Navios Químicos Frota Mundial (1996)

Navios Químicos
Manuel Ventura
Mestrado em Engenharia e Arquitectura Naval
Secção Autónoma de Engenharia Naval
Frota Mundial (1996)
M.Ventura
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Evolução da Frota (2006)
• Crescimento anual médio de
11%
• Navios Tipos 2 e 3
constituem a grande maioria
da frota
• Navios Tipo 1 (máxima
perigosidade) têm mantido
costa de mercado
aproximadamente constante
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Características Gerais
• Navios tanques de pequenas dimensões
• Elevado número de tanques
• Elevado número de tipos de carga transportados em
simultâneo
• Bombas individuais para os tanques e sistemas de
encanamentos segregados
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Aspectos Estruturais
• Necessidade vital de tanques limpos (estruturas do convés
orientadas para fora do espaço de carga)
• Tanques com duplo-casco
• Reforços do convés para o exterior dos tanques
• Materiais seleccionados em função da corrosão associada à
carga específica
– Aços inox
– Aços clad
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Materiais Bi-metálicos
•
Chapas resultantes de duas camadas de materiais metálicos com
propriedades diferentes, obtidas por laminagem
•
Geralmente pretende-se associar as boas qualidades mecânicas e facilidade
de soldadura de um material base a boas características anti-corrosão do
revestimento
•
A camada do material de revestimento (geralmente mais dispendioso) deve
ser tão fina quanto possível por questões de economia
•
O aço usado como base pode ser aço carbono ou com elementos de liga
Materiais
Aço + Aço Inox (CLAD)
Aplicações
Observações
Tanques navios
químicos
Espessura total: 6 a 200 mm
Aço + Níquel/Ligas de Níquel
Espessura total: 6 a 200 mm
Aço + Cobre/Ligas de Cobre
Espessura total: 6 a 150 mm
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Produção de Aços CLAD
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SOLAS Cap.VII – Transporte de Mercadorias
Perigosas
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Parte B – Construção e Equipamento de Navios p/
Transporte de Produtos Químicos Líquidos a Granel
• Os navios químicos devem satisfazer os requisitos do IBC Code
(tornados assim mandatórios)
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International Bulk Chemical Code (IBC Code)
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IBC Code
• Aplica-se a todos os navios, envolvidos no transporte de cargas
a granel de produtos químicos perigosos ou substancias líquidas
nocivas (NLS – Noxious Liquid Substances) que não o petróleo,
independentemente da sua dimensão,
• A filosofia básica do Código é atribuir ao navio químico um
Tipo, em função do grau de perigosidade da carga
transportada
• O Código lida com o projecto do navio e com equipamentos
• Os líquidos cobertos pelo Código são aqueles que têm pressão
de vapor absoluta não superior a 0.28 MPa, à temperatura de
37.8 °C
• O Código atribui calados máximo ao navio para além do
requerido pela Convenção das Linhas de Carga
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Algumas Definições
•
Substâncias Líquidas Nocivas – quaisquer substâncias nomeadas nas
Tabelas dos Capítulos 17 ou 19 do IBC Code e que se enquadrem nas
categorias X, Y ou Z (MARPOL Anexo II)
•
Produtos Químicos Perigosos – produtos químicos líquidos que
representam ameaças à segurança de acordo com o critério usado no
Capítulo 17
•
Produtos – termo geral para designar quer substâncias líquidas
nocivas quer químicos perigosos
•
Espaços de Máquinas de Categoria A – são os espaços e os trunks
para os espaços que contenham:
– Motores de combustão interna usados para propulsão
– Outros motores de combustão interna que tenham no conjunto potência >
375 kW
– Qualquer caldeira de queima (oil fired boiler) ou outro equipamento de
queima de óleo (geradores de gás inerte, incineradores, etc.)
