PREZENTARE GENERALĂ A INSTALAȚIILOR DE BALAST [628852]

30
CAPITOLUL 3
PREZENTARE GENERALĂ A INSTALAȚIILOR DE BALAST

3.1. CONSIDERENTE GENERALE

Prin natura comerțului în care sunt angajate, vrachierele efectuează în majoritatea
cazurilor voiajul de ducere sau de întoarcere în balast.
Balastarea navei se face prin pomparea apei de mare sau de fluviu în tancurile de balast,
sau la unele vrachiere (în anumite condiții) și în magaziile de marfă.
În general, prin balastare se urmărește realizarea unei stări bune de navigabilitate a navei
și calități optime de manevrare. În funcție de tonajul navei depinde cantitatea de balast luată la
bord, de starea și condițiile hidrometeorologice, putând ajunge și la jumătate din capacitatea de
încărcare, din această cauză trebuind să i se acorde o atenț ie deosebită. De cele mai multe ori
cantitatea de balast care asigură anumite pescaje la sosirea în terminal, este impusă de condițiile
pe care le oferă acesta.
Instalația de balast se folosește pentru corectarea pozitiei centrului de greutate al navei
prin ambarcarea, transferarea și evacuarea peste bord a balastului lichid.
Pentru a realiza siguranța și stabilitatea corespunzătoare a navei, în general, sunt
amenajate ca tancuri de balast spațiile de sub puntea principală și de gurnă, spații cât mai mari
din pupa peretelui de coliziune prova și prova peretelui de coliziune pupa. Tancurile de balast
sunt unite prin conducte prin care apa se deplasează antrenată de către pompele de balast.
Cantitatea necesară de balast lichid variază funcție de tipul navei:
– Balast = ( 0.2 ….. 0.3 ) x Deplasamentul – pentru navele de mărfuri generale;
– Balast = ( 0.3 ….. 0.5 ) x Deplasamentul – pentru petroliere.
Avâd în vedere mediul vehiculat (apa de mare), amplasarea traseelor și caracteristici de
funcționare relativ apr opiate, pompe aparținând unor diferite sisteme pot asigura funcții
apropiate în anumite condiții, astfel că anumite echipamente, pompe, porțiuni de trasee de
tubulatură pot fi comune pentru instalațiile de balast, instalațiile de santină, incendiu cu apă. Se
poate obține astfel utilizarea unui număr mai mic de pompe, trasee de tubulaturi de lungime
mai redusă, deci se reduc masa și volumul instalației, totodată asigurând o utilizare rațională și
economică a echipamentelor din compartimentul de mașini. În ac est caz, legătura între diferitele
sisteme trebuie realizată astfel încât să fie posibilă funcționarea normală și în siguranță a
fiecărui sistem în parte, să fie eliminată orice posibilitate de inundare accidentală a spațiilor de
la bordul navei.

31
Datorită faptului că apa circulă în ambele sensuri pe tubulatura instalației de balast,
sorburile nu au filtre și armăturile lor de închidere nu sunt cu reținere.
Nu este permisă utilizarea instalației de balast, striping ca soluție alternativă pentru
santina magaz iilor sau a compartimentelor. În cazul interconectării acestor sisteme este
necesară izolarea magistralelor prin armături de închidere cu reținere, astfel încât să elimine
posibilitatea intercomunicării.

3.2. CERINȚE GENERALE IMPUSE INSTALAȚIEI DE BALAST

– Să asigure corectarea poziției centrului de greutate al navei conform necesităților
impuse de stabilitatea navei în timp util și implicit asigurarea unei bune stări de navigabilitate
pe toată durata voiajului. Deplasamentul rezultat prin balastare trebuie să permită o navigație
chiar pe vremea cea mai nefavorabilă, oferindu -i condiții de comportare foarte bună pe mare.
Pescajul navei la pupa trebuie să asigure o bună imersiune a elicei. Repartiția balastului și a
celorlalte greutăți la bor dul navei trebuie să creeze condiții optime pentru o bună rezistență
longitudinală și evitarea aparițiilor trepidațiilor sau reducerea lor la maximum;
– Să dreneze sau să umple complet tancurile, atât pentru nava cu asietă dreaptă, cât și
pentru înclinări în delungate transversale de max. 15ș și longitudinală de max. 5ș;
– Să funcționeze astfel încât să fie exclusă posibilitatea inundării arbitrare a navei;
– Să nu polueze acvatoriile cu apă amestecată cu reziduuri petroliere sau cu alte
produse prevăzute în MARPO L și să corespundă cerințelor impuse de registrele de clasificare
la construcția navelor și echipamentelor lor;
– Să dispună de mijloace de acționare locală și de la distanță a pompelor, de aparate de
măsurare a cantității de apă în locurile de colectare;
– Să fie confecționate din materiale rezistente la acțiunea apei de mare;
– Să aibă cât mai puține armături de manevră și fittinguri demontabile;
– Este interzisă traversarea magaziilor de marfă de către instalația de balast.

