Alegerea Si Dimensionarea Instalației de Încărcare Descărcare Marfă Pentru Tanc Motor de 2000 Tdw

Alegerea și dimensionarea instalației de încărcare/decărcare marfă pentru tanc motor de 2000 tdw

Coordonator stiintific,

S.l.dr ing.SANDU DUBOVAN

Absolvent,

STANICĂ DANIEL

Drobeta Turnu Severin 2016

Alegerea și dimensionarea instalației de încărcare/decărcare marfă pentru tanc motor de 2000 tdw

Coordonator proiect,

S.l.dr.ing.SANDU DUBOVAN Absolvent,

STANICĂ DANIEL

Drobeta Turnu Severin 2016

CUPRIS

Rezumat

Introducere

CAPITOLUL I PREZENTAREA GENERALĂ A NAVELOR DE TIP PETROLIER………………………………………………………………………………………………………………7

1.1. Noțiuni generale……………………………………………………………………………………………..7

1.2.Caracteristicile navelor de transport produse petroliere………………………………………10

CAPITOLUL II CARACTERISTICILE PRODUSELOR PETROLIERE……………. 16

2.1. Proprietățile chimice ale petrolului………………………………………………………………16

2.2. Proprietățile fizice ale petrolului…………………………………………………………………16

2.3. Evaporarea petrolului și presiunea de vapori……………………………………………….19

CAPITOLUL III INSTALAȚIILE CARACTERISTICE DE ÎNCĂRCARE DESCĂRCARE A MĂRFURILOR PETROLIERE PORTUARE ȘI PROPRIILOR NAVE ………………………25

3.1.Echipamentele navelor petroliere………………………………………………………………. 25

CAPITOLUL IV ALEGEREA ȘI DIMENSIONAREA INSTALAȚIEI DE ÎNCĂRCARE /DESCĂRCARE MARFĂ PENTRU TANC MOTOR DE 2000 TDW…………………………… 44

4.1 Instalația de încărcare………………………………………………………………………………44

4.1.1 Determinarea debitelor și diametrelor magistralelor…………………………………44

4.1.2CALCULUL HIDRAULIC AL INSTALAȚIEI DE TRANFER MARFĂ… 45

Cap V Pregătirea și încărcarea navei ………………………………………………………………………3

5.1.Pregătirea petrolierului pentru încărcare……………………………………………………..53

5.2. CALCULE PRELIMINARE ASUPRA CANTITĂȚII DE MARFĂ ȘI A

ALEGERII TANCURILOR ………………………………………………………………………………………53

5.3.DISTRIBUIREA MĂRFII PE TANCURI………………………………………………… 55

5.4. ÎNCĂRCAREA PETROLIERULUI……………………………………………………….. 57

5.5. ÎNTOCMIREA CARGOPLANULUI FINAL………………………………………….. 60

5.6.OPERAȚIA DE DESCĂRCARE A PETROLIERULUI ……………………………..61

5.7. CURĂȚAREA ȘI DEGAJAREA TANCURILOR DE MARFĂ………………… 66

Cap.VI. Siguranța la bordul navelor……………………………………………………………………….71

8. CONCLUZII…………………………………………………………………………………………………..74

9.Bibliografie………………………………………………………………………………………………………75

Rezumat

Transportul naval are rolul de circulație a mărfurilor pe apă având caracteristici precum costuri relativ scăzute în comparație cu cantitatea de marfă transportată, caracter complex și diversificat.

Lucrarea de față ,,Alegerea și dimensionarea instalației de încărcare/decărcare marfă pentru tanc motor de 2000 tdw,, vine să trateze cunoștiințele acumulate în anii de studiu privind navigația , particularitățile navelor de transposrt petrolier , calculul cantităților de încărcare , riscurile la care pot fi expuse tancurile petroliere în cazul erorii de calculcul privind repartizatrea încărcăturii în tancuri.

Ca teme abordate parcurg atât noțiuni generale ale navelor de transport mărfuri dar și particularitățile navelor de transport produse petroliere . Instalațiile componente ale navei constituie un element de bază în angrenajul navă-transport , respectând regulile de baza privind navigația dar și regulile tehnice privind încărcarea /descărcarea , sistemele de curățare, sistemele de protecție.

Un capitol tratat și important îl constituie alegerea și dimensionarea instalaței de încărcare /descărcare a mărfurilor petroliere , ținând cont de caracteristicile constructive , normele interne , normele internaționale , timpul de încărcare/descărcare dar și de profitabilitate a activității .

De asemenea sunt tratate operațiunile standard de dialog și documentație la încărcare și descărcare a mărfurilor în porturile Dunărene .

Ultima parte este dedicată siguranței de la bordul navelor atât pe parcuresul încărcării /descărcării dar și în timpul marșului . Lucrarea încearcă să sublinieze, printre altele și principiile de protecția mediului promovate în forță în ultimul timp de către International Maritime Organization (IMO) .

INTRODUCERE

Nava este o construcție complexã, amenajatã și echipatã pentru a se deplasa pe apã sau sub apã în vederea transportului de mãrfuri sau de pasageri, pentru agrement sau în scopul executãrii unor misiuni tehnice, utilitare sau militare Executate într-o mare varietate de tipuri, nava este astfel construitã încât sã asigure exploatarea ei în condiții tehnico-economice și de siguranțã corespunzătoare scopurilor pentru care a fost construită.

În conformitate cu prevederile Ordonanței Guvernului nr. 42/1997 privind transportul naval,aprobată cu modificări și completări prin Legea nr. 412/2002 sunt nave:

– navele maritime și fluviale de orice tip, propulsate sau nepropulsate, care navighează la suprafață sau în imersie, destinate transportului de mărfuri și/sau de persoane, pescuitului, remorcajului sau împingerii ;

– aparate plutitoare cum ar fi: drage, elevatoare plutitoare, macarale plutitoare, graifere plutitoare și altele asemenea, cu sau fără propulsive ;

– instalațiile plutitoare care în mod normal nu sunt destinate deplasării sau efectuării de lucrări speciale, cum ar fi: docuri plutitoare, debarcadere plutitoare, pontoane, hangare plutitoare pentru nave, platforme de foraj și altele asemenea,farurile plutitoare, ambarcațiunile mici și cele destinate activităților de agrement.

Navele petroliere sunt nave comerciale destinate transportului de produse petroliere în cantități foarte mari. Există doua tipuri de bază și anume, petroliere care transportă cantități mari de țiței brut de la locul de extracție către rafinării și petroliere care transportă produse petrochimice către rețeaua de consumatori.Acestea sunt construite și amenajate special pentru a transporta produsele petroliere direct în magaziile navei.

Creșterea consumului de combustibil ilichizi la nivel mondial, au determinat o dezvoltare remarcabilă a acestui tip de navă, ajungându-se la capacități de încăcare de pană la 550,000 tdw.

Primele nave care s-au ocupat cu transportul produselor petroliere au fost cargourile. La început, marfa era transportată în butoaie de lemn. Apoi treptat acestea au fost înlocuite cu recipiente rectangulare din oțel. Descărcarea petrolului se facea manual, operațiune foarte periculoasă și dificilă. .

În 1886 in Anglia a fost construită nava "Gluckhauf – cu lungime 91 m și capacitate de transport de circa 3500 tone – acționată cu vele și cu o mașină alternativă cu triplă expansiune plasată în extremitatea pupa – considerate prototipul tancului modern .

Armatorii nu au luat în considerare de la bun început construirea de nave specializate pentru transportul lichidelor , continuând transformarea cargourilor în tancuri , fără a lua în considerare efectul negativ al suprafețelor libere ce compromitea stabilitatea transversală .

Ca o primă măsură de reducere a efectului suprafețelor libere a fost introducerea unui perete longitudinal în planul diametral pe toată lungimea tancului , măsura urmata la scurt timp de construirea puțului de expansiune în partea superioara a tancului , cu menținerea peretelui diametral de separație.

Începând cu 1920 în evoluția constructivă a tancurilor petroliere apare o altă noutate și anume amenajarea în partea superioară a cargotancurilor a unor tancuri de dimensiuni reduse , denumite tancuri de vară , ce permiteau navelor să transporte o cantitate mai mare de marfă atunci când navigau la linia de încărcare de vară și puteau fi menținute goale când se naviga la linia de încărcare de iarnă..

Începând cu 1936-1937 s-au adoptat doi pereți longitudinali etanși având drept consecință diminuarea efectului suprafețelor libere precum și mărirea capacității de transport prin mărirea dimensiunilor tancurilor (având asigurată o structură de rezistentă mai bună).

Sistemul de osatură a navelor petroliere s-a modificat odată cu restructurarea sistemului de compartimentare a acestora . În acest sens, s-a trecut de la sistemul de osatură transversala la sitemul de osatură longitudinală – Isherwood. În practica actuală, petrolierele se construiesc în system Isherwood modificat, ele fiind prevăzute cu dublu corp .

CAPITOLUL I

PREZENTAREA GENERALĂ A NAVELOR DE TIP PETROLIER

Notiuni generale

Între primele petroliere care transportau cantități modeste de țiței și produse petroliere și navele petroliere din zilele noastre care reprezintă aproximativ 50% din tonajul comercial mondial, se constată progrese importante care au dus la apariția uneia dintre cele mai eficiente nave, la care specializarea a fost împinsă la limite.

Ținând seama de volumul mare de petrol transportat pe plan mondial și de varietatea produselor petroliere, navele petroliere trebuie să îndeplinească următoarele funcții de bază:

Spațiul destinat mărfii să asigure capacitatea de încărcare necesară transportării în condiții economicoase a țițeiului și a produselor petroliere cu greutatea specifică variind de la 0,7 g/cm3 până la 0,96 g/cm3 ;

Să aibă o flexibilitate corespunzătoare diversității produselor transportate, adică, să fie capabile să transporte simultan cel puțin două sorturi de marfă (fig.1.1);

Cargotancurile să fie etanșe între ele și între grupurile care formează tronsoanele, spre a se evita contaminarea sorturilor de marfă transportate simultan;

Fig.1.1. Navă tanc transport produse petroliere

Cargotancurile să aibă un spațiu excedent suficient pentru a se asigura expansiunea produselor, la trecerea prin zone cu temperaturi înalte;

La capacitatea maximă de transport și la diferite stări de încărcare, să asigure în permanență o asietă corespunzătoare și o repartizare corespunzătoare a greutăților, pentru a se evita suprasolicitarea corpului navei;

Sistemul de tubulaturi să permită o cât mai ușoară repartizare a diferitelor produse, pe tronsoane, atât la încărcare cât și la descărcare.

În funcție de proprietățile produselor petroliere transportate, se disting:

– petroliere obișnuite, care transportă produse petroliere cu temperatură mai mică de 600C și presiune mai mică decât cea atmosferică;

– petroliere, care transportă pe căile maritime produse petroliere cu temperatură mai mari de 600C;

– petroliere, care transportă pe apele interioare produse petroliere cu temperatură mai mică de 550C.

Din punct de vedere al pieței navlurilor tancurile se clasifică astfel :

General Purpose Tankers (GPT) (Tancuri de interes general) – până la 24999 tdw

Medium range (de capacitate medie) – 25000 la 49999 tdw

Long Range 1 (LR1) – 45000 la 79999 tdw

Long Range 2 (LR2) – 80000 la 159999 tdw

Very Large Crude Carriers (VLCC) 160000 la 320000 tdw

Ultra Large Crude Carier (ULCC) peste 320000 tdw

Tancurile de produse albe de regulă au sub 50000 tdw si au tancurile protejate cu vopsea epoxy , sistemul de pompare fiind de regulă sofisticat , putând manevra până la 12 produse simultan (sau chiar mai multe) .

LR1 si LR2 pot transporta produse albe si/sau negre , dar și țiței .VLCC si ULCC se folosesc exclusiv pentru transportul țițeiului .

Soluțiile constructive actuale trebuie să țină cont atât de cerințele de rezistență a structurilor cât și de prevederile legislațiilor în vigoare (SOLAS / MARPOL etc)

Din punct de vedere constructiv, tancurile petroliere diferă într-o oarecare măsură unele față de altele. Cu toate micile deosebiri constructive, toate tancurile petroliere sunt formate din următoarele trei secțiuni:

Secțiunea prova – destinată asigurării unor servicii necesare navei și navigației;

secțiunea centru – formată din totalitatea cargotancurilor;

Secțiunea pupa – destinată mașinilor principale, auxiliare și încăperilor de locuit.

Secțiunea prova, la navele petroliere tipice, cuprinde tancul de coliziune prova – forepeak tank – care, la navele moderne include și structura bulbului. Peretele dorsal al acestui tanc este un perete etanș, de construcție și rezistență specială, fiind cunoscut sub denumirea de perete de coliziune prova. Tot în secțiunea prova, înapoia tancului de coliziune, este plasat un tanc de bunker, destinat transportului de combustibil în cazul voiajelor lungi. Deasupra acestor tancuri se găsește o magazie de mărfuri uscate, casa pompelor de transfer bunker, puțul lanțului ancorei și alte spații de depozitare. Pe verticală, deasupra spațiilor de depozitare se află puntea teugă. Pe teugă sunt montate vinciurile de ancoră și de manevră.

Secțiunea prova este separată de restul navei prin intermediul unui coferdam care se extinde în plan vertical de la chilă până la nivelul punții principale. Rolul coferdamului este acela de a preveni scurgerile de petrol în caz de avarie la cargotancurile prova.

Secțiunea centru fiind secțiunea cargotancurilor, are dimensiunile cele mai mari. Cu cât aceasta este mai mare cu atât nava este mai rentabilă din punct de vedere economic. Spațiul de marfă este împărțit într-un număr mai mare sau mai mic de cargotancuri, în funcție de tipul și destinația navei – navele destinate transportului de produse petroliere au un număr mai mare de cargotancuri decât navele destinate transportului de țiței – .

În zona pupa a secțiunii centru, adiacent la casa pompelor de marfă sunt dispuse tancurile de slop al căror scop este de a reține reziduurile de petrol provenite din marfa transportată anterior.

În conformitate cu normele de protecție a mediului marin, stabilite de către I.M.O., navele moderne trebuie să fie prevăzute cu cel puțin trei trepte de separație, pentru a reduce riscul poluării mediului marin în caz de deversare accidentală de petrol de la bordul navei.

Secțiunea pupa. Imediat în pupa casei pompelor, se găsește un tanc de bunker dispus transversal și tancurile de consum zilnic. Spațiul situat între chilă și acest tanc de bunker este folosit ca puț al casei pompelor. În acest spațiu sunt montate turbinele cu abur folosite pentru antrenarea pompelor de marfă. Transmiterea puterii de la turbine la pompele de marfă se face prin intermediul unor arbori, care penetrează peretele etanș prin intermediul unor oale cu garnituri etanșe la gaze.

Tancurile pentru depozitarea combustibilului, a uleiului de ungere și a apei potabile se găsesc dispuse în dublul fund al secțiunii pupa, în imediata vecinătate a mașinii principale. O asemenea dispunere face ca forțele de împingere ale mașinii principale să se transmită corpului navei prin intermediul unor coaste puternic întărite.

În extremitatea pupa a navei se găsește tancul de coliziune pupa – afterpeak – situat imediat după compartimentul mașini, tanc care este destinat transportului rezervei de apă potabilă în cazul voiajelor lungi.

Spațiul de locuit și servicii se întinde deasupra întregii secțiuni pupa, deasupra punții principale, unele compartimente cum ar fi camera cârmei, compartimentul mașini și camerele frigorifice se află sub nivelul punții principale.

Camera de încărcare/descărcare se află plasată în prova blocului de locuit, astfel încât hublourile situate în peretele prova să permită o vedere clară asupra punții și instalațiilor de pe punte. În acest mod ofițerii de cart pot supraveghea orice operație ce se desfășoară pe punte în timpul serviciului lor. Puntea de navigație și încăperile destinate serviciilor de punte, cum ar fi stația radio, sunt plasate la cel mai înalt nivel al blocului de locuit, pentru a da posibilitatea ofițerilor de cart să exercite o bună supraveghere a navei, în orice condiții de navigație.

Caracteristicile navelor de transport produse petroliere

Din punct de vedere constructiv corpul unei nave se imparte în trei părți principale: partea de la pupa (I), partea de mijloc (II) si partea de la prora (III). In figura 1.2 este prezentata schema de principiu a unui tanc petrolier. Cele trei eompartimente sunt separate unele de altele prin intermediul unor pereți despărțitori dublii etanși numiți si coferdamuri (a) care sunt umpluți în interior cu apă și au rolul de a izola compartimentele umplute cu produse petroliere (inflamabile) de prora si de pupa vasului. În partea centrală a navei se află tancurile (1…16) pentru încărcătura utilă, prevăzute cu guri de acces (g) și separate prin pereti etanși.

