Transportul Produselor Petroliere

Cuprins

BIBLIOGRAFIE

Beziris Anton, Bamboi Gheorghe “Transportul maritim”, vol. 1, Editura Tehnica, Bucuresti 1988;

Beziris Anton, Bamboi Gheorghe “Transportul maritim”, vol. 2, Editura Tehnica, Bucuresti 1988;

Ionita C. Ion, Apostolache I. “Instalatii navale de bord”, Editura Tehnica, Bucuresti 1986;

Maier Viorel “Mecanica si constructia navei”, vol. 3, Editura Tehnica, Bucuresti 1989;

Popa Teodor “Optimizarea procesului de ardere in generatoarele de gaz inert”, Teza de doctorat , Galati 1988;

Toaca Ion “Exploatarea tancurilor petroliere”, vol. 1, Editura Muntenia, Constanta 1991;

Toaca Ion “Exploatarea tancurilor petroliere”, vol. 2, Editura Muntenia, Constanta 1993;

Documentatia tehnica a navei “Histria Moon”, Histria Shipping &Trading Co Ltd., Constanta;

Traducerea in limba romana “Ghidul international de securitate pentru tancurile petroliere si terminale”.

=== NOTA DE INCENDIU ===

NOTA DE INCENDIU

Instructiuni in caz de incendiu

Dati unul sau mai multe semnale de la sirena navei, fiecare semnal nu mai putin de 10 secunde suplimentate de un semnal continuu al sistemului general de alarma.

Contactati terminalul

Numarul de telefon

Canalul de comunicatii UHF/VHF

ACTIUNE-NAVA – incendiu la nava d-voastra:

ridicati semnalul de alarma;

luptati contra incendiului si preveniti raspandirea focului;

informati terminalul;

incetati toate operatiile de la marfa si apoi inchideti toate supapele;

atentie la deconectarea tubulaturii si bratelor de incarcare/descarcare;

asezati motoarele pe pozitia de atentie.

-incendiu la alta nava sau la uscat:

incetati toate operatiile la marfa si apoi inchideti toate valvulele;

deconectati tubulatura si bratele de incarcare/descarcare;

pozitionati motoarele si puneti echipajul pe pozitia de atentie, gata de aparasi dana.

ACTIUNE-TERMINAL – incendiu la o nava:

ridicati semnalul de alarma;

contactati nava

incetati toate operatiile la marfa si apoi inchideti toate valvulele;

stati pe pozitia de atentie pentru a deconecta tubulatura sau bratele de incarcare/descarcare;

stati pe pozitia de atentie pentru a oferi asistenta in caz de lupta contra incendiului;

informati toate navele;

indepliniti planul de urgenta la terminal.

– incendiu la uscat:

ridicati semnalul de alarma;

incetati toate operatiile de la marfa si apoi inchideti toate supapele;

luptati contra incendiului si preveniti raspandirea lui;

daca este necesar stati pe pozitia de atentie pentru a deconecta tubulatura sau bratele de incarcare/descarcare;

informati toate navele;

indepliniti planul de urgenta la terminal.

In caz de incendiu personalul de la terminal va directiona miscarea de trafic vehicular la uscat.

HOW TO USE FOAM EXTINGUISHING SYSTEM

INSTRUCTIUNI PENTRU FOLOSIREA INSTALATIEI DE STINS INCENDIU CU SPUMA

CAUTION

ATENTIUNE

CARGO OIL TANK; CHECKTHE PRESSURE GAUGE IT MUST BE MORE THAN 6Kg/cm2

PENTRU TANCURILE DE MARFA, PRESTINEA LA REFULARE TREBUIE SA FIE 6Kg/cm2

MACHINERY SPACE; CHECK THE PRESSURE GAUGE, IT MUST BE MORE THAN 5Kg/cm2

PENTRU COMPARTIMENTUL MASINI, PRESIUNEA LA REFULARE TREBUIE SA FIE 5Kg/cm2

WHEN THE CAUGHT FIRE, MINIMUM 1(ONE)TURRET NOZZLE MUST BE USED FOR EXTINGUISHING THE FIRE.

AFTER CARE

DUPA UTILIZARE

1.CLEAN THE TANK AND PIPE LINES

SPALATI TANCUL S1 TUBULATURA CU APA MARE

2.DON’T LEAVE THE USED LIQUID

NU REFOLOSITI SUBSTANTA CHIMICA UZATA

3.REFILL THE TANK WITH NEW 3% FOAM LIQUID

COMPLETATI TANCUL CU SUBSTANTA CHIMICA NOUA

=== proiect final ===

capitolul 1

Transportul produselor petroliere

1.1 Petrolul si produsele sale

1.2 Nave transportatoare de produse petroliere

1.1 Petrolul si produsele sale

Petrolul sau titeiul (mineral oil, petroleum, crude oil) este un mineral sedimentar lichid format dintr-un amestec complex de hidrocarburi inflamabile, cu densitatea relativa intre 0,800 si 1,000 g/cm3 si cu un punct de aprindere scazut, de 40oC. Are de asemenea un apreciabil coeficient de expansiune si emana in permanenta gaze naturale, intre care cel mai important este metanul (methane). Aspectul coloristic al titeiului in general variaza foarte mult de la un camp petrolifer la altul, de la culoarea negru galbui a lichidelor mobile, la culoarea neagra a titeiurilor vascoase sau semisolide. Toate titeiurile contin hidrocarburi, dar acestea se diferentiaza intre ele in functie de masa moleculara, tipul si dimensiunile hidrocarburilor. Unele titeiuri au un continut mai ridicat de constituienti parafinici, altele au un continut mai ridicat de constituienti naftenici. Natura titeiului se extinde si asupra produsilor fabricati. Titeiurile naftenice sunt predispuse la formarea asfaltilor, in timp ce titeiurile parafinice produc parafina.

In functie de natura hidrocarburilor pe care le contin, titeiurile sunt impartite in trei mari categorii:

Titeiuri cu baza parafinica: cu un grad ridicat de parafina, care este solida la temperatura mediului; foarte putine materii bituminoase dau o buna productie de parafina si uleiuri de ungere de calitate superioara;

Titeiuri cu baza asfaltica: cu continut redus de parafina, dar care poseda cantitati mari de materii asfaltice; din ele se obtin uleiuri de ungere cu o vascozitate foarte sensibila la temperatura dar care, prin metode speciale de rafinare, pot echivala cu cele parafinice;

Titeiuri cu baza mixta: contin, in proportie substantiala, atat materii parafinice cat si asfaltice, impreuna cu anumite cantitati de hidrocarburi aromatice.

Prin procesul de rafinare a petrolului rezulta produse petroliere albe (clean oils, white oils) si produse petroliere negre (black oils), intre care principalele folosite in propulsia navelor sunt: pacura (fuel oil), motorina (gas oil, diesel oil), benzina (gasoline), lubrifiantii (lubricating oils) etc.

Hidrocarburile pot fi gazoase, lichide sau solide, la temperatura si presiune normala, in functie de numarul si dispunerea atomilor de carbon din moleculele lor. De regula, hidrocarburile care au in componenta mai putin de patru atomi de carbon sunt gazoase; cele cu douazeci de atomi sau mai mult sunt solide, iar cele cu un numar de atomi cuprins intre aceste valori sunt lichide. Amestecurile lichide, ca de altfel majoritatea titeiurilor, pot contine in solutie atat hidrocarburi gazoase, cat si solide. Titeiurile cu un continut redus de solide pot ramane in stare lichida, chiar in conditii de temperatura scazuta.

1.2 Nave transportatoare de produse petroliere

Primul transport important de produse petroliere a fost facut in anul 1861, din Pennsylvania la Londra, cu bricul “Elizabeth Watts”. Petrolul era transportat in butoaie mari din lemn, dispuse in cala navei. Dupa 1864, linia trans-atlantica a petrolului a devenit mult mai importanta, tranportandu-se peste 7,5 mil. de galoni anual. Treptat, butoaiele de lemn au fost inlocuite cu recipiente din otel, de forma rectangulara. Aceasta forma asigura conditii mai bune si mai sigure de stocare a recipientilor, in cale si pe puntile navelor.

Intre 1869 si 1872, nava “Charles” de 800 tdw, a executat transportul de petrol intre America si Europa in aproximativ 60 de asemenea recipiente, fiecare avand o capacitate de circa 13 tone. Practic, cargourile au fost transformate in nave pentru transportul petrolului (fig.1.1). Descarcarea petrolului din aceste tancuri se facea manual, operatiune dificila, greoaie si suficient de periculoasa. Cu timpul, dimensiunile tancurilor au crescut pana cand au ajuns la dimensiunea magaziilor in care erau transportate. Acum se pune problema manipularii mecanice a produselor petroliere, fapt pentru care, pe puntea navelor, se monteaza o caldarina, care genereaza aburii necesari actionarii pompelor pentru marfa.

fig 1.1. Cargou folosit pentru transportul petrolului.

Cererea crescanda de petrol a pus probleme deosebite constructorilor de nave, pentru a gasi solutii eficiente in cresterea capacitatii de transport a navelor. In acest sens, solutia a fost gasita prin construirea unor nave cu corpul din otel si cu cargotancuri care fac parte integranta din corpul navei. Astfel, in Anglia, este construita in anul 1886, nava “Gluckauf”, cu lungimea de 91 m si o capacitate de transport de cca. 3500 t marfa. Nava a fost actionata cu vele si cu o masina alternativa cu tripla expansiune, plasata in extremitatea pupa. Dupa modul de constructie, plasarea zonei de marfa si a masinii de propulsie, nava “Gluckauf” poate fi considerata ca prototipul petrolierelor moderne (fig.1.2).

fig 1.2. “GLUCKAUF” prototipul petrolierelor moderne.

Noutatea adusa in constructie de catre nava “Gluckauf” nu a fost imbratisata, asa cum ar fi fost cazul, de catre armatorii timpului, preferandu-se in continuare amenajarea cargourilor pentru transportul petrolului. In situatia de fapt, navele care transportau produse lichide in vrac erau expuse la efectul negativ al suprafetelor libere de lichid, prin compromiterea stabilitatii transversale.

Prima masura constructiva de reducere a efectului suprafetei libere de lichid a fost aceea de a se construi in planul diametral al navei, un perete de separatie, pe toata lungimea cargotancurilor. Masura a fost initiata la constuctia navei mai sus mentionata, fiind preluata si la constructia navelor petroliere de dupa primul razboi mondial. Un pas important in reducerea efectului suprafetei libere de lichid a fost construirea putului de expansiune, in partea superioara a cargotancurilor, cu mentinerea peretelui diametral de separatie. Rolul putului de expansiune este si acela de a crea spatiu suplimentar, pentru cazurile de dilatare a volumului de petrol. Realizarea constructiva a putului de expansiune este prezentata in fig. 1.3, iar modul de dispunere al peretilor longitudinali este prezentat in fig. 1.5.

fig 1.3. Sectiune transversala prin cargotancuri prevazute cu puturi de expansiune
(1. Put de expansiune; 2. Nivel de lichid)

Evolutia constructiva a tancurilor petroliere este marcata, incepand cu anul 1920, de amenajarea, in partea superioara a cargotancurilor, a unor tancuri de dimensiuni reduse, numite tancuri de vara (summer tanks), dupa cum se vede si in fig. 1.4. Acestea permiteau navelor sa transporte o cantitate mai mare de marfa, atunci cand navigau la linia de incarcare de vara si puteau fi mentinute goale, atunci cand se naviga la linia de incarcare de iarna. Tancurile de vara au fost folosite, in special, la navele care transportau produse petroliere.

fig 1.4. Sectiune transversala prin cargotancuri prevazute cu tancuri de vara
(1. Tancuri de vara; 2. Nivel de lichid)

Incepand cu anii 1936-1937, constructorii de nave au ajuns la concluzia ca efectul suprafetei libere poate fi diminuat foarte mult prin montarea a doi pereti longitudinali etansi, iar capacitatea de transport a navei poate fi marita prin cresterea dimensiunilor navei. Aceasta metoda de constructie (fig.1.5), cu mici modificari, a ramas in practica curenta pana in prezent. Unele nave petroliere moderne de mare tonaj pastreaza in continuare peretele longitudinal de separatie care, impreuna cu peretii laterali, mareste numarul cargotancurilor dintr-o sectiune.

fig 1.5. Sectiune transversala prin cargotancuri prevazute cu doi pereti longitudinali
(1. Tancuri de vara; 2. Pereti longitudinali)

Sistemul de osatura a navelor petroliere s-a modificat odata cu sistemul de compartimentare a acestora. In acest sens, in constructia navelor s-a trecut de la sistemul de osatura transversala la sistemul de osatura longitudinala -sistemul Isherwood. Petrolierele moderne de mari dimensiuni sunt construite in acest sistem, avand doi sau mai multi pereti longitudinali de separatie, fara tancuri de vara si fara dublu fund. In practica actuala, sistemul de constructie pentru navele petroliere de mare tonaj este sistemul de osatura Isherwood modificat (fig.1.6), sistem caracterizat prin folosirea elementelor de constructie specifice osaturii orizontale, pe toata lungimea cargotancurilor si cu osatura verticala in borduri si extremitati.

fig 1.6. Sistemul de osatura Isherwood modificat

La proiectarea si constructia petrolierelor trebuie sa se tina cont de urmatoarele:

Aparitia solicitarilor dinamice suplimentare, determinate de fortele de inertie ale maselor de lichid transportate care, pe timpul solicitarilor navei, efectueaza miscari neuniforme;

Micsorarea stabilitatii initiale transversale si longitudinale, determinata de influenta suprafetelor libere ale lichidelor ce se transporta;

Modificarea volumului incarcaturii lichide transportate, datorita variatiilor de temperatura;

Accentuarea coroziunii structurilor din tancurile de marfa;

Sporirea pericolului de incendii si explozii, determinat de prezenta amestecului format din aer si vaporii emanati de combustibil lichid ce se transporta.

La majoritatea petrolierelor actuale, suprastructurile si rufurile sunt concentrate in castelul pupa, adaugandu-i-se, in mod obligatoriu, teuga extinsa pe cel putin 0,7 L. Prin concentrarea tuturor incaperilor de locuit in castelul pupa, se scurteaza mult conductele diverselor instalatii ce le deservesc. Totusi, mai exista inca multe petroliere, in exploatare, care dispun si de un castel central destinat amenajarii unor incaperi de locuit si a cabinei de navigatie. Deoarece gurile de incarcare a marfii au dimensiuni reduse si sunt asigurate cu capace etanse, inaltimea bordului liber la petroliere este mai mica decat la celelalte tipuri de nave. Din acest motiv, puntea este des inundata de valuri. Pentru a se usura evacuarea apei de pe punte, parapetul a fost inlocuit de o balustrada metalica.

Din punctul de vedere al masinilor folosite pentru propulsia navelor petroliere, evolutia acestora a corespuns evolutiei normale a dimensiunilor constructiilor si a progresului tehnic. La navele moderne propulsia este asigurata, in cea mai mare parte, de motoare cu aprindere prin compresie (Diesel), lente sau semirapide, si in mai mica masura prin turbine cu abur, care antreneaza elice cu pale fixe. Viteza economica a petrolierelor este v=16…22 nd.

Compartimentul masini este amplasat intotdeauna la pupa. Prin adoptarea acestei solutii, se mai obtin doua avantaje:

diminuarea producerii unor incendii provocate de scanteile ce ies pe cosul de fum;

pastrarea continuitatii peretilor longitudinali, deci si a rigiditatii grinzii echivalente, pe intreaga lungime a zonei tancurilor de marfa.

Asigurarea unei asiete corespunzatoare, pe timpul navigatiei la plina incarcare, se realizeaza in trei moduri:

prin prevederea unei magazii de marfuri uscate langa picul prova (de regula ramane neincarcata);

prin marirea volumului tancurilor de marfa din pupa, suprainaltand puntea in aceasta zona;

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

Intre tancurile de marfa si celelalte compartimente se prevad coferdamuri verticale si orizontale. La petrolierele destinate transportului produselor petroliere cu punctul de inflamabilitate sub 20oC, trebuie sa existe coferdamuri si intre tancurile de marfa si cele de combustibil pentru masinile principale si auxiliare.

