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Convenção Internacional sobre a Poluição Marítima, 1973/78 (MARPOL)

Prof. Manuel Ventura

Mestrado em Engenharia e Arquitectura NavalSecção Autónoma de Engenharia Naval

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Determina

• Limites das descargas de óleo para a água. • Necessidade de tanques de lastro segregado e as condições

necessárias para o seu dimensionamento. • Existência, número e capacidade dos tanques de decantação

(slop tanks).• Existência e especificação dos sistemas de separação

água/óleo e a monitorização do teor de óleo nas descargas de águas oleosas

• Existência de tanques de resíduos oleosos (sludge tanks) • Localização dos encanamentos de descarga de águas • Limites máximos de descarga de óleo em caso de avaria • Dimensões do rombo padrão, para estudo das condições de

avaria. • Limite máximos de comprimento e volume para os tanques de

carga.

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MARPOL

Aplicação• Todos os navios em geral • Em particular aos navios tanques para transporte de óleos e

seus produtos derivados• Navios químicos

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Estrutura da Convenção

Anexo I - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Óleos

• Detalha os critérios de descarga e medidas para o controlo da poluição por óleos e substâncias oleosas.

• Além de indicações técnicas contém o conceito de “áreas especiais” que são consideradas vulneráveis à poluição por óleo. As descargas de óleos nessas áreas são completamente proibidas, salvo excepções menores muito bem especificadas.

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Anexo II - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Substâncias Líquidas Nocivas

• Detalha os critérios de descarga e medidas para o controlo da poluição por substâncias líquidas transportadas a granel.

• Classifica as substâncias e contem normas e procedimentos operacionais detalhados. Foram avaliadas e listadas cerca de 250 substâncias.

• A descarga dos seus resíduos é apenas autorizada para instalações de recepção até certas concentrações (que variam com a categoria da substância) e condições são cumpridas.

• Não é permitida qualquer descarga de substâncias nocivas a menos de 12 milhas da costa mais próxima. Condições mais restritivas são aplicadas nas “áreas especiais”.

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Anexo III - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Substâncias Prejudiciais Embaladas

• Contém requisitos gerais para a emissão de normas detalhadas sobre embalagem, marcação, etiquetagem, documentação, armazenamento, limitações de quantidade, excepções e notificações para prevenir a poluição por substâncias prejudiciais.

• Este anexo deverá ser implementado através do Código Internacional de Mercadorias Perigosas (IMDG), que foi alterado para incluir os poluentes marinhos.

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Anexo IV - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Esgoto de Navios

• Contém requisitos para controlar a poluição do mar por esgoto de navios.

Anexo V - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Lixo de Navios

• Lida com diferentes tipos de lixos e especifica as distâncias dacosta e o modo pelo qual eles podem ser eliminados.

• Os requisitos são particularmente exigentes numa série de “áreas especiais”

• O aspecto mais importante deste Anexo talvez seja a completa interdição de deitar ao mar qualquer tipo de plástico.

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Anexo VI - Regulamentos para a Prevenção da Poluição Atmosférica por Navios

• Contem requisitos para o controlo da poluição atmosférica por navios.

• Estabelece limites para a emissão de várias substâncias e especifica os requisitos para o teste, inspecção e certificação de motores diesel marítimos, para garantir que estão em conformidade com os limites de NOx.

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Definições (1)

Segregated Ballast Tanks (SBT)• Tanques e sistemas de encanamentos completamente

segregados para o lastro • Evitam a mistura de óleo na água que ocorria quando se

utilizavam tanques de carga para lastro. • Obrigatório em todos os navios tanques com DW > 20,000 t e

navios de produtos com DW > 30,000 t.

Crude Oil Washing (COW)• Sistema de lavagem dos tanques de carga por meio de

máquinas de lavagem de alta pressão, utilizando o próprio óleo da carga, aquecido.

• Obrigatório em todos os navios tanques com DW > 20,000 t.

