Navios Químicos. Frota Mundial (1996)

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1 Navios Químicos Manuel Ventura Mestrado em Engenharia e Arquitectura Naval Secção Autónoma de Engenharia Naval Frota Mundial (1996) M.Ventura Navios Químicos 2 1

2 Evolução da Frota (2006) Crescimento anual médio de 11% Navios Tipos 2 e 3 constituem a grande maioria da frota Navios Tipo 1 (máxima perigosidade) têm mantido costa de mercado aproximadamente constante M.Ventura Navios Químicos 3 Características Gerais Navios tanques de pequenas dimensões Elevado número de tanques Elevado número de tipos de carga transportados em simultâneo Bombas individuais para os tanques e sistemas de encanamentos segregados M.Ventura Navios Químicos 4 2

3 Aspectos Estruturais Necessidade vital de tanques limpos(estruturasdo convés orientadas para fora do espaço de carga) Tanques com duplo-casco Reforços do convés para o exterior dos tanques Materiais seleccionados em função da corrosão associada à carga específica Aços inox Aços clad M.Ventura Navios Químicos 5 Materiais Bi-metálicos Chapas resultantes de duas camadas de materiais metálicos com propriedades diferentes, obtidas por laminagem Geralmente pretende-se associar as boas qualidades mecânicas e facilidade de soldadura de um material base a boas características anti-corrosão do revestimento A camada do material de revestimento (geralmente mais dispendioso) deve ser tão fina quanto possível por questões de economia O aço usado como base pode ser aço carbono ou com elementos de liga Materiais Aço + Aço Inox (CLAD) Aço + Níquel/Ligas de Níquel Aço + Cobre/Ligas de Cobre Aplicações Tanques navios químicos Observações Espessura total: 6 a 200 mm Espessura total: 6 a 200 mm Espessura total: 6 a 150 mm M.Ventura Navios Químicos 6 3

4 Produção de Aços CLAD M.Ventura Navios Químicos 7 SOLAS Cap.VII Transporte de Mercadorias Perigosas 4

5 Parte B Construção e Equipamento de Navios p/ Transporte de Produtos Químicos Líquidos a Granel Os navios químicos devem satisfazer os requisitos do IBC Code (tornados assim mandatórios) M.Ventura Navios Químicos 9 International Bulk Chemical Code (IBC Code) 5

6 IBC Code Aplica-se a todos os navios, envolvidos no transporte de cargas a granel de produtos químicos perigosos ou substancias líquidas nocivas (NLS Noxious Liquid Substances) que não o petróleo, independentemente da sua dimensão, A filosofia básica do Código é atribuir ao navio químico um Tipo, em função do grau de perigosidade da carga transportada O Código lida com o projecto do navio e com equipamentos Os líquidos cobertos pelo Código são aqueles que têm pressão de vapor absoluta não superior a 0.28 MPa, à temperatura de 37.8 C O Código atribui calados máximo ao navio para além do requerido pela Convenção das Linhas de Carga M.Ventura Navios Químicos 11 Algumas Definições Substâncias Líquidas Nocivas quaisquer substâncias nomeadas nas Tabelas dos Capítulos 17 ou 19 do IBC Code e que se enquadrem nas categorias X, Y ou Z (MARPOL Anexo II) Produtos Químicos Perigosos produtos químicos líquidos que representam ameaças à segurança de acordo com o critério usado no Capítulo 17 Produtos termo geral para designar quer substâncias líquidas nocivas quer químicos perigosos Espaços de Máquinas de Categoria A são os espaços e os trunks para os espaços que contenham: Motores de combustão interna usados para propulsão Outros motores de combustão interna que tenham no conjunto potência > 375 kw Qualquer caldeira de queima (oil fired boiler) ou outro equipamento de queima de óleo (geradores de gás inerte, incineradores, etc.) M.Ventura Navios Químicos 12 6

7 Tipos de Navios Tanques Químicos Tipo 1 Navio para o transporte de produtos com riscos muito elevados de segurança e ambientais, e que requerem medidas preventivas máximas Tipo 2 Navio para o transporte de produtos com riscos apreciáveis de segurança e ambientais, e que requerem medidas preventivas significativas Tipo 3 - Navio para o transporte de produtos com riscos suficientes de segurança e ambientais, e que requerem um grau de contenção moderado para aumentar a capacidade de sobrevivência em condição de avaria M.Ventura Navios Químicos 13 Tipos de Produtos O Capítulo 17 do Código lista os produtos considerados nocivos e atribui a cada um o Tipo de Navio e o Tipo de Tanque Quando o navio transporta mais do que um tipo de produto A avaria padrão corresponde ao produto associado ao tipo de navio com mais restrições A localização dos tanques é de acordo com os requisitos individuais de cada produto M.Ventura Navios Químicos 14 7

