INSTALAŢIA DE BALAST DESCRIEREA INSTALAŢIEI ŞI IMPLEMENTAREA ACESTEIA LA BORDUL NAVEI
Rolul instalaţiei de balast la bordul unei nave este acela de asigura pescajul, asieta longitudinală şi transversală şi stabilitatea navei prin ambarcarea de greutăţi la bord (lichide, apă de mare) şi poziţionarea centrului de greutate al navei în mod corespunzător asigurării bunelor condiţii de navigaţie şi exploatare ale acesteia Navele de transport mărfuri generale ambarcă la bordul lor cantităţi de balast ce se încadrează în limitele [2]: (0,2…0,3) ∙Δ. Navele petroliere au caracteristic faptul că ambarcă balast cu o greutate ce se înscrie în intervalul (0,3…0,5) ∙Δ. Componenţa instalaţiei de balast este prezentată în cele ce urmează: -
priz prizee şi şi che cheso soan anee de de fun fundd şi şi bord bordaj aj;;
-
magis agistr tral alăă de de apă apă de mare mare;;
-
pomp pompee de bal balas astt cu agre agrega gate tele le lor lor de de acţi acţiona onare; re;
-
valvule
de
trecere
pentru
(de)conectarea
pompelor
( de )
la
sistemele
de
tubulatură; -
cas casete ete de de di distri stribu buţţie;
-
siste istem me de de tubu tubula latturi; uri;
-
valvul valvulee comand comandate ate de de la dista distanţă nţă cores corespunz punzăto ătoare are fiec fiecărui ărui tanc; tanc;
-
tancuri de de ba balast;
-
sorburi sorburi şi dispo dispozit zitive ive de de măsurar măsurarea ea nivel nivelulu uluii apei apei în tanc tancuri uri;;
-
valvule de de bo bordaj. Apa de balastare preluată din mare prin prizele de fund şi bordaj, dotate cu valvule
Kingston destinate (de) cuplării magistralei de balast (de) la priză şi împiedicării scurgerii apei din instalaţie în exterior cu ajutorul pompelor de balast, este stocată la bord în tancuri speciale denumite tancuri de balast .
Prizele de fund şi de bordaj sunt prevăzute cu filtre mecanice grosiere, dispozitive de suflare şi dezgheţare ce constau în serpentine (inele) perforate alimentate cu aer comprimat sau abur supraîncălzit plasate în chesoanele de fund şi de bordaj [8]. Prizele constituie parte integrantă a magistralei de apă de mare ce poate fi uşor recunoscută în compartimentul maşini datorită faptului că este constituită din conducta cu diametrul cel mai mare din toate cele existente în compartiment. Amplasarea prizelor trebuie să se facă în zonele de pe suprafaţa operei vii în care depunerile de nisip şi de mâl sunt minime. La golirea tancurilor apa este refulată de către pompe peste bord prin intermediul unor valvule de bordaj
situate în zona liniei de pescaj maxim. Aceste valvule sunt de sens unic
împiedicând pătrunderea apei din exteriorul navei în instalaţie.
Pompele de balast sunt prin excelenţă pompe de debite foarte mari şi sarcini pe aspiraţie şi refulare relativ scăzute (înălţimea maximă de aspiraţie nu depăşeşte 5-6 m), fapt pentru care sunt preferate în construcţie pompele de tip centrifugal sau axial autoamorsabile [12], antrenate de motoare electrice de turaţie corespunzătoare. Atât pompele cât şi celelalte echipamente electrice, mecanice şi hidraulice sunt navalizate în vederea asigurării rezistenţei acestora la acţiunea puternic corozivă a aerului şi apei mării precum şi la acţiunea stropilor de apă. Rolul pompelor este acela de a asigura umplerea sau golirea tancurilor de balast într-un timp cât mai redus. În conformitate cu prevederile impuse de Societatea de Clasificare, în practica exploatării navale se recurge la umplerea sau golirea tancurilor de balast pe cale gravitaţională dacă durata necesară efectuării operaţiunii respective o permite şi dacă poziţionarea tancului faţă de linia de plutire pe care se află nava este avantajoasă, aceasta realizându-se în vederea evitării consumului de energie suplimentar şi uzurii inutile a echipamentelor instalaţiei.
Tubulatura instalaţiei de balast trebuie să asigure, prin construcţie, vehicularea debitelor de apă impuse în perioadele de timp corespunzătoare prevederilor Registrului. Toate tubulaturile vor fi astfel montate încât să asigure funcţionarea corectă a instalaţiei şi la înclinări transversale de maxim 5° şi să nu fie expuse îngheţului [9]. La punerea în funcţiune a instalaţiei se verifică rezistenţa şi etanşeitatea tubulaturii la o presiune a fluidului de lucru de 4 bar sau la o presiune egală cu cea furnizată de pompa de stins incendii când aceasta asigură preponderent funcţionarea instalaţiei. Ţevile utilizate sunt din oţel căptuşit la interior cu material cu efect protector contra coroziunii (ex: policlorură de vinil, zinc).
