Che cos'è una barriera galleggiante per sversamenti di petrolio? Tipologie, componenti e come sceglierne una

Una barriera galleggiante per il contenimento di sversamenti di petrolio è una barriera galleggiante che contiene, devia, devia o esclude il petrolio dalla superficie dell'acqua. Non rimuove il petrolio da sola, ma lo concentra in modo che skimmer, assorbenti o altre attrezzature di recupero possano raccoglierlo. La barriera galleggiante più adatta al vostro sito dipende dal corpo idrico, dalla velocità della corrente e dalla rapidità con cui è necessario dispiegarla. Questo articolo spiega cosa fa una barriera galleggiante, le sue componenti, le principali tipologie e come sceglierne una.

Cosa provoca un'esplosione di petrolio sull'acqua

Una barriera galleggiante per il contenimento delle fuoriuscite di petrolio è una barriera temporanea che concentra il petrolio sversato e la sua efficacia dipende dall'altezza delle onde, dalla velocità della corrente e dalla solidità del suo ancoraggio. Una barriera galleggiante trattiene il petrolio in uno strato superficiale più spesso anziché assorbirlo. Successivamente, degli skimmer o dei materiali assorbenti agiscono su questo strato. Questo è importante perché una sottile chiazza di petrolio diffusa su una vasta area di mare aperto è molto più difficile da recuperare rispetto a una chiazza circoscritta.

Un braccio può essere ormeggiato a una struttura fissa, come un molo o uno dei boe che circondano un porto. Può anche essere rimorchiato da rimorchiatori e altre imbarcazioni. Il metodo dipende dal fatto che la barriera debba mantenere la posizione o convogliare il petrolio verso un punto di recupero.

Le barriere galleggianti svolgono quattro funzioni operative, e la funzione richiesta determina la loro configurazione. Il contenimento trattiene il petrolio in loco per il recupero sul posto. La deviazione convoglia il petrolio verso un punto di raccolta. La deflessione allontana il petrolio da un'area senza recuperarlo. L'esclusione isola un sito sensibile, come ad esempio una presa d'acqua in una palude, impedendo al petrolio di raggiungerlo. La configurazione da scegliere dipende dalla direzione della corrente e dal vento, quindi una singola barriera galleggiante può svolgere funzioni diverse in giorni diversi.

Perché una barriera galleggiante contiene petrolio ma non riesce a ripulirla

Una barriera di contenimento trattiene e concentra il petrolio in superficie, ma il recupero richiede attrezzature separate come skimmer o materiale assorbente. Da sola, una barriera non pulisce una fuoriuscita. Questo è l'equivoco più comune nella pianificazione degli interventi in caso di sversamenti. Gli acquirenti presumono che una barriera più lunga significhi una pulizia più rapida, quando in realtà la barriera serve solo a predisporre la fase di recupero successiva.

Le barriere galleggianti hanno anche una finestra operativa limitata, ed è proprio in quel frangente che il contenimento inizia a fallire silenziosamente. L'EPA statunitense osserva che la maggior parte delle barriere smette di funzionare correttamente quando le onde superano circa un metro o le correnti circa un nodo. Il limite esatto dipende dalla progettazione della barriera, dall'angolo di dispiegamento, dal tipo di petrolio e dalle condizioni del sito. Al di sopra di queste soglie, il petrolio fuoriesce dal bordo libero o scivola sotto la barriera. In acque con forti correnti, la barriera di solito cede per prima, piegandosi sotto la corrente e permettendo al petrolio di passare al di sotto. Una barriera progettata senza verificare questi limiti in base alle condizioni reali può finire per contenere ben poco.

Le componenti principali di una barriera di contenimento del petrolio

Ogni barriera di contenimento è composta da quattro parti strutturali, ognuna delle quali corrisponde a un rischio di guasto che è possibile verificare prima dell'acquisto. I design variano, ma la struttura di base rimane la stessa:

• Bordo libero — la parte sopra la linea di galleggiamento che impedisce al petrolio di schizzare oltre la superficie. Un bordo libero troppo basso, rispetto alle onde locali, permette al petrolio di fuoriuscire oltre la barriera.
• Gonna (bozza) — la parte sotto la superficie che impedisce al petrolio di infiltrarsi al di sotto. In presenza di forti correnti, una piccola sporgenza permette al petrolio di passare sotto la barriera.
• Galleggiamento — galleggianti in schiuma, camere d'aria o galleggianti solidi che mantengono il braccio in posizione verticale e a galla. Il tipo di galleggiamento determina il rapporto galleggiabilità-peso, che a sua volta influenza il comportamento del braccio in condizioni di mare mosso.
• Elemento di zavorra e di tensione — una catena o un cavo lungo la parte inferiore che appesantisce il boma e sopporta il carico del vento e delle onde. Funziona secondo lo stesso principio di carico di un'ancora marina di dimensioni adeguate. catena di ancoraggio. Senza una resistenza alla trazione sufficiente, una barriera tesa attraverso un canale può spezzarsi sotto la corrente.

