ESCOLA SUPERIOR NAUTICA INFANTE D. HENRIQUE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MARITIMA

Navios-Tanque

Navios-Tanque Petroleiros

Jorge Trindade

Abril 2012

Navios-Tanque

Indice

1 Aspectos Construtivos 1

1.1 Classificacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Navios Combinados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3 Estrutura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Sistema de Carga e Descarga 4

2.1 Descricao Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 Accionamento das Bombas de Carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2.1 Hidraulico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2.2 Electrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.3 Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3 Comparacao dos Sistemas de Accionamento das Bombas de Carga . . . . . . . 8

3 Equipamentos 9

3.1 Sistemas de Encanamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1.1 Linhas de Fundo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.1.2 Linhas de Queda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1.3 Encanamentos na Casa das Bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1.4 Linhas no Conves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1.5 Linhas de Lavagem de Tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1.6 Linhas de Gas Inerte no Conves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2 Valvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.3 Bombas de Carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.1 Bombas Centrfugas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3.2 Curvas de Funcionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3.3 Cavitacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.3.4 Associacao de Bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.3.5 Instalacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.4 Drenagem dos Tanques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.5 Aquecimento da Carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.6 Descarga e Ventilacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.7 Instrumentacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.7.1 Sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

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1 Aspectos Construtivos

1.1 Classificacao

Os navios petroleiros constituem cerca de 50% do porte da frota mundial. A classificacao dosnavios pelo porte e a seguinte:

- Handysize (15 000 - 50 000 dwt);

- Panamax(60 000 - 80 000 dwt);

- Aframax(80 000 - 120 000 dwt);

- Suezmax (120 000 - 170 000 dwt);

- VLCC (200 000 - 300 000 dwt);

- ULCC (> 300 000 dwt).

Para alem do porte, o tipo de carga transportada tambem permite distinguir varios tiposde navios petroleiros. Assim, temos navios que transportam:

- petroleo bruto (crude);

- produtos brancos (clean products);

- produtos pretos (dirty products).

Os navios de produtos brancos transportam produtos refinados que exigem adequado reves-timento dos tanques de carga para evitar contaminacoes. Os navios de transporte de produtospretos dispoem usualmente de aquecimento dos tanques, necessario para o transporte de fuele outros produtos relativamente viscosos.

1.2 Navios Combinados

OBO o OO sao designacoes de navios combinados, tambem chamados combo ou combi, i.e.navios que combinam a capacidade de transporte de graneis solidos e lquidos - Ore/Bulk/Oile Ore/Oil, respectivamente. Sao navios com capacidade para o transporte a granel de cargassecas ou lquidas. Nas Fig. 1 e 2 estao representadas seccoes transversais de navios combinadosOO e OBO.

Figura 1: Navio combinado OO.

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Figura 2: Navio combinado OBO.

Na concepcao dete tipo de navios esteve sempre presente a reducao das viagens em lastro.Em particular, visavam o trafego de petroleo-bruto desde o medio oriente, minerio de ferro ecarvao da Australia, Africa do Sul e Brasil. Para a descarga do granel solido, os seus tanquesde carga dispoem de escotilhas de grande dimensao, ver Fig. 3.

Figura 3: Escotilhas dos tanques de carga num navio combinado OBO.

A flexibilidade de operacao destes navios foi-se perdendo com a adequacao das novasconstrucoes a rotas especficas e, actualmente, este conceito e ja pouco popular. Desde 1980,poucos navios deste tipo foram construdos.

1.3 Estrutura

Os projectos dos petroleiros produzidos por estaleiros de hoje, apesar de aprovados por todosas principais sociedades de classificacao, sao baseados no pressuposto de que o armador irarealizar todos as reparacoes que se venham a revelar necessarias durante toda a sua vida utildo navio. O projecto, embora importante, nao e portanto o unico factor para determinar aintegridade da estrutura a longo prazo. A historia do projecto estrutural dos navios mostra umtrajecto de evolucao e nao de revolucao. Os projectistas aprendem com experiencias passadase cada novo navio tende a ser o desenvolvimento de um projeto anterior de sucesso. Isto esobretudo uma consequencia do facto das tensoes na estrutura de um navio no mar resultaremda complexa interacao de muitas variaveis.

A necessidade de casco duplo, para prevenir ou reduzir os derrames de petroleo, levou afossem padronizados para outros tipos de navios, incluindo petroleiros pela Convencao Inter-nacional para a Prevencao da Poluicao por Navios, ou Convencao MARPOL. Apesar de esteser o motivo pelo qual o casco duplo foi introduzido na regulamentacao internacional (IMO) e

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regulamentacao interna de alguns pases (Estados Unidos), o casco duplo nao protege contraos grandes acidentes, colisoes ou encalhes de alta energia, que causam a maioria da poluicaopor petroleo.

Figura 4: Elementos estruturais de um navio de casco duplo.

Os navios tanque petroleiros sao divididos nas seguintes seccoes:

- seccao da proa;

- seccao dos tanques;

- seccao da popa;

Por norma, os alojamentos, casa de controlo da carga e restantes areas de servico devem estara re da seccao dos tanques de carga. Devem estar previstos meios para prevenir a entrada nosalojamentos de produtos em resultado de derrames no conves. As entradas para os alojamentose areas de servico, bem como a aspiracao da ventilacao para estas areas nao pode estar voltadapara a zona dos tanques de carga. De igual forma, as vigias viradas para os tanques de carga,bem como as laterais mais proximas, nao podem abrir.

Os navios tanque petroleiros tem, geralmente, 8 a 12 tanques de carga. Cada um destestanques e dividido por anteparas na direccao vante-re para reduzir o efeito do espelho liqudona estabilidade do navio. Os tanques sao numerados de vante para re e designados por BB,central e EB de acordo com a sua posicao (Fig. 5).

Figura 5: Navio tanque petroleiro.

A separacao da seccao dos tanques de carga e das seccoes da proa e da popa e feita porcofferdams. Os cofferdams sao espacos vazios entre duas anteparas, para dar protecao contra

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o calor, propagacao de incendio ou colisao. Os navios tanques dispoem de cofferdams a vantee a re dos tanques de carga e, por vezes, tambem entre os tanques de carga.

