Um navio de produtos químicos é um navio - tanque destinado ao transporte de produtos químicos . Junto com os transportadores de gás , eles são os navios mercantes mais avançados hoje, principalmente por causa da complexidade de seus sistemas de gerenciamento de carga.
O navio químico dinamarquês de 15.000 t, Fiona Swan, em Lorient
O navio químico Cervantes chega a Rotterdam
O desafiante químico em Sète . Agosto de 2017.
Os navios-tanque de produtos químicos da Oceanic geralmente transportam de 5.000 a 40.000 toneladas e, portanto, são muito menores do que outros navios-tanque ( navios - tanque e transportadores de GNL ). Eles estão sujeitos a restrições significativas de segurança e tamanho para poderem descarregar nos portos: suas cargas são frequentemente classificadas como perigosas, ou então de grande valor.
Os produtos químicos eram originalmente transportados em barris ou pequenas cubas, colocados em navios de carga genéricos . Com o aumento da demanda imediatamente após a Segunda Guerra Mundial , a necessidade de transporte desses produtos a granel aumentou, mas os porões dos navios existentes não eram adequados. Os primeiros navios-tanques foram os navios-tanques , cujos tanques foram subdivididos e equipados com bombas submersas, e o fundo dobrado. Eles estavam ativos entre a agitada zona industrial do Golfo do México e a costa leste dos Estados Unidos no final da década de 1940 , e então estendeu seu tráfego para a Europa na década de 1950 .
Nesta época foram construídos os primeiros verdadeiros navios-tanque de produtos químicos, rapidamente adotando as características dos navios modernos: pequenos tanques bem separados, revestimentos especiais, sistema de aquecimento. No início da década de 1960 , surgem os primeiros navios-tanque para produtos químicos ( ver abaixo ), equipados com meios de controle, alarmes e detectores mais avançados. A preocupação com a eficiência tem levado armadores e construtores a buscarem novas soluções, enquanto as regulamentações internacionais evoluem nesse sentido, notadamente com a introdução do código IBC.
Os portos são especializados no transporte de produtos químicos, como Casablanca em Marrocos (fosfatos) e La Seyne-sur-Mer (petroquímicos). Os petroleiros químicos realmente requerem recursos de segurança significativos.
Os navios químicos são divididos em várias categorias amplas.
Petroleiros / navios químicos Eles carregam petróleo refinado e produtos químicos, em tanques diferentes. Os produtos que transportam são os muitos derivados do petróleo e os produtos químicos "fáceis", ou seja, não muito perigosos, como o octano ou o xileno . Tanques de produtos químicos multiuso ou plotagem São assim chamados porque transportam muitos lotes (ou “pacotes”) de diferentes produtos, à pressão atmosférica. Eles podem ter de 30 a 40 tanques, cada um equipado com sua própria bomba submersível e seu próprio sistema de tubulação. Tanques químicos especializados Esses navios carregam apenas um tipo de produto com propriedades particulares, para o qual foram especialmente concebidos. Na maioria das vezes, possuem sistema de aquecimento da carga ( enxofre , asfalto ) ou revestimento especializado ( fósforo ). Ao transportar apenas um produto, evitam a contaminação.Se não houver um tamanho padrão real para os petroleiros, também existem grandes subdivisões.
Tanque Barge Dettmer no Elba perto de Hamburgo , transportando ácido sulfúrico
The Bow Balearia , um petroleiro de 5.846 dwt de petróleo / produtos químicos , perto de Antuérpia
The Fiona Swan , petroleiro offshore de petróleo / produtos químicos de 15.600 dwt , em Lorient
As cargas transportadas são extremamente variadas e podem incluir derivados do petróleo , os inorgânicos ácidos , o óleo de peixe , produtos da indústria farmacêutica , o melaço , até os produtos químicos mais sofisticados. Eles podem ser classificados de diferentes maneiras: de acordo com sua composição química (por exemplo, compostos orgânicos / inorgânicos), ou de acordo com diferentes sistemas de classificação desenvolvidos por agências governamentais ou armadores. Por exemplo, a Guarda Costeira dos Estados Unidos (USCG) usa 36 grupos de produtos para avaliar sua compatibilidade, a Royal Institution of Naval Architects oferece a seguinte divisão:
Outras classificações são possíveis, de acordo com o grau de refino, o uso final do produto, de acordo com o grau de periculosidade de acordo com o código IBC) ou de poluição (de acordo com a convenção Marpol 73/78), bem como de acordo com necessidades de transporte (cargas “fáceis”, “sofisticadas”, “limpas”, “sujas”, etc.), o que permite dar um preço às mercadorias. Este último sistema também é o mais utilizado pelos afretadores .