Fig.1.2. Schema de prindpiu a unei nave petroliere

a – pereti despărțitori dublii etanși pentru apă (coterdamuri), b – depozit de combustibil, c – sala pompelor, d – sala cazanelor, e – sala mașinilor, f – compartimente de vara, g – guri de încărcare, 1.. 16 -compartimente pentru încărcarea țițeiului sau a produselor petroliere.

Tot în partea de mijloc se află și sala pompelor (c). În partea de la pupa se află depozitul de combustibil (b), sala cazanelor (d) preeum și sala mașinilor (e). Asezarea stației de pompare în mijlocul compartimentelor folosește doar la descărcarea prodnselor la destinație, deoarece încarcarea se face cu pompele terminalului petrolier sau a portulii de plecare.

Numarul compartimentelor unei nave petroliere depinde de capacitatea acesteia, fiecare dintre compartimente putând avea capacitatea de 800….8.000 tone. Compartimentarea se face prin intermediul unor pereti longitudinali și transversali sudați, ceea ce asigură perfecta lor etanșeitate atât contra pătrunderii apei în caz de avarii, preucm și contra pătrunderii unor produse diferite din compartimentele învecinate.

Compartimentele sunt prevazute cu supape iar gurile de încărcare se inchid cu capac etanș prevăzut cu garniture . În cazul in care se transports țiței sau produse petroliere vâscoase si/sau congelabile, compartimentele navei sunt înzestrate și cu serpentine de încălzire. Compartimentele comunică totușj între ele prin intermediul unui sistem interior de conducte prevăzute cu robinete de manevră și izolare, acestea fiind însa închise. În cazul în care se transportă produse diferite. Pentm evitarea balansării tancului (fapt ce poate reduce stabilitatea navei) este necesar ca la încărcarea tancurilor compartimentele sa fie umplute în mod egal cu produs petrolier. De asemenea, pentru a compensa variațiile de volum ale produselor petroliere transportate, variatii datorate schimbărilor de temperatură în funcție de anotimp, compartimentele sunt prevăzute cu camere de dilatație și oompartimente de vara .

Ca orice navă, tancul petrolier este construit pe un sistem de osatură. În figura 1.3 este prezentată combinația sau sistemul de osatură isherwood modificat.

Montarea pieselor de întărire în acest fel reduce zona structurii de otel expusă cel mai adesea coroziunii, în tancurile folosite pentru balastarea cu apă de mare. La majoritatea tancurilor petroliere, peretii interni de compartimentare sunt de secțiune ondulată, în scopul creșterii rezistenței la presiunile exercitate de mărfurile încărcate.

Pentru început s-au încercat diverse moduri de transformare a navelor convenționale, în vederea transportului de mărfuri lichide în vrac. Acest lucru se realiza fie prin construirea de tancuri cilindrice în interiorul magaziilor navei, fie prin compartimentarea magaziilor de mărfuri generale (uscate).

Fig.1.3. Sistemul de osatură Isherwood modificat.

Compartimentarea magaziilor de mărfuri a fost o soluție viabilă dar care a trebuit să suporte o serie de modificări pentru reducerea suprafețelor libere.

Tancurile de marfă sunt aliniate în jurul axei longitudinale ale navei iar tancurile de balast îmbracă în borduri tancurile de marfă. Pereții interni de compartimentare sunt de secțiune ondulată în scopul creșterii rezistenței la presiunile exercitate de mărfurile încărcate.

Mărfurile lichide fiind încărcate prin tubulaturi, gurile de magazie au dimensiuni mici și sunt asigurate cu capace etanșe, sigure, permițându-se astfel reducerea bordului liber, comparativ cu navele de mărime similară, destinate transportului de mărfuri uscate.

Reducerea bordului liber face ca nava să „ambarce” mai ușor apă pe covertă. Ca urmare, falsbordul a fost eliminat pe o bună parte din lungimea navei, exceptând tenga și suprastructura pupa, astfel că puntea poate să fie eliberată foarte rapid de apă. Falsbordul a fost înlocuit cu o balustradă metalică.

Accesul la teugă este asigurat de o pasarelă, care este o structură mai complexă decât un culoar simplu de trecere în sensul că ea poartă o rețea însemnată de tubulaturi.

Operațiile de încărcare-descărcare fiind făcute cu ajutorul pompelor situate în compartimente speciale, instalațiile de punte se limitează la cabestane, vinciuri de ancoră și vinciuri de manevră, Instalațiile de punte sunt acționate de obicei cu abur, deoarece acționarea electrică prezintă riscul de incendiu și explozie.

Tancurile de marfă sunt prevăzute cu capace metalice cu închidere etanșă, asigurată cu garnituri prin strângerea piulițelor fluture din jurul marginii exterioare.

Fiecare capac de tanc este prevăzut cu câte două robinete, unul pentru montarea capsulei dinamometrică, în scopul cunoașterii presiunii existente în tanc și unul pentru cuplarea tubulaturii de abur.

La partea superioară a capacului există orificii de vizită. Fiecare tanc de marfă este prevăzut cu tuburi de „ulaj”, prin care se măsoară distanța pe verticală dintre un punct de referință de pe punte și nivelul lichidului din tanc. Această distanță constituie ulajul și servește la determinarea cantității de marfă din tancul respectiv, utilizând tablele de calibraj.

Sistemul general de osatură, ce se aplică în construcția petrolierelor, poate fi longitudinal sau combinat.

Compartimentul mașini este totdeauna amplasat la pupa navei .

Asigurarea unei asiete corespunzătoare, pe timpul navigației la plină încărcare, se realizează în trei moduri:

prin prevederea unei magazii de mărfuri uscate lângă picul prova;

prin mărirea volumului tancurilor de marfă din pupa, supraînălțând puntea în această zonă;

prin acceptarea unor forme geometrice ale corpului navei, cu centrul de carenă deplasat spre prova.

Între tancurile de marfă și celelalte compartimente se prevăd coferdamuri verticale și orizontale.

Pentru a se evita riscul declanșării unor incendii și explozii, toate instalațiile auxiliare de bord din zona tancurilor de marfă sunt acționate de mașini hidraulice sau cu abur. Din același motiv, produsele cu grad ridicat de inflamabilitate sunt repartizate în magaziile din prova, iar cele cu grad scăzut de inflamabilitate în magaziile din pupa. Încărcarea alternativă a tancurilor de marfă, cu produse petroliere și cu apă de mare, accelereză fenomenul de coroziune a elementelor de structură. La petrolierele moderne acest inconvenient a fost înlăturat prin amenajarea tancurilor speciale de balast, în dublul fund și respectiv între tancurile de marfă (tancuri de balast sepont-segregated ballast tank).

În scopul realizării condițiilor de siguranța navigației și de vitalitate ale navei, orice navă maritimă sau fluvială are în structura sa un ansamblu de instalații de bord, caracterizate de tipul și destinația navei.

Instalații navale de bord sunt sisteme electromecanice complexe, cu roluri bine definite în îmbarcarea și debarcarea mărfurilor, congelarea și păstrarea mărfurilor perisabile, asigurarea condițiilor de trai pentru membrii echipajului, evacuarea peste bord a apelor reziduale pătrunse în compartimentele navei, menținerea și asigurarea vitalității navei, atât în marș cât și în staționare.

Trebuie avut în vedere ca, încă din faza de proiectare, orice sistem mecanic să fie astfel conceput, încât în exploatare să îndeplinească cerințele impuse de registrul de clasificație sub a cărui supraveghere se construiește nava, să ocupe un spațiu cât mai redus, să poată funcționa timp îndelungat în orice condiții de navigație, să funcționeze cu energia care se găsește la bord și să permită o deservire și reparare ușoară.

Există multe criterii de clasificare a instalațiilor navale, dar cel mai intuitiv este cel care are în vedere rolul funcțional (scopul) al instalațiilor navale. Din punct de vedere al rolului funcționa, instalațiile navale se clasifică astfel:

1) Instalații energetice – sunt instalațiile ce au drept scop transformarea diferitelor forme de energie aflate pe navă în alte forme de energie necesare acționărilor propriu – zise.

La rândul lor instalațiile energetice se clasifică după cum urmează:

a) instalații de propulsie – sunt instalațiile ce obțin energia mecanică necesară propulsiei navei, din energia chimică sau atomică;

b) instalații energetice electrice – sunt instalațiile ce au în componentă, ca piesă principală generatorul electric, acționat de mașini cu ardere internă sau turbine și produc energia electrică necesară instalațiilor electrice de bord (in cazul în care energia electrică este utilizată la propulsia navei acestea au rolul de instalații principale);

c) instalații energetice de producere a aburului – sunt instalațiile cu cazane de abur care transforma energia chimică (din arderea combustibilului greu) sau atomică în abur, pentru acționarea turbinelor cu abur – în cazul în care b) Instalația principală nu este acționată cu abur se folosește o caldarină pentru acoperirea nevoilor bordului în acest sens;

d) instalațiile energetice de producere a aerului comprimat – sunt instalațiile care au în componență compresoare și butelii de aer, ce transformă energia electrică în energie piezometrică înmagazinată în buteliile de aer (aerul comprimat se utilizează la bordul navei pentru lansarea motoarelor principale și auxiliare și totodată pentru acționările pneumatice aflate la bord)

e) instalațiile frigorifice – transformă energia mecanică în energie termică cu rol în obținerea frigului.

2) Instalații cu tubulaturi – sunt instalațiile care asigură transportul prin conducte și reglarea parametrilor a unor anumite fluide, cu rol bine determinat în buna funcționare a navei.

La rândul lor acestea se împart :

a) instalații cu tubulaturi aferente corpului :

instalația de balast (asigura asieta, stabilitatea și flotabilitatea navei)

Instalația de santină (asigură îndepărtarea apelor reziduale rezultate din scurgerile accidentale sau intemperii);

instalația de marfă (asigură îmbarcarea – debarcarea produselor lichide);

Instalația de prevenire și stingere a incendiilor (are un rol bine definit în ceea ce privește vitalitatea navei);

Instalația de alimentare cu apă (această instalație trebuie să asigure apa potabilă necesară consumului, apa tehnică și apa de mare);

Instalația de ventilație și microclimat artificial (asigură la bordul navei condițiile de confort pentru echipaj și pasageri);

Instalația de scurgeri și evacuare a apelor uzate.

b) instalații cu tubulaturi de forță – sunt instalațiile prin care circulă fluide la presiuni ridicate și ca atare conductele sunt deosebite din punct de vedere constructiv (din această categorie fac parte instalațiile de răcire, de ungere, de lansare, de combustibil, etc.);

c) acționările hidraulice – sunt instalațiile ce au în componență mașini hidraulice (pompe și motoare) deservite de tubulaturi prin care circulă fluide de lucru la presiuni foarte mari.

3) Instalații de punte – sunt instalațiile ce asigură navigația și contribuie la realizarea scopului utilitar al navei.

a) Instalația de guvernare – are rolul bine definit de a îndeplini cerința de manevrabilitate a navei;

b) Instalația de ancorare – cu rol de fixare a navei când se află în zona continentală;

c) Instalația de salvare – asigură salvarea echipajului în caz de avarii;

d) Instalația de manevră-legare – cu rol de fixare a navei în port în condiții de siguranță.

4) Instalații de navigație – asigură conducerea navei în siguranță.

a) Iinstalațiile pentru menținerea drumului – pilot automat;

b) Instalația pentru determinarea poziției navei – G.P.S.;

c) Instalațiile pentru determinarea adâncimii și profilului acvatoriului – în această categorie intră radarele și sondele;

d) Instalația pentru determinarea vitezei navei – este dată și de G.P.S;

e) Instalația de radio-comunicații;

f) Instalația de lumini de navigație;

CAPITOLUL II

CARACTERISTICILE PRODUSELOR PETROLIERE

2.1. Proprietățile chimice ale petrolului

Proprietățile chimice ale țițeiurilor variază în raport cu compoziția lor chimică :

a) Hidrocarburile, in majoritatea țițeiurilor au fost identificate următoarele clase de hidrocarburi :

Hidrocarburi parafinice CnH2n+2

Hidrocarburi naftenice CnH2n

Hidrocarburi aromatice CnH2n-6

Conținutul de hidrocarburi parafinice, naftenice și aromatice diferă de la un zăcământ la altul . Aceste hidrocarburi formează compușii principali care determină caracterul petrolului și principalele lui proprietăți .

b) Compușii cu oxygen, au fost identificați următorii compuși cu oxigen :

– Acizii naftenici: se găsesc în proporție mică, sunt derivați ai hidrocarburilor naftenice , imprimă țițeiului un caracter acid ;

– Acizii grași : datorită conținutului foarte mic aceștia nu influențează caracterul țițeiului ;

– Fenolii : se găsesc în țiței în cantități foarte mici și nu au o influență asupra proprietăților acestuia .

2.2. Proprietățile fizice ale petrolului

Proprietățile fizice ale petrolului variază în raport cu compoziția lui chimică .

Determinarea proprietăților fizico-chimice ale produselor petroliere se execută prin analiza în laborator a probelor luate din acestea și prin folosirea unor relații empirice sau nomograme,

stabilite pe baza unor date experimentale care, in foarte multe cazuri diferă de la un produs la

altul .

a) Densitatea

În sistemil internațional de măsură (S.I.) , densitatea se exprimă în kg/m3; în practică

se mai utilizează exprimarea în g/cm3. Greutatea specifică se exprimă în N/m3, iar în practică în kgf/dm3 .

Densitatea relativă, fiind un raport a două densități, este adimensională ; la

temperatura de 40C și presiunea de 1,0132 barri, densitatea apei este egală cu unitatea, decidensitatea relativă este numeric egală cu densitatea .

Pentru determinarea densității se folosesc areometrele si termometrele .ș

b) Vâscozitatea

Este proprietatea fluidelor de a opune rezistență la curgere , ca rezultat al interacțiunii

mecanice dintre particulele constituente. Vâscozitatea poate fi :

1. Vâscozitatea dinamică ,, ƞ"

Reprezintă raportul dintre tensiunea tangențială și gradientul de viteză in același

punct.

În sistemul CGS se măsoară în poise (P), iar în S.I. unitatea de măsură este N*s/m2;

P=0,1N*s/m2.

2. Vâscozitatea cinematică ˵ɡ"

Reprezintă raportul dintre vâscozitatea dinamică a unui produs și densitatea sa,

ambele determinate la aceeași temperatură și presiune. În sistemul CGS unitatea de măsură este STOKES-ul (St) iar în S.I. m2 /s; 1cSt=0,1m2/s.

În practică vâscozitatea produselor petroliere lichide se exprimă în unități convenționale cum sunt gradul Engler, secunda Rewood, secunda Saybolt, etc.

Vâscozitatea produselor petroliere lichide variază puțin cu presiunea – până la 100 barri variația este neglijabilă – și mult cu temperatura; cu cât temperatura crește vâscozitatea este mai mică.

c) Culoarea

Reprezintă unul din criteriile de apreciere comercială a produselor petroliere. Culoarea produselor petroliere este determinată cu aparatura standard de laborator.

d) Conținutul de apă

Produsele petroliere conțin apă în cantități variabile, fie dizolvată, fie în suspensie sau sub formă de emulsii mai mult sau mai puțin stabile.

Determinarea cantității de apă se execută în laborator prin metode fizico-chimice, care pot fi calitative sau cantitative.

e) Conținutul de impurități mecanice

Impuritățile mecanice existente în produsele petroliere, de regulă, se găsesc în cantități mici și provin din materialele folosite în procesele de fabricație, insufficient filtrate, din adausurile unor compuși cu conținut ridicat de impurități – aditivi- , din impuritățile existente în tancurile de depozitare – rugină, nisip, etc. – fie din praful atmosferic.

Determinarea conținutului de impurități mecanice se realizează simultan cu determinarea conținutului de apă, prin metoda centrifugării.

f) Greutatea petroleum în aer și în vid

Până la Conferința de la Bruxelles din 1949, densitatea standard a aerului avea valori diferite, după cum urmează : În S.U.A., aerul standard pentru convertirea maselor în vid avea greutatea specifică de 0,001217 g/cm3 la t=600F, p=760 mm Hg și o umiditate relativă de 50%; În Marea Britanie, greutatea specifică era egală cu 0,00122 g/cm3 la o umiditate relativă de 66%.

În țările care folosesc sistemul metric, cantitățile în vrac de produse petroliere sunt greutăți în vid iar cântăririle comerciale directe se fac în aer.

Pentru evitarea naconcordanțelor și ușurarea calcului , la Conferința din 1949 s-a stabilit ca greutatea produselor petroliere în vrac să fie calculată ca greutate în aer, stabilindu-se o densitate standard a aerului de 0,00122 g/cm3 la temperatura de 150C.

Greutatea în aer reprezintă valoarea oricărei greutăți cântărite în aer cu etaloane de densitate fără să se țină cont de plutirea în mediul gazos.

g) Puncte de temperatură

Ca pucte de temperatură definitorii pentru petrol sunt considerate valorile exprimate în grade de temperatură pentru punctul de aprindere, punctul de ardere și punctul de congelare.