A casa das bombas alberga todas as bombas ligadas a`s linhas de carga de um navio destetipo. Geralmente, a casa das bombas abrange a largura total do navio. Embora seja raro,alguns navios tem duas casas das bombas. Na Fig. 6 representa-se a localizacao e o arranjotpico da casa das bombas de um navio tanque petroleiro.

Figura 6: Localizacao e arranjo da casa das bombas.

A agua de lastro e colocada a bordo para manter a estabilidade do navio quando este estaa navegar sem, ou com pouca, carga. Os tanques de agua de lastro num navio tanque estaocompletamente separados (segregados) do sistema de carga e de e oleo combustvel. Estestanques estao permanentemente afectados ao transporte de lastro. Este arranjo, normalmentedesignado por SBT (Segregated Ballast Tanks) em que a agua de lastro contida nos tanquesde lastro segregado nunca entra em contacto com um oleo, reduz o risco de poluicao aquandode deslastro do navio.

Os navios petroleiros com 70.000DWT e acima devem ser equipados com pelo menos doistanques de resduos (slop-tanks). Os slop-tanks sao usados nos navios tanque para recolheras misturas de oleo e agua resultantes da lavagem dos tanques de carga. Estes tanques devemter a capacidade necessaria para reter os resduos gerados na lavagem de tanques, resduos deoleo e de resduos de lastro sujo. Em regra, a capacidade total destes tanques nao deve sermenor que 3% da capacidade de carga do navio.

2 Sistema de Carga e Descarga

Existem actualmente mais de 1200 navios tanque petroleiros em todo o mundo que trans-portam petroleo bruto a longas distancias. Destes, cerca de 98% usam na propulsao grandesmotores diesel. Os restantes, envolvidos num trafego mais especializado, desde o Alasca atea costa oeste dos Estados Unidos, usam propulsao diesel-electrica. Depois do sistema de pro-pulsao, o sistema mais importante num navio tanque petroleiro e o de descarga do navio. Osistema de descarga de carga e constitudo por um conjunto de bombas, dispositivos de accio-namento, encanamentos e ecassorios, cuidadosamente concebidos para permitir a descarga dostanques de uma forma eficiente e segura. Estes sistemas de bombagem sao geralmente accio-nados por vapor, gracas a` boa compatibilidade destes sistemas com a propulsao por motoresdiesel de grande porte.

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2.1 Descricao Geral

Nos navios tanque, as bombas de carga sao normalmente instaladas num espaco localizadona extremidade posterior dos tanques de carga, a casa das bombas. As bombas estao ligadasaos tanques de carga atraves de uma rede de encanamentos que percorre os tanques de cargaa pequena distancia de do fundo dos tanques. Para evitar derrames no caso de encalhe, asnormas internacionais proibem a passagem de tubagem por baixo dos tanques de carga.

Os produtos transportados sao em geral uma mistura de hidrocarbonetos lquidos, comcomponentes muito volateis que facilmente formam vapores quando a pressao e reduzida.Quando um navio tanque inicia a bombagem da carga, a pressao do lquido na aspiracaoda bomba e relativamente elevada, porque o nvel de lquido esta bem acima da bomba.Existe uma perda de pressao, devida ao atrito, aproximadamente proporcional ao quadradoda velocidade de escoamento. Conforme o lquido vai sendo descarregado para terra, o nvelnos tanques baixa, reduzindo assim a pressao na aspiracao da bomba. Quando as perdas poratrito igualarem a pressao originada pela altura do lquido, a pressao na aspiracao da bomba eaproximadamente igual a` pressao atmosferica. A continuacao da bombagem vai reduzir aindamais a pressao e provocar a formacao de vapores na aspiracao da bomba de carga. Se o corpoda bomba ficar cheio de vapores provoca uma reducao muito grande na capacidade de aspiracaoda bomba. A fim de retardar esta perda de aspiracao, e permitir optimizar a drenagem dostanques de carga, a velocidade das bombas de carga deve ser variavel, conseguindo a baixavelocidade reduzir as perdas por atrito.

Para prevenir explosoes na casa das bombas, os regulamentos probem a localizacao nesseespaco de motores electricos e equipamentos similares. O equipamento deve estar localizadona casa das maquinas do navio e movimentar as bombas atraves de veios que passam da casadas maquinas para a casa das bombas atraves de bucins estanques.

De acordo com as normas internacionais, enquanto um navio-tanque esta a descarregara sua carga, o espaco no interior dos tanques deve ser preenchido com gas inerte, a fim deproporcionar uma atmosfera segura, nao-explosiva. O gas inerte pode ser qualquer misturade gas nao-corrosivo, com menos de 5% de oxigenio. As fontes mais comuns deste gas sao osgases de combustao, lavados e arrefecidos, das caldeiras do navio ou de um gerador de gasinerte. Um gerador de gas inerte e um equipamento, integrando um queimador, uma torrede lavagem, ventiladores e um sistema de controlo, que queima oleo diesel. Em seguida, osprodutos de combustao passam atraves de uma torre de lavagem onde para alem de lavados saotambem arrefecidos por agua do mar. O resultado e uma mistura gasosa predominantementeconstituda por azoto e dioxido de carbono, e com menos de 5% de oxigenio.

2.2 Accionamento das Bombas de Carga

Existem tres tipos de accionamento para as bombas de carga que podem ser usados em naviostanque: hidraulico, electrico, e vapor. Para todos eles, a sua localizacao devera ser a casa dasmaquinas do navio.

2.2.1 Hidraulico

Os sistemas hidraulicos de accionamento consistem de bombas hidraulicas que fornecem oleohidraulico a alta pressao (200 a 300 bar) para os actuadores/motores na casa das bombas oupara uma rede de distribuicao e alimentacao no conves, no caso das bombas do tipo deepweeldistribudas pelos tanques de carga. O oleo hidraulico retorna posteriormente a` a bomba de

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alimentacao. As bombas hidraulicas podem ser accionadas por motores diesel ou por motoreselectricos. Se o sistema for accionado directamente por um motor diesel, a eficiencia do sistemade accionamento e de cerca de 27%. Se o sistema for accionado por motores electricos compotencia fornecida a partir de geradores diesel, a eficiencia ronda os 25%.

