OPERAREA NAVELOR SPECIALIZATE TANCURI SUPORT CURS

1

NATURA I PROPRIETILE PETROLULUI 1.1. Generaliti

Hidrocarburile sunt compui ai hidrogenului i carbonului, care la temperaturi i presiuni normale, pot fi : gazoase, lichide sau solide, n funcie de complexitatea lor molecular. Amestecurile de asemenea hidrocarburi i ali compui organici, care se gsesc n pmnt sub form de zcmnt, poart numele de iei. Depozitele petroliere naturale sunt gazoase, lichide sau solide, n funcie de proporia relativ a hidrocarburilor aflate n amestec. n sensul cel mai larg, noiunea de petrol cuprinde totalitatea hidrocarburilor care se gsesc n pmnt. n sensul restrns, comercial, noiunea de petrol este redus la : depozitele lichide cunoscute sub denumirea de iei, depozitele gazoase denumite gaze naturale i depozitele solide cum sunt bitumurile i asfalii. Majoritatea ieiurilor conin substane gazoase i solide n soluie. Gazele sunt ndeprtate din soluie fie n timpul extraciei, fie n timpul primei etape de rafinare, contribuind la producia total de gaze naturale. O parte din solide este ndeprtat n timpul rafinrii ieiului, sub form de bitum i parafin, iar o parte rmne n soluia produselor lichide . n starea sa natural, petrolul este un lichid de culoare cafeniu verzui spre negru, a crui densitate la 150C este de 0,80 0,95 (densitatea API la 600C este de 45,4 47,4). Petrolul este format dintr-un amestec de hidrocarburi cu greuti i structuri moleculare diferite, care sunt clasificate n trei grupe principale. La analiz, se constat c, un iei tipic conine aproximativ 85% carbon i 13% hidrogen, diferena pn la 100% fiind format din oxigen, sulf i nitrogen, care pot combina cu hidrogenul i carbonul, i dintr-o mic cantitate de diverse metale cum ar fi vanadiul i nichelul. Din punct de vedere practic este preferabil s privim ieiul ca pe un compus din mai multe fraciuni ale cror puncte de fierbere au o cretere gradat i continu dect s-l privim ca pe un amestec de compui chimici individuali. 1.2. Tipuri de iei Aspectul coloristic al ieiului n general, variaz foarte mult de la un cmp petrolier la altul, de la culoarea negru glbui a lichidelor mobile, la culoarea neagr a ieiurilor vscoase sau semisolide. Toate ieiurile conin hidrocarburi, dar acestea se difereniaz ntre ele, funcie de masa molecular, tipul i dimensiunile hidrocarburilor. Unele ieiuri au un coninut mai ridicat de constitueni parafinici, altele au un coninut mai ridicat de constitueni naftenici. Natura ieiului se

2

extinde i asupra produselor fabricate. ieiurile naftenice sunt predispuse la formarea asfalilor, n timp ce ieiurile parafinice produc parafin. n funcie de natura hidrocarburilor pe care le conin, ieiurile sunt mprite n trei mari categorii: a) ieiurile cu baz parafinic: Au un coninut ridicat de parafin, care este solid la temperatura mediului; foarte puine materii bituminoase dau o bun producie de parafin i uleiuri de ungere de calitate superioar. b) ieiurile cu baz asfaltic: Au un coninut redus de parafin, dar posed cantiti mari de materii asfaltice. Din ele se obin uleiuri de ungere cu o vscozitate foarte sensibil la temperatur, dar, care prin metode speciale de rafinare, pot echivala cu cele parafinice. c) ieiuri cu baza mixt: ieiurile din aceast categorie conin, n proporie substanial, att materii parafinice ct i asfaltice, mpreun cu anumite cantiti de hidrocarburi aromatice. 1.3. Proprietile chimice ale petrolului Proprietile chimice ale ieiurilor variaz n raport cu compoziia lor chimic : a) Hidrocarburile n majoritatea ieiurilor au fost identificate urmtoarele clase de hidrocarburi : Hidrocarburi parafinice CnH2n+2 Hidrocarburi naftenice CnH2n Hidrocarburi aromatice CnH2n-6 Coninutul de hidrocarburi parafinice, naftenice i aromatice difer de la un zcmnt la altul . Aceste hidrocarburi formeaz compuii principali care determin caracterul petrolului i principalele lui proprieti . b) Compuii cu oxigen Au fost identificai urmtorii compui cu oxigen : ieiului ; Fenolii : se gsesc n iei n cantiti foarte mici i nu au o influen asupra proprietilor acestuia . 3 Acizii naftenici: se gsesc n proporie mic, sunt derivai ai hidrocarburilor Acizii grai : datorit coninutului foarte mic acetia nu influeneaz caracterul naftenice , imprim ieiului un caracter acid ;

c) Compuii cu sulf n iei se gsesc combinaii ale sulfului cu hidrocarburile . Compuii cu sulf din iei imprim proprieti nedorite produselor : miros neplcut i o aciune coroziv asupra pereilor tancurilor . d) Compuii policiclici cu oxigen, sulf i azot Aceti compui sunt substane complexe solide sau semisolide, avnd greuti moleculare foarte mari i temperaturi de fierbere foarte ridicate . e) Substane minerale Substanele minerale coninute n iei sunt : Impuritile mecanice ; Compui organici ai diferitelor metale . 1.4. Proprietile fizice ale petrolului

Proprietile fizice ale petrolului variaz n raport cu compoziia lui chimic . Determinarea proprietilor fizico-chimice ale produselor petroliere se execut prin analiza n laborator a probelor luate din acestea i prin folosirea unor relaii empirice sau nomograme, stabilite pe baza unor date experimentale care, in foarte multe cazuri difer de la un produs la altul . n urma analizelor de laborator se determin urmtoarele : a) Densitatea Reprezint masa unitii de volum determinat in vid i este dat de relaia : = m . v

Valoarea densitii variz foarte mult cu temperatura, motiv pentru care determinarea acesteia se face la temperaturi diferite . Notarea densitii se face : 15 , 15,6 , 20 , etc. Densitatea furnizeaz urmtoarele informaii asupra calitii petrolului : puterea caloric, proprietile de ardere, curgerea prin tubulaturi, etc . n practic sunt folosite urmtoarele noiuni ale densitii : 1.Greutatea specific Reprezint raportul dintre greutatea G i volumul V al unui produs aflat n anumite condiii de temperatur i presiune . Determinarea se face cu relaia : G m* g = ; g = 9,81m / s 2 V V

=

Din relaie se observ c greutatea specific este dependent de acceleraia gravitaional, care variaz funcie de poziia pe glob . 4

2. Densitatea relativ d Reprezint raportul dintre densitatea produsului i densitatea unui produs de referin -etalon aflat ntr-o anumit stare de presiune i temperatur . Ca produs etalon s-a luat apa distilat n vid fr urme de gaz la presiunea de 1,0132 barri (760mmHg) i temperatura de 40C, pentru Romnia i 150C sau 15,60C (600F) pentru alte ri . Notarea densitii relative se face d420, iar transformarea densitii d420 n d 15,6 i invers se face cu relaia d420 = d 15,6 -f ; f este un factor de corecie a crui valoare este dat n tablele ASTM-IP. 3. Densitatea n grade API Este o exprimare convenional, care se calculeaz cu relaia : API = 147,5 131,5 15 6 d15,,615 , 6 15 , 6

n sistemil internaional de msur (S.I.) , densitatea se exprim n kg/m3; n practic se mai utilizeaz exprimarea n g/cm3. Greutatea specific se exprim n N/m3, iar n practic n kgf/dm3 . Densitatea relativ, fiind un raport a dou densiti, este adimensional ; la temperatura de 40C i presiunea de 1,0132 barri, densitatea apei este egal cu unitatea, deci densitatea relativ este numeric egal cu densitatea . Pentru determinarea densitii se folosesc areometrele si termometrele . b) Vscozitatea Este proprietatea fluidelor de a opune rezisten la curgere , ca rezultat al interaciunii mecanice dintre particulele constituente. Vscozitatea poate fi : 1. Vscozitatea dinamic Reprezint raportul dintre tensiunea tangenial i gradientul de vitez in acelai punct. n sistemul CGS se msoar n poise (P), iar n S.I. unitatea de msur este N*s/m2; P=0,1N*s/m2. 2. Vscozitatea cinematic Reprezint raportul dintre vscozitatea dinamic a unui produs i densitatea sa, ambele determinate la aceeai temperatur i presiune. n sistemul CGS unitatea de msur este STOKESul (St) iar n S.I. m2 /s; 1cSt=0,1m2/s. n practic vscozitatea produselor petroliere lichide se exprim n uniti convenionale cum sunt gradul Engler, secunda Rewood, secunda Saybolt, etc. Vscozitatea produselor petroliere lichide variaz puin cu presiunea pn la 100 barri variaia este neglijabil i mult cu temperatura; cu ct temperatura crete vscozitatea este mai mic. 5

c) Culoarea Reprezint unul din criteriile de apreciere comercial a produselor petroliere. Culoarea produselor petroliere este determinat cu aparatura standard de laborator. d) Coninutul de ap Produsele petroliere conin ap n cantiti variabile, fie dizolvat, fie n suspensie sau sub form de emulsii mai mult sau mai puin stabile. Determinarea cantitii de ap se execut n laborator prin metode fizico-chimice, care pot fi calitative sau cantitative. e) Coninutul de impuriti mecanice Impuritile mecanice existente n produsele petroliere, de regul, se gsesc n cantiti mici i provin din materialele folosite n procesele de fabricaie, insufficient filtrate, din adausurile unor compui cu coninut ridicat de impuriti aditivi- , din impuritile existente n tancurile de depozitare rugin, nisip, etc. fie din praful atmosferic. Determinarea coninutului de impuriti mecanice se realizeaz simultan cu determinarea coninutului de ap, prin metoda centrifugrii. f) Greutatea petroleum n aer i n vid Pn la Conferina de la Bruxelles din 1949, densitatea standard a aerului avea valori diferite, dup cum urmeaz : n S.U.A., aerul standard pentru convertirea maselor n vid avea greutatea specific de 0,001217 g/cm3 la t=600F, p=760 mm Hg i o umiditate relativ de 50%; n Marea Britanie, greutatea specific era egal cu 0,00122 g/cm3 la o umiditate relativ de 66%. n rile care folosesc sistemul metric, cantitile n vrac de produse petroliere sunt greuti n vid iar cntririle comerciale directe se fac n aer. Pentru evitarea naconcordanelor i uurarea calcului , la Conferina din 1949 s-a stabilit ca greutatea produselor petroliere n vrac s fie calculat ca greutate n aer, stabilindu-se o densitate standard a aerului de 0,00122 g/cm3 la temperatura de 150C. Greutatea n aer reprezint valoarea oricrei greuti cntrite n aer cu etaloane de densitate fr s se in cont de plutirea n mediul gazos. g) Puncte de temperatur Ca pucte de temperatur definitorii pentru petrol sunt considerate valorile exprimate n grade de temperatur pentru punctul de aprindere, punctul de ardere i punctul de congelare. 1. Punctul de aprindere Reprezint temperatura la care trebuie nclzit petrolul pentru a degaja suficieni vapori, care, mpreun cu aerul de la suprafaa sa s formeze un amestec inflamabil. Determinarea 6

valori punctului de aprindere se face n condiii de laborator, n fucie de tipul produsului, prin metoda cupei deschise sau a cupei nchise. 2. Punctul de ardere Reprezint temperatura la care un amestec inflamabil, odat aprins continu s ard. La punctul de ardere, amestecul inflamabil se afl la o temperatur situat cu aproximativ 30C (5,40F) deasupra punctului de aprindere. 3. Punctul de congelare Reprezint temperatura la care un produs petrolier nceteaz s mai curg. D indicaii asupra comportrii ieiului n timpul transportului i al depozitrii. Temperatura de congelare este determinat de compoziia amestecului de hidrocarburi : Tieiuri parafinoase ieiuri parafinoase 160C. 240C 70C460C