3.3. OPERAȚIUNILE DE BALASTARE -DEBALA STARE ȘI STABILITATEA NAVEI

Vorbind la modul cel mai general despre operațiunile de balastare , respectiv debalastare,
acestea au scopul deja declarat de a deplasa centrul de greutate al navei, aducând nava la asieta
dorită, în urma unor operațiuni specifice (ambarcare a, deplasare a sau debarcarea balastului
constituit din apa de mare) , efectuate cu ajutorul unor pompe de balast (uneori de santină) ce

32
deplasează apa între tancurile de balast. Este bine cunoscut faptul că , în urma descărcării navei ,
înălțimea metacentrică se reduce și , deci, stabilitatea se înrăutățește.
Pentru a asigura o stabilitat e suficientă în condițiile reale de navigație, în tancurile de
balast se ambarc ă apa de mare de greutate B, care se adaugă deplasamentului navei goale, Δg.
În diagrama de carene drepte , corespunzator valorii deplasamentului navei balastate Δ1 = Δg
+ B
se obține pescajul navei balastate T1 = T + δT .
Intersecția dreptei T1= ct, cu curba Zc (T) conduce la obținerea cotei centrului de caren ă
Zc1, iar la intersecția cu curba r(T) se ob ține noua rază metacentric ă r1. Cota centrului de greutate
după balastare, ZG1 este:
ZG1 = ( Δ gZG + BZ B )/Δ1 (3.1)
ZB fiind cota centrului de greutate al apei de balast. Dup ă ambarcarea apei d e balast,
înălțimea metacentrică h1 crește la valoarea:
h1 = r 1 + Z C1 – ( Δg . ZG + B. Z B ) / Δ 1 (3.2)

Figura 3.1. Diagrama de carene drepte

Pentru ca această creștere să fie maximă, cota Z B trebuie să fie minimă, deci tancurile
de balastare transversală, trebuie așezate de cele mai multe ori sub puntea dublului fund.
În cazul mineralierelor , datorită densității mărfii (ρ ≈ 4 t/m3), o dată cu încărcarea
acesteia, centrul de greutate coboară m ult, înalțimea metacentrică transversală și deci
stabilitatea navei devin excesive , cu efect de disconfort asupra echipajului. Pentru ameliorarea
stabilității navei sunt utilizate tancuri de balast sub puntea principală (cota Z B mare). Pentru

33
corectarea p oziției în plan a centrului de greutate al navei, se procedeaza la transferul balastului
între tancuri.

3.4. COMPONENȚA INSTALAȚIEI DE BALAST – PE SCURT

– tancurile de balast;
– pompe de balast;
– chesoane kingston de fund si bordaj – sunt chesoane structurale care asigură
legătura instalației cu exteriorul navei;
– valvule kingston – armături care asigură izolarea chesoanelor kingston;
– tubulatura de balast;
– filtre de apa de mare pentru protejarea pompelor;
– sorburi;
– armături de trecere – izolare;
– valvu le de refulare peste bord.

3.4.1. Tancurile de balast
Tancurile instalației sunt conectate la cele două pompe prin intermediul unei rețele de
conducte, instalația realizând transportul apei de mare din exteriorul navei în tancuri, respectiv
din tancurile navei către alte tancuri sau către exteriorul navei – instalația vehiculează lichidul
in ambele sensuri prin intermediul tubulaturii.

Figura 3.2. Secțiune transversală prin corpul navei

Conform regulamentelor internaționale, compartimentarea navelor vrachier trebuie să
asigure existența unor tancuri destinate numai balastului, numite tancuri de balast permanent
sau separat. Pentru balast mai pot fi folosite și tancurile forpic si afterpic .
Tanc de wing
Tanc de gurnă

34
Volumul acestor tancuri se determină din condiția ca la orice variantă de balastare,
inclusiv cazul navei goale, prin balastul separat să se obțină la mijlocul navei pescajul:
t=2,0+0,02 l [m], asieta pozitivă de 0,015 l și imersionarea completă a eli cei navei.
Pentru nave de tip vrachier de mărime medie sau mică structura și volumul determinat
pentru tancurile de balast nu este întotdeauna suficient pentru asigurarea pescajul de siguranță
a navei în orice condiții. De aceea, pentru completarea balastului până la cantitatea necesară, se
utilizează suplimentar o magazie de marfă declarată corespunzatoare și denumită tanc de balast
greu, aceasta putând fi folosită doar după curațare, spalare și degresare. Evacuarea peste bord a
balastul ui greu se poate realiza în anumite condiții de navigație -viteza a navei; sistemul este de
tip automat și cu înregistrarea în calculator a anumitor informații : zona de navigație, viteza de
deplasare a navei, debitul instalației, debitul de refulare peste bord, concentrația de hidrocarbură
în apa de balast deversată peste bord.
Protecția suprafețelor interioare ale tancurilor la acțiunea corozivă a apei de mare este
realizată prin vopsire și amplasarea în interiorul tancurilor a plăcilor de zinc cu rol prot ector.