1. Punctul de aprindere

Reprezintă temperatura la care trebuie încălzit petrolul pentru a degaja suficienți vapori, care, împreună cu aerul de la suprafața sa să formeze un amestec inflamabil. Determinarea valori punctului de aprindere se face în condiții de laborator, în fucție de tipul produsului, prin metoda cupei deschise sau a cupei închise.

2. Punctul de ardere

Reprezintă temperatura la care un amestec inflamabil, odată aprins continuă să ardă. La punctul de ardere, amestecul inflamabil se află la o temperatură situată cu aproximativ 30C (5,40F) deasupra punctului de aprindere.

3. Punctul de congelare

Reprezintă temperatura la care un produs petrolier încetează să mai curgă. Dă indicații asupra comportării țițeiului în timpul transportului și al depozitării.

Temperatura de congelare este determinată de compoziția amestecului de hidrocarburi : Tițeiuri parafinoase 160C………. 240C;

Țițeiuri parafinoase 70C…………460C;

Țițeiuri neparafinoase 230C……….700C

2.3. Evaporarea petrolului și presiunea de vapori

Vaporii eliberați de materialele combustibile sunt aceia care ard ; când emisia de vapori încetează, arderea încetează.

Pericolele asociate cu petrolul depind în mod direct de capacitatea de a emana vapori prin evaporarea petrolului.

Un lichid este considerat volatil atunci când se evaporează ușor, la temperaturi și presiuni normale ; lichidele care nu au asemenea calități sunt considerate a fi nevolatile .

Cu cât de la suprafața unui material sunt eliberați mai mulți vapori , cu atât acest material vaporizează mai mult. Vaporizarea crește odată cu creșterea temperaturii materialului. Atunci când un lichid este încălzit, o parte din căldură este folosită pentru a-i crește temperatura, iar o altă parte este folosită pentru vaporizarea sa.

Moleculele unui lichid se află într-o mișcare continuă, la o viteză care variază direct cu temperatura lichidului. Dacă temperatura acestuia este suficient de ridicată, moleculele sparg în mod continuu suprafața lichidului și se difuzeză în spațiul situat deasupra acestuia, sub formă de vapori. Acest fenomen se numește evaporare.

Când petrolul se află într-un container închis, numărul moleculelor aflate în spațiul de deasupra lichidului va atinge, eventual, valoarea maximă, la temperatura dată.

Presiunea exercitată asupra pereților containerului, crește odată cu creșterea emisiei și reprezintă suma presiuni aerului și a moleculelor de vapori. Presiunea exercitată de vapori se numește presiunea de vapori a lichdului la temperatura respectivă. O viitoare evaporare a lichidului este posibilă numai prin reducerea presiunii în spațiul de vapori – operațiune realizată prin eliberarea vaporilor – sau prin creșterea temperaturii.

Presiunea vaporilor saturați

Un petrol, volatil, aflat intr-un container închis, va produce vapori la temperatura mediului, până când spațiul situat deasupra suprafeței sale va deveni saturat cu vapori. Moleculele de vapori din acest spațiu se află în continuă mișcare și o mare parte din acestea se reîntorc în masa lichidului.

Aceasta este condensarea, iar atunci când devine egală cu evaporarea, concentrația de vapori din container va fi la valoarea sa maximă. În această situație, nu înseamnă că spațiul situat deasupra petrolului conține 100% vapori, dar acest spațiu nu poate să înmagazineze mai mulți vapori la acea temperatură.

Dacă, după ce spațiul devine saturat cu vapori, temperatura petrolului este mărită, viteza moleculelor devine mai mare și în acest fel suprafața petrolului va fi spartă mult mai ușor ; evaporarea depășește condensarea până se obțin din nou condițiile de echilibru.

Un petrol nevolatil evaporează foarte lent, astfel că acestuia îi trebuie numai o cantitate mică de vapori deasupra sa pentru ca evaporarea să fie egală cu condensarea. În acest fel, spațiul de ulaj este saturat cu o concentrație redusă de vapori.

Petrolurile volatile, aflate în compartimente de mici dimensiuni evaporează rapid iar saturația apare rapid. În compartimente mari cum sunt cargotancurile, în special în spații mari de ulaj, saturația apare după un interval de timp îndelungat, de ordinul orelor. Această întârziere se explică prin faptul că vaporii de petrol sunt mai grei decât aerul și au tendința de a strastifica, în mod orizontal, la suprafața petrolului. În imediata vecinătate a petrolului se întâlnește un strat de vapori saturați, în timp ce, înaintând pe verticală in spațiul de ulaj, straturile devin din ce în ce mai difuze.

Vaporii de petrol situați la nivelul suprafeței lichidului exercită asupra acestuia o presiune care variază direct proporțional cu concentrația lor. Această presiune se numește presiunea de vapori și are valoare maximă când spațiul este saturat cu vapori. Presiunea maximă de vapori, la temperatura dată se numește presiunea vaporilor saturați – saturated vapour pressure SVP .

Un lichid fierbe când SVP-ul său devine egal cu presiunea atmosferică.

Presiunea reală de vapori T.V.P.

Țițeiul este un amestec constituit dintr-o gamă largă de compuși de hidrocarburi. Punctele de fierbere ale acestor compuși variază de la –1200C până +4000C, iar caracteristicile de volatilitate depind de cantitatea constituenților cu punct de fierbere scăzut, care sunt mai volatili .

Tendința țițeiului de a produce gaze este caracterizată de presiunea de vapori.

Presiunea de vapori a unui compus pur depinde numai de temperatura sa, în timp ce presiunea de vapori a unui amestec depinde atât de temperarură cât și de volumul spațiului în care are loc vaporizarea.

Presiunea reală de vapori reprezintă valoarea de echilibru a presiunii de vapori dintr-un amestec, atunci când raportul gaz/lichid este practic zero ; aceasta este cea mai ridicată presiune de vapori ce poate fi atinsă, la o temperatură specificată .

Atunci când presiunea reală de vapori depășește valoarea presiunii atmosferice, lichidul începe să fiarbă.

Presiunea reală de vapori a unui amestec petrolier indică capacitatea de evaporare a petrolului.

Inflamabilitatea petrolului

În procesul arderii, gazele de hidrocarburi reacționează cu oxigenul din aer și se generează dioxid de carbon și apă. Această reacție produce suficientă căldură pentru a forma o flacără vizibilă care se deplasează prin amestecul de vapori de petrol și aer. Când gazul situat deasupra unui lichid petrolier este aprins, căldura produsă este suficientă pentru a evapora suficient gaz proaspăt care să mențină flacăra și să aibă loc arderea lichidului. În fapt, acesta este gazul care arde și care este continuu generat din lichid până la epuizarea completă a acestuia.

Un amestec format din gaze de hidrocarburi și aer, nu poate fi aprins și ars, dacă, în compoziția acestuia, gazul se află sub limita unei anumite concentrații numită „zonă de inflamabilitate”.

Limita inferioară a zonei de inflamabilitate, cunoscută sub denumirea de „limită inflamabilă inferioară ”- lower flammable limit LFL – reprezintă acea concentrație de gaze de hidrocarburi, sub care se află insuficient gaz de hidrocarburi pentru a susține și propaga arderea.

Limita superioară a zonei de inflamabilitate poartă denumirea de „limită superioară de inflamabilitate”- upper flammable limit UFL – și reprezintă acea concentrație de gaze de hidrocarburi, peste care se află o cantitate insuficientă de aer pentru a susține și propaga arderea .

Limitele de inflamabilitate variază diferențiat, atunci când este vorba de gazele pure de hidrocarburi și de amestecurile de gaze derivate din diverse sorturi de petrol lichid .

În practică, limita inferioară și cea superioară a mărfii transportate în cargotancuri, în general, poate fi considerată a fi cuprinsă între 1-10% din volumul respectiv.

Împărțirea petrolului lichid în diverse clase de inflamabilitate se bazează pe valoarea punctului de inflamabilitate a presiunii de vapori.

Principiul care stă la baza clasificării constă în aprecierea dacă la temperatura mediului ambiant, în spațiul de deasupra lichidului se formează sau nu un amestec inflamabil gaz-aer echilibrat.

În scopuri practice, lichidele petroliere au fost grupate în două categorii : Petrolul volatil : are punctul de aprindere, determinat după metoda de testare a cupei închise, situat la valori mai mici de 600C (1400F).Unele lichide petroliere clasificate în această categorie sunt capabile să producă un amestec gaz-aer echilibrat în cadrul zonei inflamabile atunci când se află la temperatura normală a mediului ambiant, în timp ce, cea mai mare parte a lichidelor produc un amestec gaz-aer echilibrat deasupra limitei superioare de inflamabilitate, la temperatura normală a mediului ambiant. Benzina și majoritatea țițeiurilor se încadrează în cea de-a doua categorie. În practică, benzina și țițeiul sunt manipulate înainte ca condițiile de echilibru să fie atinse, fapt ce face ca amestecul gaz-aer să se afle în condițiile zonei de inflamabilitate. Petrolul nevolatil : are punctul de aprindere situat în jurul valorii de 600C (1400F) sau peste această valoare, așa cum a fost determinat prin metoda de testare a cupei închise. Petrolurile lichide clasificate în această grupă produc, când se află la temperatura normală a mediului ambiant, concentrații echilibrate de gaz, sub limita inferioară de inflamabilitate.

Toxicitatea petrolului

Pericolul toxicității la care este supus personalul în timpul operațiilor de la tanc apare din contactul cu gazele de diferite tipuri.

Unul dintre cele mai esențiale efecte ale substanțelor nocive, conținute în produsele petroliere este asfixia. Dintre elementele asfixiante se pot enumera: azotul „N”, dioxidul de carbon „co2”, metanul „CH4”, etanul „C2H6”, propanul „C3H3” și butanul „C4H10”.

Prin înlocuirea oxigenului normal prezent în aer, produsele asfixiante privează sângele de oxigen, ducând la inconștiență și chiar moarte.

Asfixia chimică produce sufocarea prin reducerea capacității de oxigenare a sângelui. În concentrații de 0,04% din volumul de aer, monoxidul de carbon „CO” devine fatal pentru o persoană expusă timp de peste o oră într-o asemenea atmosferă. Monoxidul de carbon este mult mai periculos decât butanul sau propanul, care devin periculoși numai prin tendința de înlocuire a oxigenului, dar care au un efect toxic destul de slab.

Unele substanțe, cum ar fi amoniacul, dioxidul de sulf și furfurolul, au un efect iritant asupra căilor respiratorii superioare și asupra ochilor, dar sunt capabile, atunci când sunt inspirate în cantități mari să producă efecte grave asupra plămânilor. Efecte distructive asupra plămânilor au de asemenea și compușii vanadiului.

Caracteristică unei substanțe toxice este vătămarea țesuturilor vii, atunci când substanța este absorbită în doze mici. Concentrația dozei este caracteristica principală pentru determinarea gradului de toxicitate a substanței.

Substanțele toxice acționează asupra sistemului nervos central, rinichilor, ficatului și sângelui. Pătrunderea substanțelor în corp poate fi făcută prin sânge, inhalare sau absorbire la nivelul pielii. Substanțele care acționează asupra sistemului nervos central au un efect de narcoză asupra persoanelor.

Efectele toxice acute se manifestă în urma unor expuneri scurte în timp ce efectele cronice rezultă în urma expunerilor prelungite.

Contactul direct al unor produse petroliere lichide cu pielea poate produce o stare de inflamare a acesteia, producând dermatite și ulcerații. O serie de hidrocarburi policiclice sunt cancerigene.

Ca unitate de apreciere a cantității de substanțe vătămătoare în aer, la care este expusă o persoană timp de opt ore pe zi, pentru o perioadă lungă de timp, fără pericol pentru sănătate, este dată de valoarea limită de treaptă – Threshold limit value T.L.V. – .

Reacția la substanțele vătămătoare diferă de la persoană la persoană, motiv pentru care valorile date de T.L.V. vor fi folosite numai ca mărimi de ghidare în controlul pericolului pentru sănătate.

În cazul substanțelor acute, cum sunt benzenul și hidrogenul sulfurat, limita de treaptă nu trebuie să fie depășită nici chiar pentru perioade foarte scurte de timp.

Toxicitatea vaporilor de petrol

Inhalarea vaporilor de hidrocarburi prezenți în țiței devine periculoasă numai în spații închise sau atunci când o persoană este expusă o perioadă mai lungă de timp, la vaporii scăpați prin deschiderile din puntea cargotancurilor, care conțin petrol din Clasa I – cu punct de aprindere mai mic de 310C – .

Efectul toxicității vaporior de petrol asupra persoanelor expuse în funcție de concentrație este următorul :

0,1% (1000 ppm ) : irită ochii dacă expunerea este de o oră ;

0,2% (2000 ppm ) : irită ochii , nasul și gâtul, produce amețeală, tulburări de echilibru și instabilitate la o expunere de o jumătate de ora , turmentație (intoxicație alcoolică ) ;

0,7%(7000ppm) :simtom de beție la o expunere de cinsprăzece minute ; turmentație ;

1,0% (10.000 ppm) : beția rapidă care poate duce la pierderea cunoștinței și la moarte, dacă expunerea continuă ;

2,0%(20.000 ppm) : paralizia și moartea au loc foarte rapid.

Ca o atmosferă aer – vapori de petrol să fie respirabilă pentru o perioadă lungă de timp, concentrația de vapori nu trebuie să depășească 0,05% (500 ppm).

La bordul navei, concentrațiile de vapori de petrol periculoase pentru sănătate sunt determinate cu ajutorul indicatoarelor de gaze combustibile.

Un grad foarte ridicat de toxicitate îl reprezintă vaporii de benzen. Aceștia au un efect narcotic mult mai puternic decât cei proveniți din hidrocarburile din grupul benzinei.

Efectele toxicității vaporilor de benzen sunt următoarele :

3000 ppm : tolerabil pentru 30-60 minute ;

7500 ppm : periculos după 30-60 minute ;

20000 ppm : fatal după o expunere de 5-10 minute.

Limita treaptă pentru benzen este recomandată la valoarea de 25 ppm.

CAPITOLUL III

INSTALATIILE CARACTERISTICE DE INCARCARE DESCARCARE A MARFURILOR PETROLIERE PORTUARE SI PROPRIILOR NAVE

3.1.Echipamentele navelor petroliere

Din punct de vedere functional , o navă tanc modernă trebuie sa fie prevazută cu :

Instalația de marfă (Cargo Handling System) , compusă din : manifold , valvule , tubulaturi , pompe , sorburi , tancuri .

Instalația de gaz inert (Inert Gas System) : sursa de gaz , valvula de izolare , scrubber , separator de picaturi , uscator , valvule intrare , ventilatoare , valvule iesire , valvula regulatoare de presiune , inchizatorul hidraulic (supapa hidraulica) , valvula sens unic , valvula izolatie , supapa presiune/vacuum , tubulaturi , valvule de izolare pe fiecare tanc , mast riser.

Instalația de spalare a tancurilor (Tank Cleaning System) : pompe , tubulaturi , valvule , masini de spalat (care pot fi fixe sau portabile)

Instalația de ventilare tancuri (Tanks' Ventilation System)

Tancuri de balast separate (SBT-Segregated Ballast Tanks) sau dedicate (DCBT-Dedicated Clean Ballast Tanks)

Instalația de manevrare a furtunelor de marfa (cranice sau bigi) (Cargo Hoses Handling System)

Instalația de monitorizare a deversarii de hidrocarburi (Oil Discharging Monitoring Equipment)

Sisteme de siguranta pentru eliminarea suprapresiunii sau vidului din cargotancuri : Pressure / Vacuum valves

Sistemul de masurare automata a cantitatii de marfa (Automatic Gauging System)

Instalația de marfa

Elementele componente ale instalatie sunt :

1.Tancuri de marfa

2.Pompe

3.Tubulatura instalatiei

4.Armaturi

Variante constructive întalnite în practica

Instalația de transfer marfa cu magistrala liniarafig. 3.1 . :permite ambarcarea mai multor sorturi de produse petroliere, excluzand posibilitates de amestecare a acestora

Fig.3.1. Schema instalatiei cu conducte liniare

1 – tubulatura instalației de curațire (stripping); 2 – pompele de marfă, 3 – pompele de curățire,

4 – conductele verticale, dintre compartimentul pompelor de marfă și magistralele de punte,

5 – filtru,6 – conductele flexibile,7 – armăturile de sertar,8 – tubulatură de punte, separată pentru fiecare fel de marfă, 9 – cuplajele rapide pentru fixarea conductelor flexibile, 10 – tubulatura instalației de marfă, 11 – conductele de umplere, 12 – racordurile de aspirație ale instalației de marfă, cu armături cu sertar teleacționate, 13 – racordurile de aspirație al instalației de curațire cu armături cu sertar teleacționate.

