O que é uma barreira de contenção para derramamentos de petróleo? Tipos, componentes e como escolher a ideal.

Uma barreira de contenção de derramamento de óleo é uma barreira flutuante que contém, desvia, impede ou exclui o óleo na superfície da água. Ela não remove o óleo por si só. Ela concentra a mancha para que skimmers, absorventes ou outros equipamentos de recuperação possam coletá-la. A barreira ideal para o seu caso depende do corpo d'água, da velocidade da corrente e da rapidez com que você precisa que ela seja implantada. Este artigo explica o que uma barreira de contenção faz, as peças que a fazem funcionar, os principais tipos e como escolher uma.

O que uma barreira de contenção de derramamento de petróleo faz na água.

Uma barreira de contenção de derramamento de óleo é uma barreira flutuante temporária que concentra o óleo derramado, e seu desempenho depende da altura das ondas, da velocidade da corrente e de quão bem está ancorada. A barreira retém o óleo em uma camada superficial mais espessa, em vez de absorvê-lo. Em seguida, skimmers ou sorventes atuam nessa camada. Isso é importante porque uma fina camada de óleo espalhada em mar aberto é muito mais difícil de recuperar do que uma contida em uma área pequena.

Uma lança pode ser ancorada a uma estrutura fixa, como um cais ou uma das... bóias que circundam um porto. Também pode ser rebocado por rebocadores e outras embarcações. O método depende se a barreira de contenção precisa manter a posição ou direcionar o petróleo para um ponto de recuperação.

As barreiras de contenção desempenham quatro funções, e a função necessária determina a forma como a barreira é posicionada. A contenção mantém o petróleo no local para recuperação imediata. O desvio direciona o petróleo para um ponto de coleta. A deflexão afasta o petróleo de uma área sem a necessidade de recuperação. A exclusão isola um local sensível, como a entrada de um pântano, impedindo que o petróleo chegue até ele. A configuração escolhida depende da direção da corrente e do vento, portanto, uma mesma barreira pode desempenhar funções diferentes em dias diferentes.

Por que uma explosão contém petróleo, mas não consegue limpá-la?

Uma barreira de contenção retém e concentra o óleo na superfície, mas a recuperação requer equipamentos específicos, como skimmers ou material absorvente. Por si só, uma barreira não limpa um derramamento. Este é o equívoco mais comum no planejamento de derramamentos. Os compradores presumem que uma barreira mais longa significa uma limpeza mais rápida, quando, na verdade, a barreira apenas prepara o terreno para a etapa de recuperação subsequente.

As barreiras de contenção também têm uma janela operacional limitada, e é aí que a contenção falha silenciosamente. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) observa que a maioria das barreiras de contenção deixa de funcionar bem quando as ondas ultrapassam um metro ou as correntes ultrapassam um nó. O limite exato depende do projeto da barreira, do ângulo de implantação, do tipo de óleo e das condições do local. Acima desses limites, o óleo transborda pela borda livre ou desliza por baixo da saia. Em águas rápidas, a saia geralmente cede primeiro, dobrando-se sob a corrente e permitindo que o óleo passe por baixo dela. Uma barreira planejada sem verificar esses limites em relação às condições reais pode acabar contendo muito pouco.

Componentes Essenciais de uma Barreira de Contenção de Óleo

Todas as barreiras de contenção compartilham quatro partes estruturais, e cada uma delas corresponde a um risco de falha que você pode verificar antes de comprar. Os designs variam, mas a anatomia permanece a mesma:

• borda livre — a parte acima da linha d'água que impede que o petróleo respingue por cima. Uma borda livre muito pequena para as ondas locais permite que o petróleo escape por cima da barreira.
• Saia (rascunho) — a parte abaixo da superfície que impede que o petróleo se infiltre por baixo. Uma saia rasa em correntes fortes permite que o petróleo passe por baixo da barreira.
• Flutuação — espuma, câmaras de ar ou flutuadores sólidos que mantêm a retranca na posição vertical e flutuante. O tipo de flutuação define a relação entre flutuabilidade e peso, o que determina como a retranca se comporta em águas agitadas.
• Membro de lastro e tensão — uma corrente ou cabo ao longo da parte inferior que lastreia a retranca e suporta a carga do vento e das ondas. Funciona com o mesmo princípio de carga de uma retranca marítima dimensionada. corrente de âncora. Sem resistência suficiente à tração, uma barreira esticada ao longo de um canal pode se romper sob a ação da correnteza.