3.4.2. Pompele
Instalația este deservită de doua pompe, din motive de siguranță a navei.
Pompele de balast sunt prin excelență pompe de debite foarte mari și sarcini pe aspirație
și refulare relativ scăzute (înălțimea maximă de aspirație nu depășeș te 5÷6 m), fapt pentru care
sunt preferate in construcție pompele de tip centrifugal (fig. 3.3) sau axial, autoamorsabile,
antrenate de motoare de turație corespunzătoare.

Figura 3.3. Pompă centrifugală

35
Motoarele de antrenare a pompelor sunt de obicei electrice, dar la navele petrolier, prin
particularitățile referitoare la amplasarea lor și dimensiunile navelor, acționarea lor se mai poate
realiza și cu abur (pompe antrenate de turbine cu abur) sau cu u lei hidraulic (pompe antrenate
de motoare hidraulice).
Atât pompele cât și celelalte echipamente electrice, mecanice și hidraulice sunt
navalizate în vederea asigurării rezistenței acestora la acțiunea puternic corozivă a aerului și
apei mării, precum și la acțiunea stropilor de apă.
Rolul pompelor este acela de a asigura umplerea sau golirea tancurilor de balast în timpi
cât mai reduși, în conformitate cu prevederile impuse de Societatea de Clasificare, regimurile
de operare a navei (incarcare -descarcar e).

3.4.3. Chesoanele kingston de fund și bordaj
Chesoanele kingston de fund si bordaj sunt prevăzute și cu grătare în deschiderile din
bordaj – filtre mecanice grosiere, tubulaturi de suflare cu aer comprimat și/sau abur pentru
curățare sau dezghețare. De obicei sunt realizate 2 chesoane kingston, unul cu deschiderile în
bordaj pe fundul navei și altul cu deschiderile în bordaj mai sus decât cele menționate anterior.

a) b)
Figura 3.4 . a) Cheson priză de suprafață
b) Cheson priza de fund

Cele dou ă chesoane sunt unite între ele printr -o tubulatură cu valvule de izolare montate
direct pe cheson, denumite valvule kingston. În funcție de dimensiunile navei și respectiv ale
instalației de balast, această magistrală de apă de mare poate fi realizată ca și compartiment
etanș în structura de corp a navei.

3.4.4. Tubulatura -sorburi -armaturi de izolare

36
Țevile instalației de balast sunt de obicei din oțel, trase sau sudate. Tubulatura se
protejează la acțiunea corozivă a apei de mare prin zincare la cald, sau zincare la cald și
căptușire la interior cu polietilenă. Tubulatura se îmbină în flanșe sau manșoane. Tubulatura se
sprijină de structura navei prin suporți realizați din profile laminate (de regulă cornier, mai pot
fi profile tip T, sau U) sau construcții sudate și brățări de fixare tubulatură. De regulă, suporții
se protejează anticoroziv prin zincare sau vopsire conform specificației de vopsire a tancurilor
de balast, iar brățările se zinchează la cald.
Tubulatura instalației se amplasează în partea inferioară a corpului navei. Fiecare tanc
este deservit de câte o valvulă și un sorb, amplasate de obicei în partea din pupa și spre planul
diametral.
Amplasarea sorburilor trebuie aleasă astfel încât să existe o fluență -continuitate de
curgere a apei de mare în casetele în care sunt amplasate acestea. Este necesar ca structura navei
și decupările practicate în aceasta să asigure curgerea continuă la debitul neces ar către sorburi.
La partea superioară a tancurilor este necesar ca structura navei și decupările practicate în
aceasta să asigure aerisirea corespunzătoare a spațiilor.
Pentru tancurile cu volum mare și instalații cu diametre mari de tubulatură, de regulă se
folosesc sorburi sau chiar instalații de stripuire (golire la un nivel redus ș cu un debit redus) prin
intermediul fie al unor pompe autoamorsabile sau sisteme speciale pentru asigurarea
vacuumului necesar pentru aceste operații.
Sorburile utilizate nu au filtre.
O atentie deosebită se acordă dilatărilor și deplasărilor tubulaturii datorită variațiilor de
temperatură, respectiv mișcărilor navei (nava fiind o grindă elastică rezemată pe un mediu
elastic) la realizarea tronsoanele de tubulatură drepte cu lungimi mari. Acestea vor fi prevazute
cu lire pentru compensarea dilatării sau armături speciale pentru compensare deplasări
(compensatori de dilatație).
Având în vedere faptul că instalația vehiculează lichidul în ambele sensuri, armăturile
folosite în c adrul instalației nu sunt de tip cu reținere. Valvulele utilizate în cadrul instalației
sunt de obicei de tip fluture, asigurând o rezistență redusă la curgerea lichidului. Acționarea
valvulelor se poate face local, manual sau de la distanță (prin acționar e/transmisie mecanică,
pneumatică sau hidraulică).
Armăturile utilizate pot fi din materiale rezistente la acțiunea apei de mare: bronz, oțel
sau fontă.

