Crude oil washing
Assemblea IMCO
Le risoluzioni dell’Assemblea dell’IMCO A.446(XI) del 1979 e A. 497(XII) del 1971, dettagliano il progetto ed il controllo degli impianti di lavaggio con petrolio greggio.
Le necessità e le soluzioni
Il fondo delle cisterne del carico delle petroliere pre-MRPOL, nonostante il lavaggio BTW, rimane coperto da condensati di varia natura.Il lavaggio con acqua di mare rimuove i componenti fluidi inquinanti e la zavorra successivamente imbarcata ha qualità di “clean ballast”.
Le operazioni di cambio zavorra esigono tempo: il prblema non si pone alle navi che effettuano lunghe traversate, ma quando il trasporto consiste in un viaggio breve, la situazione si complica.
Conferire le acque di lavaggio inquinate e la zavorra sporca ai terminali di caricazione è costoso e per quanto la disponibilità sia un obbligo internazionale, non sono sempre disponibili.
Sversare gli effluenti inquinati in mare è reato penale e civile. Nulla si può scaricare in mare oltre i limiti previsti dalla normativa internazionale.
In caso di estrema necessità si sacrifica un volume altrimenti dedicato al carico, con conseguente perdita economica.
La brillante idea di pulire le cisterne del carico con lo stesso prodotto trasportato, origina la procedura di Crude Oil Washing. (COW).
Essa utolizza lo stesso petrolio del carico per il lavaggio delle cisterne contemporaneamente alle operazioni di discarica.
Il getto ad alta pressione libera vapori combustibili, che, se miscelati con l’aria aspirata dalle press-vac, potrebbe generare una miscela esplosiva. Per questa ragione, le cisterne del carico sono imperativamente inertizzate.
La rimozione dei fondami è pressocchè totale, tantochè l’acua di zavorra immessa dopo tale operazione assume generalmente la caratteristica di “clean ballast".
Con l’uso del COW, si ottengono rendimenti alla discarica mai raggiunti prima con le navi a "single skin", mentre con le attuali navi a doppio scafo, la pulizia è veramente totale.
Il COW necessita dell’impianto fisso costituito da macchine di lavaggio di adeguata robustezza, collettori, valvole di intercettazione ed una pompa in esclusiva per le operazioni contemporanee alla discarica.
Il personale deve essere edotto nella tecnica operativa.
Da BTW con acqua di mare a lavaggio con crudo
- BTE produce una notevole quantità d’acqua inquinata da olio,
- L’acqua inquinata prodotta dal lavaggio deve essere separata dall’olio,
- i congegni separatori d’olio hanno capacità limitata, ma conforme alla normativa dell’epoca,
- i separatori, dovendo trattare sia l’acqua proveniente dal lavaggio delle cisterne, sia la zavorra sporca, hanno bisogno di un certo tempo per la lavorazione,
- il lavaggio con acqua pulisce le cisterne in maniera accettabile dalla norma,
- sul fondo delle cisterne lavate, rimangono notevoli quantità di residui ad alto punto di scorrimento, che diventano una zavorra fissa,
- a seguito dell’esplosione di tre grandi navi cisterna, il lavaggio con acqua si effettua senza riscaldamento,
- il lavaggio delle cisterne con acqua fredda, ne diminuisce il rendimento e le "passate" sono prolungate,
- per prevenire le esplosioni delle petroliere si adotta l’impianto di gas inerte per le cisterne del carico,
- l’apertura dei portelli BTW per il lavaggio con acqua, riduce la capacità protettiva del gas inerte, per cui non sono più accettabili gli impianti mobili e si utilizzano solo impianti fissi,
- si sperimenta il lavaggio delle cisterne con lo stesso petrolio del carico,
- il potere dei solventi contenuti nel crudo rimuove le colature sulle strutture verticali e fluidifica i fondami, favorendone lo scorrimento verso le pigne di aspirazione.