Leggete le specifiche tecniche considerandole come rapporti, non solo come altezze. Confrontate insieme il bordo libero, il pescaggio, la galleggiabilità e l'altezza totale. Un boma progettato per acque aperte ha un equilibrio molto diverso da uno progettato per un porto turistico riparato. La norma ASTM F1523 è il riferimento ufficiale per le dimensioni minime del boma in base alla classe di navigazione. La norma ASTM F818 definisce la terminologia standard per queste parti.

Le principali tipologie di barriere petrolifere e i loro usi tipici

Le barriere galleggianti per il contenimento del petrolio si dividono in diverse tipologie principali, ognuna adatta a specifiche condizioni dell'acqua e a particolari scenari di sversamento. La scelta giusta dipende dalla posizione della barriera, dalla velocità del mare e dalla necessità di contenimento o assorbimento. La tabella confronta le tipologie più comuni in base ai fattori che ne determinano la scelta.

Barriere per tende e recinzioni

Le barriere galleggianti a cortina e a recinzione sono i due strumenti principali per il contenimento delle onde, e la differenza tra i due si basa sull'energia dell'acqua. Le barriere a cortina utilizzano galleggianti in schiuma arrotondati, che seguono meglio le onde e rimangono più stabili in acque esposte. La loro idoneità per acque aperte e agitate dipende comunque dal rapporto galleggiabilità/peso, dalla flessibilità, dalla resistenza dei connettori e dalla classe di onde e correnti per cui sono progettate. Le barriere a recinzione utilizzano un galleggiante piatto e rigido e sono adatte ad acque costiere calme. Il loro profilo piatto si avvolge su un mulinello per un rapido stoccaggio e dispiegamento.

Barriere frangiflutti, gonfiabili e antincendio

Le barriere galleggianti per la protezione costiera, quelle gonfiabili e quelle antincendio sono in grado di gestire situazioni in cui le barriere galleggianti standard non possono operare. Una barriera galleggiante per la protezione costiera sostituisce la gonna con camere di zavorra riempite d'acqua. Si appoggia e sigilla contro il fondale esposto con la bassa marea, risultando adatta a piane di marea, paludi e bordi costieri. Le barriere gonfiabili hanno un elevato rapporto galleggiabilità-peso e si prestano bene a un rapido rilascio di emergenza in acque agitate. Le barriere antincendio resistono alla combustione in loco. Trattengono il petrolio fresco abbastanza a lungo da innescare l'incendio e funzionano solo quando il petrolio è fresco e l'acqua è calma.

Barriere assorbenti

Una barriera assorbente assorbe il petrolio anziché bloccarlo. Il suo nucleo oleofilo e idrofobo assorbe gli idrocarburi respingendo l'acqua. Non avendo una "gonna" protettiva, una barriera assorbente non può trattenere il petrolio a lungo. Funziona al meglio come linea di sicurezza, per raccogliere le chiazze di petrolio all'interno di un anello di contenimento o intorno ai macchinari. Una volta che il nucleo è saturo, si procede al recupero e alla sostituzione.

Scelta di una barriera galleggiante in base alle condizioni dell'acqua e alle linee guida ASTM

La scelta della barriera galleggiante inizia dalla tipologia di specchio d'acqua, e le variabili decisionali sono l'altezza delle onde, la velocità della corrente e la durata di permanenza della barriera in posizione. ASTM International pubblica standard specifici per questo tipo di valutazione. La norma F625 classifica gli specchi d'acqua ai fini del controllo degli sversamenti. La norma F1523 guida la selezione della barriera galleggiante in base a tali classi. Partire dalla tipologia di specchio d'acqua e arrivare alla barriera galleggiante è più efficace che scegliere la barriera in base a un'etichetta generica come "il porto".“

La matrice sottostante associa le condizioni idriche più comuni a una tipologia di barriera galleggiante e indica la variabile più importante da verificare prima dell'acquisto:

Diversi standard ASTM consentono di testare una scheda tecnica rispetto a un metodo specifico anziché a una dichiarazione di marketing:

In pratica, il problema nasce dalla scelta basata sul prezzo anziché sulla classe di resistenza all'acqua. Una barriera galleggiante leggera è economica e adatta a un porto turistico riparato. Se si installa la stessa barriera in un canale di marea, affonda e perde olio sotto la gonna non appena la corrente aumenta. La verifica è semplice: bisogna abbinare l'altezza d'onda e la corrente nominali della barriera alle peggiori condizioni realistiche del sito, non alla media in una giornata di calma.