3.5. FUNCȚIONAREA DE PRINCIPIU A INSTALAȚIEI DE BALAST

37

Pompele asigură vehicularea lichidului în sensul dorit/necesar pentru asigurarea
condiției de stabilitate necesare:
Balastare a – transferul apei de mare din exterior în interiorul navei, în tancuri – acțiunea
are loc atunci când marfa este descărcată de la bord, sau pentru corecții d e pescaj, asietă,
înclinare transversală datorită consumului anumitor lichide, greutăți la bordul navei
(combustibil, ulei, apă dulce, provizii etc,) etc.
Balastarea se poate face:
– gravitațional – se deschid armăturile de izolare corespunzătoare și liniile către tancuri,
apa de mare traversează tubulatura fără ajutorul pompelor, datorită diferenței de presiune
hidrostatică;
– forțat – apa de mare este transmisă prin intermediul pompelor de la exterior către
interior, în tancuri.
Apa de balastare preluată din mare prin prizele de fund și bordaj, dotate cu valvule
Kingston destinate (de)cuplării magistralei de balast (de) la priză și împiedicării scurgerii apei
din instalație în exterior, cu ajutorul pompelor de balast este stocată la bord în tancuri speciale
denumite tancuri de balast.
Debalastarea – transferul apei de mare din interiorul navei, din tancuri, în exteriorul
navei – acțiunea are loc atunci când marfa este ambarcată la bord, sau pentru corecții de pescaj,
asietă, inclinare transversală datorită apro vizionării diverselor lichide la bordul navei
(combustibil, ulei, apa dulce etc.), aprovizionării diverselor greutăți la bordul navei (provizii
etc).
Debalastarea se realizeaza numai forțat, cu ajutorul pompelor de balast. La nave de tip
mineralier, care a u tancuri superioare de balast, debalastarea acestora se face gravitațional,
individual.
La golirea tancurilor, apa este refulată de către pompe peste bord prin intermediul unor
valvule de bordaj situate în zona liniei de pescaj maxim. Aceste valvule sunt in general de sens
unic, împiedicând pătrunderea apei din exteriorul navei în instalație.
Instalația de balast a navei este deservită de 2 pompe amplasate în compartimentul
mașini și deserveste tancurile inferioare de balast (tancurile de gurn ă), tancurile superioare de
balast (tancurile de wing) și tancurile din picul prova și picul pupa.

3.6. INSTALAȚIA DE BALAST DIN ZONA DE MARFĂ – DESCRIERE

38

Tancurile de balast sunt organizate în secțiune transversală ca perechi, despărțite în
planul diametral al navei de magaziile de marfă. Picul prova are o formă aparte, deoarece în
zona prova a navei, în prova peretelui de coliziune, sunt amenajate copartimente uscate:
compartiment magazie de parâme prova, compartiment pituri, magazie inventa re.
Nava este prevazută astfel cu 12 tancuri pentru balastul curat: 5 perechi de tancuri de
balast simetrice, în prova – picul prova iar în pupa – picul pupa.
Pentru situații speciale de asigurare pescaj, pentru condiții de siguranță, magazia
numărul 3 de marfă este destinată ca tanc de balast greu.
Pompele de balast sunt de tip centrifugal, amplasate în compartimentul sala mașini, câte
una în fiecare bord. Pompele sunt acționate electric, sunt de construcție verticală, pompa fiind
amplasată la partea infer ioară. Pompa are corpul și rotorul din bronz rezistent la acțiunea
corozivă a apei de mare și este protejată și cu zincuri la interior, pentru a preîntâmpina
coroziunea electrogalvanică.
Comanda de la distanță este realizată din camera de comandă amplasată la nivelul punții
principale în suprastructură. Aici este montat panoul de comandă și control pentru instalația de
acționare hidraulică și comanda pentru echipamentul de distribuție a traseelor pilot (comanda
la distanță a echipamentelor menționate anteri or) cu circuite electrice de conexiuni,
monitorizare și protecție.
Pompele de balast sunt conectate astfel:
– la chesoanele kingston (exteriorul navei) BB -priza de fund (fig. 3.5. a), Tb – priza de
suprafa ță (fig. 3.5. b), pentru aspira ția apei de mare din e xteriorul navei;
– la tancurile de balast;
– la prizele de bordaj, cu valvule de bordaj pentru refularea apei de mare peste bord;

39
Figura 3.5. Valvula Kingston
1 – armătură de închidere, 2 și 3 – conducte de alimentare cu abur și aer comprimat;
4 – racord de aerisire; 5 – tub inelar perforat pentru dezghețare și suflare cu abur sau aer
comprimat; 6 – grătar

