Nocchiero. Appunti di architettura navale a cura del Prof. Natalino Usai. Il cantiere navale

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1 Nocchiero Appunti di architettura navale a cura del Prof. Natalino Usai Il cantiere navale

2 Il Cantiere navale Il cantiere navale è lo stabilimento dove si costruiscono le navi, oppure si riparano, o si demoliscono. Quello dove si riparano si chiama anche arsenale, ed è dotato in genere anche di bacino di carenaggio; quello dove si producono e riparano piccole imbarcazioni è detto anche squero, dal nome del piano inclinato ove si tirano in secca le imbarcazioni. La struttura impiantistica, la dimensione e la configurazione degli stabilimenti varia a seconda della tipologia dell attività che vi viene svolta e della grandezza delle imbarcazioni che vengono trattate. Panoramica di un cantiere navale

3 Uno Grande cantiere che produce grandi navi, quali bulk-carrier, navi cisterna, ro-ro, navi da crociera, eccetera, ha un organizzazione che comprende: la linea di produzione dello scafo metallico, composta da: a) il parco lamiere ed il parco profili, ove vengono stoccati i materiali che andranno a costituire le strutture della nave b) l officina navale, dove le lamiere ed i profili vengono trattati, tagliati a misura e forma ed eventualmente curvati

4 il reparto di saldatura, ove le lamiere ed i profili vengono saldati assieme per formare i pannelli. la prefabbricazione, ove i pannelli vengono assemblati andando a comporre i blocchi di scafo

5 il montaggio sullo scalo o sul bacino, dove i blocchi vengono saldati assieme formando lo scafo della nave. le officine di allestimento, che hanno lo scopo di approntare tutti gli impianti che fanno diventare operativa la nave: meccanica, in particolare per l apparato motore e di governo, per tutto l impianto elettrico, gli impianti marinareschi l allestimento e l arredamento degli alloggi e delle parti comuni.

6 Il cantiere dispone di carroponte nell'officina navale e di gru di vario tipo e portata per il montaggio dello scafo e dei componenti di allestimento; di ampi piazzali e di magazzini per lo stoccaggio dei manufatti e delle merci; di scali o di bacini ove vengono assemblate le navi, e di moli di allestimento ove le navi vengono completate dopo il varo.

7 Il varo Il varo è l'evento con cui lo scafo di una nave in costruzione in un cantiere navale entra in acqua per la prima volta. Al varo è abbinata generalmente una cerimonia con la quale una madrina battezza la nave dandole il nome facendo infrangere una bottiglia sulla prua. Il varo può essere di quattro tipi: Varo scivolato di poppa Quando la nave viene costruita sullo scalo, si ha il varo di tipo tradizionale o scivolato. Lo scalo è un grande piano inclinato sul quale viene costruito lo scafo della nave, quando la nave deve essere varata, la si fa appoggiare su delle slitte trattenute da appositi scontri. Al momento del varo (cioè quando la bottiglia si infrange sulla prora), gli scontri vengono sbloccati e la nave scivola in acqua. La corsa della nave può essere libera, oppure può essere rallentata da catene o funi per evitare che la nave vada troppo al largo o a collidere con altri ingombri. La nave solitamente entra in mare di poppa per alcuni motivi: una migliore galleggiabilità e un maggiore freno all'entrata in acqua. La pendenza del piano inclinato è compresa di solito tra 1/16 e 1/25. Il varo genera forti sollecitazioni sulla struttura della nave, particolarmente nel momento in cui la poppa è già in acqua mentre la prua è ancora sullo scalo. È una tipologia di varo utilizzata per le navi di tutte le dimensioni. Il varo avviene in quattro fasi : 1) Fase di scorrimento a secco 2) Fase di scorrimento in acqua 3) Fase di scorrimento in acqua con rotazione 4) Fase di frenatura Sc At P Sc Componente attiva del moto At Attrito tra l invasatura e il piano inclinato Cm Componente di P perpendicolare al piano inclinato P Peso della nave Cm Il varo avviene quando il valore di Sc diventa più grande di At. Ciò avviene quando vengono rimossi i dispositivi di ritenuta (castagne) che impediscono alla nave di scivolare in mare.

8 Il varo del transatlantico «REX» Varo scivolato laterale Il varo può essere fatto anche di lato, ed è questa una tecnica utilizzata specialmente nel caso in cui il cantiere si trovi sulla riva di un fiume o di un lago. È una tipologia di varo solitamente utilizzata per navi di dimensioni piccole. Il varo scivolato di poppa e laterale sono eventi di grande impatto emotivo, e comportano notevoli sollecitazioni sulla struttura della nave.

