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Navios Gaseiros Lorenna Jumbeba, Luka Gabriel e Manuele Pessoa Missão Tipo de Carga (LNG e LPG) Características Físicas e Operacionais Áreas de Carga Tipos de Tanques Arranjo Geral Propulsão Operação Portuária Serviço Referências MISSÃO - NAVIOS GASEIROS • Os navios gaseiros são navios destinados ao transporte de gases liquefeitos, o gás liquefeito é a forma líquida de uma substância que seria um gás sob condições normais de temperatura e pressão atmosférica. ➢ Os Navios Gaseiros podem ser divididos em dois tipos principais : ▪ Portadores de GLP – São projetado para transportar principalmente butano, propano, butadieno, propileno, monômero de cloreto de vinila (VCM) e são capazes de transportar amônia anidra. ▪ Portadores de GNL – São especificamente projetados para transportar gás natural liquefeito. • Agnita, o primeiro navio transportador de gás. Construído em 1931, nos Estados Unidos e destinado ao transporte de Butano, Propano e Ácido Sulfúrico. Para o transporte de gás liquefeito de petróleo e ácido, o navio contava com 12 tanques cilíndricos cada um de 5,26 metros em diâmetro e 9,91 metros de altura, fornecendo a Agnita a capacidade total de 2,100 m3 • O Methane Princess e o Methane Progress foram os primeiros transportadores de gás natural liquefeito (GNL) fabricados com esse propósito, entrando em serviço em 1964 e usados para transportar gás natural da Argélia para o Reino Unido. Ambos os navios tinham 189,3m de comprimento no total e 177,0m (580,7 pés) entre perpendiculares, com feixe de 24,9m (82 pés) e capacidade de volume de carga de 27.400³. Os navios atingiam a velocidade de 17,5 nós. • A organização marítima internacional (IMO), em seus códigos para transporte de gás, adota a seguinte definição para os gases liquefeitos transportados por mar: “líquido cuja pressão de vapor excede a 2.8 bars absolutos na temperatura de 37,8°C”. As cargas transportadas estão listadas no Gas Carrier Code da IMO e estão divididas em quatro grupos: ▪ Grupo A: Gás Natural Liquefeito (GNL), do qual são removidas certas impurezas e cujo constituinte principal é o Metano; ▪ Grupo B: Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) que é um nome comum para gases de petróleo, principalmente o Propano e o Butano e que pode ser produzido a partir do processamento do Óleo Cru nas Refinarias como subproduto de instalações químicas a partir de Corrente de Gás Natural ou de Óleo Cru próximos aos pontos de produção (Poços e Plataformas). ▪ Grupo C: Eteno (Etileno) – Produzido pelo craqueamento do petróleo; ▪ Grupo D: Gases Químicos que são os Grupos de Gases Liquefeitos produzidos através de processos químicos, tais como o Cloro, a Amônia e o Monômero de Cloreto de Vinila (VCM). Outras determinadas substâncias que são transportadas em navios gaseiros estão entre os limites de Gás Liquefeito e de Produtos Químicos como Acetaldeído e Óxido de Propileno. GASES LIQUEFEITOS GNL - GÁS NATURAL LIQUEFEITO GLP - GÁS DE PETRÓLEO LIQUEFEITO GASES QUÍMICOS Metano, frações de etano Butano, Propano e Misturas Amônia Etileno Cloreto de Vinila Butadieno ee CARACTERÍSTICAS FÍSICAS & OPERACIONAIS ➢ Caracterizam-se por apresentarem acima do convés principal tanques típicos de formato arredondado. ➢ Essas embarcações podem contar com bombas de carga e quatro tipos de tanques: (Prismáticos, Esféricos, Cilíndricos ou Bilobulares e de Membrana) ➢ Estão divididos em seis diferentes categorias de acordo com a carga a ser transportada e as condições de transporte: ▪ Totalmente Pressurizado, ▪ Semi–pressurizado / Semi-refrigerado, ▪ Semi-Pressurizado/Totalmente-Refrigerado, ▪ Totalmente Refrigerados para GLP, ▪ Totalmente Refrigerados para GNL ▪ Eteneiros ➢ Os Gaseiros também estão divididos em 4 categorias IG, IIG, IIPG E IIIG, que representam a graduação de perigo das cargas transportadas Dimensões ➢ Dimensões típicas de Navios Gaseiros ▪ As bombas booster são utilizada nos navios gaseiros para aumento de pressão e vazão das bombas de carga dos tanques de carga, devido aos difere nciais de pressão (navio x terminal). São instaladas sobre uma estrutura localizada no convés principal. ▪ As bombas de carga são, normalmente do tipo “bomba de profundidade ou imersão” e são instaladas, uma para cada tanque. Os navios são dotados de uma ou duas bombas booster, em geral, as bombas booster são operadas em série com as bombas de carga Bombas de carga e Bombas Booster ➢ Totalmente Pressurizado Utilizam tanques idependentes do Tipo B ou C , carregam suas cargas a temperatura ambiente. Possuem capacidades máximas de carga de cerca de 4000 m3, são usados para transportar principalmente GLP e amônia. O lastro é transportado em tanques