Os gases de combustao dos motores diesel que accionam os sistemas hidraulicos nao saoapropriados para a utilizacao como gas inerte devido ao elevado teor de oxigenio neles existente.Torna-se portanto necessaria a utilizacao de um gerador de gas inerte dedicado durante asoperacoes de descarga. Se considerarmos o combustvel necessario para o funcionamento dogerador de gas inerte, o rendimento termico do sistema hidraulico de descarga baixa paracerca de 16% no caso do accionamento directo por motores diesel e cerca de 15% no caso doaccionamento diesel-electrico.

Para este tipo de accionamento das bombas de carga, o navio deve dispor de elevadapotencia instalada quanto a diesel geradores ou motores diesel para o accionamento dos sis-temas hidraulicos. A ttulo de exemplo, um VLCC precisaria de um acrescimo de cerca de12 MW, para alem dos normais requisitos de potencia do navio, dedicado ao accionamento dosistema de descarga.

2.2.2 Electrico

Tecnologia relativamente recente permite o uso de motores electricos AC de velocidade variavelno accionamento das bombas de carga. Neste sistema, a potencia electrica oriunda dos gerado-res electricos do navio e fornecida a dispositivos de controle de velocidade atraves de grandestransformadores. Estes dispositivos permitem variar a frequencia da energia electrica e, conse-quentemente, a velocidade de rotacao dos motores electricos de accionamento das bombas. Orendimento global neste sistema de accionamento das bombas de carga, desde o motor dieselque acciona o alternador ate a` bomba, ronda os 38%.

Tal como acontece nos sistemas hidraulicos anteriormente referidos, os gases de combustaoproduzidos pelos motores diesel nao sao apropriados para serem utilizados como gas inerte.Tambem neste caso, o recurso a geradores dedicados de gas inerte durante as operacoes dedescarga provoca a reducao do rendimento termico global da instalacao durante aquele perodo.Se somarmos o combustvel consumido pelo gerador de gas inerte ao combustvel consumidopelos diesel-geradores, o rendimento termico global, ate a`s bombas, ronda os 20%. Esta formade accionamento das bombas de carga exige a instalacao de grandes unidades diesel-geradoraspara satisfacao dos requisitos de potencia dos sistema.

2.2.3 Vapor

O sistema de accionamento a vapor das bombas de carga consiste em uma ou duas caldeirasa produzir vapor sobreaquecido, para alimentar turbinas que accionam as bombas e descar-regam o vapor para um condensador circulado por agua do mar. Os condensados voltamposteriormrnte a`s caldeiras como agua de alimentacao. A velocidade das bombas e reguladaajustando o caudal de vapor de agua que e admitido nas turbinas. O rendimento global des-tes sistemas e de forma geral baixo e dependente do sobreaquecimento do vapor conseguidona caldeira e do vacuo no condensador, rondando os 15 a 20%. Os gases de combustao dascaldeiras constituem uma excelente fonte para a producao de gas inerte, facilmente contendomenos de 5% de oxigenio conforme exigido pela regulamentacao. Assim, nao e necessarioqualquer consumo adicional de combustvel para a producao de gas inerte durante a descargado navio. Tambem nao e necessaria potencia electrica adicional uma vez que aquela que e

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Figura 7: Sistema de lastro e carga com accionamento por motores electricos e turbinas avapor.

exigida pela alimentacao de agua a` caldeira e pela circulacao do condensador estao dentro dadisponibilidade dos geradores existentes.

Figura 8: Turbo-Bomba de carga accionada por uma turbina a vapor.

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2.3 Comparacao dos Sistemas de Accionamento das Bombas de Carga

A escolha do sistema de accionamento das bombas de carga dos navios tanque petroleirosdepende do sistema de propulsao. Menos de 10% dos sistemas sao actualmente hidraulicos ouelectricos. A oportunidade de efectuar o retrofitting dos sistemas e reduzida se nao mesmonula. O equipamento, bem como a sua disposicao na casa da maquina do navio, e parteintegrante do projecto da instalacao de maquinas do navio. Os sistemas de accionamentoelectrico e hidraulico requerem mais espaco em pisos superiores da casa da maquina que umainstalacao a vapor dificultando a sua instalacao numa casa da maquina ja existente.

Na perspectiva da operacao e manutencao, o sistema de vapor e o mais simples. Tambemo investimento de capital exigido e muito mais reduzido quando comparado com aquele quee requerido pela opcao do accionamento electrico ou hidraulico. O unico ponto fraco doaccionamento das bombas de carga por turbinas a vapor e o consumo de combustvel. Noentanto, este problema esbate-se quando consideramos o consumo de combustvel associadoao funcionamento do gerador de gas inerte nos outros sistemas. A diferenca no rendimentoglobal fica entao muito reduzida.

A utilizacao de sistemas hidraulicos de accionamento das bombas de carga e mais vulgarem pequenos navios-tanque que carregam simultaneamente um grande numero de produtos.Para este tipo de aplicacao o navio, tipicamente com cerca de 40.000DWT mas podendo irate a`s 70.000DWT , tem uma bomba em cada tanque, com encanamentos de carga e descargadedicados, prevenindo qualquer tipo de contaminacao dos produtos transportados. Alguns na-vios de maior dimensao equipados com este sistema foram projectados para trafegos comerciaisespecficos.

O accionamento por motor electico, sendo o que apresenta melhor rendimento, e aquele querequer maior investimento inicial na aquisicao e instalacao. Exige uma grande disponibilidadeinstalada de producao de energia electrica apenas necessaria para as operacoes de bombagem.Durante o restante perodo de operacao do navio, as necessidades de energia electrica rondamos 10% da potencia exigida pelas bombas de carga. Quando consideramos o consumo decombustvel pelo gerador de gas inerte, a vantagem relativamente ao sistema de vapor revela-se marginal face aos elevado investimento inicial. Existem alguns navios novos a operar emtrafegos muito especficos equipados com sistemas de descarga com accionamento electrico.Em particular, devem dedicar-se a viagens curtas, passando uma fraccao importante do seutempo de operacao em porto, de tal forma que os ganhos conseguidos no sistema de descargaconsigam compensar o maior investimento inicial e os custos de manutencao.

