capitulo iv: transporte de lng

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CAPITULO IV: TRANSPORTE DE LNG
9.- Generalidades sobre los peligros de los gases licuados.
Todos los gases licuados se transportan a temperaturas iguales o levemente inferiores a
sus puntos de ebullición entre -161ºC y 0ºC; además la gran mayoría de estos gases son altamente
inflamables. Debido a estas condiciones de transporte, los gases licuados presentan grandes
riegos para quienes se involucran en el transporte y manejo de estas cargas.
9.1.- Peligros relacionados con la presión.
Uno de los peligros que presenta el transporte de gases licuados son los excesos de
presión que se producen, debido a la ebullición de los gases de carga.
En el caso del transporte de gas natural en naves totalmente refrigeradas, la presión de la
carga puede llegar a exceder la presión de diseño de los estanques de contención, si esta no es
controlada puede llegar a dañar la estructura de los tanques de contención produciendo derrames
durante el transporte. También puede suceder que se produzca una presión negativa en el interior
de los tanques, esta presión negativa puede lograr dañar la estructura de diseño de los tanques
totalmente refrigerados debido a que estos no se han construidos para soportar el vacío.
Cuando se transporta una carga totalmente refrigerada como el GNL, es necesario tener
extra precaución de que la carga no quede atrapada en el interior de las tuberías que se encuentran
en la cubierta, entre dos válvulas; debido a que los rayos solares aumentan la temperatura y por
ende ejercen una alta presión al interior dañando juntas y válvulas.
Cuando existan fugas hacia espacios de bodega o Void Space, la presión puede aumentar
considerablemente afectando la seguridad del sistema, para ello estos espacios cuentan con
dispositivos para aliviar la sobre presión.
9.2.- Asfixia.
La composición del aire que respiramos esta dada de la siguiente manera:
 78% de Nitrógeno
 0,93% de Argón
 21% de Oxígeno
 0,03%de Anhídrido carbónico
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El cuerpo humano requiere un 20,8% de oxígeno en el aire para una respiración normal.
Aniveles inferiores de 19,5% de oxígeno en el aire, existe un rápido deterioro de la actividad y
capacidad de razonamiento del individuo; este deterioro se considera altamente relevante ya que
generalmente la víctima no reconoce el peligro y no es capaz de actuar de manera correcta ante
situaciones de peligro. Cuando el cuerpo se encuentra en un ambiente con un nivel de oxígeno
menor de 16%, se produce un ataque de inconsciencia realmente rápido, si la víctima no es
retirada de forma inmediata del lugar se puede ver afectada por un para respiratorio. A niveles
inferiores, el tiempo de exposición puede llegar a causar daño cerebral permanente o muerte en
caso que el tiempo de exposición sea muy prolongado.
Se consideran asfixiantes, aquellos gases que desplazan el oxígeno del cuerpo, actuando
sobre el mecanismo del aparato respiratorio, o sobre el sistema nervioso o linfático, impidiendo el
normal aporte de oxígeno a la sangre y su correspondiente distribución a los principales órganos.
Tabla 1.- Principales Gases y sus correspondientes datos de salud.
Sustancia
Asfixiante
Narcótico
Tóxico
GNL
X
-
-
GLP
X
-
-
Metano
X
-
-
Etano
X
-
-
Propano
X
-
-
Propileno
Butadieno
X
X
X
X
-
X
Butano
X
X
Amoniaco
Fuente: “Liquefied Gas Handling Principles on Ships and in Terminals”, MacGuire an White,
Tercera Edición año 2000.
Cuando nos enfrentamos e un ambiente que contiene gases asfixiantes, existe el riesgo de
que se produzca una hipoxemia; este término se define como la disminución anormal de la
presión parcial de oxígeno en la sangre arterial. Este efecto, produce un bajo rendimiento mental,
alteraciones de la personalidad, trastornos de la conciencia y disminuye la concentración de
oxígeno en la sangre.
9.3.- Toxicidad.
El concepto de toxicidad se define como la capacidad de una sustancia de causar efectos
adversos para la salud. Generalmente las sustancias tóxicas causan efectos negativos en el tejido
humano, deterioro en el sistema nervioso e incluso muerte cuando la sustancia es ingerida,
inhalada o absorbida por la piel.
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Existe un sistema llamado ACGIH (Association Conference Government Industry
Higienyc) que establece tres categorías de TLV (Threshold Limit Value-Valor Límite Umbral)
que se utilizan para describir las concentraciones de sustancias tóxicas en el aire a las cuales el
personal puede estar expuesto durante su vida de trabajo sin poner en riesgo la salud de los
individuos.
 TLV-TWA: Este término corresponde a la abreviación de “Threshold Limit Value-Time
Weighted Average” o “Valor Límite Umbral-Media Ponderada en el Tiempo”; y se
refiere a la concentración promedio en tiempo de exposición, para un día laborable de 8
horas y una semana de 40 horas laborales, a las que casi cualquier trabajador puede ser
expuesto día tras día, sin que la sustancia que se encuentre en el aire afecte la salud del
trabajador.
 TLV-STEL: También conocido como “Threshold Limit Value-Short Term Exposure
Limit” o “Valor Límite Umbral-Límite de Exposición a Corto Plazo”, este término se
refiere a un promedio ponderado de exposición de 15 minutos que no debe ser excedido
en ningún momento durante un día laborable, incluso si el tiempo promedio se encuentra
dentro del TLV (Valor Límite).
 TLV-C: Abreviatura conocida como “Threshold Limit Value-Ceiling” o “Límite
Superior”, se refiere a una concentración ambiental que no debe ser excedida ni siquiera
por un instante.
Usualmente los TLV se entregan en ppm (partes de vapor por millón de partes de aire
contaminado en volumen), aunque algunas veces se entregan en mg/m3 (miligramos de sustancias
por metro cúbico de aire). Algunas veces se menciona sólo el TLV sin especificaciones de TWA,
STEL, C; cuando esto sucede se considera que los datos entregados corresponden al TLV-TWA.
Sin embargo se recomienda reducir las concentraciones de sustancias contaminantes al mínimo
posible.
Tabla 2.- TLV de algunos sustancias transportados en buques gaseros.
Sustancia
TLV
Metano
1000ppm
Propano
1000ppm
Butano
600ppm
Amoníaco
50ppm
1ppm
Cloro
Datos obtenidos desde el Manual del curso modelo “OMI 1.01 Formación Avanzada para
Buques Tanque Gaseros, Humboldt Marine Training, Valparaíso-Chile.
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9.4.- Peligro de incendio.
incendio
Se denomina fuego a la reacción química que se produce entre una sustancia combustible,
oxígeno y calor; en esta reacción se generan llamas, calor y gases. El fuego represen
representa
ta la
manifestación visual de la combustión. Para que se produzca esta reacción son necesarios los
siguientes componentes básicos:
Combustible
Reacción en
Cadena
Oxígeno
Temperatura
de Ignición
Fig. 9.1.- Componentes del Fuego.
Un proceso de combustión necesita una fuente de combustibles en estado gaseoso o
vapor,
r, a la ves estos vapores deben mezclarse con oxígeno (aire) en una proporción determinada
para que este arda, para ello la mezcla de oxígeno y combustible se debe encontrar dentro del
rango inflamable de la sustancia propiamente tal. Por último es necesar
necesaria
ia una fuente de calor
suficiente para alcanzar la temperatura precisa para que se inicie y mantenga la combustión.
9.5.- Inflamabilidad.
Inflamabilidad
Inflamabilidad, es la medida de la facilidad que presenta un gas, líquido o sólido para
encenderse y de la rapidez con que, una vez encendido, se diseminarán sus llamas. Cuanto más
rápida sea la ignición, más inflamable será el material. Los líquidos inflamables no lo son por si
mismos, sino que lo son debido a los vapores que desprenden
desprenden.
 Límite Inferior de Explosividad: Conocido también por su abreviación LIE o LEL
(Lower Explosive Limit), corresponde al porcentaje mínimo, en volumen, de un gas, que
mezclado con aire a temperatura y presión normales, forma una mezcla inflamable.
 Límite Superior de Explosividad: Conocido por su abreviación LSE o UEL (Upper
Explosive Limit), corresponde al porcentaje máximo, en volumen, de un gas, que
mezclado con aire a temperatura y presión normales, forma una mezcla inflamable.
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Rango de Inflamabilidad del Metano
LEL 5%
0
UEL 15%
20
40
60
80
100
% volúmen de metano en la atmósfera
Fuera de rango (Low)
Rango de inflamabilidad
Fuera de rango (High)
Fig. 9.2. Rango de Inflamabilidad
amabilidad del Metano.
Fuente: Hoja de Seguridad (MSDS).
Existen dos propiedades físicas de los materiales que indican su inflamabilidad: el punto
de inflamación y la volatilidad (determinada por el punto de ebullición).
a.- Punto de Inflamación (Flash point):
): el punto de inflamación de un material o sustancia es la
temperatura a la cual un líquido (o sólido volátil) desprende vapor, en cantidades suficientemente
significativas, para formar una mezcla que puede encenderse en contacto con una fuente de calor
ca
(chispa). Los gases inflamables no tienen punto de inflamación puesto que ya se encuentran en
fase de vapor.
b.- Volatilidad: La volatilidad es un indicativo de la facilidad con que un líquido o sólido pasa al
estado de vapor. Se mide mediante su punto
punto de ebullición (temperatura a la cual la presión de
vapor del material es igual a la presión atmosférica).
c.- Temperatura de auto-ignición:
auto
Es la temperatura mínima para que un producto entre en
combustión de forma espontánea y sostenida, en ausencia de fuentes de ignición.
Estos conceptos básicos toman especial importancia cuando las cargas que se transportan
tienen índices elevados de volatilidad, por ejemplo, el metano es un hidrocarburo (CH4) cuyo
punto de ebullición tiene un valor de -161 ºC, o sea,
a, a esa temperatura el metano comienza a
desprender vapores que en conjunto con una mezcla de aire y una fuente de calor pueden generar
una explosión.
70
9.6.- Quemaduras Frías.
Uno de los principales riesgos del transporte de gases licuados, son las bajas temperaturas
en que estos se encuentran. Cuando la piel entra en contacto con materiales o sustancias que se
encuentran a bajas temperaturas, existe un daño similar al contacto con materiales calientes.
En barcos totalmente presurizados, que transportan gases licuados a bajas temperaturas
(ejemplo, propano a -43ºC) se debe utilizar siempre una ropa protectora, en el caso que los
individuos se encuentren en las cercanías de las tuberías presurizadas, ya que una fuga de una
carga presurizada pasa rápidamente a temperaturas de totalmente refrigerada, causando severas
quemaduras frías.
Tabla 3.- Cargas transportadas en buques gaseros que producen quemaduras.
Sustancia
Quemadura Fría Quemadura Química Irritante
GNL
X
-
-
GLP
X
-
-
Metano
X
-
-
Etano
X
-
-
X
Propano
X
X
X
Amoniaco
X
Nitrógeno
Fuente: Curso modelo “OMI 1.06 Formación Avanzada para Buques Tanque Gaseros”;
Humboldt Marine Training, Valparaíso-Chile.
Como se aprecia en la tabla 3, existen algunas sustancias que al tener contacto con la piel
producen varios tipos de lesiones, como el caso del cloro. El cloro se transporta en buques
gaseros, en su estado líquido y como se aprecia es altamente peligroso, al igual que el amoniaco.
9.7.- Tratamiento de Primeros Auxilios.
Los primeros auxilios se definen como las técnicas y procedimientos de carácter
inmediato y no profesional que recibe una victima de algún tipo de accidente o enfermedad
repentina. En el ambiente marino mercante, los procedimientos de primeros auxilios vienen
especificados en los antecedentes de seguridad de la cargas que se transportan, y es
completamente necesario que todo la tripulación a bordo este totalmente familiarizada con estos
antecedentes.
En general, cuando se transportan gases licuados existen al menos dos riesgos a los que se
encuentra sometida la tripulación, ellos son las quemaduras por frío y asfixia.
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9.7.1.- Quemaduras por Frío.
a.- Síntomas:
 Dolor intenso en el área afectada.
 Agitación.
 Confusión.
 Shock.
 Posible desmayo.
b.- Tratamiento:
 En primer lugar se debe aplicar calor levemente en la zona afectada, ya sea con la propia
mano o con material de lana.
 Luego es preciso colocar el área afectada en agua fría e ir calentando hasta 42ºC máximo.
 Se debe estimular a la víctima a ejercitar la parte afectada.
 No se deben cortar ni abrir las ampollas generadas por la quemadura.
 En caso que la ropa de la víctima este adherida al área afectada, esta no debe ser
removida.
 Por último se debe cubrir el área afectada con vendas estériles, para que no se produzca
algún tipo de infección que puede agravar la condición de la víctima.
9.7.2.-Asfixia.
Como ya se ha mencionado la gran mayoría de los gases licuados que se transportan en
buques gaseros, producen asfixia. En caso de que esto suceda, es necesario tener en cuenta como
identificar una victima de asfixia, y cuales son los principales procedimientos a seguir en caso de
que ello ocurra.
a.- Síntomas:
 Incremento en la frecuencia de respiración.
 Piel azulada (cianosis).
 Respiración estertorosa (ronquidos).
 Pérdida de la conciencia.
 Parálisis del centro respiratorio.
b.- Tratamiento:
 Retirar a la victima del lugar.
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 En caso de que sea necesario, aplicar respiración artificial.
 Aflojar soltar las vestimentas.
 Aplicar oxígeno en caso de que el individuo se encuentre cianótico.
 Mantener en reposo.
Todos estos procedimientos, son vitales cuando un trabajador sufre algún tipo de
accidente; ya sea Asfixia o Quemaduras producidas por gases licuados. Una rápida y adecuada
acción, evitara que el estado de la víctima empeore.
9.8.- Ficha de Datos de Seguridad (FDS).
La hoja de seguridad de una sustancia o FDS es un resumen, cuyo contenido hace
referencia a las propiedades de peligrosidad y a las consideraciones de seguridad que se deben
tener en cuenta para trabajar con una sustancia química particular. Por ello se considera que la
hoja de seguridad de un material, es una importante fuente de información para prevenir riesgos
laborales, accidentes y posibles enfermedades. La información que se entrega en estas hojas debe
incluir lo siguiente:
a.- Sección I.
Identificación del producto e información del fabricante.
b.- Sección II.
Composición e información sobre los ingredientes que lo
componen.
c.- Sección III.
Identificación de los riesgos y efectos por exposición.
Es esta sección se enfatiza sobre los riesgos potenciales en la salud humana y los síntomas
causados por la exposición al producto.
d. Sección IV.
Primeros auxilios.
Se detallan instrucciones a seguir en caso de que la exposición accidental requiera de
tratamiento inmediato.
e.- Sección V.
Medidas contra el fuego.
En esta sección se provee una quía básica en caso de fuego, además, se describen otras
propiedades útiles para evitarlo y combatirlo, incluyendo el agente extintor apropiado.
f.- Sección VI.
Medidas en caso de derrame o fuga.
Se describen las Acciones a tomar para minimizar los efectos adversos en caso de derrame
o fuga material.
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g.- Sección VII.
Manipulación y almacenamiento.
En esta sección se entrega información sobre las prácticas adecuadas para el manejo y
almacenamiento de forma segura.
h.- Sección VIII.
Controles a la exposición y equipo de protección personal.
Provee información práctica y equipo de protección, útiles para minimizar la exposición
del trabajador. Cuando exista, se incluirán los siguientes datos de control a la exposición,
TLV,TWA y STEL.
i.- Sección IX.
Propiedades físicas y químicas.
Provee de información adicional que puede ser de ayuda en la caracterización del material
y en el diseño de buenas prácticas de trabajo.
j.- Sección X.
Estabilidad y Reactividad.
Describe las condiciones que deben evitarse y la incompatibilidad con otros materiales
que puedan causar una reacción que cambie la estabilidad propia de la sustancia.
k.- Sección XI.
Información sobre toxicología.
Esta sección muestra los estudios de toxicidad del producto o de los ingredientes activos
del producto, cuyas dosis causen efectos adversos a la salud humana.
l.- Sección XII.
Información sobre los efectos sobre la ecología.
En caso de existir incluye información sobre los efectos que el material puede tener en
plantas o animales o en el entorno a que ha sido destinado.
m.- Sección XIII.
Consideraciones sobre la disposición final del producto.
Provee información útil para determinar las medidas de disposición apropiadas
(procedimientos para disposición de desechos).
n.- Sección XIV.
Información sobre el transporte.
Provee información básica para el transporte dentro del marco de la clasificación de
mercancías peligrosas.
o.- Sección XV.
Información regulatoria (opcional).
Se incluye información adicional en las regulaciones que afectan al producto (dependerá
del país).
p.- Sección XVI.
Otra información (opcional).
Esta sección se utiliza para proveer información adicional, por ejemplo fechas de
elaboración y revisión de la MSDS (Material Safety Data Sheet), clasificación NFPA (National
74
Fire Protection Association) o WHMIS (Workplace Hazardous Materials Information System),
etc.