| País | Navios |
|---|---|
| Panamá | 476 |
| Libéria | 200 |
| Noruega | 150 |
| Itália | 136 |
| Cingapura | 136 |
| Ilhas Marshall | 133 |
| Malta | 105 |
| Coreia do Sul | 98 |
| Bahamas | 64 |
| Ilha de Man | 53 |
| Reino Unido | 50 |
| Peru | 50 |
| Dinamarca | 48 |
| Grécia | 47 |
| Suécia | 47 |
| China | 45 |
| Chipre | 44 |
| Hong Kong | 44 |
| Ilhas Cayman | 42 |
| Malásia | 38 |
| Países Baixos | 29 |
| TAAF | 27 |
| Gibraltar | 26 |
| Rússia | 25 |
| Indonésia | 21 |
| Estados Unidos | 20 |
| Japão | 20 |
| Luxemburgo | 16 |
| Arábia Saudita | 15 |
| Portugal | 15 |
| Espanha | 14 |
| Tailândia | 14 |
| Alemanha | 13 |
| Índia | 13 |
| Filipinas | 13 |
| Camboja | 11 |
| Chile | 10 |
| Total Mundial | 1713 |
O mercado de transporte marítimo de produtos químicos valia 2,5 bilhões de dólares em 2003; os produtos transportados foram 43% compostos orgânicos, 22% óleos, 16% produtos inorgânicos e os restantes 22% incluindo outros produtos. Quatro armadores controlam quase dois terços do mercado: Stolt-Nielsen (135 navios, 2 milhões dwt ), Odfjell (93 navios, 2,4 milhões dwt), Jo Tankers (30 navios, 784.000 dwt ) e Tokyo Marine (51 navios, 818.000 dwt ) dwt ), sendo o restante dividido entre muitos pequenos armadores. Os principais clientes são as indústrias de petróleo e química, mas também comerciantes que transportam produtos como estireno , xileno ou benzeno em grandes distâncias.
O custo de transporte de uma tonelada de produtos entre Houston e a Europa em 2002 era de cerca de US $ 30 para produtos “fáceis” e US $ 50 para produtos sofisticados. Os seus percursos incluem, por um lado, percursos regulares entre as regiões produtoras e consumidoras (no caso de produtos raros) e percursos irregulares (muitas vezes vagas ) para produtos de consumo quotidiano. Assim, quase sempre é garantido que os navios-tanque para produtos químicos tenham carga para transportar e façam poucas viagens com lastro .
Em 2002, havia 1.713 navios-tanque para produtos químicos, totalizando 24,4 milhões de toneladas de porte bruto; excluindo petroleiros / químicos, a frota atingiu 8,3 milhões de toneladas de porte bruto em 2005, ou 0,9% da tonelagem do comércio mundial. A maioria dos novos navios-tanque de produtos químicos é construída em estaleiros no Japão , Coréia ou China , com outros construtores menores na Turquia , Itália , Alemanha ou Polônia . Devido à sua complexidade, esses navios são muito caros: cerca de 40 milhões de dólares para um petroleiro químico de 19.000 dwt com 38 tanques, em 2001 em um estaleiro europeu (ou seja, o preço de um petroleiro com capacidade duas a três vezes superior). Para amortecer esse preço, os navios são projetados para uma vida útil mais longa, geralmente mais de trinta anos, em particular graças a uma estrutura mais resistente à fadiga .
O código IBC impôs uma arquitetura única, com poucas variações, a todos os navios químicos em atividade. Externamente, seu casco é semelhante ao de um pequeno petroleiro , com formas bastante sólidas ( coeficiente de bloco entre 0,80 e 0,85), às vezes refinado para navios químicos offshore; a proa tem uma proa bulbosa calibrada para uma carga completa (os navios-tanque químicos fazem apenas algumas viagens com lastro) e um painel de popa trapezoidal. Seu comprimento total varia entre 120 metros (para embarcações de 10.000 dwt ) e 190 metros (embarcações de 50.000 dwt ); a relação comprimento / largura é da ordem de 6 a 6,5, dando larguras de 18 a 32 metros (tamanho Panamax , nunca ultrapassado), com grande parte das embarcações com menos de 23 metros de largura (tamanho Seawaymax ). O calado costuma ser inferior a 12 metros (tamanho Panamax ), ou mesmo 10 metros para passar pelo Golfo do México e pelos portos da costa leste dos Estados Unidos.
A superestrutura é sempre colocada à ré, acima da casa das máquinas , sendo o meio do navio reservado para carga.
A maioria dos navios-tanque de produtos químicos tem como propulsão uma única hélice acionada por um motor a diesel de dois tempos de baixa velocidade. Sua velocidade é de cerca de 12 a 16 nós . A produção de eletricidade é fornecida por um alternador acoplado no caminho e por dois a três geradores a diesel no porto.
