Con l'entrata in vigore della Convenzione IMO sulle acque di zavorra nel settembre 2017, gli armatori hanno chiesto a una società finlandese di costruzioni navali e di ingegneria offshore di condurre una valutazione indipendente del suo piano di modifica del sistema di gestione delle acque di zavorra
L'aggiunta di firme alla Convenzione internazionale del 2004 per il controllo e la gestione delle acque di zavorra e dei sedimenti delle navi negli ultimi mesi non nasconde il fatto che si tratta di una misura dell'IMO alla quale si è opposto resistenza sin dalla sua concezione. I 52 paesi che hanno aderito all'IMO superano ora i 30 richiesti, ma rappresentano “solo” il 35,1441% del tonnellaggio mondiale, ovvero poco al di sopra della soglia del 35% richiesta affinché la ratifica entri in vigore 12 mesi dopo. Ora lo “strumento” giuridico sembra imminente, ma non è stato ancora completato.
Tuttavia, nel 2016, gli armatori hanno preso in mano la situazione e hanno creduto fermamente che ci fosse un’urgente necessità di fornire risposte tecniche alle migliori prestazioni del sistema di gestione delle acque di zavorra per le navi esistenti.
Foreship, una delle principali società di costruzione navale e di consulenza ingegneristica offshore, ha recentemente fornito raccomandazioni dettagliate sulle opzioni di retrofit e lo studio di fattibilità copre una singola nave. Foreship sta valutando diverse soluzioni tecniche e tecnologie simili per vari tipi di navi ed età di navi di diversi fornitori e sta valutando il lavoro di installazione complessivo, il luogo di installazione e le modifiche strutturali temporanee e permanenti.
Olli Somerkallio, capo del reparto macchinari di Foreship, ha spiegato che sebbene la scelta tra i sistemi sarà sicuramente guidata dal costo, il confronto potrebbe non essere così semplice.
"Ci siamo concentrati sugli aspetti tecnici dell'installazione, vale a dire lo spazio per le apparecchiature, l'impianto idraulico e la compatibilità elettrica", ha affermato Somerkallio. “Per produrre risultati significativi, sono necessarie competenze nella costruzione navale, nell’ingegneria oceanica e nel comportamento delle navi”.
I requisiti di portata dell’acqua di zavorra del settore delle navi da crociera sono solitamente inferiori a 500 metri cubi all’ora, il che ha spinto gli armatori a scegliere la tecnologia BWMS basata sui raggi ultravioletti, che rende le specie invasive “insopravvivibili” anziché ucciderle. Tuttavia, come ampiamente riportato, la Guardia Costiera statunitense non ha ancora approvato definitivamente lo standard del test UV.
Inoltre, i dispositivi UV non sono pratici per le grandi portate richieste dal sistema principale dell'acqua di zavorra sulle grandi navi mercantili (come petroliere e navi portarinfuse). In questo caso l’elettroclorazione (EC) è diventata la soluzione preferita. EC produce disinfettanti a base di cloro facendo passare una corrente continua attraverso l'acqua per reagire con il cloruro di sodio. Il cloro libero risultante ucciderà batteri e altri microrganismi nelle cisterne di zavorra. Nella fase di dezavorramento viene misurato il contenuto di cloro e viene introdotto l'agente neutralizzante secondo necessità.
Somerkallio ha suggerito che gli armatori siano consapevoli che i tubi aggiuntivi, i relativi raccordi e le valvole richiesti dal sistema di gestione dell'acqua di zavorra, nonché il sistema di gestione dell'acqua di zavorra stesso, sono tutte fonti di perdita di pressione e che le pompe di zavorra devono avere una pressione di prevalenza sufficiente per risolverli. Ha affermato che Foreship utilizza l'analisi della perdita di pressione come parte del suo studio di fattibilità perché a volte è necessario aggiornare la girante o il motore della pompa. "Nel peggiore dei casi, potrebbe essere necessario sostituire l'intera pompa", ha affermato.
Somerkallio ha affermato che occorre prestare particolare attenzione anche alle petroliere, perché le operazioni con l'acqua di zavorra avvengono a prua e a poppa, e le cisterne di zavorra di poppa di solito contengono più di tre quarti d'acqua, il che è essenziale per il funzionamento senza ostacoli della nave. In questo caso, la pompa del sistema di zavorra principale si trova nella sala pompe del carico (area pericolosa), quindi non può essere utilizzata per pompare acqua nel serbatoio di scarico situato nell'area sicura. La pompa posteriore non può essere collegata direttamente al BWMS principale.