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Definições (2)

Dedicated Clean Ballast Tanks (CBT)• Tanques em que a água de lastro embarcada após o transporte

de óleo, se descarregada do navio em águas tranquilas não produziria rasto visível à superfície ou na linha de costa.

• Se o lastro for descarregado através de um monitor o teor em óleo não deve ser superior a 15 ppm.

Protective Location (PL)• Disposições sobre a localização e dimensões dos tanques de

lastro segregado em relação aos de carga.• Obrigatório em todos os navios tanques com porte superior a

20 000 t e navios de produtos com porte superior a 30 000 t.

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Definições (3)

Slop Tank• Tanque especialmente destinado à recolha de drenos de

tanques, produtos resultantes da lavagens de tanques e outras misturas oleosas.

Anexo I - Regulamentos para a Prevenção da Poluição por Óleos

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Regra 12A - Protecção dos Tanques de Combustível (1)

• Alteração de 2006• Aplica-se a todos os navios com capacidade de combustível

agregada >= 600 m3

• Pretende obter para os tanques de óleos combustíveis o mesmo grau de segurança existente para os tanques de carga em navios tanques

• Não se aplica a tanques com capacidade inferior a 30 m3, a não ser que a sua capacidade agregada seja >= 600 m3

• Os tanques individuais não devem ter capacidade >= 2500 m3

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Regra 12A – Protecção dos Tanques de Combustível (2)

• Protecção ao duplo-fundo– H > Min(B/20, 2.0 m)– Hmin = 0.76 m

• Protecção ao costado (Navios com 600 m3 < Vol < 5000 m3)– W = 0.4 + 2.4C/20000 m– Wmin = 1.00 m– Wmin = 0.76 m (p/ tanques com capacidade individual < 500 m3)

• Protecção ao costado (Navios com > 5000 m3)– W = 0.5 + C/20000 m– Wmin = 1.00 m

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Método Alternativo• Em alternativa ao atrás exposto a MARPOL prevê que o navio

possa ser projectado para satisfazer um valor (accidental oilfuel outflow performance standard) definido na Regra.

• O projecto deve ser avaliado com base no nível de protecção contra poluição por óleo em casos de colisão ou encalhe, com base num parâmetro médio de escoamento de óleo (mean oilflow parameter).

• Este método alternativo pode resultar em tanques apenas com duplo casco parcial ou nulo

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Encanamentos• Os encanamentos dentro da linha a <h> do fundo ou <w> do

costado devem ser equipados com válvulas dentro ou adjacentes ao tanque de combustível.

Poços de Sucção (suction wells)• Podem atravessar a linha de fronteira definida por h e por w,

mas devem ser tão pequenos quanto possível e o seu fundo ficar a uma distância não inferior a h/2 do exterior do casco.

Ref. “MARPOL 73/78 Annex I New Regulation 12A - Oil Fuel Tank Protection –Technical Implications”, DNV, 20 Feb. 2006.

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Regra 13 – Tqs. de Lastro Segregado, Tqs. Dedicados de Lastro Limpo e Lavagem por Óleo

Exigidos para todos os navios novos: – Para transporte de crude com porte superior a 20.000 t– Para transporte de produtos com porte superior a 30.000 t

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Regra 13 – Tqs. de Lastro Segregado, Tqs. Dedicados de Lastro Limpo e Lavagem por Óleo

• O caimento, a ré, não deve ser superior a

Ld ⋅≤ 015.0

• A imersão na PPAR deve garantir a total imersão do hélice

LTm 02.00.2 +≥

• A capacidade destes tanques deve ser tal que o navio possa operar em segurança nas condições de lastro e satisfazer os critérios seguintes:• A imersão na ossada a meio navio não deve ser inferior a

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Regra 13B – Requisitos para Lavagem porCrude (COW)

