🧭 MMPH · Cap.1 — Tug Design Factors

Mapa Mental PH (aula enxutíssima) · Hensen, Tug Use in Port · II.09-AN · Área II do edital · só o que cai, em esquemas · ✎ marque lacunas e oclusões para revisão ativa
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O projeto do rebocador segue o método de assistência, que por sua vez segue as condições locais, situações particulares e a tradição. Daí a enorme variedade de tipos de tug pelo mundo.

Tendências modernas

  • Rebocadores portuários evoluíram rápido: alta manobrabilidade, muito mais potência, steering devices modernos, novos cabos de reboque.
  • Gatilho específico: o desastre do Exxon Valdez gerou a exigência de escoltar tankers em certas port approaches → surgem os escort tugs.
  • Navios modernos manobram melhor + tugs rebocam melhor ⇒ menos rebocadores por navio; pressão econômica leva a usar o número mínimo de tugs.
Como se usa o mínimo de tugs, cada rebocador passa a ter papel mais crucial → exige alto nível de segurança, confiabilidade e adequação à tarefa.

Os requisitos operacionais dependem de 3 fatores amplos

  • O tipo de porto e approaches (+ desenvolvimentos futuros e condições geográficas/ambientais).
  • O tipo de navios que escalam o porto.
  • Os serviços exigidos no porto e offshore (jetties, LNG terminals, SPMs, F(P)SOs, FLNGs, oil rigs).
Fig. 1-1
Fig. 1-1 — *Atlantic Bridge* entering the lock at IJmuiden with azimuth tractor tug *Arion* at the bow. Tug dimensions: LOA 28.75m, beam 9.1m, BP 45 tons. Tugs should be able to assist ships through locks. Photo: Port Towage Amsterdam
Portos dividem-se em quatro categorias, cada uma criando seus próprios requisitos de tug (§ 1.2.1).
CategoriaTraço definidorConsequência p/ os tugs
a. Conventional portsMaioria dos portos, com longa história; navios atracam em bacias/docks/berços de rio e passam locks e/ou bridges. Ligação ao mar curta (Rotterdam) ou longa e complicada (Antuérpia).Tug serve dentro E fora do porto (rio/mar). Portos não crescem tão rápido quanto os navios → manobras mais difíceis, exigem mais potência, manobrabilidade e dimensões certas.
b. Mainly terminalsTerminais de contêiner: em geral muito espaço p/ manobrar → manobras padronizáveis.Muito adequados ao método push-pull; tugs projetados especificamente p/ isso.
c. Mainly piers & jettiesJetties em mar aberto ou águas abrigadas. Diferença-chave = amarração em dolphins ou finger/T-pier.Layout permite operar dos dois lados do navio — nas bacias/cais a assistência fica, na maioria dos casos, restrita a um lado.
d. Remote locationsJetties offshore e LNG terminals; navios amarrados sob vento e ondas. Tugs em SPMs, F(P)SOs, FLNGs.Requisitos especiais: boa estabilidade, fendering robusto, render-recovery winches e alta potência.

Ports under development

Desejável que empresas de reboque e práticos participem dos estudos de projeto desde cedo — aconselham pela experiência real e encomendam tugs adequados à nova situação. Em portos de contêiner, a demanda por área p/ empilhar contêineres pode conflitar com a área mínima de manobra.

Port approaches

CondiçãoSob influência do mar aberto (ondas/swell) → tug deve operar nessas condições. Pós-Exxon Valdez cresce a tendência de exigir escort p/ oil & gas tankers nas approaches.
Fig. 1-2
Fig. 1-2 — Reverse tractor tugs *Seaspan Osprey* (LOA 28.20m, breadth 12.60m, BP 80 tons) and *Seaspan Resolution* (LOA 30m, beam 12.2m, BP 80 tons) assisting container vessel with push-pull method towards the container terminal. Photo: Seaspan Marine
A maioria dos portos antigos fica em estuários, sujeitos a marés e efeitos sazonais; fairways e rios mudam constantemente.
  • Diferenças de profundidade, passagens de ponte e locks podem forçar time windows (janelas de horário) → acesso complicado.
  • Os requisitos do tug podem mudar continuamente ao longo da rota — da entrada/approach até o berço e a amarração final. Alguns portos usam tipos diferentes de tug para trechos distintos.
  • Portos próximos ao mar: waves e swell; áreas frias: ice; onde a profundidade é limitada → requisito especial de draft máximo do tug.
RegraNa medida em que a segurança permitir, o tug deve sempre operar eficazmente sob as condições locais — vento forte, corrente, gelo, ondas ou swell.

Os navios (1.2.3)

FatorO tipo de navio a assistir impõe requisitos específicos: potência, towing equipment, fendering, manobrabilidade e superstructure.
tankers num oil jetty → tug e potência fáceis de determinar; grande variedade de tipos/tamanhos → requisitos variam tanto quanto.

Serviços exigidos no porto (1.2.4)

Além de assistir navios de mar, os harbour tugs fazem outras tarefas — cada uma pedindo tipo/tamanho/equipamento próprios:

  • Rebocar material offshore (oil rigs, crane barges).
  • Rebocar barcaças fluviais, elevadores e guindastes flutuantes.
  • Assistir push-tow barges.
  • Fire-fighting e controle de poluição.
O tipo de tug depende em grande parte do método de assistência — o tug deve, tanto quanto possível, atender aos requisitos desse método.