8 Critério de Ameaça à Segurança e ao Ambiente São considerados perigosos os produtos que satisfaçam um dos critérios seguintes: Sejam tóxicos para mamíferos sujeitos a exposição prolongada Causem alterações da pele Cause alterações respiratórias Sejam corrosivo para a pele Tenham um Water Reactive Index (WRI) > 1 Requerem inertização, inibição, estabilização, controlo de temperatura ou controlo ambiental do tanque para evitar uma reacção perigosa Tenham Flash Point < 23 C e uma gama de explosão/inflamação 20% (expresso em volume de ar) Temperatura de autoignição 200 C Sejam classificados nas categorias de poluição X ou Y de acordo com o Anexo II da MARPOL M.Ventura Navios Químicos 15 Lista de Classificação dos Produtos Tipo de Produto (MARPOL) Nome do Produto Tipo de Navio Tipo de Tanque Tipo de Ventilação dos Tanques Informação associada ao tipo de produto nocivo transportado, nas tabelas do Capítulo 17. M.Ventura Navios Químicos 16 8

9 Exemplos de Produtos em que se Aplica Código Tipo 1 Fósforo (X) Parafinas clorinadas (X) Triclorobenzeno (X) Tipo 2 Ácido Acrílico (Y) Ácido Nítrico (Y) Azeite (Y) Parafina (Y) Nitrobenzeno (Y) Tipo 3 Álcool Metílico (Y) Clorofórmio (Y) Ácido Cítrico (Z) Ácido Sulfúrico (Y) M.Ventura Navios Químicos 17 Exemplos de Produtos em que Não se Aplica Código Produto Acetona Bebidas Alcoólicas Álcool Etílico Glicerina Glucose Sulfato Sódio (sol.) Sumos de Frutas Categoria (MARPOL) Z Z Z Z OS Z OS O Capítulo 18 contem uma lista dos produtos aos quais o Código não se aplica. M.Ventura Navios Químicos 18 9

10 Arranjo dos Alojamentos A superstrutura, zonas de serviço e espaços de máquinas não podem ter entradas, tomadas de ar ou aberturas viradas para a zona de carga Têm que ficar na antepara de ré ou nas laterais a uma distância não inferior a 4% L ou a 3 m (mas não necessita de ser > 5 m) Janelas e escotilhas viradas para a zona de carga e nos lados da superstructura e casotas dentro dos limites especificados no paragrafo 8.1 devem ser do tipo fixo (não abrem). Essas janelas e escotilhas, com excepção das janelas da ponte, devem ser construídas de acordo com o padrão "A-60. M.Ventura Navios Químicos 19 Rombo Padrão M.Ventura Navios Químicos 20 10

11 Localização dos Tanques de Carga Os tanques de carga devem ser localizados às distâncias do casco seguintes: Navios Tipo 1 Transversal rombo padrão Vertical rombo padrão Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops) Navios Tipo 2 Vertical rombo padrão Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops) Navios Tipo 3 Sem limitações M.Ventura Navios Químicos 21 Extensão da Avaria (Rombo) Um navio Tipo 1, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio ao longo do seu comprimento Um navio Tipo 2 com L>150 m, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio, ao longo do seu comprimento Um navio Tipo 2 com L 150 m, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da máquina a ré Um navio Tipo 3, com L>225 m, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio ao longo do seu comprimento Um navio Tipo 3, com 125 m L < 225 m, deve sobreviver ao dano em qualquer sítio, ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da máquina a ré Um navio Tipo 3, com L<125 m deve sobreviver ao dano em qualquer sítio ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da máquina a ré M.Ventura Navios Químicos 22 11

12 Critérios de Sobrevivência Em qualquer fase do alagamento A linha de água deve estar abaixo de qualquer abertura que possa dar origem a alagamento progressivo O ângulo de adornamento máximo < 25 (ou < 30 se não houver imersão do convés) Na posição de equilíbrio final A curva de GZ deve prolongar-se pelo menos 20 para além da posição de equilíbrio, associada a um braço de estabilidade residual de pelo menos 0.1 m Área abaixo da curva > m.rad O gerador de emergência deve estar operacional M.Ventura Navios Químicos 23 Ventilação dos Tanques de Carga (1) Todos os tanques de carga devem ser equipados com um sistema de ventilação apropriado à carga neles transportada Estes sistemas devem ser projectados de modo a minimizar a acumulação de vapores da carga sobre o convés a sua entrada em espaços de alojamentos, de serviço ou de máquinas Simultaneamente devem impedir a entrada de água O sistema de ventilação deve estar ligado ao topo do tanque de carga e deverão drenar para o tanque, numa extensão tão grande quanto possível, nas condições de caimento e adornamento de operação M.Ventura Navios Químicos 24 12