Instalația de transfer marfa cu magistrale inelare :sunt fiabile insa mult mai scumpe

Instalatie cu magistrala tip cheson reduce manopera aferentă realizării instalației de transfer marfă

Instalație cu porți etanșe ,elimină aproape în totalitate tubulatura ,înlocuind-o cu un sistem de valvule cu sertar acționate de la distanță și sunt amplasate pe pereții transversali și longitudinali

Instalația cu tancuri de acumulare , permite eliminarea gazelor ce se pot forma la aspirația pompei ,dezamorsând-o

Instalația cu pompe individuale ,este des folosită la navele ce transportă produse de natură diferite

Tancuri de marfa :

Dimensiunile si dispunere tancurilor de marfa petroliere trebuie sa fie astfel incat scurgerea ipotetica de hidrocarburi Oc ( scurgerea ipotetica de hidrocarburi in caz de avarii in bord)sau Os (scurgerea ipotetica de hidrocarburi in caz de avarii la fund) calculata asa cum prevede regula 23 di anexa II MARPOL nu depaseste nici un punct din lungimea navei 30000 m3 sau , daca acesta din urma valoare este superioara dar maximum 40000m3 .

Volumul oricărui tanc lateral de marfa de la bordul unui petrolier nu va depăși 75% din limitele scurgerii ipotetice de hidrocarburi menționate in paragraf 2 din anexa .Volumul oricărui tanc central de marfa nu va depăși 50000m3 .Totuși ,la petrolierele cu balast separat așa cum sun definite in regula 13 din aceasta anexa , volumul permis al unui tanc lateral de marfa situat intre doua tancuri de balast separat , fiecare depășind lungimea de lc (extinderea longitudinala)poate fi mărit pana la limita maxima a scurgerii ipotetice de hidrocarburi cu condiția ca lățimea tancurilor laterale sa fie mai mare decât tc (extinderea transversala)

2.Pompe si disopzitive de actionare

Pompele de marfa si de curatire se vor amplasa pe punte ,in tancurile de marfa sau intr-un compartiment separat de punti si pereti etansi . Pompele de marfă și de curățire trebuie folosite conform destinației lor directe . Acest compartiment CP (compartiment pompe ) nu trebuie sa comunice cu alte spatii ale navei , decat numai cu tancurile de marfa si nicidecum cu CM (compartimentul de masini) sau alte spati ce contin surdse de scantei

Trecera din CM in CP a axului de actionare a pompei prin peretele eetnns va fiprevazuta cu garnitura de etansare .Masura ce trebuie adoptata prin prevederea unui sistem de lubrefiere a garnirturii de etansare cu un circuit separat di exteriorul CP. Supraincalzirea garniturii(etansarii) si producerea de scantei poate fi evitata folosind materiale cu rezistenta la antifrictiune . In cazul in care e folosit otel de calitate inferioara tracerile etanse prin peretii etansi tyransversali etansi va fi supusa la o presiune de proba de 5 barri .

Pompele de transfer marfa vor fi protejate impotriva crestrilor accindentale de presiune , prin folosirea elementelor de reducere a presiunii, prin montera de val ;vule de siguranta pe tubulatura de apiratie a pompei precum si a unor sisteme de siguranta care opresc pomele in cazul inregistrarii de supraincaziri locale .

Fiecare pompa de marfa trebuie prevazuta cu elemente de control-reglare a capacitatii pompei atat de incaperea CP cat si dintr-o alta locatie de la distanta . În cazul în care există și post central de comandă pentru operațiile de încărcare, este suficient ca dispozitivele de oprire ale pompelor să fie prevăzute în postul central. Pompele de marfa rebuiesc prevazute cu dispozitive de oprire amplasata pe o platforma a CP ,aflata la nivelul puntii superioare . La pompe, precum și pe platforma superioară a compartimentului de pompe sau la postul central de comandă al instalației de încărcare se vor monta manometre pentru presiunea de refulare din tubulatura principală de încărcare sau de curățire

Manometrele pentru masurarea presiunii de lucru a pompelor ce vehiculeaza incarcatura pe punte vor fi deja montate. Presiunea maxima de lucru va fi indicata cu o scara de culoare rosie.

Mecanismele de actionareale pompelor vor fi mintate in afara zonei de marfa , exceptie de la aceasta regula fac ;turbinele cu abur a caror temperatura de functionare nu depaseste 2200C.

Sistemele de actionare hidraulice ale pompei de transfer marfa pot fi instalate in CP.

Pompele sunt mecanisme care transfera puterea primita de la o sursa de antrenare , la un lichid.

Prin intermediul pompelor se pot realiza urmatoarele operatiuni :

–   ridicarea lichidului de la un nivel inferior la unul suoerior

–   transportarea lichidului prin tubulaturi

–   imprimarea unei viteze mari de deplasare a lichidului

–   deplasarea lichidului prin invingerea rezistentelor

–   deplasarea lichidului printr-un sistem hidraulic , in scopul executarii unui lucru mechanic , intr-un anumit punct al sistemului

La bordul navelor petroliere pompele au rolul de a manipula lichidele din tancurile de marfa , balast si slop.

Clasificarea pompelor dupa tip :

–         pompe centrifuge (mono sau multi etajate cu sau fara auto amorsare , orizontale sau verticale)

Pompa cu roți dințate. Pompele cu roți dințate sunt construcții simple, sigure în funcționare, cu deservire ușoară în exploatare, masă și gabarit redus, costul lor fiind mai mic decât al pompelor cu piston. Aceste avantaje au condus la răspândirea lor în instalațiile de combustibil navale. Se construiesc pompe având debitul de la (0,2…200)m3/h, pentru presiuni până la 35 bar, într-o singură treaptă, cu turația până la 3000 rot/min. În dotarea instalației de bord navale sunt folosite pompe cu roți dințate având debite de (50÷60)m3/h și presiuni până la 5 bar. Randamentul acestor pompe se află între (50÷70)%. Înălțimea de aspirație este suficient de mare, dar este mai mică decât a pompelor cu piston. Variația sarcinii în instalație nu are influență deosebită asupra debitului, dar debitul scade rapid cu creșterea rezistenței pe traseul de aspirație. Pompele cu roți dințate pot fi acționate individual, cu motoare electrice sau antrenate direct de la arborii mașinilor cu ardere internă. Neajunsul principal al pompelor cu roți dințate constă în nivelul înalt al vibrațiilor și al zgomotului produs în timpul funcționării lor.Pompele cu roți dințate sunt folosite îndeosebi la pomparea lichidelor vâscoase, ca pompe de ungere în construcțiile de mașini, la motoarele cu combustie internă, în instalațiile de acționări hidraulice, etc. Aceste pompe sunt puțin sensibile la variația vâscozității lichidului și la existența reziduurilor în lichid.Pompele cu roți dințate admit turații înalte și sunt, din punct de vedere constructiv mai simple decât pompele cu piston.

Pompe cu șurub. Pompele cu șurub fig. 3.2 au cunoscut o răspândire mare în instalațiile navale pentru vehicularea lichidelor vâscoase. Acestea se construiesc pentru debite cuprinse între 0,2÷1000m3/h și presiuni până la 250 bar. În instalațiile navale se folosesc pompe cu șurub al căror debit nu depășește 300÷400m3/h, iar presiunea până la 10÷12 bar. Debitul acestor pompe scade mult cu creșterea rezistenței hidraulice pe traseul de aspirație. Pompele cu șurub au gabarit și masa redusă, randament înalt până la 85%, funcționează fără vibrații și zgomot, având înălțime de aspirație suficient de mare.

Fig.3.2 Pompa cu șurub

Principalele neajunsuri ale acestor pompe constau în construcția lor complexă și din această cauză costul lor este ridicat în comparație cu cel al pompelor cu roți dințate. Bunul mers al instalației de pompare reclamă satisfacerea optimă a parametrilor funcționali prin realizarea unor performanțe energetice superioare, prin asigurarea unui mers liniștit fără șocuri și vibrații și a unei securități depline. Pentru toate acestea este necesar să se studieze termic condițiile de funcționare și să se facă o alegere judicioasă a pompelor pentru fiecare situație în parte. O caracteristică deosebit de importantă a pompelor cu șurub o reprezintă continuitatea debitului, care are un grad de neuniformitate foarte redus comparabil cu cel al pompelor centrifuge.

–   Pompa cu piston. Pompele cu piston au înălțime de aspirație maximă, iar debitul practic nu se modifică odată cu creșterea rezistenței pe traseul de refulare. Dezavantajul lor constă în: construcția lor complicată; masa și gabaritul pompei sunt mai mari ca la celelalte pompe. Pompa cu piston reprezintă soluția constructivă la care fenomenul de pompare se realizează pe baza principiului variației de volum obținută prin deplasarea periodică a pistonului.pe cu piston

–  pompe cu jet

–  pompe elicoidale

–  pompe cu diafragma (tip Wilden)

Dupa modul cum sunt actionate :

–   cu actionarea electrica

–   cu actionare cu abur (cu turbine)

–   cu actionare hidraulica

–   cu actionare cu gaz

Dupa modul in care are loc refularea lichidului :

–   pompe cu deplasament pozitiv (exp cele cu piston si cele rotative) .Refularea se face in volume alternative. Pompele cu deplasament pozitiv livreaza un volum definit de lichid , la fiecare ciclu de pompare , indiferent de rezistenta opusa de instalatie , cu conditia sa nu se depaseasca puterea masinii de antrenare a pompei . La acest tip de pompe , volumul de lichid livrat pe fiecare ciclu depinde de rezistenta opusa la curgere . Pompa creeaza in lichid o forta care ramane constanta , pentru orice viteza particulara a pompei , iar rezistenta creata in tubulatura de refulare produce o forta de sens opus .Cand aceste doua forte sunt egale , lichidul se afla in stare de echilibru sin u mai curge .

–   pompe cu deplasament nepozitiv (curgere continua) (exp cele centrifuge , elicoidale , cu jet si cele cu curgere mixta . Pompele cu deplasament nepozitiv refuleaza in mod continuu , in orice conditii de rezistenta si viteza. Pompele centrifuge , spre deosebire de cele cu piston , nu faramiteaza lichidul in volume izolate pe care sa le livreze unul cate unul , ci refuleaza in mod continuu. Volumul refulat la turatie constanta , nu este constant el depinzand de inaltimea de refulare .

La pompele cu deplasament pozitiv , in cazul in care se inchide refulare in timpul functionarii , se va produce o avariere sigura a pompei , pe cand daca vom inchide refularea unei pompe cu deplasament nepozitiv , presiunea va creaste la maxim , se va produce iagitarea lichidului si incalzirea pompei dar principial pompa nu va fi avariata .

Ejectoarele – sunt dispozitive a caror functionare se bazeaza pe principiul Venturi . Se folosesc , cel mai ades , pentru stripuire (in special la spalarea cargotancurilor), la manipularea balastului (de regula tot la partea de stripuire . In ejector intra fluidul activ prin ajutajul fluidului motor (activ) , trece prin camera de amestec , unde este aspirat si lichidul antrenat si apoi , prin intermediul difuzorului este trimis mai departe in instalatie.

3.Tubulatura instalatiei de transfer marfa

Sistemul de tubulatura a instalatiei de transfer marfa trebuie sa fie montata complet si in stare de buna functionare ,total separata de alte instalatii cu tubulaturi .Tubulaturile instalatiei nu trebuie sa treaca prin tancuri ce nu sunt destinate marfutrilor si nu trebuiesc racordate la alte tancuri cu tubulaturi precum tubulatura de combustibil ale instalatiei de forta.

Tubulatura instalatiei de marfa tebuie astfel montata incat se poata drena toata incarcatura ramasa din tancurile de marfa .

Capetele tubulaturilor de umplere ale tancurilor de marfă trebuie duse cât mai aproape posibil de fundul acestor tancuri.

Tubulatura de umplere pentru tancurile de marfa se va extinde pana la fundul tancului .

Prizele de alimentare cu apa de mare trebuiesc separate e tubulatura de marfa prin doua valvule de izolare (valvula de inchidere) una dintre ele va fi blocata in pozitiz « inchis « .

Tubulaturile ce nu sunt destinate pentru deservirea tancurilor de marfa ,precum si a tubulaturilor tancurilor de decantare, nu trebuie sa treca prin aceste tancuri si nici nu trebuiesc racordate la ele .

Tubulaturile ce trec prin tancuri de alta natura decat cele de marfa vor fi executate cu o grosime a peretelui tubulaturii mai mare.

Pentru tubulaturile ce trec prin tancurile de marfa se vor respevta urmatoarel prevederi :

Grosimea minima a peretolor tubulaturii vor avea urmatoarele valori ;

Sub DN 50 mm 6,3 mm

Sub DN 100mm 8,6mm

Sub DN 125mm 9,5mm

Sub DN 150mm 11mm

Sub DN 200mm si mai mult12,5mm

Asamlarea tubulaturilor trebuie facute prin sudare sau cu falanse ingrosate in conformitate cu prevederile din proiect .Cuplarile cu flanse vor fi reduse la minimum in interiorul tancurilor de marfa ,tubulaturile trebuie sa aiba posibilitatea alungirii.

In acest caz expansiunile ar trebui compensate de compensatoare de dilatatie , mansoane dilatatie dar nu se recomanda utilizarea lor .

Unde se utilizeaza alte materiale decat otel ,sau incarcatura tranportata e alta decat titei brut , grosimea peretelui tubulaturii se va determina in functie de aprobarea registrului Germanischer Lloyd.

Valvule ,fitinguri si echipamente utilizate

Cuplarile furtunelor vor fi facute din otel turnat sau alte materiale forjate si vor fi montate cu valvule de inchidere si flanse oarbe .

Acolo unde valvulele și sistemele lor de acționare sunt plasate în interiorul tancurilor de marfă, trebuie să se prevadă un sistem separat de aspirație a mărfii (armătura cu comandă la distanță) în fiecare tanc sau mijloace alternative de golire a tancului, în eventualitatea defectării sistemului de acționare.

Pentru comanda valvulelor amplasate in interiorul tancurilor se utilizeaza un sistem de actionare cu tija ,acestea vor fi prevazute cu treceri etanse prin punte,Dispozitivele de actionare trebuie sa fie prevazute cu indicaoare care sa arate pozitia de inchis/deschis ale valvulelor.

Flanșele și elementele de fixare de pe tubulaturile destinate pentru racordarea tubulaturilor de la mal, precum și dispozitivele de punere la pământ trebuie executate din materiale care să excludă posibilitatea formării scânteilor

Toate tronsoanele tubulaturii de încărcare îmbinate între ele prin flanșe trebuie să aibă o legătură electrică sigură și cel puțin într-un loc, o legătură electrică la corpul navei.

Toate armăturile , se montează de obicei în zona compartimentului unde se montează si pompele .

Armăturile instalației nu trebuie să permită circulația fluidului în ambele sensuri ,pentru ambarcare marfii existand instalatie separata .Din același considerent armaturile de închidere ale sorburilor sunt cu reținere .

4.ARMATURA

Armături. Armăturile sunt dispozitive cu rol de dirijare a fluidului pe conducte sau pentru a modifica parametrii de stare (în general debitul și sarcina) a acestor fluide.

Majoritatea armăturilor sunt constituite din valvule de diverse tipuri: cu ventil, cu sertar, de siguranță, etc. – când diametrul interior de cuplare la tubulatură este mai mic de 32 mm (Dn < 32 mm) valvulele poartă denumirea de robineți.

Având în vedere rolul funcțional al armăturilor acestea se clasifică astfel :

armături de trecere (fig. 3.3) – reglează debitul închizând parțial sau total secțiunea de trecere:

Fig.3.3armături de trecere

b) armături de trecere și reținere( fig.3.4) – permite trecerea și reglarea debitului în sensul săgeții neînegrite:

Fig.3.4.Armături de trecere și reținere

armături de distribuție ( fig.3.5) casetă de distribuție cu trecere

Fig.3.4.Armături de distribuție

Casetăde distribuție cu reținere (fig.3.5)

Fig.3.5

armături de manevră (fig3.6)- realizează schimbarea sensului de circulație a fluidului în instalație.

Fig.3.6.Armătură de manevră

Armăturile de manevră sunt construcții compacte care trebuie să aibă indicații pentru manevre foarte clare.

e) armături de reglaj- au rolul de a regla valorile unor parametri ai fluidului din instalații, fie în sensul limitării (superioară – inferioară), fie în scopul menținerii unui parametru la o valoare fixă optimă.

f) armături ce modifică faza unui agent de lucru (fig.3.7)– în această categorie sunt incluse oalele de condens utilizate în instalația de încălzire cu abur.

Fig. 3.7.Oală de condens

g) coturi și derivații – realizează schimbarea direcției fluidului pe tubulaturi

f) servovalve(fig.3.8) – sunt valve comandate de la distanță care pot realiza o serie de cerințe ca: debite variabile corespunzătoare rolului funcțional al instalației deservite, presiuni proporționale cu un curent de intrare, etc. – acționarea lor poate fi făcută electric, hidraulic

sau pneumatic, etc.