A continuación se presenta una FDS correspondiente al metano, principal constituyente
del gas natural licuado transportados en buques tanque. En ella se distinguen todos los puntos
señalados anteriormente, sin excepciones.
75
Fig. 9.3.- FDS-Metano.
Fuente: AGA (American Gas Asociation).
76
Este documento indica las particularidades y propiedades de una determinada sustancia
para un adecuado uso. En ella se entregan las instrucciones detalladas tanto para el manejo de una
carga como para la seguridad en las operaciones laborales que se realizan. Una FDS está pensada
para indicar los procedimientos ordenadamente y para trabajar con una sustancia de forma
segura. El formato de estas fichas puede variar dependiendo de su fabricante o según las
legislaciones de diferentes países.
Con respecto al transporte de sustancias a través de embarcaciones, es responsabilidad del
embarcador proveer la información necesaria, que debe ser entregada en forma de formulario con
información de la carga o con la respectiva hoja de datos o FDS y es deber de las tripulaciones
informarse al respecto y cumplir todas y cada una de las disposiciones sobre el manejo de los
distintos productos que se transportan, sus potenciales peligros y medidas de seguridad a emplear.
9.9.- Precauciones generales a bordo.
En la mayoría de los buques tanque (petroleros, quimiqueros y gaseros) existe la
posibilidad, o el alto riesgo de que se produzcan incendios o explosiones. Para que esto no ocurra
es necesario evitar que exista alguna fuente de ignición o una atmósfera inflamable en algún lugar
de la nave.
Siempre se espera que exista presencia de gases especialmente en los compartimientos de
carga, sala de bombas, ya algunas veces en la cubierta de tanques, por lo tanto es imprescindible
eliminar todas las fuentes de ignición en estos espacios. El caso opuesto ocurre en la sala de
máquinas, cocinas y otros sectores de habitabilidad; en esta zona del buque las fuentes de
ignición no se pueden eliminar, por lo tanto se procura que no ingrese ningún tipo de gas
inflamable a estas zonas. Para ello es necesario tomar en cuenta las siguientes precauciones.
9.9.1.- Fumar.
a.- Fumar en forma controlada: En una nave que transporta sustancias explosivas o altamente
inflamables, como el caso de los gases licuados se permite fumar pero solo en condiciones
controladas. Las salas de fumadores son previamente acordadas por el capitán de la nave y el
representante del terminal antes de dar inicio las operaciones de trabajo (carga/descarga), por
medio de un documento escrito.
b.- Fumar en Terminales: Pretender que una prohibición de fumar se cumpla cuando un buques
se encuentra en la terminal o amarrada es poco realista y puede generar que algunos traten de
fumar a escondidas, esto puede generar graves accidentes. Para ello existen lugares habilitados y
controlados.
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c.- Fumar en navegación: Durante la navegación es el capitán quien autoriza los momentos y
lugares en donde se puede fumar.
d.- Condiciones para las salas de fumadores: Estas se ubican a popa de los estanques de carga,
no poseen puertas o aberturas directas hacia cubiertas abiertas. Se debe tomar en cuenta y
controlar constantemente la atmósfera, para evitar que existan concentraciones de gas en estas
áreas.
e.- Fósforos y encendedores: El uso de fósforos o encendedores se limita solo a las áreas de
fumadores. En ningún momento estos objetos deben transportarse fuera de estos alojamientos ya
que son una probable fuente de ignición que en conjunto con una atmósfera inflamable pude
ocasionar un incendio u explosión.
9.9.2.- Lámparas portátiles y equipo eléctrico.
Todos los equipos eléctricos y lámparas portátiles utilizadas a bordo deben estar
aprobados por una autoridad competente antes de ser utilizados, con el objeto de que sean
perfectamente seguros y que en caso de algún imprevisto no generen ningún tipo de fuente de
ignición. Estos equipos deben ser examinados cuidadosamente por posibles defectos, asegurarse
que el aislamiento no este dañado y que sus cables se encuentren correctamente empalmados. Por
último es necesario prevenir los daños mecánicos a cables eléctricos.
9.9.3.- Equipos que funcionan con baterías.
El uso de linternas portátiles o equipos con baterías, deben encontrase aprobadas
por un autoridad competente para su uso en atmósferas inflamables. Con respecto a los equipos
UHF-VHF, deberán ser del tipo intrínsecamente seguro.
Algunos de los equipos que no se deben utilizar en atmósferas inflamables son las radios
portátiles, cámaras fotográficas o de video, teléfonos celulares, entre otros.
En el caso de los teléfonos celulares, cuando estos se encuentran encendidos generan un
riesgo mediante la reacción espontanea de responder una llamada; por ello se prohíbe su uso en
cubierta.
9.9.4.- Equipo de radio.
El principal riesgo son las transmisiones emitidas por los equipos de radio, esto se debe a
que las transmisiones son capaces de formar arcos sobre la superficie de los aislantes de antena
cuando estos poseen una capa de sal (producto de la briza marina), polvo o agua. Por estos
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motivos se debe conectar atierra todos estos accesorios y tratar con grasa grafitada las
articulaciones de las botavaras para mantener la continuidad eléctrica.
9.9.5.- Equipo de radar.
La radiación de ondas producida por un radar no presenta riesgos de ignición si este se
encuentra correctamente ubicado. Sin embargo, la operación del radar en terminales y
reparaciones de estos equipos; se deben coordinar entre el buque y la terminal; de manera que no
exista ningún tipo de atmósfera inflamable que afecte la seguridad del buque.
9.9.6.- Equipo de comunicación satelital.
Generalmente los equipos de comunicación satelital operan a 1,6Ghz y los niveles de
energía que generan no se consideran como riesgo de ignición. Aunque se recomienda que
durante faenas de carga o descarga de productos inflamables, el buque y la terminal deben
consultar antes de utilizar estos equipos.
9.9.7.- Trabajos en caliente y de soldadura.
Se denomina trabajo en caliente a todo trabajo que pueda o produzca una llama o chispas;
independiente de la zona del buque en la cual se realice. En general las principales máquinas que
se utilizan para este tipo de trabajos son:
 Máquinas o aparatos de acetileno o de soldar.
 Máquinas soldadoras
 En general todas aquellas máquinas que generan fuego o chispa.
Cuando se necesite realicen trabajos en caliente se deben tener en consideración las
siguientes especificaciones:
 El porcentaje de vapores inflamables en el ambiente debe tener un valor de 0%.
 No debe existir presencia de gases tóxicos o inflamables en zonas adyacentes.
 La presencia de óxido impregnado de producto químico dentro de los compartimientos en
los que se realice el trabajo debe ser completamente nulo.
79
 No debe existir ningún tipo de material inflamable o que pueda incendiarse en la zona de
trabajo.
 Deben existir una cantidad suficiente de extintores y mangueras en caso de que se
necesiten.
 Con respecto a
espacios o compartimientos adyacentes, estos se deben encontrar
completamente desgasificados y no se debe ingresar gases desde otros compartimientos.
En estos espacios adyacentes, se debe verificar que no existan materiales capaces de
incendiarse o quemarse, ya que cuando se trabaja en caliente el calor es capaz de
transferirse a través de los mamparos adyacentes.
 Por último, se sabe que las cañerías y serpentines de calefacción pueden contener gases
peligrosos aunque el buque se haya declarado desgasificado; por ello no se efectúa ningún
tipo de trabajo en caliente si el primer oficial no lo ha autorizado.
En lo que respecta a trabajos específicos en caliente como el caso de soldaduras y oxicorte,
además de las consideraciones enumeradas anteriormente se debe:
 En caso de que la pieza con la que se trabaje sea transportable, se recomienda llevarla a
un lugar seguro para efectuar el trabajo.
 Se debe comprobar el perfecto estado del funcionamiento de la maquinaria ha utilizar en
los trabajos. Además es necesario determinar el sitio más apropiado para la instalación de
la soldadura o del corte, de esta manera se esta preparado para interrumpir el trabajo en
caso de que existan gases en la atmósfera.
 Con respecto al equipo de extinción de incendios, estos deben estar siempre a mano
durante la realización de los trabajos. Además durante este tipo de trabajos debe existir un
hombre que no pertenezca al grupo de trabajo; este permanecerá en los alrededores a
cargo del equipo de seguridad que en caso de alguna emergencia, este individuo proveerá
de asistencia al grupo de trabajo.
 Cuando se necesite realizar trabajos de corte o soldadura en las líneas de carga, estas
deben ser desmontadas y transportadas a un lugar seguro y libre de gases en donde se
realizarán los trabajos requeridos.
 En caso de que se deban realizar trabajos de soldadura y corte en estanques de carga, es
preciso que no exista ningún tipo de sustancia inflamable en plataformas o cualquier
superficie tanto horizontal como vertical, considerando una distancia de seguridad de al
menos 6 metros.
80
 Cuando se realicen trabajos de soldadura o corte en la zona de alojamiento de la
tripulación, se deberá limpiar la pintura por lo menos 10 cm por cada lado del área de
trabajo, además se deberá proveer de una adecuada ventilación para la evacuación segura
del humo producido durante el trabajo. Finalmente se debe verificar que en los
compartimientos adyacentes al área de trabajo, no exista ningún tipo de material
inflamable o combustible; en caso de que existan deben ser apartadas del mamparo de
divide la zona de trabajo de la adyacente.
 Por último, se considerará que un trabajo de soldadura o corte ha finalizado solo si se han
retirado todos los elementos, máquinas ejecutantes y residuos producidos de la zona de
reparación o de trabajo.
81
10.- Sistemas de Manejo de carga.
Como se ha mencionado, el transporte de gases licuados se realiza a temperaturas
levemente inferiores a los puntos de ebullición de los propios gases. Por ello, en la construcción
de los sistemas de carga, existen variadas formas de aislar la carga de las condiciones ambientales
(temperatura y presión) sin embargo, debido a los bajos puntos de ebullición de los gases
licuados, la carga algunas veces emite gases de ebullición que deben ser controlados, licuados he
ingresados nuevamente a los tanques de contención. Generalmente, en el transporte de LNG, los
gases de ebullición o boil-off son utilizados como combustible en la máquina principal y algunas
veces expulsados hacia el exterior a través de los palos de venteo.
Los principales sistemas de manejo de carga existentes a bordo de un buque gasero, se
enumeran a continuación:
 Sistema de Relicuación - Ciclos de relicuefacción.
 Sistema de Carga/Descarga – Bombas.
 Sistema de Alivio de presión y protección.
 Sistema de Nitrógeno.
 Sistema de Propulsión.
 Sistemas Auxiliares e Instrumentación (requerimientos básicos).
10.1. – Sistemas de Relicuación – Ciclos de relicuefacción.
Básicamente existen dos tipos de buques tanques destinados al transporte de gases
licuados que emplean sistemas de relicuado. Estos tipos son conocidos con el nombre de “buques
semi-refrigerados” y “buques totalmente refrigerados”. Los primeros, combinan el sistema de
presurización con el de refrigeración. Así por ejemplo, en un buque que transporta LPG, para que
la carga se mantenga en estado líquido es necesario someterlo a elevadas presiones; estas
elevadas presiones repercuten en la constitución y disposición de los elementos de carga. Es
evidente que a medida que desciende la presión debe descender la temperatura para seguir
manteniendo el estado líquido, luego si se quiere transportar un producto a presiones intermedias
(3 a 7 Kg/cm2) se hace necesario su refrigeración bien por un sistema directo, o bien por uno
indirecto. Este tipo de buques transportan productos comunes tipo LPG (Propano, Butano,
Butadieno y Propileno), así como productos tales como Amoníaco y Cloruro de Vinilo.
82
Los segundos, los “buques totalmente refrigerados”, generalmente tienen proyectados y
construidos sus tanques para una presión máxima de 0.25 kg/cm2 (1,033 + 0,25 = 1,283 kg/cm3),
transportando el producto a la temperatura de vaporización (saturación) correspondiente a la
presión atmosférica. El tipo más común de “buque totalmente refrigerado” es el LPG/Amoniaco,
con una temperatura de proyecto de -51ºC.
Particularmente, los buques destinados al transporte de gas natural licuado (LNG) son
proyectados para transportar en estado líquido su carga a una temperatura de -163ºC (supuesta
una presión igual a la presión atmosférica). En este caso el gas liberado por vaporización es
normalmente empleado como combustible a bordo, ya que la energía que se debe suministrar a
una planta de relicuefacción resulta muy elevada. Así pues, se sustituye la aportación de frío por
la evitación de entrada de calor mediante un aislamiento muy eficiente de los tanques de carga.
No obstante, algunos LNG destinados también al transporte de LPG o Etileno, pueden llevar para
éstas cargas una planta de relicuefacción.
Los cuatro sistemas de relicuefacción más empleados a bordo de tanques destinados al
transporte de gases licuados son descritos a continuación. El principio de trabajo es muy sencillo,
la vaporización de parte de la carga debido a la absorción calorífica a través del aislamiento y
paredes del tanque del aire, agua de mar o efecto solar, debe ser eliminada para lograr retornar el
gas a su estado líquido. El calor latente ganado por la carga para su vaporización e incluso hasta
un cierto grado de recalentamiento, ha de ser devuelto al medio exterior que en este caso es el
agua de mar que circula por el condensador.
Una planta de de relicuación debe ser capaz de cumplir con los siguientes requerimientos:
 Enfriar los tanques de contención y sistemas de tuberías antes de cargar.
 Relicuar los vapores que se generan durante la operación de carga e introducirlos
nuevamente a los tanques de contención.
 Mantener la carga a la temperatura y presión requerida por los límites de diseño del
sistema, todo ello durante el transporte.
Existen 4 tipos de ciclos de relicuado utilizados en la actualidad, en conjunto tienen el
mismo objetivo: “condensar los vapores o boil-off generados en los tanques de carga y retornar
estos gases en estado líquido a los tanques”. El calor extraído se conoce como calor latente de
vaporización de la carga y cualquier calor adicional que los gases de ebullición hayan absorbido.
Este calor añadido a la carga por medio del aislamiento, aire, mar o sol; es removido por la planta
de relicuado y enviado hacia el mar. Entre los diversos sistemas de relicuefacción, se tiene:
 Sistema directo con un estado.
 Sistema directo tipo cascada.
 Sistema directo con dos estados.
 Sistema indirecto.
83
10.1.1.- Sistema directo con un estado.
Se entiende por un “sistema directo de un estado o etapa”, como un sistema donde el
fluido que evoluciona es sometido a “un solo proceso de compresión”.
2
Compresor (1º estado)
3
Separador de líquidos
Vapores (boil-off)
Condensador
1
4
5
Tanque de carga
Collecting Vessel
Válvula de expansión
Fig. 10.1. – Ciclo directo de un estado.
4
3
Presión
(absoluta)
1
5
2
Entalpía (H)
Fig. 10.2. – Diagrama de Mollier (esquemático) de un ciclo directo de relicuación, de un
estado.
84
Los vapores (1), fig. 10.1, son aspirados por un compresor previo paso por un separador
de vapor-líquido (2) consistente en un intercambiador de calor que asegura la aspiración en la
fase gaseosa enunciada, evitando anomalías de funcionamiento en propio compresor. La función
del compresor (3) es elevar la presión del gas hasta un valor que permita la condensación, en este
caso la condensación se realiza mediante un enfriamiento con agua de mar. La elevación de la
presión produce un alza en la temperatura hasta un grado de “vapor recalentado”, condición con
la que ingresa al condensador. El agua de mar que circula por el condensador debe primeramente
bajar la temperatura y después sustraer el calor latente de vaporización a la carga. El paso por el
condensador produce el subenfriamiento, el líquido subenfriado (4), es enviado a un recipiente de
almacén (collecting vessel) desde donde, y a través de una válvula de expansión controlada por
un interruptor de nivel, es enviado con suficiente presión (5) de nuevo a los tanques. El conjunto
(válvula de expansión y recipiente) suministra una columna hidráulica (sello) que evita posibles
retornos de presión desde los tanques de carga hacia el condensador y compresor. Este sistema
descrito, puede ser empleado en buques semi-refrigerados que transportan cargas con elevados
puntos de ebullición.
10.1.2. – Sistema directo con dos estados.
El principio de funcionamiento en este sistema se basa en que el fluido en cuestión
atraviesa “dos estados de compresión”. Véase la siguiente figura:
Compresor
(1º estado)
Separador de
líquidos
3
4
2
Compresor
(2º estado)
5
Válvula
de
Expansión
1
Condensador
Intercooler
(enfriador)
Tanque de carga
8
6
Válvula de
Expansión
7
Collecting vessel
Fig. 10.3. – Ciclo directo con dos estados (esquema).
85
A través de un separador de líquido – vapor , los vapores son aspirados (2) por el
compresor de baja presión, los gases formados en el tanque y descargados a una presión
intermedia (3) a un intercooler (intercambiador) que como se sabe tiene la misión de reducir la
temperatura de los vapores (ver evolución 3 – 4 en el diagrama de Mollier de la fig. 10.4). El
compresor de alta presión aspira los vapores (4) y eleva su presión hasta la de condensación (5).