A maior parte dos navios tanque petroleiros sao projectados para operar carregandopetroleo bruto no golfo Persico e transporta-lo para a Europa, Japao ou para as costas lesteou oeste dos Estados-Unidos. Estas sao tipicamente viagens com duracao superior a 30 dias.Se considerarmos uma viagem de lastro com igual duracao, cada um destes navios fara umamedia anual de 6 viagens. Isto significa que o sistema de descarga ira operar 6 vezes, um adois dias em cada operacao, por ano. Trata-se de um incentivo a` manutencao dos sistemas dedescarga com turbinas de vapor cuja fiabilidade tem sido provada ao longo dos anos. Os sis-temas hidraulicos nao proporcionam reducao significativa de combustvel quando se consideraaquele que e consumido no gerador de gas inerte e os sistema electricos tem os ja referidosmaiores encargos quanto ao investimento inicial. Muitos dos navios em que foi feita esta opcaopor bombas electricas, a propulsao e diesel-electrica. Quando a propulsao do navio e do tipodiesel-electrica, o encargo associado a`s bombas electricas e reduzido. No entanto, estes naviosnao sao competitivos com aqueles cuja propulsao e realizada por motores diesel lentos emviagens longas, devido ao reduzido rendimento da propulsao diesel-electrica.

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3 Equipamentos

3.1 Sistemas de Encanamentos

O tratamento e movimentacao da carga inclui todas as operacoes de transporte de carga,bem como as operacoes de carga e descarga, lavagem de tanques, com carga ou com agua,aquecimento da carga, movimentacao de lastro, etc. O principal elemento do sistema detratamento e movimentacao da carga num navio tanque petroleiro e o sistema das linhas decarga.

Um navio tanque para o transporte de petroleo bruto esta equipado com um conjunto delinhas que permitem eficientes operacoes de carga e descarga do navio. Na descarga do navio,a carga passa pela casa das bombas do navio onde e bombeada para terra. O objectivo finalpassa por manter a carga em seguranca desde que entra nos tanques, durante o transportee, finalmente, durante toda a operacao de descarga. Trata-se sempre de operacoes em que acarga nao se encontra visvel. A instrumentacao instalada evidenciara onde e como a cargaescoa. A seguranca das operacoes resulta de checklists.

Embora o princpio de operacao e a constituicao dos navios seja semelhante, cada naviotem as suas especificidades. Os esquemas das linhas de carga sao muito uteis no planeamentodas operacoes. Para ter a certeza que o oleo escoa da forma pretendida, um metodo fiavel ea inspeccao visual das linhas. As valvulas devem estar numeradas e marcadas de acordo comos desenhos e as linhas devem ser verificadas em toda a sua extensao disponvel.

A ligacao entre trocos de encanamento e feita por flanges. Flanges sao aneis de aco soldadosnas extremidades do encanamento. As superfcies das flanges sao planas, permitindo a vedacaodo fluido com a interposicao de uma junta. O numero de orifcios para passagem dos parafusosde aperto das flanges corresponde frequentemente ao diametro do encanamento em polegadaspermitindo mais facil identificacao e seleccao das reducoes exigidas para ligacao dos bracoesde carga/descarga.

As linhas de carga repousam sobre suportes, soldados no fundo dos tanques, anteparas efundo da casa das bombas. Para reduzir o desgaste e a deformacao onde ocorre contacto einterposto um calco de material macio entre os suportes e a tubagem.

3.1.1 Linhas de Fundo

A ttulo de exemplo, consideremos um navio tanque petroleiro com 4 tanques centrais e 5pares de tanques laterais para transporte de carga. O sistema das linhas de fundo (bottomlines) esta representado na Fig. 9. As linhas de carga estao localizadas nos tanques centraisdo navio, suportadas a cerca de um metro do fundo do tanque. Valvulas de crossover, duasvalvulas em cada crossover permitem comunicar as as linhas de fundo. Quando e feito otransporte de mais de um produto, os regulamentos obrigam a` segregacao dos produtos porduas valvulas.

Para permitir que estas linhas acompanhem os movimentos do navio, originados pelascondicoes de mar e pelas variacoes termicas, as linhas de carga devem dispor de unioes flexveise juntas de dilatacao.

Junto a` entrada da linha no tanque, uma ramificacao da linha de fundo acaba na zona a`re do tanque de carga. E por aqui que o oleo entra no tanque durante a carga do navio e saidurante a descarga. Nos tanques centrais as aspiracoes principais estao situadas aproximada-mente a meio e as duas aspiracoes de stripping situam-se nas extremidades do tanque, uma

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Figura 9: Linhas de fundo.

bombordo e outra a estibordo.

A aspiracao tem a forma de um funil invertido e e habitualmente designada como pata deelefante. A area da seccao tranversal inferior da pata de elefante deve ser uma vez e meiaa da seccao de passagem da linha de carga. Por baixo da pata de elefante estao soldadasalgumas barras para orientacao e controle do escoamento permitindo reduzir a cavitacao nasbombas.

3.1.2 Linhas de Queda

Desde a area dos manifold no conves, as linhas de queda (drop lines) comunicam as linhasdo conves com as linhas de fundo, conforme representado na Fig. 10. Estas linhas sao usadasna operacao de carga do navio, permitindo isolar a casa das bombas durante esta operacao.Nao obstante a casa das bombas se encontrar isolada da carga, deve ser mantida uma rotinade inspeccao e de verificacao da atmosfera previa a` entrada na casa das bombas. Durante aoperacao de descarga do navio, as valvulas nas linhas de queda devem ser mantidas fechadas.

Figura 10: Linhas de queda.

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3.1.3 Encanamentos na Casa das Bombas

Num navio tanque petroleiro, a casa das bombas e a zona de comunicacao entre os tanques decarga e os manifold onde as linhas do navio sao ligadas a`s linhas de terra. As linhas de fundoencaminham o oleo ate a`s bombas de carga.

Podemos considerar a casa das bombas dividida em duas partes: uma zona de aspiracaoe uma zona de descarga, ou de pressao. As linhas de fundo terminam nas bombas de cargapodendo comunicar pelos crossover existentes. O primeiro crossover depois da zona dostanques esta identificado na Fig. 11 como Crude oil suction -x-over line. E designadoprequentemente como stripping crossover, atravessa tranversalmente as linhas de fundopermitindo descarregar com qualquer bomba de carga principal a partir de qualquer linha defundo.

Figura 11: Encanamentos na casa das bombas.

Continuando no sentido das bombas de carga, encontramos uma valvula em cada linha,habitualmente designada por valvula da antepara porque regra geral se encontra junto daantepara de separacao entre a zona de carga e a casa das bombas.