Pentru a se evita riscul declansarii unor incendii si explozii, toate instalatiile auxiliare de bord din zona tancurilor de marfa sunt actionate de masini hidraulice sau cu abur. Din acelasi motiv, produsele cu grad ridicat de inflamabilitate sunt repartizate in magaziile din prova, iar cele cu grad scazut de inflamabilitate in magaziile din pupa. Incarcarea alternativa a tancurilor de marfa, cu produse petroliere si cu apa de mare, accelereza fenomenul de coroziune a elementelor de structura. La petrolierele moderne acest inconvenient a fost inlaturat prin amenajarea tancurilor speciale de balast, in dublul fund si respectiv intre tancurile de marfa.

In cazul petrolierelor moderne, spatiul destinat transportului de marfa este impartit prin doi pereti longitudinali etansi si un numar oarecare de pereti transversali etansi, in tancuri de marfa centrale si laterale Tb-Bd. Numarul peretilor transversali etansi depinde de destinatia navei, astfel ca, transportatoarele de produse petroliere sunt prevazute cu un numar mai mare de asemenea pereti, comparativ cu transportatoarele de titei, fapt ce le permite primelor sa transporte un numar mai mare de tipuri diferite de produse petroliere.

fig 1.7. Dispunerea cargotancurilor pe o nava transportatoare de produse petroliere
(Cp – casa pompelor; TfM – cargotancuri foarte mari pentru partizi speciale de marfa)

In fig. 1.7 este prezentata o amenajare tipica pentru transportatoarele de produse albe. Nava cuprinde un numar de sase tancuri centrale si opt tancuri laterale, fapt ce o face capabila sa poata transporta aproximativ 14 tipuri de produse diferite. Fiecare pereche de tancuri laterale trebuie sa transporte acelasi tip si aceiasi cantitate de produse petroliere, pentru a nu creea probleme la incarcare si descarcare si pentru a nu supune corpul navei la eforturi diferite. Navele destinate transportului de titei, in general, sunt prevazute cu un numar mai mic de cargotancuri. Asa cum se vede in fig. 1.8 o nava tipica pentru transportul de titei este prevazuta cu un numar de cinci tancuri centrale si sase perechi de tancuri laterale. Numarul mai mic de tancuri laterale se explica prin necesitatea de a se transporta o cantitate suplimentara de balast de apa, in timpul voiajului cu nava in balast.

fig 1.8. Dispunerea cargotancurilor pe o nava transportatoare de titei
(a – perete transversal etans deschis pentru reducerea efectului suprafetei libere; Ts – tanc de slop; Cp – casa pompelor; TPB – tanc permanent de balast)

Instalatia de incarcare-descarcare a marfii este de tip hidraulic. Pompele acestei instalatii sunt dispuse in compartimente special amenajate. Petrolierele mici si mijlocii au un singur compartiment de pompe, situat in zona de mijloc a navei sau in prova compartimentului masini. Petrolierele mari au doua compartimente de pompe, situate unul in prova compartimentului masini, iar celalalt in pupa picului prova sau in zona centrala a corpului navei. In scopul usurarii operatiunilor de incarcare – descarcare, marfa este fluidizata prin incalzire, cu ajutorul aburului care circula prin serpentine dispuse pe fundul tancurilor. In practica exista doua sisteme de tubulaturi larg raspandite la petroliere:

sistemul circular (circular line sau ring main) – fig. 1.9 care consta dintr-o magistrala circulara pe fundul spatiului de incarcare, conectata la tubulaturi ce duc la camera pompelor si la manifoldul de pe punte. Magistrala inelara are ramificatii transvarsale cu sorburi in fiecare tanc de marfa.

Sistemul direct (direct line sau block arrangement) – fig. 1.10 in care fiecare tronson este deservit de o singura magistrala conectata cu manifoldul si cu camera pompelor, avand ramificatii transversale in fiecare tanc din grupul care formeaza tronsonul. Acest sistem de tubulaturi poate sa asigure in acelasi timp si o linie de incarcare unica pentru toate tronsoanele.

fig 1.9. Sistemul circular de tubulatura.
(a – vedere schematica; b – vedere in perspectiva)

fig 1.10. Sistemul direct de tubulatura.
(a – vedere schematica; b – vedere in perspectiva)

Incarcarea petrolierelor nu solicita instalatia de pompare a navei deoarece presiunea necesara impingerii lichidului prin tubulaturi este asigurata de instalatia terminalului, in functie de rata de incarcare. Descarcarea insa, necesita instalatia de pompare a navei, in care rolul principal il au pompele de marfa situate intr-un compartiment special numit camera pompelor.

Sistemul de balast consta din doua tancuri laterale dispuse la centrul navei, tancul forepeak, o pompa de balast montata in casa pompelor si tubulatura de interconectare. Sistemul de balast este considerat ca fiind un sistem aditional care manipuleaza un sort de marfa ce nu trebuie contaminata. Pompa de balast curat poate aspira apa din fiecare priza de mare, prin intermediul unei tubulaturi dispuse transversal in casa pompelor si poate refula apa de balast curat in orice tanc destinat acestui scop. Debalastarea tancurilor de balast curat poate fi realizata prin aspirarea din oricare tanc si refularea peste bord, prin oricare din prizele de mare. Balastul de apa de mare transportat in cargotancuri este considerat ca balast murdar, chiar daca tancurile au fost spalate cu titei in timpul descarcarii marfii. Din motive de prevenire a poluarii mediului marin, balastul murdar nu poate fi deversat in intregime peste bord. Dupa deversarea apei curate , restul de balast murdar este transferat intr-un tanc de slop, unde este lasat o perioada corespunzatoare de timp pentru decantare, cca. 24-36 ore. In general tancurile de slop sunt prevazute cu serpentine de incalzire care ajuta la scurtarea timpului de decantare. Pomparea apei se va face printr-un sistem de supraveghere continua si inregistrare a deversarii, pentru respectarea conditiilor impuse de MARPOL ‘73/78, referitoare la mentinerea unei concentratii de petrol mai mica de 15 p.p.m. in apa deversata de la bord. In urma eliminarii apei petrolul este retinut la bord si este manipulat ca marfa.

Datorita dezvoltarii de-a lungul timpului a navelor transportatoare de produse petroliere s-a simtit nevoia intocmirii unei clasificari dupa marimea acestora prin care sa poata fi deosebite. Astfel putem distinge tri grupe distincte:

petroliere mari-pana la 160000 tdw;

superpetroliere sau supertancuri-intre 160000 tdw si 400000 tdw-very large crude carriers (VLCC);

petroliere mutant sau petroliere gigant-peste 400000 tdw-ultra large crude carriers (ULCC).

Superpetrolierele si petrolierele mutant au acces doar in cateva porturi din cauza pescajului mare, fiind angajate sa transporte petrol pe distante foarte mari, intre Orientul Mijlociu si rafinariile din Europa, America de Nord si Japonia. Petrolierele mari sunt angajate in transportul de titei intre zonele petrolifere si rafinarii, care nu pot fi deservite de superpetroliere sau de petroliere mutant, avand avantajul de a putea trece prin canale si stramtori.

Petrolierele moderne sunt considerate nave specializate, atat prin constructia si dotarile lor, cat mai ales prin capacitatea lor de a transporta o gama larga de produse petroliere. Dar termenul de specializare se refera la nave de constructie speciala, capabile sa transporte minereuri sau carbuni intr-o directie si petrol in calatoria de inapoiere. Sunt nave cu dubla folosinta, cu ajutorul carora s-a rezolvat problema navlului de inapoiere si in acelasi timp s-a redus la minimum perioada de navigatie in balast. Intrucat minereurile sau carbunii sunt incarcati in vrac, aceste nave au primit si denumirea de vrachiere combinate.

Pana in prezent s-au construit doua tipuri de astfel de nave deosebite fundamental intre ele:

petrolierul combinat pentru minereu-petrol (oil ore carrier) sau nava de tip O/O. Este de fapt nava amenajata sa transporte in compartimentele centrale minereu. Aceste compartimente au dublu fund, au gurile de incarcare mari si sunt dotate cu capace metalice; peretii laterali sunt in panta ca sa se asigure autorujarea. Petrolul este transportat in tancurile laterale, care sunt prevazute cu tubulatura obisnuita a petrolierelor.

Petrolierul combinat pentru marfuri in vrac-petrol (bulk oil carrier) sau nava de tip OBO. Este una dintre cele mai perfectionate nave specializate, putand transporta la capacitate totala (numai in magaziile centrale) fie petrol, fie marfuri solide in vrac (minereuri, carbuni, fosfati). Tancurile laterale mai inguste sunt folosite numai pentru balast. Magaziile sau tancurile centrale sunt mai mari si au dublu fund prin care trec tubulaturile de incarcare/descarcare a petrolului. Sistemul de balastare este complet independent de tubulatura de petrol; in cazul cand este necesar sa se balasteze una sau mai multe magazii centrale, se foloseste tubulatura de petrol.

Caracteristicile geografice ale multor porturi, dane, fluvii si canale, impun o limitare a dimensiunilor petrolierelor si, pentru a fi eficiente, aceste mici trebuie sa aiba o viteza mai mare, capacitate superioara de pompare si o perfecta planificare a traficului. Termenul de petrolier costier sau de cabotaj defineste o nava petroliera pana la 5000 tdw folosita in transporturile de cabotaj. In aceasta categorie intra: petrolierele de produse albe, petrolierele de produse negre si petrolierele de produse speciale. Petrolierele de cabotaj sunt construite pentru unul si acelasi transport, neputand trece de la produse albe , la produse negre si invers. Petrolierele de produse speciale, trebuie sa aiba o oarecare flexibilitate in privinta sortului de marfa transportat. Aproape toate petrolierele costiere au un perete de separatie diametral, care imparte spatiul de incarcare in tancuri de marfa separate: babord si tribord. Petrolierele costiere mai mari au put de expansiune si sunt fara tancuri de vara. In toate cazurile masina principala de propulsie se afla la pupa, iar la petrolierele mici moderne, comanda de navigatie si cabinele, sunt amenajate de asemenea la pupa. In ultimul timp se folosesc destul de des containere flexibile remorcate, de tip dragon care transporta lichide mai usoare decat apa nu numai in acvatoriile protejate, ci si in largul marii. Aceste containere au invelisul din nailon foarte rezistent si elastic captusit in interior cu un strat de cauciuc special, iar la exterior cu neopren. Noul tip de nava flexibila poate suporta marea rea mai bine decat slepurile, dar din cauza riscului de poluare, au pierdut avantajele oferite de slepurile tanc.

capitolul 2

Incendiile. Particularitati in cazul navelor petroliere

2.1 Incendiille

2.1.1 Generalitati

2.1.2 Particularitati in cazul navelor petroliere

2.1.3 Rolul sistemului de gaz inert

2.2 Reguli de exploatare impuse de societatile de clasificare privind instalatia de gaz inert

2.1 Incendiile

2.1.1 Generalitati

Incendiul ca proces de ardere este o reactie de oxidare, insotita de degajare de caldura si lumina. El este posibil doar in prezenta materialelor carburante si a oxigenului, peste temperatura de aprindere. Cele trei conditii ale declansarii unui incendiu constituie asa numitul triunghi al focului. Atunci cand cele trei laturi ale triunghiului se inchid, este posibila declansarea incendiului.

fig. 2.1. Triunghiul focului

Combustibilitatea este proprietatea unor materiale de a arde. Materialele cu tendinta la autoaprindere sunt impartite in trei categorii:

De natura chimica:

fosfor alb/rosu in contact cu aerul;

pulbere aluminiu in prezenta apei/uleiului;

azotat de amoniu in contact cu uleiuri comestibile;

magneziu/zinc pulbere in contact cu aerul.

De natura fizico-chimica:

textile, lana, calti, musamale, in prezenta uleiurilor;

carbune, cafea prajita, zahar, orz, in umiditate si caldura;

fructe uleioase in depozite mari, in caldura.

De natura biologica:

fan, furaje tocate, foi de varza, rumegus de lemn, pleava de cereale in depozite mari si umezeala.

Metodele generale de intrerupere a unei arderi:

racirea materialului sub limitele la care reactia de oxidare inceteaza.

izolarea focarului fata de oxigenul atmosferic sau, in spatii inchise, reducerea procentului de oxigen al incintei.

indepartarea sau intreruperea alimentarii cu material combustibil.

Clasificarea incendiilor conform N.F.P.A. (National Fire Protection Association):

Incendiu CLASA A: incendiu in care sunt implicate materiale combustibile solide;

Incendiu CLASA B: incendiu in care sunt implicate materiale lichide si gaze combustibile;

Incendiu CLASA C: incendiile la echipamentul electric;

Incendiu CLASA D: incendiile in care sunt implicate materiale combustibile de tipul metalelor usoare.

Clasificarea incendiilor conform I.S.O.-394 si STAS 11841/83:

CLASA A: solide;

CLASA B: lichide combustibile (benzina, motorina); solide topite (smoala, ceara, parafina );

CLASA C: gaze (hidrogen, metan);

CLASA D: metale combustibile si aliajele acestora, sub forma de pulbere (Na, K, Mn, Zn)

In figura 1.2 sunt prezentate simbolurile grafice pentru clasele de incendii:

fig. 2.2. Simboluri grafice pentru clasele de incendiu.

Pericolul de incendii reprezinta raportul dintre pericolul potential si masurile de protectie asumate. Pericolul potential este prezent in orice loc in care exista materiale combustibile si este posibila aparitia unei surse de aprindere. Pericolul este cu atat mai mare cu cat gradul de inflamabilitate este mai mare.

Masurile de protectie la incendii:

1. Masuri normale ce constau in respectarea de catre om a tuturor regulilor generale precum si a regulilor specifice de prevenire a incendiilor.

2. Masuri speciale ce constau in prevederea focurilor cu pericol potential ridicat, cu instalatii si mijloace de stingere corespunzatoare.

3. Asigurarea unei anumite rezistente la foc a constructiei si a materialelor (ignifugarea lemnului si a textilelor).

Sarcinile echipajului in vederea prevenirii si stingerii incendiilor pe nava:

1. Pregatirea echipajului (teoretica si practica).

2. Rolul de incendiu (alarmare+limitarea incendiului) R.S.B.407.

3. Combaterea incendiului (condusa in C.M.de seful mecanic).

4. Cercetarea cauzelor incendiului (ce sau cine a declansat incendiul).

5. Lucrari de curatire (identificarea probelor, conservarea tehnicii avariate).

Clasificarea cauzelor produceri incendiilor:

1. Cauze tehnice:

energia electrica (prin scurtcircuitare si flama);

energia termica (prin cresterea temperaturii);

energia chimica (prin reactii de ardere);

energia mecanica (prin scantei, ciocniri).

2. Focul deschis (folosirea necorespunzatoare sau scaparea de sub control a oricarei surse de foc deschis-sudura, autogen).

3. Neglijenta si indisciplina.

Reducerea in zona de ardere a cantitatii de caldura sau oxigen este actiunea principala a instalatiilor de stingere.

Substante de stingere utilizate:

1.Prin racire:

apa (1 litru absoarbe 629 Kcal transformand 1,7abur)

apa imbunatatita chimic (jet, sprinkler, perdele) DERO 73 (0,2-0,3%)

2.Prin izolarea focarului:

spuma chimica: (+) in apa;

spuma mecanica: 5-6% spumant (spumogen);

pulbere stingatoare: P, PF, FLOREX, PG, PM;

apa usoara (light-water): (acizi perfuorati, sulfanati)

3.Prin reducerea continutului de oxigen (stingere volumica a incendiului):

-lichefiat 1 Kg se transforma in 560 l de gaz;

N-instalatii de FLOREX si azot pe navele de stins incendiile;

abur-33% din volum;

ceata de apa-cu pulverizatoare speciale;

gaz inert-(2-4% ; 12-14% ; 79-80% ).

4.Inhibitie chimica cu ajutorul halonilor (hidrocarburi halogenate):

HALON 1301 – 7,6% din volum;

HALON 2402 – stingatoare portabile (max. 23 Kg);

HALON 1040 – tetraclorura de carbon (C, Fl, Cl, Br).

Orice substanta stingatoare, actionand asupra unui focar de incendiu, raceste, izoleaza oxigenul din aer, distruge mecanic flacara si ingreuneaza iesirea din zona de ardere a aburului format.

Instalatiile antiincendiu trebuie sa corespunda urmatoarelor cerinte principale:

1.Sa fie oricand gata de functionare, indiferent daca nava se afla in stationare sau in mars.

2.Sa nu intensifice prin functionarea lor procesele de ardere.

3.Sa fie sigure in functionare si sa aiba vitalitate ridicata.

4.Sa actioneze asupra focarului de incendiu astfel incat sa excluda posibilitatea reaprinderii.

