Manuel Ventura Secção Autónoma de Engenharia Naval · – Qualquer caldeira de queima (oil fired...

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Navios Químicos

Manuel Ventura

Mestrado em Engenharia e Arquitectura NavalSecção Autónoma de Engenharia Naval

M.Ventura Navios Químicos 2

Frota Mundial (1996)

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Evolução da Frota (2006)

• Crescimento anual médio de 11%

• Navios Tipos 2 e 3 constituem a grande maioria da frota

• Navios Tipo 1 (máxima perigosidade) têm mantido costa de mercado aproximadamente constante


Características Gerais

• Navios tanques de pequenas dimensões• Elevado número de tanques• Elevado número de tipos de carga transportados em

simultâneo• Bombas individuais para os tanques e sistemas de

encanamentos segregados

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Aspectos Estruturais

• Necessidade vital de tanques limpos (estruturas do convésorientadas 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


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

Espessura total: 6 a 200 mmTanques navios químicosAço + Aço Inox (CLAD)

Espessura total: 6 a 150 mmAço + Cobre/Ligas de Cobre

Espessura total: 6 a 200 mmAço + Níquel/Ligas de Níquel

ObservaçõesAplicaçõesMateriais

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Produção de Aços CLAD

SOLAS Cap.VII – Transporte de Mercadorias Perigosas

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Parte B – Construção e Equipamento de Navios p/ Transporte de Produtos Químicos Líquidos a Granel

• Os navios químicos devem satisfazer os requisitos do IBC Code(tornados assim mandatórios)

International Bulk Chemical Code (IBC Code)

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IBC Code

• Aplica-se a todos os navios, envolvidos no transporte de cargas a granel de produtos químicos perigosos ou substancias líquidas nocivas (NLS – Noxious Liquid Substances) que não o petróleo, independentemente da sua dimensão,

• A filosofia básica do Código é atribuir ao navio químico um Tipo, em função do grau de perigosidade da carga transportada

• O Código lida com o projecto do navio e com equipamentos• Os líquidos cobertos pelo Código são aqueles que têm pressão

de vapor absoluta não superior a 0.28 MPa, à temperatura de 37.8 °C

• O Código atribui calados máximo ao navio para além do requerido pela Convenção das Linhas de Carga


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 trunkspara os espaços que contenham:– Motores de combustão interna usados para propulsão– Outros motores de combustão interna que tenham no conjunto potência >

375 kW– Qualquer caldeira de queima (oil fired boiler) ou outro equipamento de

queima de óleo (geradores de gás inerte, incineradores, etc.)

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Tipos de Navios Tanques Químicos

• Tipo 1 – Navio para o transporte de produtos com riscos muito elevados de segurança e ambientais, e que requerem medidas preventivas máximas

• Tipo 2 – Navio para o transporte de produtos com riscos apreciáveis de segurança e ambientais, e que requerem medidas preventivas significativas

• Tipo 3 - Navio para o transporte de produtos com riscos suficientes de segurança e ambientais, e que requerem um grau de contenção moderado para aumentar a capacidade de sobrevivência em condição de avaria


Tipos de Produtos

• O Capítulo 17 do Código lista os produtos considerados nocivos e atribui a cada um o Tipo de Navio e o Tipo de Tanque

• Quando o navio transporta mais do que um tipo de produto– A avaria padrão corresponde ao produto associado ao tipo de

navio com mais restrições– A localização dos tanques é de acordo com os requisitos

individuais de cada produto

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Critério de Ameaça à Segurança e ao Ambiente

São considerados perigosos os produtos que satisfaçam um dos critérios seguintes:

• Sejam tóxicos para mamíferos sujeitos a exposição prolongada• Causem alterações da pele• Cause alterações respiratórias• Sejam corrosivo para a pele• Tenham um Water Reactive Index (WRI) > 1• Requerem inertização, inibição, estabilização, controlo de

temperatura ou controlo ambiental do tanque para evitar uma reacção perigosa

• Tenham Flash Point < 23°C e uma gama de explosão/inflamação ≥ 20% (expresso em volume de ar)

• Temperatura de autoignição ≤ 200 °C• Sejam classificados nas categorias de poluição X ou Y de acordo com

o Anexo II da MARPOL


Lista de Classificação dos Produtos

Tipo de Navio

Tipo de Tanque

Nome do Produto

Informação associada ao tipo de produto nocivo transportado, nas tabelasdo Capítulo 17.

Tipo de Produto (MARPOL)

Tipo de Ventilação dos Tanques

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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)


Exemplos de Produtos em que Não se Aplica Código

OSSumos de Frutas

ZSulfato Sódio (sol.)

OSGlucose

ZGlicerina

ZÁlcool Etílico

ZBebidas Alcoólicas

ZAcetona

Categoria (MARPOL)

Produto O Capítulo 18 contem uma lista dos produtos aos quais o Código não se aplica.