Fig.3.8. Servovalvă

Dublu bordaj

Dublu bordaj se va dispune pe toata lungimea tancurilor de incarcare, de la nivelul dublului fund pana la puntea superioara. Distanta intre bordaj si dublu bordaj nu va fi mai mica decat:

Nave de 2000tdw si mai mari :

W = 0,5+tdw/20000 [m]

sau

W = 2,0m, se va lua valuarea mai mica

Wmin = 1,0m

W = 0,5+105500/20000

W = 5,78m

Aleg: W = 2,0m

Dublu fund. Dublu fund trebuie sa se extinda pe toata lungimea tancurilor de incarcare. Inaltimea dublului fund nu va trebuie sa fie mai mica decat:

Nave de 2000tdw si mai mari

h = B/15 [m]

sau

h = 2,0m, se va alege valuarea mai mica

h min = 1,0m

h = 42/15

h = 2,8m

Aleg: h = 2,0m

b)Instalația de gaz inert

Arderea poate avea loc daca sunt indeplinite cele trei conditii (triunghiul de foc) : exista un material combustibil , exista oxigen in cantitate suficienta pentru a intretine arderea , si exista o sursa de aprindere . O sursa de aprindere poate initia arderea numai in cazul in care concentratia amestecului gazos se situeaza intre anumite limite , numite limite de inflamabilitate (sau explozie) . Rezultatul este o crestere brusca a temperaturii si presiunii .

Materialul inflamabil (respectiv insasi marfa) nu poate fi inlaturat din triunghiul focului ; sursele de aprindere existente la bord pot fi reduse (dar nu eliminate in totalitate ) ; in schimb cel de al treilea element al triunghiului , si anume oxigenul , poate fi redus cantitativ pana sub limita la care sa poate intretine arderea (se urmareste reducerea la minim a perioadelor in care concentratia gazelor combustibile din atmosfera tancului se situeaza intre limitele de explozie ) .

Acest lucru se realizeaza prin utilizarea sistemului de gaz inert , sistem a carui principala menire este de a elimina riscul de foc si explozie pe tancurile petroliere si de produse chimice . Pentru prevenirea si stingerea incendiilor se pot folosi si alte gaze inerte , cum ar fi cele rare : heliu (He) , neon (Ne) , argon (Ar) , Cripton (Kr) insa aceste gaze sunt foarte scumpe si nu se justifica economic utilizarea lor pentru inertarea tancurilor . Un alt gaz folosit insa din motive economice doar la inertarea tancurilor care transporta gaze lichefiate , este azotul pur (N2)

Desi sistemul de gaz inert a fost folosit inca din 1925 pe nave petroliere in SUA , de abia dupa 1963 navele noi au inceput sa fie dotate cu aceasta instalatie si din punct de vedere legal , de abia din 01 mai 1985 apare obligativitatea petrolierelor mai mari de 20000 tdw de a fi dotate cu instalatie de gaz inert . Prin Protocolul SOLAS 1978 si apoi prin Amendamentele din 1981 si 1983 se aduc noi precizari privind proiectarea , functionarea , intretinerea , verificarea etc a sistemelor de gaz inert destinate atat tancurilor petroliere , cat si tancurilor de produse chimice in vrac .

TIPURI DE SISTEME DE GAZ INERT

In toate cazurile de obtinere a gazului inert , acesta rezulta prin arderea unui combustibil . Calitatea gazului va depinde atat de natura combustibilului cat si de conditiile de ardere .

Cand se folosesc gazele de evacuare de la caldarile principale sau auxiliare se poate ontine , in general , un gaz inert cu un continut de oxigen sub 5% vol. , depinde de modul cum este controlata arderea si de gradul de incarcare al caldarilor . In cazul in care b) Instalația de gaz inert lucreaza cu un generator independent , continutul de oxigen poate fi controlat automat si mentinut strict intre anumite limite , in mod uzual 1.5-2.5% vol si in mod normal nu va depasi niciodata limita de 5% din volum .

Arderea combustibililor marini si in special a celor reziduali are loc cu tendinta de formare de funingine , de aceea pentru a obtine o ardere cat mai buna trebuie sa se asigure :

– o pulverizare cat mai fina , pentru a avea o suprafata de evaporare si ardere cat mai mare ; pentru a realiza acest lucru vascozitatea combustibilului trebuie sa fie suficient de redusa

– un amestec cat mai omogen aer/combustibil

– o vaporizare cat mai eficienta obtinuta prin recircularea gazelor fierbinti in zona conului de pulverizare si prin preincalzirea aerului introdus in focar

– un exces de aer 10-20% mentinut la valoarea cea mai mica la care arderea are loc fara fum

Combustibilii marini contin pe langa hidrocarburi si compusi cu alte elemente : compusi cu sulf , compusi cu azot , substante minerale si compusi organo-metalici . Prin oxidarea acestora se formeaza SO2 (dioxod de sulf) , si in mai mica masura SO3 (trioxid de sulf) , oxizi de azot (NO si NO2) , cenusa .

Oxizii sulfului reactioneaza cu apa rezultand acid sulfuros si acid sulfuric , acizi puternici care ataca metalele producand corodarea severa a instalatiilor . Eliminarea lor se face prin dizolvare in apa de mare , proces ce are loc in epuratorul de gaze (scrubber) . La temperatura de 150C se poate elimina pana la 99% din cantitatea de oxizi de sulf continuta in gazele de ardere . Pentru eliminarea avansata a oxizilor sulfului , cat si pentru neutralizarea apelor de spalare (care devin puternic acide producand coroziune si poluarea mediului la deversarea peste bord) in unele instalatii se folosesc pentru absorbtie solutii de carbonat de sodiu (in urma reactiei de neutralizare vor rezulta sulfiti si sulfati de sodiu , nevatamatori pentru mediu).

Monoxidul de azot (NO) si dioxidul de azot (NO2) nu se pot elimina din gazul inert . Desi toxici , acesti compusi se afla in proportie mica in gazul inert , ponderea cae mai mare avand-o monoxidul de azot care este mai putin toxic .

La un exces mic de aer se formeaza si monoxid de carbon (CO) – gaz toxic care la 1500-2000 ppm produce intoxicatii iar la 4000 ppm provoaca moarte rapid . CO nu poate fi redus sub 1000 ppm.

Solidele , sub forma de cenusa sau funingine , sunt nedorite deoarece se pot depune in conducte sau ventilatoare sau pe scaunele valvulelor . Ele acumuleaza umiditate si devin corozive . Impuritatile solide pot fi in proportie de 500 mg/m3 dar peste 98.5% din ele pot fi eliminate daca dimensiunile lor sunt mai mari de 0.001 mm.

Pentru a putea fi trimise in sistemul de distributie , gazele inerte , dupa spalare vor fi uscate si racite. Temperatura gazului nu trebuie sa depeseasca cu mai mult de 50C temperatura apei de mare folosita in scrubber .

Compozitia aproximativa a unui gaz inert obtinut din ardere este :

– O2 in concentratie de 3-4% (max 5%) pentru gazele provenite de caldari si poate ajunge pana la 0.5% pentru celelalte surse de gaz inert

– CO2 intre 13.5 si 15% vol

– SO2 mai putin de 150 ppm (dupa scrubber)

– N2 diferenta

c) Instalația de spalare a tancurilor

După transportarea unui sort de marfă, tancul se curăță în vederea transportării altor produse. Curățarea tancurilor se mai execută și pentru operații de reparații sau inspecții în tancuri, pregătirea magaziilor pentru alimentarea cu apă de balast.

Curățirea tancurilor se efectuează cu abur, apă sau prin procedeul COW (Crude Oil Washing)

Curățirea reziduurilor de marfă se realizează cu mașini speciale de spălat care sunt coborâte în magazii prin tambuchiuri, pentru a îndrepta asupra suprafețelor de curățat jeturi de apă cu temperaturi de (40…50) grade C sau cu țiței brut. Timpul de curățare pentru fiecare tanc trebuie să fie de (3…4) h. Reziduurile evacuate sunt scoase din magazii împreună cu apa de spălare și, după separare, apa este deversată peste bord cu respectarea prevederilor Convenției internaționale pentru prevenirea poluării de către nave (MARPOL 73/78).

Fig.3.9.Instalația de spălare a tancurilor

Dacă magaziile sunt spălate cu tambuchiurile deschise, degazarea lor se realizează în mod natural. Gazele mai pot fi evacuate din magazii prin aspirare cu ejectoare abur-gaz, cu turboventilatoare cu abur, ori prin insuflare de abur direct în magazii.După degazarea și uscarea magaziilor se determină prin analiză chimică concentrația de gaze, pentru a permite accesul oamenilor în vederea curățirii manuale de rugină și reziduuri solide insolubile, care nu pot fi evacuate prin spălare și pompare. Unele dane portuare de petrol dispun de stații de curățire spălare și degazare a magaziilor, ceea ce scurtează timpul de operare.În figură este reprezentată schema de principiu a unei instalații de spălare în circuit închis, caz în care se folosesc două tancuri succesive de decantare.

Aria transversală a tubulaturii de preaplin trebuie să asigure scurgerea liberă a emulsiei și atunci când este folosit numărul maxim de mașini de spălare. Pentru prevenirea formării dopurilor de aer, în partea superioară a tubulaturii de preaplin este prevăzut un racord deschis de aerisire. Tancurile cascadă de decantare sunt dotate cu sorburi de curățire. Capetele racordurilor de aspirație și de refulare sunt amplasate la cotele indicate în figură, H fiind înălțimea tancului, în m.

f) Instalația de manevrare a furtunelor de marfa (cranice sau bigi) (Cargo Hoses Handling System)

La danele si pontoanele de incarcare, racordarea conductelor de pe mal cu cele de pe nava se face cu ajutorul furtunurilor flexibile de diferite diametre.Pentru a evita eventualele penalizari, operatiile de incarcare a navelor trebuie sa se faca la timp.Incarcarea marfi este posibila cu ajutorul unor instalatiidezvoltate dotate cu utilaje performante pentru incarcarea intrun timp cat mai scurt. sunt utilizate pompe care pot fi de mai multe feluri in cazul produselor petroliere cu vascozitate scazuta se utilizeaza pompe centrifuge, in timp ce pentru produsele petroliere cu o vascozitate mare se folosesc pompe cu pistoane. Daca exista diferente mari de nivel, incarcarea tancurilor se face prin cadere libera, evitandu-se utilizarea pompelor.In cazul porturilor fuviale capacitatea de pompare poate atinge 200-300 m3h, un depozit din acest port poate avea o capacitate de 20 000-30 000 tone, in timp ce in porturile maritime capacitatea de pompare poate atinge valori de 2000-3000 m3h ceea ce face posibila incarcarea in doar cateva ore a unui tanc.Depozitele au o capacitate de cateva sute de mii de tone petru diferite produse petroliere.

g) Instalația de monitorizare a deversarii de hidrocarburi

Normele internaționale, Convenția internațională din 1973 pentru prevenirea poluării de către nave și Protocolul din 1978 referitor la Convenția internațională din 1973 pentru prevenirea poluării de către nave – grupate în MARPOL 73/78, impun să avem o concentrație în hidrocarburi a apelor uzate, deversate în porturi sau în zonele apropiate de mal, mai mică de 15 P.P.M. (părți per milion). Realizarea acestei concentrații foarte reduse, se obține prin prelucrarea apei contaminate în separatorul de santină, care are rolul de a reține produsele petroliere.
Aceasta operațiune, de cea mai mare importanță, se realizează utilizând următoarele principii fizice:
1. Separare gravitațională – datorita diferenței de densitate dintre hidrocarburi și apă se produce o separare pe straturi, adică hidrocarburile care sunt mai ușoare se vor dispune întotdeauna la partea superioară, de unde pot fi colectate;

2. Separare prin aglomerare – se urmărește mărirea dimensiunii particulei de hidrocarbură în scopul asigurării unei forțe arhimedice mai mari (particula mai mare dezlocuiește un volum de lichid mai mare) și a unei separări rapide;

3. Separare prin flotare – în amestecul de apă amestecată cu reziduri se insuflă aer, care devine vector de transport pentru particulele de hidrocarburi întâlnite în cale și care aderă la bula de aer cu o mișcare ascendentă;

4. Separare prin centrifugare (hidrociclonare) – apa contaminată cu hidrocarburi se introduce cu viteză mare într-un sistem spiralat, unde se produce separarea ca urmare a diferenței de densitate pusă în evidență prin câmpurile de forțe centrifuge;

5. Separare prin filtrare – apa contaminată cu hidrocarburi se introduce într-un sistem de filtre, după ce în prealabil a fost prelucrată printr-un sistem descris anterior (sunt utilizate filtre textile, cu rolul de a reține particulele de hidrocarburi).

i) Sistemul de masurare automata a cantitatii de marfa (Automatic Gauging System).

Calculul cantității de marfă încărcate prin metoda ulajelor și cargoplanul final

Pentru calcularea cantității de marfă prin metoda ulajelor trebuie determinate densitatea relativă și volumul ocupat de marfă.

Densitatea relativă a mărfii încărcate este stabilită în laborator, pentru temperatura standard de +150C sau 600F și se primește de la terminal. Întrucât temperatura mărfii din cargotancuri este diferită de valoarea standard, cantitatea de marfă se poate calcula prin una din următoarele metode:

1. corectarea densității relative standard pentru diferența de temperatură.

2. reducerea volumului la valoarea standard.

Atunci când, pentru calcul se folosește metoda corectării densității standard, cantitatea de marfă se află făcând produsul dintre densitatea relativă corectată și volumul ocupat de marfă (care este diferit de volumul standard).

Când pentru calcul se folosește metoda reducerii volumului, cantitatea de marfă se

află făcând produsul dintre densitatea relativă la temperatura standard și volumul corectat.

Cantitatea de marfă calculată prin cele două metode poate să aibă valori diferite. Din

acest motiv, atât la încărcare cât și la descărcare trebuie să se folosească una și aceeași metodă de calcul.

Calculul cantității de marfă după prima metodă se desfășoară după cum urmează:

1. Se citesc ulajele la fiecare tanc;

2. Se corectează ulajele funcție de asietă și canarisire;

3. Funcție de ulajul corectat, din tablele de calibraj se scoate volumul ocupat de marfă;

4. Cu ajutorul termometrelor cu bulb se ia temperatura mărfii din fiecare tanc;

5. Se scoate factorul de corecție al densității relative pentru 10C sau 10F din tablele

factorilor de corecție;

6. Se calculează diferența de temperatură dintre temperatura standard și temperatura

măsurată în cargotancuri;

7. Se calculează corecția densității relative pentru diferența de temperatură;

8. Se calculează cantitatea de marfă din fiecare cargotanc, făcând produsul dintre volum și densitatea corectată;

9. Se însumează cantitățile de marfă din toate cargotancurile navei, obținându-se cantitatea totală de marfă încărcată.

fd = k* t ; t = t0 – t ; d f 0 ; q = *V ; Q = q unde:

t0 – temperatura standard

t – temperatura mărfii

0 – densitatea relativă standard a mărfii

q – densitatea relativă a mărfii corectată pentru diferența de temperatură

k – factor de corecție a densității pentru 10C

t – diferența de temperatură

fd – factor de corecție a densității pentru temperatură

Conținutul și folosirea tablelor A.S.T.M.-I.P.

Tablele A.S.T.M.- I.P. au fost elaborate în anul 1949 de către „Institute of Petroleum” din Marea Britanie și sunt folosite pentru măsurarea cantității de petrol încărcate la bordul navelor petroliere. Cu ajutorul acestor table, cantitatea de marfă poate fi determinate în unități metrice, britanice sau americane, indiferent de originea și destinația petrolului încărcat.

Pentru determinarea cantității de marfă se pleacă fie de la densitatea lichidului fie de la densitatea relativă a acestuia sau de la greutatea API ( American Petroleum Institute ).

Tabla 1- Conține relațiile de convertire a unităților de măsură între ele.

Tabla 2 – Convertirea temperaturii din grade Celsius în grade Fahrenheit și invers.

Tablele 3, 21, 51- Se folosesc pentru determinarea valorilor standard ale densității relative, a densității și a greutății API. Prin valoarea standard se înțelege valoarea care corespunde temperaturii standard, care este fie 600F fie 150C.

Tablele 5, 23, 33, 53- sunt folosite pentru reducerea densității specifice, a densității și greutății API măsurate, la valoarea standard, funcție de temperatura din fiecare tanc.

Tablele 6 și 25 – Se utilizează pentru determinarea factorilor de reducere a volumului la valoarea standard, în funcție de valoarea măsurată și densitatea relativă standard sau greutatea API standard.

Cu ajutorul Tablelor A.S.T.M.-I.P. se pot face transformări între diversele unități de măsură, volumice sau de greutate, în valori standard, ținând cont că temperatura măsurată reprezintă valoarea determinată cu ajutorul unui termometru special, a temperaturii petrolului existent în cargotancurile navei, iar volumul standard este determinat la valoarea temperaturii standard.