9 Varo per galleggiamento in bacino Quando la nave viene invece costruita in un bacino di costruzione/carenaggio in muratura, il varo consiste solamente nel primo galleggiamento della nave, che si attua allagando il bacino stesso. Il varo di questo tipo viene anche chiamato varo tecnico. La costruzione e il varo in bacino di carenaggio sono riservati a navi di notevoli dimensioni per il numero esiguo di bacini di costruzione, disponibili solo nei grossi plessi cantieristici e per le ridotte sollecitazioni che il varo comporta.

10 Varo carrellato da pontone La nave, costruita nel cantiere in posizione livellata, al momento del varo viene trasferita su un pontone galleggiante (o su un bacino galleggiante) ancorato al molo del cantiere stesso utilizzando dei carrelli semoventi. Il pontone viene poi lentamente affondato facendo sì che la nave prenda a galleggiare. È una tipologia di varo riservata a navi di medie-piccole dimensioni ed è una tecnologia introdotta solo di recente per via della difficoltà nella realizzazione di carrelli semoventi delle dimensioni adatte per le navi. Il varo carrellato più impegnativo sinora effettuato è stato quello dei cacciatorpediniere lanciamissili Andrea Doria (D 553) e Caio Duilio (D 554) della Marina Militare Italiana, due navi di oltre 7000 tonnellate di dislocamento.

11 Un caso particolare di varo effettuato in due fasi con tecnica differente tra di loro è stato nel 2004 quello della portaerei Cavour (550) della Marina Militare Italiana: il troncone di poppa (circa 2/3 dell'intero scafo) è stato varato con varo scivolato presso il cantiere di Riva Trigoso (Genova) e successivamente trasferito via mare al cantiere di allestimento del Muggiano di La Spezia per l'unione con il troncone di prora. Il troncone di poppa è stato posto in secco su un bacino galleggiante, quindi il bacino è stato avvicinato al molo del cantiere dal quale è stato carrellato sul bacino stesso il troncone di prora della nave. I due tronconi sono stati quindi allineati e saldati assieme, tale fase è tecnicamente chiamata "allungamento". La nave tonnellate di dislocamento - è stata infine varata definitivamente e per intero per mezzo dell'affondamento del bacino galleggiante. Non sempre il varo coincide con la fine dei lavori sulla nave. Esso rappresenta solo il momento in cui la nave viene appunto calata in acqua, e spesso succede che i lavori vengano ultimati successivamente, ormeggiando la nave ad un molo di allestimento del cantiere, oppure in mare o in seguito.

12 Il bacino di carenaggio Il bacino di carenaggio (o di riparazione o di raddobbo) è una struttura presente in molti porti o arsenali per permettere l'eventuale riparazione o manutenzione delle navi all'asciutto, in particolare delle carene e delle altre parti dello scafo che sono poste sotto il livello di galleggiamento. I bacini in muratura sono i più comuni. Le loro dimensioni sono solitamente ragguardevoli, in quanto devono contenere una nave intera. Sono ubicati nelle vicinanze di uno specchio d'acqua, con il quale possono comunicare attraverso il lato corto. Il bacino è posto al di sotto del livello del mare ed in questo modo l'imbarcazione può farvi agevolmente ingresso. La via di comunicazione con lo specchio d'acqua viene quindi chiusa attraverso una speciale paratia a tenuta stagna, denominata generalmente barca porta. La barca porta è in pratica un grande scatolone di lamiera, che può essere riempito d'acqua e quindi affondare, alloggiandosi nelle guide poste all'estremità del bacino. La tenuta stagna della chiusura è favorita direttamente dalla pressione esercitata dall'acqua esterna sulla superficie della barca porta. In seguito si elimina l'acqua dal bacino stesso, attraverso sistemi di pompe, e l'imbarcazione rimane all'asciutto, consentendo di lavorare.

13 Al termine della riparazione si effettuano le operazioni inverse, estraendo l'acqua dalla barca porta, che diventa così galleggiante (da cui il nome di barca) e può essere trainata in posizione di sgombero per lasciar uscire l'imbarcazione. IL Bacino galleggiante I bacini galleggianti sono invece particolari tipi di bacino di carenaggio che permettono di porre le navi all'asciutto pur essendo sul mare, senza che i lavori debbano essere effettuati sulla terraferma. Hanno una sezione ad "U", con due pareti laterali ed un fondo. Funzionano con lo stesso principio della barca porta: si riempiono d'acqua le casse del bacino, e questo affonda sino a permettere alla nave di entrare. Quindi si pompa l'acqua fuori dalle casse, ed il bacino emerge portando in secco anche la nave contenuta.