13 Ventilação dos Tanques de Carga (2) Os sistemas de ventilação podem ser classificados em Sistemas Abertos que não colocam qualquer resistência ao livre fluxo de vapores da carga para além das perdas de carga Os sistemas abertos podem consistir em saídas de ventilação individuais de cada tanque ou ser agrupadas, tendo em atenção as segregações da carga. Em caso algum poderão ser instaladas válvulas de fecho Sistemas Controlados são aqueles em que são instaladas válvulas para controlar a pressão ou o vácuo no tanque As saídas de ventilação de um sistema de ventilação controlada deverão: Ficar localizadas a não menos do que 6.0 m acima do convés ou acima de um passadiço elevado (se estiver a menos de 4 m de um passadiço elevado) A uma distância 10m, medida na horizontal, da tomada de ar ou abertura para os alojamentos, espaço de serviços ou de máquinas, ou fonte de ignição mais próxima A altura das saídas pode ser reduzida para 3 m desde que sejam montadas válvulas que garantam a velocidade de escoamento vertical de pelo menos 30 m/s M.Ventura Navios Químicos 25 Ventilação dos Tanques de Carga (3) Deverá existir um sistema de ventilação dos tanques de carga de modo a minimizar os perigos devidos à dispersão de vapores inflamáveis ou tóxicos para a atmosfera Os vapores devem ser descarregados através de Saídas de ventilação descritas anteriormente Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e velocidade de escoamento vertical do gás > 30 m/s, mantida durante toda a operação de desgasificação Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e velocidade de escoamento vertical do gás > 20 m/s, que estejam protegidos por dispositivos para evitar a passagem de chama M.Ventura Navios Químicos 26 13

14 Quantidade Máxima de Carga nos Tanques Navio Tipo 1 Tipo 2 Quantidade Máxima p/ Tanque [m3] Os tanques que transportem carga líquida à temperatura ambiente devem ser carregados de modo a não ficarem completamente cheios durante a viagem, tendo em conta as temperaturas elevadas que a carga possa atingir. M.Ventura Navios Químicos 27 MARPOL Anexo II. Regras para o Controlo da Poluição por Substâncias Líquidas Nocivas Transportadas a Granel Entrada em vigor: Janeiro de

15 Classificação dos Produtos Categoria X - Produtos que podem representar um grande perigo para pessoas e para o ambiente descarga proibida Categoria Y - Produtos que podem representar perigo descarga limitada em qualidade e quantidade Categoria Z - Produtos que podem representar um perigo menor menos restrições na descarga Outras Substâncias produtos que não se enquadram nas categorias anteriores e que não representam perigo para os recursos marinhos ou para as pessoas descarga não sujeita a restrições M.Ventura Navios Químicos 29 Óleos Vegetais Não são tóxicos mas são persistentes Alguns (palma, coco, etc.) são transportados em tanques aquecidos e em contacto com a água do mar solidificam e flutuam. Outros (soja, girassol, etc.) apenas flutuam M.Ventura Navios Químicos 31 15

16 Anexo A. Navios Químicos Arranjo Geral ENVC (2000) Lpp = m B = m D = m T = 8.30 m DW = t Vs = 14.0 M.Ventura Navios Químicos 33 16

17 Superstruturas M.Ventura Navios Químicos 34 Superstruturas M.Ventura Navios Químicos 35 17

18 Superstruturas M.Ventura Navios Químicos 36 Superstruturas M.Ventura Navios Químicos 37 18

19 Superstruturas M.Ventura Navios Químicos 38 Casa da Máquina M.Ventura Navios Químicos 39 19

20 Casa da Máquina M.Ventura Navios Químicos 40 Casa da Máquina M.Ventura Navios Químicos 41 20

21 Parcel Tanker (Navio Químico) Clipper Legend 10,000 DWT Químico IMO Tipo II Fairchem Pegasus 19,800 DWT Químico IMO Tipo II M.Ventura Navios Químicos 42 High Endeavour 40,000 DWT Produtos e Químico IMO Tipo II/III M.Ventura Navios Químicos 43 21

22 Links (International Parcel Tanker Association) (Mercado de Transporte de Produtos Químicos) M.Ventura Navios Químicos 44 22