ieiuri neparafinoase 230C.700C 1.5. Evaporarea petrolului i presiunea de vapori

Vaporii eliberai de materialele combustibile sunt aceia care ard ; cnd emisia de vapori nceteaz, arderea nceteaz. Pericolele asociate cu petrolul depind n mod direct de capacitatea de a emana vapori prin evaporarea petrolului. Un lichid este considerat volatil atunci cnd se evaporeaz uor, la temperaturi i presiuni normale ; lichidele care nu au asemenea caliti sunt considerate a fi nevolatile . Cu ct de la suprafaa unui material sunt eliberai mai muli vapori , cu att acest material vaporizeaz mai mult. Vaporizarea crete odat cu creterea temperaturii materialului. Atunci cnd un lichid este nclzit, o parte din cldur este folosit pentru a-i crete temperatura, iar o alt parte este folosit pentru vaporizarea sa. Moleculele unui lichid se afl ntr-o micare continu, la o vitez care variaz direct cu temperatura lichidului. Dac temperatura acestuia este suficient de ridicat, moleculele sparg n mod continuu suprafaa lichidului i se difuzez n spaiul situat deasupra acestuia, sub form de vapori. Acest fenomen se numete evaporare. Cnd petrolul se afl ntr-un container nchis, numrul moleculelor aflate n spaiul de deasupra lichidului va atinge, eventual, valoarea maxim, la temperatura dat. Presiunea exercitat asupra pereilor containerului, crete odat cu creterea emisiei i reprezint suma presiuni aerului i a moleculelor de vapori. Presiunea exercitat de vapori se numete presiunea de vapori a lichdului la temperatura respectiv. O viitoare evaporare a lichidului 7

este posibil numai prin reducerea presiunii n spaiul de vapori operaiune realizat prin eliberarea vaporilor sau prin creterea temperaturii. 1.5.1 Presiunea vaporilor saturai Un petrol, volatil, aflat intr-un container nchis, va produce vapori la temperatura mediului, pn cnd spaiul situat deasupra suprafeei sale va deveni saturat cu vapori. Moleculele de vapori din acest spaiu se afl n continu micare i o mare parte din acestea se rentorc n masa lichidului. Aceasta este condensarea, iar atunci cnd devine egal cu evaporarea, concentraia de vapori din container va fi la valoarea sa maxim. n aceast situaie, nu nseamn c spaiul situat deasupra petrolului conine 100% vapori, dar acest spaiu nu poate s nmagazineze mai muli vapori la acea temperatur. Dac, dup ce spaiul devine saturat cu vapori, temperatura petrolului este mrit, viteza moleculelor devine mai mare i n acest fel suprafaa petrolului va fi spart mult mai uor ; evaporarea depete condensarea pn se obin din nou condiiile de echilibru. Un petrol nevolatil evaporeaz foarte lent, astfel c acestuia i trebuie numai o cantitate mic de vapori deasupra sa pentru ca evaporarea s fie egal cu condensarea. n acest fel, spaiul de ulaj este saturat cu o concentraie redus de vapori. Petrolurile volatile, aflate n compartimente de mici dimensiuni evaporeaz rapid iar saturaia apare rapid. n compartimente mari cum sunt cargotancurile, n special n spaii mari de ulaj, saturaia apare dup un interval de timp ndelungat, de ordinul orelor. Aceast ntrziere se explic prin faptul c vaporii de petrol sunt mai grei dect aerul i au tendina de a strastifica, n mod orizontal, la suprafaa petrolului. n imediata vecintate a petrolului se ntlnete un strat de vapori saturai, n timp ce, naintnd pe vertical in spaiul de ulaj, straturile devin din ce n ce mai difuze. Vaporii de petrol situai la nivelul suprafeei lichidului exercit asupra acestuia o presiune care variaz direct proporional cu concentraia lor. Aceast presiune se numete presiunea de vapori i are valoare maxim cnd spaiul este saturat cu vapori. Presiunea maxim de vapori, la temperatura dat se numete presiunea vaporilor saturai saturated vapour pressure SVP - . Un lichid fierbe cnd SVP-ul su devine egal cu presiunea atmosferic.

1.5.2. Presiunea real de vapori T.V.P.

8

ieiul este un amestec constituit dintr-o gam larg de compui de hidrocarburi. Punctele de fierbere ale acestor compui variaz de la 1200C pn +4000C, iar caracteristicile de volatilitate depind de cantitatea constituenilor cu punct de fierbere sczut, care sunt mai volatili . Tendina ieiului de a produce gaze este caracterizat de presiunea de vapori. Presiunea de vapori a unui compus pur depinde numai de temperatura sa, n timp ce presiunea de vapori a unui amestec depinde att de temperarur ct i de volumul spaiului n care are loc vaporizarea. Presiunea real de vapori reprezint valoarea de echilibru a presiunii de vapori dintr-un amestec, atunci cnd raportul gaz/lichid este practic zero ; aceasta este cea mai ridicat presiune de vapori ce poate fi atins, la o temperatur specificat . Atunci cnd presiunea real de vapori depete valoarea presiunii atmosferice, lichidul ncepe s fiarb. Presiunea real de vapori a unui amestec petrolier indic capacitatea de evaporare a petrolului. 1.6. Inflamabilitatea petrolului

n procesul arderii, gazele de hidrocarburi reacioneaz cu oxigenul din aer i se genereaz dioxid de carbon i ap. Aceast reacie produce suficient cldur pentru a forma o flacr vizibil care se deplaseaz prin amestecul de vapori de petrol i aer. Cnd gazul situat deasupra unui lichid petrolier este aprins, cldura produs este suficient pentru a evapora suficient gaz proaspt care s menin flacra i s aib loc arderea lichidului. n fapt, acesta este gazul care arde i care este continuu generat din lichid pn la epuizarea complet a acestuia. Un amestec format din gaze de hidrocarburi i aer, nu poate fi aprins i ars, dac, n compoziia acestuia, gazul se afl sub limita unei anumite concentraii numit zon de inflamabilitate. Limita inferioar a zonei de inflamabilitate, cunoscut sub denumirea de limit inflamabil inferioar - lower flammable limit LFL reprezint acea concentraie de gaze de hidrocarburi, sub care se afl insuficient gaz de hidrocarburi pentru a susine i propaga arderea. Limita superioar a zonei de inflamabilitate poart denumirea de limit superioar de inflamabilitate- upper flammable limit UFL i reprezint acea concentraie de gaze de hidrocarburi, peste care se afl o cantitate insuficient de aer pentru a susine i propaga arderea . Limitele de inflamabilitate variaz difereniat, atunci cnd este vorba de gazele pure de hidrocarburi i de amestecurile de gaze derivate din diverse sorturi de petrol lichid . n practic, limita inferioar i cea superioar a mrfii transportate n cargotancuri, n general, poate fi considerat a fi cuprins ntre 1-10% din volumul respectiv. 9

mprirea petrolului lichid n diverse clase de inflamabilitate se bazeaz pe valoarea punctului de inflamabilitate a presiunii de vapori. Principiul care st la baza clasificrii const n aprecierea dac la temperatura mediului ambiant, n spaiul de deasupra lichidului se formeaz sau nu un amestec inflamabil gaz-aer echilibrat. n scopuri practice, lichidele petroliere au fost grupate n dou categorii : Petrolul volatil : are punctul de aprindere, determinat dup metoda de testare a cupei nchise, situat la valori mai mici de 600C (1400F).Unele lichide petroliere clasificate n aceast categorie sunt capabile s produc un amestec gaz-aer echilibrat n cadrul zonei inflamabile atunci cnd se afl la temperatura normal a mediului ambiant, n timp ce, cea mai mare parte a lichidelor produc un amestec gaz-aer echilibrat deasupra limitei superioare de inflamabilitate, la temperatura normal a mediului ambiant. Benzina i majoritatea ieiurilor se ncadreaz n cea de-a doua categorie. n practic, benzina i ieiul sunt manipulate nainte ca condiiile de echilibru s fie atinse, fapt ce face ca amestecul gaz-aer s se afle n condiiile zonei de inflamabilitate. Petrolul nevolatil : are punctul de aprindere situat n jurul valorii de 600C (1400F) sau peste aceast valoare, aa cum a fost determinat prin metoda de testare a cupei nchise. Petrolurile lichide clasificate n aceast grup produc, cnd se afl la temperatura normal a mediului ambiant, concentraii echilibrate de gaz, sub limita inferioar de inflamabilitate. 1.7. Toxicitatea petrolului

Pericolul toxicitii la care este supus personalul n timpul operaiilor de la tanc apare din contactul cu gazele de diferite tipuri. Unul dintre cele mai eseniale efecte ale substanelor nocive, coninute n produsele petroliere este asfixia. Dintre elementele asfixiante se pot enumera: azotul N, dioxidul de carbon co2, metanul CH4, etanul C2H6, propanul C3H3 i butanul C4H10. Prin nlocuirea oxigenului normal prezent n aer, produsele asfixiante priveaz sngele de oxigen, ducnd la incontien i chiar moarte. Asfixia chimic produce sufocarea prin reducerea capacitii de oxigenare a sngelui. n concentraii de 0,04% din volumul de aer, monoxidul de carbon CO devine fatal pentru o persoan expus timp de peste o or ntr-o asemenea atmosfer. Monoxidul de carbon este mult mai periculos dect butanul sau propanul, care devin periculoi numai prin tendina de nlocuire a oxigenului, dar care au un efect toxic destul de slab. Unele substane, cum ar fi amoniacul, dioxidul de sulf i furfurolul, au un efect iritant asupra cilor respiratorii superioare i asupra ochilor, dar sunt capabile, atunci cnd sunt inspirate

10

n cantiti mari s produc efecte grave asupra plmnilor. Efecte distructive asupra plmnilor au de asemenea i compuii vanadiului. Caracteristic unei substane toxice este vtmarea esuturilor vii, atunci cnd substana este absorbit n doze mici. Concentraia dozei este caracteristica principal pentru determinarea gradului de toxicitate a substanei. Substanele toxice acioneaz asupra sistemului nervos central, rinichilor, ficatului i sngelui. Ptrunderea substanelor n corp poate fi fcut prin snge, inhalare sau absorbire la nivelul pielii. Substanele care acioneaz asupra sistemului nervos central au un efect de narcoz asupra persoanelor. Efectele toxice acute se manifest n urma unor expuneri scurte n timp ce efectele cronice rezult n urma expunerilor prelungite. Contactul direct al unor produse petroliere lichide cu pielea poate produce o stare de inflamare a acesteia, producnd dermatite i ulceraii. O serie de hidrocarburi policiclice sunt cancerigene. Ca unitate de apreciere a cantitii de substane vtmtoare n aer, la care este expus o persoan timp de opt ore pe zi, pentru o perioad lung de timp, fr pericol pentru sntate, este dat de valoarea limit de treapt Threshold limit value T.L.V. - . Reacia la substanele vtmtoare difer de la persoan la persoan, motiv pentru care valorile date de T.L.V. vor fi folosite numai ca mrimi de ghidare n controlul pericolului pentru sntate. n cazul substanelor acute, cum sunt benzenul i hidrogenul sulfurat, limita de treapt nu trebuie s fie depit nici chiar pentru perioade foarte scurte de timp. 1.7.1. Toxicitatea vaporilor de petrol

Inhalarea vaporilor de hidrocarburi prezeni n iei devine periculoas numai n spaii nchise sau atunci cnd o persoan este expus o perioad mai lung de timp, la vaporii scpai prin deschiderile din puntea cargotancurilor, care conin petrol din Clasa I cu punct de aprindere mai mic de 310C - . Efectul toxicitii vaporior de petrol asupra persoanelor expuse n funcie de concentraie este urmtorul : 0,1% (1000 ppm ) : irit ochii dac expunerea este de o or ; 0,2% (2000 ppm ) : irit ochii , nasul i gtul, produce ameeal, tulburri de echilibru i instabilitate la o expunere de o jumtate de ora , turmentaie (intoxicaie alcoolic ) ; 0,7%(7000ppm) :simtom de beie turmentaie ; 11 la o expunere de cinsprzece minute ;