Tancurile de balast sunt tancuri de tip structural, fiind dotate cu tubulaturi individuale astfel încât să existe posibilitatea umplerii sau golirii fiecărui tanc sau grup de tancuri în parte. În acest scop la bordul navei există magistrale de balast corespunzătoare tancurilor din cele două borduri din prova compartimentului maşini (tancuri de subpunte, gurnă şi dublu fund) şi picului prova, şi o altă tubulatură de alimentare a tancului de balast din picul pupa. Cuplarea sau decuplarea acestora la refularea sau aspiraţia pompelor de balast se face prin intermediul unor casete de distribuţie
(distribuitoare hidraulice cu sertar cu secţiuni de trecere mari) comandate
electromecanic. Toate racordările tancurilor la magistrale sunt prevăzute cu valvule comandate (în general de tip fluture) hidraulic de la distanţă şi sorburi . Toate valvulele comandate sunt prevăzute cu comandă directă, locală sau de la distanţă. Armătura telecomandată va avea o comandă locală care trebuie să acţioneze independent de cea de la distanţă (mecanică), de pe puntea pereţilor etanşi. Dacă este posibil aceste acţionări vor fi directe (ex: roată de mână). Dacă amplasarea valvulei nu permite accesul direct la aceasta (ex: valvule situate în dublul fund sau în tancul de balast din picul prova), acţionarea manuală locală poate fi înlocuită printr-o acţionare manuală de la distanţă (ex: acţionare mecanică cu tije îmbinate cardanic sau acţionare hidraulică cu pompă de mână). Casetele valvulelor şi valvulele cu comandă manuală trebuie să fie amplasate în locuri care, în condiţii normale de exploatare, sunt permanent accesibile. Toate armăturile de reglaj şi casetele de valvule se amplasează de obicei în zona compartimentului în care se montează şi pompele de balast. Protecţia suprafeţelor interioare ale tancurilor la acţiunea corozivă a apei de mare este realizată prin amplasarea în interiorul tancurilor a plăcilor de zinc cu rol protector. Nivelul apei din tancuri este determinat prin intermediul traductorilor de nivel încorporaţi în construcţia fiecărui tanc. Nivelul citit de acestea este trimis prin mijloace electrice la postul de comandă-maşini, unde, prin introducerea valorii nivelului în diagrama de capacitate a tancului (diagramă ce prezintă dependenţa dintre nivelul lichidului dintr-un tanc şi volum, abscisă şi ordonată a centrului de greutate al lichidului înmagazinat în tanc), se determină volumul de apă existent în tanc. Traductorii utilizaţi folosesc diferite principii funcţionale, în ultimul timp fiind utilizaţi traductorii electronici integraţi care au capacitatea de a memora diagrama de capacitate a tancului şi de a reda permanent cantitatea de apă prezentă în tanc. Prezenţa valvulelor şi casetelor de distribuţie comandate, traductorilor de nivel al apei din tancuri împreună cu acţionarea electrică a pompelor de balast permit gestionarea centralizată
a întregii instalaţii din postul central de supraveghere şi comandă al compartimentului maşini ( PSCM ).
Sorburile sunt ajustaje tronconice (pâlnii) dispuse în pupa fiecărui tanc de balast şi cât mai aproape de planul diametral al navei. Se pot monta sorburi şi în zona gurnei la tancurile din regiunea gurnei. Sorburile pot fi prevăzute sau nu cu filtre mecanice grosiere pentru evitarea antrenării pe tubulatură a eventualelor impurităţi mecanice de dimensiuni mari.