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Tipos de Navios Tanques Químicos
• Tipo 1 – Navio para o transporte de produtos com riscos muito
elevados de segurança e ambientais, e que requerem medidas
preventivas máximas
• Tipo 2 – Navio para o transporte de produtos com riscos
apreciáveis de segurança e ambientais, e que requerem
medidas preventivas significativas
• Tipo 3 - Navio para o transporte de produtos com riscos
suficientes de segurança e ambientais, e que requerem um
grau de contenção moderado para aumentar a capacidade de
sobrevivência em condição de avaria
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Tipos de Produtos
• O Capítulo 17 do Código lista os produtos considerados nocivos
e atribui a cada um o Tipo de Navio e o Tipo de Tanque
• Quando o navio transporta mais do que um tipo de produto
– A avaria padrão corresponde ao produto associado ao tipo de
navio com mais restrições
– A localização dos tanques é de acordo com os requisitos
individuais de cada produto
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Critério de Ameaça à Segurança e ao
Ambiente
São considerados perigosos os produtos que satisfaçam um dos critérios
seguintes:
• Sejam tóxicos para mamíferos sujeitos a exposição prolongada
• Causem alterações da pele
• Cause alterações respiratórias
• Sejam corrosivo para a pele
• Tenham um Water Reactive Index (WRI) > 1
• Requerem inertização, inibição, estabilização, controlo de
temperatura ou controlo ambiental do tanque para evitar uma reacção
perigosa
• Tenham Flash Point < 23°C e uma gama de explosão/inflamação ≥ 20%
(expresso em volume de ar)
• Temperatura de autoignição ≤ 200 °C
• Sejam classificados nas categorias de poluição X ou Y de acordo com
o Anexo II da MARPOL
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Lista de Classificação dos Produtos
Tipo de Produto (MARPOL)
Nome do Produto
Tipo de Ventilação dos Tanques
Tipo de Navio
Tipo de Tanque
Informação associada ao tipo de produto nocivo transportado, nas tabelas
do Capítulo 17.
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Exemplos de Produtos em que se Aplica
Código
•
Tipo 1
•
Tipo 2
•
Tipo 3
– Fósforo (X)
– Parafinas clorinadas (X)
– Triclorobenzeno (X)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Ácido Acrílico (Y)
Ácido Nítrico (Y)
Azeite (Y)
Parafina (Y)
Nitrobenzeno (Y)
Álcool Metílico (Y)
Clorofórmio (Y)
Ácido Cítrico (Z)
Ácido Sulfúrico (Y)
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Exemplos de Produtos em que Não se
Aplica Código
Produto
Categoria
(MARPOL)
Acetona
Z
Bebidas Alcoólicas
Z
Álcool Etílico
Z
Glicerina
Z
Glucose
OS
Sulfato Sódio (sol.)
Sumos de Frutas
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O Capítulo 18 contem uma lista
dos produtos aos quais o Código
não se aplica.
Z
OS
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Arranjo dos Alojamentos
• A superstrutura, zonas de serviço e espaços de máquinas não
podem ter entradas, tomadas de ar ou aberturas viradas para
a zona de carga
• Têm que ficar na antepara de ré ou nas laterais a uma
distância não inferior a 4% L ou a 3 m (mas não necessita de
ser > 5 m)
• Janelas e escotilhas viradas para a zona de carga e nos lados
da superstructura e casotas dentro dos limites especificados
no paragrafo 8.1 devem ser do tipo fixo (não abrem).
• Essas janelas e escotilhas, com excepção das janelas da ponte,
devem ser construídas de acordo com o padrão "A-60“.
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Rombo Padrão
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Localização dos Tanques de Carga
• Os tanques de carga devem ser localizados às distâncias do
casco seguintes:
• Navios Tipo 1
– Transversal ≥ rombo padrão
– Vertical ≥ rombo padrão
– Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops)
• Navios Tipo 2
– Vertical ≥ rombo padrão
– Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops)
• Navios Tipo 3
– Sem limitações
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Extensão da Avaria (Rombo)
•
Um navio Tipo 1, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio ao longo
do seu comprimento
•
Um navio Tipo 2 com L>150 m, deve sobreviver ao dano em qualquer
sítio, ao longo do seu comprimento
•
Um navio Tipo 2 com L≤150 m, deve sobreviver ao dano em qualquer
sítio ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da
máquina a ré
•
Um navio Tipo 3, com L>225 m, deve sobreviver ao dano em qualquer
sítio ao longo do seu comprimento
•
Um navio Tipo 3, com 125 m ≤ L < 225 m, deve sobreviver ao dano em
qualquer sítio, ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras
da casa da máquina a ré
•
Um navio Tipo 3, com L<125 m deve sobreviver ao dano em qualquer
sítio ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da
máquina a ré
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Critérios de Sobrevivência
• Em qualquer fase do alagamento
– A linha de água deve estar abaixo de qualquer abertura que possa
dar origem a alagamento progressivo
– O ângulo de adornamento máximo < 25° (ou < 30° se não houver
imersão do convés)
• Na posição de equilíbrio final
– A curva de GZ deve prolongar-se pelo menos 20° para além da
posição de equilíbrio, associada a um braço de estabilidade
residual de pelo menos 0.1 m
– Área abaixo da curva > 0.0175 m.rad
– O gerador de emergência deve estar operacional
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Ventilação dos Tanques de Carga (1)
• Todos os tanques de carga devem ser equipados com um
sistema de ventilação apropriado à carga neles transportada
• Estes sistemas devem ser projectados de modo a minimizar
– a acumulação de vapores da carga sobre o convés
– a sua entrada em espaços de alojamentos, de serviço ou de
máquinas
• Simultaneamente devem impedir a entrada de água
• O sistema de ventilação deve estar ligado ao topo do tanque
de carga e deverão drenar para o tanque, numa extensão tão
grande quanto possível, nas condições de caimento e
adornamento de operação
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Ventilação dos Tanques de Carga (2)
•
Os sistemas de ventilação podem ser classificados em
– Sistemas Abertos – que não colocam qualquer resistência ao livre fluxo de
vapores da carga para além das perdas de carga
• Os sistemas abertos podem consistir em saídas de ventilação
individuais de cada tanque ou ser agrupadas, tendo em atenção as
segregações da carga.