de duplo-fundo ➢ Semi-pressurizado / Semi-refrigerado Incorporam tanques do Tipo B e C, seus tanques de carga são projetados, tipicamente, para uma pressão de trabalho de 5 a 7 bar. Em termos de capacidade, este navio alcança até 8.000 m3 e são utilizados para transportar principalmente GLP. ➢ Semi-Pressurizado / Totalmente-Refrigerado Suas capacidades variam de 1.500 m3 a 30.000 m³. Transportam uma variedade de gases desde o GLP e VCM até propileno e butadieno. Possuem tanques Tipo C, capazes de transportar cargas até -48ºc em aço e até -104ºc em alumínio. ➢ Totalmente Refrigerados para GLP São projetados, em geral, para transportar grandes quantidades de GLP e amônia, os tanques são construídos com aços de baixas temperaturas para permitir o transporte a temperaturas de até -48ºc. Os navios Totalmente Refrigerados variam em tamanho de 10.000 m³ a 100.000 m3 . ➢ Totalmente Refrigerados para GNL São construídos especialmente para transportar grandes quantidades de GNL em projetos específicos. Sua temperatura varia próxima de -163ºc. Possui capacidades entre 120.000 m3 e 145.000 m3 , atualmente chegando a 220.000 m³. Possuem tanques tipo membrana ou Tipo B esféricos e casco duplo ➢ Eteneiros Navios de Etileno tendem a serem construídos para tráfegos marítimos específicos sua capacidade varia de 1.000 m3 a 30.000 m3 . Em geral, este gás é transportado totalmente refrigerado em sua temperatura de ebulição de - 104ºc a pressão atmosférica. Se forem usados tanques de pressão do Tipo C, não é necessária barreira secundária. Para tanques do Tipo B exige-se uma barreira secundária parcial. ee ÁREAS DE CARGA ➢ Nesses tipos de embarcações são exigidos equipa mentos de monitoramento e detecção bastante avançados. São alguns requisitos obrigatórios de segurança: ▪ Válvula de Alívio de Pressão ▪ Planta de Reliquefação ▪ Sistema de Borrifo do Convés Principal ▪ Sistema Fixo de Detecção de Gás ▪ Sistema Fixo de Detecção de Incêndio ➢ Estas válvulas funcionam para um eventual aumento excessivo de pressão, evitando um rompimento de qualquer vaso,rede ou tanque. São classificadas como Válvulas de Alívio, pois somente abrem por excesso de pressão, diferentemente dos demais navios-tanque, que também abrem com vácuo. ➢ A Planta de Reliquefação é o conjunto de equipamentos que permite manter ou modificar as condições em que a carga foi embarcada além de resfriar ou aquecer a estrutura dos tanques de carga e seus anexos, pressurizar sistemas, limpar linhas e transferir vapor para o terminal. ➢ Sistema de borrifo: Um sistema fixo de extinção de incêndio por spray de água cobre todos os domos dos tanques de carga, manifold e crossovers, anteparas do compartimento de compressores de carga e antepara frontal da superestrutura. O Sistema de Borrifo consiste em água do mar é fornecida pelas bombas instaladas na Praça de Máquinas e distribuídas por uma estação de distribuição para os domos dos tanques, manifold, planta de carga, antepara de vante da superestrutura e ccc. ➢ O IGC exige que os navios de gás possuam sistemas fixos de detecção de gases com alarmes visuais e sonoros. O Sistema fixode Detecção de Gás consiste em uma série de sensores, módulos de alarme e unidades de medida, localizados no centro de controle de carga e/ou Passadiço, monitorando continuamente a concentração de gases em algumas determinadas áreas. ➢ Os navios mais modernos possuem um Sistema Fixo de Detecção de Fumaça, que consiste em uma série de sensores sensíveis à fumaças visíveis e invisíveis. Desta forma são capazes de anunciar a presença de incêndio com ou sem chama. Quando a quantidade de fumaça exceder o limite mínimo, um alarme é acionado e um LED irá acender na base do detector, juntamente com um LED no Painel da Central de Monitoramento. ee Tipos de tanques ➢ Tanques Independentes: São tanques totalmente auto- sustentados, isto é, não formam parte do casco do navio e nem contribuem para sua resistência. Existem três diferentes tipos de tanques independentes, assim sendo: ▪ Tipo A – Prismático ▪ Tipo B – Esférico ▪ Tipo C – Cilíndrico ou Bilobular ➢ Tanques de Membrana: ▪ Não são auto-sustentáveis como os tanques independentes. São suportados pela estrutura do navio através do isolamento térmico ➢ Tipo A – Prismático • Possuem superfície plana. Pressão de vapor máxima de 0,7 bar. Cargas refrigeradas ou próximas à pressão atmosférica por volta de 0,25 bar. O material utilizado para tanques tipo 'A' não é resistente à propagação de rachaduras. Portanto, para garantir a segurança, em caso improvável de vazamento de tanques de carga, é necessário uma barreira secundária para cargas abaixo de -10ºc ➢ Tipo B – Esférico • Desenvolvido pela Kvaerner em 1971 e construídos em chapas de