Una tipica petroliera a medio raggio può avere un fabbisogno di portata di 2000 m3/h per il sistema di zavorra principale, che è diviso in cisterne di zavorra di babordo e tribordo. Questo può essere gestito da due BWMS ciascuno con una capacità di 1000 m3/h o da un singolo BWMS, dove entrambe le pompe sono collegate allo stesso sistema di trattamento. La richiesta di acqua di zavorra del singolo serbatoio di poppa sarà gestita da una pompa di servizio universale, collegata a un BWMS più piccolo, con una portata di 250-300 metri cubi all'ora (ad esempio).
Un recente studio di fattibilità di Foreship ha valutato in dettaglio due soluzioni CE di produttori concorrenti: una adotta la CE nel mainstream; d'altro canto, la EC avviene in un affluente e le “sostanze chimiche” vengono introdotte nelle cisterne di zavorra.
Somerkallio afferma che, in effetti, i sistemi tradizionali sono meno complessi, più leggeri e più piccoli e consumano circa il 25% in meno di energia rispetto ai sistemi sidestream. Tuttavia, ha aggiunto che gli attributi relativi all'installazione, alle prestazioni e alla sicurezza possono convincere una soluzione sidestream.
“Ad esempio, secondo un produttore, grazie allo speciale design e ai materiali degli elettrodi, il suo sistema EC tradizionale può funzionare a salinità estremamente bassa, ma è impossibile operare in acque a salinità quasi pari a zero come i Grandi Laghi. Lato Il sistema di flusso non presenta tali restrizioni; se la salinità è inferiore a 15 PSU, è possibile utilizzare l’acqua di mare immagazzinata”.
I sistemi a flusso laterale possono funzionare anche in acque più fredde meglio dei sistemi tradizionali.
Allo stesso modo, il volume del sistema sidestream potrebbe essere il doppio di quello del sistema mainstream, e il peso è aumentato del 60%. Questo è un fatto inevitabile, ma Somerkallio ha sottolineato che è più importante chiedersi dove il BWMS aggiuntivo occupa spazio. Ha spiegato che il sistema tradizionale a prua richiede una tuga aggiuntiva più grande per due unità EC e due filtri, mentre una soluzione di tuga a flusso laterale più piccola apporta maggiori vantaggi all'unità EC e ad altre apparecchiature ausiliarie. Gradi di libertà di posizionamento.
In termini di spazio, le soluzioni tradizionali possono richiedere due terzi dell'area richiesta per le soluzioni a flusso laterale, ma se un sistema a flusso laterale singolo funziona con due pompe, la differenza è quasi trascurabile.
Allo stesso modo, la separazione del processo EC richiesta dal sistema side-stream richiede il doppio del numero di tubi rispetto alla sua controparte mainstream. Tuttavia, la maggior parte dei tubi aggiuntivi sono di piccolo diametro (DN20, DN40).
Somerkallio ha affermato che queste variabili confermano la necessità di una revisione a livello di singola nave, sebbene abbia aggiunto alcune osservazioni generali sulle installazioni delle navi cisterna. Qualunque sia la soluzione richiesta dal sistema principale, la cabina di coda necessita di una disposizione diversa. È possibile prendere in considerazione l'utilizzo di un sistema UV o EC separato a poppa, ma si può anche prendere in considerazione l'utilizzo di una soluzione EC per l'intera nave per garantire che il tempo di separazione del sistema di pompaggio tra il sistema principale e il sistema di poppa sia lungo. In quest'ultimo caso, le “sostanze chimiche” prodotte nell'area sicura verranno distribuite separatamente al sistema Aft Peak Tank.
Somerkallio ha sottolineato che tutti i tipi di sistemi EC producono idrogeno come sottoprodotto, aggiungendo che l'opzione del flusso laterale qui è decisamente più avversa al rischio: l'idrogeno può essere estratto dal serbatoio tampone del cloro attraverso la ventilazione forzata per far intervenire il BWMS in caso di un guasto alla ventilazione.
Allo stesso modo, gli operatori che danno priorità alla manutenzione dovrebbero considerare che, sebbene i sistemi tradizionali siano in linea di principio meno complessi, ovvero con meno componenti, potrebbero essere necessari due BWMS separati: nel complesso, il numero di componenti sarà maggiore. Inoltre, Foreship ha affermato che i sistemi mainstream valutati sono generalmente più inclini al deterioramento nel tempo rispetto ai sistemi sidestream.
Al contrario, entrambi i sistemi richiedono la sostituzione regolare del filtro, ma le pompe e i soffianti a flusso laterale richiedono attenzione dopo 2500 ore. Sebbene la maggior parte del lavoro possa essere svolto dall'equipaggio, Somerkallio ha affermato che una valutazione completa della manutenzione in quest'area deve ancora essere effettuata.
Quando l'armatore si è trovato di fronte alla realtà della tecnologia di retrofit, ha suggerito che lo studio dettagliato di fattibilità di Foreship mostrava che qualsiasi bellezza del BWMS può essere molto forte agli occhi degli astanti.
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Orario di pubblicazione: 26 giugno 2021