Instalația de balast din zona de marfă – componență:
– o magistrală principală, din țeavă trasa -DN300, amplasată în compartimentul mașini
al navei, care deservește fiecare tanc de balast în parte.
– câte o magistrală de refulare peste bord pentru fiecare pompă de balast;
– o linie de alimentare a tancului de balastul greu, sau balastul de furtună;
conexiuni pe plafonul tancurilor pentru circularea apei de mare forțat, prin tanc -peste
bord, pentru îndeplinirea cerințelor regulamentelor internaționale cu privire la prevenirea
transportului microviețuitoarelor acvatice -marine.
Pentru controlul nivelului și implicit al cantității de apă din tancuri , se utilizează
nivelmetre ale căror indicații permit luarea deciziilor pentru comanda manevrelor de exploatare
a instalației de balast.
Fiecare tanc de balast este prevazut cu o linie de alimentare -golire cu sorb și valvulă de
izolare. Valvulele sunt montate în spațiul de gurnă, sub puntea principală, în tancurile de balast.
Conform regulilor societății de clasificare, valvula pentru tancul respectiv trebuie montată în
spațiul adiacent tancului deservit. Având în vedere că valvulele sunt montate în tancurile d e
balast, acționarea lor se va face de la distantă prin intermediul sistemului de tubulaturi pentru
acționare la distantă valvule. Acesta este un sistem hidraulic de acționare.
Valvulele comandate de la distanță pentru instalația de balast sunt de tip flut ure cu
actuator hidraulic de tip rotativ, cu dublă acționare. Avantajul acestor actuatoare este că sunt
foarte compacte – dezavantajul este acela că pentru fiecare valvulă sunt necesare două trasee de
conectare -acționare. Actuatorul realizează deschiderea, respectiv inchiderea valvulei într -un
timp foarte scurt și asigură menținerea poziției valvulei timp îndelungat în poziția comandată.
Fiecare actuator/valvulă de balast este conectat individual la pupitrul de comandă
(panoul cu valvule solenoid) prin inte rmediul traseelor de tubulatură de comanda. Pentru
simplitatea la instalarea/montarea sistemului, se alege tubulatura de tip politub: mai multe țevi
în camașa comună – asemanator cablurilor electrice (politub cu 2, 4, 6 sau 8 țevi în cămașa
comună).
Confor m regulilor, pentru fiecare valvulă trebuie să existe cel puțin un al doilea mijloc
de acționare. Astfel, panoul de comandă valvule are prevăzute conexiuni de avarie pentru
utilizarea unor pompe manuale de acționare hidraulică. Totodată, fiecare valvulă ar e prevăzut

40
câte un sistem de acționare individual, de avarie – asa-zis local; dispozitiv și conexiuni
amplasate la nivelul punții principale, la intrarea tubulaturii de acționare hidraulică în tanc și
permite acționarea actuatorului/valvulei cu pompa manua lă de acționare de avarie.
Conform regulilor societăților de clasificare, valvula de la picul prova trebuie montată
pe peretele de coliziune, în interiorul tancului. Corelat cu regula care solicită ca valvula ce
deservește tancul sa fie montată în exterior ul tancului, rezultă că este necesară amplasarea
acesteia în coferdamul prova. Tot conform regulilor, valvula trebuie prevăzută cu al doilea
mijloc manual -individual de acționare de la nivelul punții principale și este prevazută cu o
pompă fixă pentru acți onare manuală și cu indicator pentru poziția clapei valvulei. Pompa este
pentru funcționare în mediu marin pe punte deschisă și este montată lângă trecerea tubulaturii
în puntea principală.
Anumite valvule acționate hidraulic, considerate importante din p unct de vedere
funcționalitate -vitalitate sistem, sunt prevazute suplimentar cu același sistem local de acționare
manuală. Armăturile în cauză sunt cele 2 valvule tip fluture, și cele 2 valvule de refulare peste
bord ale instalației.
Fiecare pompă de balas t este prevazută -protejată de câte un filtru de apă de mare,
construcție sudată, cu sită metalică din inox (tablă perforată), cu grad de finețe de aproximativ
5 mm și este montată în apropierea pompei.
Configurația instalației este realizată astfel încât s e permite dublarea fiecărei
pompe/preluarea funcțiilor uneia de către cealaltă, atât pe partea de aspirație cât și pe partea de
refulare. Cele doua pompe sunt interconectate atât pe partea de aspirație cât și pe partea de
refulare. Sistemul de balast este realizat astfel încât, în condiții normale de exploatare, ambele
pompe să poată aspira atât fiecare pompă din chesonul propriu, cât și pentru situația cu fiecare
pompă dintr -un singur (oricare) cheson comun.
Refularea fiecarei pompe se face în apropierea e i, în bordul corespunzator, dar cu
posibilități de interconectare la cealaltă refulare, respectiv pompă.
Magistrala de balast din gurnă este dimensionată astfel încât să poată asigura
funcționarea simultan a celor doua pompe.
Operațiuni de striping a tancurilor:
La debalastare, cand nivelul de lichid din tanc este redus, aproape de nivelul sorbului și
datorită debitului mare al apei, există posibilitatea dezamorsării sorbului -traseului. Pentru
preîntâmpinarea acestui fenomen, de obicei se instalează tr asee independente cu valvulă de
izolare și sorb la dimensiuni mici (mult micșorate în comparație cu tubulatura normală a
instalației) și echipamente de pompare adecvate ca dimensiune. De obicei se folosesc pompe
mici sau ejectoare antrenate cu apă de la in stalația de stins incendiul cu apă de mare.