alumínio espessas, Os tanques tipo 'B' podem ser construídos de superfícies planas ou podem ser do tipo esférico. Tem uma barreira secundária parcial e isolamento do duplo-fundo. O tanque esférico tipo 'B' é quase exclusivamente aplicado a navios de GNL; raramente apresentando no comércio de GLP. ➢ Tipo C – Cilíndrico ou Bilobular • Consiste em tanques cilíndricos independentes ou interligados em par (bilobulares). A pressão de vapor de projeto pode chegar a 5 bar. Não necessitam de barreira secundária Este tipo de sistema de contenção é sempre usado para transportadores de gás semi- pressurizados e Totalmente pressurizados. • O conceito do sistema de contenção da membrana baseia-se em uma barreira primária muito fina (membrana – 0,7 a 1,5 mm de espessura) que é suportada através do isolamento. Um casco interno forma a estrutura de suporte de carga. Os sistemas de contenção de membrana devem ser sempre fornecidos com uma barreira secundária para garantir a integridade do sistema total em caso de vazamento de barreira primária. ➢ Tanques de Membrana ee Arranjo Geral ➢ O arranjo geral de um Navio Gaseiro consiste em: tanques de carga espalhados por um certo comprimento à frente e à ré a meio do navio, as máquinas e a superestrutura na popa. ➢ Um castelo de proa é instalado na proa para evitar águas verdes no convés. ➢ A água de lastro não pode ser transportada nos tanques de carga, por isso é feita uma provisão adequada para ele dentro dos espaços duplos do casco, fundo duplo, tanque de esgoto e espaços de tanque de asa superior. ➢ A seção de carga é transversal ou longitudinalmente emoldurada dependendo principalmente do tamanho, da mesma forma que outros navios de carga, o casco interno recebendo uma consideração especial onde é necessário apoiar o sistema de contenção. ee Propulsão ➢ O sistema de propulsão dos navios de GNL está intimamente relacionado com a geração e o consumo do BOG, que é o gás libertado da carga durante a viagem. Existem vários sistemas de propulsão propostos sendo usados e considerados pela indústria. A partir da categorização de sistemas de propulsão para portadores de GNL, os motores principais incluem turbina a vapor, turbina a gás, motor diesel, motor duplo a combustível. Com base nos motores principais e suas combinações, temos seis opções de sistema de propulsão, incluindo propulsão a vapor, propulsão elétrica diesel a diesel dupla, propulsão do motor a gás de velocidade lenta, propulsão do motor diesel de velocidade lenta com planta de re-liquefação, e sistema de propulsão híbrida baseado em turbina a vapor e motor a gás. ee Operação Portuária / Serviço ➢ O transporte e o manuseio de carga de gás liquefeito a bordo representam riscos potenciais significativos, incluindo risco de ferimentos ou morte, ameaças ao meio ambiente e cada pessoa que trabalha em um porta- aviões e terminal em terra precisa entender os riscos envolvidos, obter o treinamento necessário e tomar todas as precauções necessárias. Categorização de sistemas de propulsão para portadores de GNL. http://www.mar.ist.utl.pt/mventura/Projecto-Navios-I/PT/1.4.7-Navios%20LNG-LPG.pdf http://www.mistergassp.com.br/2020/08/13/gnc-gnl-gnv-glp-qual-a-diferenca/ http://www.projetomemoria.org/2010/02/navios-gaseiros/ https://www.ship-technology.com/projects/methane-princess-lng-carrier/ http://img2.eworldship.com/2012/0919/20120919044518692.pdf https://www.wartsila.com/encyclopedia/term/gas-carrier-types https://www.wartsila.com/encyclopedia/term/lng-tanker https://pt.linkedin.com/pulse/manual-do-maquinista-tudo-que-voc%C3%AA-precisa-saber-julio https://www.petro-online.com/news/analytical-instrumentation/11/breaking-news/what39s-the- difference-between-lpg-and-lng/50495 https://www.rwengenharia.eng.br/qual-a-diferenca-do-gas-natural-e-o-gas-liquefeito-de- petroleo/ https://www.isgintt.org/files/documents/Chapter_33en_isgintt_062010.pdf Referências http://www.mar.ist.utl.pt/mventura/Projecto-Navios-I/PT/1.4.7-Navios%20LNG-LPG.pdf http://www.mistergassp.com.br/2020/08/13/gnc-gnl-gnv-glp-qual-a-diferenca/ http://www.projetomemoria.org/2010/02/navios-gaseiros/ https://www.ship-technology.com/projects/methane-princess-lng-carrier/ http://img2.eworldship.com/2012/0919/20120919044518692.pdf https://www.wartsila.com/encyclopedia/term/gas-carrier-types https://www.wartsila.com/encyclopedia/term/lng-tanker https://pt.linkedin.com/pulse/manual-do-maquinista-tudo-que-voc%C3%AA-precisa-saber-julio https://www.petro-online.com/news/analytical-instrumentation/11/breaking-news/what39s-the-difference-between-lpg-and-lng/50495 https://www.rwengenharia.eng.br/qual-a-diferenca-do-gas-natural-e-o-gas-liquefeito-de-petroleo/
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