5.Sa aiba mijloace de actionare locala si de la distanta, precum si posibilitati de control si verificare.

6.Sa nu fie periculoase pentru oameni.

7.Substantele stingatoare sa nu provoace corodarea instalatiilor si constructiilor afectate, sa nu fie deficitare si sa-si mentina proprietatile stingatoare dupa o depozitare indelungata.

2.1.2 Particularitati in cazul navelor petroliere

Prevenirea exploziilor sau incendiilor la bordul navelor petroliere, lupta contra coroziunii in cisternele lor pot fi usurate in mod eficace daca spatiul liber al acestor compartimente este mentinut plin de gaz inert.

Gazele de combustie ale cazanelor acestor nave, spalate, racite si daca ele au continut redus de oxigen, convin acestui scop. O instalatie convenabil dispusa si bine condusa poate fi in masura sa atinga aceste doua obiective.

Exploziile de pe o serie de superpetroliere de constructie straina au pus cu acuitate problema asigurarii impotriva incendiilor a petrolierelor de mare tonaj. Primele rezultate ale cercetarilor privind evidentierea surselor de incendiu si studierea factorilor ce determina un amestec exploziv in tancurile de marfa au fost evidentiate urmatoarele posibile incendii:

Incendii la materiale combustibile (lenjerie de pat, imbracaminte, covoare, lemn, canava, incendii la hartie si franghii).

In acest caz o importanta deosebita o constituie folosirea unor mari cantitati de apa sau folosirea unor agenti de stingere care contin o mare proportie de apa la lupta contra incendiulur sau la materialele combustibile obisnuite. Racirea sursei de aprindere cu mari cantitati de apa trebuie sa continuie multa vreme pentru a se asigura ca nu este posibila o aprindere.

Incendii provocate la lichidul petrolier.

Spuma este un agent eficient pentru stingere la majoritatea incendiilor provocate de lichidul petrolier. Aceasta trebuie sa se aplice astfel incat sa curga in mod egal si progresiv pe o suprafata care arde, evitand agitarea. Se poate realiza cel mai bine prin directionarea jetului de spuma pe orice suprafata verticala adiacenta la incendiu atat pentru a distruge forta, cat si pentru a folosi o patura pentru inabusirea incendiului. Daca nu exista nici o suprafata verticala, jetul trebuie sa fie avansat in directia vantului, avand grija sa nu evite plonjarea sa in lichid.

Incendiile provocate de petrol volatil pot fi stinse cu ceata de apa sau apa pulverizata sau pudra chimica uscata sau lichide halogenate de vaporizare.

Incendiile provocate de petrol nevolatil care nu ard prea multa vreme pot fi stinse cu ceata de apa sau apa pulverizata daca intreaga suprafata care arde este usor accesibila.

Orice incendiu cauzat de petrolul care arde o vreme este mai dificil de stins cu apa, deoarece petrolul va fi incins progresiv si va patrunde in profunzimea stratului si nu poate fi racit imediat pana la un punct unde inceteaza sa mai emane gaze. Cel mai bun mod de a ne ocupa de astfel de incendii este prin intermediul unui agent de inabusire, cum ar fi spuma, bioxidul de carbon, sau in unele cazuri chimicale uscate, cuplate daca este posibil cu izolarea tancului si racirea zonelor si spatiilor adiacente.

Experienta a aratat ca principala garantie pentru exploatarea sigura este excluderea totala a posibilitatilor de formare a unei atmosfere inflamabile in tancuri. Acest lucru este posibil prin inlocuirea gazelor din tancuri cu gaze inerte, asigurand un continut maxim de oxigen de 8% din volum. In acest scop se pot utiliza gazele evacuate de la caldari sau de la generatoarele de gaze inerte autonome.

Incendiile la gazul petrolier lichefiat

Incendiile care implica scurgerea gazului petrolier lichid trebuie stinse prin oprirea curgerii de gaz. Daca aceasta nu poate fi oprita, poate fi mai sigur sa se permita arderea focului in continuare, concomitent utilizandu-se pulverizarea cu apa pentru a raci si controla efectul caldurii radiate. Stingerea flacarilor poate avea ca rezultat o raspandire a gazului care nu s-a aprins si o raspandire ulterioara de flama daca este reaprins. Jeturile cu apa nu trebuie sa fie indreptate niciodata direct spre gazul de petrol lichefiat care arde, iar spuma nu va stinge astfel de incendii.

Incendii la echipamentul electric

Acestea pot fi cauzate prin scurtcircuit, supraincalzire sau raspandirea unui incendiu din alta parte. Actiunea imediata trebuie sa fie indepartarea sursei de curent din echipament si folosirea unui agent neconducator cum este bioxidul de carbon, halogenatii sau chimicale uscate.

Instalatia de lupta contra incendiilor folosita pentru racire este prezenta in toate tancurile si se compune din pompe, o tubulatura principala pentru incendiu cu hidrati, tubulaturi cu cuplaje si duze sau duze tip jet pulverizare. Se ofera un numar suficient de hidranti pentru a se asigura ca doua jeturi de apa pot ajunge in orice parte a navei. Anumiti pereti etansi sunt prevazuti cu linii de pulverizare a apei. Trebuie sa se asigure la tancuri volumul “International Shore Fire Connection” asa incat alimentarea externa cu apa sa poata fi cuplata cu orice hidrant din tubulatura principala de incendiu la nava. Aceste conaxiuni trebuie sa fie disponibile pentru folosinta imediata.

Instalatiile de lupta contra incendiilor folosita pentru inabusire pot fi urmatoarele:

Sistemul de raspandire cu bioxid de carbon-este desemnat sa lupte contra incendiilor din sala masinilor, sala cazanelor si sala pompelor. In mod normal sistemul este format dintr-o baterie cu cilindri de bioxid de carbon. Bioxidul de carbon este pompat din manifoldul cilindrului catre punctele corespunzatoare. Un sistem de alarma trebuie sa fie actionat in compartiment inainte ca bioxidul de carbon sa fie eliberat, pentru a da timp personalului sa evacueze compartimentul.

Sistemul de spuma-este folosit pentru lupta contra incendiului in spatiile de marfa de pe puntea de marfa, in sala pompelor sau in sala masinilor. Un astfel de sistem are tancuri de stivuire care contin spuma concentrata. Apa din pompele de incendiu ridica in proportie corecta concentratul de spuma din tanc si solutia de spuma este atunci transmisa prin liniile permanente de alimentare catre punctele exterioare.

Ceata de apa- este alimentata printr-un sistem de linii de apa cu presiune mare pentru sala cazanelor, spatiile de masini si sala pompelor.

Sistemul de gaz inert-scopul lui este de a preveni incendiile si exploziile in cargotancuri. Nu este o instalatie fixa de lupta contra incendiului, dar in cazul unui incendiu sistemul poate fi folosit pentru stingerea sa.

Sistemul de inabusire cu abur-pot fi instalate la tancurile mai vechi. Utilizarea lor trebuie sa iasa din uz datorita ineficientei lor si riscului de ganerare a electricitatii statice.

2.1.3 Rolul sistemului de gaz inert

Folosirea gazului inert in cisternele navelor petroliere a fost introdusa de o companie americana in 1925 dar a fost abandonata dupa cativa ani. Datorita voiajelor pe distante foarte scurte, necesitand curatari manuale frecvente si totodata o ventilare a cisternelor cu aer proaspat, instalatia a fost rareori pusa in functiune. S-a considerat ca ea dadea nastere unei false notiuni de siguranta si in consecinta procedeul a fost abandonat. In anul 1932 aceasta societate americana “SUN OIL OF PHILADELPHIA” hotara sa reutilizeze instalatia ca urmare a unei grave explozii petrecuta la una din navele sale. Solutia pusa la punct era insa extrem de simpla in comparatie cu procedeul anterior si a fost utilizata cu succes.

Compania petroliera “BRITISH PETROLEUM” a pus mai tarziu la punct un nou procedeu de producere a gazului inert si oaltfel de ventilatie. Prototipurile au fost instalate pe petrolierele cu aburi “BRITISH SKIIL” si “BRITISH SOVEREIGN” in anul 1961, care la vremea aceea erau de 10 ani respectiv de 7,5 ani in serviciu. In februarie 1962 “BRITISH PRESTIGE” un petrolier de 42000 twd a fost echipat cu o astfel de instalatie in timpul constructiei sale. Pe ea, s-a hotarat ca un anumit numar de cisterne sa fie izolate pentru a permite o comparatie directa intre cisternele in contact cu gazele inerte si celelalte. In paralel cu cercetarile asupra coroziunii, s-a studiat influenta gazului inert asupra securitatii in toate imprejurarile legate de exploatare. Rezultatele acestor experimente au aratat ca repartitia gazelor in cisterne poate varia in timpul fiecarei operatii confirmand astfel increderea acordata acestui procedeu.

Dupa cum s-a aratat anterior , explozia se declanseaza in anumite limite ale concentratiei de vapori in aer, limite ce corespund situatiei in care gazul devine inflamabil. Pentru:

metan () vapori (2,4 – 9,5 %);

propan () vapori (3,2 – 12,5 %);

etan () vapori (3,0 – 12,0 %);

butan () vapori (1,8 – 8,4 %);

pentan () vapori (1,4 – 7,8 %);

hexan () vapori (1,2 – 6,9 %);

Continutul de gaze difera atat in functie de tipul produsului petrolier, cat si de pozitia in tanc pe inaltime, temperatura si de existenta pungilor de acumulare a gazelor datorate elementelor de structura. In general valoarea medie e cuprinsa intre (1,1-11,5%) gaze de inflamabilitate, reiesind si prin analiza diagramei amestecurilor inflamabile din fig.2.3.

In conformitate cu normele de registru se prevad anumite limite asupra parametrilor gazului inert:

cantitatea de maxima in tanc 5%;

temperatura mexima in tanc a gazului 65°C;

continutul de (12,8-13,5%), maxim 15%;

continutul de maxim 0,02%;

continutul de circa 80%;

-continutul de circa 0,1%;

-continutul de sub 0,2 %, avand o gama larga de inflamabilitate;

Drept gaze inerte se utilizeaza gazele arse de la caldarine sau gazele obtinute de la generatoare independente. RNR interzice folosirea gazelor de la motorul principal deoarece au continut mare de si recomanda o ardere catalitica la circa 500°-550°C in urma careia continutul de scade sub 1%. In general gazele de ardere pot avea temperaturi foarte mari de circa 300°-400°C si un continut ridicat de circa 0,03 % , deci trebuie prelucrate suplimentar prin intermediul instalatiei de gaz inert. Gazul de esapament are urmatoarea compozitie in participatie volumica:

continutul de : 79%;

continutul de : 12-14,5%;

continutul de : 0.02-0,03%;

continutul de : 4,5-2,5%;

vapori de apa cu 0,01%.

In Fig. 2.3 este reprezentata zona de inflamabilitate a amestecurilor de hidrocarburi cu in sistemul rectangular de coordonate:

X= % oxigen; Y= concentratia de hidrocarburi in amestec cu aerul.

fig. 2.3. Diagramei amestecurilor inflamabile.

Diagrame este construita pemtru toate hidrocarburile petroliere, atat cele brute cat si cele rafinate. Linia AB reprezinta linia de dilutie critica care exprima comportarea hidrocarburilor atunci cand amestecul de hidrocarburi-gaz inert de ardere este pus brusc in contact cu aerul. Peste aceasta linie, la o anumita concentratie de oxigen de pe abscisa diagramei, amestecul este inflamabil. Punctul D corespunde unui amestec de hidrocarburi spalat de gaze de ardere. La intrarea aerului in magazie, punctul D se deplaseaza in E, situat tot sub linia AB si amestecul de hidrocarburi, gaz si aer ramane neinflamabil. Aceasta constatare este utilizata in prevenirea exploziilor in magaziile de petrol goale, la navigatia in balast. Daca magazia este spalata cu gaze de ardere, in cazul coliziunii se produce caldura, intra aer in magazie, dar starea amestecului este sub linia AB. Pentru petrolierele cu magaziile neprotejate cu gaze inerte de ardere dupa descarcarea petrolului, continutil de oxigen creste peste 11% si starea amestecului de vapori de hodrocarburi si aer este data de punctul C, situat in zona de inflamabilitate. Pe timpul voiajului cu nava incarcata uzual atmosfera din spatiul de ulaj are um continut prea bogat de vapori de petrol pentru a fi inflamabila, deci se afla deasupra zonei de inflamabilitate. Cu toate acestea in cazul transferului de titei in conditiile variatiei temperaturii pe timp de zi si de noapte in cargotancuri are loc o reducere a presiunii, fapt ce permite intrarea aerului in acestea prin intermediul unei valvule .Aceasta situatie poate sa creeze in spatiul de ulaj o atmosfera exploziva. Atunci cand cargotancurile se spala, fara sa fie facut gas-free, pe timpul spalarii este foarte posibil ca atmosfera creata sa se gaseasca in limitele inflamabilitatii si sa ramana in continuare asa chiar si dupa terminarea spalarii. In cazul in care cargotancurile se spala dupa ce a fost facut gas-free nu se continua operatia gas-free deoarece atmosfera din cargotancuri poate sa reintre in limitele de inflamabilitate. In aceste conditii daca o parte din aer este inlocuita cu gaz inert continutul de oxigen se reduce, compozitia se depleseaza spre stanga si atunci cand scade sub 11% amestecul iese din limita inflamabilitatii indiferent de concentratia de hidrocarburi.Prin inertare toate cargotancurile de pe nava trebuie sa se gaseasca in conditii de siguranta, adica sa aiba continutul de oxigen sub 11% din volum.

Necesitatea asigurarii unei atmosfere sigure in cargotancuri este ceruta de altfel in conventia SOLAS 1974 si in amendamentele aduse acesteia in 1981, 1983 si 1986. In regula 60 se reglementeaza obligativitatea dotarii navelor petroliere mai mari de 20000 tdw cu instalatii de gaz inert, iar regula 62 specifica cerintele tehnice impuse acestor instalatii.

2.2 Reguli de exploatare impuse de societatile de clasificare privind instalatia de gaz inert

1. Reguli generale

Folosirea instalatiei:

mijloc principal pentru stingerea incendiilor din magaziile de marfuri uscate,cu conditia instalarii unui generator independent pentru gaz inert.

mijloc de prevenire a aparitiei incendiului prin crearea si mentinerea permanenta in tancurile de marfa a unei atmosfere neinflamabile, cu exceptia cand este necesara efectuarea degazarii acestor tancuri.

Proprietati asigurate de instalatie:

mentinerea atmosferei in orice parte a tancului de marfa cu un continut de oigen mai mic de 8% din volum si a unei presiuni excedentare, tot timpul, atat pe timpul stationarii in port, cat si pe timpul navigarii, exceptie facand cazul cand trebuie facuta degazarea tancului respectiv;

mentinerea atmosferei in orice parte a magaziei de marfuri uscate cu un continut de oxigen mai mic de 14% din volum;

excluderea necesitatii introducerii aerului in tanc in cursul operatiilor obisnuite, exceptie facand cazul in care trebuie facuta degazarea tancului respectiv;

purjarea vaporilor de hidrocarburi din tancurile de marfa goale.

Temperatura gazului inert care se introduce in incaperea protejata trebuie sa fie:

nu mai mare de 65°C pentru tancurile de marfa;

nu mai mare de 50°C pentru magaziile de marfuri uscate.

Instalatia de stins incendiu cu gaz inert trebuie sa fie prevazuta cu:

generatoare de gaz inert sau dispozitive pentru captarea lui de la caldari;

echipament pentru racirea si epurarea gazului precum si pentru uscarea lui;

ventilatoare pentru refularea aerului si a gazului inert;

tubulaturi si armaturi pentru reglarea si lansarea debitului gazului in tancuri;

aparate automate de control si inregistrare a continutului de oxigen si a presiunii gazului inert, a temperaturii gazului si a apei de racire si aparate de control a presiunii apei. Aceste aparate se vor amplasa de regula in postul de comanda a operatiunilor de incarcare, fiind usor accesibile persoanelor care conduc incarcarea; Traductoarele aparatelor trebuie sa fie instalate pe tubulatura principala a gazului inert;

dispozitive de semnalizare a introducerii gazului inert in tancuri si de inchidere a lui la modificarea temperaturii, presiunii si compozitiei. Echipamentul va fi amplasat in incaperi separate.