1,0% (10.000 ppm) : beia rapid care poate duce la pierderea cunotinei i la moarte, dac expunerea continu ; 2,0%(20.000 ppm) : paralizia i moartea au loc foarte rapid. Ca o atmosfer aer vapori de petrol s fie respirabil pentru o perioad lung de timp, concentraia de vapori nu trebuie s depeasc 0,05% (500 ppm). La bordul navei, concentraiile de vapori de petrol periculoase pentru sntate sunt determinate cu ajutorul indicatoarelor de gaze combustibile. Un grad foarte ridicat de toxicitate l reprezint vaporii de benzen. Acetia au un efect narcotic mult mai puternic dect cei provenii din hidrocarburile din grupul benzinei. Efectele toxicitii vaporilor de benzen sunt urmtoarele : 3000 ppm : tolerabil pentru 30-60 minute ; 7500 ppm : periculos dup 30-60 minute ; 20000 ppm : fatal dup o expunere de 5-10 minute. Limita treapt pentru benzen este recomandat la valoarea de 25 ppm. 1.7.2. Toxicitatea hidrogenului sulfurat Hidrogenul sulfurat existent n iei prezint dou caracteristici eseniale, i anume : toxicitatea i mirosul. Ca gaz n sine, hidrogenul sulfurat este extrem de toxic i n concentraii aproximativ reduse, poate provoca, relativ rapid, incontien i moarte, atunci cnd este inspirat. n plus, atunci cnd se afl n concentraii slabe, are un miros neplcut, de ou stricat. Concentraiile mari de hidrogen sulfurat paralizeaz simul mirosului. Limita de prag pentru concentraia de hidrogen sulfurat este de 10 ppm. Efectele toxicitii vaporilor de hidrogen sulfurat funcie de concentraie sunt urmtoarele : 100 ppm : iritaii locale ale ochilor i cilor respiratorii dup o expunere mai mare de 60 minute ; 200 ppm : iritaii puternice ale ochilor i sistemului respiratoa ; iritarea ochiilor se produce dup circa 5-10 minute ; 500 ppm : pericol foarte mare pentru sntate dac este inspirat o perioad de circa 15-30 minute ; risc de pneomonie, dureri de cap, iritri puternice ale ochilor i sistemului respirator : 1000 ppm : colaps instantaneu i ncetarea respiraiei. Concentraia de vapori de hidrogen sulfurat ntr-un cargotanc depinde de cantitantea de hidrogen sulfurat dezvoltat n masa petrolului, presiunea de vapori, temperatura acesteia, volumul spaiului de ulaj, etc. 12

Atunci cnd se execut operaiuni de msurare a ulajului sau se iau probe din marf, cargotancul trebuie s fie ventilat liber prin catarg, nainte de a se proceda la deschiderea capacelor, n scopul prevenirii formrii unei atmosferer bogate n hidrogen sulfurat la nivelul punii. Persoanele care au fost gazate cu hidrogen sulfurat trebuie s primeasc ajutor medical de urgen. n acest sens, prima msur este aceia este de a scoate persoana la aer curat i iniierea imediat a respiraiei artificiale, inclusiv administrarea de oxigen. 1.8 Alte marfuri lichide transportate in vrac 1.8.1 TRANSPORTUL ULEIULUI LUBRIFIANT

Transportul uleiului lubrifiant este un transport specializat iar navele angajate constant n acest transport sunt, fie amenajate pentru acest transport, fie construite special cu linii i pompe numeroase. Datorit faptului c toate uleiurile lubrifiante sunt considerate ca o marf foarte scump, nu se permite dect o mic pierdere prin reziduuri sau contaminare iar importana acestui fel de transport const, n mod egal att n pregtirea navei ct i n separarea liniilor. Tocmai datorit acestei valori ridicate ca marf, uleiurile lubrifiante sunt din ce n ce mai mult transportate n butoaie metalice, evident un transport costisitor dac se face referire la ambalaj i la volumul de transportat, fa de transportul n vrac care este mult mai rentabil. Apa emulsioneaz uleiul lubrifiant i deci, toate tancurile, liniile, pompele, valvele, etc. trebuie complet uscate nainte de ncrcarea acestei mrfi. Problema este deci destul de dificil cci nava trebuie pregatit pe timpul cnd este n balast. Navele special construite pentru acest transport au tancuri dublu-fund i dup descrcare tot balastul este depozitat n dublu fund. Indiferent care ar fi tipul de construcie al navei destinat pentru transportul uleiului lubrifiant, dup ce s-a facut drenarea i uscarea tuturor tancurilor n vederea ncrcrii, tancul din pupa de la fiecare seciune de linie se deschide permind apei s se scurg napoi pe linie; de asemenea, toate valvele vor fi deschise. Numele atribuite diferitelor uleiuri lubrifiante difer considerabil dup companiile care le produc ns acest tip de marf este ncrcat sau descrcat dup instruciunile prilor interesate.

18.2. TRANSPORTUL BITUMULUI Bitumul este o substan de culoare neagra, uneori maro nchis, care poate fi prezentat sub form solid, semisolid sau vscoas, n funcie de temperatur. Deriv din anumite tipuri de iei 13

i este, n general, clasificat comform numrului de penetrare, nelegndu-se prin numr de penetrare al unei categorii de bitum, msura consistenei sale i se determin prin teste de laborator. Bitumul este folosit n prepararea asfaltului i a altor produse similare. Se transport n vrac, pe mare, cu navele special amenajate sau solidificat n ambalaje de placaj, pe cale rutier. Navele pentru transportul bitumului sunt special construite pentru transportul acestui produs la temperaturi nalte. Aceste nave sunt prevzute cu dublu fund, tancuri laterale care izoleaz tancurile centrale i cu serpentine de nclzire de construcie special, aezate n straturi la diferite nivele n interiorul tancului. Tubulatura i pompele sunt prevzute cu izolaie, iar liniile de pe punte sunt prevzute cu un canal de abur n plus. Majoritatea sorturilor (tipurilor) de bitum sunt manipulate la temperaturi de peste 250F cci sub aceast temperatur ele devin dificil de manipulat. Dublul fund i tancurile laterale sunt deservite de o tubulatur special care poate fi utilizat pentru cazurile n care nava transport i alte produse dect bitum. Bitumul fiind o marf grea, ncrcarea numai a tancurilor centrale este suficient pentru ca nava s fie ncrcat complet i la marc, tancurile laterale putnd fi folosite pentru ncrcarea diferitelor grade de iei cu o ncrcare mai mic de bitum. Pregtirea navei pentru ncrcarea bitumului const, n primul rnd n eliminarea oricror urme de ap de pe fundul tancurilor cci bitumul care se ncarc la temperaturi nalte, n contact cu apa fierbinte, spumeaz. De asemenea, nainte de ncrcare, balastul din dublul fund i din tancurile laterale se arunc cci apa din aceste compartimente ar rci bitumul. ncrcarea bitumului presupune o operaie destul de greoaie i complicat fiindc toat tubulatura de ncrcare este nclzit i trebuie, n prealabil testat cu jeturi de aer comprimat pentru a verifica dac tubulatura nu este blocat ntr-un punct, de ctre reziduurile dintr-un transport anterior. Pe timpul voiajelor scurte se poate menine o temperatur destul de ridicat pn la portul de descrcare; pentru voiaje mai lungi, se va cuta s se menin o temperatur convenabil care s permit ca pregtirea pentru descrcare s se fac n cel mai scurt timp prin ridicarea temperaturii de descrcare. Aceast problem ns este o problem a fiecarei nave i depinde de gradul de experien a personalului navei respective. Descrcarea bitumului necesit meninerea unei temperaturi suficient de mare pentru a feri pompele de blocare, n cazul rcirii bitumului, i n acelai timp s se obin o vscozitate convenabil pomprii.

18.3. TRANSPORTUL MELASELOR

14

Melasa este un extract nerafinat din trestie de zahr sau sfecl de zahr i este de dou ori mai grea dect apa. Navele destinate acestui transport sunt nave obinuite, cu ntrituri speciale sau sunt nave special construite pentru acest scop. Melasa trebuie nclzit att la ncrcare ct i la descrcare i n comparaie cu uleiurile minerale, operaiile de manipulare sunt mult mai ncete. Dup descrcarea melaselor, tancurile sunt splate cu ap srat care elimin toate urmele de melas fr nici o dificultate. Cum aceste nave sunt, adesea angajate i n transportul uleiurilor minerale, procesul de curare a tancurilor cnd se trece la transportul de melase este similar cu cel al navelor care trec de la transportul produselor negre la produse curate i cere o mare atenie.

18.4. TRANSPORTUL ULEIURILOR VEGETALE

Fructul i smna tuturor plantelor conin ulei sau grsimi; cantitatea de ulei variaz cu felul plantei: la smna de ricin uleiul este n cantitate de circa 55% iar la porumb de numai 10% maximum. Cele mai importante uleiuri vegetale transportate n vrac sunt: uleiul de tung (o plant care crete n China i Japonia), uleiul de cocos, bumbac, floarea soarelui, capoc, linte, palmier, etc. Toate uleiurile sunt, mai mult sau mai puin inflamabile, ns nici unul dintre ele nu este periculos; pericolul exist cnd sunt stivuite n contact cu zdrene textile, fibre de iuta, cnepa, bumbac, rumegu i cnd combustia este spontan, n special la uleiul de linte. n prezent, volumul uleiurilor transportate n vrac a crescut considerabil. La navele noi, n unele cazuri, tancurile sunt construite fr santine pentru a uura curarea lor dup descrcare. n aceste cazuri se asigur la capetele tancurilor orificii largi de drenaj, n afar de cele prevzute pentru ulei sau ap de balast. Tancurile trebuie s fie complet etane i foarte curate; n cazul uleiurilor comestibile, orice urm de vopsea metalic sau bituminoas va fi ndeprtat pentru a nu contamina uleiul. Pregtirea tancurilor pentru transportul uleiurilor comestibile se face dup anumite procedee. n cazul tancurilor folosite anterior numai pentru mrfuri generale curate (deep-tancuri) curarea lor nu va necesita damfuirea cum este cazul la tancurile care au transportat combustibil sau lubrifiani. n toate cazurile, nainte de a primi uleiurile vegetale n vrac se va cere expertului ncrctorului s se controleze tancurile pentru a putea s certifice sau s accepte, n scris, c tancurile sunt apte din toate punctele de vedere s primeasc i s transporte uleiul prevzut. Certificatul va fi n posesia comandantului sau agentului nainte de nceperea ncrcrii.