Leia a ficha técnica como uma relação, não apenas como uma altura. Compare a borda livre, o calado, a flutuabilidade e a altura total em conjunto. Uma retranca construída para mar aberto tem um equilíbrio muito diferente de uma construída para uma marina abrigada. A norma ASTM F1523 é a referência formal para as dimensões mínimas da retranca por classe de água. A norma ASTM F818 estabelece a terminologia padrão para essas peças.

Os principais tipos de barreiras de contenção de petróleo e seus usos típicos.

As barreiras de contenção de óleo se dividem em alguns tipos principais, e cada uma delas é adequada a uma condição específica da água e ao cenário de derramamento. A escolha certa depende da localização da barreira, da agitação da água e se a necessidade é de contenção ou absorção. A tabela compara os tipos mais comuns com base nos fatores que influenciam a escolha.

Cortinas e cercas de proteção

As barreiras de cortina e as barreiras de cerca são os dois equipamentos mais utilizados em contenção de rotina, e a diferença entre elas reside na energia da água. As barreiras de cortina utilizam flutuadores de espuma arredondados, que acompanham melhor as ondas e permanecem mais estáveis em águas abertas. Sua adequação para águas agitadas ainda depende da relação entre flutuabilidade e peso, flexibilidade, resistência dos conectores e a classe de ondas e correntes para a qual foram projetadas. As barreiras de cerca utilizam um flutuador plano e rígido e são adequadas para águas costeiras calmas. Seu perfil plano permite que seja enrolado em um carretel para armazenamento e implantação rápidos.

Barreiras de contenção costeiras, infláveis e contra incêndios

As barreiras de contenção de margem, infláveis e anti-incêndio, lidam com condições que as barreiras de cortina padrão não suportam. Uma barreira de contenção de margem substitui a saia por câmaras de lastro cheias de água. Ela se apoia e veda contra o solo exposto na maré baixa, sendo adequada para planícies de maré, pântanos e margens costeiras. As barreiras infláveis possuem uma alta relação flutuabilidade/peso e são fáceis de posicionar para liberação rápida em emergências em águas agitadas. As barreiras anti-incêndio resistem à queima in situ. Elas mantêm o óleo fresco unido por tempo suficiente para inflamar e só funcionam quando o óleo é recente e a água está calma.

Barras de absorção

Uma barreira absorvente absorve o óleo em vez de o represar. Seu núcleo oleofílico e hidrofóbico absorve hidrocarbonetos enquanto repele a água. Como não possui saia, uma barreira absorvente não consegue reter óleo por muito tempo. Ela funciona melhor como uma linha de contenção de reserva, capturando o óleo derramado dentro de um anel de contenção ou ao redor de máquinas. Assim que o núcleo estiver saturado, a barreira deve ser removida e substituída.

Escolhendo uma barreira de contenção de acordo com as condições da água e as diretrizes da ASTM.

A seleção da barreira de contenção começa com a análise do corpo d'água, e as variáveis de decisão são a altura das ondas, a velocidade da corrente e o tempo que a barreira deve permanecer em posição. A ASTM International publica normas exatamente para essa avaliação. A norma F625 classifica os corpos d'água para controle de derramamentos. A norma F1523 orienta a seleção da barreira de acordo com essas classificações. Trabalhar da classificação da água para a escolha da barreira é mais eficaz do que simplesmente escolher uma barreira com base em uma classificação genérica como "o porto".“

A matriz abaixo relaciona as condições comuns da água com um tipo de barreira de contenção e a variável mais importante a verificar antes de comprar:

Diversas normas da ASTM permitem testar uma ficha técnica em relação a um método específico, em vez de uma alegação de marketing:

Na prática, o problema surge ao escolher com base no preço em vez da classe de resistência à água. Uma barreira de contenção leve é barata e adequada para uma marina abrigada. Coloque a mesma barreira em um canal de maré e ela submergirá e perderá óleo sob a saia assim que a corrente aumentar. A verificação é simples. Compare a altura de onda e a corrente nominal da barreira com as piores condições reais do local, e não com a média de um dia calmo.