Ca gaz inert pot fi utilizate gazele arse si prelucrate captate din cosurile de fum ale caldarilor principale sau auxiliare, sau gazele de la generatoare montate in acest scop. RNR poate admite folosirea instalatiei in care se utilizeaza alte surse de gaz inert sau orice combinatie de astfel de surse cu conditia asigurarii unui nivel de eficienta identic.Fiecare sursa de gaz inert trebuie sa fie dotata cu regulator automat de ardere, care sa asigure calitatea gazului inert. In instalatiile care folosesc se vor lua masuri care sa reduca la minim pericolul aprinderii ca urmare a formarii electricitatii statice de catre instalatie.

2. Instalatii care utilizeaza gazele de ardere de la caldarine

– Pe aspiratia si refularea ventilatoarelor se vor prevede dispozitive de inchidere corespunzatoare, si care sa asigure functionarea stabila a instalatiei de gaz inert inainte de inceperea descarcarii marfii;

– Epuratorul (scrubberul) si ventilatoarele trebuie sa fie amplasate in pupa tuturor tancurilor de marfa, incaperilor pentru pompe de marfa si a cofferdamurilor care separa aceste incaperi de masini de categoria A.Amplasarea epuratorului deasupra liniei de incarcare trebuie sa fie stabila, incat evacuarea drenarii sa nu fie afectata cand nava este complet incarcata si totodata sa impiedice scurgerea gazelor de ardere in incaperile inchise;

– Pe tubulatura intre cosul caldarii si epuratorul gazelor de ardere se va prevedea o valvula de inchidere cu indicatorul pozitiei “inchis-deschis”.Se vor lua masuri pentru mentinerea etanseitatii volumulu, precum si pentru prevenirea depunerii funinginei pe scaunul valvulei.Se vor lua masuri care sa nu permita suflarea funinginei cand valvula mentionata este deschisa;

– In cazul utilizarii ventilatoarelor pentru degazarea tancurilor de marfa, pe tubulatura de aspiratie a ventilatoarelor se va prevedea un stut pentru prelevarea probelor de aer, inchis cu un obturator;

– Valvulele de inchidere trebuie sa fie confectionate din materiale rezistente la temperatura gazelor de ardere si la actiunea coroziva a acestora;

– La intrarea in epurator a gazelor se va introduce un inchizator hidraulic sau alte mijloace eficiente care previn scurgerea gazelor de ardere;

– Ventilatoarele de gaz inert precum si valvula de reglare a debitului de gazului inert se vor decupla automat si in cazul defectiunii ventilatoarelor de gaz inert.

3. Instalatia cu generator de gaz inert

– Pentru generatorul de gaz inert (un complex de echipamente compus din ventilatoare, camere de ardere, epurator, pompe de combustibil, injectoare, aparate de automatizare si control) se va utiliza un combustibil care sa corespunda unei temperaturi de aprindere sub 60°C dar nu mai mica de 43°C cu conditia ca temperatura din incapere unde se pastreaza sa se utilizeze combustibilul sa fie cu 10°C sub temperatura de aprindere a combustibilul.

– La utilizarea unui combustibil cu temperatura de aprindere situata intre 43°C si 60°C, generatorul va fi amplasat intr-o incopere speciala care sa corespunda prescriptiilor pentru posturi de comanda.

– La navele la care in tancuri pot fi transportate substante toxice, generatorul se va amplasa in afara incaperii de masini, intr-o incapere destinata numai instalatiei de gaz inert. Aceasta incapere va fi separata de incaperille de masini, incaperile de locuit, sau zona tancurilor de marfa cel putin prin comstructii de otel etanse, fara usi sau alte deschideri. Incaperile trebuie sa fie prevazute cu ventilatie fortata, iar intrarea in ele trebuie sa se gaseasca in peretele din pupa suprastructurii care sa nu fie indreptat spre zona tancurilor de marfa si/sau in peretele lateral al rufului, la o distanta de cel putin L/25 dar nu mai putin de 3m fata de peretele frontal al suprastructurii sau al rufului.

– Generatorul va fi prevazut cu doua ventilatoare. RNR poate admite un singur ventilator daca acesta poate sa debiteze in tancurile de marfa cantitatea necesara de gaz inert si cu conditia ca la nava sa eiste o rezerva de piese de schimb pentru ventilatorsi actionarea lui, in vederea asigurarii reparatiilor cu fortele echipajului navei.

– Generatorul va fi prevazut cu doua pompe de combustibil. RNR poate admite osingura pompa cu conditia ca la nava sa eiste o rezerva de piese de schimb pentru pompa si actionarea ei, in vederea asigurarii reparatiilor cu fortele echipajului navei.

– Daca se prevede mai mult de un generator, pe refularea fiecaruia dintre ele se va prevede un dispozitiv de inchidere.

– Se vor prevedea dispozitive pentru evacuarea gazului inert in atmosfero in timpul pregatirii instalatiei pentru pornire sau in caz de avarie.

– Daca generatorul de gaz inert este prevazut cu ventilator volumic pe partea de refulare se vor instala dispozitive de siguranta pentru prevenirea presiunii ecedentare.

– Se va asigura inchiderea automata a valvulei de reglare a debitului de gaz inert si intreruperea debitului de combustibil la generator in cazul atingerii parametrilor limita indicati.

4. Debitul instalatiei

– Pentru tancurile de marfa, instalatia trebuie sa asigure un debit de gaz inert egal cu cel putin 125% din debitul total maxim de descarcare al pompelor de marfa (exprimat volumetric).

– Pentru magaziile de marfuri uscate, debitul instalatiei trebuie sa fie suficient pentru a umple cel putin 25% di volumul celei mai mari incaperi protejate in timp de o ora de functionare a generatorului de gaz inert din momentul pornirii instalatiei. Functionarea instalatiei in debitul indicat trebuie sa fie asigurata in timp de cel putin 72 ore.

5. Echipamentul

– Pentru racirea eficienta a volumului de gaz si pentru epurarea gazului de particulele solide si de compusi sulfurosi, se va prevedea un epurator (scrubber). Apa va fi debitata de o pompa independenta. De asemenea se va prevedea posibilitatea alimentarii epuratorului cu apa de racire de la o pompa de racire fara a deregla functionarea altor consumatori esentiali.

– Epuratorul trebuie sa fie astfel conceput incat, in conditii normale de bandare si asieta eficacitatea acestuia sa nu fie redua cu mai mult de 3%, iar temperatura gazelor la iesire sa nu depaseasca temperatura prescrisa cu mai mult de 3%.

– Epuratorul va fi prevazut cu orificii adecvate si vizoare din material incasabil, care sa permita efectuarea inspectiilor si aplicarea masurilor de profilaxie.

– Epuratoarele trebuie sa fie prevazute cu cel putin doua ventilatoare capabile sa asigure impreuna un debit de gaz inert suficient si sa fie instalate pe partea de aspiratie a ventilatoarelor.

– In corpul ventilatorului se vor prevedea un numar suficient de orificii pentru efectuarea inspectiilor.

– Suprafetele interioare ale epuratorului si ventilatoarelor trebuie sa fie executate din materiale rezistente la coroziune sau vur avea o acoperire de protectie contra actiunii corozive a gazului.

– Pentru a produce o reducere la minimum a cantitatii de apa si particule solide captate, se vor prevedea filtre sau dispozitive echivalente.

6. Protectia tancurilor de marfa la suprapresiune sau depresiune

– Instalatia de gaz inert se va proiecta astfel incat sa nu fie depesita presiunea de proba a oricarui tanc de marfa. In nici un caz presiunea nu trebuie sa depaseasca 0,24 bari.

– Pe magistrala de debitare a gazului inert se vor prevedea unul sau mai multe dispozitive care sa actioneze pentru echilibrarea suprapresiunii sau depresiunii in tancurile de marfa, daca astfel de dispozitive nu sunt prevazute in instalatia de evacuare a gazelor sau separat pe fiecare tanc de marfa. Reglarea, amplasarea si constructia acestor dispozitive trebuie sa fie in conformitate cu prescriptiile pentru instalatiile cu tubulaturi.

– In conditii normale de eploatare, in timpul umplerii tancurilor de marfa cu gaz inert, trebuie sa se mantina o suprapresiune de cel mult 2,0 bari.

7. Dispozitive de retinere

– Pe magistrala de alimentare cu gaz inert trebuie prevazute cel putin doua dispozitive de retinere, din care unul va fi inchizatorul hidraulic de punte, iar celalalt o valvula de retinere sau un alt dispozitiv echivalent montat dupa inchizatorul hidraulic. Dispozitivele mentionate vor fi amplasate in zona tancurilor de marfa si vor fi dispuse intre valvula automata si cea mai din pupa ramificatie la oricare tanc de marfa sau tubulatura de marfa.

– Se va prevedea alimentarea inchizatorului hidraulic de punte de la doua pompe separate, fiecare din ele asigurand debitul necesar in permanenta. Se va prevedea conectarea automata a fiecarei pompe de apa care alimenteaza inchizatorul hidraulic de punte precum si umplerea automata cu apa a acestui inchizator in cazul intreruperii debitarii gazului inert (pentru inchizatoarele de tip uscat sau semiuscat) Tubulatura de drenare in inchizatorul hidraulic nu trebuie sa treaca prin incaperile de masini. Scurgerile vor fi aruncate direct peste bord.

– Se va asigura protectia inchizatoru;ui hidraulic impotriva inghetului astfel incat integritatea inchizatorului sa nu fie afectata de supraincalzire.

– Inchizatorul hidraulic de punte si toate celelalte inchizatoare hidraulice trebuie sa impiedice returul vaporilor de hidrocarburi la opresiune egala cu presiunea de proba a tancurilor de marfa.

– Valvula de retinere poate fi de tip cu retinere si inchidere, sau pe magistrala gazului inert, in prova valvulei de retinere se va prevedea o valvula de inchidere.

– Pe toate tubulaturile destinate alimentarii cu apa si drenarii, precum si pe toate tubuleturile de evacuare a gazelor si de masurare a presiunii care duc in incaperile in care patrunderea vaporilor de hidrocarburi poate crea pericolul de incendiu sau de toxicitate, se vor prevedea inchizatoare hidraulice sau alte dispozitive aprobate. Se vor lua masuri de prevenire a desecarii acestor dispozitive ca urmare a depresiunii.

– Inchizatorul hidraulic de punte trebuie sa fie prevazut cu orificii adecvate si vizuare care sa permita efectuarea inspectiilor si controlul nivelului de apa.

– Materialele utilizate in constructia dispozitivului de retinere vor fi rezistente la actiunea acizilor produsi de gaz.

8. Tubulaturi

– Magistrala principala de gaz inert poate fi divizata in doua sau mai multe ramificatii principale in prova dispozitivelor de retinere.

– Magistrala principala de gaz inert trebuie sa fie prevazuta cu ramificatii pentru fiecare tanc de marfa. Aceste ramificatii vor fi prevazute cu valvule de inchidere sau cu dispozitive echivalente pentru izolarea fiecarui tanc de instalatia de gaz inert.

– La navele combinate, dispozitivul de izolare a tancurilor de decantare, care contin hidrocarburi sau reziduuri de hidrocarburi de la instalatia de gaz inert, va consta din flanse oarbe.

– Racordurile de intrare ale tubulaturilor pentru debitarea gazului inert in magaziile de marfuri uscate vor fi amplasate in partea inferioara a magaziilor. Magaziile cu un volum de peste 500m3 trebuie sa aiba doua racorduri de intrare amplasate in partile opuse ale incaperii. Racordurile de intrare ale tubulaturilor pentru debitarea gazului inert in tancurile de marfa vor fi amplasate in partea superioara a tancurilor.

– Pe magistrala principala de gaz inert se va prevedea o valvula de reglare a debitului de gaz inert. Valvula trebuie sa asigure reglarea automata a debitului de gaz inert in tancurile de marfa daca nu sunt prevazute dispozitive de control automat a turatiei ventilatoarelor de gaz inert.

– In cazul in care intre magistrala principala de gaz inert si tubulatura de incarcare a marfii eista o legatura, se vor prevedea dispozitive care sa asigure decuplarea lor eficace, tinand seama de diferentele mari de presiune ce pot exista intre instalatii. Aceste dispozitive vor consta din doua valvule de inchidere din care valvula de pe magistrala de marfa va fi de retinere si un dispozitiv de ventilare sigura a spatiului intre cele doua valvule, sau se va utiliza intre cele doua sisteme de tubulaturi un racord demontabil cu flansele respective de inchidere.

– Valvulele care separa magistrala principala de gaz inert de tubulatura de incarcare a marfii, amplasata pe partea instalatiei de marfa, trebuie sa fie de tipul cu inchidere si retinere.

– Instalatiile cu tubulaturi vor fi astfel concepute incat sa permita acumularea de marfa sau apa in tubulaturi in conditii normale de exploatare.

– Diametrul tubulaturii trebuie sa fie stabilit astfel incat viteza gazului in orice portiune a instalatiei de distributiei sa nu depaseasca 40 m/s cand sistemul de gaz inert functioneaza la capacitatea sa maxima.

– Tubulatura intre epurator si ventilatoare precum si tubulatura de recirculare si evacuare a instalatiei de epurare si racire a gazelor trebuie sa aiba acoperire anticoroziva.

– Se vor prevedea dispozitive corespunzatoare care sa permita conectarea magistralei de gaz inert la o sursa exterioara de alimentare cu gaz inert.

– Magistrala de gaz inert poate fi utilizata pentru ventilarea tancurilor de marfa.

– Trebuie prevazuta o tubulatura de recirculatie sau de atmosfera pentru asigurarea stabilitatii functionarii instalatiei de gaz inert inainte de pornire in timpul opririi introducerii gazului in incaperile protejate si inainte de inceperea operatiunilor de descarcare la petroliere. Ramificatia pentru captarea gazului pentru recirculatie sau atmosfera trebuie sa fie montate pe ramificatia de refulare a ventilatorului, inaitea valvulei de inchidere.

– Constructia instalatiei de gaz inert trebuie sa asigure suflarea nagaziilor de marfuri si a tancurolor de marfa atat cu gaz inert cat si cu aer. Orificiile de alimentare cu aer trebuie sa fie prevazute cu valvule de inchidere avand indicatoare pentru pozitiile “deschis” si “inchis” si dispozitive de blocare.

– Tubulaturile pentru alimentarea cu gaz trebuie sa fie prevazute cu decantoare si dopuri pentru evacuarea condensului.

– Constructia instalatiei trebuie sa fie astfel incat riscul de aprindere al vaporilor marfurilor datorita electricitatii statice sa fie minim.

– Instalatia de evacuare a gazelor din tancurile de marfa trebuie sa satisfaca cerintele unei instalatii cu tubulaturi. Suplimentar pot fi prevazute tuburi de purjare, ale caror capete de admisie se vor amplasa la o distanta de cel mult 900 mm de la fundul tancului, iar capetele de evacuare prevazute cu dispozitive de inchidere la o distanta de cel putin 1 m deasupra puntilor de marfa. Aria sectiunilor tuburilor de purjare trebuie sa fie astfel incat in timpul suflarii concomitente cu aer curat sau cu gaze inerte viteza de scurgere a gazelor sa fie de cel putin 20 m/s.Aceste tuburi trebuie sa fie amplasate in tancuri la o distanta maxima posibila de orificiile de debitare a gazului in tancurila de marfa.

9. Mijloace de control si semnalizare

– Se vor prevedea mijloace pentru masurarea continua a temperaturii si presiunii gazului inert pe partea de refulare a ventilatoarelor de gaz inert, cand acestea sunt in functiune.

– Se vor prevedea, pentru pericolul de alimentare cu gaz inert, aparate de control care sa indice continuu si sa inregistreze permanent:

presiunea in magistrala de gaz inert situata spre prova fate de dispozitivele de retinere

continutul de oigen in gazul inert din magaziile de gaz inert pe partea de refulare a ventilatoarelor

– Aceste aparate vor fi amplasate in postul de comanda al operatiunilor de incarcare/descarcare a marfii. Daca un astfel de post nu este prevazut, aparatura se va amplasa intr-un loc usor accesibil pentru persoanele raspunzatoare de efectuarea operatiunilor de incarcare/descarcare a marfii.

– Suplimentar se vor mai prevedea aparate:

pe puntea de navigatie pentru indicarea permanenta a presiunii

in postul de comanda sau in incaperea de masini, pentru indicarea continutului de oxigen

– Fiecare tanc de marfa trebuie sa fie prevazut cu dispozitive corespunzatoare pentru prelevarea probelor de atmosfera din tancuri prin utilizarea analizatoarelor portabile de masurare a continutelui de oxigen si aconcentratiei de vapori inflamabili.