41
Pentru stripingul tancurilor de balast, instalația este prevazută cu valvule de izolare
tancuri de balast, având actuatoare cu operare continuă, pentru poziții intermediare și nu numai,
pentru poziție închis -deschis. La reducerea nivelului în tanc se va ajusta/reduce deschiderea
valvulei pentru a păstra sorbul amorsat, se poate reduce turația pompei de balast, iar cand nivelul
este foarte mic, atunci se va pune în funcționare ejectorul de striping.
Pentru protejar ea mediului înconjurator, prin prevenirea transportului
microorganismelor marine dintr -o zonă geografică în altă zonă geografică, nava are prevăzută
câte o conexiune flanșă cu flanșă oarbă pe plafonul fiecarui tanc de balast și un număr de
tronsoane de tub ulatură demontabile pentru deversarea peste bord. Pe durata voiajului,
echipajul trebuie să aplice cerințele normelor internaționale în vigoare. Apa de balast din
tancurile de balast este schimbată de un anumit număr de ori, prestabilit, până la sosirea în
portul de destinație. În acest caz, apa este evacuată peste bord printr -o circulație fortată,
continuă, cu pompa de balast, prin aceste piese demontabile asigurate pe tanc pe durata
operațiunilor.
Pentru operarea in bune condiții a instalației de balast și atingerea condiției de plutire
dorită, este necesară supravegherea, verificarea nivelului de apă în tancurile de balast. Fiecare
tanc este prevăzut, conform regulilor, cu tuburi de sonda -DN50 care asigură citirea locală și
directă a nivelului de apă in tanc. Nava este dotată cu tabele de sonde care permit transpunerea
valorilor citite, a lungimii de bandă a sondei în volume de lichid. Țeava de sondă este
supraânaltată față de nivelul punții principale cu 200 mm, având ca mijloc de închidere un dop
de sondă, conform standardelor navale, o construcție simplă și eficace, asigurat de tubulatură
cu un lanț de inox.
În stransă corelare cu instalația de balast, în raport cu functțonarea instalației și siguranța
tancurilor, fiecare tanc este prevăzut cu câ te o aerisire la partea superioară -prova. Dimensiunea
aerisirii este de 1.25xDn -ul tubulaturii de umplere a tancului (respectiv dimensiunea DN a
sorbului din tanc). Fiecare tub de aerisire este prevăzut cu un dispozitiv care asigură circulația
aerului în a mbele sensuri, dar a apei doar din tanc spre exterior: răsuflatoare cu flotor construcție
turnata din fonta, iar flotorul din PVC. Conform regulilor societății de clasificare, precum și a
convenției internaționale asupra liniilor de incărcare (Load Line), montajul este realizat astfel
încât punctul cel mai de sus la care poate intra apa de mare în tanc de pe punte deschisă este de
760 mm față de nivelul punții principale. Aerisirile amplasate în zona prova, primul sfert din
lungimea navei (cele amplasate pe puntea principală si puntea teugă) sunt prevazute cu întărituri
structurale conectate la tabla si osatura punții principale (conform regulamentelor
internaționale).

42
Nava este prevazută și cu un sistem electronic de citire la distanță a nivelului în tancur ile
de balast care utilizează traductori de tip electronic. Traductorii convertesc greutatea coloanei
de lichid în semnal electric continuu, iar acesta este preluat de un calculator specializat, care
afișează nivelul de lichid in tanc, volumul de lichid sa u masa de lichid. Totodată, acest
calculator/sistem comunică electronic cu sistemul centralizat de comandă și control al navei.
Nava nu este prevazută cu o cameră și sistem centralizat clasic de control al operațiunilor de
ambarcare -debarcare marfă. Aceste operațiuni sunt preluate și controlate prin intermendiul
acestor stații grafice. Comanda directă a operațiunilor cu instalația de balast se realizează de la
pupitrul cu stații grafice, dedicat operațiunilor de balastare -debalastare, amenajat în
suprastruc tură la nivelul punții principale.