El fluido en estado líquido se dirige al enfriador intermedio o intercambiador regulado por la
acción conjunta de un regulador de nivel en el collecting vessel y la válvula de expansión (8),
parte del fluido es inyectado directamente en el intercambiador, de tal manera que su
vaporización provoque una disminución en la temperatura de los vapores procedentes del
compresor de baja presión (1º estado). Asimismo, el paso del fluido por un serpentín camino al
tanque de carga provocará un subenfriamiento del fluido (ver fig. 10.4 evolución 6 – 7). Una vez
que el fluido es expansionado y regulado en la válvula de expansión (8) desde donde ingresará
nuevamente al tanque de carga. El campo de aplicación se extiende a los dos tipos de buques
clasificados como “semi-refrigerados” y “totalmente refrigerados”.
7
Presión
Absoluta
5
6
3
4
1
8
2
Entalpía (H)
Fig. 10.4. – Diagrama de Mollier (esquemático) de un ciclo simple de relicuación, con dos
estados.
10.1.3. – Sistema directo tipo Cascada.
Este sistema se utiliza particularmente en el mantenimiento de temperaturas que oscilan
entre los -80ºC y los -100ºC. Supongamos un circuito de baja temperatura por el cual circula un
gas tipo LPG y otro denominado circuito de alta temperatura por el que circula un fluido
frigorífero R-22 y que en ambos ciclos la compresión que se realiza es de una única etapa. Véase
la siguiente figura:
86
2
Compresor
de vapores
de carga
3
Condensador
de carga
Separador
Líq. – vapor
del circuito
R22
Separador
Líq. - vapor
Vapores de
carga
6
Condensador
de R22
8
1
7
9
Líquido de
carga
Válvula de
expansión
5
Compresor
de R22
Tanque de carga
(LPG)
4
Válvula de
expansión
Collecting
Vessel R22
10
Fig. 10.5. – Sistema directo tipo cascada, con una carga de LPG y utilizando R22 como
refrigerante.
Ciclo de alta
temperatura - R22
Ciclo de baja
temperatura-Carga
(LPG)
4
9
3
Presión
Absoluta
8
Presión
Absoluta
5
1
2
Entalpía (H)
10
6
7
Entalpía (H)
Fig. 10.6. – Diagrama de Mollier (esquemático), sobre un Sistema Directo de Cascada con
R22 como refrigerante.
87
El ciclo de R22, compresor – condensador – válvula de laminación – evaporador (éste a
su vez condensador del ciclo de LPG) que se halla en cascada con el ciclo de licuefacción.
Este sistema puede ser empleado en buques totalmente refrigerados, presentando la gran
ventaja de no estar afectada su capacidad de forma directa por los valores de temperatura en el
agua de mar. Debido a las características del R22 y su funcionamiento a presiones ligeramente
superiores a la atmosférica durante la vaporización, la temperatura a la que puede tratarse la carga
ronda los -35ºC.
Se han presentado hasta aquí los sistemas directos de relicuefacción de la carga mediante
el empleo de instalaciones de refrigeración donde el fluido que evoluciona es el fluido que
constituye la propia carga. Todos ellos, tienen en común la recuperación de los vapores de la
carga producidos por las fugas caloríficas a través del sistema térmicamente aislado de tanques y
el mantenimiento de una temperatura idéntica a la de transporte.
10.1.4. – Sistema Indirecto.
El sistema de relicuefacción indirecto persigue los mismos objetivos que el sistema
anterior, pero lo efectúa de dos maneras:
a.- En el primer Sistema Indirecto (A), los vapores de la carga son enviados a una cámara de baja
temperatura (intercambiador) enfriada mediante el evaporador de una instalación frigorífica,
siendo así condensados. El retorno de la carga en estado líquido al tanque se hace posible
mediante unidades de bombeo al efecto. Este sistema se utiliza para cargas que por razones
químicas y/o físicas no pueden ser sometidas a procesos de compresión.
Intercambiador
(condensador)
Bomba de retorno
Condensador
Gas refrigerante Frío
Tanque de Carga
Fig. 10.7. – Esquema de Sistema Indirecto (A).
88
b.- El segundo tipo de sistema indirecto (B), difiere del anterior en dos aspectos fundamentales,
el primero de ellos es la inexistente manipulación de la carga fuera del tanque en la que se haya
contenida, los vapores son tratados en el propio tanque de carga; y el segundo, la presencia en el
propio tanque de un serpentín evaporador ajeno a la carga. La unidad de refrigeración
convencional instalada proporciona un fluido refrigerante a una presión tal que pueda vaporizarse
absorbiendo calor de la atmósfera del tanque de carga donde se hallan los vapores de la misma.
Esta absorción de calor, produce como se ha mencionado una vaporización del fluido refrigerante
y una condensación de los vapores de la carga.
Compresor
Fluido Refrigerante
Condensador
Evaporador
Tanque de carga
Válvula - Laminación
Fig. 10.8. – Esquema de Sistema Indirecto (B).
El fluido refrigerante que circula por el intercambiador de la fig. 10.8, o el serpentín de la
fig. 10.7, generalmente es un fluido de muy baja temperatura (hidrógeno, helio, propano, u otro)
que proviene de un ciclo en cascada.
La carga constituida por metano (principal componente del gas natural) es la única cuyo
vapor o gas de evaporación puede utilizarse en los espacios de máquinas propulsoras principales
y en las cámaras de calderas, y en dichos espacios o cámaras sólo podrá utilizarse en calderas,
generadores de gas inerte y motores de combustión. Sin embargo, no se excluye la posibilidad de
utilización de otros vapores de carga (boil-off) distintos a los descritos, en otros emplazamientos
y para otros servicios, tales como relicuación de la carga y generación de gas inerte, con la
condición de que tales servicios y emplazamientos sean especialmente examinados por la
administración de la nave.
89
10.2. – Sistema de carga.
Durante largos años, los sistemas de carga de un buque gasero han sido considerandos
como uno de los sistemas más completos y eficientes, donde todas sus partes son compatibles y
complementarias unas con otras.
Cuando se introducen cargas a los tanques de contención por medio de tuberías, es
necesario generar un caudal predeterminado, para que la carga fluya adecuadamente y de forma
eficiente a través de las tuberías de carga.
Generalmente en el transporte de gases licuados totalmente refrigerados (LNG)
se
utilizan bombas del tipo centrífugo, estas bombas son capaces de operar de manera separada o en
serie, sin embargo presentan problemas en el lado de la succión, por ello es indispensable
relacionar correctamente la capacidad de succión de la bomba con las características de succión
del sistema donde se encuentre funcionando.
Las bombas de mayor uso en transporte de gases son:
 Bombas Sumergidas (Submerged), para buques que transportan LNG.
 Bombas de Pozo Profundo (Deep well), para buques que transportan otros gases licuados.
Además de las bombas señaladas, también se utilizan bombas de refuerzo, con el objetivo
de mantener un caudal constante y eficiente, estas bombas se encuentran montadas en cubierta.
10.2.1. – Bomba Sumergida.
Este tipo de bomba es utilizada en el transporte de LNG y en el transporte de grandes
cargas de LPG totalmente refrigerados. Esta bomba se caracteriza por estar montada en el fondo
del tanque de carga en conjunto con su respectivo motor eléctrico. La energía que se suministra al
motor de la bomba se realiza por medio de cables de cobre o acero inoxidable forrados, que pasan
a través de sellos herméticos al gas, en el domo del tanque (parte superior del tanque) y terminan
en una caja de distribución a prueba de flamas. Otra de las cualidades de las bombas sumergidas,
es que sus motores se enfrían y lubrican por la misma carga con la que trabajan, por ello se
vuelven susceptibles a daños por pérdida de proporción de flujo.
90
Válvula
Salida
Salida
Tubo de descarga
Motor eléctrico
Bomba
Fondo del tanque
Fondo del tanque
Fig. 10.9. – Ejemplos de bombas sumergidas accionadas por electricidad.
Tanque de carga
(acero-níquel al 9%)
Bomba sumergida
Fig. 10.10. – Disposición de una bomba sumergida en buque gasero totalmente refrigerado
para transporte de LNG (Independiente Tipo B).
91
10.2.2. – Bombas de pozo profundo (Deep Well).
Este tipo de bombas son utilizadas preferentemente en el transporte de LPG. Esta bomba
es operada eléctrica e hidráulicamente por medio de un motor que se encuentra montado fuera del
tanque de carga. El eje motor es guiado por cojinetes de carbón dentro del tubo de descarga, al
igual que en la bomba sumergida la lubricación y enfriamiento se produce gracias a la acción de
la propia carga que fluye a través del tubo de descarga. A la vez, el eje motor cuenta con un
grupo de ejes que en su extremo superior posee un sello del tipo CRANE lubricado con acople
para unirse al eje del motor eléctrico. Por razones de seguridad estas bombas cuentan con un
estanque acusador de ruptura de sello para prevenir daños como por ejemplo el excesivo
desalineamiento.
Zona del
motor
eléctrico
Salida
Eje
Zona de succión
Bomba de dos etapas o estados
Fondo del tanque
Fig. 10.11.- Bomba de pozo profundo, para transporte LPG.
10.2.3.- Bombas de Refuerzo.
Conocidas como bombas elevadoras de presión o Booster, estas bombas son del tipo
centrífugo al igual que las anteriores y se pueden encontrar montadas de manera vertical u
horizontal. Las primeras se instalan en cubierta en la línea de descarga adecuada y se impulsan
por un motor eléctrico de seguridad aumentada, las segundas se instalan sobre cubierta o en la
sala de compresores de carga, impulsando la carga a través de un mamparo hermético con la
ayuda de un motor eléctrico que se encuentra instalado en la sala de motores eléctricos.
92
Descarga
Caja de velocidades
Succión de la carga
Eje de conexión con
motor eléctrico
Fig. 10.12. – Bomba Centrífuga de refuerzo (Booster).
De forma general, cuando se realizan operaciones con este tipo de bombas, en especial
bombas sumergidas, se debe tener especial consideración con los siguientes puntos:
a) Antes de que las bombas comiencen a funcionar, se debe asegurar que las bombas puedan
girar libremente, esto se puede realizar manualmente.
b) Las bombas deben ser accionadas con las válvulas de escape cerradas, para reducir la
demanda o consumo eléctrico y evitar el golpe de ariete producido por la presión en las
tuberías.
c) Se debe chequear el estado de los aislamientos de los cables eléctricos propios de la
bomba, antes de que esta se coloque en funcionamiento.
d) El revestimiento de los cables de acero propios del los circuitos de la bomba, deben ser
chequeados para prevenir defectos externos; estos no se deben encontrar doblados o
retorcidos.
e) Por último se debe tener extra cuidado, para asegurar que los switches de parada/partida
se encuentren mantenidos apropiadamente.
10.3. - Sistema de alivio de presión y protección.
10.3.1. – Válvulas de carga.
De acuerdo con los requisitos OMI, un buque gasero debe estar provisto de válvulas
aisladoras. Para los tanques independientes tipo A y B, con MARVS (Maximun Allowable Relief
Valve Setting o Máximo Ajuste Permisible de la Válvula de Alivio) menor de 0,7 bar, los
códigos OMI permiten válvulas de cierre para conexiones de líquido y vapor que se puedan
activar remotamente pero que también deben poder ser operadas manualmente.
93
En variados lugares de las naves que transportan gases licuados, existen válvulas
neumáticas o botones de contacto eléctricos que, al ser operados, cierran las válvulas de
activación remotas y paran las bombas y compresores de carga desde donde sea necesario; esta
operación se conoce con el nombre de SHUT DOWN o PARADA DE CORTE RAPIDO,
generalmente estas válvulas neumáticas se encuentran en el frente del puente, pasarelas, sala de
compresores, sala de control de carga y estaciones de control de emergencias.
Cuando existe una falla de poder del tipo eléctrico, se requiere que actúe la
EMERGENCY SHUT DOWN (ESD) O PARADA DE EMERGENCIA, esta debe ser totalmente
automática y en especial cuando se pierda:
a) La energía eléctrica o de control.
b) La energía del activador de válvulas.
c) Por incendio en los domos del tanque.
d) Por incendio en el múltiple de descarga (manifold).
A la vez, se requiere que las válvulas individuales de llenado de tanques de carga, se
cierren automáticamente al activarse un sensor de alto nivel situado en el tanque. La posibilidad
de generación de golpes de ariete cuando se activa el sistema ESD durante las operaciones de
carga, es una consideración vital. La situación varía de un terminal a otro y es una función de la
velocidad de carga, de la longitud de la tubería en el terminal, del grado de cierre de la válvula y
de la característica de la válvula misma. Este fenómeno es realmente complejo y sus efectos
pueden ser altamente peligrosos si no se toma en cuenta en el diseño de las estructuras y soportes
de los circuitos de tuberías y también puede causar rupturas severas en mangueras-flexibles.
94
Válvula de seguridad
(línea de ventilación)
Línea de vapor
Línea de Carga
Tubos para
muestras
Línea de
agotamiento
o barrido
Descarga
TANQUE DE CARGA
Motor eléctrico
Bomba
sumergida de
descarga
Fig. 10.13. – Disposición de tuberías y válvulas en un tanque de carga que contiene LNG.
Los tipos de válvula aisladora que se encuentran normalmente en los buques gaseros, son
los de bola, globo, de compuerta o de mariposa. Estas válvulas se adaptan usualmente son
activadores neumáticos y ocasionalmente hidráulicos. Las válvulas de bola para el servicio de
LNG están provistas de ciertos medios de alivio de presión interna, generalmente, se perfora un
agujero entre la cavidad de la bola y el lado corriente debajo de la válvula.
Fig. 10.14. – Válvula de compuerta.
95
10.3.2. – Válvulas de alivio.
De acuerdo a las exigencias de la OMI, se requieren de al menos dos válvulas de alivio de
presión de igual capacidad adaptadas a cualquier tanque de carga con capacidad superior a los
20m3. Para tanques de carga independientes esféricos tipo B, se necesitan válvulas de alivio
operadas por una válvula piloto, mientras que en los tanques del tipo C las válvulas de alivio
operan con resortes de compensación.
Sala de
Máquinas
Ventilador
Mástil de
Venteo
Tanque
acumulador
Intercambiador
de calor
Zona de Carga
Nitrógeno
Compresor
Tanques de carga
Fig. 10.15. – Manejo de los vapores de ebullición en buques que transportan LNG.
En el caso del LNG, los vapores de vaporización generalmente alimentan directamente a
las calderas del barco o a la planta de propulsión a diesel a través de un compresor y un
calentador, para ser usado como combustible principal de propulsión o, en algún caso, se puede
relicuar y regresar como condensado a los tanques de carga, siempre y cuando la nave se
encuentre adoptada con un sistema de refrigeración para el licuado de gas natural (generalmente
estas plantas de relicuado no existen en este tipo de naves).
En un buque gasero las líneas o tuberías de líquido y vapor de carga (LNG, LPG, otros),
se encuentran situadas a lo largo de la nave. Para buques semi-refrigerados y refrigerados además
de estas líneas se implementa otro circuito que es el de relicuación, el cual se encuentra
compuesto por una línea principal de vapores, que se encarga de sacar el vapor que se genera en
los estanques y enviarlos a la planta de relicuado, para retornarlos en forma de líquido a los
estanques.
96
10.4. – Sistema de Gas Inerte y Nitrógeno.
El gas inerte se utiliza en los buques tanque gaseros para inertizar los espacios vacíos y
los tanque de carga de purgado. Esta operación de inertizado se realiza reduciendo los niveles de
oxígeno en los tanques de carga y en los espacios de bodega (Void Space) evitando que se
formen mezclas inflamables.
La inertización es requisito preliminar para la ventilación de tanques de carga y su
posterior inspección o ingreso a dique. A la vez, el gas inerte o nitrógeno es utilizado cuando un
tanque pasa de la condición GAS FREE a una condición de carga. Referente a los niveles de
inertizado, los niveles de oxígeno deberán ser menores al 5 % del volumen total, sin embargo esta
cifra puede ser inferior ya que generalmente las terminales de carga establecen los porcentajes
mínimos. Previo a la ventilación de un tanque de carga, el proceso de inertizado deberá lograr un
contenido de hidrocarburos (CH4 – metano) inferior al 2%. De esta manera se garantiza que no se
formarán ningún tipo de mezcla inflamable en el ambiente durante la ventilación del tanque.
Además del oxígeno, otro factor importante en la composición de un gas inerte es su
sequedad. Cualquier nivel de humedad presente en el gas inerte puede condensarse sobre la carga
fría contenida en los tanques formando hidratos y corrosión en la estructura, ya sea de los
sistemas de contención o en los sistemas de carga. Por lo tanto es necesario impedir la formación
de hidratos en el producto (LNG) y la corrosión ocasionada por dicha condensación, esto se
realiza eliminando cualquier residuo de humedad presente en el gas inerte.
Las embarcaciones de GNL generalmente están provistas con facilidades de
almacenamiento para nitrógeno líquido. Sin embargo, la cantidad de nitrógeno es rara vez
suficiente para las operaciones de purgado de tanques y para inertizar los espacios entre barreras.
Cuando se requiere inertizar o purgar un buque que transporta GNL, el nitrógeno o el gas inerte
son suministrados generalmente desde tierra.
10.4.1. – Nitrógeno producido a bordo.