Peculiarità del COW
- Non si impiega acqua per il lavaggio delle cisterne,
- non si generano emulsioni oleose da separare o smaltire,
- il lavaggio si effettua in contemporanea alla discarica,
- dopo il lavaggio COW, le cisterne delle navi a doppio scafo sono prive di sedimenti e tutto il carico è conferito a terra,
- l’accesso alle cisterne è possibile dopo un semplice passaggio con acqua ed opportuna ventilazione, /osservare sempre le procedure di accesso agli spazi confinati),
- l’acqua di mare, immessa in emergenza nella “storm tank”, preventivamente lavata con greggio, è considerata “clean ballast”.
L'impianto COW
Le petroliere ≥20.000 TDW sono munita di un sistema di pulizia delle cisterne del carico mediante lavaggio del petrolio greggio. La conformità dell'impianto deve essere indicata nel "International Oil Pollution Prevention Certificate": mel "Supplement to International Oil Pollution Prevention Certificate (IOPP Certificate): RECORD OF CONSTRUCTION AND EQUIPMENT FOR OIL TANKERS; Par.5 construction; Subpara.5.4 Crude oil washing".
Le petroliere dotate di impianto COW sono dotata di:
- manuale d'uso,
- manuale degli impianti con la descrizione del sistema e delle attrezzature,
- manuale delle procedure operative.
L'impianto è costituito da:
- Nessun componente dell'impianto può essere posto nel locale apparato motore,
- macchine di lavaggio programmabili. La programmazione deve sempre essere molto semplice, di immediata comprensione e marina. La loro ubicazione è studiata in modo tale che il minimo numero di esse possa operare dal ponte di coperta. Ove eventuali strutture creino zone d'ombra, si provvede all'impiego di macchinette fisse "sommerse". Il progetto essenziale delle navi SBT ha praticamente eliminato l'impiego di tali attrezzature.
- valvole dì intercettazione sullo stacco e flangia d otto,
- collettore di radice, dedicato al servizio di lavaggio, valvola di radice e valvole di sezionamento,
- pompa ad uso esclusivo del servizio di lavaggio, di prevalenza 8/10bar e portata adeguata al massimo numero di macchine di lavaggio che potrebbero operare contemporaneamente,
- Stacchi
- eiettore per lo strippaggio,
- aspirazione della pompa dalla slop tank,
- Collegamenti con i traversoni del locale pompe, per il loro uso in caso di malfunzionamento della pompa CIW,
- Stacchi con valvola d'intercettazione e flangia cieca per eventuale collegamento di macchine mobili per lavaggio con acqua dei compartimenti zavorra segregata,
- riscaldatore acqua di lavaggio, con doppia valvola sul collegamento al carico, opportuno anche flangia ad otto,
- drenaggi elettrici saldati sui tubi ed a treccia altrove.
OPERAZIONI
Assetto della nave
L’assetto della nave è ininfluente per il lavaggio alto, mentre per agevolare lo scorrimento dei fondami misti al crudo, si appoppa adeguatamente la nave. MARPOL ANNEX I reg. 33, Reg:35
COW first step
Pulizia in alto
La prima fase del COW prevede il lavaggio in alto delle strutture della cisterna. Il getto della macchina di lavaggio ha un'escursione tale da pulire il cielo della cisterna, la sua struttura e la parte verticale alta delle paratie.
COW swcond step
Pulizia in basso
La nave ha ora un adeguato appoppamento.
Poco prima del completo svuotamento di ogni cisterna, quando vi sono ancora circa 30/60 cm di carico, si regolano le macchine per il lavaggio basso. Il potere solvente contenuto nel petrolio greggio e la forza del getto impediscono il deposito di morchie, paraffine ed altri componenti ad alto punto di scorrimento, avviandoli al pozzetto di aspirazione.
Visita iniziale
Il buon esito della prima visita dell’impianto e la constatazione dell'avvenuta pulizia, a seguito dell’esame interno delle cisterne lavate con il COW, autorizza il rilascia della certificazione COW, che è annotata nel certificato IOPP.
COW machine
Macchine per il lavaggio COW e acqua
Sono necessariamente istallate in posizione fissa. Si contraddistinguono dal diametro dell'ugello, dalla pressione di esercizio, dal tracciato del movimento programmato e dal tempo di un ciclo completo.