De que depende o método

layout de porto/jetty/terminal/offshoretipos de naviocondições ambientaiscomplexidade de navegaçãopassar bridges/locksnecessidade de escortingtradição
  • Depende também da disponibilidade de mooring boats: sem elas, o navio tem de chegar bem perto (ou encostado) p/ passar as espias → tug precisa empurrar pelo costado.
  • Em vários portos os tugs freiam e controlam a velocidade do navio (ex.: ao aproximar de um lock ou passar ponte).
Blackouts acontecem em navios que chegam ao porto → tug, tipo e potência devem manter o navio sob controle: freando a velocidade e/ou controlando o heading.

Experiência disponível (1.2.6)

  • Práticos e tug captains conhecem os métodos e tugs do seu porto → sabem vantagens/limitações e antecipam.
  • Mudar p/ novo sistema/tipo de tug introduz dificuldades, leva tempo e exige treinamento — sobretudo quando o novo tug opera de modo totalmente diferente. Um changeover bem planejado é essencial.

Requisitos de segurança (1.2.7)

Áreas perigosasAo lidar com LNG carriers / LNG terminals, o tug deve cumprir requisitos de segurança específicos. Assistência sempre traz riscos ao tug e à tripulação.
Requisitos de segurança variam por porto; ainda assim, o armador deve exigir o mais alto nível de segurança independentemente do porto.
Nenhum porto é igual a outro: os fatores influenciam não só o tipo de tug, mas também o método de assistência — e o método, por sua vez, tem forte relação de volta com o tipo de tug.
Grupo de fatoresExemplos do livro
Passage / Berthmar/approach, rio, canal, profundidade, locks/bridges, jetties & terminals, harbour basins, berços de rio, mooring buoys, mooring boats.
Condições ambientaisswell, waves, wind, current, ice, fog, hazardous areas.
Tipos de naviocarga geral, contêiner, car carriers, ro-ro, tankers/VLCCs, gas tankers, bulk carriers, ferries, cruise, navios de guerra (submarinos, porta-aviões).
Outros serviçosoffshore installations, SPMs, FPSO/FLNGs, barges, guindastes flutuantes, dockyards, escorting.
Assisting methodstowing on a line, push-pull, alongside towing, escorting.
Tugs existentessingle/twin/triple screw, tractor tug, VS (Voith) tractor, azimuth, ASD tugs, reverse-tractor, Rotor tugs, Z-tech tugs.
Experiência / Segurançaexperiência de tipo e de método; tug type, treinamento, regulação de porto/Estado, classificação, hazardous-area.
Aspectos financeirosorçamento, preço do tug, custos operacionais.
Fig. 1-3
Fig. 1-3 — Port Hedland: open jetty. Photo: Piet Sinke
Fig. 1-5
Fig. 1-5 — In colder areas tugs should be able to operate in freezing conditions and in ice. Tug *Texas*, diesel-electric single screw, on Lake Michigan. Built 1916 (!), 1,200bhp, LOA 24.7m, beam 6.1m. Still operational as ship assist tug. Photo: Scott Best,USA
Fig. 1-6
Fig. 1-6 — Other services required. Transport of tunnel segments over the river and through bridges. The pulling tugs are two Rotortugs RT Claire and *RT Stephanie*. Dimensions: LOA 27.7m, beam 11.2m, BP 65 tons. Tugs should be able to do this kind of work as well, including bridge passages. Photo: Kotug

Tipos de tug (1.3)

  • Single screw e twin screw — muitos com nozzles (aumentam towing power), fixed/variable pitch; bow thruster (no single screw, muitas vezes 360° steerable e retrátil) melhora manobrabilidade e força.
  • Tractor tugs — propulsores sob a proa (forebody): Voith ou azimuth 360° steerable.
  • Tugs com azimuth propellers aft — parecem twin screw, mas os thrusters 360° os tornam muito mais manobráveis.
  • Rotortugsdois azimuth à frente + um à ré; muito manobráveis.
  • Tugs com uma unidade à frente e uma à ré. (Detalhados no Cap. 2.)
Fig. 1-4
Fig. 1-4 — Depending on the location of the port, tugs should be capable to operate in wave conditions. Hybrid ASD-tug *Multratug 28*, type ASD 2810, operating in the Rotterdam area. LOA 28.67m, beam 10.43m, BP ahead 60.7 tons. Photo: Kees Torn, the Netherlands

Métodos de assistência (1.4)

Towing on a line ou operar no ship's side

MétodoNº de lines
No ship's sideuma, duas ou três lines
Push-pullem geral uma line
Alongside towingfirmemente peado, mínimo de três lines
Fig. 1-10
Fig. 1-10 — Tugs may be required to handle submarines, which sets specific demands for the assisting tugs. ASD-tugs *SD Independent* (type ASD 2509, LOA 25.14m, beam 9.44m, BP 40 tons) and *SD Dependable* (type ATD 2909, LOA 29.13m, beam 9.98m, BP 43 tons). Photo: BAE Systems, UK

Conclusão (1.5)

Não há resposta simples para "qual tug/método é o melhor?" — o mais importante não é só que forças considerar, mas como, quando e sob que condições elas agem (velocidade, áreas confinadas, ambiente, underkeel clearance).
Interesse do armadorOperar o menor número de tipos de tug e usá-los ao máximo → harbour tugs devem ser o mais versáteis possível.