15

Dac este posibil, nava va sosi n port cu deep-tancurile pline cu ap (orice reziduuri de ulei transportat anterior, va fi eliminat astfel prin pomparea apei n tanc i santine i apoi prin eliminarea ei); tancurile presate, coferdamurile i paioalele coridorului, curate i gata de control. Cnd starea tancurilor nu necesit damfuirea, curarea ncepe imediat dup pompare. Un tub flexibil, sub presiune, avnd legaturi la fiecare capt, se introduce n tanc pentru a nclzi soluia cu sod caustic cu care se spal tancul i se elimina, astfel toate urmele de ulei, bitum sau murdrie. Se vor controla, de asemenea, pn la circa 8 picioare nlime, tancurile dublului fund; serpentinele de nclzire vor fi controlate cu aburi sub o presiune de circa 100 libre pe inci ptrat dup care se vor umple cu ap dulce i nu vor fi golite dac nu se va folosi damfuirea. Tuburile de absorbie ale tancului vor fi prevzute cu flane; la fel i cele pentru ventilaie sau sonde. Dup damfuire (dac va fi cazul) n golire, supapele de evacuare a aburului vor fi aezate n poziia de evacuare. n timpul damfuirii pompele de santin vor lucra din cnd, n cnd, pentru a goli santinele. Dup deschiderea supapelor pereii tancurilor vor fi splai cu ap sub presiune n timp ce pompele santinelor vor fi n funciune. Dac se folosete la splare ap srat, tancurile vor fi splate, dup aceea cu ap dulce i apoi se aplic o soluie concentrat i fierbinte de sod caustic, meninut la temperatur ridicat. n cele din urm compartimentul se usuc i se elimin reziduurile. Unii ncrctori de ulei de palmier cer ca tancurile s fie acoperite cu o pelicul de ulei de palmier, alii cu o pelicul de ulei de in, dup care se face controlul; aceast pelicul este, de fapt o msur suplimentar pentru evitarea decolrii uleiului de ctre acidul feric care se formeaz pe suprafeele metalice. Tancurile destinate mbarcrii uleiului de cocos sunt splate cu brunac (un reziduu al coprei); cnd se transport latex , toate suprafeele interne ale tancurilor vor fi unse cu parafin fierbinte. Dac exist resturi de ulei, de la voiajul anterior, prezena lor este imediat detectat de ctre parafina care devine imediat nchis la culoare; se cur aceste pete dup care se d din nou cu parafin. Certificatul expertului de garantare a tancului este acceptat de ctre ncrctor ntr-un interval de timp de maximum 20 de zile. De asemenea, certificatele conin uneori o clauz prin care se interzice presarea combustibilului n tancul dublu fund, dac este pe aceeai linie cu tancul n care exist ulei vegetal. ntruct unele uleiuri se solidific la temperaturi sczute este necesar ca tancurile folosite pentru ncrcare s aib serpentine care s menin uleiurile ntr-o stare fluid pentru a putea fi descrcat cu pompele. La navele care folosesc combustibil greu, serpentinele pentru nclzirea combustibilului vor fi prevzute cu flane. n cazul cnd uleiurile se solidific la temperaturi , comparativ sczute, 16

nu este necesar s existe serpentine n deep-tancuri, iar pentru descrcarea uleiurilor pe vreme foarte rece se introduce abur n tancul dublu fund din dreptul deep-tancului. n cazul cnd tancul dublului fund conine ap drept balast se obin rezultate mai bune prin golirea tancului cu civa inci dect s se ncerce nclzirea ntregului volum de balast coninut n tanc. Pentru unele uleiuri ca uleiul de palmier, de cocos, etc. care se solidific mai uor la temperaturi joase se folosete sistemul de nclzire cu abur, pornind de la sala mainilor ctre ambele borduri. Fluidizarea uleiului trebuie fcut cu grij pentru c, ridicarea prea mare a temperaturii duce la arderea i decolorarea uleiului. Unii ncrctori, n special cei care ncrca ulei de palmier sau capoc cer ca uleiul s fie meninut n stare fluid tot timpul voiajului, pentru a evita arderea prin ridicarea brusc a temperaturii la descrcare. Instruciunile ncrctorilor referitoare la aceast problem trebuie date n scris, dac nu sunt prevzute n contract. Se vor aplica filtre de rugin la tubulaturile interioare ale tancurilor de uleiuri vegetale sau animale. De asemenea se vor introduce, la toate nivelele termometre cu scal mare pentru a se cunoate permanent temperatura uleiurilor din tancuri. Datorit diferenei de temperatur dintre interiorul i exteriorul serpentinelor, pericolul de ardere al uleiului este mai mare n apropierea primelor coturi i crete odat cu presiunea aburului. Recepia uleiului. Uleiul este, de obicei, livrat direct la bord de la staiile ncrctorilor prin conducte sau prin pompare din barje sau cisterne pe riscul i n contul ncrctorilor, nava punnd, la cerere, aburul. n timpul ncrcrii se vor lua temperaturile din cnd, n cnd. Se va rezerva spaiul necesar pentru dilatarea uleiului, avnd n vedere temperatura acestuia la terminarea ncrcrii i temperaturile necesare la ncrcare. Dup ncrcare, se vor stabili urmtoarele, mpreun cu ncrctorii: - pescajul prova-pupa, nclinarea navei (dac exist), temperatura uleiului, greutatea specific i ulajul la cele patru coluri ale fiecrei guri de tanc. Livrarea uleiului. nainte de descrcare, toate datele stabilite cu ncrctorii vor trebui controlate mpreun cu primitorii. Uleiul fiind adus ntr-o suficient stare de fluiditate, va fi descrcat cu mijloacele primitorului. ncrctorii elibereaz navei un certificat de acceptare a tancurilor n care se va transporta uleiuri; nava, la rndul su elibereaz un certificat de etaneitate a tancurilor respective, certificat vizat de expertul respectiv; ambele acte, al ncrctorului i al navei constituie dovezi concludente c nava este gata, din toate punctele de vedere, s execute transportul uleiului conform clauzelor contractuale. Conosamentele vor conine clauzele corespunztoare pentru a proteja nava de orice rspundere pentru pierdere, daune, contaminare, decolorare, scurgere, ruginire, etc., certificatul de 17

acceptare al ncrctorului fiind dovada concluziv n acest sens. Pentru a evita efectul nclzirii mrfii (uleiului) asupra altor mrfuri ncrcate pe aceeai nav, acestea nu se vor ncrca lng pereii laterali ai deep-tancurilor, sau deasupra acestora. Temperatura fiind un factor important n legtura cu greutatea specific a lichidelor este necesar ca temperatura uleiului s fie luat n acelai timp cu efectuarea testelor de greutate specific. Greutatea specific descrete odat cu creterea temperaturii i invers, proporia fiind: 0,00035 pentru fiecare grad peste sau sub 60F; 0,00063 pentru fiecare grad peste sau sub 15F. Constantele uleiurilor vegetale i animale la temperatura standard de 60F DENUMIREA ULEIULUI Arahide Soia Ricin Tung Rapi Cocos Bumbac Capoc Msline Susan Fl. Soarelui Untur Pete Foc Spermanet Balen Seu GREUT. SPEC. PENTRU 60F 0,915-0,920 0,926 0,960-0,970 0,936-0,940 0,913-0,916 0,925-0,931 0,933 0,915 0,919 0,923 0,918-0,922 0,912 0,927 0,924-0,929 0,880-0,884 0,920-0,931 0,911-0,915 PUNCTUL DE SOLIDIFICARE 20F-26F 10F 0F-2F 37F 20F-24F 60F-70F 53F 53F-17F 23F-30F 25F-42F 25F 26F 32F 30F variabil INDICE STIVUIRE 39,2 38,8 37,4 38,3 39,3 38,8 38,9 38,5 39,2 38,9 39,1 39,4 38,7 38,8 40,7 39,4 39,4

Dilatarea. La transportul uleiurilor n vrac se va lsa un spaiu de dilatare de circa 1% pentru fiecare 25F de cretere a temperaturii fa de temperatura de ncrcare sau cea din cursul voiajului sau cea de dup nclzire pentru descrcare.

1.8.5. ALTE PRODUSE LICHIDE N VRAC TRANSPORTATE PE CALEA MRII

Gama larg a produselor intrate n circuitul de larg consum a impus construirea de nave speciale pentru transportul produselor lichide n vrac. n afar de vinuri i alte produse alcoolice transportate cu nave, n ultima vreme, s-a extins transportul de suc de roii din Marea Mediteran (Spania) spre rile Europei de Nord. 18

Navele pentru acest fel de transport sunt, de obicei, nave clasice amenajate pentru acest scop sau chiar nave special construite pentru acest fel de transporturi. n tot cazul, aceste nave sunt construite i pentru alte feluri de transporturi pentru a le mri rentabilitatea pe tot cursul anului. Un transport aparte este reprezentat de transportul gazelor lichefiate ca: metanul, propanul,butanul i butadiena. Acestea fac parte din Clasa 3 - clasificarea IMCO - clasa lichidelor inflamabile. Lichidele inflamabile sunt acele lichide care au un punct de inflamabilitate pn la 61C. Dup gradul lor de inflamabilitate acestea au fost mprite n trei grupe, codificate astfel n lista IMCO din Convenia Internaional pentru ocrotirea vieii umane pe mare: *0 *1 *2 grupa 3.1 cu punct de inflamabilitate sub 18C (0F); grupa 3.2 cu punct de inflamabilitate ntre 18C i 23C (0F - 73F); grupa 3.3 cu punct de inflamabilitate sub 61C (41F).

n aceste categorii intr toate derivatele prin distilare ale petrolului brut, precum i orice fel de lichid susceptibil de a se aprinde la temperaturile dintre limitele de mai sus. De asemenea, o mare varietate de produse chimice, sub forma lichid se transport pe mare, cu nave amenajate ad-hoc, construirea de nave speciale pentru astfel de transporturi fiind o problem de viitor.

19

2. 2.1. Generaliti

NAVA TANC PETROLIER

Istoricul transportului de mrfuri cu ajutorul navelor are o vechime milenar. n secolele II i III naintea erei noastre, n Mediterana, se fcea un nfloritor comer cu vin i ulei de msline transportat n amfore, astfel c acestea pot fi considerate ca fiind recipientele premergtoare tancurilor demontabile, folosite pe navele petroliere costiere de mai trziu. n secolele XII i XIII, ntre Anglia i Burgundia s-a dezvoltat un important comer cu vinuri, transportate n butoaie mari, din lemn, numite tuns. Cu timpul, termenul a degenerat n ton i a fost folosit ca unitate de msur a capacitii de transport a navelor, egal cu 100 picioare cubice. Primul transport important de produse petroliere a fost fcut n anul 1861, din Pennsylvania la Londra, cu bricul Elizabeth Watts. Petrolul era transportat n butoaie mari din lemn, dispuse n cala navei. Dup anul 1864, linia trans-atlantic a petrolului a devenit mult mai important, transportndu-se peste 7,5 milioane galoane anual. Butoaiele din lemn ridicau probleme deosebite transportului de petrol, astfel, treptat, acestea au fost nlocuite cu recipiente de form rectangular, confecionate din oel. Forma rectangular asigura condiii mai bune i mai sigure de stocare a recipientelor n cale i pe punile navelor. ntre anii 1869 i 1872 nava Charles de 800 tdw, a executat transportul de petrol ntre America i Europa n aproximativ 60 de asemenea recipiente, fiecare avnd o capacitate de circa 13 tone. Practic, cargourile au fost transformate n nave pentru transportul petrolului. Descrcarea petrolului din aceste tancuri se fcea manual, operaiune dificil, greoaie i suficient de periculoas. Cu timpul, dimensiunile tancurilor au crescut pn cnd au ajuns la dimensiunea magaziilor n care erau transportate. Acum se punea problema manipulrii mecanice a produselor petroliere, fapt pentru care, pe puntea navelor se monteaz o caldarin, care genereaz aburii necesari acionrii pompelor de marf. 2.2. Evoluia construciei navelor petroliere Sfritul secolului al XIX-lea marcheaz o cretere tot mai mare a comerului cu petrol pe mare, cretere care a pus probleme deosebite constructorilor de nave, pentru a gsi soluii eficiente n creterea capacitii de transport a navelor innd cont i de caracterul special al ncrcturii petrolul - .