• Em caso algum poderão ser instaladas válvulas de fecho
– Sistemas Controlados – são aqueles em que são instaladas válvulas para
controlar a pressão ou o vácuo no tanque
• As saídas de ventilação de um sistema de ventilação controlada
deverão:
– Ficar localizadas a não menos do que 6.0 m acima do convés ou acima de um
passadiço elevado (se estiver a menos de 4 m de um passadiço elevado)
– A uma distância ≥ 10m, medida na horizontal, da tomada de ar ou abertura
para os alojamentos, espaço de serviços ou de máquinas, ou fonte de
ignição mais próxima
• A altura das saídas pode ser reduzida para 3 m desde que sejam
montadas válvulas que garantam a velocidade de escoamento vertical
de pelo menos 30 m/s
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Ventilação dos Tanques de Carga (3)
• Deverá existir um sistema de ventilação dos tanques de carga
de modo a minimizar os perigos devidos à dispersão de vapores
inflamáveis ou tóxicos para a atmosfera
• Os vapores devem ser descarregados através de
– Saídas de ventilação descritas anteriormente
– Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e
velocidade de escoamento vertical do gás > 30 m/s, mantida
durante toda a operação de desgasificação
– Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e
velocidade de escoamento vertical do gás > 20 m/s, que estejam
protegidos por dispositivos para evitar a passagem de chama
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Quantidade Máxima de Carga nos Tanques
Navio
Quantidade Máxima p/ Tanque
[m3]
Tipo 1
1250
Tipo 2
3000
Os tanques que transportem carga líquida à temperatura ambiente
devem ser carregados de modo a não ficarem completamente cheios
durante a viagem, tendo em conta as temperaturas elevadas que a carga
possa atingir.
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MARPOL – Anexo II. Regras para o Controlo
da Poluição por Substâncias Líquidas Nocivas
Transportadas a Granel
Entrada em vigor: Janeiro de 2007
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Classificação dos Produtos
Categoria X - Produtos que podem representar um grande perigo
para pessoas e para o ambiente – descarga proibida
Categoria Y - Produtos que podem representar perigo – descarga
limitada em qualidade e quantidade
Categoria Z - Produtos que podem representar um perigo menor
– menos restrições na descarga
Outras Substâncias – produtos que não se enquadram nas
categorias anteriores e que não representam perigo
para os recursos marinhos ou para as pessoas –
descarga não sujeita a restrições
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Óleos Vegetais
• Não são tóxicos mas são persistentes
• Alguns (palma, coco, etc.) são transportados em tanques
aquecidos e em contacto com a água do mar solidificam e
flutuam.
• Outros (soja, girassol, etc.) apenas flutuam
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Anexo A. Navios Químicos
Arranjo Geral
ENVC (2000)
Lpp = 134.00 m
B = 23.00 m
D = 12.40 m
T = 8.30 m
DW = 15500 t
Vs = 14.0’
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Superstruturas
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Superstruturas
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Superstruturas
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Superstruturas
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Superstruturas
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Casa da Máquina
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Casa da Máquina
M.Ventura
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Casa da Máquina
M.Ventura
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Parcel Tanker (Navio Químico)
•
•
•
•
•
•
M.Ventura
Clipper Legend
10,000 DWT
Químico IMO Tipo II
Fairchem Pegasus
19,800 DWT
Químico IMO Tipo II
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High Endeavour
•
•
M.Ventura
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40,000 DWT
Produtos e Químico
IMO Tipo II/III
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Links
• www.ipta.org.uk (International Parcel Tanker Association)
• www.icispricing.com (Mercado de Transporte de Produtos
Químicos)
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