El sistema más utilizado es la obtención directa de nitrógeno desde el aire. Este sistema
trabaja separando el aire de sus componentes pasando aire comprimido sobre unas membranas
vacías de fibra. Las membranas divide el aire en dos corrientes, una es esencialmente nitrógeno y
la otra contiene oxígeno, dióxido de carbono y algunos gases. Este sistema es capaz de producir
nitrógeno de 95 hasta 97 por ciento de pureza. La capacidad de este sistema depende del número
de membranas adaptadas, la presión y temperatura que posea el aire que ingresa a ellas, la calidad
del nitrógeno también es un factor que afecta el tamaño y capacidad de este sistema.
97
Oxígeno y otros
gases
Nitrógeno
Compresor de
aire
Filtros
Membranas
Fig. 10.16. – Sistema de Membrana para la producción de nitrógeno a bordo.
10.4.2. – Nitrógeno puro desde tierra.
Usualmente la calidad del gas inerte producido a bordo es inadecuada, por ejemplo la
calidad del nitrógeno producido a bordo nunca alcanza el 100%. A la vez, teniendo en cuenta los
componentes del gas inerte, este puede crear restricciones en su uso si los tanques de carga han
sido previamente desgasificados para su posterior inspección. Bajo estas circunstancias, y
previamente a las operaciones de carga, es normal que los capitanes de las embarcaciones
realicen las preparaciones de carga e inertizado con nitrógeno puro desde tierra. Generalmente
este nitrógeno es ingresado a la nave gracias a un buque cisterna propio de la terminal de carga en
donde se encuentran realizando las faenas.
10.5. – Sistema de Propulsión.
En el transporte de gas natural por gasoducto frente al de GNL o LNG por vía marítima
existe un punto de indiferencia que se encuentra aproximadamente en 3.500/4.000 Km de
distancia entre el país productor y el consumidor. Es decir, para distancias mayores será más
rentable el transporte por vía marítima y, para menores, por gasoducto.
Sin embargo, la forma de transporte por vía marítima tiene sus inconvenientes. Uno de los
principales problemas son las extensas distancias que separan a los países productores de los
consumidores; esto requiere que los tiempos de navegación sean relativamente cortos ya que los
buques que transportan GNL no poseen planta de relicuado por lo tanto los vapores que se
desprenden durante el viaje no son devueltos a los tanques de carga. Estos reduce el volumen de
la carga inicial.
98
Por ello, las turbinas de vapor son el sistema de propulsión más utilizado. Estas máquinas
han demostrado eficiencia y durabilidad a lo largo del tiempo, alcanzando velocidades superiores
a diferencia de los motores convencionales utilizados en buques tanque. La caldera generadora de
vapor puede alimentarse con fuel-oil
fuel
o boil-off,
off, tal como se muestra en la figura 10.17.
Fuel oil
Turbo Generador
Fuel
Gas
Turbina
Generador Diesel
Reductor
Condensador
Fig. 10.17. – Propulsión por turbina de vapor.
Sin embargo, los buques de nueva generación se están construyendo con otro tipo de
impulsores. Como ya se mencionó existen aquellos buques que utilizan turbinas alimentadas
directamente por fuel-oil
fuel
o gas de boil-off,
off, similares a las turbinas en aviones o cent
centrales
rales
termoeléctricas de ciclo combinado. Pero también existen buques propulsados por motores diesel
de dos tiempos o bien motores diesel duales, que utilizan como combustible una mezcla de
diesel-oil
oil y gas de boil-off
boil
(véase la fig 10.18).
Tanques carga (LNG)
Compresor
Gas
Control visual
de eje de
propulsión
BOG (Boil Off GasVapores de carga)
Combustible
Aceite
(lubricación)
Fig. 10.18. – Propulsión con motor diesel dual (mezcla de gasoil y boil – off).
Fuente: “Gas Ships, Trends & Technology” página 32; Suplemento de “The Naval Architect”.
99
10.6. – Sistemas Auxiliares e Instrumentación (requerimientos básicos).
10.6.1. – Sistemas para detección de gas.
Los códigos OMI requieren que todo buque gasero posea un sistema fijo para la detección
de gas y alarmas visuales en los puentes de navegación, en el cuarto de control de carga y en el
lugar donde se encuentre la lectura de detector de gas. Se deberán disponer cabezas detectoras en
los siguientes puntos:
a) Cuarto del compresor de carga.
b) Cuartos de motor eléctrico.
c) Cuartos de control de carga, a menos que se encuentren clasificados como seguros contra
gas.
d) Espacios cerrados, tales como bodegas y espacios entre barreras, excepto los espacios de
bodega que contengan tanques independientes del tipo C.
e) Esclusas de aire.
f) Venteos en la cubierta y gas a los ductos de suministro E.R (Emergency Release; solo en
buques que transportan LNG).
Las cabezas detectoras deberán situarse con debida atención a la densidad de los vapores
que se transportan, o sea, vapores más pesados que el aire a bajo nivel y vapores más ligeros que
el aire (como el metano), a alto nivel. Las unidades de sensores del sistema de detección se
localizan normalmente en la sala de control de carga, o en el puente de mando. Se debe disponer
con facilidad de una mezcla certificada de gas para propósitos de calibración y permanente
entubada si es posible.
El muestreo y análisis de cada cabeza detectora se hace de forma continua y en secuencia;
los códigos requieren intervalos de muestreo que no excedan generalmente los 30 minutos. Las
alarmas deben activarse cuando la concentración de vapor llegue al 30% de “LFL” (Lower
Flammability Level) o “LEL” (Lower Explosive Limit). Además de los sistemas fijos de
detección de gas, todo buque gasero debe contar con al menos dos juegos portátiles de equipo
detector de gas, junto con los medios para medir los niveles de oxígeno en atmósferas inertes.
10.6.2. – Sistemas para la medición de la carga.
La gran mayoría de los buques que transportan LNG, se encuentran dotados con equipos
de medición de carga, estos comprenden un paquete aprobado de equipo para medición de la
carga, apoyado frecuentemente por facilidades para el registro de datos y cálculo.
100
Las razones por la que se ha desarrollado estos equipos, se origina por la necesidad de
confiar en la medición exacta y segura de la carga que se transporta y con el objeto de determinar
la cantidad de producto transferido del vendedor al comprador.
Este sistema comprende básicamente:
i.
Medidores de nivel; ya sean flotadores, ultrasónicos o de capacidad, todos con lectura
remota.
ii.
Sensores de temperatura; frecuentemente del tipo de resistencia de platino.
iii.
Medidores o sensores de presión.
Válvula de
seguridad (línea
de ventilación)
Línea de vapor
Línea de carga
Sensores de
Temperatura
Sensor de
Presión
Línea de
Agotamiento
Descarga
Indicadores de
Alto nivel
TANQUE DE CARGA
Indicador de nivel
de líquido
Bomba
sumergida de
descarga
Fig. 10.19. – Disposición de los instrumentos de medición en un tanque de carga.
Las lecturas típicas de un equipo de medición de LNG, son las siguientes:
a) Nivel:  10mm a la temperatura especificada para la parte superior y el fondo del tanque;
por ejemplo, 70m de altura del tanque,  50mm en la escala media.
b) Temperatura:  0,3ºC en la escala de -150ºC a -170ºC; 1,0ºC en la escala +50ºC a 200ºC.
c) Presión: 0,004 bar; se aplicarán dentro del MARVS del tanque de carga.
101
La mayoría de los transportes de gas sofisticados transmiten las lecturas desde los
instrumentos de cargas hasta un sistema computacional en línea, el cual permite el acceso
inmediato del barco a las cantidades de carga y condiciones del tanque en cualquier etapa del
proceso de carga o descarga. Para que este sistema funcione, se requiere de un método de
determinación de densidad a bordo de la nave, estos datos determinados no se deben confundir
con los valores de densidad anotados en el Certificado de Calidad o el Talón de Embarque usado
para la medición de la carga.
10.6.3. – Instrumentación (requerimientos básicos).
En el transporte de LNG, se requieren instrumentos básicos capaces de entregar medidas
de temperatura, presión y nivel de la carga que se transporta; además se utilizan instrumentos
capaces de detectar los niveles de gas en la atmósfera. Todos estos elementos tienen como
objetivo asegurar la integridad del buque y sus tripulantes; a la vez estos instrumentos deben
seleccionarse adecuadamente y mantenerse de manera eficiente; tomando especial precaución a la
calibración, si así se requiere.
a.- Nivel de líquido.
La clasificación OMI para los sistemas de medición de nivel son los siguientes:
-
Sistemas indirectos (de peso o medidores de flujo).
-
Dispositivos cerrados que no penetran el tanque de carga (aparatos ultrasónicos o
fuentes de radioisótopos).
-
Dispositivos cerrados que penetran el tanque de carga (escalas de flotador,
indicadores de tubo de burbuja, entre otros).
-
Dispositivos restringidos que penetran el tanque de carga y liberan pequeños
volúmenes de líquido o vapor cuando se encuentran funcionando (indicadores de
tubo, fijos o deslizantes).
Todo tanque de carga debe contar con al menos un medidor de nivel, de acuerdo con los
códigos OMI y reglas de las Sociedades Clasificadoras; Y se requieren de sistemas específicos de
calibración para determinadas cargas de acuerdo con lo que se define en el capítulo XII del
código OMI.
a.1. - Escalas de flotador.
Generalmente la escala de flotador es uno de los instrumentos más utilizados en gran parte
de los buques tanque; y consiste en un flotador unido por una cinta a un dispositivo indicador que
se puede modificar para obtener una lectura local o remota. El flotador debe levantarse del nivel
102
del líquido cuando no se use, si se deja por debajo, la variación del nivel de la carga puede
ocasionar daños en el aparato tensor de la cinta.
a.2. - Medidores ultrasónicos.
Estos medidores trabajan con el mismo principio que un ecosonda, en el cual las ondas de
sonido se transmiten desde la parte superior del tanque; el tiempo que se toma en ser reflectada
dicha onda es medida por el medidor ultrasónico, el cual interpreta dichos datos y entrega
lecturas sobre el nivel de carga en el tanque. El generador o receptor de onda puede montarse ya
sea en el domo o en el fondo del tanque, dependiendo respectivamente si se va a indicar el aforo
o la profundidad. Generalmente se monta el equipo en el domo del tanque.
Todos estos aparatos están clasificados como “Aparatos Cerrados”, ya que no se libera
líquido o vapor de carga durante la medición.
a.3. – Tubos de deslizamiento.
Estos son del tipo restringido ya que durante la medición se libera una pequeña cantidad
de carga. Los requisitos OMI limitan el diámetro del orificio a través del cual se puede liberar la
carga a 1,5mm de diámetro, a menos que se proporcione una válvula de flujo excesivo.
El aparato opera sobre la base de un tubo deslizante que penetra la parte superior del
tanque. Este tubo se sujeta con una prensa estopa en la penetración del tanque de carga y se puede
elevar o descender dentro del tanque. El vapor o líquido que se emite por el orificio mencionado
indica la posición de la interface líquido/vapor.
b.- Monitoreo de presión y temperatura.
Se exige por lo menos dos dispositivos que indiquen la temperatura de la carga, unon
colocado en el fondo del tanque y otro en la parte superior por debajo del nivel más alto
permisible de la carga. Cuando la carga se transporta a temperaturas inferiores a los -55ºC, los
códigos OMI requieren dispositivos indicadores de temperatura en el interior del aislamiento del
tanque o sobre la estructura del casca adyacente al tanque de carga, estos indicadores de
temperatura deben encontrarse regulados o ajustados de manera que puedan proporcionar una
aviso adecuado antes de que la temperatura llegue a niveles que puedan poner en riesgo la
integridad del casco.
Con respecto a la presión, los códigos OMI requieren un monitoreo en todo el sistema de
carga, incluyendo tanques de carga, líneas de descarga de las bombas, curvas de paso de líquido y
vapor, entre otros. Además, se añaden interruptores de presión a varios componentes para
proteger al personal y al equipo, cuando se operan las alarmas o sistemas de parada.
103
11.- Instrumentación y Seguridad.
Los buques que transportan gases licuados, se diseñan de tal manera, que durante la
navegación normal el personal no se encuentra expuesto a los riesgos que provienen de las cargas
que se transportan, siempre considerando que se ha realizado una adecuada mantención de los
equipos de protección y sistemas de operación de la nave.
Sin embargo existen ocasiones especiales en que el personal embarcado se encuentra
expuesto a las cargas ya sea por fugas accidentales, procedimientos incorrectos o inspecciones de
emergencia y también las correspondientes labores de mantención. Todas estas circunstancias
ponen en riesgo la seguridad y salud personal de los individuos a bordo. Por ello la seguridad
debe encontrarse orientada siempre hacia:
a) Eliminar el riesgo.
b) Controlar el riesgo.
c) Confiar en la protección personal.
Estos aspectos se encuentran enumerados en orden de preferencia o importancia, sin
embargo los tres como conjunto son vitales a la hora de mantener la seguridad. Otro punto
importante, que no se encuentra en la lista anterior, es el adecuado y eficiente entrenamiento que
deben recibir quienes navegan y operan a bordo de estas naves; también se debe considerar que
es necesario muchas veces efectuar supervisiones de todas las labores en que pueda existir algún
grado de riesgo.
Los principales riesgos a los que se encuentran expuestos los operadores de buques
gaseros son asfixia, toxicidad, baja temperatura e inflamabilidad. Bajo estos peligros, se basan
gran parte de los sistemas de seguridad, contra incendios, instrumentos para mediciones de
seguridad y equipos de protección personal. Por todo esto la seguridad a bordo se maneja gracias
a los siguientes parámetros:
I.
Evaluación de la atmósfera del tanque.
II.
Prevención del fuego y equipos.
III.
Prevención de la contaminación.
104
11.1. – Evaluación de la atmósfera del tanque.
11.1.1. – Indicadores de oxígeno.
Los analizadores de oxígeno se utilizan para determinar si una atmósfera, en este caso de
un tanque de carga, puede ser considerada completamente inertizada o segura para el ingreso de
personal. Los siguientes son los tipos más comunes de analizadores de oxígeno:
a. Sensores Paramagnéticos.
b. Sensores Polarográficos.
Todos los analizadores, independientemente de su tipo, se deben utilizar estrictamente
conforme a las instrucciones del fabricante. De este modo los analizadores pueden considerarse
como confiables. En particular los sensores de oxígeno paramagnéticos se utilizan para evaluar
las propiedades magnéticas de las mezclas de gases. A diferencia de casi todos los demás gases,
las moléculas de oxígeno presentan una susceptibilidad positiva relativamente fuerte y son, por
tanto, paramagnéticos. Puesto que casi todos los demás gases presentan una baja susceptibilidad
diamagnética, la susceptibilidad magnética de una mezcla de gases depende estrechamente de su
contenido de oxígeno.
Los instrumentos Polarográficos y paramagnéticos son mucho más sensibles y deben
contar con baterías totalmente recargables, a la vez pueden estar diseñados con escalas duales,
triples o digitales, cada una de ellas posee una función separada; por ejemplo:
i.
Deficiencia de oxígeno: escala de 0 a 25% de oxígeno por volumen.
ii.
Oxígeno en gas combustible: escala 0 a 8% de oxígeno por volumen.
iii.
Oxígeno en nitrógeno: escala 0 a 1% de oxígeno por volumen.
Membrana
de teflón
Electrodo de zinc
Amperímetro
Oxígeno
Solución de cloruro de potasio
Celda química
Electrodo de oro
Fig. 11.1. – Esquema de un indicador de oxígeno (sin función de alarma).
105
En el indicador de oxígeno que se muestra en la fig. 11.1, el oxígeno se difunde a través
de la membrana de teflón hacia una solución de cloruro de potasio activando la celda química.
Cuando se cierra el interruptor, la corriente fluye alrededor del circuito y desvía la aguja del
amperímetro. Mientras más oxígeno sea absorbido por la solución, mayor será la corriente y la
desviación de la aguja indicará el porcentaje de oxígeno contenido en la atmósfera que se
requiera.
Electricidad
Ánodo
Cátodo
Termistor
Oxígeno
Fig. 11.2. – Esquema de una pila polarográfica.
La fig. 11.2, muestra un diagrama esquemático de la pila polarográfica. En este elemento
la corriente es controlada por la reducción de electroquímica del oxígeno en el
electrodo
negativo (membrana permeable). La vida de esta pila se estima en cerca de seis meses
considerando una operación continua en el aire.
Todos estos instrumentos, deben calibrarse regularmente con aire fresco (21% de
oxígeno) y nitrógeno (0% de oxígeno). Para ello es necesario mantener a bordo los elementos
mínimos necesarios para realizar las calibraciones como es el caso de nitrógeno de alta pureza
para los analizadores de oxígeno. Es importante considerar efectos de presión y temperatura en
estos instrumentos, ya que pueden causar desviaciones en la medición.
106
11.1.2. – Indicadores de gas combustible.
Habitualmente se conocen como “Indicador de Gas Combustible con Filamento
Catalítico” (CFCG), y de manera general es un filamento metálico catalítico calentado por una
corriente eléctrica.