CAPITOLUL IV

ALEGEREA SI DIMENSIONAREA INSTALATIEI DE INCARCARE /DESCARCARE MARFA PENTRU TANC MOTOR DE 2000 TDW

4.1 Instalația de încarcare

Rolul instalatiilor de transfer marfa e de a manevra , distribui marfa in tancuri si de a debarca in portul de destinatie .

Cerintele impuse instalatiei de transfer marfa la petroliere sunt :

-prevenirea aparitiei incendiilor la bordul navei in timpul operatiilor de incarcare-descarcare cat si pe timp de transport

-prevenirea poluari marine

-prevenirea degradarii marfii transportate

-siguranta in functionare si fiabilitate corespunzatoare cu conditiile de lucru

-sa prezinte siguranta pentru personalul de serviciu

Schema instalației utilizate e de tip magistrala inelara , in aceasta varianta constructiva instalația consta in 2 circuite distincte in fiecare bord . Cele doua ramuri ale instalației sunt prevăzute cu ramnificatii cu sorburi in tanc ,valvule cu acționare de la distanta .Comunicarea intre tancuri e asigurata de doua valvule de perete (VP) in fiecare tanc,care e acționata numai in cazul apariției unor avarii la una din ramurile magistralei.

Când una din cele doua magistrale se defectează instalația poate funcționa mai departe prin deschiderea valvulelor de perete ,permițând astfel golirea tancului de cealaltă magistrala. instalația de transfer marfa e dublata de instalația de curatire care are rolul de a aspira marfa de pe fundul tancului in momentul in care pompele de marfa incep sa aspire si aer (stratul de petrol ajunge la o inltime de 0,05-0,025 [m] ).

4.1.1 Determinarea debitelor și diametrelor magistralelor

Tab.4.1 .Volumele tancurilor de marfa sunt:

Viteza fluidului la aspirație va fi : va=0,8[m/s]

Debitul total pe cele doua magistrale se va calcula cu formula:

Vt – volumul total al tancurilor de marfa

– timpul necesar descarcarii marfii, adoptam =32 [ore]

Debitul pe magistrală este:

Qm= =0,545 [m3/s]

Diametrul magistralelor se determină din relația:

Qm = = 525 [m3/h]

Din relația de mai sus determinam diametrul magistralei

d==0,868 [m] de STAS=914,4[mm] cu grosimea peretelui de s=12,5 mm

Debitul și diametrul ramificațiilor din tanc sunt se vor determina astfel:

Qtanc==[m3/s]

Qtanc= dtanc=

dtanc =0,165[m] de STAS=406,4 [mm] cu grosimea peretelui de s=9,5 [mm]

4.1.2CALCULUL HIDRAULIC AL INSTALATIEI DE TRANFER MARFA

Calculul hidraulic al instalației pe aspirație se face pentru cel mai lung traseu de tubulatura

Pierderile hidraulice pe tronsoane de calculează cu formula de mai jos:

h=

– coeficientul pierderilor prin frecare

d = diametrul interior efectiv al tronsonului

v = viteza medie efectivă pe tronson

Re

= rugozitatea relativa

= coeficient de pierdere locală

= vâscozitatea cinematică=15·10-6 m2/s

= densitatea mărfii = 0,82 t /m3

h = s·Q2

Tronsonul 1-2(aspiratie)

Pierderile locale se vor calcula in continuare astfel:

Plocale=

= 1705,6[Pa]=0,017[bari]

Pierderile liniare se calculeaza cu formula:

Tronsonul 1-2(aspiratie)

Pierderile locale se vor calcula in continuare astfel:

Plocale=

= 1705,6[Pa]=0,017[bari]

Pierderile liniare se calculeaza cu formula:

Tronsonul 2-3(aspiratie)

Pierderile liniare:

Tronsonul 3-4(refulare)

Pierderile liniare:

h = 0,068[bari]

Calculul sarcinii pe aspiratie se determina cu formula:

Hp=

Hp = 2.19[Bari]

h = 0,068

z = 2,64

Se traseaza caracteristica corespundatoare fiecarui volum .Ecuatia generala a caracteristicii este :

H=

Caracteristica hidrodinamica a instalatiei :

pentru fiecare tronsonul 1-2 caracteristica hidroninamica este

H4200 = = 179661*1,36 = 244538,7[Pa] = 2,45[Bari]

H3500 = = 179661*0,95 = 169818,6[Pa] = 1,70 [Bari]

H2800 = = 179661*0,60 = 108683,9[Pa] = 1,10 [Bari]

H2100 = = 179661*0,34 = 61134,68[Pa] = 0,61 [Bari]

H1400 = = 179661*0,15 = 27170,97[Pa] = 0,27 [Bari]

H700 = = 179661*0,04 = 6792,742[Pa] = 0,07 [Bari]

= 14801,33[Pa] = 0,15[bari]

= 45208,4[Pa] = 0,45[bari]

= 76419,9[Pa] = 0,76[bari]

= 107631,4[Pa] = 1,08[bari]

= 138842,9[Pa] = 1,39[bari]

Alegerea pompei

Presupunem că avem două pompe legate în serie. Rezultă debitul la pompă egal cu:

Qp=

k=coeficient de lucru a pompelor în serie;

n=numărul de pompe=2

Qc=0,166 m3/s=0,166·3600=600 m3/h

Rezultă : Qp=375 m3/h

Cu aceste caracteristici ale pompei, am ales următoarea pompă :

DEEP WELL : Q = 600 m3/h

Fig 4.1 Pompă DEEP WELL

Timpul de golire al unui tanc:

= = 0,095[ore]

= = 0,122[ore]

= = 0,109[ore]

= = 0,117[ore]

= = 0,1533[ore]

= = 0,128[ore]

0,72[ore]

Cap V

Pregatirea si incarcarea navei

Incarcarea corecta a navei pune comandantului si ofiterilor de punte o serie de probleme care trebuie rezolvate inainte de plecarea din port si pe timpul navigatiei in balast pana la terminal. Tinand seama de rata mare de incarcare, durata de stationare in dana este scurta si practic nu ofera timpul necesar rezolvarii acestor probleme pe timpul operatiunii de incarcare.

5.1.Pregatirea petrolierului pentru incarcare

In aceasta faza trebuie sa se execute urmatoarele activitati importante care, in ansamblul lor, asigura o buna incarcare si elimina riscurile pe timpul transportului. Presupunand ca nava este apta pentru navigatie obisnuita, aceste activitati sunt urmatoarele:

spalarea tancurilor de marfa care urmeaza sa incarce produse albe, dupa ce au transportat titei in voiajul anterior;

controlul tubulaturii si al valvulelor din fiecare tanc care se executa periodic si necesita pe langa spalarea tancurilor si degazarea acestora pentru a permite accesul oamenilor; dupa verificare si efectuarea eventualelor reparatii, valvulele se sigileaza si se certifica buna lor functionare in registrul de incarcare;

verificarea functionarii pompelor de marfa;

verificarea serpentinelor de incalzire cu abur (care se executa odata cu activitatea de la punctul b), ori de cate ori petrolierul va urma sa incarce produse petroliere cu vascozitate inalta;

debalastarea pertiala a navei (la sosirea in rada terminalului) pentru a se asigura pescajele si asiata impuse si pentru a se permite o stationare normala in dana.

De regula, dupa executarea primelor patru activitati, se inspecteaza toate tancurile de marfa si b) Instalația de incarcare, dupa care navei i se va elibera certificatul de libera incarcare (free loading certificate).

5.2. CALCULE PRELIMINARE ASUPRA CANTITATII DE MARFA SI A ALEGERII TANCURILOR.

Prin aceste calcule trebuie sa se rezolve si sa se puna la dispozitia personalului de punte urmatoarele elemente, pe baza ordinului de incarcare in care se mentioneaza de regula:

cantitatea estimata ce trebuie incarcata;

sortul sau sorturile de produse;

densitatea relativa la +15⁰C sau la 60⁰F;

temperatura marfii care urmeaza sa se incarce;

porturile de destinatie pentru fiecare lot de marfa.

Cantitatea exacta de marfa pe care o poate incarca petrolierul se calculeaza in functie de capacitatea disponibila de transport (tinand seama de cantitatile existente de combustibil, lubrifianti, apa si materiale, de cantitatea reziduurilor ramase din voiajul anterior si de greutatea echipajului cu bagajele sale).

La tancurile de marfa in care se va incarca titeiul sau produsele petroliere se va urmari realizarea, in final, a pescajului (mai precis a bordului liber) si a asietei necesare, in vederea nesolicitarii excesive a rezistentei navei in unele sectiuni.

Cantitatea de marfa ce poate fi incarcata depinde de trei factori principali si anume:

linia de incarcare regulamentara pentru portul respectiv;

cantitatile de combustibil si apa existente la bord si consumul lor pana la descarcare;

linia de incarcare admisa cu care nava trebuie sa ajunga la destinatie.

Dintre acesti factori, rolul hotarator il are linia de incarcare regulamentara care impune un anumit bord liber ce trebuie respectat cu strictere in functie de zonele de operare si de anotimp. Informatiile asupra liniilor de incarcare regulamentare sunt furnizate de harta cu zonele in care acestea sunt obligatorii pentru anumite anotimpuri. Din aceasta harta rezulta ca petrolierele pot incarca la un bord liber mai mic, adica pot lua o cantitate mai mare de marfa (in zonele tropicale), dar pe timpul de navigatie spre destinatie pot trece prin zone, sau trebuie sa descarce in zone, ce impun un bord liber mai mare (zona de vara, iarna). Pentru a se rezolva aceasta problema, este necesar sa se coreleze cat mai judicios cantitatea de marfa incarcata cu consumul de combustibil, apa si materiale, astfel ca, in noua zona, nava sa ajunga cu bordul liber regulamentar. De exemplu, daca un petrolier intra in voiajul de inapoiere intr-o zona de iarna atunci, pentru a nu se gresi in ceea ce priveste cantitatea de marfa incarcata, nava respectiva va trebui sa incarce la capacitatea deadweight de iarna plus greutatea combustibilului, apei si materialelor estimata a fi consumata de la plecarea din portul de incarcare pana la limita zonei de iarna; acest consum estimat defineste toleranta tropicala.

5.3.DISTRIBUIREA MARFII PE TANCURI.

Dupa ce s-a stabilit tonajul ce poate fi incarcat de nava este necesar sa se stabileasca, cu mult discernamant, tancurile de marfa care vor fi umplute, cele care vor fi partial incarcate si eventual cele care vor ramane goale. Acest studiu permite determinarea, inaintea incarcarii efective, a efectului pe care incarcatura ce urmeaza a se imbarca o va avea asupra rezistentei corpului navei, asupra asietei, atat la terminarea operatiunii de incarcare, cat si in orice stadiu al navigatiei spre destinatie.

Problema principala in acest stadiu nu este atat asigurarea unei inaltimi metacentrice pozitive, care oricum este realizata totdeauna la un petrolier, ci mai ales stabilirea gradului de pericol al miscarii suprafetelor libere de lichid asupra stabilitatii transversale. De importanta extrema esti si problema eforturilor si silicitarii structurii de rezistenta a navei ca urmare a unei anumite dispuneri a greutatilor si tinand seama ca aceste eforturi si solicitari cresc in intensitate pe mare rea. Plasarea incorecta a greutatilor de-a lungul spatiului de incarcare va avea ca rezultat solicitarea excesiva a corpului navei si, ca o consecinta, tensiuni si deformatii in structura de rezistenta. Din aceasta cauza la plasarea greutatilor in scopul asigurarii unei anumite asiete, nu trebuie niciodata sa se uite efectul acestor greutati asupra structurii corpului.

In fig. 5.1 se dau doua exemple legate de problema repartizarii marfii pe tancuri si de asigurare a unei asiete convenabile. In primul caz s-a asigurat o asieta de nava apupata, dar greutatile mari s-au plasat spre extremitati, iar in centru s-au lasat tancuri goale; se observa ca linia punctata de sub chila indica o tendinta de frangere in dreptul tancului 5. In celalalt exemplu s-a asigurat o asieta zero, dar tancul 5 este gol, iar tancul 2 este partial umplut.

Pentru petrolierele mari se impune existenta la bord a unor aparate care sa permita efectuarea calculelor pentru determinarea solicitarilor inaintei incarcarii sau a solicitarilor la o anumita asieta si repartitie a incarcaturii.

Figura 5.1 Modul de incarcare a unui petrolier a – distribuire gresita; b – distribuire corecta

Urmatoarea complicatie in plasarea incarcaturii la bord intervine in cazul cand nava incarca simultan mai multe sorturi de marfa. In astfel de cazuri trebuie alese tancurile a caror capacitate permite incarcarea cantitatii de marfa a fiecarui sort, dar in acelasi timp trebuie sa aiba grija ca dispunerea acestor tancuri sa reduca la minimum riscul de contaminare.

Studiul preliminar si calculele effectuate in vederea incarcarii unei anumite cantitati de marfa (sau a mai multor sorturi) si modul de dispunere a greutatilor in tancuri, sunt finalizate intr-un plan de incarcare provizoriu, care trebuie sa asigure:

respectarea liniilor de incarcare sezoniere;

resbilirea transversala la inceputul calatoriei;

asieta cea mai favorabila pentru navigatie si comportarea pe vreme rea;

o judicioasa repartizare a marfii sau a diferitelor sorturi de marfa pentru a nu periclita rezistenta longitudinala a navei;

descarcarea si ordinea normala de rotire a porturilor;

o buna stabilitate transversala, rezistenta si asieta dupa fiecare descarcare;

evitarea contaminarii loturilor de marfa;

dispunerile in tancuri dinspre pupa a loturilor de marfa cu grad scazut de inflamabilitate sis pre prova a celor cu grad ridicat de imflamabilitate.

Cargoplanul astfel intocmit reprezinta graphic dispunerea marfii la bord, cu cantitatile de marfa din fiecare tanc si cu utilaje corespunzatoare. O diagrama cu sectiunea longitudinala si orizontala va completa acest document intocmit anterior incarcarii si care va asigura totdeauna succesul operatiei.

De mentionat ca pregatirea navei pentru incarcare si intocmirea cargoplanului preliminar trebuie sa se desfasoare anterior sosirii in rada terminalului sau acostarii in dana.

5.4. ÎNCARCAREA PETROLIERULUI

Dupa acostarea petrolierului in dana incep concomitant operatiunile de masurare a greutatilor variabile de la bord de catre un delegate al terminalului, de conectare a manifoldului la instalația de incarcare a terminalului, concomitent cu formarea la bordul navei a firului sau firelor de incarcare de catre personalul bordului. Intre timp, prin schimbul de informatii dintre nava si terminal, se comunica cantitatea de marfa ce se va incarca si se stabileste ora inceperii incarcarii, rata de incarcare si ora stoparii operatiunii. In aceasta ultima faza de pregarire trebuie sa se termine debalastarea tancurilor si stripuirea lor. Urmeaza inspectia tancurilor de marfa de catre tehnicienii terminalului, care dau aprobarea pentru inceperea incarcarii.

Formarea firelor de incarcare este o activitate de mare raspundere si se executa de membrii de echipaj care cunosc perfect instalația de pompare a navei.

Pentru formarea firului de incarcare, valvulele instalatiei de incarcare vor fi deschise in ordinea urmatoare:

valvulele din camera pompelor (de ambarcare directa);

valvulele principale ale magistralei si cele ale ramificatiilor transversale;

valvulele de ventilatie;

valvulele de aspiratie din tancurile care se opereaza;

valvula de incarcare de la manifold.

Inainte de efectuarea acestor manevre, se va cerifica din camera pompelor, daca prizele de mare sunt bine inchise. In momentul cand toate valvulele au fost deschise se da semnalul de incepere a pomparii cu presiune mica mai intai spre a se constata eventualele scurgeri la tubul flexibil si la flansele de conectare la terminal. In acelasi timp se va citi manometrul firului de incarcare: daca indica o presiune mica, inseamna ca sunt valvule inchise sau numai partial deschise, din care cauza incarcarea va fi oprita pentru remedierea situatiei; daca se constata ca marfa curge liber in tancurile stabilite, se vor verifica si celelalte tancuri care normal trebuie sa ramana uscate. Dupa aceste verificari, se va cere cresterea lenta a presiunii de pompare pana la atingerea ratei de incarcare stabilite.

In practica uzuala, incarcarea se efectuaeaza simultan la toate tancurile de marfa laterale, in timp ce valvulele tancurilor centrale raman inchise. Cand tancurile laterale s-au umplut pe jumatate, se deschid si valvulele tancurilor centrale si se vor masura ulajele la cele laterale, ale caror valvule se vor inchide pe masura atingerii ulajelor proiectate.