20

Primul pas l-a constituit proiectarea i construirea n anul 1866 a navei Gluckauf cu o lungime de 91 m i o capacitate de transport de circa 3500 tone, destinat exclusiv transportrii petrolului. Din acest punct de vedere, ea poate fi considerat prototipul navei petroliere. Corpul navei era un recipient mare, compartimentat n spaii mici n care era turnat petrolul. Nava era propulsat cu vele i o cu main alternativ cu tripl expansiune, plasat n extremitatea pupa pentru ca tancurile de marf s ocupe o poriune continu a navei i pentru evitarea construirii tunelului arborelui port-elice. Noutatea adus n construcie de ctre aceast nav nu a fost mbriat, aa cum ar fi fost cazul, de ctre armatorii timpului, preferndu-se n continuare amenajarea cargourilor pentru transportul petrolului. n situaia de fapt, navele care transportau produse lichide n vrac erau expuse la efectul negativ al suprafeelor libere de lichid care produce reducerea i chiar pierderea stabilitii transversale. Prima msur constructiv de reducere a efectului suprafeelor libere de lichid a fost aceea de a se construi n planul diametral al navei un perete de separaie, pe toat lungimea cargotancurilor. Msura a fost iniiat la construcia navei Gluckauf, fiind preluat i la construcia navelor petroliere de dup Primul rzboi mondial. Un pas important n reducerea efectului negativ al suprafeelor de lichid a fost construirea puului de expansiune, n partea superioar a cargotancurilor, cu meninerea peretelui diametral de separaie. Rolul puului de expansiune este i acela de a crea un spaiu suplimentar pentru o eventual dilatare a volumului de petrol. Evoluia constructiv a tancurilor petroliere a fost marcat ncepnd cu anul 1920 de amenajarea n partea lateral superioar a cargotancurilor a unor tancuri de dimensiuni reduse, numite tancuri de var summer tanks - . Tancurile de var permiteau navelor s transporte o cantitate mai mare de marf, atunci cnd navigau la linia de ncrcare de var i puteau fi meninute goale atunci cnd se naviga la linia de ncrcare de iarn sau la un pescaj redus. Tancurile de var erau descrcate odat cu tancurile principale prin curgere liber, fr instalaii suplimentare. Avnd maina principal la pupa se asigura din construcie o asiet convenabil att pentru navigaie ct i pentru descrcare. De asemenea, se micoreaz mult i riscul de incendiu, deoarece cldrile erau localizate la pupa, fiind separate de cargotancuri printr-un coferdam. Acest tip de petrolier s-a meninut pn ctre mijlocul anilor 30 cnd constructorii de nave au ajuns la concluzia c efectul suprafeelor libere de lichid poate fi diminuat foarte mult prin montarea a doi perei longitudinali etani i eliminarea peretelui longitudinal de separaie, n locul lui rmnnd doar curentul longitudinal central al punii principale care se extinde 1-2 m de la plafonul tancului. Acesta este un perete parial de separaie, avnd rol suplimentar de reducere a suprafeei libere de lichid. 21

Aceast metod de construcie, cu mici modificri a rmas n practica curent pn n prezent. Unele nave petroliere moderne de mare tonaj pstreaz n continuare peretele longitudinal de separaie, care mpreun cu pereii laterali mrete numrul cargotancurilor dintr-o seciune. Sistemul de osatur al navelor petroliere s-a modificat odat cu modificarea sistemului de compartimentare a acestora. n acest sens, n construcia navelor s-a trecut de la sistemul de osatur transversal la sistemul de osatur longitudinal Isherwood -. Petroliere moderne de mari dimensiuni sunt construite n acest sistem de osatur, avnd doi sau mai muli perei longitudinali de separaie, fr tancuri de var i fr dublu-fund. n practica actual, sistemul de construcie pentru navele petroliere de mare tonaj este sistemul de osatur Ishewood modificat sistem caracterizat prin folosirea elementelor de construcie specifice osaturii orizontale, pe toat lungimea cargotancurilor i cu osatur vertical n borduri i extremiti -. 2.3 Nave petroliere moderne Evoluia navelor petroliere poate fi considerat ca fiind spectaculoas att din punctul de vedere al dimensiunilor ct i al eficienei economice. Dimensiunile constructive pot fi considerate ca gigantice n comparaie cu alte tipuri, iar ponderea navelor petroliere, la ora actual, reprezint ceva mai mult de 50% din tonajul flotei mondiale comerciale. Gradul de specializare al navelor petroliere a crescut enorm, astzi, practic, fiind posibil s se transporte, n siguran, cele mai diverse sorturi de produse petroliere. Navele petroliere au un corp rezistent, pentru a face fa solicitrilor la care sunt supuse pe timpul ncrcrii, descrcrii i al navigaiei. Suprastructurile au rolul de a asigura o rezerv de flotabilitate, de a mbuntii calitile nautice i dea crete rezistena construciei, indiferent dac nava este prevzut cu trei sau numai dou suprastructuri. Navele de mari dimensiuni au, n general, o suprastructur etajat n pupa, asigurndu-se astfel o punte liber pe ntreaga zon ocupat de cargotancuri. n general, navele moderne au o nlime mic a bordului liber, iar n zona cargotancurilor, falsbordul este nlocuit cu o balustrad metalic. Acest gen de construcie permite uor ambarcarea pachetelor de ap dar i scurgerea rapid a acesteia de pe puntea navei. La navele cu bord liber mic, ntre teug i dunet este dispus n plan longitudinal o pasarel de acces, nlat deasupra punii, care susine o reea de tubulaturi i traseele circuitelor de iluminat. Aceast cale de acces lipsete la navele cu bord liber mare. Amenajrile interioare ale navelor petroliere sunt realizate ergonomic, n scopul asigurrii unei folosiri eficiente i sigure a spaiului de la bord. Construcia, amenajarea i dotarea navelor noi trebuie s respecte cerinele impuse de organismele naionale i internaionale. Printre altele, Convenia SOLAS prevede separarea compartimentului maini i a spaiului de locuit, fa 22

de zona de marf, printr-un coferdam; pereii i mobilierul din spaiul de locuit s fie ignifugi iar instalaia electric de iluminat din zonele de risc, s aib rezistena intrinsec. Instalaia de ncrcare/ descrcare a navei este conceput astfel nct s asigure eficiena necesar i de a nu genera ntrzieri operaionale anormale. Din punctul de vedere al mainilor folosite pentru propulsia navelor petroliere, evoluia acestora a corespuns evoluiei normale a dimensiunilor construciilor i a progresului tehnic. La navele moderne, propulsia este asigurat, n cea mai mare parte, de motoare cu ardere intern, de mare putere i n mai mic msur de turbine cu abur sau gaze. Nevoia tot mai mare de petrol a economiei mondiale a dus la creterea dimensiunilor i implicit a tonajului navelor petroliere n ritm susinut. Astfel, ntre anii 1950-1969, tonajul navelor a crescut de la circa 16.000 tdw la 84.000 tdw, pentru ca la nceputul anilor 70 s se ajung la nave cu un tonaj de 359.119 tdw - seria petrolierelor UNIVERSE -, iar n anul 1972 japonezii au construit i lansat la ap petrolierul mamut GLOPTIK TOKYO de 477.000 tdw. antierele franceze de construcii navale, mergnd pe ideea creterii tonajului navelor au lansat la ap n anul 1976 petrolierul gigant BATTILUS de 554.000 tdw. n anii 80 i 90, antierele japoneze de construcii navale au proiectat, construit i testat o nav petrolier mamut de peste 1.000.000 tdw care ns s-a rupt n dou n timpul probelor. Apariia i dezvoltarea petrolierelor foarte mari a avut loc n perioada n care Canalul Suez a fost nchis navigaiei, aprnd astfel necesitatea unei soluii eficiente, innd seama de distanele foarte mari de navigaie n jurul Africii. Avndu-se n vedere marea diversitate de tipuri i tonaje, n care sunt construite navele petroliere, clasificarea petrolierelor mari se face dup tonaj, n urmtoarele categorii : Petroliere mari cu un tonaj de pn la 160.000 tdw; Superpetroliere ( very large crude carriers ) cu tonajul cuprins ntre 160.000 tdw i 400.000 tdw ; Petroliere mamut ( ultra large crude carriers ) cu tonajul mai mare de 400.000 tdw. Petrolierele mamut au acces doar n cteva porturi din cauza pescajului foarte mare, fiind angajate s transporte iei pe distane foarte mari, ntre Orientul Mijlociu i rafinriile din Europa, America de Nord i Japonia. Petrolierele mari sunt angajate n transportul de iei pe rutele care nu pot fi deservite de petrolierele mamut i superpetrolierele, avnd avantajul de a putea trece prin Canalul Suez, dar nu ntotdeauna ncrcate la ntreaga lor capacitate. Evoluia navelor petroliere poate fi urmrit i n contextul flotei maritime comerciale din ara noastr. Pn n anul 1962 petrolierele care au navigat sub pavilion romnesc au fost de tonaje nesemnificative. Dup aceast dat, flota comercial a Romniei a fost dotat cu dou nave petroliere de cte 25.000 tdw construite n Suedia Prahova i Ploieti- urmate la scurt timp 23

de alte dou nave de cte 35.000 tdw construite n Japonia. Mergnd pe ideea creterii numrului de nave, sunt procurate tot din Japonia, un numr de patru nave de cte 85.000 tdw. Concomitent, n antierele navale din ar au fost construite trei petroliere de cte 150.000 tdw. 2.4 Nave specializate. Petroliere combinate Datorit capacitii de a transporta o gam larg de produse petroliere, precum i modul de construcie i gradul perfecionat al dotrilor, navele petroliere sunt considerate nave specializate. Caracteristica de nave specializate este asigurat, totui, de ctre existena unor nave capabile s transporte mrfuri diferite n voiaje diferite. Petrolierele combinate au aprut ca o soluie a problemei navlului voiajului de napoiere i a reducerii perioadei navigaiei n balast. Petrolierele combinate transport ntr-un sens iei iar n cellalt crbuni sau minereuri. Din categoria navelor petroliere combinate, urmtoarele dou tipuri sunt cele mai reprezentative: 1.Transportoare combinate pentru petrol-minereu (Oil Ore carrier ) sau nav tip O/O. O astfel de nav transport petrol numai n tancurile laterale, care sunt dotate cu tubulaturile necesare, specifice navelor petroliere. Nava transport minereu numai n compartimentele centrale, care sunt prevzute cu dublu-fund i au pereii laterali n pant pentru asigurarea autorujrii. De regul, acest tip de nav nu poate transporta petrol la ntreaga capacitate, mai ales cnd se ncarc iei uor. 2.Transportoare conbinate pentru petrol-mrfuri n vrac (Ore/Bulk-Oil carrier) sau nav tip OBO. Acest tip de nav transport, la ntreaga sa capacitate, fie un navlu complet de produse petroliere n vrac, fie un navlu complet de mrfuri solide n vrac. La acest tip de nav, cea mai perfecionat, tancurile laterale sunt mai nguste i sunt folosite numai pentru balast. Tancurile/magaziile centrale sunt prevzute cu dublu-fund, prin care trec tubulaturile pentru ncrcarea / descrcarea petrolului. Navele de acest tip sunt prevzute cu un sistem de tubulaturi pentru balast, complet separat de sistemul tubulaturii de marf. Navele tip OBO dispun de magazii deschise, de mari dimensiuni care nu sunt prevzute cu perei longitudinali etani. Acest neajuns este parial eliminat prin existena tancurilor laterale de balast, n partea superioar a structurii, care au rolul de a reduce ruliul navei pe timpul navigaiei n condiii de mare rea. Conform statisticilor internaionale, la acest tip de nave, n decursul anilor s-au produs cele mai multe accidente i explozii, n special n timpul transportului balastului murdar. Explicaia ar fi aceea a producerii scnteilor n spaiu de ulaj, prin descrcarea electriciti statice. Pentru a preveni formarea atmosferei inflamabile, aceste nave au fost dotate cu instalaii de gaz inert. 24