Filamento compensador
Filamento sensor
Medidor
Control de voltaje
Control de cero
Interruptor
Encendido/Apagado
Baterías
Fig. 11.3. – Diagrama de circuito de un indicador de gas combustible con filamento
catalítico.
La fig. 11.3, representa un diagrama simplificado del circuito eléctrico de un indicador
CFCG. Para que el indicador este listo para su uso, se debe balancear el puente con el filamento
hasta la temperatura operativa correcta en contacto con aire fresco, de manera que el medidor
indique cero. El aumento de resistencia de un filamento sensor provocada por la combustión de
una mezcla de muestra hace que el puente pierda el equilibrio y que el medidor se desvíe en
forma proporcional a la concentración de gas de hidrocarburo. La desviación se muestra en una
escala calibrada que comúnmente va de 0 a 100% del LIE (Limite Inferior de Explosividad). En
algunos instrumentos que son de doble alcance, una segunda escala indica de 0 a 10% del LIE.
Para mantener lecturas consistentes, el voltaje en el puente se debe mantener constante y a tal
efecto se proporciona un control.
El otro brazo del puente consiste en un segundo filamento (filamento compensador)
idéntico al filamento sensor y los dos son montados uno cerca del otro en el instrumento. El
segundo filamento permanece constantemente en contacto con el aire puro y el diseño del
instrumento brinda una compensación automática por el efecto de los cambios de temperatura
ambiental en la lectura del instrumento.
107
Los gases de muestra que están dentro del grado de inflamable, producirán una lectura
baja o cero en el medidor. Sin embargo, al llevarse la muestra inicialmente al medidor, la lectura
mostrará una fuerte deviación momentánea de la aguja del medidor antes de regresar a su lectura
baja estable o de cero. Siempre se debe vigilar esta momentánea desviación inicial ya que
advierte que la siguiente lectura estable será engañosa y que el gas que se encuentra muestreando
está por sobre el límite inferior de explosividad.
11.1.3. – Monitores de puntos múltiples de gas inflamable.
Los indicadores catalíticos y de conductividad térmica para gas inflamable se utilizan
ampliamente ya que son portátiles y se usan con un aspirador manual del tipo bulbo, son
intrínsecamente seguros para probar tanques de carga individuales, y otros espacios cerrados
durante las operaciones de desgasificación y antes de que el personal ingrese a dichos espacios.
El indicador catalítico de gas combustible se utiliza en forma de puntos múltiples para un
continuo monitoreo de espacios llenos de aire o ventilados por aire, tales como las salas de
compresores, salas de motores, espacios de bodega (Void Space) o bodegas de carga. En la forma
de puntos múltiples, se instala el indicador en el puente, en las salas de control de carga y las
muestras que se extraen en secuencia desde los puntos de muestreo en los diversos espacios que
se encuentran monitoreando. Las indicaciones se pueden registrar automáticamente, pero, en
cualquier caso, se proporcionan alarmas individuales cuando se detecta un bajo porcentaje del
límite inferior de explosividad.
Salida de gas
Emisores de luz
infrarroja
Detector
Entrada de gas
Amplificador
Celda de muestra
Celda de comparación
Grabador
Motor
Sello interno del
detector
Membrana
sensitiva
Fig. 11.4. – Esquema general de un analizador de gas infrarrojo.
108
Los medidores infrarrojos se sitúan generalmente en aquellos espacios en que se deba
inertizar con nitrógeno. En la fig. 11.4, se ilustra un típico analizador de gas infrarrojo; en el dos
filamentos similares de nicromio proporcionan radiación infrarroja a dos canales separados, uno
a través de la pila de muestra y otro a través de una pila de referencia libre de hidrocarburo. Los
dos canales son bloqueados alternativamente por un interruptor rotatorio de rayo semi-circular,
impulsado por un motor eléctrico. La radiación transmitida desde ambos canales pasa a una pila
detectora, y el gas contenido en esta, es calentado por la radiación recibida y su consecuente
aumento de presión es detectado por una membrana sensible del micrófono de un condensador.
Como resultado de la interrupción rotatoria alterna de los dos rayos y el efecto de
absorción de cualquier hidrocarburo en la pila de muestra, la salida del micrófono es una señal de
corriente alterna relacionada directamente al contenido de hidrocarburo de la muestra. Esta señal
es amplificada y registrada y activa la alarma correspondiente al punto que se está muestreando
en secuencia, siempre que se detecten gases de hidrocarburos.
11.1.4. – Detectores de toxicidad.
Aunque el LNG no es un producto tóxico, es necesario contar con este tipo de
instrumentos a bordo. Los detectores de gas tóxico funcionan de acuerdo al principio de
absorción de gas tóxico en un tubo químico, lo que resulta en un cambio de coloración.
Bomba de vacio
manual
Tubo detector
Boquilla
detectora de gas
Fig. 11.5. – Indicador de gas tóxico.
En la fig. 11.5, se enseña un clásico ejemplo de un detector de gas tóxico: antes de utilizar
este tipo de detector se rompen los extremos de un tubo de vidrio sellado. Este se inserta en el
fuelle y se aspira una muestra a través de este. La reacción entre los gases que se muestrean y los
productos químicos contenidos en el tubo, origina un cambio de calor. Como los tubos pueden
tener una vida específica, estos llevan una marca en donde se indica la fecha de vencimiento y a
la vez cuentan con un completo folleto de instrucciones que detalla cualquier gas diferente cuya
presencia pueda afectar negativamente los datos que se obtienen durante un muestreo.
109
11.2. – Prevención del fuego y equipos.
Los incendios se clasifican por lo general en cuatro categorías A, B, C y D. Hay dos
normas por las que se definen actualmente las clases de incendios según la naturaleza del material
en combustión.
Tabla 1. – Clasificación de incendios.
Organización Internacional de
Asociación Nacional de Prevención
Normalización
De Incendios
(Norma 3941 de la ISO)
(NFPA 10)
Clase A: incendios que afectan a materiales Clase A: incendios de materiales combustibles
sólidos, por lo general de naturaleza orgánica, en ordinarios tales como madera, tela, papel, caucho y
los que la combustión se produce normalmente de numerosos plásticos.
rescoldos.
Clase B: incendios que afecten a líquidos o sólidos Clase B: incendios de líquidos inflamables,
licuables.
aceites. Grasas, alquitranes, pinturas a base de
aceite, lacas y gases inflamables.
Clase C: incendios que afectan a gases.
Clase C: incendios que afecten a equipos eléctrico
por el que se esta pasando corriente cuando es
importante que el agente extintor no sea conductor
de la electricidad (cuando no pase corriente por el
equipo eléctrico podrán utilizarse sin riesgo
extintores para incendios de las clases A o B).
Clase D: incendios que afecten a metales.
Clase D: incendios de metales combustibles, tales
como magnesio, titanio, circonio, sodio, litio y
potasio.
A cada uno de los tipos de incendios enumerados anteriormente, le corresponde un agente
extintor diferente.
Tabla 2. – Agente extintor según tipo de fuego.
Tipo de Fuego
Agente Extintor
Clase A
Agua presurizada, espuma, polvo químico seco
Clase B
Espuma, dióxido de carbono, polvo químico seco
Clase D
Dióxido de carbono, polvo químico seco
Clase C
Polvo químico especial
110
Para la lucha contra incendios se deben tener en cuenta tres conceptos básicos:
i.
Prevención de difusión del fuego.
ii.
Extinción del fuego.
iii.
Protección de las partidas de incendio.
11.2.1. – Prevención de la difusión del fuego.
Cuando se genera un incendio este puede propagarse por:
a) Conducción: se produce cuando el calor se traspasa desde un cuerpo caliente a otro frío
por contacto directo. Por ejemplo; un mamparo en contacto con fuego por un lado
conducirá rápidamente el calor, encendiendo la pintura y los materiales en contacto con el
otro lado del mamparo.
b) Convección: consiste en la propagación del calor mediante el movimiento que se produce
en las masas de gas y en los líquidos calientes que pierden densidad y ascienden
provocando desplazamientos.
c) Radiación: es la propagación del calor mediante rayos u ondas similares a las que se
propaga la luz y se transmite tanto en el aire como en el vacio.
Tomando en consideración estos tres efectos que se generan cuando se combate un
incendio, se deben considerar los siguientes cursos de acción con el motivo de prevenir la
difusión del fuego o evitar que el incendio se propague hacia otras zonas de la nave.
Tabla 3. – Medidas o cursos de acción para evitar la propagación de un incendio.
Rodear el fuego con cortinas de agua
Esta técnica es útil en los espacios grandes o
abiertos al medio ambiente.
Enfriamiento de las superficies adyacentes a la Mamparos, cubiertas y todo tipo de estructura que
fuente de fuego
pueda sufrir los efectos de conducción generados
por el fuego.
Evacuación de los materiales combustibles
Todo material combustible debe ser trasladado de
la fuente de calor, ya sea si se encuentran en el área
afectada o en otras zonas adyacentes.
111
11.2.2. – Extinción del fuego.
Anteriormente se explicó que el fuego (reacción química) se puede producir solo si existe
una combinación adecuada de oxígeno, calor y combustible, por lo tanto si eliminamos alguno de
estos factores lograremos la extinción del incendio tal como se indica a continuación:
Tabla 4. – Medidas utilizadas para la extinción del fuego.
1.- Eliminando la fuente de calor
Esto se logra enfriando la sustancia que sufre la
combustión bajo su punto de inflamación.
2.- Reducción del oxígeno
Se reduce los niveles de oxigeno en el aire por
sofocación, de esta forma se evita que la
combustión prosiga.
3.- Separación de combustible
Se puede lograr cortando el suministro de gas o
líquido en su fuente o removiendo los combustibles
del área afectada por el siniestro.
4.- Interrupción de la combustión
Esto se logra mediante el uso de polvo químico
seco o fluidos vaporizantes como el HALON.
A bordo de cada buque y en terminales de gas, se debe contar con las respectivas
instrucciones que se deben tomar en caso de incendio, estas se deben encontrar en lugares
prominentes, se debe tomar especial atención a estas instrucciones, y cada miembro de la
dotación del barco debe tener claras cuales son las acciones que se deben tomar en caso de
incendio a bordo. Con el objetivo de ejemplificar dichas acciones, a continuación se entrega una
guía con los principales procedimientos que se efectúan durante un incendio a bordo.
a. Localizar con rapidez el incendio y dar la alarma.
b. Evaluar lo que se está quemando, su grado, y si parte del personal se encuentra aislado o
atrapado por el incendio.
c. Poner en efecto el plan de emergencia adecuado.
d. Tomar los pasos inmediatos para detener la diseminación del fuego, tal como se menciona
en los 1, 2 y 3 de la tabla anterior (Tabla 4).
e. Apagar las llamas con el tipo adecuado de agente extinguidor o si esto no es posible,
continuar controlando la diseminación del fuego como se indica en el punto 4 de la tabla
anterior (Tabla 4).
112
Existen varios métodos bien establecidos y probados para tratar los incendios de gas
líquido, pero para que sean efectivos, debe emplearse el agente o la combinación de agentes
adecuados.
Los extintores se clasifican conforme al tipo de agente extintor que contienen.
Actualmente los diversos tipos de extintores y el uso que se recomienda para cada uno de ellos
son los siguientes:
Tabla 5. – Clasificación de agentes extintores.
Agente Extintor
Recomendado para uso en incendios
que afecten a:
Agua
Madera, papel, tejidos y materiales análogos.
Espuma
Madera, papel, tejidos y líquidos inflamables.
Polvo seco/producto químico seco
Líquidos inflamables, equipo eléctrico y gases
(normales)
inflamables.
Polvo seco/producto químico
Madera, papel, tejidos, líquidos inflamables,
(fines múltiples o generales)
equipo eléctrico y gases inflamables.
Polvo seco/producto químico seco
Metales combustibles.
(para materiales)
Anhídrido carbónico
Líquidos inflamables, equipos eléctricos y gases
inflamables.
Hidrocarburos halogenados
Líquidos inflamables, equipo eléctrico y gases
(HALONES)
inflamables.
a. Agua: nunca se debe aplicar agua a una fuente ardiente o charco de gas licuado, ya que
esta proporcionará una fuente de calor para una vaporización más rápida del líquido,
aumentando por tanto el grado de la combustión. Sin embargo el agua es uno de los
principales agentes utilizados para combatir un incendio de de gas licuado; pero su uso se
limita principalmente como agente enfriador para las superficies expuestas a la radiación
o al golpe directo del fuego. Se puede utilizar en forma de rocío o para desviar alguna
nube de vapor no encendida lejos de las fuentes de ignición. Los sistemas fijos de
inundación de agua son habituales para superficies como estructuras de la nave, tanques
de cubierta y tuberías, tanques de almacenamiento en tierra y muelles, todos ellos se
pueden encontrar en las cercanías de fuente potenciales de incendio de gas licuado. Este
sistema de inundación se encuentra diseñado para proporcionar una capa de agua sobre
todas las superficies expuestas que requieren protección, de esta manera se aprovecha
todo el potencial entregado por el calor sensible y latente del agua. Siempre que se pueda
mantener una capa de agua de un determinado espesor, la temperatura de la superficie no
puede exceder los 100ºC; por ello, los grados de aplicación varían con la distancia de la
113
estructura que se va a proteger, del nivel de temperatura y propagación que ha alcanzado
el incendio; el rango debe ser de 2 a 10 o más litros de agua por metro cuadrado de
superficie protegida.
b. Polvo químico seco: los polvos químicos secos son efectivos para tratar derrames
encendidos sobre cubierta o en las bandejas de goteo del múltiple (maniflod), también se
emplean para extinguir llamas en forma de antorcha de una brida de tubería o fractura,
también se han utilizado efectivamente para la extinción de fuegos en las salidas de
válvulas de alivio en la cabeza de los mástil o palos de venteo.
Los polvos químicos secos atacan la llama por la absorción de radicales libres en proceso
de combustión, pero un efecto enfriador insignificante. Por lo tanto debe tenerse
precaución con la reignición proveniente de superficies calientes adyacentes, enfriando
cualquier zona caliente obviamente con agua antes de extinguir la llama con polvo
químico seco.
Los polvos químicos secos como el bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio y el
bicarbonato de potasio de urea, son empleados generalmente para la extinción rápida de
fuegos de LNG y LPG. Los códigos IMO requieren que los gaseros se encuentren
debidamente adaptados con sistemas fijos de polvo químico seco capaces de descargar el
producto adecuado a cualquier parte de la zona de carga por medio de monitores fijos y/o
mangueras de mano.
c. Espuma: la espuma aplicada adecuadamente a la superficie de un charco de líquido en
combustión confinado en un área limitada, esta espuma suprime en gran parte la radiación
de llama hacia el líquido inflamable que se encuentra debajo, reduciendo de esta manera
el grado de vaporización y consecuentemente la altura y radiación del fuego del charco.
La espuma aplicada a charcos de LNG no encendidos puede ayudar a reducir las
distancias de dispersión horizontal ya que el calor contenido en la espuma aumenta la
flotabilidad del vapor. La espuma, al descomponerse en el interior del líquido puede llegar
incluso a vaporizarse; sin embargo, si la espuma es lo suficientemente estable, se puede
congelar en la interface reduciendo así el grado de vaporización. No obstante la espuma
no extinguirá un fuego de gas licuado, y aún cuando es efectiva para los propósitos antes
mencionados, requiere ser aplicada en bastante profundidad.
En resumen, para los gases licuados la espuma es sólo adecuada para su uso en áreas
limitadas y no se proporcionan instalaciones de espuma en los buques gaseros para
combatir fuegos de gas licuado.
114
d. Gas inerte: el gas inerte a bordo obtenido ya sea por generadores de combustión o gas de
nitrógeno, se utiliza principalmente para la inertización de los espacios entre barreras o
para los espacios protectores de carga inertizada. Sin embargo debido al bajo grado en que
se puede entregar el gas, no se utiliza normalmente para la inertización de espacios que se
encuentran afectados por un incendio; por ello, se utiliza CO2 o HALON de alta presión
embotellado, posterior al cierre de los sistemas de ventilación mecánica del espacio.
Los sistemas de inyección de CO2 , a pesar de ser rápidamente efectivos para la extinción
de incendios en espacios cerrados, presentan dos inconvenientes. El primero tiene relación con
los bajos niveles de oxígeno que genera en el ambiente o área del fuego, ya que su acción de
extinción se logra gracias al desplazamiento del oxígeno en el espacio, a un nivel que el fuego no
sea capaz de mantener la combustión; este hecho solicita que todo el personal evacue
completamente el lugar antes de iniciar la inyección. En segundo lugar, la necesaria rápida
inyección de CO2 produce carga electroestática que puede ser un riego de ignición si se inyecta
CO2 en grandes cantidades. El CO2 o el nitrógeno inyectados hacia elevadores de salida de
ventilación de válvula de alivio de seguridad, se puede usar como una alternativa para el uso
externo de una pantalla de polvo químico seco como un medio efectivo para apagar fuegos de
vapor en la salida del respiradero, especialmente una vez que ha cedido el flujo inicial de gas a
toda presión.
