Con l'entrata in vigore della Convenzione IMO sulle acque di zavorra nel settembre 2017, gli armatori hanno chiesto a una società finlandese di costruzione navale e 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 IMO che ha incontrato resistenze sin dalla sua concezione. I 52 paesi che hanno firmato l'IMO ora superano i 30 richiesti, ma rappresentano "solo" il 35,1441% del tonnellaggio mondiale, che è appena sopra la soglia del 35% richiesta affinché la ratifica entri in vigore 12 mesi dopo. Ora, lo "strumento" legale sembra imminente, ma non è ancora stato completato.
Tuttavia, nel 2016, gli armatori hanno preso in mano la situazione, convinti fermamente che fosse urgente fornire risposte tecniche per ottimizzare le prestazioni del sistema di gestione delle acque di zavorra per le navi esistenti.
Foreship, una delle principali società di consulenza per la costruzione navale e l'ingegneria offshore, ha recentemente fornito raccomandazioni dettagliate sulle opzioni di retrofit e lo studio di fattibilità riguarda una singola nave. Foreship sta valutando diverse soluzioni tecniche e tecnologie simili per vari tipi di navi ed età delle navi da diversi fornitori e sta valutando il lavoro di installazione complessivo, la posizione di installazione e le modifiche strutturali temporanee e permanenti.
Olli Somerkallio, responsabile 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 spazio per le attrezzature, compatibilità idraulica ed elettrica", ha affermato Somerkallio. "Per produrre risultati significativi, è richiesta competenza nella costruzione navale, ingegneria oceanica e 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 sono poco pratici per le grandi portate richieste dal sistema principale di acqua di zavorra su grandi navi cargo (come petroliere e navi portarinfuse). Qui, l'elettroclorazione (EC) è diventata la soluzione preferita. L'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 i batteri e altri microrganismi nelle cisterne di zavorra. Nella fase di de-zavorramento, il contenuto di cloro viene misurato e l'agente neutralizzante viene introdotto secondo necessità.
Somerkallio ha suggerito che gli armatori dovrebbero essere consapevoli che i tubi aggiuntivi, i raccordi e le valvole correlati richiesti dal sistema di gestione delle acque di zavorra, così come il sistema di gestione delle acque di zavorra stesso, sono tutte fonti di perdita di pressione e quali pompe di zavorra devono avere una pressione di testa sufficiente per risolverle. 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 caso peggiore, potrebbe essere necessario sostituire l'intera pompa", ha affermato.
Somerkallio ha affermato che bisogna prestare particolare attenzione anche alle petroliere, perché le operazioni di zavorra avvengono a prua e a poppa, e le cisterne di zavorra di poppa solitamente contengono più di tre quarti di acqua, il che è essenziale per il funzionamento senza ostacoli della nave. Qui, la pompa del sistema di zavorra principale si trova nella sala pompe del carico (area pericolosa), quindi non può essere utilizzata per pompare acqua nella cisterna di punta situata nell'area sicura. La pompa posteriore non può essere collegata direttamente al BWMS principale.
Una tipica petroliera di medio raggio può avere un fabbisogno di portata di 2000 m3/h per il sistema di zavorra principale, che è diviso in serbatoi di zavorra di dritta e di sinistra. Questo può essere gestito da due BWMS, ciascuno con una capacità di 1000 m3/h o da un singolo BWMS, in cui entrambe le pompe sono collegate allo stesso sistema di trattamento. La richiesta di acqua di zavorra del serbatoio di poppa individuale 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 EC di produttori concorrenti: una adotta l'EC nel flusso principale; l'altra, l'EC avviene in un affluente e le "sostanze chimiche" vengono introdotte nelle cisterne di zavorra.
Somerkallio afferma che, in effetti, i sistemi mainstream 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 degli elettrodi e ai materiali, il suo sistema EC mainstream può funzionare a salinità estremamente bassa, ma è impossibile funzionare in acque con salinità quasi pari a zero come i Grandi Laghi. Il sistema Side The Flow non ha 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 meglio anche in acque più fredde rispetto ai sistemi a flusso principale.
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 mainstream 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 a pavimento, le soluzioni tradizionali possono richiedere due terzi dell'area richiesta dalle soluzioni a flusso laterale, ma se un singolo sistema a flusso laterale funziona su due pompe, la differenza è quasi trascurabile.
Analogamente, 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 petroliere. Indipendentemente dalla 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 è anche possibile prendere in considerazione l'utilizzo di una soluzione EC completa per la 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, i "prodotti chimici" prodotti nell'area sicura verranno distribuiti separatamente al sistema Aft Peak Tank.
Somerkallio ha sottolineato che tutti i tipi di sistemi EC producono idrogeno come sottoprodotto, aggiungendo che in questo caso l'opzione del flusso laterale è decisamente meno rischiosa: l'idrogeno può essere estratto dal serbatoio di accumulo del cloro tramite ventilazione forzata per far scattare il BWMS in caso di guasto della ventilazione.
Allo stesso modo, gli operatori che danno priorità alla manutenzione dovrebbero considerare che, sebbene i sistemi mainstream 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 che valuta 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 soffiatori a flusso laterale richiedono attenzione dopo 2500 ore. Sebbene la maggior parte del lavoro possa essere eseguita dall'equipaggio, Somerkallio ha affermato che deve ancora essere effettuata una valutazione completa della manutenzione in quest'area.
Quando l'armatore si è trovato di fronte alla realtà della tecnologia di retrofit, ha affermato che lo studio di fattibilità dettagliato di Foreship aveva dimostrato che la bellezza del BWMS avrebbe potuto essere molto forte agli occhi degli astanti.
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Ora di pubblicazione: 26-06-2021