Do lado de pressao das bombas encontra-se uma valvula, valvula de descarga, de regulacaode pressao ou de regulacao do caudal. A designacao mais propria sera como valvula de descargamas as outras sao tambem populares. E com esta valvula que e ajustada a contra-pressao e ocaudal na bomba. E recomendado que o arranque da bomba seja realizado com esta valvulafechada.

Depois destas valvulas as rise lines conduzem o oleo para o conves.

A casa das bombas aloja ainda outro equipamento para manobra da carga e do lastro. Abomba de lastro e exclusivamente dedicada ao lastro segregado. O sistema de lastro segregadoe completamente segregado do sistema de carga. A bomba de lastro comunica com o piquede vante e com os tanques laterais no 3, bombordo e estibordo. A bomba de lastro dispoe dasua propria caixa de fundo para aspiracao e descarga para o mar.

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A bomba de stripping tem as suas linhas dedicadas, atraves das quais, via stripping crossover, se drenam as ultimas fraccoes de carga nos tanques, nas bombas principais e nas linhas,para terra atraves da linha de menor diametro no conves (linha MARPOL).

3.1.4 Linhas no Conves

Quando as rise lines chegam ao conves, as suas extensoes passam a ser designadas por linhasdo conves (deck lines). E frequente numerar e marcar as linhas de carga no conves a partir deum dos bordos do navio. Em cada uma das linhas de carga existe uma valvula que permiteisolar a linha da casa das bombas, a deck master valve ou cargo master valve (Fig. 12).

Figura 12: Encanamentos no conves.

As linhas de carga no conves terminam nos manifold crossovers. E por estes manifoldsque o navio se liga ao terminal por mangueiras ou bracos de carga. A numeracao dos manifoldesta de acordo com a linha do conves a que pertence. Os manifold crossovers permitem operartrocando linhas de queda, linhas de conves ou manifolds, de acordo com que manifolds o navioesta ligado a terra.

Tambem encontramos no conves uma linha de carga de menor diametro, a linha MARPOL.Esta linha esta ligada a um manifold ja depois (no exterior) da valvula de manifold. Ficaligada a` presentation flange. O objectivo desta linha e permitir a drenagem dos tanques,linhas e bombas. E importante manter fechada a valvula de manifold para prevenir o retornode produto ao navio.

Nos navios tanque deve estar disponvel, nos dois bordos do navio, ligacao para envio delastro sujo ou de agua contaminada com oleo em instalacoes de recepcao em terra.

3.1.5 Linhas de Lavagem de Tanques

Situam-se tambem no conves as linhas do sistema de lavagem de tanques (Crude Oil Washing).A partir destas linhas principais, estendem-se derivacoes para cada uma das maquinas delavagem instaladas nos tanques. Esta linha tem origem no crossover do COW existente nacasa das bombas. Este crossover permite usar qualquer uma das bombas de carga na lavagemde tanques contribuindo assim para a obtencao de varias alternativas na operacao do sistemaCOW.

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Figura 13: Linhas de lavagem dos tanques.

3.1.6 Linhas de Gas Inerte no Conves

A partir do selo hidraulico no conves, as linhas de gas inerte fazem a distribuicao de gasinerte nos tanques do navio. E frequente encontrarmos no final da linhas principal de gasinerte, junto ao castelo da proa, um mastro de descarga (vent ou master raiser) para permitirinertizar a linha. A este mastro poderao estar ainda ligadas as descargas das valvulas P/Vdas linhas de gas inerte.

Figura 14: Encanamentos de gas inerte.

3.2 Valvulas

Nos sistemas de tratamento e manobra da carga dos navios tanque petroleiros sao predomi-nantemente utilizadas valvulas:

- de cunha;

- de globo;

- de borboleta.

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Figura 15: Valvulas de borboleta, cunha e globo (da esquerda para a direita).

As valvulas de cunha proporcionam uma boa e fiavel vedacao tornam-se no entanto deoperacao lenta. Sao, por exemplo, utilizadas frequentemente como valvulas de costado oufundo.

As valvulas de globo sao tanbem muito utilizadas. Este tipo de valvula e habitualmenteusado no sistema de pressao/vacuo em que fica e seu cargo o controlo da pressao nos tanques. Avalvula abre quando a pressao atinge um certo valor (pressure set-point) bem como quando umdeterminado vacuo (vacuum set-point) acontece. Sao valvulas usadas no sistema no sistemade distribuicao de gas inerte. Este tipo de valvula pode ser concebida como valvula de nao-retorno, caracterstica vantajosa em algumas aplicacoes.

Tanto as valvulas de cunha como as de globo sao normalmente manobradas manualmente.As valvulas de borboleta podem ser operadas manualmente ou hidraulicamente. A facilidadena sua operacao hidraulica torna as valvulas deste tipo como as mais utilizadas a bordodos navios-tanque. Outras vantagens decorrentes do seu uso sao a construcao simples, facildesmontagem e montagem para manutencao, operacao rapida e segura. Deficiente vedacaoresulta normalmente do mau estado dos vedantes circulares ou do actuador hidraulico naofechar completamente a valvula.

3.3 Bombas de Carga

De acordo com o seu princpio de funcionamento, as bombas podem ser classificadas como:

- de deslocamento positivo, quando o aumento de pressao e conseguido a` custa de umareducao de volume disponvel para o lquido:

- alternativas de embolo, rotativas, parafuso, etc.

- dinamicas, quando o aumento de pressao e obtido pela aceleracao do fluido:

- com diferentes tipos de rotor (fluxo radial, misto ou axial), dentro de um corpo emforma de espiral, caracol ou voluta.

3.3.1 Bombas Centrfugas

A utilizacao de bombas centrfugas como bombas de carga e muito frequente nos navios tanquepetroleiros. Os principais elementos constituintes de uma bomba centrfuga sao:

- a carcaca, corpo ou voluta, normalmente construdo em ferro fundido, onde estao aloja-das as ligacoes de aspiracao e descarga;

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- o veio, em aco;

- o impulsor ou rotor, cujo projecto depende das condicoes de funcionamento pretendidase e obtido normalmente por fundicao;

- os rolamentos ou chumaceiras que suportam as cargas axiais e radiais originadas pelomovimento do rotor;

- retentores de vedacao, ou bucins mecanicos, para vedacao do veio onde este atravessa ocorpo da bomba.