• Antes da partida para uma viagem em lastro após descarga completa do navio, um número suficiente de tqs. deve ser lavado com óleo para evitar a lastragemde tanques de carga que não tenham sido lavados com óleo

• Em navios com SBT, aprox. 25% dos tqs. em todas as viagens, para efeitos de controlo de sludge, embora nenhum tanque necessite de ser lavado para esse efeito mais do que uma vez em cada 4 meses

• Em petroleiros com capacidade insuficiente de SBT, o número de tqs. lavado com óleo tem que ser aumentado acima daquele mínimo de modo a obter um número suficiente de tqs. da carga “limpos” (tal como definido pelas regras) para permitir receber água de lastro suficiente para atingir o calado de lastro requerida para a viagem.

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Regra 13E – Localização Protectiva e Espaços de Lastro Segregado

• O arranjo de tanques de lastro segregado e outros espaços que não para óleo devem ser tal que se verifique a expressão:

em que:PAC = Área lateral do costado em [m2] p/ cada tanque de lastro segregado, baseado

nas dimensões projectadasPAS = Área do fundo em [m2] p/ cada tanque de lastro segregadoLT = Comprimento em [m] da zona de cargaB = Boca máxima do navio em [m]D = Pontal na ossada em [m]J = 0.45 p/ DW = 20,000t

0.30 p/ DW = 200,000 tPara valores intermédios do DW, J será obtido por interpolação linear.

( )2C S tPA PA J L B D⎡ ⎤+ ≥ +⎣ ⎦∑ ∑

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Regras 13F e 13G (Emendas de 1992)

Regra 13F• Todos os navios petroleiros com DW > 5,000 t devem

satisfazer os seguintes requisitos:• A zona de carga será protegida por tanques de lastro ou

outros espaços não contendo carga ou combustíveis, de acordo com o seguinte– Tanques ou espaços laterais (wing tanks)

• Os tanques de carga ficarão a uma distância da linha de traçado do costado não inferior ao menor de

000,205.0 DWw += 0.2=wou

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– Tanques ou espaços do duplo fundo• A distância medida no traçado do fundo ao duplo fundo não

deve ser inferior à menor de

15Bh = 0.2=hou

– Zona do Encolamento• Quando as distâncias h e w são diferentes, a distância w tem

a preferência quando atinge valores superiores a 1.5h.

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Capacidade total dos tanques de lastro• Em navios petroleiros com DW > 20,000 t ou de produtos com

DW > 30,000 t, a capacidade total de lastro dos tanques laterais, duplo fundo, piques de vante e de ré não deve ser inferior à requerida pelas disposições referentes ao lastro segregado (Regra 13).

• Os tanques laterais e do duplo-fundo devem estar dispostos do modo mais uniforme possível ao longo da zona de carga.

Poços de esgoto em tanques de carga• Os poços de esgoto poderão penetrar no duplo fundo abaixo

da fronteira definida pela linha de altura h, desde que a distância do fundo do poço e o fundo não seja superior a 0.5h.

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Encanamentos de lastro e carga• Os encanamentos de lastro e outros como os de ventilação e

sondagem não devem atravessar os tanques de carga. • Os encanamentos de carga não deverão passar pelos tanques

de lastro.

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Regra 15 - Retenção de Óleo a Bordo

Tanques de Decantação (Slop Tanks)• Obrigatórios em navios tanques com GRT > 150 • Capacidade não inferior a

– 3 % da capacidade de carga do navio ou,– 2 % em navios com lavagem por água, se o volume de água contido

nos slop tanques for suficiente para a lavagem e accionamento dos ejectores

– 2 % se o navio tiver SBT ou CBT ou sistema de COW instalado, com possibilidade de redução para 1.5 % se o volume de água contido nos slop tanques for suficiente para a lavagem e accionamento dos ejectores

– 1 % em navios combinados em que o óleo é transportado apenas em tanques de paredes lisas, com possibilidade de redução para 0.8 % se o volume de água contido nos slop tanques for suficiente para a lavagem e accionamento dos ejectores.