– Trebuie prevazute mijloace adecvate pentru echilibrarea pozitiei zero si a diapazonului de masurare atat pentru aparatura fixa cat si pentru cea portabila destinata masurarii concentratiei gazelor

– Se va prevedea semnalizarea optica si acustica pentru a identifica:

presiunea scazuta a apei sau debitul scazut al apei in sistemul epuratorului de gaze de ardere;

temperatura ridicata a gazului inert;

continutul de oxigen in gazul inert peste 8% din volum;

defectiunile sursei de alimentare cu energie a sistemului de control automat al valvulei care regleaza debitul gazului inert si a aparatelor de control;

nivelul scazut al apei in inchizatorul hidraulic de punte;

presiunea scazuta a gazului inert. Dispozitivul de semnalizare trebuie sa asigure controlul permanent al presiunii in tancurile de decantare la navele combinate;

presiunea maxima a gazului ;

– Semnalizarea optica si acustica pentru indicarea nivelului scazut al apei in inchizatorul hidraulic de punte se va declansa inainte ca inchizatorul sa devina ineficace. Pentru inchizatorul hidraulic de tip uscat sau semiuscat, alarma se va produce atunci cand nu se face alimentarea cu gaz inert.

– Independent de sistemul de semnalizare se va prevede semnalizarea acustica sau decuplarea automata a pompelor de marfa in cazul scaderii presiunii sub 500mmCA in magistrala de gaz inert, in prova dispozitivelor de retinere.

capitolul 3

Tipuri de instalatii de gaz inert utilizate si asigurarea conditiilor de securitate la bordul navelor petroliere aflate in exploatare

3.1 Tipuri de instalatii de gaz inert

3.2 Asigurarea conditiilor de securitate la bord

3.1 Tipuri de instalatii de gaz inert

In clasificarea instalatiilor de gaz inert se urmaresc mai multe criterii, astfel se poate face o distinctie intre acestea, dupa:

modul de obtinere a gazului inert;

modul de amenajare al acesteia;

modul de prelucrare a gazelor inerte;

modul de prelucrare suplimentara.

In cele ce urmeaza vor fi prezentate cateva din aceste tipuri de instalatii:

Instalatia de gaz inert fara prelucrarea suplimentara a gazelor

La functionarea acestei instalatii se urmareste controlul automat al urmatorilor parametrii:

nivelul apei in scrubber;

presiunea in tancurile de marfa;

concentratia de oxigen si dioxid de carbon in caldare si la intrarea in tancurile de marfa, in vederea mentinerii regimului normal de ardere si evitare a pericolului de explozie in tancuri.

In fig. 3.1 este prezentata o astfel de instalatie si elementele ei componente.

fig 3.1. Instalatia de gaz inert fara prelucrarea suplimentara a gazelor.

Instalatie de gaz inert cu prelucrarea suplimentara a gazelor

Din aceasta categorie fac parte sistemele de gaz inert care realizeaza curatirea si racirea gazelor in scrubber si o prelucrare suplimentara in vederea eliminarii oxizilor de sulf, azot sau a apei din gazele de ardere. Principiul de lucru al sistemului se bazeaza pe curatirea gazelor arse de oxizii de sulf cu ajutorul unor solutii de carbonat de sodiu (Na2CO3). In urma reactiilor dintre oxizii de sulf si carbonatul de sodiu se obtin sulful si sulfatul de sodiu (Na2SO3 si Na2SO4):

SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2

Na2SO3+0.5O2=Na2SO4

SO3+Na2CO3=Na2SO4+CO2

Cantitatea de carbonat de sodiu necesara curatirii unui metru cub normal de dioxid de sulf (SO2) din gazele arse poate fi determinata cu ajutorul relatiei:

GNa2CO3=nNa2CO3µNa2CO3

unde:

GNa2CO3-[Kg], este masa carbonatului de sodiu;

nNa2CO3-este numarul molecular al carbonatului de sodiu;

µNa2CO3-[Kg/mol], este masa moleculara a carbonatului de sodiu.

Pentru prelucrarea unui metru cub de dioxid de sulf sunt necesare 4,7Kg de carbonat de sodiu. Pentru o instalatie cu un debit de 20000m3/h gaz inert si cu o concentratie de dioxid de sulf de 0,1%, ar fi necesar in jur de 95Kg/h de carbonat de sodiu. La un ciclu se consuna cateva tone de carbonat de sodiu. Instalatiile de gaz inert care folosesc acest procedeu sunt supuse unor restrictii in ceea ce priveste evacuarea apei peste bord, in acvatoriile si bazinele portuare, precum si in marile inchise. Apa nu va fi evacuata peste bord fara a o separa de solutiile poluante.

La prelucrarea gazelor, pentru a obtine un echilibru chimic, trebuie avut in vedere si formarea acidului sulfuros si a acidului sulfuric:

SO2+H2O=H2SO4

So3+H2O=H2SO4

Neutralizarea acizilor de sulf se face cu ajutorul solutiei de carbonat de sodiu, in urma reactiilor rezultand sulfitul si sulfatul de sodiu, nevatamatori pentru mediul inconjurator:

H2SO3+Na2CO3=Na2SO3+CO2+H2O

Na2SO3+1/2O2=Na2SO

H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2+H2O

In fig. 3.2 este prezentata varianta constructiva a sistemului de gaz inert cu rezervor separat aflat in partea superioara a scrubberului unde se realizeaza curatirea si racirea gazelor, iar in fig. 3.3 varianta constructiva cu rezervor compact, inglobat in scrubber.

fig 3.2. Sistem de gaz inert cu prelucrare suplimentara a gazului inert.(“Pollution Free)
1) scrubber; 2) pompa apa de mare; 3) tanc solutie; 4) pompa evacuare peste bord;
5) pompa circulatie; 6, 7) racitoare;

fig 3.3. Scrubber cu rezervor compact.
1)scrubber; 2) pompa apa de mare; 3) rezervor; 4) pompa solutie;

In ambele scheme se permite curatirea gazelor de radicalii SO2 si SO3 si neutralizarea apei evacuate peste bord, prin umplerea periodica a rezervorului cu solutie pentru tratarea chimica.

Instalatia de gaz inert cu generatoare autonome de gaze

Clasificarea generatoarelor autonome de gaz se poate face functie de dispozitivul cu care se produc gazele arse, adica:

sisteme care produc gaze arse in generatoare;

sisteme care produc gaze arse in camere speciale.

In 1964 firma A/C Kongsberg Vapenfabric, prin utilizarea unei turbine KG 2-3, a realizat un sistem simplu si rezistent, prezentat si in fig. 3.4. Avantajul utilizarii acestui tip de turbina se manifesta prin siguranta la pornire si exploatare, cost scazut de fabricatie si de exploatare, evacuarea de gaze curate din turbina, simplitatea realizarii amortizorului de zgomot si posibilitatea utilizarii diferitelor sorturi de combustibil.

fig. 3.4. Generator de gaz inert autonom cu turbina cu gaze.
1) reductor; 2) ax; 3) intrare aer; 4) compresor; 5) camera de ardere; 6) turbina;
7) difuzor iesire; 8) admisia combustibilului in camera de ardere.

Se are in vedere totusi si neajunsurile acestei solutii datorita debitului specific mare de combustibil, zgomotul mare in timpul functionarii si gabaritul mare al instalatiei de evacuare a gazelor. Gazele arse trimise in magaziile de marfa, evacuate de la o turbina de acest tip au urmatoarele proprietati:

oxigen-nu mai mult de 0,5%;

hidrogen-mai putin de 0,1%;

oxid de carbon-mai putin de 0,1%;

dioxid de carbon- in jur de 15%;

azot si vapori de apa-restul.

Daca utilizarea turbinelor cu gaze este conditionata de necesitatea obtinerii unui volum mare de gaz inert, atunci celalalt tip de generatoare autonome de gaz inert, cu camera de ardere, nu pot asigura decat generarea unei cantitati cuprinse intre 50-4000 m3/h, care este suficienta pentru necesarul tancurilor mici si navelor care transporta gaze lichefiate, produse chimice si altele.

Folosirea sistemelor de generare a gazului inert utilizand generatoare autonome de gaz inert are o serie de avantaje:

generarea gazelor inerte se face cu un grad mare de curatire si este independenta de functionarea macanismelor principale;

generatoarele de gaze pot fi amplasate in orice parte a navei in apropierea tubulaturii de evacuare a caldarii principale;

utilizarea combustibililor diesel usori cu continut mic de sulf permite producerea gazelor inerte cu continut mic de compusi de sulf.

In acelasi timp cu functionarea ganeratoarelor autonome de gaz se pot utiliza si gazele de ardere de la caldarile principale ale navei. In cazul necesitatii uscarii gazelor inerte, atunci cand se foloseste un generator autonom de gaz, se poate adopta una din solutiile constructive folosite in astfel de sisteme, metoda uscarii mecanice ori cu ajutorul sorbentilor. Daca se cere si transmiterea gazelor cu presiune marita, atunci sistemul se va completa si cu un compresor de gaze. Prelucrarea gazelor inerte se face functie de temperatura de roua a acestora iar instalatia poate fi completata functie de necesitati cu diferite aparate suplimentare.

fig. 3.5. Generator de gaz inert cu camera de ardere.
1)tanc solutie; 2 si 5) dozator; 3) camera de ardere; 4) drosel; 6si 10) valvule comandate de la distanta; 7, 15, 16, 18 si 21) valvule de trecere; 8) analizor oxigen; 9) regulator;
11) releu; 12) separator apa; 14) scrubber; 17) camera pulverizare; 19) turbina;
20) ejector; 22) turbo compresor; 23) generator.

3.2 Asigurarea conditiilor de securitate la bord

Usi deschideri si ferestre

Toate usile, deschiderile si ferestrele externe in amenajarea din mijlocul navei trebuie tinute inchise. In incaperile pupa, toate usile, deschiderile externe si deschideri similare care duc direct de la puntea tancului pana la spatiile pentru amenajare sau spatiile pentru masini (altele decat sala pompelor) sau care privesc spre puntea tancului la orice nivel trebuie tinute inchise.

Ventilatoare

Ventilatoarele trebuie pastrate echilibrat pentru a preveni intrarea gazului de petrol indeosebi la tancurile care depind de ventilatia naturala. Daca ventilatoarele sunt asezate astfel incat gazul petrolier sa poata intra indiferent de directia in care sunt pozitionate, ale trebuie sa fie acoperite sau inchise.

Aer conditionat central si sisteme de ventilatie macanice

Orificiile de intrare a aerului conditionat sau sistemele de ventilare mecanica trebuie sa fie reglate pentru a preveni intrarea gazului de petrol, daca este posibil prin recircularea aerului in spatii inchise. Daca gazul este suspectat ca intra in amenajare, aerul conditionat si sistemele macanice trebuie sa fie oprite si orificiile de intrare acoperite si inchise.

Deschideri in cargotancuri

Capacele cargotancurilor in timpul manipularii petrolului volatil si incarcarii petrolului nevolatil in tancuri ce nu sunt gas free si in timpul balastarii dupa descarcarea cargotancurilor, toate capacele de tancuri vor fi inchise si asigurate. Capacele de cargotancuri ce nu sunt facute gae free in mod normal vor fi tinute inchise pana ce va fi executata operatia de gas free ceruta pentru acostare.

Deschideri de vizita si de ulaj

In timpul oricaror operatii de manipulare a balastului, deschiderile de vizita si de ulaj trebuie tinute inchise ori de cate ori este posibil. Cand sunt deschise in scopuri operationale, deschiderile trebuie protejate prin site de plasa metalica. Aceste site trebuie sa fie tinute curate si in stare buna. Sitele portative trebuie sa aiba o instalatie buna.

Deschideri de ventilatie la cargotanc

Sistemul de ventilatie la cargotanc trebuie sa fie pus in functiune pentru operatia interesata si deschiderile trebuie sa fie protejate prin site de plasa metalica pentru a reduce posibilitatea propagarii flamei dintr-o sursa de aprindere externa. Valvulele de evacuare si presiune (supape P/V) trebuie sa fie ori deschise ori ocolite in timpul incarcarii sau balastarii. Supapele de ventilatie cu viteza mare trebuie sa fie asezate in pozitie operationala pentru a asigura o viteza mare de evacuare a gazului ventilat.

Atunci cand se incarca marfa volatila in tancuri deservite de un sistem de ventilatie care deasemenea serveste tancurile in care va fi incarcata marfa nonvolatila trebuie sa se dea o atentie deosebita asezarii valvulelor P/V si sistemului de ventilatie asociat pentru a evita intrarea gazului flamabil in tancurile care vor fi incarcate cu marfa nonvolatila.

Deschiderile de spalare ale tancurilor

In timpul operatiunilor gas free si curatire a tancului, capacele de spalare ale tancului vor fi demontate numai la tancurile unde au loc aceste operatiuni. Alte capace de spalare ale tancului vor fi slabite dar ele trebuie sa fie lasate in pozitia lor complet inchisa.

Legarea marfii de la nava la uscat

Cuplajele de conectare a tubulaturii cargo la tubulatura terminalului sau la manifoldul navei va fi in concordanta cu publicatiile OCIMF, “Standarde pentru tancuri, manifolduri si echipament asociat”. Toate bolturile folosite la cuplare vor fi stranse cu atentie pentru a evita scurgerile. Conectarea flanselor nu trebuie facuta cu ajutorul bridelor.

Trebuie sa se foloseasca un dispozitiv de deconectare in caz de urgenta, a legarii marfii de la manifold la uscat, a reductiilor de marfa sau brate de metal pentru incarcare. Inaintea deconectarii sau a operatiei de rutina, in caz de urgenta a acestor cuplaje de reductii sau brate, trebuie intodeauna sa fie drenate, purjate sau izolate, ca mijloc corect pentru evitarea pierderilor de ulei.Trebuie efectuate controale periodice pentru a asigura ca toate caracteristicile de siguranta sunt functionale.

Reductiile cargo

Terminalul are responsabilitatea de a furniza reductii in stare buna, dar comandantul tancului le poate respinge pe cele defecte. Inainte de afi deconectate, garniturile de la reductii trebuie examinate pentru a nu avea vreun defect vizibil la invelisul extern sau intern, cum ar fi formarea de bule, abraziune, aplatizare a reductiei sau o scurgere evidenta. Reductiile in care rata de presiune a fost depasita trebuie sa fie indepartate si retestate inainte de o folosire ulterioara. Toate reductiile trebuie testate annual conform datei indicate pe ele.

Manipularea reductiilor trebuie sa fie facuta cu grja, fara ca acestea sa fie trase pe o suprafata sau rulate in asa fel incat sa rasuceasca corpul reductiei. Nu se permite ca reductiile sa vina in contact cu o suprafata fierbinte, cum ar fi un tub cu abur. Trebuie sa se acorde protectie in orice punct unde apare uzura prin frecare si sa fie furnizate labe de gasca si garnituri de ridicare. E interzisa utilizarea cablurilor de otel in contact direct cu invelisul reductiei. Reductiile trebuie sa fie sustinute in mai multe locuri, asa incat sa nu fie inclinate la o raza mai mica decat cea recomandata de fabricant. Greutatea excesiva a manifoldului navei trebuie sa fie evitata. Daca exista o suspensie excesiva sau supapa navei este in afara suportului, trebuie furnizat un suport suplimentar la manifold. Reductia trebuie protejata de margini sau blocari prin instalarea unei placi curbate orizontal sau a unui tronson de teava orizontala.

Restrictii la manifoldul tancului

Materialul de constructie, suportil manifoldului, lungimea consolei si distantele separate de deschiderile adiacente trebuie sa fie controlate pentru compatibilitatea cu bratele de metal. Flansele la manifold trebuie sa fie verticale si paralele cu bordul navei. In cazul manifoldurilor din fonta va apare suprasolicitarea daca nu sunt folosite cu cricuri de sustinere.

Umplerea neadecvata a bratelor in timpul punerii la post

Inchiderea postului unui brat nu trebuie sa fie indepartata inainte de a controla ca bratul este gol, pentru a evita spargerea acestuia pe puntea navei la indepartarea bratarii de fixare. Deasemenea trebuie curatata gheata care se poate forma pe brate, inainte de indepartarea bratarii de fixare, gheata putand afecta balanta bratelor.