Un limite merita di essere menzionato. La disposizione dell'ormeggio e dell'ancoraggio che mantiene un braccio contro la corrente è un compito ingegneristico separato. Gli ingegneri lo dimensionano in base a un'indagine del sito e ai calcoli di carico, a parte la selezione del braccio. La scelta del tipo di braccio e la specificazione del ormeggio Ciò che lo mantiene in posizione sono due decisioni distinte. Considerarle come un'unica decisione è un errore di pianificazione comune.

Modalità comuni di guasto del braccio meccanico in loco

I cedimenti delle barre di sollevamento seguono alcuni schemi ricorrenti, e ognuno di essi è riconducibile a un'incompatibilità tra la barra e le condizioni del giorno. Conoscere queste modalità prima dell'installazione è più utile di qualsiasi singolo valore di specifica:

• Sommersione — la corrente o una gonna sottodimensionata trascina la barriera sotto, e il petrolio fuoriesce al di sotto sotto forma di goccioline che risalgono dietro la fune.
• Schizzi — le onde superano il bordo libero e spingono il petrolio oltre la barriera.
• Torcere e immergere — il braccio è posizionato con un'angolazione errata rispetto alla corrente, il che rompe la tenuta all'altezza della linea di galleggiamento.
• Parte — la tensione lungo una campata supera il valore nominale dell'elemento teso e le sezioni si rompono.

Le prestazioni delle barriere galleggianti devono essere osservate, non date per scontate. Posizionare una barriera senza verificare la velocità della corrente in relazione alla classe di profondità dell'acqua porta solitamente all'immersione. Successivamente, la si ritensiona sotto pressione, nel bel mezzo dell'intervento, quando la riparazione è più difficile. Il monitoraggio è fondamentale soprattutto per le barriere galleggianti fisse e ormeggiate. Le maree e i venti variabili modificano il carico durante il giorno e possono indebolire silenziosamente una barriera che sembrava stabile in condizioni di bassa marea. L'intervento per il disastro della Deepwater Horizon del 2010 ha dimostrato sia la portata che i limiti delle barriere galleggianti. Milioni di metri di barriere sono stati dispiegati, eppure l'altezza delle onde, la corrente, la qualità del dispiegamento e il monitoraggio hanno comunque limitato le prestazioni.

Abbinare la barra giusta al tuo sistema di irrigazione e di controllo delle perdite

La scelta del boma dipende da tre variabili interconnesse: la classe dell'acqua, l'altezza massima realistica delle onde e la corrente, e il lavoro da svolgere. Se si scelgono correttamente queste variabili, la scelta del bordo libero, della profondità della gonna e del tipo di boma ne consegue automaticamente. Se si sbaglia, anche una cima del boma lunga e costosa può affondare, rovesciarsi o rompersi proprio nel momento più critico.

La maggior parte delle carenze del boma è riconducibile a una discrepanza: il bordo libero del boma rispetto all'altezza effettiva delle onde in quel giorno. Un difetto nel boma è raramente la causa. Come fornitore di attrezzature marine, Il nostro team parte dalla classificazione delle acque del sito e dai dati attuali. Specifichiamo quindi il tipo di boma e il rapporto tra franco e altezza in base a tali condizioni. La progettazione dell'ormeggio rimane un elemento separato che necessita di una propria conferma a livello di progetto.

State pianificando la gestione di sversamenti per un porto, un terminal o una nave? Iniziate documentando quattro elementi fondamentali: il tipo di specchio d'acqua (porto, fiume, mare aperto o zona di marea), l'altezza massima delle correnti e delle onde, il tipo di petrolio o carburante che gestite e il tempo di intervento richiesto. Con queste informazioni, possiamo individuare la tipologia e le specifiche più adatte al vostro sito e confermare i dettagli che dipendono dalle vostre condizioni specifiche.