Figura 16: Elementos constituintes de uma bomba centrfuga.

Os impulsores das bombas centrfugas podem ser do tipo aberto, semi-aberto ou fechado.

Figura 17: Impulsor fechado (a` esquerda), semi-aberto (ao centro) e aberto (a` direita).

O princpio de funcionamento das bombas centrfugas pode ser descrito da seguinte forma:

- O impulsor transmite energia cinetica ao lquido;

- Cerca de 50 % desta energia e convertida na voluta em energia potencial (pressao, alturade coluna de lquido);

- Quando o fluido percorre as pas do rotor cria-se uma zona de pressao reduzida na entrada;

- A pressao atmosferica ou a pressao do sistema e a pressao estatica de lquido actuam naaspiracao da bomba obrigando o lquido a entrar no seu corpo;

- Esta pressao de admissao, acrescida da pressao criada pelo movimento do impulsor navoluta, produz o fluxo de lquido.

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Figura 18: Princpio de funcionamento das bombas centrfugas.

As principais vantagens na utilizacao de bombas centrfugas resultam do facto de este tipode bombas proporcionar um caudal contnuo de lquido, exigir pequeno binario de arranque epotencia uniforme durante o funcionamento.

De uma forma geral, pode-se referir que as bombas centrfugas apresentam:

- simplicidade de construcao, compacta e leve;

- poucas pecas moveis, ausencia de valvulas e de componentes com movimento alternativo;

- ausencia de tolerancias muito rigorosas;

- pequenas perdas de potencia na transmissao;

- caudal constante;

- funcionamento em vazio sem aumento significativo de pressao;

- ausencia de contacto do lubrificante com o fluido;

- vida prolongada e custo razoavel;

- poucas avarias e facil manutencao.

Figura 19: Bombas com aspiracao simples ou dupla.

Um tipo particular de bomba centrfuga, mais frequente em navios tanque qumicos ede transporte de gases liquefeitos, mas que tambem podemos encontrar em navios tanquepetroleiros e a bomba deepwell. Estas bombas, tambem centrfugas (ver Fig. 20), funcionamimersas no tanque de carga. Neste caso o accionamento da bomba e normalmente do tipohidraulico e feito a partir do conves, Fig. 21.

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Figura 20: Representacao em corte de uma bomba centrfuga do tipo deepwell.

Figura 21: Accionamento de uma bomba do tipo deepwell.

3.3.2 Curvas de Funcionamento

Os principais dados caractersticos relativos a uma bomba centrfuga sao:

- a sua capacidade (ou seja, o seu caudal nominal, normalmente expresso em m3/h);

- a pressao correspondente a um dado caudal, expresso em MPa, kPa, bar, metros decoluna de lquido ;

- a potencia exigida ao seu accionamento, W, kW.

As curvas caractersticas sao curvas que relacionam a altura manometrica e o caudal deuma bomba a velocidade constante, como as representadas na Fig. 22. A altura manometricae a energia fornecida a` unidade de peso de fluido em escoamento. Desprezando as variacoesde energia cinetica e de energia potencial gravtica, temos:

H =p2 p1

(1)

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designando por p2 e p1 a pressao na descarga e na aspiracao da bomba, respectivamente, e o peso especfico do fluido.

Figura 22: Curva caracterstica altura/caudal.

Dependendo da geometria das pas do rotor esta relacao pode apresentar diversas formas.Evolucoes quase planas ou caindo abruptamente como nas linhas a tracejado nao sao regrageral desejaveis excepto para aplicacoes especiais. A situacao normal e a de uma reducaosuave da altura de elevacao com o caudal conforme representado pela linha a cheio. Ascurvas caractersticas completas incluem ainda as curvas do rendimento da bomba, da potenciaabsorvida e a indicacao do NPSHr.

A viscosidade do lquido provoca uma alteracao na curva caracterstica da bomba. Atendencia resultante de um aumento da viscosidade do lquido pode ser visto qualitativamentena Fig. 23.

Figura 23: Influencia da viscosidade.

Para alem da relacao altura-caudal, as curvas de desempenho da bomba permitem rela-cionar o caudal com a potencia, o rendimento e com o NPSHr, conforme representado naFig. 24.

A potencia util corresponde a` energia absorvida pelo fluido ao escoar-se atraves da bomba:

Nu = V H (2)

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Figura 24: Curvas de desempenho de uma bomba.

em que V e o caudal volumico do escoamento. Designando por rendimento global , o rendi-mento que considera as perdas volumetricas, hidraulicas e mecanicas, a potencia de acciona-mento exigida pela bomba e dada por:

N =Nu

= V H

(3)

3.3.3 Cavitacao

A sigla NPSH resulta do ingles Net Positive Suction Head que, traduzido literalmentepara portugues significa altura lquida positiva na aspiracao. Esta variavel e extremamenteimportante para o desempenho de uma bomba centrfuga.

Deve ser considerado o NPSH da bomba, NPSHr (r de requerido), e o NPSH dainstalacao, NPSHd (d de disponvel). Entao:

- o NPSHr e uma caracterstica da bomba, determinada pelo seu projecto e atraves deensaios. E a altura manometrica necessaria para fazer chegar o lquido a toda a partede aspiracao e vencer as perdas por atrito desde a boca de aspiracao da bomba ate a`spas do rotor e para aumentar a velocidade do lquido. Este e um dado do fabricante quedeve ser obrigatoriamente fornecido com as curvas caractersticas.

- o NPSHd e uma caracterstica da instalacao hidraulica. E a altura manometrica que o

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lquido tem na boca de aspiracao da bomba acima da sua pressao de vapor:

NPSHd = Ha Hv +Hs Hf (4)em que,

- Ha e a pressao atmosferica/absoluta, em m de coluna de lquido;

- Hv: pressao de vapor do lquido a` temperatura de bombagem, em m de coluna delquido;

- Hs: altura geometrica ou hidrostatica acima ou abaixo do eixo da bomba, em m;

- Hf : perdas na aspiracao, tubagem e acessorios a` velocidade de projecto, em m decoluna de lquido.