Es siempre importante, que además de contar con todos estos equipos de protección a
bordo, es necesario de que aquel personal que manipule estos instrumentos de protección cuente
con una adecuada capacitación de manera que los procedimientos de seguridad y emergencia se
realicen de manera eficiente.
11.2.3. – Prevención de la contaminación.
La contaminación (para estos efectos), se define como cualquier inconveniencia o daño,
causada por las actividades humanas, hacia los humanos, animales, plantas y hacia nuestro medio
ambiente como un todo, por la introducción de componentes de hidrocarburos al aire, al agua o
hacia la tierra.
En particular, cuando existe una fuga o derrame de LNG uno de los principales peligros
que se genera, se produce debido a la baja temperatura de ebullición del LNG (-161ºC) por lo
tanto cualquier tipo de derrame puede producir fragilidad y tensión termal del material,
ocasionando fracturas en este. Otra de las peculiaridades de los derrames de LNG es que cuando
el vapor de LNG entra a la atmósfera, el airees enfriado por debajo de su punto de rocío,
produciendo una nube de condensación, este vapor de LNG visible es altamente inflamable y
peligroso para la salud.
115
Por último se debe evitar el rociado de agua con chorro directo en un derrame o fuga de
LNG, ya que las salpicaduras de LNG ocasionadas por el chorro directo de agua, puede causar
quemaduras por frío a las personas y fracturas en la estructura de la nave.
Generalmente las fugas o derrames se deben a flexibles quemados, fracturas en las
tuberías y rebalse de carga. Para evitar o minimizar los riegos de accidentes durante una
emergencia como el caso de un derrame de gas, se deben tomar las siguientes mediadas,
consideradas de acción inmediata.
a) Activar el sistema de parada de emergencia o ESD.
b) Activar la alarma de incendio y notificar al personal del terminal.
c) Poner en servicio la línea de agua en spray.
d) Detener la fuga – aislar fuentes de ignición.
e) Cerrar todas las puertas del sector de acomodaciones, parar la ventilación.
f) Usar todos los dispositivos de seguridad y combate de incendios disponibles y mantenga
stand-by para el uso el sistema fijo para el combate de incendios.
g) Las partidas de emergencia deberán vestir ropa protectora y usar aparatos de respiración
autónoma.
h) La maquinaria de la sala de máquinas deberá detenerse y todas las bombas de incendio
deberán encontrarse listas para su uso.
Estas medidas enumeradas anteriormente, se deben considerar una vez que el siniestro se
ha confirmado, pero uno de los principales objetivos de los organismos de seguridad es la
prevención, por ello a continuación se enumeran las principales fuentes de ignición que se
pueden encontrar a bordo, todas estas posibles fuentes de ignición tienen como común
denominador el factor humano.
1) Cigarros y fósforos; principal fuente de los incendios; por ello solo se permite fumar en
los camarotes, comedores, salones, puente de gobierno y sala de máquinas. Esta
autorización puede ser revocada por el capitán cuando estime que la seguridad se vea
afectada.
2) Trabajo en caliente; cualquier reparación o modificación que comprenda remachado
soldadura u cualquier otra operación que produzca llamas.
3) Chispas de la chimenea; las chispas y trozos de hollín caliente de la chimenea propia o de
un buque en las cercanías pueden actuar directamente como fuente de ignición. Cuando
exista la posibilidad de este peligro, se deben detener las operaciones de carga, lavado de
estanques o desgasificación. Este riesgo puede ser minimizado si se soplan las calderas
antes de entrar a puerto.
116
4) Equipos eléctricos; a menos que el buque se encuentre desgasificado, no se permitirá el
uso de equipo eléctrico no certificado fuera de los espacios de la máquina y
acomodaciones.
5) Las luminarias a prueba de gases, instalada o portátil; que se emplean en cubierta, deben
ser inspeccionados periódicamente para detectar vidrios quebrados, cables desgastados u
otros signos de daño que pueden ocasionar una chispa eléctrica.
6) Tormenta eléctrica; los relámpagos y rayos de las tormentas eléctricas son otra fuente
posible de incendios. Cuando uno de ellos alcanza a un buque tanque, es posible que se
produzca un incendio con los vapores de la carga. Por esta razón deben detenerse las
operaciones de carga, lavado y ventilación de estanques cuando se está en las
proximidades de una tormenta eléctrica activa. Además es necesario cerrar todas las tapas
y válvulas de seguridad de ventilación (Presión y vacío) de los estanques.
7) Fricción; el recalentamiento producido en los rodamientos y sellos de las bombas de
carga pueden causar incendios en la sala de bombas; por ello es importante tener un
estricto control sobre el funcionamiento de las bombas y sus respectivos accesorios.
8) Chispas por impacto; el aluminio, magnesio y sus aleaciones, producen chispas de alta
intensidad si son golpeados por o contra superficies de fierro o acero. Estas chispas
llamadas térmicas, poseen la energía necesaria para encender los gases combustibles.
9) Combustión espontánea; Se produce por material orgánico, como trapos, aserrín, húmedo
o impregnado de aceite o combustibles.. Por ello es necesario que estos materiales se
mantengan limpios, secos y guardados lejos de los combustibles.
10) Autoignición; para evitar la autoignición
es necesario mantener una adecuada
mantención de todos los sistemas que trabajan con combustibles o aceites para evitar el
goteo y filtraciones de producto, que al caer sobre superficies calientes, pueden
autoinflamarse.
11) Electricidad estática; es un riesgo que está siempre presente durante el manejo de las
cargas, principalmente de cargas derivadas del crudo o específicamente “hidrocarburos”.
Gran cantidad de las explosiones sucedidas a bordo de buques tanques se deben a causa
de la electricidad estática.
117
11.3. – Protección personal.
En algunas ocasiones, es necesario que el personal ingrese a espacios o tanques de carga
donde la atmósfera no ofrece un cien por ciento de seguridad, aunque idealmente es preferible
que cada vez que algún individuo ingrese en estos espacios la atmosfera sea segura; sin embargo
algunas veces esta condición no es posible, por ello es necesario el uso tanto de Aparatos de
respiración como ropas protectoras. Los siguientes son los aparatos de respiración básicos
utilizados a bordo de un buque gasero:
a) Aparatos de respiración de aire comprimido
b) Respiradores de aire fresco.
c) Respiradores de filtro tipo bote.
11.3.1. - Aparatos de respiración de aire comprimido.
Considerando la versión de “Self Contained Breathing Apparatus” (SCBA), en ella el
usuario recibe oxígeno desde un cilindro de aire comprimido el cual se encuentra a una presión
que varía desde los 135 a 200 bar. El aire suministrado al usuario por medio de la máscara facial,
la cual puede ajustarse hasta alcanzar una posición hermética al aire. La presión se reduce en la
salida del cilindro a unos 5 bar y es suministrada al usuario según su necesidad a través de una
válvula de demanda proporcionando una ligera presión positiva en el interior de la máscara. La
duración de trabajo depende de la capacidad del cilindro de aire y de la demanda respiratoria del
individuo.
Fig. 11.6. – Aparato de respiración de aire comprimido.
El SCBA es un aparato sencillo y automático en su operación; su mantenimiento requiere
de cuidado y habilidad. Sin embargo es necesario que se realicen labores de mantención de
manera mensual de esta manera asegurar eficiencia y rapidez cuando se requiera el uso de estos
aparatos.
118
11.3.2. – Respiradores de aire fresco.
Estos respiradores cuentan con un casco o careta unidos a una manguera flexible; la cual
se encuentra conectada a una atmósfera no contaminada desde la cual se suministra el aire por
medio de un soplador giratorio manual o fuelle. Este equipo se caracteriza por su fácil o sencilla
operación ya que no representa un sistema complejo. Sin embargo, el movimiento del usuario se
encuentra limitado por el peso y longitud de la manguera (longitud máxima de 130 pies) y por la
posibilidad de que la manguera se enrede poniendo en peligro al usuario. Este sistema, de manera
general, ha sido reemplazado por lo aparatos de respiración con aire comprimido, pero a pesar de
esto aún se consideran una manera útil de protección personal a bordo.
11.3.3. – Respiradores de filtro tipo bote.
Estos respiradores consisten en una máscara con un filtro reemplazable, el cual se utiliza
para purificar el aire contaminado. También se caracterizan por su fácil operación y
correspondiente mantención, se pueden usar de manera rápida y eficiente, incluso de manera
extensiva como protección personal en propósitos de escape de emergencia.
Fig. 11.7. – Respirador de filtro (single).
Este tipo de respiradores son adecuados sólo para bajas concentraciones de gas en el
ambiente, toda vez que no existe una manera sencilla de evaluar la capacidad restante del filtro,
los materiales del filtro son específicos para un grado limitado de fases; además el respirador no
proporciona protección en atmósferas de bajo contenido de oxígeno.
11.3.4. – Ropa protectora.
Además de los aparatos de respiración, es necesario el uso de ropa protectora al entrar a
una zona en donde existe la posibilidad de contacto directo con la carga (LNG). Los tipos de ropa
varían desde aquellos que ofrecen protección contra salpicaduras de líquido hasta trajes
completos de presión positiva y herméticos al gas. Se requiere que esta ropa sea resistente a las
bajas temperaturas de la carga (LNG a -161ºC).
119
La ropa protectora adecuada es un factor importante cuando se trabaja con productos
químicos, en especial cuando se tiene contacto directo con cargas que poseen una alto índice de
corrosión y aquellos productos que se incorporan al cuerpo a través de la piel.
120
12.- Principales Procedimientos en el manejo de la Carga.
Durante las operaciones y manejo de la carga (gas natural licuado) el capitán o un oficial
designado, será el responsable por la seguridad del buque y de todas y cada una de las
operaciones de carga que se realicen a bordo. Este oficial deberá encontrarse siempre presente
durante el tiempo que duren dichas faenas de carga y antes de cualquier operación se deberá
probar todos los equipos del sistema de carga; en especial el correcto funcionamiento del ESD
(Emergency Shut Down). Además, debe tenerse en consideración que todas las operaciones de
carga que se realicen en puerto deben efectuarse de acuerdo a las regulaciones del mismo.
Con respecto a los procedimientos y manejo general de la carga; cuando un buque deja el
astillero para realizar su primer embarque de carga, o luego de que sale desde un dique (donde se
realizan múltiples reparaciones e inspecciones), todo el sistema de carga se encuentra con
humedad y aire a temperatura ambiente. Estos factores generan problemas cuando se cargan
gases licuados, ya que la baja temperaturas de estos en conjunto con la humedad presente en el
sistema, producen la formación de hidratos en la mayoría de las tuberías. Con el objetivo de
eliminar estos problemas y prevenir la contaminación de la carga existe una secuencia de
operaciones que se deben realizar para cargar un gas licuado en un buque tanque, esta cadena de
operaciones esta conformada de la siguiente manera:
i.
Secado: Consiste en remover la humedad de los tanques de carga y tuberías, con el fin de
reducir el punto de rocío y minimizar los problemas de formación de hielos (hidratos).
ii.
Inertización: En esta etapa se busca reducir el contenido de oxígeno presente en el
sistema de carga, de esta forma se reduce la posibilidad de que se generen atmósferas
inflamables.
iii.
Purgado (ambientado del estanque): En el purgado del sistema de carga se busca
cambiar el gas inerte introducido en los tanques y tuberías por vapor propio del producto a
carga (vapores de LNG).
iv.
Enfriamiento: El enfriamiento de los tanques y tuberías se realiza para evitar que la
temperatura provoque la vaporización de la carga y además se busca minimizar los
esfuerzos térmicos que puedan afectar la estructura de los tanques de carga, ya que el gas
natural se transporta en forma líquida a presión atmosférica y a una temperatura
aproximada de -161ºC.
v.
Carga: Se realiza una vez que los pasos anteriores han sido efectuados de manera
correcta, y existe plena seguridad que el sistema de carga se encuentra totalmente listo
para recibir el producto.
121
12.1. – Secado del sistema de carga y preparación para embarque.
El secado del sistema de carga se realiza esperando reducir la humedad presente; ya que
pueden surgir problemas debido a la formación de hielos o hidratos cuando esta tiene contacto
con la carga a bajas temperaturas, todo esto a través del sistema de carga. Por ello esta etapa es un
procedimiento necesario como parte de la puesta en servicio y preparación general de un buque
refrigerado.
El secado se puede llevar a cabo mediante un secador refrigerado; en donde el aire es
normalmente enfriado por un gas refrigerante (ejemplo: R- 22). Durante este proceso de secado el
vapor de agua es condensado y vaciado. Luego de abandonar el secador, el aire se vuelve a
calentar a hasta la temperatura ambiente por medio de un calentador y posteriormente es enviado
hacia los tanques de carga. De esta forma se ha logrado que el aire contenido en los tanques y
tuberías no presente índices de vapor de agua o de manera más específica, el punto de rocío del
aire es más bajo que la temperatura a la cual se transportará la carga. Una vez que se ha logrado
el secado de la atmósfera se debe proceder a retirar el oxígeno en el sistema, ya que las cargas
que se transportan son altamente inflamables.
12.2. – Inertización del sistema de carga.
Cuando un buque se prepara para cargar y transportar un gas licuado inflamable, es
necesario reducir el contenido de oxígeno en todo el sistema de carga a un nivel menor a 2% por
volumen, de esta forma se produce una condición no inflamable una vez que los gases ingresen
en el tanque de carga. Esta operación se realiza reemplazando el aire existente en el interior del
sistema de carga por gas inerte seco, este puede ser producido por la planta de gas inerte de la
nave y a través de los medios existentes para su secado.
De manera general existen dos métodos ampliamente utilizados para inertizar los tanques
de carga, una de ellas es el método por desplazamiento y el otro se denomina dilución.
12.2.1. – Método de Desplazamiento.
Este método depende de la estratificación en el tanque de carga como resultado de la
diferencia en las densidades de vapor entre el gas que ingresa al tanque de carga y el gas que ya
se encuentra en el interior. El gas más pesado se introduce por la parte inferior del gas más ligero
a baja velocidad, con el objetivo de minimizar la turbulencia. Si se utiliza gas inerte producido a
bordo, este debe ser introducido hacia el fondo del tanque ya que este es levemente más pesado
que el aire, de esta forma el gas inerte desplaza el aire de manera ascendente a través de la línea
de vapores.
122
Cuando se utiliza nitrógeno para la inertización, este deberá ser introducido por la parte
superior del estanque ya que el nitrógeno es más ligero que el aire, esta operación se realiza a
través de la línea de vapores en la parte superior del tanque y el aire es desplazado de manera
descendente y expulsado a través de la línea de carga de dicho estanque.
Cuando se realiza este método para la inertización de los sistemas de carga,
específicamente de los tanques de carga, se presenta cierto mezclado y por ello es necesario usar
un volumen de gas inerte superior al volumen propio del tanque. Los valores pueden variar desde
1,1 a 4 veces el volumen del tanque, dependiendo de las densidades relativas y las disposiciones
del tanque y tuberías.
Válvula de
seguridad
Línea de Carga
(introducción
del gas inerte)
Línea de vapor
(salida del aire)
Tubos para
muestras
Línea de
agotamiento
o barrido
Aire
Gas inerte
Bomba
sumergida de
descarga
Fig. 12.1. – Inertizado a través del Método de Desplazamiento con gas inerte.
Como se aprecia en la fig. 12.1, el gas inerte generado por combustión es introducido por
la línea de de carga a una velocidad tal que no se produzcan grandes turbulencias, el aire se
expulsa a través de la línea de vapores hacia el palo de venteo, tal como se muestra en la figura.
Con respecto a las densidades relativas, existe poca diferencia entre el aire y el gas inerte,
el gas inerte proveniente de un generador de combustión es ligeramente más pesado que el aire,
mientras que el nitrógeno es escasamente más liviano, estás bajos índices de diferencia de
densidades hacen muy difícil lograr la inertización sólo por desplazamiento, generalmente el
proceso se vuelve parte desplazamiento y parte dilución.
123
Línea de vapor
(Introducción del nitrógeno)
Tubos para
muestras
Válvula de
seguridad
Línea de Carga
(Salida del aire)
Línea de
agotamiento
o barrido
Nitrógeno
Aire
Bomba
sumergida de
descarga
Fig. 12.2. – Inertizado a través del Método de Desplazamiento con Nitrógeno.
En teoría el desplazamiento es el método más económico, pero su eficiencia se encuentra
limitada por la manera en que ingresa el gas inerte al sistema, si este se puede difundir y si se
puede evitar la mezcla de gas inerte con aire al interior de los tanques de carga.
12.2.2. – Método por Dilución.
En este método, el gas inerte se mezcla con el aire en el estanque y diluye la atmósfera del
tanque de forma progresiva disminuyendo el nivel de oxígeno presente. El método por dilución se
puede llevar a cabo de varias formas.
a. Dilución por presurización repetida; usada para tanques cuyas estructuras han sido
diseñadas para soportar altas presiones (Tipo C).
b. Dilución por vacío repetido; al igual que el método por presurización repetida sólo se usa
en tanques que trabajan a altas presiones (Tipo C).
c. Dilución continua; al contrario de los métodos anteriores este procedimiento esta
orientado para aquellos sistemas de contención que no han sido diseñados para soportar
altas presiones.