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Arranjo dos Alojamentos

• A superstrutura, zonas de serviço e espaços de máquinas não podem ter entradas, tomadas de ar ou aberturas viradas para a zona de carga

• Têm que ficar na antepara de ré ou nas laterais a uma distância não inferior a 4% L ou a 3 m (mas não necessita de ser > 5 m)

• Janelas e escotilhas viradas para a zona de carga e nos ladosda superstructura e casotas dentro dos limites especificadosno 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“.


Rombo Padrão

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Localização dos Tanques de Carga

• Os tanques de carga devem ser localizados às distâncias do casco seguintes:

• Navios Tipo 1– Transversal ≥ rombo padrão– Vertical ≥ rombo padrão– Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops)

• Navios Tipo 2– Vertical ≥ rombo padrão– Nunca inferior a 760 mm (Não se aplica a tanques de slops)

• Navios Tipo 3– Sem limitações


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 qualquersítio, 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 qualquersítio ao longo do seu comprimento, excepto nas fronteiras da casa da máquina a ré

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Critérios de Sobrevivência

• Em qualquer fase do alagamento– A linha de água deve estar abaixo de qualquer abertura que possa

dar origem a alagamento progressivo– O ângulo de adornamento máximo < 25° (ou < 30° se não houver

imersão do convés)

• Na posição de equilíbrio final– A curva de GZ deve prolongar-se pelo menos 20° para além da

posição de equilíbrio, associada a um braço de estabilidaderesidual de pelo menos 0.1 m

– Área abaixo da curva > 0.0175 m.rad– O gerador de emergência deve estar operacional


Ventilação dos Tanques de Carga (1)

• Todos os tanques de carga devem ser equipados com um sistema de ventilação apropriado à carga neles transportada

• Estes sistemas devem ser projectados de modo a minimizar – a acumulação de vapores da carga sobre o convés– a sua entrada em espaços de alojamentos, de serviço ou de

máquinas

• Simultaneamente devem impedir a entrada de água• O sistema de ventilação deve estar ligado ao topo do tanque

de carga e deverão drenar para o tanque, numa extensão tão grande quanto possível, nas condições de caimento e adornamento de operação

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• 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



• Deverá existir um sistema de ventilação dos tanques de carga de modo a minimizar os perigos devidos à dispersão de vapores inflamáveis ou tóxicos para a atmosfera

• Os vapores devem ser descarregados através de– Saídas de ventilação descritas anteriormente– Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e

velocidade de escoamento vertical do gás > 30 m/s, mantida durante toda a operação de desgasificação

– Saídas de ventilação com altura acima do convés > 2.0 m e velocidade de escoamento vertical do gás > 20 m/s, que estejam protegidos por dispositivos para evitar a passagem de chama

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Quantidade Máxima de Carga nos Tanques

3000Tipo 2

1250Tipo 1

Quantidade Máxima p/ Tanque[m3]

Navio

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.

MARPOL – Anexo II. Regras para o Controlo da Poluição por Substâncias Líquidas Nocivas

Transportadas a Granel

Entrada em vigor: Janeiro de 2007

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Classificação dos Produtos

Categoria X - Produtos que podem representar um grande perigopara pessoas e para o ambiente – descarga proibida

Categoria Y - Produtos que podem representar perigo – descargalimitada em qualidade e quantidade

Categoria Z - Produtos que podem representar um perigo menor– menos restrições na descarga

Outras Substâncias – produtos que não se enquadram nascategorias anteriores e que não representam perigopara os recursos marinhos ou para as pessoas –descarga não sujeita a restrições


Óleos Vegetais

• Não são tóxicos mas são persistentes• Alguns (palma, coco, etc.) são transportados em tanques

aquecidos e em contacto com a água do mar solidificam e flutuam.

• Outros (soja, girassol, etc.) apenas flutuam

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Anexo A. Navios Químicos


Arranjo Geral

ENVC (2000)

Lpp = 134.00 m

B = 23.00 m

D = 12.40 m

T = 8.30 m

DW = 15500 t

Vs = 14.0’

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Superstruturas


Superstruturas

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Superstruturas


Superstruturas

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Superstruturas


Casa da Máquina

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Casa da Máquina


Casa da Máquina

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Parcel Tanker (Navio Químico)

• Clipper Legend• 10,000 DWT• Químico IMO Tipo II

• Fairchem Pegasus• 19,800 DWT• Químico IMO Tipo II


High Endeavour

• 40,000 DWT• Produtos e Químico

IMO Tipo II/III

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Links

• www.ipta.org.uk (International Parcel Tanker Association)• www.icispricing.com (Mercado de Transporte de Produtos

Químicos)

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