Sono in grado di lavare ogni parte della cisterna nel tempo previsto nel “manuale operativo”.
Le Macchine di lavaggio sono progettate in modo da poter controllare esternamente alla cisterna il brandeggio e l'alzo della spingarda durante il suo movimento.
Pompe.
La pompa ad uso esclusivo per il COW rappresenta la soluzione ottimale. In ogni modo, in caso di malfunzionamento della pompa dedicata, sono previste procedure ed impianti che consentono anche l’uso di una pompa del carico (per il solo COW).
La pompa COW alimenta alla pressione prescritta il massimo numero dele spingarde che operano simultaneamente previste dal Manuale e l'eiettore per il drenaggio delle cisterne.
Il sistema del COW è congegnato in modo tale da poter gestire anche carichi diversi fra di loro.
La pressione necessaria per il drenaggio è mantenuta anche nell'eventualità di forte contro-pressione del terminale di terra.
Small diameter connection
Impianto di prosciugamento.
I mezzi di prosciugamento devono essere tali da poter mantenere ben drenato il fondo della cisterna e aspirare olio ad 1,25 volte la portata totale delle Macchine di lavaggio previste per lavare il fondo della cisterna.
Per il controllo dello stato di prosciugamento del fondo deve esistere la possibilità di sondaggio in almeno 3 punti della cisterna.
Deve essere possibile drenare, a fine discarica, tutte le tubazioni e le pompe e successivamente inviare a terra quanto drenato attraverso una piccola tubazione dal diametro al 10% di quello delle linee del carico.
Esecuzione.
Cisterne da lavare con greggio, prima della partenza per il viaggio in zavorra:
circa un quarto delle cisterne devono essere lavate con greggio a rotazione.
Drenaggio e scarico a terra di olio contenuto nelle tubazioni del carico a fine della discarica.
Alla fine della discarica tutte le tubazioni relative al carico ed al prosciugamento devono essere drenate e prosciugate e questo olio deve essere scaricato a terra mediante la tubazione di cui al paragrafo 4.4.5. In aggiunta, prima che la nave lasci il suo ultimo porto di discarica tutte le cisterne devono essere prosciugate.
Impiego e controllo del Gas Inerte
Il COW si effettua in atmosfera inertizzata, non si può lavare con il crudo alcuna cisterna che non sia correttamente inertizzata. Prima che ciascuna cisterna sia lavata con il greggio, si determina il tenore di ossigeno a diversi livelli, o meglio la sonde si pone ad un metro dalla coperta, successivamente a metà dello spazio vuoto; nessuna delle due misure può superare il valore dello 5% in volume
Se durante il lavaggio con il greggio, il tenore di ossigeno del gas inerte fornito supera il valore dello 5% in volume, le operazioni non si arrestano, ma il tenore di O2 deve essere prontamente riportato entro i limit. In caso contrario si arrestano le operazioni.
Le macchine COW sono poste in coperta in funzione della struttura interna della cisterna da pulire. In base ai disegni delle strutture si determinano le posizioni migliori per limitare le zone d'ombra.
Nell'esempio “vantaggi del doppio scafo” (disegno di tanker pre-MARPOL) sono state poste due macchine ed una macchina "immersa" sui madieri, in corrispondenza della zona d'ombra eccedenti i limiti. Le cosiddette macchinette "immerse" erano utilizzate solo nell'ultima fase della discarica, in concomitanza del lavaggio del fondo.
Custerne s singolo scafo ed a doppio scafo
Le tankers di oggi sono a doppio scafo (disegno a destra). Le il fondo e le paratie sono completamente lisci. Le strutture sono relegate nelle cisterne laterali dedicate alla zavorra segregata.
l'aspirazione del carico avviene da pozzetti sottostanti il piano del fondo della cisterna. La costruzione delle le paratie stagne trasversali si è evoluta: oggi sono sempre più realizzate mediante struttura corrugata.
In ultimo si deve ricordare che le cisterne sono pressoché completamente pitturate, per cui è agevole effettuare un buon lavaggio.