O alt surs generatoare de neajunsuri, pentru acest tip de nav, a constituit-o sistemul de ventilare a tancurilor. Riscul aprinderii este deosebit de mare atunci cnd gazele evacuate din tancuri nu au o evacuare rapid i direct n atmosfer. 2.6 Particulariti constructive Pe lng ali factori, la proiectarea i construcia navelor petroliere trebuie s se in cont i de urmtoarele: Apariia solicitrilor dinamice suplimentare, determinate de forele de inerie ale maselor de lichid transportate, care, pe timpul oscilaiilor navei efectueaz micri neuniforme; Micorarea stabilitii iniiale transversale i longitudinale, determinat de influena suprafeelor libere ale lichidelor care se transport; Modificarea volumului ncrcturii lichide transportate, datorit variaiilor de temperatur; Accentuarea coroziunii structurilor din cargotancuri; Sporirea pericolului de incendii i explozii, determinat de prezena amestecului format din aer i vaporii emanai de produsele petroliere. innd cont de cele prezentate mai sus, n continuare sunt prezentate unele particulariti constructive ale navelor petroliere. Sistemul general de osatur ce se aplic n construcia petrolierelor poate s fie longitudinal-la navele cu L >180 m sau combinat - pentru navele ca L < 180 m . Planeele de fund cu dublu-fund din zona cargotancurile se construiesc n sistem de o satur longitudinal. Planeele de bordaj se pot construii n sistemele de o satur transversal sau longitudinal cu dublu bordaj. Planeele de punte sunt construite n sistem de o satur longitudinal. Petrolierele au prevzut o singur punte continu n zona cargotancurilor - puntea principal-. Capacele cargotancurilor au seciunea circular sau eliptic, de arie maxim 1 m2. Capacele cargotancurilor trebuie s fie metalice i s asigure o nchidere ermetic. Fiecare capac este prevzut cu doi robinei : unul pentru montarea capsulei dinamometrice iar cellalt pentru cuplarea tubulaturii de aburi necesar nclzirii mrfii. Pereii transversali i longitudinali asigur o compartimentare riguroas i pot fii plai sau gofrai. Pereii transversali se construiesc n sistem de osatur vertical cu gofre orizontale sau verticale. Perei longitudinali se pot construii n sistem de o satur orizontal sau vertical. n scopul uurri operaiunilor de curire a cargotancurilor, osatura pereilor longitudinali laterali este plasat spre borduri n interiorul tancurilor laterale - . 25

Suprastructurile i rufurile sunt concentrate n castelul pupa, acestuia adugndu-i-se, n mod obligatoriu, teuga extins pe cel puin 0,07 L impus din regulile de bord liber -. Pin concentrarea tuturor ncperilor de locuit n castelul pupa, se scurteaz mult conductele diverselor instalaii ce le deservesc. Deoarece gurile de ncrcare a mrfii au dimensiuni reduse i sunt asigurate cu capace etane, nlimea bordului liber la petroliere este mai mic dect la celelalte tipuri de nave. Viteza economic a petrolierelor este v= 1622Nd. Instalaia de propulsie folosete ca maini principale motoare cu aprindere prin compresie (Diesel), lente sau semirapide, iar n unele cazuri turbine cu abur, care antreneaz elicea cu pale fixe. Compartimentul maini este amplasat ntotdeauna la pupa. Adoptarea acestei soluii prezint urmtoarele avantaje : Eliminarea liniei de arbori intermediari i a tunelului liniei de arbori, deci reducerea greutii construciei; Prin dispariia tunelului liniei de arbori crete volumul util al cargotancurilor; Probabilitatea producerii unor avarii la corpul navei care s scoat din funciune sau s perturbe funcionarea mainilor principale este mai mic; Concentrrile de tensiuni, provocate de ncovoierea general a corpului, la capetele postamentelor mainilor principale sunt mai mici; Prin instalarea coului de fum la pupa se menine mai uor curenia navei i se diminueaz pericolul producerii unor incendii provocate de scnteile ce ies pe coul de fum ; Pstrarea continuitii pereilor longitudinali, deci i a rigiditii grinzii echivalente pe ntreaga lungime a zonei cargotancurilor; Asigurarea unei asiete corespunztoare pe timpul navigaiei i descrcrii. ntre zona cargotancurilor i celelalte componente (compartimentul maini, magazia pentru mrfuri uscate, tancurile de combustibil, etc.) se prevd coferdamuri orizontale i verticale. Instalaia de ncrcare-descrcare a mrfii este de tip hidraulic. Pompele acestei instalaii sunt dispuse n compartimente special amenajate. n funcie de mrime, petrolierele pot avea unul sau dou compartimente de pompe. n scopul uurrii operaiunilor de ncrcaredescrcare, marfa este fluidizat prin nclzire, cu ajutorul aburului care circul prin serpentine dispuse pe fundul cargotancurilor. Pentru a se evita riscul declanrii unor incendii i explozii, toate instalaiile auxiliare de bord din zona cargotancurilor sunt acionate de maini hidraulice sau cu abur. Modificarea volumului mrfii transportate, datorit variaiilor de temperatur, necesit existena unor spaii libere n cargotancuri. Aceast msur are dou consecine negative: 26

micoreaz stabilitatea iniial i prin amestecul de vapori inflamabili i aer ce se formeaz la partea superioar a cargotancurilor, se creeaz condiii favorabile producerii unor incendii sau explozii. Aceste consecine se nltur prin folosirea diafragmelor de ruliu i tangaj, respectiv prin dotarea petrolierelor cu instalaii de gaz inert. n caz de avarie la corp, apa avnd densitatea mai mare dect produsele petroliere ptrunde pn cnd se umplu spaiile libere. Din acest motiv, nescufundabilitatea petrolierelor este mult mai bine asigurat dect a navelor pentru transportul mrfurilor uscate. Statul american a adoptat n anul 1990 ,, Oil Pollution Act document ce prevedea construirea navel petroliere cu dublu corp. Aceast metod de construcie a fost implementat i de organizaia I.M.O . Ea const n dublarea pereilor laterali i a chilei navei astfel creeand dou corpuri de nav , unul interiori reprezentat de tancurile de marf i unul exterior reprezentat de tancurile de blast . Prin aceast metod de construcie se ncearc reducerea riscului de scurgeri de substane toxice din tancurile navei n mediul nconjurtor . Dublul corp este eficient n cazul ciocnirilor uoare , dar n cazul unui impact puternic distana dintre cele dou corpuri nu este suficient de mare pentru a putea preveni perforarea tancurilor de marf .

Nav cu dublu corp

Poluarea cu petrol sau cu produse petroliere este foarte duntoare pentru mediul nconjurtor iar remedierea daunelor produse de acest tip de poloare este una foarte costisitoare , de aceea toate msurile pentru prevenirea acestui fenomen trebuiesc anticipate i aplicate . Att navele petroliere ct i echipajele acestora trebuiesc s fie formate avnd n gnd protejarea mediului nconjurtor i a vieii . Echipajele de pe aceste tipuri de nave sunt instruite astfel nct s fie n stare s : depisteze i s mpiedice eventuale deversri de produse toxice n mediul marin s fie capabili s izoleze i s sting incendiile de la bord 27

contientizeze pericolele inhalrii vaporilor toxici emanai de marf i s se acorde primul ajutor persoanelor ce au venit n contact cu substane/gaze toxice

protejeze mpotriva lor

Pe navele de tip tanc petrolier , saptamanl ori cel mult la dou sptmni , se fac simulri ale situaiilor de urgen precum : stingerea incendiilor , abandonarea navei , poluare , om peste bord etc. Aceste simulri sunt gndite astfel nct s verifice puterea echipajului de a lucra n echip i eficiena cu care acetia rspund diferitelor situaii de urgen ivite la bordul navei . Una din publicaiile ce vin n ajutorul comandanilor i a echipajelor este ISGOTT-ul (International Safety Guide for Oil Tankers and Terminals ) . Aceast publicaie face recomandri personalului navelor tanc ct i personalului terminalelor de marf n privina transportului i manipulrii produselor petroliere att pe nav ct i n terminale . Ea accentueaz faptul c operatorul navei trebuie s se afle tot timpul ntr-o poziie care s i confere posibilitatea de a l ajuta pe comandantul navei la nevoie cu informaii i ndrumri . Acelai lucru este valabil i pentru managerii terminalelor de marf care trebuie s se asigure c personalul terminalului este la curent cu faptul c ei susin i promoveaz practici de operare n condiii de deplin siguran . Este recomandat ca la bordul fiecrei nave ori n terminale s fie prezent aceast publicaie . O alt publicate , nu mai puin important , este SOPEP-ul ( Shipboard Oil Pollution Emergency Plan ) cu cele dou anexe ale sale . Aceast publicaie conine sfaturi i prodceduri ce ar trebuii urmate de comandantul navei n caz de poluare cu produse petroliere . SOPEP-ul se aplic navelor tanc de peste 150 Trb i tuturor celorlalte nave mai mari de 400 trb . ISPS-ul ( International Ship and Port Facility Security Code ) a aprut ca o consecin direct a atacului terorist asupra turnurilor World Trade Center din data de 9 septmebrie 2001 . Aceast publicaie este un amendament al Conveniei SOLAS (1974/1988) ce ajut guvernele , propietarii de nave i terminalurile s anticipeze , depisteze i s combat posibile situaii ce ar putea aduce atingere securitii .Codul ISPS are dou pri iar obiectivele principale ale acestei publicaii sunt : Detectarea de ameninri aduse securitii i implementarea de msuri de securitate S stabileasc roluri i responsabiliti privitoare la sigurana maritim , S adune i s difuzeze informaii legate de securitate S ofere o metodologie de evaluare a riscurilor de securitate astfel nct s existe

guvernelor , administraia local , navelor i porturilor

un plan de aciune pentru toate nivelurile de securitate

28

Tot atacurile de la World Trade Center , au dus la apariia ,, Sistemului automat de identificare (AIS) i a SSAS-ului (Ship Security Alert Sistem ) . Sistemul automat de identifcare este un dispozitiv de emisie/recepie ce ajut navele s afle informaii despre alte nave ( nume , ruta , portul de destinaie , tipul navei , etc. ) . Prin acest sistem se pot face schimburi de informaii de forma nava-nava sau nava-uscat . SASS-ul este un sistem discret de alertare a autoritilor competente adoptat de IMO n Decembrie 2002 i se aplic tuturor navelor mai mari de 500 trb . Acest mecanism este defapt un buton de panic , amplasat ct mai discret la bordul navei , poziia lui fiind cunoscut doar celor care chiar trebuie s tie de poziia lui .

2.7 Petrolierul ca nav de nalt specializare ntre primele petroliere care transportau cantiti modeste de iei i produse petroliere i navele petroliere din zilele noastre care reprezint aproximativ 50% din tonajul comercial mondial, se constat progrese importante care au dus la apariia uneia dintre cele mai eficiente nave, la care specializarea a fost mpins la limite. 2.7.1 Funciile navei petroliere innd seama de volumul mare de petrol transportat pe plan mondial i de varietatea produselor petroliere, navele petroliere trebuie s ndeplineasc urmtoarele funcii de baz: Spaiul destinat mrfii s asigure capacitatea de ncrcare necesar transportrii n condiii economicoase a ieiului i a produselor petroliere cu greutatea specific variind de la 0,7 g/cm3 pn la 0,96 g/cm3 ; S aib o flexibilitate corespunztoare diversitii produselor transportate, adic, s fie capabile s transporte simultan cel puin dou sorturi de marf; Cargotancurile s fie etane ntre ele i ntre grupurile care formeaz tronsoanele, spre a se evita contaminarea sorturilor de marf transportate simultan; Cargotancurile s aib un spaiu excedent suficient pentru a se asigura expansiunea produselor, la trecerea prin zone cu temperaturi nalte; La capacitatea maxim de transport i la diferite stri de ncrcare, s asigure n permanen o asiet corespunztoare i o repartizare corespunztoare a greutilor, pentru a se evita suprasolicitarea corpului navei; Sistemul de tubulaturi s permit o ct mai uoar repartizare a diferitelor produse, pe tronsoane, att la ncrcare ct i la descrcare. 2.7.2 Repartiia zonelor pe o nav petrolier 29