Embora este sistema seja o mais econômico, tem a desvantagem de não oferecer segurança em caso de quebra, deixando o navio sem propulsão. Os armadores estão procurando soluções para garantir um certo grau de redundância : a propulsão diesel-elétrica foi testada na Stolt Innovation de 1996, onde um motor a diesel de quatro tempos gera eletricidade para um motor elétrico de 10 MW acionando uma única hélice. Este sistema também ajuda a reduzir as emissões de NO x , reduzir o tamanho da casa de máquinas e reutilizar melhor os gases de escape . Existem outras soluções, nomeadamente através da utilização de geradores elétricos para accionar a hélice em caso de avaria do motor principal, graças a uma caixa de velocidades .
A hélice principal é completada por um propulsor de proa (mais raramente, dois) para melhor manobrabilidade a bombordo; um leme está atrás da hélice principal, às vezes de um tipo de alta elevação (como Becker Flaps ou Schilling Rudders).
Os sistemas de gerenciamento de carga incluem tanques, bombas, tubulação, ventilação, monitoramento, controle ambiental e sistemas de limpeza.
Para o código IBC, quatro tipos de tanques podem ser distinguidos: tanques independentes, integrais, de gravidade e de pressão. Os tanques independentes são tanques transportados no convés por determinados navios, mas também tanques integrados em um contêiner , e que podem ser transportados por um navio porta - contêineres ou por um cargueiro multiuso . Esses tanques permitem maior flexibilidade e facilidade de descarregamento, porém possuem baixa capacidade. Os tanques integrais são os mais comuns: fazem parte integrante da estrutura do navio.
Os tanques de gravidade são projetados para ter uma pressão máxima de 0,7 bar no topo, ao contrário dos tanques de pressão. O primeiro tipo é o mais comum.
Os tanques são revestidos com aço inoxidável ou aço carbono com revestimento; é o epóxi ou um silicato de zinco ( hemimorfita ): Este revestimento (ou a escolha de aço inoxidável) determina em parte que a carga pode ser transportada, os tanques de aço inoxidável são mais para ácidos fortes como os ácidos fosfórico e sulfúrico, embora menos agressivos cargas como óleo vegetal são transportadas em tanques de epóxi. Os tanques de aço inoxidável permitem o transporte de mais produtos e podem ser limpos com mais facilidade: são, portanto, os mais utilizados.
Os bocais de carga / descarga.
A linha de queda , para carregamento.
Bomba submersível Frank Mohn no fundo de uma cisterna.
Ponte sobre a bomba submersa; o motor elétrico é visível em primeiro plano à direita.
Em todos os navios-tanque de produtos químicos atualmente em operação, cada tanque tem seu sistema de bombeamento e tubulação separado, para manter a flexibilidade máxima e minimizar o risco de mistura do produto.
O carregamento é feito conectando-se a tubulação de terra aos bicos de carregamento, geralmente localizados a meia-nau, por uma linha de queda no fundo do tanque, ou pela bomba. O descarregamento é feito por meio de uma bomba submersa, do tipo rotativa centrífuga, localizada em um reservatório no fundo do tanque: sua posição reduz o volume não bombeado a alguns litros. A bomba é acionada por um motor hidráulico no tanque ou por um motor elétrico na ponte girando um eixo do motor. Sua velocidade é variável e sua vazão varia de 50 a 2.000 m 3 / h . Se a carga for particularmente viscosa (como no melaço ), entra em ação uma bomba booster, geralmente do tipo “ parafuso de Arquimedes ” , colocada no convés.
Quando as bombas são hidráulicas, são acionadas por unidades hidráulicas, aproveitando a energia elétrica de bordo, e localizadas na parte traseira, entre a casa de máquinas e os tanques. Essas máquinas muito barulhentas estão em uma sala isolada . Sua potência depende do tamanho das bombas (que por sua vez depende diretamente do tamanho dos tanques) e do tempo de descarga desejado: muitas vezes, os contratos estipulam um descarregamento completo em menos de 12 horas. As unidades são compostas por pelo menos três conjuntos de motor elétrico / bomba hidráulica para melhor redundância. Às vezes também são usados para acionar o propulsor de proa, guindastes, bombas de lastro e guinchos .
As tubulações, ainda em aço inoxidável, ficam no convés principal e conectam os tanques aos bicos. O emaranhamento de tubos na ponte é característico dos navios de produtos químicos.
A ventilação é essencial para evitar o acúmulo de gases tóxicos ou explosivos e para evitar o acúmulo de pressões muito altas ou muito baixas. O custo de construção é, portanto, mais alto e os navios consomem mais diesel do que os navios comuns.
As cargas destes navios apresentam muitos riscos tanto para a tripulação como para o meio ambiente, o seu transporte está sujeito a regras muito estritas, provenientes de organismos internacionais ( Organização Marítima Internacional em particular), estados e sociedades de classificação. , Como o código IBC e o Convenção Marpol . Os marinheiros são mais bem pagos. Eles devem ser especialmente treinados para segurança. Os capitães também são treinados para organizar respostas de emergência em caso de explosão e incêndio.