Cand nivelul marfii din tancuri (la petrolierele mici si cand se foloseste o rata sub 6000 t/h) a ajuns la o inaltime de circa 1m, se vor lua probe de marfa pentru determinarea densitatii relative si a temperaturii in scopul compararii cu datele folosite la calculele preliminare si in caz de diferente sa se ia masuri din timp de modificare a ulajelor finale. In functie de rata de incarcare va incepe operatiunea de masurare a ulajelor. In practica uzuala aceasta operatiune se efectueaza la fiecare jumatate de ora dup ace tancurile s-au umplut pe jumatate (in cazul cand se incarca acelasi sort de marfa). Tot atunci valvulele de aspiratie ale tancurilor in operare, cu exceptia unuia, vor fi partial inchise. Tancul a carui valvula de aspiratie a ramas complet deschisa, sa va umple primul si in momentul atingerii ulajului prevazut, valvula respective va fi complet inchisa. Acest procedeu permite umplerea succesiva a tancurilor (tanc dupa tanc) pana la ulajul calculate fara sa fie nevoie a se microsa rata de incarcare. In felul acesta numai ultimul tanc va necesita operatia de reducere a ratei pana la o valoare care sa asigure atingerea ulajului fara deversarea marfii pe punte. Cu un anumit interval de timp, inainte de terminarea incarcarii, stabilit anterior (care depinde de distanta dintre nava si locul pomparii de la uscat), se va da semnalul de atentiune, ce va alerta terminalul ca la urmatorul semnal, incarcarea va fi stopata imediat.

O alta metoda este incarcarea in prima faza a tancurilor centrale (spinal loading). Pentru explicarea si intelegerea cat mai clara a metodei se va folosi diagrama unui petrolier cu 11 tancuri centrale, fiecare cu tancuri laterale adiacente. Incarcarea se face cu 4 fire separate; primul fir deserveste tancurile 1 si 2, al doilea tancurile 3 si 4, al treilea tancurile 6, 7 si 8 si ultimul 9, 10 si 11. Tancul central 5 cu tancurile laterale nu se incarca fiind folosit pentru balast permanent.

Pentru a se incredinta ca incarcarea este efectiva pe cele patru fire, comandantul second va deschide cate un tanc central din fiecare linie, in cazul nostrum nr. 1, 3, 8 si 10 si se va transmite la terminal semnalul de incepere a incarcarii cu presiune redusa. Duce ce se verifica curgerea titeiului in tancurile enumerate mai sus, se deschid toate tancurile centrale, cu exceptia tancului nr. 7 si nr. 11; aceste tancuri sunt rezervate pentru completarea incarcaturii in faza finala. Imediat ce tancurile centrale mentionate au fost deschise ofiterul second comunica la terminal ca incarcarea poate incepe cu presiunea corespunzatoare ratei de incarcare stabilite.

De regula, tancurile din vecinatatea manifoldului se cele dinspre pupa se vor umple mai repede decat cele din prova. Reglarea pentru umplerea cat mai egala se poate realize prin “strangularea” corespunzatoare a valvulelor de aspiratie a tancurilor cu tendinta de umplere mai rapida.

Tancurile se vor umple la ulajul stabilit in urmatoarea ordine: nr.10, nr.6, nr.9, nr.8, nr.3, nr.2 in timp ce nr.1 si nr.4 se vor umple aproape simultan. Cand titeiul a ajuns in tancul 10 pana la ulajul fixat se vor deschide putin valvulele de aspiratie ale tancurilor laterale 10 si 11 spre a se permite patrunderea egala a surplusului de titei si pentru a se reduce presiunea in magistrala babord, intrucat dupa umplerea tancului nr.9, magistrala resprectiva nu va comunica direct cu nic un tanc. In mod similar pe masura ce tancurile dinpre prova sunt umplute, se vor deschide valvulele tancurilor laterale adiacente, in scopul mentinerii aceleiasi presiuni pe tubulatura.

Cand tancurile centrale nr.1 si nr.4 s-au umplut la ulaj, se vor inchide valvulele acestora si se vor deschide complet valvulele tuturor tancurilor laterale. Ordinea de umplere a tancurilor laterale va fi aceeasi cu a tancurilor centrale, dar tinand seama ca la acestea numarul valvulelor deschise este dublu, se va reduce presiunea pe tubulatura prin deschiderea tancurilor centrale nr.7 si 11, sau se va reduce rata de incarcare la jumatate pana la umplerea lor.

Cand tancurile laterale nr.6 s-au umplut si valvulele lor s-au inchis se va verifica la manometrul manifoldului daca nu se produce vreo crestere a presiunii. In momentul cand tancurile laterale nr. 2 si 3 se vor umple se va deschide mai mult valvula de la tancul 7 central pentru a se mentine o presiune scazuta. Daca presiunea tinde sa creasca se va cere reducerea ratei de incarcare. Cand tancurile laterale nr.1 se apropie de ulajul stabilit se va cere reducerea ratei de incarcare la jumatate, iar cand vor fi umplute, rata se va mai micsora.

In stadiul respective de incarcare toate tancurile s-au umplut pana la ulajut stabilit, cu exceptia tancurilor centrale nr.7 si nr.11; incarcarea va continua in aceste tancuri timp sufficient asigurandu-se astfel asieta dorita, posibilitatea citirii exacte a bordului liber si a pescajelor si evitarea deversarii titeiului pe punte.

Un indiciu al terminarii incarcarii – in afara de realizarea ulajelor proiectate – este observarea atenta si masurarea cu mare precizie a bordului liber pe scara de pescaje de la centrul navei sin u a pescajului mediu, deoarece aceste din urma permite determinarea deadweight-ului navei din scala de incarcare, ce poate diferi de deadweight-ul real, din cauza dificultatii calivrarii precise a tancurilor de marfa. Dupa o perioada mai indelungata de incarcari successive a diferitelor sorturi de petrol, se poate stabili daca exista concordanta intre greutatea reala a marfii incarcate sic ea rezultata din scala de incarcare. Din aceasta constatare se paote stabili pentru viitor daca nava incarca incomplete sau in plus, chiar daca s-a respectat bordul liber regulamentar.

Activitatea care succeed terminarea incarcarii este curatirea tubulaturii de incarcare, care se executa cu aer comprimat urcatm in cazul produselor negre si cu apa de la nava, in cazul produselor albe. In primul caz valvula de aspiratie a ultimului tanc care se incarca va ramane deschisa pana la curatirea completa a tubulaturii. In al doilea caz trebuie sa se inchida toate valvulele de aspiratie ale tancurilor imediat ce s-a atins ulajul proiectat. La pomparea epei de mare in tubulatura ce se curate, se va avea grija sa se porneasca pompa de marfa inaintea deschiderii prizei de mare spre a se evita ca marfa ramasa pe tubulatura se se scurca in exteriorul bordului prin priza si sa produca o nedorita poluare.

Dupa incarcare si dupa ce toate valvulele tubulaturii transversale si cele principale au fost inchise, se va trece la citirea finala a ulajelor, la luarea probelor de marfa pentru masurarea temperaturii si a densitatii in fiecare tanc si la determinarea eventualelor cantitati de apa din tancurile de marfa. Datele obtinute se vor trece intr-un document numit situatia ulajelor (ullage report).

La majoritatea petrolierelor formarea firului de incarcare, deschiderea unor valvule, marirea ulajelor si inchiderea valvulelor de aspiratie se executa dintr-un post centru numit camera de comanda si contral operare.

5.5. INTOCMIREA CARGOPLANULUI FINAL

Dupa terminarea operatiei de incarcare si dupa masurarea cat mai exacta a ulajului si tempreraturii din fiecare tanc de marfa, se va trece la calcularea greutatii marfii incarcate cu ajutorul densitatii relative sau a densitatii (in valoare standard), ambele primite de la terminal.

In final se va intocmi un document care trebuie sa contina urmatoarele elemente care ilustreaza situatia navei incarcate inainte de plecarea din port Tab5.1. :

schita sectiunii longitudinal-diametrale a petrolierului cu compartimentarea sa in care sa se poata observa grafic nivelul aproximativ al marfii din tanc;

schita sectiunii orizontale cu toate tancurile de marfa ale navei, avand in spatiul fiecaruia trecut greutatea dupa incarcare (in unitatea de masura stabilita);

pescaje la plecare: prova, centru, pupa;

Din modelul de cargoplan prezentat (care ca forma nu este obligatoriu) rezulta ca pentru calcularea greutatii marfii din fiecare tanc s-a recurs la metoda care foloseste densitatea standard (la +15⁰C) si volumul standard, acesta din urma calculat din volumul ocupat de marfa la temperatura t⁰ C cu ajutorul tablei 54 ASTM-IP.

In cazul cand se va folosi metoda cu volumul ocupat de marfa la o temperatura diferita de cea standard va fi necesar sa se transforme densitatea standard in cea corespunzatoare temperaturii marfii, cu ajutorul tablei 53 ASTM-IP; in consecinta in modelul de cargoplan se va anula coloana 7.

5.6.OPERATIA DE DESCARCARE A PETROLIERULUI

Descarcarea titeiului este o operatie ce nu pune probleme deosebite decat in situatia cand nu se respecta o ordine judicioasa de golire a tancurilor pentru a nu supune corpul navei unor solicitari nedorite. Dificultati apar insa pe timpul descarcarii mai multor sorturi de produse petroliere. Totusi se recomanda ca in toate cazurile sa se tina cont ca o descarcare optima si de scurta durata cere mult efort si indemanare pentru coordonarea actiunii pompelor de marfa si a pompelor de stripuire, cu deosebire cand se opereaza, cu un volum mare de marfa. Ca regula generala se impune ca la descarcare nava sa fie mentinuta pe chila dreapta sau foarte putin apupata, mai ales in prima faza cand se pompeaza volumul maxim al marfii.

Tab..5.1 CARGOPLANUL FINAL

De regula, descarcarea titeiului – dat fiind ratele mari de operare – este conditionata de:

limitarile impuse de particularitatile terminalului (tubulatura de diametru mic, cisterne aflate la o distanta foarte mare, cisterne plasate pe un teren mai inalt fata de nivelul marii, etc.) din care cauza nava nu-si poate folosi b) Instalația de pompare cu randament maxim;

limitarile impuse de capacitatea pompelor de marfa ale navei si de indemanarea cu care este folosita b) Instalația .

In ambele situatii poate rezulta o intarziere nedorita in operatia de descarcare mai ales cand trebuie sa se opereze un volum mare de marfa.

PREGATIREA DESCARCARII PETROLIERULUI:

Dupa acostare si legarea navei in dana urmea o serie de activitati pregatitoare si anume:

cuplarea tubului flexibil sau a instalatiei de descarcare la manifoldul navei, operatie ce se executa de personalul terminalului in cooperare cu membrii de echipaj incarcinati cu aceasta activitate;

legarea la pamant;

masurarea ulajelor de catre personalul navei, asistati de un delegat al terminalului;

masurarea temperaturii marfii din fiecare tanc;

luarea probelor din fiecare tanc pentru determinarea densitatii relative sau a densitatii;

luarea sondelor in tancurile de marfa pentru a se determina cantitatea eventuala de apa, a carui volum trebuie dedus din volmul masurat pe baza ulajului;

punerea in stare de folosire imediata a tuturor mijloacelor de combatere a incendiului;

predarea la terminal a planului de descarcare in care se va mentiona cantitatea de descarcat, ordinea de descarcare, rata de pompare si durata operatiei, mentionandu-se separat durata.

Concomitent la bordul navei se vor luea urmatoarele masuri de pregatire si siguranta a navei pe timpul descarcarii:

arborarea luminilor si semnalelor caracteristice pentru navele care opereaza cu marfuri periculoase;

voltarea la prova si la pupa a unei remorci din sarma cu care nava sa poata fi scoaza urgent din port in caz de pericol;

instalarea in bordul dintre larg a scarii pilot, care va fi mentinuta continuu la nivelul marii pe masura ce bordul liber al navei creste;

inchiderea tuturor iublourilor navei si a tuturor usilor de comunicatie cu exteriorul, cu exceptia unei singure usi de acces in interiorul navei;

astuparea tuturor scurgerilor de pe punte pentru a se evita orice poluare in caz de deversare a marfii pe punte;

inchiderea capacelor tancurilor.

ETAPELE DESCARII PETROLIERULUI

La descarcarea unui petrolier se disting urmatoarele etape importante care necesita activitati speciale si o permanenta supraveghere a instalatiilor in functiune.

Prima etapa este formarea firului sau a firelor de descarcare, in functie de varianta aleasa pentru aceasta operatiune. Se poate forma un fir comun cu toate pompele in functiune sau fire separate pentru tronsoane. fiecare cu pompa sa.

Etapa a doua este pomparea volumului maxim din tancuri pana ce nivelul lichidului coboara sub tubulatura din tancurile de marfa, moment in care se poate continua operatiunea daca se folosesc pompe cu piston, dar nu mai este indicata in cazul folosirii pompelor centrifuge. In aceasta faza se va avea grija ca, spre final, sa se mai inchida putin (stranguleze) valvulele pentru ca pompele sa poata lucra cu debitul stabilit.

Una din conditiile asigurarii unei descarcari de durata cat mai scurta, este descarcarea unui volum cat mai mare din tancuri, la inceput, ceea ce va permite o reducere apreciabila a timpului in faza urmatoare.

Etapa a treia este golirea completa a tancurilor care se mai numeste si stripuire (stripping). In aceasta faza, dat fiind cantitatea mica de marfa, din tancuri, se folosesc pompe cu debit mic si un fir de descarcare separat de diametru redus (tubulatura de stripuire). Pe timpul stripuirii este indicat ca nava sa fie mentinuta la o asieta si inclinare convenabile pentru ca lichidul sa fie adus la sorburi in cantitate cat mai mare, asigurandu-se astfel o durata cat mai mica a operatiei respective. Se va evita oprirea stripuirii cand nivelul scade sub serpentinele de incalzire si inainte ca marfa ramasa sa fie complet descarcata. Totusi daca stoparea este impusa de avarierea unei pompe, va fi pusa in functiune cat mai rapid o alta pompa. Daca intreruperea va fi de mai lunga durata, va trebui sa se completeze marfa din alt tanc pana ce nivelul va acoperi serpentinele de incalzirel; in cazul cand temperatura este scazuta stripuirea va fi reluata numai dupa cemarfa va fi incalzita la maximum admisibil.

VARIANTELE DE DESCARCARE ALE UNUI PETROLIER

Prin termenul de varianta de descarcare se intelege ordinea de descarcare si stripuire a tancurilor de mafra, in functie de care se formeaza firul de descarcare cu pompele de marfa corespunzatoare.

Alegerea celor mai potrivite variante de descarcare este dictata de locul dispunerii camerei pompelor de marfa la centru (petroliere de constructie mai veche) sau la pupa (la majoritatea petrolierelor moderne).

Varianta cea mai utilizata la un petrolier cu camera pompelor la centru si avand pompe cu piston este descarcarea succesiva a tancurilor de la extremitati spre centru, concomitent cu golirea cel putin a unui tanc central pentru evitarea contraarcuirii navei si in care urmeaza sa se colecteze marfa pe timpul stripuirii. In acest mod de descarcare tubulatura de aspiratie va fi mentinuta permanent acoperita de lichid, iar coloana de presiune va usura functionarea pompelor. Pe masura ce fiecare pereche de tancuri este golita, se inchid valvulele principale, traseul (firul) de descarcare devenind din ce in ce mai scurt.

In momentul cand incepe descarcarea tancurilor din zona centrala a navei se poate introduce balast in tancurile permanente.

Dispunerea camerei pompelor la pupa a prezentat o simplificare in constructia navei prin eliminarea a doua coferdamuri, dar din punct de vedere al instalatiei de pompare a dus la o inegalitate intru lungimea tubulaturii tancurilor din prova fata de aceea a tancurilor din pupa; rezulta o pompare mai rapida a tancurilor din pupa si in consecinta aprovarea nedorita a navei. Pentru remedierea acestui dezavantaj si pentru mentinerea navei usor apupata, este necesar ca rata de descarcare a tancurilor din pupa sa fie mai mica. La aceste petroliere, descarcarea este impusa deci de mentinerea in permanenta a unei asiete convenabila si de alegerea unui ordini de golire a tancurilor care sa asigure un timp cat mai scurt pentru stripuirea numeroaselor tancuri laterale.

Astazi cea mai uzuala varianta pentru descarcarea petrolierelor cu camera pompelor la pupa este formarea unui fir comun si golirea in prima faza a tancurilor laterale; mai intai se vor goli tancurile dinspre pupa si pe masura ce nivelul lor va scadea, o mare parte din forta de aspiratie a pompelor va fi dirijata spre tancurile mai indepartate din prova. In momentul cand nivelul marfii scade in fiecare pereche de tancuri pana la tubulatura principala, valvulele de ramificatie se inchid si fiecare pompa va descarca independent restul marfii. Cand tancurile laterale au fost golite se deschid valvulele tancurilor centrale, simultan cu intrarea in functiune a liniei separate de stripuire si ambele operatiuni se vor desfasura in paralel (la petrolierele vechi).