Uma das consequencias de a instalacao nao garantir o suficiente NPSHd (superior, e commargem de seguranca, ao NPSHr) e a ocorrencia do fenomeno da cavitacao. A cavitacaoe o fenomeno associado a` formacao e colapso, por condensacao subita, de bolhas de vapornum lquido. As bolhas de vapor sao formadas quando a pressao estatica local do lquido emmovimento diminui ate atingir um valor igual ou inferior ao da pressao do vapor desse lquidoa essa temperatura.

Quando a bolha se desloca, acompanhando o caudal de lquido, para uma zona do es-coamento sujeita a uma pressao superior, o seu colapso ocorrera rapidamente. A implosaocausa uma onda de choque de grande intensidade que, ocorrendo repetidamente, vai originara progressiva erosao (ver Fig. 25) ou eventualmente ate a fractura do rotor.

Figura 25: Formacao e colapso das bolhas de vapor e a erosao do impulsor devida a` cavitacao.

O fenomeno da cavitacao, conforme ja referido extremamente nocivo para o funcionamentodas bombas centrfugas, manifesta-se:

- um rudo caracterstico, como se estivesse a passar areia pela bomba;

- vibracao anormal;

- reducao da altura de elevacao e da capacidade.

3.3.4 Associacao de Bombas

Para satisfazer as necessidades de uma aplicacao, quer em termos da altura de elevacao, querem termos do caudal, ocorrem frequentemente nas instalacoes de climatizacao associacoes de

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bombas centrfugas. Estas associacoes de bombas, conforme o objectivo pretendido podemocorrer em paralelo ou em serie.

Funcionamento em ParaleloA associacao de bombas com a mesma capacidade em paralelo multiplica o caudal mantendo-

se a mesma pressao (Fig. 26). Este tipo de aplicacao ocorre quando e necessario um grande cau-dal com pressao relativamente baixa ou para sistemas que exigem caudais variaveis permitindo-se assim parar as unidades quando conveniente. As caractersticas das bombas associadas emparalelo devem ser iguais.

Figura 26: Funcionamento em Paralelo.

Funcionamento em SerieA associacao de bombas em serie aumenta a pressao com o mesmo caudal (Fig. 27), cor-

respondente a uma delas. Este tipo de associacao e apropriado para sistemas que requerempressoes elevadas com caudais relativamente baixos.

A circulacao de um lquido numa rede hidraulica, que compreende unioes diversas, valvulase permutadores de calor requer uma pressao capaz de vencer as perdas de carga devidas a`velocidade, ou a altura dinamica (geralmente pouco significativa), as perdas de pressao devidasao atrito e superar a pressao estatica. Assim, por toda a rede de tubagem, a altura do sistemae soma algebrica da pressao estatica na aspiracao da bomba e das perdas de carga produzidasem todo o sistema. Como estas perdas de carga aumentam aproximadamente com o quadradodo caudal, quando se representa a altura ou pressao do em funcao do caudal surge uma curva(curva caracterstica do sistema) de forma parabolica como se pode ver na Fig. 28.

Uma dada bomba centrfuga funciona de acordo com a sua propria caracterstica altura-caudal. O caudal fornecido pela bomba e determinado pela interseccao das curvas carac-tersticas da bomba e do sistema (ponto 1 da Fig.). Se, actuando numa valvula reguladora,se diminuir o caudal, o ponto de funcionamento vai-se deslocar para o ponto 2. Voltandoao ponto 1, se fosse pretendido agora um caudal superior (ponto 3) ter-se-ia de por algumafacilitar a circulacao do lquido reduzindo as perdas de carga. Em alternativa, o mesmo caudalpodera ser obtido aumentando a velocidade de rotacao da bomba ou aumentando o diametrodo rotor da bomba tendo-se passado assim para a curva caracterstica altura-caudal da bombarepresentada a tracejado que cruza a caracterstica do sistema no ponto 4.

A seleccao de uma bomba deve resultar de uma analise cuidada das condicoes de funcio-namento pretendidas e baseando-se nas curvas caractersticas fornecidas pelo fabricante. Deuma forma geral, as bombas estao projectadas para que funcionem com pleno rendimento na

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Figura 27: Funcionamento em Serie.

Figura 28: Curvas caractersticas da bomba e do sistema.

zona media da sua curva caracterstica altura-caudal. A seleccao no ponto de maximo rendi-mento ou ligeiramente deslocado para a esquerda contribui para reduzir o rudo e as vibracoesproduzidas. A seleccao demasiado distanciado para a direita do ponto de maximo rendimentodeve ser evitado para reduzir a possibilidade de ocorrencia de cavitacao devida ao aumentodo NPSHr.

3.3.5 Instalacao

Na instalacao de uma bomba centrfuga devem ser tidos em consideracao, entre outros, osseguintes aspectos:

- a tubagem de aspiracao deve ser o mais rectilnea possvel na proximidade da bomba;

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Figura 29: Curvas caractersticas de uma famlia de bombas.

Figura 30: Instalacao de bombas centrfugas.

- o diametro da tubagem de aspiracao pode ser superior ao da entrada na bomba mas areducao na aspiracao da bomba deve ser excentrica para que a superfcie superior datubagem permaneca alinhada;

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- na tubagem de aspiracao nao deve ter pontos elevados onde o ar ou vapor se possaacumular;

- deve ser montada uma valvula de retencao na descarga da bomba;

- os suportes das ligacoes da tubagem de aspiracao e descarga devem ser independentes enao devem exercer esforcos sobre a bomba (Fig. 31).

Figura 31: Suportes na tubagem de uma bomba.

3.4 Drenagem dos Tanques

Para alem de uma bomba de dreno e de um ou mais ejectores, os navios tanque estao equi-pados com um sistema vacuum stripping que da a`s bombas de carga a capacidade de mantera aspiracao mesmo com uma pequena quantidade de carga nos tanques. Na Fig. 32 estarepresentado de forma esquematica um exemplo de um destes sistemas.

Figura 32: Representacao esquematica do sistema de stripping.

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3.5 Aquecimento da Carga

Para alem dos sistemas de manobra ja descritos, o navio tanque deve dispor dos sistemas deaquecimento necessarios para o transporte de algumas cargas.

As fraccoes mais pesadas, como por exemplo o HFO, quando frias tornam-se demasiadoviscosas. Por forma a que estes produtos possam ser carregados e descarregados atempada-mente, e necessario mante-los aquecidos.