Vale a pena mencionar um limite. O sistema de amarração e ancoragem que mantém uma retranca contra a corrente é uma tarefa de engenharia à parte. Os engenheiros dimensionam esse sistema com base em um levantamento do local e cálculos de carga, independentemente da seleção da retranca. A escolha do tipo de retranca e a especificação do amarração O que mantém a estrutura no lugar são duas decisões diferentes. Tratá-las como uma só é um erro comum de planejamento.

Modos comuns de falha da lança no local

As falhas nas lanças seguem alguns padrões recorrentes, e cada uma delas remonta a uma incompatibilidade entre a lança e as condições do dia. Conhecer esses padrões antes da implantação é mais útil do que qualquer especificação técnica isolada:

• Submersão — a correnteza ou uma saia de tamanho insuficiente puxa a barreira para baixo, e o petróleo escapa por baixo na forma de gotículas que sobem atrás da linha.
• Splash-over — as ondas ultrapassam a borda livre e lançam óleo sobre a barreira.
• Girando e mergulhando — a barreira está posicionada no ângulo errado em relação à corrente, o que rompe a vedação na linha d'água.
• Despedida — a tensão ao longo de um vão ultrapassa a capacidade de resistência do elemento tensionado, e as seções se rompem.

O desempenho das barreiras de contenção deve ser observado, não presumido. Instalar uma barreira sem verificar a velocidade da corrente em relação à classe da água geralmente resulta em submersão. Nesse caso, é preciso retensioná-la sob pressão, em plena resposta à situação, quando a correção é mais difícil. O monitoramento é crucial para barreiras fixas e ancoradas. As marés e os ventos variáveis alteram a carga ao longo do dia e podem comprometer silenciosamente uma barreira que parecia segura na maré baixa. A resposta ao desastre da Deepwater Horizon em 2010 demonstrou tanto o alcance quanto as limitações das barreiras de contenção. Milhões de metros foram implantados, mas a altura das ondas, a corrente, a qualidade da implantação e o monitoramento ainda limitavam o desempenho.

Escolhendo a barreira de contenção certa para sua água e derramamento.

A escolha da retranca depende de três variáveis interligadas: a classe da água, a pior altura de onda e corrente possíveis e a tarefa a ser realizada. Acertando nesses pontos, a borda livre, a profundidade da saia e o tipo de retranca se tornam consequência natural. Se errarmos nesses pontos, mesmo uma linha de retranca longa e cara pode submergir, respingar ou romper justamente quando mais importa.

A maioria das falhas na montagem da retranca se deve a uma incompatibilidade: a borda livre da retranca em relação à altura real da onda no dia. Um defeito na retranca raramente é a causa. Como um fornecedor de equipamento marítimo, Nossa equipe parte da análise da classe de água e dos dados de corrente do local. Em seguida, especificamos o tipo de retranca e a relação entre borda livre e altura para essas condições. O projeto de amarração permanece um item separado que precisa de sua própria confirmação em nível de projeto.

Planejando a resposta a derramamentos em um porto, terminal ou embarcação? Comece documentando quatro aspectos: o tipo de água (porto, rio, mar aberto ou planície de maré), a corrente e a altura das ondas no pior cenário, o tipo de óleo ou combustível que você manuseia e o tempo de resposta necessário. Com essas informações, podemos selecionar o tipo e as especificações da barreira de contenção mais adequados ao seu local e confirmar os detalhes que dependem das suas condições.