O alta varianta de descarcare este inceperea golirii in prima faza a tancurilor centrale, in special cand se transporta titei greu cu vascozitate inalta.

Cand descarcarea se efectueaza cu pompe duplex se va cauta sa se evite pulsarea si miscarea tubului flexibil de legatura intre uscat si nava.

Dupa terminarea stripuirii ofiterul secund impreuna cu delegatul terminalului vor inspecta tancurile de marfa pentru a se incredinta ca toata marfa a fost descarcata. Pe baza celor constatate se intocmeste fie documentul numit certificat de tancuri goale (empty certificate), fie un act cu cantitatile de reziduri din tancuri (discharging ullage raport).

5.7. CURATAREA SI DEGAJAREA TANCURILOR DE MARFA

In general, curatarea si degajarea tancurilor de marfa ale unui petrolier consta din indepartarea stratului de titei care a facut aderenta cu peretii interiori ai tancului, indepartarea depunerilor de pe fundul tancului (asa numitul slam care este un amestec de nisip, mal, rugina si reziduri petroliere), si eliminarea vaporilor de titei care, in amestec cu aerul, formeaza in interiorul tancului o atmosfera periculoasa, prin inflamabilitatea si toxicitatea ei. Curatirea si degazarea tancurilor de marfa sunt operatiuni inseparabile pentru cazurile cand petrolierul intra in santier pentru reparatii.

Operatiunile enumerate mai sus se pot executa in totalitate sau partial la anumite tancuri de marfa sau la toate tancurile si este determinata de urmatoarele scopuri:

necesitatea ca nava sa soseasca in portul de descarcare cu balast curat in unele tancuri de marfa care au trebuit sa fie balastate;

pregatirea tancurilor de marfa in care s-a transportat titei pentru viitoarele incarcaturi de produse petroliere albe;

indepartarea depunerilor care s-au acumulat cu timpul pe fundul tancului si care influenteaza negativ stripuirea si emana in permanenta gaze;

pregatirea tancurilor de marfa pentru revizii si reparatii.

Curatirea tancurilor de marfa este una dintre cele mai dificile si periculoase operatiuni ce se desfasoara la bordul petrolierelor si se executa intotdeauna in care nava a transportat anterior produse negre si urmeaza sa incarce produse albe. Rezidurile produselor negre, chiar in cantitate foarte mica, vor afecta culoarea si deci calitatea noii incarcaturi. Daca nava urmeaza sa transporte acelasi sort de marfa, procesul de curatire se simplifica mult si consta numai din spalarea tancurilor de marfa destinate incarcarii balastului curat.

De regula, dupa o perioada mai indelungata de exploatare a unui petrolier, care a fost folosit pentru transportul aceluoasi sort de marfa, se impune curatarea si degazarea tancurilor de marfa in scopul examinarii, testarii si revizuirii tubulaturii de marfa, a valvulelor si a serpentinelor de incalzire.

Dupa cum se stie, petrolierele executa intr-o perioada de cativa ani fie transporturi de produse negre, fie de produse albe, in care nu este timp necesar sa se faca decat o spalare a tancurilor de marfa care vor fi folosite ca tancuri de balast curat (la petrolierele vechi). Daca un petrolier de produse negre urmeaza sa transporte in perioada ce urmeaza produse albe, este absolut necesar ca procesul de curatire a tancurilor sa fie complet si cat mai eficace.

In principal, o curatire complexa si eficace a tancurilor de marfa, dupa metodele moderne, trebuie sa cuprinda urmatoarele etape:

spalarea cu apa de mare (rece sau calda) sub presiune;

ventilare;

raschetarea peretilor;

indepartarea slamului;

spalarea cu motorina sub presiune;

balbotare.

Oricat de complexa si corecta este executata operatiunea de curatire a tancurilor de marfa, se recomanda tatusi ca trecerea de la transportul de produse mai vascoase la cel de produse rafinate sa se faca treptat pe parcursul catorva voiaje. In felul acesta operatiunea de pregatire a tancurilor in vederea transportului de produse rafinate va fi mult usurata.

SPALAREA TANCURILOR DE MARFA

In perioada de pana la cel de-al doilea razboi mondial tancurile de marfa ale petrolierelor erau spalate cu apa de mare de catre oameni echipati cu costume si masti speciale, folosind jeturile furtunelor de panza sau de cauciuc. Era o operatiune anevoioasa si murdara necesitand timp indelungat si care astazi se practica numai in cazul unor transporturi speciale.

In zilele noastre petrolierele sunt dotate cu masini de spalat portabile cu jet dublu sau triplu rotativ in plan vertical (tip Butterworth, Victor Pyrate si Maersk). Aceste masini sunt atasate la capatul unor tuburi flexibile de cauciuc, conectate, la tubulatura de apa de mare a navei. Ansamblul format din masini portative si furtune sunt introduse in interiorul tancului printr-o deschidere speciala pe punte, care permite fixarea lor si spalarea la diferite nivele, incepand cu plafonul si terminand cu fundul tancului. In cazul unei simple spalari, in vederea curatirii tancurilor de marfa care vor fi folosite ca tancuri de balast, se foloseste apa de mare neincalzita. Pentru inmuierea crustei de rugina si pentru dislocarea depunerilor de piatra de pe peretii tancului se foloseste apa de mare incalzita la manimum +60⁰ C si la o presiune de 15 kg/cm2 (1,5 Mpa).

Diferitele produse petroliere necesita un tratament diferit, iar presiunea si temperatura jetului de apa vor fi diferite in functie de produsele petrolierelor transportate; in cazul benzinei jetul de apa va trebui sa aiba o presiune foarte mare, iar in cazul pacurii apa va trebui sa aiba o temperatura mai mare pentru a i se scadea vascozitatea si a o face mai fluida. Daca s-a transportat titei se va face mai intai spalarea cu apa rece pentru indepartarea peliculei de pe pereti si a rezidurilor, iar apoi se va folosi apa calda care va avea si rolul de degazare. Durata de spalare este de 15 – 25 minute daca s-au transportat produse albe si 1 – 3 ore pentru produse negre.

Intr-o atmosfera a tancului prea bogata sau prea inconsistenta se recomanda ca pe timpul spalarii:

sa nu se recicleza apa de spalat;

sa nu se incalzeasca apa de spalat la o temperatura mai mare de 60⁰ C;

sa nu se amestece apa de spalat cu detergenti chimici.

In functie de marimea tancului si de natura marfii transportate, se poate folosi o singura masina de spalat sau un grup de 3 – 4 masini.

Petrolierele moderne sunt dotate cu echipament de spalare fix de tip instalat la diferite nivele fig 5.2.. Pe timpul spalarii apa rezultata va fi permanent evacuata din tanc prin stripuire o data cu rezidurile de pe fund si depozitata intr-un tanc de separatie (slop tank) sau va fi evacuata peste bord in zonele care permit acest lucru si numai in cazul produselor albe. Petrolierele construite dupa 18 mai 1967, trebuie sa retina la bord apa rezultata din spalare impreuna cu rezidurile petroliere, care vor trebui descarcate in cisternele de decantare ale terminalului. Pe timpul stripuirii tancurilor laterale sa va avea grija ca nava sa fie apupata si inclinata alternativ in ambele borduri pentru a se usura operatiunea.

Atentie sa va acorda spalarii si curatirii tubulaturii de marfa prin care va trebui sa se descarce balastul curat.

Fig.5.2. Instalație spălare cargotancuri în circuit inchis

1 – rezervor detergent;2-racord alimentare cu apa rece;3-racord de aspiratie din tancul cascada I;4-incalzitoare;5-colectoare de alimentare cu apa calda a masinilor de spalat;6-racord de refulare in tancul cascada I;7-racord de aspiratie al pompei de drenaj;8-tubulatura de preaplin;9-racord de aspiratie al pompei de marfa;10-racord de refulare al pompei de spalare(debite de 100-130 mc/h, presiuni de 10-12 barri)

VETILAREA TANCURILOR DE MARFA

Ori de cate ori se impun lucrari sau reparatii in interiorul tancului de marfa, este necesar sa se elimine complet amestecul de gaze si aer. In prima faza se va face damfuirea tancului, adica inundarea lui cu abur si mentinerea in aceasa situatie timp de 3 – 6 ore. In acest timp capacul tancului se va inchide dar nu se va strange cu piulite fluture, iar orificiile de ulaj se vor lasa deschise pentru a se evita accidente cauzate de o eventuala suprapresiune; totodata orificiile de ulaj vor fi prevazute cu parascantei. La terminarea damfuirii capacului tancul se deschide, iar aburul va antrena in atmosfera o mare parte din gazele din tanc. Se va continua spalarea fundului cu apa calda, concomitent cu o continua stripuire. In momentul cand fundul este curat, se va trece la faza a doua care consta din ventilarea tancului cu ajutorul manecii de vant, a ejectoarelor de gazze sau a ventilatoarelor.

Dupa o ventilare corespunzatoare a tancului se va verifica atmosfera din interior cu ajutorul explozimetrului care va indica daca situatia permite intrarea oamenilor in tanc sau daca intrarea este periculoasa. Abia dupa aceasta verificare se va admite accesul oamenilor in tanc pentru operatia de raschetare a peretilor pentru indepartarea manuala a slamului care nu a fost antrenat prin stripuire sau pentru revizii si reparatii.

Daca in tancurile care au fost curate si degazate urmeaza a se efectua reparatii, este obligatoriu ca atmosfera din interiorul lor sa fie testata de un specialist chimist care va admite intrarea oamenilor eliberand certificatul de degazare pentru fiecare tanc si compartiment in parte. Daca atmosfera dintr-un tanc continua sa fie periculoasa din cauza exploziei, acest lucru se va mentiona in certificatul de degazare, interzicandu-se lucrul cu flacara deschisa.

Cap.VI

Siguranta la bordul navelor

Precautiuni la incarcarea marfii cu presiune mare de vapori

Atunci cand presiunea reala de vapori depaseste valoarea de 1 bar, lichidul incepe sa fiarba, fapt ce duce la cresterea ratei de vaporizare.

Pentru reducerea riscurilor produse de acest fenomen, la incarcarea titeiurilor se iau urmatoarele masuri:

       se va evita incarcarea pe timp fara vant sau cu vant slab;

       se vor folosi rate initiale de incarcare reduse;

       se va urmari reducerea timpului total de incarcare per tanc;

       se vor folosi rate de incarcare reduse cand se ajunge la ulaj;

       se va evita formarea vidului partial in firele de incarcare;

       se va evita ventilarea prin deschideri la nivelul puntii;

       se va evita incarcarea petrolului care a stat in tubulaturile de la uscat expuse la soare; daca acest lucru nu este posibil, petrolul va fi directionat spre tancurile a caror ventilatie nu este obstructionata de rufuri sau suprastructuri;

       se vor lua masuri suplimentare de supraveghere a dispersiei gazelor.

MASURI DE PROTECTIE CONTRA INCENDIULUI LA NAVE TIP PETROLIER

1.      Daca nu se prevede in mod expres altfel,aceasta parte se aplica navelor care transporta titei si produse petroliere,care au un punct de aprindere ce nu depaseste 60 grade Celsius determinat cu un aparat aprobat (proba in creuzet inchis) si o presiune a vaporilor REID mai mica decat presiunea atmosferica precum si alte produse lichide prezentand un risc de incendiu similar.

2.      Daca se intentioneaza a se transporta marfuri lichide altele decat cele la care se refera paragraful 1 sau gaze lichefiate care prezinta un risc suplimentar de incendiu,se vor lua masuri suplimentare de protectie,considerate de catre Administratie ca fiind satisfacatoare,avand in vedere prevederile Codului international pentru produse chimice in vrac,Codului international pentru navele care transporta gaze,dupa caz.

3.      Acest paragraf se aplica tuturor navelor mixte.Astfel de nave nu trebuie sa transporte marfuri solide,decat daca tancurile de marfa sunt golite de hidrocarburi si degazate sau decat daca Administratia considera ca masurile prevazute pentru fiecare caz sunt satisfacatoare sau sunt in conformitate cu cerintele de exploatare continute in Instructiunile pentru instalatii de gaz inert.

4.      Navele cisterna care transporta produse petroliere avand un punct de aprindere ce depaseste 60 grade Celsius (proba in creuzet inchis) determinat cu aparat aprobat trebuie sa corespunda prevederilor partii C,exceptand faptul ca in locul instalatiei fixe de stingere a incendiului ceruta de regula 53 ele trebuie sa fie prevazute cu o instalatie fixa de stingere a incendiului cu spuma pe punte,care va satisface prevederile regulii 60.

Cerintele pentru instalatiile de gaz inert din regula 60 pot sa nu se aplice:

·    Navelor cisterna pentru transportul substantelor chimice construite inainte,la sau dupa 1 iulie 1986 ,atunci cand transporta marfuri descrise in paragraful 1,cu conditia ca aceasta sa corespunde cerintelor elaborate de Organizatie pentru Instalația de gaz inert de pe navele cisterna pentru transportul substantelor chimice;sau

·   Navelor cisterna pentru transportul substantelor chimice construite inainte de 1 iulie 1986 cand transporta titei sau produse petroliere,cu conditia ca acestea sa corespunda cerintelor elaborate de Organizatie pentru instalatiile de gaz inert de pe navele cisterna pentru substante chimice cand transporta produse petroliere;sau

·     Navelor pentru transportul gazelor construite inainte,la sau dupa 1 iulie 1986 cand transporta marfuri descrise la paragraful 1 cu conditia sa fie dotate cu instalatii pentru inertizarea tancurilor de marfa echivalente cu cele specificate in paragraful 5.1 sau 5.2;sau

·     Navelor cisterna pentru transportul substantelor chimice si navelor pentru transportul gazelor cand transporta marfuri inflamabile altele decat titei sau produse petroliere ca de exemplu marfurile mentionate in capitolul VI si VII ale Codului pentru construirea si echiparea navelor ce transporta substante chimice periculoase in vrac sau capitolul 17 si 18 ale Codului international pentru construirea si echiparea navelor ce transporta substante chimice in vrac:

1.      daca sunt construite inainte de 1 iulie 1986 ;sau

2.      daca sunt construite la sau dupa 1 iulie 1986,cu conditia ca tancurile folosite pentru transportul lor sa aiba o capacitate care sa nu depaseasca 3000 de metrii cubi si debitul duzelor individuale ale masinilor de spalat tancuri sa nu depaseasca 17.5 metrii cubi pe ora,iar debitul total provenit de la numarul masinilor ce functioneaza simultan intr-un tanc de marfa sa nu depaseasca 110 metrii cubi pe ora

8. CONCLUZII

Pentru rezolvarea problemelor legate de obiectivele lucrãrii au fost necesare unele analize și activitãți care pot fi considerate contribuții personale la realizarea lucrării.

Dintre acestea consider mai importante:

• Realizarea unei sistematizãri a cunoștințelor actuale privind procesul de încărcare descărcare a tancurilor petroliere;

• Realizarea unei sinteze a elementelor de teorie necesare la realizarea calculelor privind dimensionarea instalatie de încărcare descarcare a tancurilor petroliere ;

• Modelarea și simularea procesului de proiectare asistată de calculator în programe specific (AutoCad) a instalației de încărcare descărcare a tancului petrolier împreună cu un specialist în proiectare din cadrul santierului naval ;

Sedimentare informției privind utilizarea eficientă a instalației de încărcare/descărcare a tancului petrolier , sistemul de schimburi de informații la intrarea și la părăsirea portului au avut ca scop tratarea într-un mod corect a temei abordate .

Avantajele se prefigureazã ca fiind remarcabile în contextul dezvoltării personale în domeniul ales și aplicarea cunoștințelor accumulate pe perioada studiului în practica navală .

9.Bibliografie

1. Pruiu A. ș.a. – Manualul ofițerului mecanic maritim, vol. I și II, Editura Tehnicã,

București, 1997-1998;

2. Anastase Pruiu – Instalații Energetice Navale. Editura Leda & Muntenia,

Constanța, 2000;

3. Alexandru, C., – Masini si instalatii navale de propulsie,Editura Tehnica,

Bucuresti.,1991;

4..Dragomir I. ș.a. Mașini termice și instalații navale și portuare. București, Editura Didactică și Pedagogică, 1989.

5.Nicolae, Florin – Instalații navale și portuare de operare. Editura Academiei Navale

”Mircea cel Batran”, Constanța, curs disponibil pe platforma Elearning adl.anmb. 2010,2011.

6. EXPERT CONSULTANT 1A Cristina ȘCHIOPU,CONSTRUCȚIA NAVEI,Suport de curs2014

7. http://vapoare.blogspot.ro/Instalatii navale

8.Tanker Handbook fot DeckOfficers By Capytan C. Baptist, Glasgow Brown,Son&Ferguson,LTD.