Din punct de vedere constructiv, tancurile petroliere difer ntr-o oarecare msur unele fa de altele. Cu toate micile deosebiri constructive, toate tancurile petroliere sunt formate din urmtoarele trei seciuni: 1.Seciunea prova destinat asigurrii unor servicii necesare navei i navigaiei; 2.seciunea centru format din totalitatea cargotancurilor; 3.Seciunea pupa destinat mainilor principale, auxiliare i ncperilor de locuit. Seciunea prova Seciunea prova, la navele petroliere tipice, cuprinde tancul de coliziune prova forepeak tank care, la navele moderne include i structura bulbului. Peretele dorsal al acestui tanc este un perete etan, de construcie i rezisten special, fiind cunoscut sub denumirea de perete de coliziune prova. Tot n seciunea prova, napoia tancului de coliziune, este plasat un tanc de bunker, destinat transportului de combustibil n cazul voiajelor lungi. Deasupra acestor tancuri se gsete o magazie de mrfuri uscate, casa pompelor de transfer bunker, puul lanului ancorei i alte spaii de depozitare. Pe vertical, deasupra spaiilor de depozitare se afl puntea teug. Pe teug sunt montate vinciurile de ancor i de manevr. Seciunea prova este separat de restul navei prin intermediul unui coferdam care se extinde n plan vertical de la chil pn la nivelul punii principale. Rolul coferdamului este acela de a preveni scurgerile de petrol n caz de avarie la cargotancurile prova. Seciunea centru Seciunea centru, fiind seciunea cargotancurilor, are dimensiunile cele mai mari. Cu ct aceasta este mai mare cu att nava este mai rentabil din punct de vedere economic. Spaiul de marf este mprit ntr-un numr mai mare sau mai mic de cargotancuri, n funcie de tipul i destinaia navei navele destinate transportului de produse petroliere au un numr mai mare de cargotancuri dect navele destinate transportului de iei - . n zona pupa a seciunii centru, adiacent la casa pompelor de marf sunt dispuse tancurile de slop al cror scop este de a reine reziduurile de petrol provenite din marfa transportat anterior. n conformitate cu normele de protecie a mediului marin, stabilite de ctre I.M.O., navele moderne trebuie s fie prevzute cu cel puin trei trepte de separaie, pentru a reduce riscul polurii mediului marin n caz de deversare accidental de petrol de la bordul navei. Seciunea pupa Imediat n pupa casei pompelor, se gsete un tanc de bunker dispus transversal i tancurile de consum zilnic. Spaiul situat ntre chil i acest tanc de bunker este folosit ca pu al casei pompelor. n acest spaiu sunt montate turbinele cu abur folosite pentru antrenarea pompelor

30

de marf. Transmiterea puterii de la turbine la pompele de marf se face prin intermediul unor arbori, care penetreaz peretele etan prin intermediul unor oale cu garnituri etane la gaze. Tancurile pentru depozitarea combustibilului, a uleiului de ungere i a apei potabile se gsesc dispuse n dublul fund al seciunii pupa, n imediata vecintate a mainii principale. O asemenea dispunere face ca forele de mpingere ale mainii principale s se transmit corpului navei prin intermediul unor coaste puternic ntrite. n extremitatea pupa a navei se gsete tancul de coliziune pupa afterpeak situat imediat dup compartimentul maini, tanc care este destinat transportului rezervei de ap potabil n cazul voiajelor lungi. Spaiul de locuit i servicii se ntinde deasupra ntregii seciuni pupa, deasupra punii principale, unele compartimente cum ar fi camera crmei, compartimentul maini i camerele frigorifice se afl sub nivelul punii principale. Camera de ncrcare/descrcare se afl plasat n prova blocului de locuit, astfel nct hublourile situate n peretele prova s permit o vedere clar asupra punii i instalaiilor de pe punte. n acest mod ofierii de cart pot supraveghea orice operaie ce se desfoar pe punte n timpul serviciului lor. Puntea de navigaie i ncperile destinate serviciilor de punte, cum ar fi staia radio, sunt plasate la cel mai nalt nivel al blocului de locuit, pentru a da posibilitatea ofierilor de cart s exercite o bun supraveghere a navei, n orice condiii de navigaie.

31

3. Echipamente de manipulare marfa la bordul navelor tanc petrolierReglementri I.M.O. n domeniul polurii marine n luna martie 1992 a avut loc la Londra cea de-a 32-a Sesiune a Comitetului pentru protecia mediului marin din cadrul Organizaiei Maritime Internaionale. La aceast sesiune au fost adoptate decizii importante n special privind perfecionarea proiectrii i construirii navelor petroliere noi i existente n vederea prevenirii polurii cu hidrocarburi n cazuri de coliziune sau euare, cazuri care implic scurgeri masive de petrol, cu repercursiuni grave asupra mediului marin. n acest sens, n Anexa I la MARPOL 73/78 au fost adoptate dou reguli noi: Regula 13F i Regula 13G. Regula 13F se aplic navelor petroliere noi cu deadweight peste 600 tdw al cror contract de construcie a fost ncheiat dup 6 iulie 1993, sau a cror chil a fost pus dup 6 ianuarie 1994 sau care au fost livrate dup 6 iulie 1996. n conformitate cu prevederile acestei reguli, navele petroliere cu deadweightul ntre 600 tdw i 5000 tdw vor trebui prevzute cel puin cu dublu fund dac nu vor avea dublu corp i vor avea tancurile de marf de capaciti limitate. La navele petroliere cu deadweightul mai mare de 5000 tdw, ntreaga lungime a zonei cargotancurilor va fi protejat cu dublu corp, sau o construcie acceptat ca echivalent. Spatiile dintre corpul exterior i cel interior vor fi folosite ca tancuri de balast sau pentru alte destinaii, n afar de tancuri de marf sau de combustibil. Tancurile de balast sau spatiile din dublu fund sau dublu bordaj vor avea dimensiuni minime (nlime, respectiv lime) impuse de necesitatea de a construi o protecie suficient n cazul unei avarii de fund sau laterale pricinuite de coliziuni de mic energie, aa cum sunt n majoritatea cazurilor. Pentru navele petroliere mai mari de 20.000 tdw dimensiunile avariei de fund, pentru care nava trebuie s aib flotabilitatea i stabilitatea de avarie suficiente, au fost adoptate difereniat, n funcie de dimensiunile navelor, astfel lungimea: - 0,6 L pentru nave mai mari de 75.000 tdw - 0,4 L pentru nave mai mici de 75.000 tdw limea: - B/3 Ca soluie echivalent pentru construcia cu dublu corp este admis construcia cu punte intermediar n zona cargotancurilor. Puntea intermediara trebuie s fie amplasat la o nlime astfel aleas nct presiunea exercitat pe fundul cargotancurilor de coloan de hidrocarburi plus presiunea vaporilor s fie mai mic dect presiunea exterioar exercitat de ap pe fundul cargotancurilor. Prin aceast soluie se urmrete ca, n cazul unei avarii de fund, petrolul s fie reinut n tancul avariat, scurgerea lui fiind mpiedicat de presiunea superioar exercitat de ap. Cele dou soluii constructive: construcia cu dublu corp i construcia cu punte intermediara au fost acceptate ca echivalente, cu toate c protecia pe care o asigur mpotriva polurii mediului marin nu este aceeai. n cazul unei coliziuni de mic energie, construcia cu dublu corp ofer o protecie total, scurgerea de hidrocarburi fiind nul, n timp ce construcia cu puncte intermediare permite o scurgere limitat de hidrocarburi care poate polua totui mediul marin. Pe de alt parte, n cazul unei coliziuni de energie mare, la care avaria este profund i penetreaz corpul interior, construcia cu dublu corp nu ofer nici o protecie contra polurii, n timp ce, construcia cu punte intermediar permite o protecie suficient. Rmne deschis problema msurilor de siguran care trebuie luate n cazul navelor petroliere cu dublu corp, pentru a se asigura ca n timpul exploatrii acestora riscul incendiilor i exploziilor s nu fie mai mare dect n cazul navelor petroliere clasice. Aceste msuri vor fi stabilite n continuare de ctre Comitetul Securitii Maritime. Au fost adoptate de asemenea reglementri pentru diminuarea polurii marine de ctre navele petroliere existente, reglementri coninute n noua regul 13G. 32

Regula 13G a intrat n vigoare n anul 1995 i se aplic navelor petroliere existente care transport iei cu un deadweight mai mare de 20.000 tdw, navelor pentru transportul produselor petroliere cu deadweight peste 30.000 tdw care nu respect sau respect numai parial cerinele regulii 13F aplicabil navelor noi. Aceste petroliere vor fi supuse unui program de inspecie mai intens, a cror frecven i obiectiv vor fi n conformitate cu instruciunile care urmeaz s fie elaborate de I.M.O.. Rapoartele acestor inspecii urmeaz s fie pstrate la bordul navei ntr-un dosar la care s aib acces autoritile portuare. Conform regulii 13G adoptat, navele petroliere pre-MARPOL care nu corespund cerinelor referitoare la prevederea tancurilor de balast separat, vor trebui s corespund acestor cerine nu mai trziu de 25 de ani dup data livrrii lor. Ca alternativ la prevederea tancurilor de balast separat s-a acceptat modul de ncrcare a cargotancurilor care asigur balana hidrostatic, adic nivelul petrolului n cargotancuri s fie astfel nct presiunea exercitat din exterior de ap pe fundul cargotancurilor s fie mai mare dect presiunea exercitat de marf. Aceast soluie, acceptat ca echivalent, prezint marele dezavantaj c diminueaz capacitatea de transport a navelor. Chiar n cazul n care corespund cerinelor Conveniei MARPOL 73/78 n ceea ce privete dotarea cu tancuri de balast separat, navele petroliere existente vor trebui s corespund cerinelor regulii 13F nu mai trziu de 30 de ani de la data livrrii lor, ceea ce nseamn de fapt excluderea din exploatare a navelor petroliere mai vechi de 30 de ani. Ca urmare a adoptrii acestor amendamente privind principiile de proiectare i construcie a petrolierelor, din motive de corelare a fost necesar i adoptarea altor amendamente, cum ar fi unele modificri la raportul privind construcia i echipamentele petrolierelor anexat certificatului IOPP. De asemenea a fost amendat corespunztor regula 24 privind limitarea dimensiunilor i capacitii cargotancurilor. Tot n ideea diminurii polurii marine au fost adoptate amendamente privind criteriile de deversare a apelor coninnd hidrocarburi, att din zona compartimentelor maini ct i din zona de marf a petrolierelor. Astfel, coninutul de hidrocarburi al apelor deversate care provin din santinele compartimentelor maini nu trebuie s depeasc 15 ppm., att n zonele speciale ct i n afara acestora. De asemenea, debitul instantaneu de deversare de hidrocarburi provenind din zona de marf a navelor petroliere nu trebuie s depeasc 30 litri pe mila marin ( n loc de 60 litri pe mila marin). Pentru nlocuirea echipamentelor de separare (100 ppm) cu echipamente de filtrare (15ppm) a fost acordat o perioad de graie de 5 ani, ncepnd cu data adoptrii amendamentelor.

