Carga hidrodinâmicaEdit
Da mesma forma que os engenheiros civis projectam para acomodar cargas de vento em edifícios e pontes, os engenheiros marítimos projectam para acomodar um navio a ser flexionado ou uma plataforma a ser atingido por ondas milhões de vezes na sua vida.
EstabilidadeEdit
Um arquitecto naval, como um designer de aviões, preocupa-se com a estabilidade. O trabalho do arquiteto naval é diferente, na medida em que um navio opera em dois fluidos simultaneamente: água e ar. Os engenheiros também enfrentam o desafio de equilibrar a carga à medida que a massa do navio aumenta e o centro de gravidade se desloca mais alto à medida que contentores adicionais são empilhados verticalmente. Além disso, o peso do combustível apresenta um problema, pois o passo do navio faz com que o peso se desloque com o líquido causando um desequilíbrio. Esta compensação é contrariada pela água dentro de tanques de lastro maiores. Os engenheiros são confrontados com a tarefa de equilibrar e rastrear o combustível e a água de lastro de um navio.
CorrosionEdit
O ambiente químico enfrentado por navios e estruturas offshore é muito mais severo do que em quase qualquer lugar em terra, salvo plantas químicas. Os engenheiros marítimos estão preocupados com a protecção das superfícies e a prevenção da corrosão galvânica em todos os projectos. A corrosão pode ser inibida através da proteção catódica, utilizando peças de metal conhecidas como ânodos sacrificiais. Um pedaço de metal como o zinco é utilizado como ânodo sacrifical à medida que se torna o ânodo na reação química. Isto provoca a corrosão do metal e não do casco do navio. Outra maneira de prevenir a corrosão é enviando uma quantidade controlada de corrente DC baixa para o casco do navio para prevenir o processo de corrosão eletro-química. Isto altera a carga elétrica do casco do navio para prevenir a corrosão eletro-química.
Anti-foulingEdit
Anti-fouling é o processo de eliminar organismos obstrutivos de componentes essenciais dos sistemas de água do mar. Os organismos marinhos crescem e fixam-se às superfícies das tomadas de aspiração exteriores utilizadas para obter água para os sistemas de arrefecimento. A electrocloração envolve a passagem de corrente eléctrica elevada através da água do mar. A combinação de corrente e água do mar altera a composição química para criar hipoclorito de sódio para purgar qualquer bio-matéria. Um método electrolítico de anti-incrustante envolve correr corrente eléctrica através de dois ânodos (Scardino, 2009). Estes ânodos consistem tipicamente em cobre e alumínio (ou ferro). O ânodo de cobre libera seu íon na água criando um ambiente que é muito tóxico para a bio-matéria. O segundo metal, o alumínio, reveste o interior dos tubos para ajudar a prevenir a corrosão. Outras formas de crescimento marinho, como mexilhões e algas, podem se fixar no fundo do casco de um navio. Isto faz com que o navio tenha uma forma menos hidrodinâmica, uma vez que não seria uniforme e liso ao redor do casco. Isto cria o problema de menor eficiência de combustível, uma vez que torna o navio mais lento (IMO, 2018). Este problema pode ser remediado usando tintas especiais que impedem o crescimento de tais organismos.
Controlo da poluiçãoEditar
Emissão de enxofreEditar
A queima de combustíveis marinhos tem o potencial de libertar poluentes nocivos para a atmosfera. Os navios queimam diesel marinho, além de óleo combustível pesado. O fuelóleo pesado, sendo o mais pesado dos óleos refinados, liberta dióxido de enxofre quando é queimado. As emissões de dióxido de enxofre têm o potencial de aumentar a acidez atmosférica e oceânica causando danos à vida marinha. Entretanto, o óleo combustível pesado só pode ser queimado em águas internacionais devido à poluição criada. É comercialmente vantajoso devido à relação custo-benefício em comparação com outros combustíveis marinhos. Prevê-se que o fuelóleo pesado será retirado do uso comercial até 2020 (Smith, 2018).
Descarga de petróleo e águaEditar
Água, petróleo e outras substâncias coletadas no fundo do navio no que é conhecido como o porão. A água do porão é bombeada borda fora, mas deve passar por um teste de limite de poluição de 15 ppm (partes por milhão) de óleo a ser descarregado. A água é testada e descarregada se estiver limpa ou recirculada para um tanque de retenção a ser separado antes de ser testada novamente. O tanque para o qual é devolvido, o separador de água oleosa, utiliza a gravidade para separar os fluidos devido à sua viscosidade. Os navios com mais de 400 toneladas brutas são obrigados a transportar o equipamento para separar o óleo da água do porão. Além disso, conforme exigido pela MARPOL, todos os navios com mais de 400 toneladas brutas e todos os petroleiros com mais de 150 toneladas brutas são obrigados a registrar toda a transferência de óleo é um livro de registro de óleo (EPA, 2011).
CavitationEdit
Cavitation é o processo de formação de uma bolha de ar em um líquido, devido à vaporização dessa causa líquida por uma área de baixa pressão. Esta área de baixa pressão diminui o ponto de ebulição de um líquido, permitindo que este se vaporize para um gás. A cavitação pode ocorrer em bombas, o que pode causar danos na turbina que movimenta os fluidos através do sistema. A cavitação também é vista na propulsão. Formam-se bolsas de baixa pressão na superfície das pás da hélice à medida que as rotações por minuto aumentam (IIMS, 2015). A cavitação na hélice causa uma pequena mas violenta implosão que pode empenar a pá da hélice. Para remediar o problema, mais pás permitem a mesma quantidade de força de propulsão, mas com um menor índice de rotações. Isto é crucial para os submarinos, pois a hélice precisa manter o navio relativamente silencioso para permanecer escondido. Com mais pás de hélice, o navio é capaz de atingir a mesma quantidade de força de propulsão em rotações mais baixas.