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Regra 16 – Sist. de Monitorização e Controle de Descargas e Equip. de Filtragem de Óleo

• Todos os navios com arqueação bruta 400 < GT < 10,000 devem ser equipados com:– Separador de Água/Óleo, 100 ppm

• Todos os navios com arqueação bruta GT > 10,000 devem ser equipados com:– Separador de Água/Óleo, 100 ppm– Equipamento de filtragem, 15 ppm

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Regra 17 – Tanques de Óleos Residuais (Sludge Tanks)

• Todos os navios com arqueação bruta GT > 400 devem ser equipados com:– Tanque(s) com capacidade adequada, para receber os resíduos

oleosos tais como os resultantes da depuração dos óleos combustíveis e lubrificantes e das fugas em espaços de máquinas.

• A capacidade dos tanques deve ser:– Navios que não transportam lastro em tanques de carga

[ ]311 mCDKV =

K1 = 0.01

C = consumo diário de combustível [t]

D = tempo máximo entre portos onde os óleos possam ser descarregados. Usar 30 dias em caso de falta de informação

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Regra 22 – Protecção do Fundo da Casa das Bombas

• Navios Tanques com DW ≥ 5,000 t devem ter duplo-fundo na zona da casa das bombas

• O espaço no duplo-fundo pode ser utilizado como:– vazio– tanque de lastro– tanque de óleo combustível (desde que não viole outras regras

nomeadamente a Regra 17A)

• Encanamentos de lastro podem ser localizados no duplo-fundoda casa das bombas desde que qualquer avaria nesses encanamentos não torne as bombas ineficientes

• Ver IACS

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Regra 23 – Derrame de Óleo Hipotético

• Rombos Laterais

• Rombos no Fundo

C i i iO W K C= +∑ ∑

( )13C i i i iO Z W Z C= +∑ ∑

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Regra 24 - Limitações da Dimensão e Arranjo dos Tanques de Carga

• Derrame admissível - Não deve ser inferior ao máximo de 30,000 m3 ou 400 3√DW, mas não superior a 40,000 m3.

• Volume de Tanque Lateral – Não deve ser superior a 75 % do derrame admissível

• Volume de Tanque Central – Não deve ser superior a 50,000 m3.

• Comprimento de tanques de carga – Não devem ser superior ao máximo de 10 m e de– 0.10 L – navios s/ antepara longitudinal– 0.15 L – navios c/ antepara longitudinal– 0.20 L – wing tanques de navios c/ 2 ou mais anteparas

longitudinais– 0.20 L – tanques centrais c/ (b/B) 1/5– (0.50 b/B + 0.10).L – tanques centrais com (b/B) < 1/5 s/ antepara

na linha de centro– (0.25 b/B + 0.15).L – tanques centrais com (b/B) < 1/5 c/ antepara

na linha de centro

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Regra 25 - Compartimentação e Estabilidade

• Rombo Lateral

• Rombo no Fundo

)5.14,31( 3

2

mLMINl =

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= mBMINt 5.11,

5

v : Da linha de traçado da chapa do fundo no plano de mediania, para cima, sem limite

Resto do NavioZona AR 0.3 L AV

)5.14,31( 3

2

mLMINl =

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= mBMINt 10,

6

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= mBMINv 6,15

)5,31( 3

2

mLMINl =

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= mBMINt 5,

6

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= mBMINv 6,15

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Regra 25 - Compartimentação e Estabilidade

Critério de Estabilidade em Avaria• A linha de água final deverá ficar abaixo de toda a abertura

que possa conduzir a alagamento progressivo.

• O ângulo de adornamento devido a alagamento assimétrico não deverá exceder os 25°, ou os 30° se a aresta do convés não ficar imersa.

• A curva do braço de estabilidade deverá estender-se por 20°para além da posição de equilíbrio e deverá ter um braço de estabilidade de pelo menos 0.1 m nesse gama dos 20°.