Cuplarile mecanice

Pentru majoritatea cuplarilor mecanice fata flansei trebuie sa fie neteda si fara rugina pentru a realiza o etansare corecta. Cuplajul trebuie plasat central pe flansa manifoldului si toate ghearele si penele sa fie trase pe flansa.

Conditii de clima

Reprezentantul terminalului trebuie sa avertizeze tancul de posibilitatea conditiilor de vreme rea care pot solicita incetarea operatiilor sau o reducere a ratelor de incarcare sau descarcare.

Daca exista o miscare usoara de aer, gazul petrolier poate sa persiste pe punte in concentratie mare. Daca exista vant, se pot crea miscari turbionare pe bordul de sub vant al incaperilor tancului sau structura puntii asa incat gazul ventilat se transporta catre incaperi sau structuri. Oricare din aceste efecte pot avea ca rezultat concentratii de gaz petrolier si poate fi necesara oprirea incarcarii, balastarii, purjarii cu gaz inert, curatarii tancului sau gaz free cat timp conditiile de vant persista. Aceleasi masuri se iau si in cazul in care conditiile de vant cauzeaza caderea scanteilor pe punte.

In timpul furtunilor electrice, manipularea petrolului volatil, incarcarea petrolului nonvolatil in tancurile fara gas free, balastarea, purjarea cu gaz inert si curatirea tancului sau gas free trebuie sa se opreasca si toate deschiderile tancului si supapele de ventilatie sa fie inchise, incluzand supapa de derivatie la sistemul de ventilatie al tancului, daca este posibil.

Scurgeri si pierderi de ulei accidentale

Este necesara o atentie deosebita pentru a se asigura ca valvulele de la tubulatura de incarcare/descarcare, incluzand valvulele de evacuare, sunt inchise, in caz ca nu sunt in folosinta. Daca apare o scurgere la tubulatura de incarcare/descarcare, valvula, tub sau brat de metal, trebuie oprite operatiunile prin acea conexiune pana ce a fost stabilita cauza si defectul a fost remediat. Daca tubulatura, sub bratul de metal explodeaza sau daca exista o revarsare, toate operatiunile cargo si de bunkerare trebuie sa fie oprite imediat si nu trebuie incepute din nou pana ce nu a fost remediata greseala si pericolul da la petrolul eliminat. Trebuie eliminata orice posibilitate de infiltrare a petrolului eliminat sau a gazului petrolier in camera masinii.

La incepera operatiunilor de incarcare, descarcare, balastare, si spalare a tancului si la intervale regulate, trebuie sa existe supraveghere pentru a se asigura ca uleiul nu se scurge prin prizele de mare. Valvulele de descarcare peste bord conectate la sistemul de balastare sau marfa trebuie sa fie inchise si legate cand nu sunt in folosinta. Cand legarea nu e practica, ca la valvulele hidraulice, trebuie folosite mijloace potrivite de marcare pentru a indica clar ca valvulele vor ramane inchise.

Inainte de inceperea manipularii marfii, toate dopurile de astupare a puntii trebuie sa fie inchise pentru a se preveni scurgerea uleiului peste bord. Acumularile de apa trebuie scurse periodic si dopurile de astupare fixate imediat dupa ce a curs apa.

Daca exista mijloace permanente pentru retinerea oricaror scurgeri la conexiunile de la nava si uscat, este esential sa se foloseasca tavi pentru captarea unor astfel de scurgeri.

Toata tubulatura de la marfa si bunker care nu se afla in folosinta trebuie sa fie asigurata prin obturarea la manifold. Tubulatura de incarcare/descarcare de la pupa trebuie sa fie izolata de sistemul de magistrala prova al tancului prin obturare sau prin demontarea unui tronson.

Supravegherea in timpul manipularii marfii si balastului

Un membru din echipajul tancului trebuie sa fie in mod continuu in cart pe punte pentru a se putea mentine o supraveghere adecvata din camera de control a tancului. Deasemenea, un membru din organizatia terminalului trebuie sa fie de serviciu in mod continuu la conexiunile nava-uscat sau sa se faca adaptari pentru o supraveghere continua (ex. prin televiziune).

La incepera incarcarii sau descarcarii si la fiecare schimbare a cartului sau schimbului, ofiterul responsabil si reprezentantul terminalului trebuie sa confirme ca sistemul de comunicatii pentru controlul incarcarii si descarcarii este inteles de ei si de personalul de cart si de servici.

Controale in timpul manipularii marfii

La inceputul si in timpul manipularii marfii trebuie facute controale frecvente de catre ofiterul responsabil pentru a vedea daca marfa intra sau iese din cargotancurile respective si daca nu exista pierderi de ulei in camera pompelor si coferdam sau prin valvulele de descarcare peste bord sau prize de mare.

Personalul de la tanc si terminal trebuie sa controleze in mod regulat tubulatura de incarcare si descarcare si reductiile sau presiunea la bratul de metal si cantitatea estimata de petrol incarcat sau descarcat. Orice scadere in presiune sau o discrepanta marcata intre estimarile cantitative de la tanc si terminal ar putea indica pierderi la tubulatura si reductii, indeosebi la tubulatura submarina caz in care trebuie intrerupte operatiunile de marfa pana la efectuarea investigatiilor.

Incarcarea marfurilor

Inaintea de a incepe incarcarea marfii se vor deschide toate valvulele necesare de la terminal si tanc si sistemul de incarcare. Incarcarea trebuie sa inceapa la o rata scazuta. Curgerea uleiului trebuie sa se faca sub controlul terminalului, in concordanta cu cerintele tancului si trebuie sa fie sporita pana ce curgerea marfii nu este stabilita corect.

Cand tancurile sunt incarcate, terminalul trebuie solicitat sa reduca suficient rata de incarcare, pentru a permite controlul eficient al curgerii. dupa incarcarea tancurilor individuale, ulajele trebuie sa fie controlate din timp in timp pentru a se asigura ca nu apar revarsari datorita valvulelor care au sparturi sau unor operatiuni incorecte. Valvulele tancului nu trebuie sa fie inchise la tarm dacat in caz de urgenta.

Multe terminale solicita un timp pentru pozitia “atentiune” la inchiderea pompelor. Acolo unde este posibil, incarcarea finala trebuie sa fie facuta prin cadere libera. Daca pompele trebuie sa fie folosite pana la sfarsit, viteza lor in timpul perioadei de “atentiune” trebuie sa fie reglata asa incat valvulele de control de la tarm sa poata fi inchise indata ce nava o cere. Valvulele de control de la tarm trebuie sa fie inchise inainte de valvulele navei.

Incarcarea produselor incalzite

Daca nava este desemnata sa transporte marfuri puternic incalzite, caldura excesiva poate produce avarii la structura tancului si la echipament (supape, pompe, garnituri de etansare). De aceea comandantul poate refuza sa incarce o marfa, daca el considera ca este prea incalzita.

Marfa trebuie raspandita in nava cat mai egal posibil pentru a indeparta caldura excesiva si a evita incarcarea cu caldura locala. Rata de incarcare trebuie sa fie reglata sa mentina o temperatura rezonabila. Cand marfa incalzita este incarcata in conditii ambiente, trebuie sa se ia in consideratie indeosebi temperatura apei de la tarm, pentru a evita sarcinile excesive datorate diferentelor de temperatura. Tancurile si tubulatura de incarcare/descarcare trebuie sa fie complet eliberate de apa inaintea primirii marfii cu o temperatura deasupra punctului de fierbere al apei.

Incarcarea totala

Se poate sa existe regulamente specifice portului sau terminalului in ce priveste incarcarea totala.

Petrolul volatil sau cel nonvolatil care are o temperatura deasupra punctului sau de aprindere nu trebuie niciodata incarcat sau transferat total. Petrolul nonvolatil cu o temperatura sub punctul sau de aprindere poate fi incarcat total daca tancul respectiv este gas free (nu poate sa apara nici o contaminare cu petrol volatil) sau daca este daca este primita o aprobare prealabila din partea comandantului si a reprezentantului terminalului.

Balastul sau slopurile nu trebuie sa fie incarcate sau transferate total in prezenta amestecului de gaz flamabil. Capatul liber al tubului trebuie sa fie legat si asigurat pentru a preveni miscarea.

Descarcarea marfii

Descarcarea trebuie sa inceapa la o rata scazuta. Supapele de la tarm trebuie sa fie complet deschise pentru primirea tancurilor inainte ca supapele de la manifoldul tancului sa fie deschise. Terminalul trebuie sa informeze tancul daca supapele de retinere nu sunt montate in linia de la uscat. Daca exista o posibilitate ca presiunea sa existe in linia de la tarm, supapele de la manifoldul tancului nu trebuie sa fie inchise inainte de a se furniza o presiune de pompare adecvata. In timpul descarcarilor, curgerea petrolului trebuie sa fie controlata de tanc in concordanta cu cerintele terminalului.

Cand petrolul cu presiune mare de vapori (ex. benzina naturala, anumite titeiuri) atinge un nivel scazut in cargotancuri, presiunea coloanei de lichid nu este suficienta uneori pentru a tine pompele la marfa amorsate. Daca un sistem de gaz inert este instalat pe tanc, acest sistem poate fi folosit pentru cresterea presiunii in vederea imbunatatirii performantei pompei, alternativ cu aerul furnizat de ventilatoarele cu presiune scazuta. Aerul comprimat si vaporii de apa ni trebuie sa fie folositi ca mediu pentru cresterea presiunii din cauza pericolului producerii electricitatii statice.

Curatirea conductelor si a reductiilor dupa manipularea marfii

Folosirea gazului inert sau aer pentru curatirea reductiilor sau a bratelor de incarcare dupa manipularea uleiurilor volatile pentru acumulator static nu este recomandata, dar daca este folosita cantitatea de gaz inert sau aer care intra in tanc trebuie sa fie tinuta la minim.

Inainte ca reductiile sau bratele sa fie deconectate, robinetele de drenare de la manifold trebuie sa fie deschise in rezervoarele fixe de decantare sau tavi portative de captare a picaturilor pentru spargerea vidului.

Dupa deconectare, manifoldurile marfii trebuie sa fie obturate. Continutul tavilor de captare a picaturilor nu trebuie sa fie aruncate peste bord ci trebuie sa fie evacuat in siguranta.

Transferul intre nave

In transferul nava la nava, ambele tancuri trebuie sa se conformeze masurilor de siguranta cerute pentru operatiunile cu marfa.

In transferul de petrol de la tanc la barja se vor folosi barje autorizate echipate corect. Trebuie urmate precautii similare cu cele stabilite pentru transferul de marfa de la o nava la alta, dar se va acorda o atentie speciala sprijinirii reductiilor de transfer, indeosebi pentru a se evita uzura prin frecare sau flambajul. Rata de pompare de la nava la barja trebuie sa fie conforma cu marimea si natura barjei care primeste marfa si trebuie stabilite si mentinute metode de comunicare bine intelese, mai ales cand bordul liber al navei este inalt in comparatie cu barja. Daca aceasta diferenta este mare, echipajul barjei trebuie sa tina cont de continutul tubului la terminarea transferului. Trebuie sa se faca aranjamente pentru a elibera barjele in caz de urgenta. Barjele trebuie sa fie mutate de la tarm cat mai curand posibil dupa terminarea incarcaturii sau descarcarii petrolului volatil.

Aruncarea marfii peste bord

Aruncarea marfii peste bord este o masura extrema, justificata numai ca mijloc de salvare a vietii pe mare sau pentru securitatea navei. Aceasta decizie nu poate fi luata inainta de a considera toate obtiunile alternative conform cu informatiile disponibile in ce priveste stabilitatea si plutirea navei.

Capitolul 4

Instalatia de gaz inert la tancul petrolier de 85000 tdw

4.1 Descrierea generala a navei

4.2 Descrierea instalatiei de gaz inert

4.3 Operarea instalatiei de gaz inert

4.3.1 Verificari inainte de operare

4.3.2 Pornirea instalatiei

4.3.3 Oprirea instalatiei de gaz inert

4.3.4 Operatiunea de gas free

4.1 Descrierea generala a navei

Nava de tip petrolier de 85000 tdw.

Tonajul navei este de:46900 TB; 30848 TN; 85000 DWT.

Dimensiunile principale corpului acestui tip de nava sunt:

Lmax=242,11 m;

Lpp=230,00 m;

B=40,06 m;

D=18,03 m;

D=13,61 m.

Caracteristicile corpului acestui tip de nava sunt:

Constructor: I.H.I.-AIOI:

Material: otel;

Imbinare: sudura:

Numar punti: 1.

Instalatia de incarcare: 3 pompe de 2750 m3/h.

Nave surori: BANAT, CRISANA, DACIA, MUNTENIA.

Caracteristicile de transport a acestui tip de nava sunt:

Capacitate de transport: 102190 m3;

Numar de tancuri: 14 buc;

Capacitatile tancurilor:TK1=6130 m3

TK2=11035 m3

TK3=11035 m3

TK4=2686 m3

TK5=3858 m3

TK6=3858 m3

TK7=9500 m3

TK8=9500 m3

TK9=9606 m3

TK10=9606 m3

TK11=9487 m3

TK12=9487 m3

TK13=3201 m3

TK14=3201 m3

4.2 Descrierea instalatiei de gaz inert

In principiu, sistemul de gaz inert este constituit din: instalatia de producere a gazului inert, sistem de blocare a patrunderii gazelor din tancuri spre instalatia de gaz inert, sistem de distributie a gazului inert.

Sistemul cuprinde valvula de gaze, plasata la 1-2 m de esapamentul caldarii, prin care trec gazele fierbinti spre scrubber. Aici gazele sunt racite, curatate de impuritatile solide, oxizii de sulf si picaturile de apa. Gazele curate sunt trimise spre ventilatoare care trimit gazul prin supapa hidraulica, valvula unisens si valvula izolatoare spre tancurile de marfa. Presiunea gazului trimis spre tancuri este controlata de valvula de reglare a presiunii, plasata imediat dupa ventilatoare. Dupa valvula izolatoare, pe magistrala de gaz inert, se monteaza un intrerupator de presiune/vacuum ce are rolul de a proteja cargotancurile de vid sau suprapresiune cauzate de defectiuni in instalatie.

De la valvula izolatoare porneste magistrala de gaz inert, ce se intinde de-a lungul puntii si prezinta ramificatii spre fiecare tanc, gazul inert fiind debitat pe la partea superioara a tancurilor.

Componenta instalatiei de gaz inert si principiul general de functionare a principalelor componente sunt prevazute in cele ce urmeaza:

Generatorul de completare cu gaz inert

Generatorul de completare cu gaz inert face parte integranta din instalatia de gaz inert si are rolul de a produce gaz inert, pentru represurizarea tancurilor de marfa pe timpul voiajelor cu incarcatura la bord, atunci cand caldarile principale nu se afla in functiune.

Pentru producerea gazului inert, in generator se arde motorina usoara de uz naval conform STAS 240-66, DIN 51601 BS 2869-67.

Camera de combustie este formata din:camera de ardere propriu zisa si epuratorul de gaze. Instalatia de ardere consta din:

arzatorul pilot; este actionat doar cateva secunde la pornire cand aprinde combustibilul din arzatorul principal;

arzatorul principal; asigura arderea amestecului combustibil, pentru producerea gazului inert, livrat de catre o pompa si un ventilator de aer;

camera de ardere (focarul); locul unde se produce arderea efectiva a amestecului combustibil motorina-aer.

fig. 4.1 Generator automat de gaz inert.
1) motor cu ardere interna; 2) conducta evacuare apa de racire a motorului; 3) pompa de apa; 4) ventilator; 5) pompa de combustibil; 6 si 23) supape de siguranta; 7) armatura reglare automata a debitului de conbustibil; 8) conducta alimentare cu aer; 9) regulator debit de aer; 10) regulator debit de combustibil; 11) pulverizator combustibil; 12) camera de aer; 13) conflacara; 14) camera ardere; 15) captuseala refractara; 16) camasa de apa; 17) alimentare apa de racire; 18) camera de racire gaze; 19) evacuare apa;
20) schimbator de caldura gaze – apa; 21) stropitor; 22) racord; 23) panou de comanda.

Camera de ardere este racita cu apa de mare livrata de o pompa independenta sau de catre pompa de servicii generale. Atunci cand, pentru asigurarea unei presiuni pozitive in cargotancuri, este necesara o cantitate mare de gaz inert, intreaga productie este introdusa de aceasta. In acest caz, valvula de evacuare in atmosfera este inchisa; aceasta va fi deschisa automat numai cand presiunea in cargotancuri depasaste valoarea stabilita la inregistratorul de presiune. Uzual, inregistratorul este reglat si mentine o presiune de 100 mmCA.