3.7. AUTOMATIZAREA INSTALAȚIEI

Aceste instalații sunt formate din pompe, tubulaturi, tancuri de balast, armături de
comandă și control.
Pompele de balast sunt , în general , de tip centrifugal, care la func ționare au de bite mari
și sunt autoamorsabile. Ele trebuie s ă îndeplineasc ă condi ții atât pe aspira ție, cât și pe refulare.
Registrele de clasificare impun dublarea pompei de balast – de obicei aceasta este
dublat ă de pompa de santin ă.
Tubulaturile instala ției de balast sunt formate din:
– tubulatura principal ă, prin care circul ă apa de mare;
– tubulatura de aerisire a tancului de balast;
– tubulatura instala ției de masur ă și control , ce monitorizeaz ă nivelul balastului în
tancuri.

43

v1
v4
v5v3v2M
la tancurile
de balast
din prova
bordajul naveila
instalatia
de santinala tancurile de
balast din pupa
Figura 3.6. Instalația de balast

Observație: Tubulatura instala ției de balast se cupleaz ă la un cap ăt cu instala ția de
introdus apa (magistrala de ap ă de mare), iar la cel ălalt cap ăt cu tancurile de balast.
Pătrunderea apei în corpul navei se face prin valvula Kingston sau priza de fund. La
celălalt capat al instala ției se amenajeaz ă tancul de balast cu elementele lui (fig. 3.7.): tubulatura
de umplere și golire (1), tubulatura de aerisire (2), tubulatura de m ăsura și control (3).
Volumul și dispunerea tancurilor de balast se face în conformitate cu calculele
hidrostatice, astfel încât să se asigure pescajul mediu al navei și posibilitatea de reglare a asietei.

Figura 3.7. Tanc de balast amenajat în prova

Tancul de balast este prevăzut cu:
a) Ramifica ție cu rol de umplere și golire a tancurilor de balast.
b) Aerisire cu rol de a asigura ie șirea aerului din tanc la umplere. Permite , de asemenea ,
închiderea tubulaturii c ând punte a prova intr ă sub ap ă. Se are în vedere c a secțiunea de intrare
a apei s ă fie mai mic ă decât secțiunea de ie șire a aerului, adic ă
 e i S S (aceasta pentru a nu
se crea suprapresiune și vacuum la golire).

44
c) Tub de sond ă – permite controlul local al cantit ății de balast din tanc. Cantitatea de
balast poate fi m ăsurat ă și de la distan ță, cu ajutorul traductoarelor de nivel. La navele moderne
exist ă sisteme automate de control și monitorizare cu urmatoarele aplica ții:
– masoar ă automat nivelul din tancurile de balast, ap ă potabil ă, combustibil sau de
marf ă;
– urmărește și semnalizeaz ă diver și parametrii (detec ția golirii și, respectiv ,
incărcării tancului, temperatur ă, presiune și densitate).
De regul ă, astfel de sisteme su nt integrate într-un sistem principal de control , prin
intermediul unei interfe țe care face leg ătura între traductoarele existente în tancuri și un
calculator central. Produsele de acest fel existente pe pia ță, trebuie s ă prezinte un grad ridicat
de perfor manță, siguran ță și precizie. Montarea traductoarelor în tancurile monitorizate trebuie
să corespund ă clasei de precizie IP68 (prima cifr ă 6 semnific ă protec ția total ă contra p ătrunderii
prafului , iar cea de -a doua ne indic ă rezisten ța la imersiune prelungit ă). Produsele existente pe
piață pot realiza monitorizare simultan ă a circa 80 tancuri (figura 3.8).

MonitorSistem automat
de control si
monitorizare
„ InterfataSenzor de presiune
atmosferica
tanc de marfa tanc de balast tanc de serviciu trad. de pescajcutie de
jonctiune
traductor
presiune

Figura 3.8. Sistemul principal de control al tancurilor de marf ă, balast, serviciu

Instala ția de balast trebuie s ă permit ă următoarele manevre absolut necesare în procesul
de exploatare a navei: ambarcare -debarcare balast, manevra apei între tancuri, babord -tribord
și invers, manevra balastului din pupa în prova și invers. Nivelul apei din tancuri est e urm ărit
în permanen ță cu ajutorul unor traductoare de nivel.
Aplica țiile marine sunt executate printr -o tehnologie de v ârf, care a fost încercat ă și
testat ă în mii de aplica ții de -a lungul anilor. Tehnologia plutitorilor trebuie s ă permit ă
satisfacerea condi țiilor dure din domeniul marin , pentru a func ționa continuu ani de -a randul ,