• A área abaixo da curva ≥ 0.0175 m.rad.

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Anexo VI - Prevenção da Poluição Atmosférica por Navios

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Regula• Substâncias que afectem o ozono• Emissões de Óxidos de Azoto (NOx) de Motores Diesel• Teor de Óxidos de Enxofre (SOx) nos combustíveis• Emissão de Compostos Orgânicos Voláteis de tanques de carga

de navios tanque• Incineradores• Instalações de Recepção• Qualidade dos óleos combustíveis• Emissão do Certificado Internacional de Prevenção da Poluição

Atmosférica

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Aplicação• Todos os navios com GT > 400• Plataformas offshore de perfuração, fixas e flutuantes (em

discussão)

Convenção Internacional para o Controle e Gestão da Água de Lastro e Sedimentos do

Navio, 2004

International Convention for the Control andManagement of Ships’ Ballast Water and Sediments

(BWM)

Prof. Manuel Ventura

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Protecção dos Eco-Sistemas Marinhos

• Estima-se que em 10 biliões de toneladas de água de lastro movimentadas anualmente pelos navios mercantes, 100 milhões de toneladas de sedimentos e de espécies marinha microscópicas são transferidas para ambientes em relação aos quais são estranhos e muitas vezes nocivos ou destrutivos

• A água de lastro é responsável, por exemplo, pela introdução de dinoflagelacias tóxicas, um tipo de alga

• Esta algas podem sobreviver durante anos nos tanques de lastro

• Uma vez libertadas num outro ambiente são capazes de envenenar algumas espécies marinhas e mesmo humanos

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Tecnologias Empregues

• Redução de entrada de organismos a bordo

• Retenção da água de lastro a bordo

• Sistemas de Tratamento por unidades em terra

• Mudança da água de lastro no alto mar

• Tratamento da água de lastro a bordo, antes de ser decarregada

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Retenção da Água de Lastro a bordo

• Não é compatível com as operações normais de carga/descarga

• Pode não ser posível por razões de segurança relacionadas com o caimento e a estabilidade do navio

• Geralmente não é uma opção para navios oceânicos

• Requer instalações de recepção e em terra

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Sistemas de Tratamento em Terra

• Requer que o navio tenha sistema de lastro com capacidade de bombear para terra

• A salinidade da água e o elevado caudal requerido elimina a utilização da maioria dos sistemas portuários

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Mudança da Água de Lastro

Vantagens• Mais usada• Não exige adaptações do navio• Não é muito dispendiosa

Desvantagens• Exige que o lastro tenha que ser bombeado 3 vezes• Casco sujeito a aumento de tensões• Problemas estabilidade• Maior consumo• Maiores emissões

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Sist. Tratamento da Água de Lastro

• Separação/filtragem para minimizar a quantidade de sedimentos que entra nos tanques de lastro

• Radiação Ultra-Violetas

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Gestão da Água de Lastro

• Entra em vigor 12 meses após a ratificação por 30 estados, representando 35% da arqueação da frota mercante mundial

• Instalações para Recepção– Os portos e terminais em que ocorrem limpeza ou reparações de

tanques de lastro têm que ter instalações de recepção de sedimentos adequadas

• Investigação e Monitorização– Devem ser promovidas investigação científica e técnica sobre a

gestão da água de lastro.– Devem ser monitorizados os efeitos da gestão da água de lastro

• Inspecção e Certificação

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Gestão da Água de Lastro

• Os navios devem ter a bordo e implementar um Plano de Gestão da Água de Lastro, aprovado pela Administração

• Os navios têm que ter um Livro de Registo da Água de Lastro, em que se indica:– Quando o navio é lastrado– Quando o lastro é circulado ou tratado– Quando é descarregado lastro para o mar– Quando o lastro é descarregado para instalações de recepção, em

terra– Descargas acidentais de lastro

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