ELEMENTE DE EXPLOATARE A INSTALAŢIEI Există posibilitatea folosirii ca tancuri de balast şi a tancurilor de combustibil după ce acestea s-au golit complet cu condiţia ca la debalastare să se efectueze o operaţie de separare a apei de substanţele petroliere antrenate. În acest caz este interzisă folosirea ca pompă de rezervă a pompei de stins incendii pentru evitarea pătrunderii în instalaţia de stins incendii a reziduurilor petroliere. Tancurile de balast sunt situate cât mai departe de centrele de greutate şi de carenă ale navei în vederea maximizării efectului de reducere/amplificare a amplitudinii oscilaţiilor transversale ale navei pe mare montată şi a efectului de ajustare a asietei navei. Astfel, tancurile vor fi poziţionate în zona bordajelor, dublului fund şi picurilor. Umplerea tancurilor se recomandă a fi completă în vederea eliminării consecinţelor negative induse de prezenţa suprafeţelor libere asupra stabilităţii navei. Funcţionarea instalaţiei de balast ca instalaţie de asietă prevede conectarea atât pe aspiraţia cât şi pe refularea pompelor de balast, prin intermediul casetelor de distribuţie, a conductelor de legătură cu tancurile de balast în vederea transvazării apei dintr-un bord în altul sau între tancurile din prova şi pupa navei cu scopul obţinerii asietei dorite, în vederea apupării sau limitării amplitudinii oscilaţiilor navei (prin pomparea continuă în contratimp a apei dintr-un bord în altul). Importanţa unei bune funcţionări şi fiabilităţi a instalaţiei de balast-asietă se extinde şi prin prisma asigurării vitalităţii navei, având în vedere importanţa asigurării flotabilităţii şi nescufundabilităţii navei prin limitarea înclinării acesteia – se evită în acest fel imersarea navei
până sub linia de siguranţă – şi utilizarea, în caz de necesitate deosebită, a pompelor de balast la golirea compartimentelor inundate şi asigurarea debitelor de apă necesare stingerii de incendii apărute la bordul navei prin cuplarea pompelor de balast la instalaţia de santină, respectiv la cea de stins incendii cu jet de apă. Interconectarea instalaţiilor de balast, santină şi stins incendii prezintă avantaje pentru toate instalaţiile în cazul avarierii pompelor vreuneia dintre acestea, această metodă fiind utilizată şi pentru reducerea numărului de pompe utilizate (pompele dintr-o altă instalaţie pot fi folosite/considerate ca pompe de rezervă pentru celelalte instalaţii). În acest grup poate fi inclusă şi pompa de rezervă a instalaţiei de răcire cu apă a motorului principal.
PREVEDERI A.N.R. PRIVIND INSTALAŢIA DE BALAST Registrele navale prevăd o serie întreagă de condiţii referitoare la caracteristicile constructiv-funcţionale ale instalaţiilor de balast cu care sunt dotate navele. Autoritatea Navală Română impune următoarele cerinţe: -
asigurarea
corectării
poziţiei
centrului
de
masă
al
navei
conform
necesităţilor impuse de stabilitatea navei, în timp util; -
asigurarea drenării tancurilor de balast în cazul înclinărilor îndelungate ale navei de maxim 15° în plan transversal şi de maxim 5° în plan longitudinal;
-
funcţionarea instalaţiei trebuie să excludă posibilitatea inundării arbitrare a navei, degradarea
de
către apă a
mărfii
transportate
sau
pătrunderea
apei în
combustibil; -
nepoluarea în funcţionare a acvatoriilor cu apă amestecată cu reziduuri petroliere sau cu alte produse prevăzute în convenţiile internaţionale (ex: MARPOL – 73/78);
-
dispunerea de mijloace de acţionare locală şi de la distanţă a pompelor şi de aparate pentru măsurarea cantităţii de apă în locurile de colectare;
-
materialele de construcţie utilizate să fie rezistente la acţiunea apei de mare;
-
prezenţa în componenţa instalaţiei a unui număr minim de armături de manevră şi fitinguri demontabile.
INSTALAŢIA DE BALAST PENTRU NAVA PROPRIU ZISĂ Instalaţia de balast asigură balansarea şi debalansarea tancurilor din dublul fund , picul prova şi pupa , tancurile laterale superioare şi a magaziilor de marfă 3 şi 5. Instalaţia este deservită de două electropompe centrifuge verticale neautoamorsabile , având Q = 1000 m3/ h şi H = 25 mCA , amorsarea lor făcându-se cu un sistem separat de amorsare. Timpul de deplasare a tancurilor de balast este de aproximativ 10 ore, iar la debalastarea inclusiv a magaziilor 3 şi 5, timpul este de aproximativ 17 ore. Pentru stripuirea tancurilor de dublu fund, este prevăzută o magistrală cu ramificaţii la bord. Valvulele sunt de colţ, acţionate hidraulic. Strippingul se face cu pompele de santină sau cu ejectorul de stripping , alimentat de la instalaţia de stins incendiu cu apă. Debalastarea tancurilor laterale superioare se face direct peste bord prin valvule cu ventil montate în interiorul tancurilor sau cu pompele de balast. Valvulele pentru debalastare sunt acţionate manual de pe puntea principală. Sistemul de amorsare a pompelor de balast include 2 electro pompe de vid cu Q = 150 m3/h şi vacuum de (500…….600) mmHg fiecare şi aparatele de masură şi control. O electropompă de balast este folosită ca pompă de răcire (cea din Tb) iar cealaltă face drenarea de avarie a CM. Pompele de balast au acţionare locală şi de la distanţă din panoul de comanda a instalaţiei de santină – balast. În cazul în care tancurile laterale marfă, orificiile de scurgere se vor etanşa cu o flanşă oarbă şi garnitură. Etanşarea se face prin scaunul valvulelor fără a se demonta valvula de pe poziţie.