124
La dilución por el método de presurización/despresurización no es aplicable en tanques
independientes prismáticos, tipo B y del tipo membrana, ya que ellos no se encuentran diseñados
para soportar altas presiones positivas o negativas. En dichos estanques el inertizado por dilución
deberá ser realizado por medio de un flujo continuo de gas inerte a una razonable buena
velocidad para originar la mezcla y dilución. Esta razón motiva el uso del método por dilución
continua en los barcos que transportan gas natural licuado, en caso de que sea adecuado aplicar
dicho método.
Válvula de
seguridad
Línea de vapor (entrada gas inerte)
Línea de Carga (salida aire)
Tubos para
muestras
Línea de
agotamiento
o barrido
Bomba
sumergida de
descarga
Gas inerte
Aire
Fig. 12.3. – Inertización a través del Método por Dilución continua.
Para un verdadero proceso de dilución continua, no importa donde estén ubicadas las
entradas de gas inerte hacia el estanque siempre que se logre un buen mezclado; es mucho más
satisfactorio introducir el gas inerte a alta velocidad a través de las conexiones de vapor y hacer
fluir el contenido diluido por las líneas de carga del la parte inferior del tanque de carga.
Cuando se decida que método de inertizado adoptar, se debe tener en consideración la
carga a transportar, el diseño de los tanques y las tuberías. Haciendo caso omiso del método
utilizado para la inertización, se debe comprobar el contenido de oxígeno en varios niveles y
lugares al interior del estanque, de manera que se asegure efectivamente que se ha realizado una
correcta inertización.
125
12.3. – Purgado.
El gas inerte generado por combustión y el nitrógeno utilizado para inertizar son gases
incondensables con respecto a la planta de relicuado, si la nave llegara a contar con una planta de
relicuado, debido a que las temperaturas de carga son superiores a las temperaturas críticas de los
gases inertes. Por esta razón es necesario purgar el gas inerte hacia el exterior del tanque de
carga, esta acción se realiza con el vapor de la carga que se desea transportar. La gasificación o
purgado, se puede realizar tomando vapores caliente de la carga del terminal, estos vapores se
introducen en los tanques de carga en un punto específico y adecuado, dependiendo de la
densidad del vapor y del gas inerte o nitrógeno contenido en el estanque.
12.3.1. – Purgado o Gasificación en la mar usando líquido de los tanques de
almacenamiento de cubierta.
Este método es utilizado normalmente por buques de gran capacidad que transportan
cargas totalmente refrigeradas (caso de buques LNG) o semi-refrigerados, estas naves cuentan
con tanques de almacenamiento de carga, dispuestos en la cubierta de la nave, desde ellos se
puede enviar carga en forma de vapor o líquida hacia los tanques de carga.
Este procedimiento consiste en llevar los líquidos o vapores de carga (gas natural)
directamente desde el tanque de almacenamiento en cubierta y ingresarlo a los tanques de carga a
través de rociadores propios del estanque, esta acción se realiza a un ritmo cuidadosamente
controlado, para evitar que el líquido frío choque de manera directa con las superficies calientes
del tanque de carga. Cuando se realiza una procedimiento de purgado o gasificado, tiende a
predominar el mezclado de gas inerte con los vapores de carga, dicha mixtura puede ser llevada
hacia otros estanques o puede ventearse directamente por la tubería del respiradero propio del
estanque.
En algunos casos, el líquido contenido en los tanques de almacenamiento de carga para el
purgado, puede ser vaporizado a través de los vaporizadores de cargas propios de la nave. Este
vapor se introduce gradualmente hacia la parte superior o hacia el fondo (dependiendo de la
diferencia de densidad que exista entre los vapores y el gas inerte) del estanque con el objeto de
desplazar el gas inerte.
El contenido del tanque deberá ser monitoreado cuidadosamente y cuando la
concentración de los vapores de carga alcance los especificado en el manual de procedimientos
del buque (normalmente este valor es de una 100% de vapores en el interior del tanque), los
tanques pueden ser considerados purgados y listos para su enfriamiento.
126
12.3.2. – Purgado al costado del muelle.
La operación de gasificado o purgado de los tanques se puede llevar a cabo utilizando
carga suministrada directamente desde tierra. En ciertos terminales existen instalaciones que
permiten realizar estas operaciones a un costado del muelle, pero estas tienden a ser la excepción
ya que el venteo de vapores de hidrocarburos al costado puede presentar un riesgo y por tanto
esta prohibido por la mayoría de las terminales y autoridades portuarias.
Cuando exista retorno de vapores a tierra en los terminales y se puedan entregar gases
incondensables y otros vapores los que se enviarán directamente hacia la antorcha (donde se
queman, de esta manera no existe peligro de ignición).
Algunos terminales pueden llegar a permitir el venteo de gas inerte o nitrógeno a la
atmósfera, pero prohíben el venteo de vapores de carga. En tales casos una mayor porción de gas
inerte o nitrógeno puede ser purgada fuera de los tanques usando el método de desplazamiento.
12.4. – Cool Down o Enfriamiento.
Luego de haber realizado todos los pasos anteriores, es necesario realizar un enfriamiento
de los tanques y sistemas de carga con el objetivo de que el producto refrigerado (LNG a -161ºC)
no ocasione esfuerzos térmicos y excesivas presiones en los estanques durante las operaciones de
carga. El enfriamiento consiste en introducir líquido de carga en los estanques, a un ritmo bajo y
cuidadosamente controlado; a la vez mientras más baja sea la temperatura de transporte, más
importante se vuelve el procedimiento de enfriamiento.
Durante el enfriamiento el líquido que ingresa en el estanque se evaporara rápidamente en
un principio, y es posible que se genere una subida de presión en el tanque de carga; por este
motivo los vapores que se generen en el interior de dichos tanques deben ser evacuados de
manera continua hacia la planta de relicuación o hacia la terminal al costado de muelle, siempre y
cuando se disponga de una línea de retorno de vapores. Normalmente el líquido de carga se
ingresa al sistema a través de toberas de enfriamiento las cuales se ubican en la línea de rocío
(spray) dispuesta en el interior de los tanques de carga, ellas se encargan de controlar los
parámetros de velocidad de enfriamiento en los estanques. Los grados a los que se deben enfriar
los estanques sin que existan fallas estructurales, depende completamente del diseño del sistema
de contención (tipo de tanque de carga), por ello siempre se debe consultar el manual de
operación de la nave, y así determinar los grados máximos permisibles de enfriamiento. En los
buques totalmente refrigerados, habitualmente el enfriamiento debe ser de 2ºC/hora, manteniendo
una diferencia de temperatura entre el piso y el cielo del tanque no superior a7ºC.
127
Válvula de
seguridad
Línea de vapor (salida de vapores de carga
durante el enfriamiento)
Entrada del líquido de carga
Línea de Carga
Tubos para
muestras
Línea de
agotamiento
o barrido
Línea de spray
Toberas de
enfriamiento
Fig. 12.4. – Disposición de línea de spray en tanques de carga.
El procedimiento de enfriamiento, se inicia aspirando líquido de carga ya sea desde tierra
(terminal) o desde tanques de almacenamiento dispuestos en cubierta; dicho líquido se introduce
en los tanques de carga de manera gradual ya sea a través de líneas de spray, adaptadas en el
interior de algunos tanques de carga, o por medio de líneas de carga propias del sistema. Este
proceso genera vaporización de la carga líquida, debido al contacto que se mantiene entre la
carga refrigerada y la superficie del tanque, estos vapores pueden ser enviados a tierra o
manejarse en la planta de relicuado, si el buque contara con alguna. Cuando los vapores sean
controlados por medio de la planta de relicuación se pueden presentar complicaciones con los
gases incondensables que queden del gas inerte; por ello se debe contar con una vigilancia
cuidadosa en las temperaturas de descarga de los compresores y los gases incondensables deberán
ser venteados desde la parte superior del compresor.
En síntesis este proceso (Enfriamiento) se realizara hasta que empiece a acumularse
líquido en el fondo del tanque, en este instante se considera que el fondo se encuentra enfriado.
Todo este proceso de enfriamiento es necesario antes de embarcar la carga (LNG), ya que si esta
se realiza sin un previo enfriamiento de los sistemas, los tanques sufrirán daños debido a las
tensiones termales y la excesiva presión generada en el interior de los tanques de carga. Por
último el éxito de esta operación tiene plena relación con las operaciones descritas con
anterioridad (secado, inertización y purgado), todas ellas de gran relevancia para la seguridad y
el correcto manejo de la carga; sin embargo un incorrecto secado puede generar problemas
especiales como la formación de hidratos, congelando las válvulas y/o ejes de las bombas de
carga. Por ello se debe agregar anti-congelante para prevenir dichos problemas (siempre y cuando
el anti-congelante no afecte la estructura molecular de la carga).
128
12.5. – Procedimiento de la preparación para cargar.
Previo al inicio de la operación de carga, se debe discutir cuidadosamente los
procedimientos pre--operacionales
operacionales entre buque/tierra, se debe prestar atención al estado y correcto
ajuste de:
a) Válvulas de alivio de cada estanque de carga
b) Válvulas de operación remota
c) Planta de relicuado (en caso de que la nave cuente con alguna)
d) Sistemas de detección de gas
e) Alarmas y controles
f) Cuando existan, deberá ajustarse correctamente
correctamente las válvulas de presión de ajuste variable
y las válvulas de muestreo de detección de gas
g) Ritmo de máxima carga, tomando en cuenta las restricciones en los sistemas buque/tierra
Por su lado, el terminal de carga deberá proporcionar la información necesaria sobre la
carga, incluyendo certificados de inhibidor cuando se carguen productos inhibidos. Otro tipo de
precauciones especiales, deberán ser informadas al los miembros de la dotación de la nave.
Luego de haber verificado el correcto estado y ffuncionamiento
uncionamiento de los equipos
enumerados, se puede dar inicio a las operaciones de carga. El producto puede ser cargado
mediante dos formas, utilizando una línea de retorno de vapor (planta de relicuación de la nave o
terminal de carga) o el embarcado también
también puede ser realizado sin línea de retorno de vapores.
Tanques de
Carga Tipo B
Manifold
(Buque)
Manifold
(Terminal)
Fig. 12.5. – Esquema de Buque en terminal.
12.5.1. – Carga con línea de retorno de vapores.
vapores
Cuando se realiza una operación de carga de un gas licuado, existe la gran posibilidad de
que una parte del producto en estado líquido pase a la fase gaseosa, principalmente por factores
externas o internos (variaciones de presión
presión y temperatura en el sistema de contención de carga).
129
La vaporización de carga líquida a baja temperatura, debe ser controlada, de modo que su
efecto no produzca daños a la integridad estructural de los tanques de carga. Para ello durante la
faena de carga los vapores son regresados a tierra por medio de una “conexión de retorno” con la
ayuda de un compresor o un soplador propio de la terminal (muelle).
El ritmo de carga, cuando se carga con línea de retorno de vapores, es regido por el grado
en que el terminal pueda manejar los vapores y también por la velocidad alcanza en el sistema de
tuberías de la nave. Mientras dure esta operación debe prestarse especial atención los valores de
presión alcanzados y asegurarse que se mantenga entre los límites de seguridad propios de cada
barco.
12.5.2. – Carga sin línea de retorno.
Esta operación de carga se realiza cuando los terminales no cuentan con la conexión para
el retorno de vapores. Cuando se carga un gas licuado sin línea de retorno, el ritmo de carga está
limitado por la capacidad de la planta de relicuado, propia de la nave. Sin embargo, la capacidad
de la planta de relicuado de la terminal será siempre mayor, esto genera que las operaciones de
cargas que se realicen sin línea de retorno de vapores se realizaron en periodos mucho más
largos.
Las primeras fases de la carga son críticas especialmente cuando existen distancias
significativas entre el tanque de almacenamiento y el muelle. Debe prestarse atención
regularmente a las presiones de los estanques de carga del buque y nunca permitir que se levanten
las válvulas de alivio (seguridad), llevar un adecuado control de la temperatura en todo el sistema
de carga, revisar regularmente los niveles de líquido y las presiones del espacio entre barreras.
Hacia el final de la operación de carga, comienza una disminución de los ritmos de carga,
a modo de completar correctamente los niveles de carga de cada estanque. Una vez terminada la
operación de carga se procede a drenar las tuberías del buque hacia los tanques de carga; el
líquido restante se puede limpiar a través de un proceso de soplado de tuberías, con nitrógeno
inyectado en el brazo de carga o a través del compresor dispuesto en el buque, este líquido se
envía hacia el terminal en donde se almacena.
12.6. – Medición de producto en una operación de carga.
Básicamente, las cantidades de gas licuado cargado/descargado se miden y calculan de
manera similar a la de otros cargamentos de líquido a granel; sin embargo, a diferencia de la
generalidad los gases licuados se transportan como líquidos en ebullición y en equilibrio con sus
vapores en sistemas cerrados de contención.
130
El gas licuado posee grandes coeficientes de expansión térmica, por ello los Códigos OMI
que hacen referencia a la seguridad en el transporte de gases licuados estableciendo requisitos
para los Límites Máximos Permisibles de Llenado en los tanques de carga; con el fin de evitar el
llenado de líquido bajo condiciones de fuego circundante. En síntesis el máximo volumen al que
debe llenarse cualquier estanque se rige por la siguiente fórmula:
v




L
= 0,98 × V × dR/dL
VL; volumen máximo de carga para cada estanque.
V; volumen total del estanque.
dR; densidad de la carga a una temperatura de referencia.
dL; densidad de la carga a la temperatura y presión de carga.
Para buques totalmente presurizados, que no cuentan con una planta de relicuado u otros
medios para controlar temperatura y presión, la temperatura de referencia se define como la
temperatura que corresponde a la presión de vapor de la carga a la presión establecida en la
válvulas de alivio.
En el caso de buques totalmente refrigerados (LNG), las válvulas de alivio se ajustan para
valores marginalmente superiores a la presión de vapor de la carga. El límite de llenado de
estanques debe ser tal que, si el control de temperatura falla o se presenta un fuego circundante,
no se llene de líquido el tanque antes de que se abran las válvulas de alivio. Así el volumen de
cierre de carga requerido por las consideraciones normales de operación, dependerá del margen
entre el ajuste de la válvula de alivio y la máxima presión de vapor prevista de la carga durante el
ciclo de viaje.
12.7. – Viaje con carga.
En todos los buques gaseros refrigerados y semi-refrigerados, es necesario mantener un
control estricto sobre la velocidad de vaporización diaria que afecta a la carga en cada uno de los
tanques de contención, este control se obtiene prestando atención a los siguientes factores:
a. Temperatura ambiente.
d. Condiciones del mar.
b. Presión atmosférica.
e. Eficiencia del aislante.
c. Temperatura del agua de mar.
131
En los barcos que transportan cargas como butano, propano, butadieno, amoniaco y
propileno, el control de temperaturas y presiones se realiza a través de una planta de relicuado; en
donde se los vapores de carga (boil-off) se regresan a su estado líquido y son conducidos a los
tanques de carga; en los barcos que transportan LNG y Etileno (ambos con temperaturas de
ebullición inferiores a -100ºC) no es económico relicuar los vapores producidos durante el viaje
en carga, debido a la muy baja temperatura de un LNG, los vapores producidos son usados como
combustible por la máquina principal. Estos son retirados por una línea común y conectada a
todos los tanques de carga, luego se calienta para ser llevado al sistema de combustible de la sala
de máquinas por medio de un sistema de cañerías especiales.
Durante todo el viaje, ya sea en lastre o cargados, estará en funcionamiento un compresor
y un calentador, con el objetivo de enviar los gases procedentes de la vaporización de LNG en el
interior de los tanques a la sala de calderas para su consumo. Estas operaciones se realizan sólo
cuando el buque se encuentre en la mar y navegando en régimen normal.
12.8. – Descarga del producto.
El venteo libre, es decir, dejar salir a la atmósfera los gases generados en los tanques por
la vaporización natural del LNG, no esta permitido dentro de los límites del puerto. Se estipula
entre la terminal y el buque; que las naves deben llegar a muelle de descarga con una presión
máxima en los tanques de 1 psi. Por ello, para evitar contratiempos, es preferible asegurar que la
presión sea de 0,6 a 0,8 psi.
El método para descargar dependerá del tipo de embarcación, especificación de la carga y
sistema de almacenamiento del terminal. Para ello existen tres métodos básicos:
a) Presión de vapor; la descarga por presión de vapor sólo es posible cuando existen tanques
tipo C.
b) Bombas centrífugas de carga con o sin bomba de refuerzo en serie.
c) Bombas centrífugas de carga a través de un calentador de carga y una bomba de refuerzo;
este método se utiliza generalmente cuando se está trasegando desde un buque refrigerado
hacia una terminal presurizada.
Generalmente las descargas de LNG se realizan hacia terminales refrigerados, donde el
gas licuado se descarga directamente desde los estanques de la nave hacia los de la terminal, por
medio de las anteriormente mencionadas bombas sumergidas (del tipo centrífugo). Los
compresores de la terminal devuelven al buque los vapores desplazados por el LNG al entrar en
los tanques de almacenamiento, efectuándose la descarga en ciclo cerrado.