Priza de gaze de ardere

Punctul de prelevare a gazelor de ardere trebuie ales astfel incit gazul sa nu fie prea fierbinte la intrarea in scrubber si sa nu formeze depuneri dense pe valvulele de izolare.

In fig. urmatoare este prezentata o aranjare specifica a valvulelor de izolare si a prizelor de gaze de ardere:

fig. 4.2 Admisia gazelor de ardere de la caldari.
1) priza gaze de ardere; 2)ventilator; 3) valvula de retinere de la caldari; 4 , 5) valvula de izolare;

Debitele de gaz din instalatie de gaz inert sunt mari iar presiunile de lucru mici. Din acest motiv instalatia trebuie sa prezinte rezistente de curgere cat mai mici. Ca urmare, tubulaturile vor avea diametre mari, rezultand viteze de curgere mici, iar valvulele de pe traseul de gaz vor avea coeficienti de curgere cat mai mari (se numeste “coeficient de curgere” cantitatea de gaz ce trece prin valvula deschisa provocand o cadere de presiune de o atmosfera). Ca valvula de izolare se va folosi o valvula tip fluture.

Cand priza de gaz va fi inchisa, gazele se vor raci, permitand acidului sulfuric sa condenseze pe metal si sa produca puternice coroziuni. Pentru a preveni acest lucru s-a prevazut un dispozitiv care, atunci cand valvula este inchisa, injecteaza aer preluat de la suflanta arzatorului caldarii.

Indepartarea particulelor solide de pe scaunul valvulei si de pe fluture se realizeaza cu un dispozitiv de suflare. Pe tubulatura, in partea superioara a valvulei se monteaza o gura de inspectie pentru ca operatiunea sa se efectueze fara demontarea capacului valvulei.

Materialul folosit la confectionarea valvulelor izolatoare trebuie sa fie adaptat la temperatura gazelor ce trec prin ele. Pentru temperaturi sub 220oC se poate folosi fonta obisnuita, dar la temperaturi mari se vor folosi materiale rezistente nu numai la temperatura ci si la actiunea coroziva a gazelor, avand in vedere ca, atunci cand valvula este inchisa, gazele stagnante se vor raci si acidul sulfuric poate condensa.

Conducta dintre valvula izolatoare si scrubber trebuie sa fie confectionata din otel foarte rezistent la acizi; ea trebuie sa prezinte cat mai putine imbinari pentru a preveni acumularea de produse solide corozive.

Daca se considera necesara o portiune de dilatare pe conducta de gaz, aceasta se va monta dupa valvula de izolare, astfel incat fluxul de gaz prin ea sa fie vertical; pentru constructia ei se vor folosi materiale foarte rezistente la funinginea imbibata cu acidul provenit din condens, iar suprafata interioara va fi cat mai neteda.

Epuratorul de gaze

In instalatie, epuratorul indeplineste urmatoarele sarcini:

raceste gazele arse ce vor fi folosite ca gaz inert;

inlatura particulele solide din gazele arse (cenusa, funingine etc);

indeparteaza gazele sulfuroase;

usuca gazele, spre a fi apte de folosire ca gaz inert.

Toate acestea sunt realizate prin contactul direct dintre gazul de ardere si mari cantitati de apa. In turnul de spalare gazul urca la suprafata in timp ce apa coboara, spalandu-l. Pentru un contact maxim intre cele doua trebuie asigurate mai multe dispozitive, prezentate in fig. de mai jos.

fig. 4.3Epurator.
1) Preracitorul; 2) venturi; 3) filtru umed; 4) separator de ceata; 5) Gura de evacuare a gazului inert;6) Gura de evacuare a apei; 7) stuturi de pulverizare

Preracitorul: gazele fierbinti se intalnesc cu apa de mare pulverizata de un singur stut si au o cadere rapida de temperatura.

Venturi: aici se inlatura funinginea continuta de gazele arse.Picaturile de apa in suspensie si funinginea se depun pe peretii venturilor si apoi cad in partea inferioara a epuratorului, de unde sunt deversate peste bord. Caderea de presiune din venturi se regleaza prin varierea cantitatii de apa pulverizata prin cele doua stuturi montate in partea de sus a ventului. Cantitatea de apa rece care intra in venturi este controlata prin valvula montata inaintea stuturilor.

Filtru umed: este situat in partea inferioara a epuratorului si, de regula, este umplut cu pietris si granule de plastic. La iesirea din venturi, gazul intra pe la baza turnului de epurare si trece prin acest filtru, intalnind jetul de apa de la stuturile de pulverizare. Granulele si pietrisul ofera o suprafata mare de contact dintre gaze si apa, realizand o absortie eficienta de SO2.

Separatorul de ceata: se afla in partea superioara a epuratorului si este alcatuit din straturi de polipropilena. Gazele trec prin separatorul de ceata unde sunt retinute picaturile de apa, acestea depunandu-se pe peretii canalelor separatoare si, de aici, cad la fundul turnului.

Gura de evacuare a gazului inert: este situata in partea superioara a epuratorului. Pe aici este evacuat gazul care a fost racit, curatat si uscat.

Gura de evacuare a apei: este situata la baza epuratorului si se continua cu o conducta de drenare catre o valvula unidirectionala, urmata de alta de evacuare peste bord. Aceasta din urma este situata mult sub linia de plutire.

Stuturi de pulverizare: asigura apa de mare care, impreuna cu filtru umed realizeaza absortia de SO2 din gaze. Eficacitatea absortiei depinde de viteza fluxului de temperatura si de salinitatea apei.

Absortia este operatia de difuziune (transfer de masa) intre o faza gazoasa si o faza lichida, bazata pe solubilitatea gazului in lichid. Prin absortie unul sau mai multi dintre componentii unui amestec gazos se separa prin dizolvarea intr-un lichid. Gazul se va dizolva pana la atingerea unui echilibru, concentratia la echilibru fiind in functie de temperatura si presiune.

Scrubberul trebuie sa fie proiectat in functie de tipul de nava, natura marfii, natura combustibilului ars si tipul de echipament de ardere, cantitatea de gaz inert ce trebuie obtinuta si calitatea acestuia.

Pentru navele care transporta titei, scrubberul trebuie proiectat astfel incat sa elimine cel putin 90% din SO2 si efectiv toate impuritatile solide din gazele de ardere. Pentru navele ce transporta produse petroliere, conditiile de calitate sunt mai severe.

Alimentarea cu apa trebuie sa se faca de la o pompa independenta dar sa existe si posibilitatea de a folosi o alta pompa (de la instalatiile de incendiu, de balast, de santina, sanitara) fara insa a perturba functionarea altor instalatii. Pompele trebuie sa nu produca inecarea scrubberului.

In partea superioara a scrubberului se prevad conducte pentru drenare precum si un sistem de incalzire pentru prevenirea inghetarii. Scrubberul trebuie montat deasupra liniei de plutire pentru a nu apare probleme de drenare, atunci cand nava este incarcata. Mantaua scrubberului trebuie prevazuta cu guri de vizita si vizoare de sticla pentru a permite curatarea, inspectarea si supravegherea functionarii.

Scrubberul trebuie prevazut cu aparatura de masura, comanda si alarma pentru:

controlul presiunii apei de racire;

controlul nivelului apei din absorber;

controlul temperaturii gazelor.

Materialele din care este construit scrubberul trebuie sa fie rezistente la coroziune. Se folosesc aliaje metalice rezistente la apa de mare (aliaj Ni-Cr-Fe, oteluri rezistente la acizi) sau otel carbon captusit cu cauciuc, rasini epoxidice armate cu fibra de sticla sau alte asemenea materiale cu rezistenta chimica mare. In cazul folosirii acestor captuseli, gazele trebuie racite inainte de a veni in contact cu acestea. Placile perforate, partile metalice din componenta filtrelor umede si a separatorului de picaturi sunt realizate din otel rezistent la acizi. Toate aparatele de masura, control si siguranta ale scrubberului ce vin in contact fie cu apa fie cu gazele, trebuie sa fie realizate din materiale rezistente la acizi.

Grupul de ventilatoare

Ventilatoarele au rolul de a prelua gazul inert de la scrubber si de a-l trimite catre tancurile de marfa. Regulamentul prevede ca instalatia de gaz inert sa poata trimite spre tancurile de marfa gaz inert cu un debit care sa fie cel putin 125% din debitul maxim de descarcare.

fig. 4.4 Ventilatoare.

In acest scop, instalatiile de gaz inert pot fi dotate cu:

doua ventilatoare al caror debit impreuna sa satisfaca cerintele de mai sus; de obicei un ventilator este activat de o turbina cu abur iar celalalt ventilator, care are o capacitate mai mica, este actionat de un motor electric si foloseste la mentinerea presiunii in tancuri in timpul voiajului;

doua ventilatoare, fiecare dintre ele avand debitul necesar satisfacerii cerintei mai sus amintita;

un singur ventilator, admis numai in cazuri speciale, cu conditia sa existe siguranta ca sistemul de antrenare poate fi remediat cu mijloacele bordului.

Ventilatoarele trebuie prevazute cu:

sistem de spalare cu apa dulce a partilor interioare;

scurgeri pentru fiecare camera, conectate la tubulatura de efluent a scrubberului;

guri de inspectie;

valvule de reciclare a gazului inert spre scrubber, atunci cand lucreaza la presiuni scazute, pentru evitarea supraincalzirii sau pentru reglarea debitului, cand ambele ventilatoare functioneaza.

Carcasele ventilatoarelor sunt construite din otel carbon captusit cu rasini sintetice sau alt material organic rezistent la coroziune. Rotorul se construieste din aliaje rezistente la coroziune, bronz-aluminiu cu ax din otel rezistent la acizi. Lagarele folosite vor fi cu bile sau lagare de alunecare. Intre axul ventilatorului si sistemul de antrenare (atunci cand nu este comun) se prevede un cuplaj elastic.

Valvula pentru reglarea presiunii

Valvula automata pentru reglarea presiunii are urmatoarele roluri:

de a preveni intoarcerea gazelor din tancuri, in situatia in care ar aparea o defectiune la ventilatoare, pompa scrubberului etc., dar si in situatia in care instalatia de gaz inert functioneaza corect dar au aparut defectiuni la supapa hidraulica si/sau la valvula unisens si presiunea gazului in tanc depaseste presiunea de iesire a ventilatoarelor (cum este cazul operatiunilor de stripuire si balastare);

de a regla debitul de gaz in magistrala de gaz inert,in functie de cerinte.

Pentru indeplinirea celui de al doilea rol, una dintre metode consta in returnarea excesului de gaz inert in scrubber sau eliminarea lui in atmosfera, fara a se modifica viteza ventilatoarelor.

Valvula pentru reglarea presiunii este o valvula de tip fluture; ea regleaza debitul de gaz prin modificarea unghiului de deschidere al fluturelui si deci prin modificarea sectiunii de trecere a gazelor. Valvula este de tip “normal inchis”, iar reglarea debitului se face prin intermediul unui transmitator si a unui regulator de presiune legat la pozitionerul valvulei.

Valvula poate fi actionata si manual. Ea trebuie sa fie dotata cu mijloace de indicare a pozitiei valvulei: “inchis” sau “deschis”.

fig. 4.5 Valvula de reglare a presiunii.

Inchizatorul hidraulic de punte

Are rolul de a preveni patrunderea gazelor din cargotancuri, prin instalatia de gaz inert, in compartimentul de masini, constituindu-se ca un dispozitiv de siguranta pentru valvula de retinere mecanica montata in instalatie.

Inchizatorul asigura o etansare cu lichid, in diverse situatii, asa cum este prezentat in fig. de mai jos.

fig. 4.6 Inchizator hidraulic de punte.

Este foarte important sa existe intotdeauna o rezerva de apa in inchizator, mai ales cand instalatia de gaz inert este oprita. Apa de etansare este livrata de o pompa independenta, a carei functionare este, in general, supravegheata automat. Nivelul prea mare de apa din rezervor este corectat prin intermediul conductei de drenaj. Inchizatorul este prevazut cu cateva mijloace de avertizare si control cum ar fi: avertizorul de nivel minim de apa si presostat montat pe tubulatura de alimentare cu apa care porneste o alarma de presiune minima si inchide instalatia de gaz inert, atunci cand apar defectiuni in sistemul de alimentare cu apa. Exista de asemenea o serpentina de incalzire, pentru a preveni inghetul pe timp de iarna, si o valvula de drenaj.

Gazul inert care patrunde in inchizator forteaza apa sa treaca din camera interioara in cea exterioara. Presiunea din cargotancuri produce o suprapresiune la suprafata apei din rezevorul inchizatorului, fortand apa sa umple conducta de intrare a gazului inert (camera interioara), impiedicand intoarcerea gazului in instalatie.

Valvula unisens (de retinere)

Valvula unisens este primul dispozitiv automat care impiedica circulatia inversa a gazelor, dinspre cargotancuri spre ventilatoare, fiind montata in continuarea inchizatorului hidraulic de punte, dupa cum se vede in fig. de mai jos:

fig. 4.7 Valvula unisens.

Inchiderea automata are ca scop impiedicarea circulatiei inverse a gazelor ce contin hidrocarburi, in situatia in care ventilatoarele s-au oprit si inchizatorul hidraulic nu are destul timp pentru umplerea cu apa.

Presiunea din instalatie fiind scazuta, valvula trebuie sa opuna o rezistenta mica. Din acest motiv partile mobile trebuie sa fie usoare iar sectiunea de trecere a gazelor cat mai mare.

Materialele folosite in constructia valvulei trebuie sa fie metale rezistente la coroziune; pentru carcasa valvulei se poate folosi si otel carbon captusit cu acoperiri organice rezistente la acizi.

Valvula unisens trebuie sa fie prevazuta cu un sistem de inchidere sau, alternativ, sa existe o valvula de retinere montata dupa valvula unisens si care sa opreasca gazele de le cargotancuri pe timpul operatiunilor de intretinere a dispozitivelor unisens.

Supapa de presiune/vacuum

Rolul acestui dispozitiv este de a proteja cargotancurile de defectiunile cauzate de presiunea excesiva sau de vid. Constructia supapei este foarte simpla, ea fiind constituita din doi cilindrii concentrici, dupa cum se vede in fig. de mai jos.

fig. 4.8 Supapa de presiune vacuum.

In cazul in care presiunea din tancuri scade sub valoarea minima stabilita, supapa se deschide, aerul este aspirat in tubul interior, barboteaza prin lichid si intra in instalatie. Daca presiunea creste peste nivelul permis, gazul inert intra in cilindrul exterior, barboteaza prin lichid si iese prin cilindrul interior.

Debitul posibil de deversat prin supapa trebuie sa fie cel putin egal cu debitul maxim al instalatiei de gaz inert. Volumul de lichid necesar se calculeaza in functie de conditiile de presiune impuse de densitatea lichidului. Lichidul folosit poate fi ulei mineral sau un amestec de apa dulce si glicol, cu punct de congelare foarte scazut, acesta fiind folosit mai ales pe vreme rece. Pentru prevenirea pierderii lichidului prin deschiderea brusca a supapei catre atmosfera, in partea superioara se prevede o camera de colectare din care lichidul recuperat este returnat in supapa.

Supapa este prevazuta cu sticla de nivel si robinet de drenare.

Valvule de presiune/vacuum

Aceste valvule sunt proiectate sa actioneze in cazul variatiilor mici de volum din atmosfera tancului, provocate de variatiile de temperatura in tanc.

Ele vor actiona inaintea intrerupatorului (supapei) de presiune/vacuum.

Valvulele trebuie inspectate si curatate regulat pentru a le mentine in perfecta stare si a preintampina astfel functionarea supapei de presiune/vacuum, atunci cand nu este neaparat necesara.

fig. 4.9 Supapa de presiune vacuum.

Dispozitive de alarma si control

Instalatia de gaz inert este prevazuta cu un numar de dispozitive de alarmare, control si decuplare, care intra in functiune atunci cand in functionarea instalatiei au intervenit defectiuni. In cele ce urmeaza vom lua in discutie numai dispozitivele esentiale, care afecteaza siguranta si functionarea sistemului de gaz inert.