O comercio de produtos petrolferos e actualmente tao diversificado que os navios tanquepodem numa viagem estar a operar em aguas tropicais e, na viagem seguinte operar no Arctico.E portanto necessario que os navios tanque disponham de um sistema de aquecimento de cargacapaz de fazer face a condicoes extremas.

Dado que um navio tanque carregado tem reduzido bordo livre, a temperatura da aguado mar em que singra o navio e da maior importancia. Aguas frias reduzem rapidamente atemperatura da carga tornando o processo de aquecimento da carga muito mais exigente. Oaquecimento da carga nos tanques e feito com vapor. Cada tanque tem, para cada serpentina,valvulas de vapor e condensados que permitem controlar individualmente a temperatura dacarga em cada tanque. As serpentinas situam-se na zona inferior dos tanques de carga. Quandoe necessario aquecer a carga, e aberto vapor a cada um dos tanques de carga aquecendo oproduto que se encontra na sua vizinhanca. O oleo aquecido sobe no tanque gerando umacirculacao convectiva da carga no tanque.

As cargas de HFO exigem ser mantidas a uma temteratura entre os 45C e os 60C. Nestagama de temperatura, a generalidade dos HFO sao facilmente transfegaveis. No caso dosoleos lubrificantes, com grande diversidade quanto a` sua estabilidade, densidade e viscosidade,devem ser atendidas instrucoes especficas para o seu aquecimento.

3.6 Descarga e Ventilacao

Para evitar a excessiva perda de carga por evaporacao, e controlar a descarga para a atmosferade vapores perigosos, os tanques devem dispor tambem de um sistema de descarga e ventilacaoapropriado. Os sistemas de descarga e ventilacao dos tanques de carga sao completamentesegregados da ventilacao dos outros compartimentos do navio. O arranjo e a posicao dasaberturas dos tanques de carga no conves, das quais possam ocorrer descargas de vaporesinflamaveis, deve ser tal que previna a entrada em espacos fechados, ou a sua acumulacaojunto de maquinas e equipamentos no conves que possam actuar como fonte de inflamacao.

No captulo II-2 da SOLAS, a regra 59 define normas a verificar quanto ao projecto dossistemas de descarga de vapores e ventilacao dos tanques de carga dos navios tanque petrolei-ros.

O sistema de descarga e ventilacao dos tanques deve ser projectado e operado por formaa assegurar que nao sao atingidos os valores limite de pressao e de vacuo no tanque:

- pelo escoamento de pequenas quantidades de vapores, ar ou gas inerte em resultado devariacao das condicoes termicas atraves das valvulas P/V;

- pelo escoamento de grandes quantidades de vapores, ar ou gas inerte durante as operacoesde carga e lastro ou descarga.

O sistema de ventilacao pode ser independente para cada tanque de carga ou combinadocom outros tanques e pode ainda incorporar encanamentos do sistema de gas inerte. Quando

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Figura 33: Valvula P/V num tanque de carga.

a ventilacao e comum a varios tanques, valvulas, ou outros meios admissveis para o efeito,deverao proporcionar condicoes de isolamento em seguranca (with locking devices) de qualquerum dos tanques. Em qualquer situacao, devera continuar a ser permitido o escoamento atravesdas valvulas P/V causado pela variacao das condicoes termicas no tanque.

3.7 Instrumentacao

3.7.1 Sondas

Sondas de FlutuadorNeste tipo de equipamentos, o sensor de nvel e um flutuador. Nas sondas mecanicas de

flutuador, o movimento resulta da impulsao da boia e de uma forca originada por um meca-nismo de equilbrio. A leitura do nvel de lquido no tanque e feita numa fita que acompanhao movimento do flutuador, conforme representado na Fig. 34.

Figura 34: Sonda mecanica de flutuador.

Sondas de Accionamento ElectricoNeste tipo de sondas, representado esquematicamente na Fig. 35, o elemento sensor detecta

a superfcie livre do lquido e acompanha as variacoes de nvel por meio de um servomecanismo.A indicacao de nvel pode ser feita por diversos metodos mecanicos ou electricos. A cabeca

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da sonda permite normalmente detectar a superfcie livre e indicar a` unidade de controlo adistancia desde essa superfcie. A unidade de controlo vai entao procurar manter constanteesta distancia atraves do accionamento do motor electrico de accionamento do tambor dearmazenagem da fita.

Figura 35: Sonda de accionamento electrico.

Sondas CapacitivasEstas sondas avaliam o nvel de lquido por comparacao da capacidade electrica de um ele-

mento parcialmente submerso com a capacidade de um elemento semelhante, completamentesubmerso. Na Fig. 36 esta representada esquematicamente uma sonda deste tipo. O detectorcompara o elemento D parcialmente submerso com o elemento totalmente submerso C.Sao tambem contados os elementos completamente submersos permitindo assim a avaliacaodo nvel no tanque.

Figura 36: Sonda capacitiva.

Sondas Pneumaticas ou HidraulicasPara o funcionamento deste tipo de sondas e instalado um sensor de pressao junto ao fundo

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do tanque. As alteracoes de pressao sao transmitidas de forma electronica, pneumatica ouhidraulica para uma localizacao remota. Um exemplo de uma sonda deste tipo, em que eusado um tubo capilar para a transmissao da informacao esta representado esquematicamentena Fig. 37.

Figura 37: Sonda hidraulica.

Sondas RadarExistem varios tipos de sondas que usam o mesmo prncipio de funcionamento. As mais

vulgares (Saab Tank Radar na Fig. 38) medem o intervalo de tempo entre uma emissao desinal e a recepcao da sua refleccao na superfcie livre. Os instrumentos montados no topo dotanque medem o espaco vazio do tanque e, quando colocados no fundo do tanque avaliam aaltura de lquido. Este princpio de funcionamento esta representado na Fig. 39.

Figura 38: Sondas do tipo Saab Tank Radar.

Sondas RadioactivasO princpio de funcionamento deste tipo de sondas baseia-se na atenuacao da radiacao

provocada pelo lquido. A Fig. 40 mostra tres possibilidades de utilizacao deste princpio defuncionamento.

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Figura 39: Prncipio de funcionamento das sondas tipo radar.

Figura 40: Funcionamento das sondas do tipo radioactivo.

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