45
fără a se deteriora. Dificultatea accesului la traductorul aparaturii de m ăsurare a nivelului din
tanc implic ă dotarea navelor în acest sens cu echipamente din cele mai fiabile.
Cel mai întâlnit traductor de nivel este plutitorul (figura 3.9.), utilizat în principal pentru
avantajele pe care le prezint ă si anume:
– plutitoarele urm ăresc adev ăratele suprafe țe ale lichidului și nu extrapolarea
rezultatelor ob ținute d in indica ții indirecte , cum sunt presiunea sau ecoul;
– funcționeaz ă perfect în tancurile cu pere ți curba ți sau alt ă form ă, unde alte
tehnologii pentru sesizarea nivelului lichidului nu pot func ționa;
– prezint ă singura capacitate de a monitoriza nivelele de lichid din orice tanc ,
indiferent de m ărime și form ă;
– poate opera cu lichide de greut ăți specifice diferite;
– acurate țea m ăsurătorilor nu poate fi afectat ă de schimb ări în greutatea specific ă,
temperatur ă și presiune a lichidului monitorizat și din aceste cauze nu sunt
necesare regl ări și recalibr ări scumpe;
– pot monitoriza zonele de contact între lichid și emulsii.

+
-sursa
indicator
niveldivizor
de
tensiuneplutitorreceptor
transmitator
tanc

Figura 3.9. Schema traductorului de nivel cu plutitor

Cu ajutorul traductoarelor cu plutitor se pot m ăsura nivelele unor lichide de concentra ții
sau greut ăți specifice diferite , care se afl ă adeseori în acela și tanc – unul plutind deasupra
celuilalt (figura 3.10). Cele mai multe traductoare doar urm ăresc nivelul cel mai de sus al unei
suprafe țe de lichid sau con ținutul unui tanc ca întreg, dar cu senzorii plutitori monta ți ca în
figura 3.10 se pot monitoriza c u ușurință în zona de contact între dou ă lichide diferite, inclusiv
emulsiile, spumele și murd ăriile care se formeaz ă între ele. Ajust ând greutatea specific ă a
plutitorului magnetic, senzorii sunt regla ți să monitorizeze interferen ța dintre lichidele
aparținând unei game largi de produse. Folosi ți împreun ă cu alarme de nivel și sisteme automate
de nivel, senzorii dau siguran ța că doar lichidul necesar este pompat dintr -un tanc în altul.

46

aparat de
afisare
q1
q2
q3

Figura 3.10. Monitorizar ea nivelului în cazul mai multor lichide în același tanc

Traductorul de nivel cu plutitor magnetic (figura 3.11) are emițătorul montat vertical în
tanc și conectat prin cablu la un receptor aflat în altă parte a vasului. Emi țătorul se compune
dintr-o tijă lungă, de-a lungul c ăreia se mi șcă un plutitor magnetic odat ă cu suprafa ța lichidului.
În interiorul corpului ermetic al tijei se afl ă un divizor de voltaj (o re țea – combina ție de
multe comutatoare și rezistoare), care se întinde pe toat ă lungimea de indicare a tijei.
contacte
inchiseplutitor cu
magnet
permanent
contacte deschise
actionate cu magnetul
plutitor ce indica
nivelul suprafetei liberecontacte
inchise
contacte
inchise
Figura 3.11. Traductorul de nivel cu plutitor magnetic

O anumit ă tensiune de curent continuu este aplicat ă la capetele emi țătorului , în timp ce
plutitorul se mi șcă cu suprafa ța lichidului , deschiz ând comutatoarele, pe baza ac țiunii c âmpului
magnetic.
Rezultatul este o gam ă largă de semnale electrice induse propor țional cu nivelul din
tanc. Semnalul de ie șire poate fi trimis oricarui tip de recepto r, inclusiv celor analogice sau
digitale.
Astfel de indicatoare sunt cele mai bune, deoarece : un magnet permanent încorporat în
fiecare lamel ă formeaz ă o leg ătura sigur ă cu lamelele adiacente; alinierea corespunz ătoare este

47
asigurat ă constructiv și nu este afectat ă de șocuri, vibra ții, valuri sau schimb ări rapide ale
nivelului de lichid; un ghid permite utilizarea unui magnet tip bar ă în interiorul plutitorului.
Ghidul este integrat în interiorul canalului cu lamele, deci indiferent d e pozi ție, magnetul din
plutitor este întotde auna aliniat; un magnet permanent puternic st ă într-o pozi ție orizontal ă în
interiorul comutatorului și din aceast ă cauză rotația lamelei este sigur ă și neînșelătoare.
Acest tip de traductor se poate utiliza, printr -un montaj adecvat (figura 3.12), pentru
tancurile foarte ad ânci sau cu pere ții înclina ți, unde emi țătoarele sunt legate în serie și montate
suprapus.

receptor
semnal

Figura 3.12. Montarea traductorului de nivel

Plutitorul, prin construc ția și forma lui , are capacitatea de a func ționa și în cazul
lichidelor a c ăror densitate variaz ă în limite largi. Astfel de sisteme dau posibilitatea
monitoriz ării și automat izării proceselor de balastare -debalastare , în vederea men ținerii unei
asiete convenabile, mai ales la navele specializate ce ambarc ă greut ăți concentrate mari.