Asa cum am specificat, inertarea tuturor tancurilor trebuie sa se faca cu un gaz inert de buna calitate, cu un continut scazut de O2, iar presiunea din fiecare tanc trebuie mentinuta la o valuare mai mare decat presiunea atmosferica pentru a preveni patrunderea aerului. Din acest motiv, instalatia de gaz inert trebuie sa fie prevazuta cu:

sisteme de indicare si alarmare a presiunii scazute de gaz inert, sisteme care sunt montate in: camera de comanda a compartimentului masini, in timonerie si in camera de control incarcare/descarcare; pentru a satisface cerintele de functionare ale instalatiei, valoarea presiunii va fi inregistrata de un aparat montat uzual in camera de incarcare;

analizator de O2, cuplat in permanenta cu sistemul de gaz inert prin intermediul unor tubulaturi, in portiunea cuprinsa intre ventilatoare si valvula principala de izolare. Analizatorul fin de O2 actioneaza alarme montate in CM si in camera de incarcare. Alarmele date de analizatorul de O2 pot fi inregistrate de inregistratorul de presiune sau de un aparat separat, montat intr-un spatiu usor accesibil pentru ofiterii de punte;

un blocaj care sa asigure oprirea functionarii sistemului, in cazul in care una sau mai multe din urmatoarele defectiuni apar in functionare: presiunea scazuta a apei de racire a scrubberului;

nivel de apa ridicat in scrubber;

gazul inert are temperatura ridicata;

in cazul acestor trei defectiuni, valvula de reglare si control a gazului se inchide, iar ventilatorul aflat in functiune este oprit;

alarme sonore si vizuale pentru nivelul scazut de apa in inchizatorul hidraulic de punte. De regula, aceste alarme sunt montate in camera de incarcare. In aceeasi camera mai este montata o alarma care actioneaza in cazul scaderii presiunii de pompare marfa sau de pierdere a aspiratiei pompei. De asemenea in camera de incarcare se mai gaseste montata o alarma pentru presiune inalta, care poate sa intervina atunci cand se face simultan descarcarea si balastarea navei, iar rata descarcarii este redusa. Pe timpul operatiunilor normale este preferabil sa se mentina o presiune cat mai ridicata posibil in cargotancuri, pentru a nu fi necesar controlul refularii sistemului de alimentare cu gaz inert. Oricum, valvula principala de reglare si control a presiunii de gaz inert se afla sub comanda unui controler de presiune, care poate fi reglat sa livreze o presiune mai redusa.

Pentru asigurarea unei functionari corecte si aunei exploatari sigure a instalatiei de gaz inert, se vor respecta cu strictete urmatoarele:

inertarea se face pana cand concentratia deO2 este redusa la valori mai mici de 8% din volum;

folositi numai gaz inert cu concentratie de O2 mai mica de 5%;

ulajele vor fi totdeauna inchise;

in cargotancuri va fi permanent mentinuta o presiune pozitiva;

nu se supratensioneaza cargotancurile prin presiune sau vacuum;

nu se va permite acumularea de gaze in spatii sigure;

iesirea gazelor din cargotancuti trebuie sa se faca numai la viteza mare sau la nivel inalt;

nimeni nu are permisiunea sa intre in cargotancul inertat. Inainte de intrarea in cargotanc se face gas free; lipsa de O2 are actiune distructiva asupra creierului; inainte de intrarea in cargotanc se masoara concentratia de O2 existent-aceasta trebuie sa fie de 21% O2; trebuie sa se evite inspirarea amestecurilor de gaz inert si gaze hidrocarburi, ambele fiind toxice;

intrucat cargotancurile sunt permanent presurizate, trebuie acordata atentie deosebita atunci cand se deschid capace, vizoare, mijloace de ventilatie etc.;

gazul inert, in particular, produce electricitate statica. In timpul inertarii si 30 minute dupa aceea, in cargotancuri nu se introduce nici un fel de echipament metalic. Dupa 30 minute, in cargotancuri se pot introduce echipamente metalice de masurare, luat probe etc., numai daca sunt corect impamantate.

O instalatie de gaz inert incorect intretinuta si exploatata este un pericol major si iminent pentru nava si echipaj.

4.3 Operarea instalatiei de gaz inert

4.3.1 Verificari inainte de operare

Inainte de a porni instalatia trebuie efectuate urmatoarele verificari:

gazele de ardere de la caldari sa nu aiba o concentratie de O2 mai mare de 5% din volum;

pompele aferente instalatiei si ventilatoarele sa fie bine prevazute cu ulei pentru ungere (cantitatea, contaminarea si deteriorarea uleiului);

epuratorul, inchizatorul hidraulic de punte, tubulaturile si toate armaturile instalatiei sa fie interconectate si etanse;

dispozitivele de control, alarma si inchidere automata ale instalatiei sa fie functionale;

4.3.2 Pornirea instalatiei

1. Se deschid valvulele de aspiratie si cele de intrare a apei de mare ale epuratorului si inchizatorului hidraulic de punte;

2. Se deschid valvulele de intrare/iesire ale pompelor de alimentare cu apa de mare, dupa care acestea sunt puse in functiune;

3. Se regleaza debitul pompelor din indicatoarele de debit, la valorile normale;

4. Se inchide valvula de izolare cu aer, dupa care se deschide cea de preluare a gazelor de ardere de la caldari.

5. In cazul in care se foloseste un singur ventilator se va deschide valvula de aspiratie a acestuia, asigurandu-se in acelasi timp ca valvula de aspiratie si cea de refulare ale celui de al doilea ventilator sunt inchise.

6. Se pune in functiune ventilatorul ce urmeaza sa fie folosit si se verifica alarma de avarie a acestuia.

7. Se deschide gradual valvula de refulare a ventilatorului pana cand presiunea gazului inert ajunge la aproximativ 200 mm col. apa.

8. Se face analiza concentratiei de O2 din gazul inert; aceasta trebuie sa fie de cel mult 5% din volum. Datorita faptului ca aceasta operatiune poate necesita un timp mai indelungat (pana la 2 h), in acest timp, se va mentine deschisa valvula de refulare a gazului inert in atmosfera.

9. Cand concentratia de O2 din gazul inert a ajuns la valoarea optima, se inchide valvula de refulare a gazului in atmosfera si se deschide cea de control a presiunii. Acum, instalatia este gata sa livreze gazul inert in cargotancuri.

4.3.3 Oprirea instalatiei de gaz inert

Cand presiunea din cargotancuri a ajuns la valoarea optima, iar concentratia de O2 este mai mica de 8% din volum se poate opri furnizarea gazului inert catre cargotancuri. Oprirea instalatiei de gaz inert se face in urmatoarele etape:

Se inchide valvula unisens.

Se inchide valvula de control a presiunii si se deschide valvula de evacuare a gazului in atmosfera.

Se opreste ventilatia gazului inert si se inchid valvulele de aspiratie/refulare ale ventilatorului; se verifica sa nu mai fie gaz pe conducte.

Se porneste sistemul de spalare cu apa dulce al ventilatorului, cat timp acesta inca se mai invarte, avand insa motorul oprit, conform instructiunilor producatorului.

Se inchide valvula de preluare gaze de la caldari, dupa care se porneste sistemul de izolare cu aer.

Cat timp este oprita instalatia, trebuie sa se pastreze rezervele necesare de apa atat in epurator cat si in inchizatorul hidraulic de punte.

4.3.4 Operatiunea de gas free

Pentru degazarea tancurilor de marfa se vor efectua urmatoarele operatiuni:

Se deschide valvula de aspiratie a ventilatorului ce urmeaza sa fie folosit. Valvulele de aspiratie/refulare ale celuilalt ventilator trebuie sa fie inchise, la fel ca si valvula de retinere a gazului de la epurator.

Se vor deschide venturile pentru intrare aer.

Se pune in functiune ventilatorul ales si se deschide gradual valvula de refulare prin prescriere manuala pana cand ventilatorul ajunge la conditii normale de functionare.

Valvula de intrare a gazului inert in tancul care urmeaza sa fie degazat se va deschide, iar valvulele celorlalte tancuri se vor inchide. De asemenea se tin deschise toate deschiderile tancului pentru degazare (gura de vizita, gura de ulaj, guri de spalare).

Capitolul 5

Simularea instalatiei de gaz inert

Prezentarea modului de functionare si partile componente ale instalatiei de gaz inert, a fost realizata folosind aplicatia Microsoft PowerPoint, specializata in crearea si ilustrarea diferitelor tipuri de prezentari la nivelul calculatorului.

Structurarea acestei prezentari care ilustreaza intregul sir de operatii necesare functionarii instalatiei de gaz inert, a fost structurata in 5 fisiere, astfel:

introducerea.ppt – fisier in care este realizata o introducere la tema aleasa, si la finalul careia prin selectarea unei optiuni din cele 4 existente se poate ajunge la:

1Prezentarea partilor componente.ppt – fisier in care se regasesc partile componente ale instalatiei, fiecare ilustrata fiind insotita de o scurta descriere.

2Pornirea instalatiei.ppt

3Operarea instalatiei (gas free).ppt

4Oprirea instalatiei.ppt

In ultimele 3 fisiere se regasesc pasii ce trebuie respectati pentru manipulare corecta si in siguranta a instalatiei, pentru fiecare din situatiile abordate.

Fiecare din cele 5 fisiere este alcatuit din mai multe slide-uri, care au in componenta lor atat poze cat si textul aferent descrierii pasului prezentat.

CONCLUZII

In aceasta lucrare am incercat sa aduc in discutie normele ce trebuiesc respectate pentru asigurarea operarii in siguranta si cu succes a produselor transportate de un petrolier de 85000 tdw.

Dupa cum am vazut in capitolul 1 transportul de produse petroliere a constituit un interes deosebit inca din anul 1861, cand a fost efectuat primul transport din Pennsylvania la Londra, cu bricul “Elizabeth Watts”, utilizand ca recipiente butoaie de lemn. Ulterior, datorita cerintei crescande de petrol, acestea au fost inlocuite treptat cu recipiente din metal iar mai tarziu construindu-se nave ce ofereau noi facilitati pentru transportul produselor petroliere.

Prima nava care a fost considerata ca fiind specializata in transportul produselor petroliere si totodata prototipul petrolierelor moderne, a fost nava “Gluckauf” care avea o capacitate de transport de cca. 3500 t, beneficiind in acelasi timp atat de propulsor cat si de vele.

De-a lungul timpului, aceste nave au evoluat prin noi imbunatatiri, cum ar fi: introducerea peretilor de separatie pe toata lungimea navei, avand ca rezultat diminuarea efectului negativ al suprafetei libere de lichid, introducerea putului de expansiune, utilizat pentru cazul in care avea loc o dilatare a volumului de petrol, sau introducerea tancurilor de vara care puteau fi mentinute goale cand se naviga la linia de incarcare de iarna.

In zilele noastre, aceste nave au atins un inalt nivel de dezvoltare, ele putand fi considerate nave cu un ridicat grad de specializare, atat prin solutiile constructive alese si a instalatiilor de care dispun, cat si prin natura marfurilor pe care le transporta. Astfel, se intalnesc petroliere combinate pentru minereu petrol (oil ore carrier O/O) si petroliere combinate pentru marfuri in vrac (bulk oil carrier OBO). Primele dintre ele pot transporta in tancurile centrale minereu, fiind special utilate cu dublu fund, guri de incarcare mai mari, capace metalice si pereti inclinati pentru autorujare, in timp ce tancurile laterale sunt destinate produselor petroliere. Petrolierele OBO pot transporta in tancurile centrale atat produse petroliere cat si marfuri solide in vrac, tancurile laterale fiind folosite pentru balast.

O alta problema importanta care a constituit un real interes pentru constructorii de nave a fost diminuarea cauzelor ce au determinat exploziile si incendiile de la bordul petrolierelor, care au dus la adevarate dezastre.

La inceputul anilor `70, sute de mii de tone de petrol s-au deversat in mare, iar zone intinse de apa si litoral au fost supuse unei poluari intense distrugand fauna si flora fara posibilitate de refacere in mai putin de 20-30 ani.

Astfel, in urma cercetarilor efectuate de-a lungul timpului privind evidentierea surselor de incendiu si studierea factorilor ce determina un amestec exploziv in tancurile de marfa au aratat faptul ca o mosura importanta este aceea de a dota navele cu instalatii de gaz inert.

Aceste instalatii de gaz inert au rolul de a proteja tancurile sau magaziile de marfa ale navei la aprinderea sau explozia diferitelor sorturi de marfa transportate. Varietatea constructiva de instalatii de gaz inert s-a datorat nevoilor de imbunatatire a mecanismelor folosite in instalatii si obtinerea unui gaz inert de o calitate superioara astfel incat sa poata fi folosita in conditii tot mai bune la tancurile si magaziile de marfa, cateva dintre aceste tipuri fiind prezentate si in cap. 3.

Extraordinara revolutie din domeniul naval a facut posibil ca perntru fiecare tip de nava sa se construiasca un anumit tip de instalatie care sa genereze un gaz inert de o anumita compozitie chimica. Criteriile de apreciere a calitatii gazului inert se refera la continutul procentual de O2 si CO. Cele mai performante instalatii de gaz inert sunt cele destinate navelor de tip LNG si LPG, pentru care concentratia de O2 trebuie sa fie sub 0,5% iar concentratia de CO de ordinul parti particule pe milion (ppm). Nu au fost insa neglijate nici celelalte tipuri de nave unde s-a cautat de asemenea perfectionarea instalatiilor de gaz inert avandu-se in vedere reducerea continutului de O2, CO si a apei din gazele inerte trimise pentru a proteja tancurile de marfa.

Conform ultimelor norme stabilite de Organizatia Maritima Internationala (IMO), instalatiile de gaze inert sunt obligate sa dispuna de dispozitive de neutralizare a oxizilor de sulf sau azot pentru a putea fi folosite in zonele declarate zone speciale.

Poluarea atmosferei a constituit un obiect de studiu important pentru organizatiile internationale de protectie a mediului fiind luate numeroasa masuri drastice in ceea ce priveste folosirea anumitor combustibili sau dotarea cu instalatii adecvate care sa curete gazele evacuate de substante considerate poluante, in scopul reducerii emisiilor de gaze nocive in atmosfera.

In domeniul naval, introducerea Anexei 6 la MARPOL 73/78 incepand cu 25 septembrie 1998 si regulile stricte cerute de International Safety Management Code (ISM CODE ) intrat in vigoare de la 1 iulie 1998, conduc la un control strict al emisiilor de gaze in atmosfera. Astfel s-au creat “zone speciale” de navigatie maritima in care se limiteaza nu numai emisiile compusilor de N2 si S, ci chiar si cantitatea de CO2 eliberata in atmosfera. Mai mult, trebuie tinut cont ca instalatie de gaz inert functioneaza de regula in timpul operatiunilor de descarcare a marfii de la nava, adica la tarm sau in apropierea tarmului, in zone de obicei dens populate si protejate de norme dure in ceea ce priveste emisiile de gaze in atmosfera. Tocmai de eceea instalatia de gaz inert prezinta in momentul de fata importanta si i se da o atentie deosebita. Fiind instalatii absolut necesare, la bordul navelor care transporta produse cu risc inalt de aprindere sau explozie, ele sunt supuse unui permanent proces de ridicare a performantelor functionale si de exploatare. Un astfel de tip de instalatie apartinand unui petrolier de 85000 tdw de tip Muntenia a fost prezentat in cap. 4. Aici, am incercat sa prezint atat descrierea si modul de functionare al partilor principale ce compun instalatia, cat si principiul general de functionare al instalatiei pe timpul mai multor operatiuni (incarcare/descarcare, degazare, gas free).

Pentru o astfel de nava, firmele constructoare au ajuns la concluzia ca este mai rentabil ase folosi drept generator de gaz inert caldarea navala care poate fi reglata sa produca gaze arse cu un continut cat mai mic de O2 (sub 5%). Obtinerea acestor gaze se face cu un consum redus de combustibil, obtinandu-se totodata si aburul necesar functionarii mecanismelor navale.

In urmatorul capitol al lucrarii am realizat o prezentare care ilustreaza partile componente si intregul sir de operatii necesare functionarii instalatiei de gaz inert. Acesta prezentare, cred ca se poate dovedi a fi de un real ajutor tuturor celor care manifesta interes in dobandirea cunostintelor necesare familiarizarii cu aceste instalatii de gaz inert.

Continua perfectionare si dezvoltare companiilor din domeniul naval a facut ca in momentul de fata majoritatea din acestea sa foloseasca programe de simulare ale diferitelor instalatii pentru pregatirea si testarea personalului navigant. Aceste programe au ca scop formarea deprinderilor necesare actionarii atat in conditii normale cat si in conditii speciale.