3.1. Instalaia de ncrcare/descrcare Instalaia de ncrcare/descrcare servete la distribuirea la bord a mrfii trimise cu mijloacele danelor, precum i la debarcarea mrfii n portul de destinaie. ieiul i produsele petroliere se ncarc i descarc prin intermediul sistemului de tubulaturi care, prin intermediul diferitelor valvule asigur formarea firelor de ncrcare. n linii generale, instalaia de ncrcare/descrcare se compune din: A. Sistemul de tubulaturi Sistemul de tubulaturi este format din tubulatura principal numit i magistral, care deservete un tronson i o tubulatur secundar bare deservete un cargotanc sau o serie de cargotancuri aflate n aceeai seciune transversal. Exist dou sisteme de tubulaturi larg rspndite la navele petroliere: Sistemul circular care const dintr-o magistral circular pe fundul spaiului de ncrcare, conectat la tubulaturi ce duc la camera pompelor i la manifoldul de pe punte. Magistrala inelar are ramificaii transversale cu sorburi n fiecare cargotanc. 33

Sistemul direct, n care fiecare tronson este deservit de o singur magistral conectat la manifold i camera pompelor, avnd ramificaii transversale n fiecare cargotanc din grupul care formeaz tronsonul. Acest sistem de tubulaturi poate asigura n acelai timp i o linie de ncrcare unic pentru toate tronsoanele. A. Armturi navale Formarea firelor de ncrcare/descrcare i controlul stadiului operaiunilor respective sunt asigurate de o serie de valvule dispuse de-a lungul sistemului de tubulatur de la manifold pn la orice cargotanc. Aceste valvule sunt acionate de pe punte manual sau hidraulic din camera de ncrcare. Rolul principal al acestor valvule este de a deschide/nchide un fir de ncrcare/descrcare i de a separa circulaia lichidelor pe tancuri sau tronsoane. Pentru a se uura recunoaterea valvulelor, ele sunt piturate n anumite culori. La fiecare tanc n parte, n afar de valvula principal mai este amplasat o valvul de siguran. B. Sistemul de pompare ncrcarea petrolierelor nu solicit instalaia de pompare a navei deoarece presiunea necesar mpingerii lichidului prin tubulaturi este asigurat de instalaia terminalului. Descrcarea petrolierelor necesit ns instalaii de pompare a produselor lichide transportate, proprii navei, n care rolul principal l au pompele de marf situate ntr-un compartiment special, numit camera pompelor. Pompele de marf sunt de patru categorii : Pompele cu piston: sunt acionate de abur la o presiune de 18-45 kg/cm 2; pot fi cu aciune simpl sau dubl; sunt pompe cu autoamorsare; au un rol secundar, fiind folosite ca pompe de stripping. Pompele centrifuge: sunt acionate de turbinele cu abur sau de motoarele diesel ori electrice; de obicei sunt cu dou trepte, avnd dou rotoare; au numeroase avantaje, fiind foarte eficiente, rapide i necesit o ntreinere nu prea pretenioas; dezavantajul lor const n imposibilitatea de a descrca ultimele rmie de marf (stripping). Pompe elicoidale: sunt de o construcie mai complicat, cu un rotor elicoidal central i cu dou rotoare inactive, care se mbin ntre ele; sunt pompe cu autoamorsare i pe timpul funcionrii nu sunt supuse fenomenului de vibraii sau pulsaii; sunt folosite ndeosebi la navele care transport lubrifiani sau uleiuri vegetale. Pompe rotative: sunt puse n micare ca i pompele centrifuge; nu au o prea larg utilizare la navele petroliere. B. Sistemul de stripuire Aspectul cel mai dificil din proiectul unui sistem de marf la o nav petrolier l constituie sistemul de stripuire- aspirarea ultimelor cantiti de lichid din cargotancuri. Atunci cnd nivelul lichidului din cargotanc scade pn la valori mai mici de 1m, n tubulatura de aspiraie poate s ptrund aer, fapt ce duce la dezamorsarea pompelor de marf i la gazarea acestora. Vscozitatea ridicat a mrfurilor poate constituii un impediment major n curgerea uniform a lichidului n tubulatura de aspiraie. n plus, forma i elementele structurale ale fundului cargotancurilor complic i mai mult operaiunea de golire i uscare. Un factor important n asigurarea unei stripuiri efective constituie forma i dispunerea fitingurilor de aspiraie montate pe tubulaturile din fiecare cargotanc. n acest scop, sorburile sunt montate la o distan de 15-20 mm fa de bordajul fundului i au o suprafa de curgere de 1,5 ori mai mare dect seciunea transversal a tubulaturii de aspiraie pe care sunt montate. Navele petroliere moderne au un sistem de autostripuire, autostripuire care se realizeaz n trei feluri: Prin introducerea n circuitul de pompare a unei pri din marfa care se descarc pentru a se evita dezamorsarea pompelor; Printr-o instalaie de vacuum; Prin folosirea ejectoarelor pentru descrcare. Proiectarea i dispunerea sistemului de marf la navele petroliere ine cont, n primul rnd, de destinaia navei iar cerinele minime pentru o instalaie corespunztoare sunt stabilite i impuse de ctre societile de clasificare. 34

Modul i gradul de separare a cargotancurilor este stabilit de numrul de sorturi de mrfuri petroliere ce se intenioneaz a fi transportate simultan. Numrul sorturilor de mrfuri petroliere transportate simultan peste egal numrul pompelor de marf. Refularea de la fiecare pomp este condus spre puntea principal prin linii individuale spre manifoldul montat la centrul navei. Fiecare linie a manifoldului este prevzut cu cte o gur de conectare n fiecare bord. ncrcarea mrfi se face prin intermediul conexiunii liniei de siguran cu liniile cargonacurilor; Umplerea mai poate fi fcut i prin intermediul unei conexiunii transversale ntre tubulatura de umplere i tubulatura de aspiraie din casa pompelor. Magistrala de marf este dimensionat pentru o vitez de scurgere relativ redus (8-9 m/s) pentru a preveni cderea de presiune n tubulatura de aspiraie. Magistrala este larg dimensionat, comparativ cu branamentele, pentru a permite pomparea simultan a mrfii dintr-un cargotanc de mare capacitate sau din dou cargotancuri mai mici fr s se restricioneze curgerea. Din motive de flexibilitate a manipulrii mrfii, magistrala este interconectat ntr-o manier care permite conectarea fiecrei pompe de marf la orice tanc sau grup de tancuri.

3.2 Masurarea nivelului de marfa: - sonda sau ulaje luate de urmatoarele

echipamente: Indicatoare de nivel Importanta indicatoarelor de nivel este deosebita datorita faptului ca sistemele sunt inchise si nivelul de marfa nu poate fi sondat . Indicatoarele de nivel sunt montate le cargotancuri , la tancurile de storaj de pe punte si la sistemele de relichefiere . Indicatoarele pot fi conectate la alarmele de nivel maxim si la sistemul de pornire pentru a preveni supraumplerea tancurilor si scurgerea marfii pe punte si / sau suprapresiunea cargotancurilor . Daca motoarele pompelor de marfa sunt submersibile exista un sistem de oprire la nivel minim pentru a preveni functionare pompei cu vaporii de marfa si intrarea acesteia in cavitatie . Tipurile de indicatoare de nivel folosite sunt urmatoarele : a. Indicatoare de nivel cu flotor Sistemul de masurare consta dintr-un flotor , care poate sa se deplaseze in plan vertical in interiorul tancului odata cu cresterea saau scaderea nivelului de lichid . La flotor este conectata o banda metalica gradata care poate fi cuplata la un mecanism de actionare pentru citirea de la distanta In timpul exploatarii acestui tip de indicator de nivel se va acorda o atentie deosebita urmatoarelor aspecte : - cand nava se afla in mars flotorul va trebui sa fie amarat manual la post fix , pentru a preveni avarierea sa , cu exceptia perioadelor cand sa face masurarea continutului tancului ; - citirile locale si cele de la distanta trebuie sa fie frecvent comparate pentru determinarea discrepantelor dintre ele iar citirilor trebuie sa li se aplice corectiile pentru expansiunea sau contractia benzii si pentru asieta si inclinare ; - banda metalica trebuie sa fie ajustata pentru a asigura miscarea libera pe verticala .Atentie deosebita se va acorda mecanismului de rotire , care trebuie sa fie bine echilibrat . - la schimbarea benzii se va tine cont de nivelul la care flotorul incepe sa se ridice .Acest lucru depinde de densitatea marfii intrucat aceasta determina adancimea la care este imersat flotorul . b. Indicatoare de nivel cu presiune diferentiala 35

Aceste indicatoare sunt instrumente nemecanice care functioneaza pe baza diferentei de presiune dintre lichid si vapori .La acest tip de instrumente se vor urma urmatorele instructiuni : - daca continutul tancurilor este inflamabil sau toxic linia de semnal va fi , in mod normal , purjata continuu cu gaz inert . Rata de curgere va fi monitorizata pentru a preveni citirile false si scurgerile de vapori intr-o alta zona sigura ; - indicatoarele de tip manometre sunt umplute cu lichid si se bazeaza pe densitatea lichidului pentru a asiguraa exactitatea citirii . Lichidul care umple manometrele trebuie sa fie compatibil cu marfa . Pentru separarea lichidelor incompatibile si a vaporilor - exemplu mercur si amoniac - poate fi folosit un fluid inert ca siliconul ; - daca un singur instrument monitorizeaza mai mult de un cargotanc , valvula de comutare trbuie mentinuta in functie pentru a preveni conexiunile in cruce si citirile false ; - instrumentul de acest tip devine imprecis daca tubul sau este infundat sau spart .Din acest motiv tubul va fi inspectat frecvent si va fi inlocui ori de cate ori este nevoie . c. Indicatoare de nivel cu tub alunecator si cu tub fix Uzual acest tip de indicatoare sunt specifice cargotancurilor de tip vase sub presiune. Tuburile penetreaza tancurile iar la capete se termina cu valvule care , atunci cand sunt deschise , permit scurgerea unei cantitati reduse de marfa . Daca la terminatia deschisa a tubuluui lichidul se afla in stare de vapori , vaporii vin din valvula , iar daca marfa este lichida este emis un jet fin de lichid . La cargotancuri sunt folosite trei tipuri de indicatoare : - indicatoare cu un tub fix care arata ca lichidul a atins un anumit nivel ; - indicatoare cu un tub calibrat care poate fi ridicat sau coborat pe verticala printr-o presetupa pentru determinarea nivelului de lichid . Tubul in cauza se numeste " tub alunecator " ; - indicatoare cu un tub curb montat in partea inferioara a unui cargotanc cilindric , tub care se poate roti pe axa sa . Nivelul de lichid este indicat pe o scara circulara de pe cargotanc . Aceste instrumente de masura , de o constructie foarte simpla , sunt usor de folosit si necesita o intretinere minima . Cu toate acestea , este necesara respectarea urmatoarelor precautii pe timpul folosirii lor : - persoanele care fac masuratorile trebuie sa poarte haine de protectie , iar lichidul pulverizat din valvule terbuie directionat in astfel incat sa nu intre in contact cu oamenii ; - presiunea din cargotanc poate impinge foarte puternic un tub alunecator , asa ca persoanele care fac masuratori nu trebuie sa afle pe directia tubului ; - in zona trebuie evitata aparitia sau existenta surselor cu flacara deschisa ; - la expandarea gazelor prin valvule se poate produce inghetarea acestora . Prevenirea acestui neajuns se realizeaza prin introducerea de antigel ; - filetele si garniturile de etansare trebuiesc inspectate , reparate si la nevoie inlocuite , atunci cand acestea prezinta semne de deteriorare ; - valvulele trebuiesc protejate impotriva avariilor si mentinute in stare curata , fara nici-un fel de impuritati . a. Indicatoare de nivel ultrasonice Indicatoarele de acest tip functioneaza pe acelasi principiu cu cel al sondelor ultrason . Undele ultrason sunt emise dintr - un emitator amplasat pe plafonul cargotancului si se masoara timpul necesar pentru receptionarea semnalului reflectat . In exploatarea acestui tip de indicator trebuie sa se acorde o atentie deosebita intretinerii emitatoarelor si receptoarelor , precum si calibrarii acestui tip de indicatoare .

3.3 Instalaia de nclzire a mrfii

36

n condiii de temperatur sczut, fraciunile grele din petrol devin vscoase; din acest motiv, pentru a uura ncrcarea i descrcarea, marfa trebuie nclzit la o temperatur rezonabil care s o fac fluid i apt pentru o curgere uoar. Astzi comerul de petrol se desfoar pe o scar foarte larg, de la inuturile cele mai calde pn la regiunile polare. Din aceast cauz petrolierele trebuie dotate cu instalaii de nclzire a mrfii. Sistemul de nclzire a mrfii trebuie s fie capabil s asigure nclzirea, chiar n condiii de temperatur foarte sczut. ntruct un petrolier ncrcat are, n ge