Previamente a la descarga se llevarán a cabo las siguientes operaciones:
132
1. Enfriamiento de la línea de LNG.
2. Drenaje de líneas hacia los tanques de carga.
3. Sondaje o medición oficial de los tanques, operación en la que intervienen, el primer
oficial y los representantes del terminal y de aduanas.
4. Conexión de los brazos de tierra al manifold.
5. Enfriamiento de los brazos de carga.
6. Comienzo de la descarga, previa alineación de las válvulas.
7. Final de la descarga, con escurrido de líneas, desconexión de brazos de carga y medición
oficial de tanques.
8. Cálculo de la cantidad descargada y entregada.
12.9. – Desgasificación.
De acuerdo con la compatibilidad entre la última carga y la siguiente, con el máximo de
concentraciones de vapores permisibles, con la necesidad de ingresar aun tanques de carga,
realizar reparaciones en áreas peligrosas, es absolutamente necesario desgasificar. La operación
de desgasificado consiste en los siguientes pasos:
i.
Liberación del líquido.
ii.
Calentamiento.
iii.
Desplazamiento de los vapores de carga con gas inerte.
iv.
Ventilación de los tanques con aire fresco (desplazamiento del gas inerte).
133
12.9.1. – Liberación del Líquido.
Cuando se prepara para desgasificar los estanques de carga, se recomienda utilizar las
bombas para descargar el máximo posible de líquido contenido en los estanques. Específicamente
las naves que transportan LNG, o aquellas que poseen tanques del tipo Membrana e
independientes del tipo B; la liberación de líquido se realiza por medio de la vaporización. El
vapor es retirado de los estanques y calentado por los compresores e introducido al líquido a
través de las líneas de carga, vaporizando de esta manera el líquido remanente en los tanques de
carga.
Línea de carga
LNG
(remanente)
Tanque de carga
T = -162ºC
Fig. 12.6. – Esquema LNG remanente en los tanques de carga (tipo Membrana Technigaz).
12.9.2. – Calentamiento.
Luego de completar la operación de liberación de líquidos remanentes de carga en los
estanques, el sistema debe ser calentado haciendo circular vapores de carga. La temperatura de
los tanques deberá ser llevada hasta la temperatura del punto de rocío del gas inerte, este
desplazará los vapores de carga desde los tanques. Si esta operación no se realiza de manera
exitosa se producirá condensación al interior de los tanques.
12.9.3. – Desplazamiento de vapores con gas inerte o nitrógeno.
Luego del calentamiento de los tanques de carga, comienza el desplazamiento de los
vapores de carga, esta operación se efectúa utilizando Nitrógeno o Gas inerte con el fin de evitar
la formación de mezclas inflamables en el sistema de carga. En el caso del transporte de LNG, el
desplazamiento de vapores de carga se realiza con nitrógeno inyectado desde la parte inferior
(fondo) del estanque ya que el metano (principal sustancia que compone el gas natural) posee una
densidad relativa en fase gaseosa inferior a la del nitrógeno (1.819 kg/m3 y 4.614 kg/m3
respectivamente); de esta forma se obtiene desplazar los vapores desde los tanques de carga.
134
Fig. 12.7. – Esquema sobre el desplazamiento de los vapores con gas inerte o nitrógeno.
12.9.4. – Ventilación del sistema de carga con aire.
Para dar inicio a la operación de ventilación con aire, el tanque de carga debe encontrarse
con una atmósfera que contenga un 100% de Nitrógeno o Gas inerte; estos gases se desplazan y
se reemplazan por aire; de esta manera el tanque se encontrara “GAS FREE” y será posible el
ingreso de personal. Generalmente se utilizan ventiladores de alto rendimiento, sin embargo,
también es posible utilizar los ventiladores desde la planta de compresores. Véase la siguiente fig.
Fig. 12.8. – Esquema de un proceso de Desgasificado (Gas Free).
135
13.- Legislaciones y Regulaciones.
Todas las operaciones y actividades relacionadas con el transporte marítimo nacional o
internacional, se relacionan de manera directa con la OMI (Organización Marítima
Internacional). Esta organización fue establecida en una Conferencia Marítima de las Naciones
Unidas, realizada en ginebra en marzo de 1948 pensando principalmente en la conveniencia de
elaborar instrumentos internacionales que acrecentaran la seguridad en el mar.
El órgano principal y rector de la OMI es la Asamblea, integrada por todos los estados
miembros, cuyos representantes oficiales se reúnen una vez cada dos años. Actualmente la OMI
cuenta con 156 Estados Miembros. El trabajo técnico de la organización es llevado a cabo por
cinco comités a saber:
 Comité de Seguridad Marítima (CSM)
 Comité de Protección de Medio Marino (CPMM)
 Comité de Facilitación (FAL)
 Comité Jurídico (LEG)
 Comité de Cooperación Técnica (TC)
El principal de ellos es el comité de Seguridad Marítima que lleva gran parte de los
asuntos técnicos sobre la seguridad marítima por medio de varios Subcomités cuyos nombres
revelan las materias técnicas a las que se dedican; entre ellos se encuentran:
 Implantación por el Estado de Abanderamiento (FSI)
 Transporte de Líquidos y Gases a Granel (BLG)
 Seguridad de la Navegación (NAV)
 Protección al Fuego (FP)
 Normas de Formación y Guardias (STW)
 Estabilidad, Líneas de Carga y Seguridad de Pesqueros (SLF)
 Transporte de Mercancías Peligrosas, Cargas Sólidas y Contenedores (DSC)
 Radiocomunicaciones y Búsqueda y Salvamento (COMSAR)
 Proyecto y Equipo del Buque (DE)
Todos estos comités y subcomités fueron creados con el fin de mejorar la seguridad del
transporte marítimo y la prevención de la contaminación de los mares por buques. Para ello se
elaboran varios tipos de convenios y regulaciones, en donde se estipulan los requerimientos
básicos y específicos de todas las operaciones y actividades relacionadas con el transporte
marítimo.
136
Los buques tanque destinados al transporte de gases licuados a granel y su personal
operativo, se encuentran afectados por los convenios elaborados por la OMI:
 SOLAS 1974 (Safety of Life at Sea – Convenio Internacional para la Seguridad de
la Vida Humana en el Mar).
 MARPOL 73/78 (Maritime Pollution – Convenio Internacional para la
Prevención de la Contaminación por Buques).
 STCW 95 (Internacional Convention on Standars of Training, Certification and
Watchkeeping of Seafarers – Convenio Internacional sobre Normas de Formación,
Titulación y Guardia).
 CIG (Código Internacional de Gaseros, desarrollado por IMO y aplicado a todos
las naves que transporten gases licuados sin importar su tamaño).
Los convenios internacionales aplicables a todos los buques tanque (gasero, quimiquero o
petrolero) están contenidas en el SOLAS, que regula todo lo relacionado con la construcción del
buque y su equipo de seguridad; el MARPOL regula todo lo concerniente para evitar la
contaminación de los mares.
13.1. – SOLAS 1974.
La Convención Internacional para la Seguridad de la Vida Humana en el Mar 1974
(SOLAS 1974), fue adoptada por la Conferencia Internacional para la Seguridad de la Vida
Humana en el Mar, el 01 de noviembre de 1974 y su protocolo de 1978 fue adoptado por la
Conferencia Internacional de Seguridad de Buques Tanque y Prevención de la Contaminación, el
17 de Febrero de 1978.
El Comité de Seguridad Marítima (CSM), de la Organización Marítima Internacional
adoptó las siguientes enmiendas al SOLAS 74, el 20 de noviembre de 1981:
 Enmienda 1981 al SOLAS 74
 Enmienda 1981 al Protocolo 1978
Estas enmiendas y el protocolo 1981 entraron en vigor el 01 de septiembre de 1984. El 17
de junio de 1983 el CSM adoptó el Código para la Construcción y Equipamiento de los Buques
que Transportan Químicos Peligrosos a Granel (IBC Code) y el Código Internacional para la
Construcción y Equipamiento de los buques que Transportan Gas Licuado a Granel (ICG Code).
137
Un buque tanque gasero es muy similar a un buque petrolero convencional. Sin embargo,
se diferencian en la forma de contención de la carga y su incorporación al casco, debido a que los
productos que se transportan se encuentran bajo presión, refrigerados o ambas.
Por ello el código OMI identifica cinco tipos de sistemas de carga:
 Tanques Independientes.
 Tanques de Membrana.
 Tanques de Semi-membrana.
 Tanques Integrales.
 Tanques con Asilamiento Térmico.
Los tipos independientes y de membrana son los de mayor importancia, y gran parte del
transporte marítimo de gas licuado se efectúa a través de estos sistemas de contención (véase
capítulo III). La OMI también realiza una clasificación de acuerdo al grado de riesgo de las
cargas que se transporta:
a. Tipo 1G: Buques usados para cargamentos en que se deben tomar las máximas medidas
de prevención, para evitar fugas de la carga (ejemplo: Cloro).
b. Tipo 2G: Estos buques se utilizan para cargamentos en que se deben tomar medidas de
seguridad para evitar fugas de la carga (ejemplo: Metano, Etano).
c. Tipo 2PG: Buques de 150m de eslora o menos, usados para cargamentos en que se debe
evitar fugas de la carga y en donde el producto es llevado en tanques independientes tipo
C, diseñados para una MARVS de al menos 7 bar y una temperatura de mantención de
carga de -55ºC (ejemplo: Butano, Propano); si alguna nave con estas condiciones es más
largo que 150 m, es tipo 2G.
d. Tipo 3G: Buques usados para cargamentos en que se deben tomar medidas de seguridad
moderadas para evitar fugas de la carga (ejemplo: Nitrógeno).
Un buque que transporte gases licuados y cumpla con la clasificación anterior, podrá
recibir un Certificado de Aptitud, lo que significa que se ha alcanzado una norma mínima de
seguridad de construcción. Algunas cargas transportadas en buques tanque gaseros son las
siguientes:
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Tabla 6. – Clasificación de naves de acuerdo a la carga que transportan.
Carga
Tipo de Buque
Amoniaco
2G/2PG
Butano
2G/2PG
Propano/Butano (mezcla) 2G/2PG
Cloro
1G
Metano
2G
Propano
2G/2PG
Etano
2G
De acuerdo a lo estipulado por los por SOLAS (Parte 2, Anexo 2), “todo buque gasero
que cumpla con las prescripciones pertinentes del Código de Gaseros se le expenderá, tras el
reconocimiento inicial o un reconocimiento periódico, un Certificado de Aptitud para el
transporte de gases licuados a granel”. Para obtener este certificado de Aptitud las naves
deberán pasar cinco tipos diferentes de inspección:
a) Inspección Inicial, antes de que la nave sea puesta en servicio o antes de que el
buque navegue por primera vez. Esta inspección incluye una revisión total de la
estructura, equipos, accesorios y elementos de seguridad.
b) Inspección Anual, esta se considera obligatoria y se realiza después de la
certificación entregada en la inspección inicial. En esta inspección se revisarán los
mismos conceptos que en el párrafo (a).
c) Inspecciones Intermedias, se realizan en intervalos de tiempo que no excedan
los 30 meses; para asegurar que los equipos básicos de seguridad, sistemas de
bombeo y tuberías, se encuentran en buenas condiciones de servicio.
d) Inspecciones Periódicas, estas se deben realizar en intervalos que no excedan los
cinco años, para asegurar que la estructura, equipos, accesorios y materiales aún
cumplen con las disposiciones del código.
e) Inspección Adicional, se realizan de manera general o parcial, dependerá
exclusivamente si se han realizado reparaciones o renovación importantes en la
estructura o equipos de la nave.
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13.2. – MARPOL 73/78.
El Convenio internacional para prevenir la contaminación por los buques (MARPOL) fue
adoptado el 02 de noviembre de 1973, este convenio abarca la contaminación por hidrocarburos,
productos químicos, sustancias perjudiciales transportadas en bultos, aguas sucias y basuras.
En el año 1978, se realizo en Londres la “Conferencia de prevención de la contaminación
y seguridad de buques tanque”, en dicha conferencia se adoptaron nuevas regulaciones dando por
resultado lo que hoy se conoce como MARPOL 73/78.
En su Anexo II, el MARPOL 73/78 categoriza las sustancias líquidas nocivas
transportadas en buques tanque; estas sustancias se reconocen como aquellas que representan un
peligro para:
 La Salud Humana
 Los Recursos Marinos
 El Esparcimiento
 Usos legítimos del mar
Finalmente las sustancias quedan divididas como:
Tabla 7. Clasificación en categorías y lista de sustancias nocivas líquidas, según MARPOL.
Categoría Tipo de Buque
A
Son aquellas sustancias que presentan un riesgo grave a las actividades descritas más arriba.
Se deben aplicar medidas rigurosas contra la contaminación
B
Se incluyen las sustancias que constituyen un riesgo a las actividades descritas anteriormente.
C
Son las sustancias que constituyen un riesgo leve a las actividades descritas anteriormente.
D
Son aquellas sustancias que suponen un riesgo perceptible a las actividades ya descritas.
Con respecto a la construcción y equipos; MARPOL 73/78 realiza una certificación
mediante el conocido “Certificado Internacional para la Prevención de la Contaminación por
Hidrocarburos (IOPP)”, en el Apéndice II del Anexo I del MARPOL. En el se certifica: “Que el
reconocimiento ha puesto en manifiesto que la estructura, el equipo, los sistemas, los accesorios,
los medios y materiales del buque, y el estado de todo ello, son satisfactorios en todos los
sentidos y que el buque cumple con las prescripciones aplicables en su Anexo I”.
Como se aprecia el Convenio MARPOL 73/78, otorga la confianza de que la industria
mercante se encuentra en relativa armonía con el medio (océanos), estipulando reglas básicas
para prevenir derrames de hidrocarburos o cualquier otra sustancia que afecte de manera negativa
al entorno marino.
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13.3. – CIG (Código Internacional de Gaseros).
El CIG elaborado por la OMI, impone los estándares de construcción y diseño que deben
cumplir todos los buques gaseros. El CIG en conjunto con cualquiera de las Casas de
Clasificación existentes, proporcionan una guía sobre los requerimientos de un buque tanque
gasero sin importar sus dimensiones. Existen tres tipos de Códigos para diferentes clases de nave:
 Buques Gaseros construidos después de Junio de 1986 ( Código CIG); el código que
se aplica para gaseros (construidos después del 30 de junio de 1986) es el “Código
Internacional para la Construcción y Equipamiento de Barcos que Transportan Gases
Licuados a Granel” o “International Code for the Construction and Equipment of Ships
Carrying Liquefied Gases in Bulk”, de aquí la abreviación IGC o CIG. Este código, bajo
las enmiendas del SOLAS, impone los estándares para todas las naves nuevas construidas
luego de la fecha mencionada. Como prueba de que una nave cumple con el código se le
expende el “Certificado de Aptitud para el Transporte de Gases Licuados a Granel”, el
cual debe estar siempre a bordo de la nave. En el año 1993, el Código CIG o IGC, se le
realizo una enmienda la cual entro en aplicación el 01 de Julio de 1994. Los barcos cuya
construcción empezó luego del 01 de octubre de 1994 se le aplican las enmiendas del
código, mientras que aquellos construidos antes de este año se rigen bajo las normas
impuestas en la anterior edición del código IGC.
 Buques Gaseros construidos entre 1976 y 1986 (Código GC); este código se conoce
como “Código para Buques Gaseros (CG) o Gas Carrier Code (GC)” las regulaciones
aplicables a dichas naves se encuentran incluidas en parte en el código IGC. Desde 1975,
la OMI ha aprobado cerca de cuatro enmiendas para el código GC, la última se realizó en
junio de 1993; sin embargo algunas de las enmiendas no han sido adoptadas por todos los
países. A pesar de esto, este código no es mandatario, pero muchos países lo han
implementado en sus leyes nacionales. Al igual que en el código IGC, para certificar que
las naves cumplen con los estándares se les expende un “Certificado de Aptitud para el
Transporte de Gases Licuados a Granel”.
 Buques Gaseros construidos antes de 1977 (Código para Barcos Existentes); las
regulaciones creadas para las naves construidas antes de 1977 se encuentran contenidas en
el “Código para Barcos Existentes que Transporten Gases Licuados a Granel” o “Code
for Existing Ships Carrying Gases in Bulk”. El contenido de este código es similar al
código GC, solo que menos extenso. Este código se completo en 1976 después de el que
código GC sea escrito.
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Como se aprecia existen variadas regulaciones en el ámbito marino, orientadas tanto a la
seguridad personal como a la protección del medio marino. OMI representa el organismo
regulador y autor de todas estas normas y estándares, creadas para reducir los riesgos y la
contaminación ambiental, este último un gran protagonista en la crisis energética actual y el
conocido fenómeno del Calentamiento Global. La OMI ha tenido en consideración los efectos
producidos por los gases de invernadero emitidos por las naves mercantes, y ha implementado en
el Convenio MARPOL un anexo dedicado específicamente a la regulación de los gases de
invernadero, específicamente en su Anexo VI y que tiene por título “Reglas para prevenir la
contaminación atmosférica ocasionada por los buques”.