حفاظت در برابر خوردگی مخازن بار تانکر های حمل نفت خام
۱۴۰۱/۱۲/۱۶ 21:47
مقدمه
نفت خام ترکیب پیچیدهای از مواد با نسبتهای مختلف بوده و در بیشتر موارد حاوی مقداری آب نمک نیز است. با این وجود، حتی پس از نمک زدایی، مقداری از این آب نمک در نفت خام حل شده باقی می ماند و به تدریج حین دریانوردی در کف مخازن باری تانکرها، جمع می شود.
ماهیت خورنده نمک، همراه با میکروارگانیسم ها و سایر مواد تهاجمی موجود در محمولههای نفتی، باعث ایجاد خوردگی به خصوص از نوع حفره ای (Pitting) در سازه کف مخازن شده که میتواند به مرور عمیقتر نیز گردند.
با توجه به موارد بالا و بر اساس مقرره SOLAS Reg.II-1/3-11 (مصوب در (Res.MSC.291(87))، تمام مخازن بار تانکر های حمل نفت خام با وزن مرده (Deadweight) 5000 تن و بالاتر که :
- قرارداد ساختشان در یا بعد از 1 ژانویه 2013 باشد یا
- در صورت عدم وجود قرارداد ساخت، تاریخ بنیانگذاری (Keel Laying Date) یا مرحله معادل ساختشان در یا بعد از 1 جولای 2013 باشد یا
- تاریخ تحویلدهی (Delivery Date) در یا بعد از 1 ژانویه 2016 باشد
باید بر اساس یکی از حالتهای الزامی زیر ساخته شوند:
- مخازن حمل نفت خام در زمان ساخت کشتی مطابق با «استاندارد عملکرد برای پوششهای حفاظتی مخازن نفتکشهای حامل نفت خام (MSC.288(87))»، پوششدهی شوند.یا (IACS UI SC 259/Corr.1)
- مخازن حمل نفت خام باید با استفاده از روشهای معادل حفاظتی یا استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی و به منظور حفظ یکپارچگی سازه ای مورد نیاز به مدت 25 سال مطابق با "استاندارد عملکردی برای روشهای جایگزین حفاظت در برابر خوردگی در مخازن بار تانکرهای نفت خام (MSC.289 (87)'، ساخته شوند.
دولت صاحب پرچم می تواند نفتکش نفت خام را با توجه به شرایط زیر از الزامات این آیین نامه مستثنی کند:
- استفاده آزمایشی از روشهای معادل حفاظتی نوآورانه به جای رعایت الزامات مورد نظر پارگراف بالا، مشروط بر اینکه کلیت پروژه تحت ابزارهای کنترلی مناسب، ارزیابی منظم و در صورت نیاز اجرای اقدامات اصلاحی فوری در زمان غیرعملیاتی شدن سیستم جایگزین، قرار داشته باشد. در همه حال، اعطای این نوع معافیت باید منجر به صدور گواهینامه معافیت شود.
- اگر تانکر، صرفاً برای جابجایی محموله هایی غیر خورنده ساخته شده باشد، می تواند از الزامات پاراگراف بالا، معاف شود*. چنین معافیتی به همراه شرایط اعطای آن باید در گواهینامه معافیت صادر شده، ثبت گردد.
* به دستورالعملهای مربوط به روشهای نگهداری و تعمیر سیستمهای پوشش مخازن باری تانکرهای نفت خام (MSC.1/Circ.1399) و دستورالعمل معافیت برای تانکرهای نفت خام که صرفاً مواد غیر خورنده را حمل میکنند (MSC.1/Circ.1421)، مراجعه کنید.
در قطعنامه MSC. 288(87) به استانداردها و الزامات فنی و قانونی حداقلی برای پوششهای محافظ مخازن حمل نفت خام در نفتکش های نوساز، اشاره می شود.
بنابراین، مشخصات سیستم پوشش دهی (Coating) مخازن نفتی، سوابق عملیات پوشش دهی کارخانه کشتی سازی و مالک کشتی، ضوابط دقیق انتخاب پوشش، مشخصات قراردادی، بازرسی، نگهداری و تعمیر باید در سندی به نام «پرونده فنی پوشش» (Coating Technical File) درج شود.
پرونده فنی پوشش حداقل باید شامل موارد زیر بوده و در مرحله ساخت کشتی نوساز توسط کارخانه کشتی سازی تحویل داده شود:
- رونوشت (کپی) از گواهینامه تأییدیه نوع محصول و اظهارنامه انطباق آن؛
- رونوشتی از برخی داده های فنی شامل:
- نام محصول و علامت و یا شماره مشخصه سیستم
- مواد، اجزا و ترکیبات سیستم و رنگ آن
- حداقل و حداکثر ضخامت لایه (فیلم) خشک سیستم
- روش اعمال، ابزار و یا تجهیزات مورد نیاز
- شرایط آمادهسازی سطحی شامل درجه رنگزدایی، تمیزی، پروفیل و غیره)
- محدودیت های محیطی مانند دما و رطوبت
- سوابق اعمال پوشش کشتی سازی شامل:
- سطح واقعی اعمال پوشش به متر مربع در هر مخزن بار
- سیستم پوشش اعمال شده
- زمان اعمال پوشش، ضخامت، تعداد لایه ها و غیره
- شرایط محیطی در طول پوششدهی
- جزئیات آمادهسازی سطوح
- فرآیند بازرسی و تعمیر سیستم پوشش در حین ساخت کشتی
- کتابچه ثبت پوشش که توسط بازرس رنگ صادر می شود – که در آن اظهارنامهای مبنی بر تطابق پوشش اعمال شده با مشخصات مورد تأیید نماینده تأمین کننده آن، صادر می شود و در آن به انحرافات احتمالی مشخصات مذکور نیز اشاره می گردد.
- گزارشات تأیید کارخانه کشتی سازی شامل:
- تاریخ تکمیل بازرسی
- نتایج بازرسی
- ملاحظات احتمالی
- امضای بازرس
- فرآیندهای تعمیر و نگهداری حین سرویس پوشش
تمامی فعالیتهای تعمیر و نگهداری سیستم پوشش در زمان سرویسدهی آن باید به دقت در پرونده فنی پوشش (Coating Technical File) ثبت گردد. همچنین، این مدرک باید همواره (تا پایان عمر شناور) بر روی کشتی نگهداری شود.
روشهای معادل محافظت در برابر خوردگی یا استفاده از مواد مقاومتر در برابر آن مانند فولادهای خاص که روشی اثبات شده است.
روشهای جایگزین محافظت در برابر خوردگی به روشهایی اطلاق میشود که بر اساس استاندارد عملکردی پوشش محافظ مخازن نفت خام شناورها، عمل نمیکنند و در واقع از اعمال پوشش بدینمنظور استفاده نمی شود.
بر این مبنا، اسناد و اطلاعات مرتبط با روشهای جایگزین باید در مدرکی به نام پرونده فنی (Technical File) ثبت شده و به تأیید دولت صاحب پرچم شناور و یا نماینده قانونی وی برسد و در تمام طول عمر آن به منظور نگهداری سیستم، بر روی شناور حفظ شود. سند مذکور حداقل حاوی موارد زیر بوده و در مرحله ساخت کشتی، توسط کارخانه کشتیسازی تحویل داده میشود:
- رونوشتی از گواهینامه تأییدیه نوع (Type Approval)
- دادههای فنی شامل:
- تأییدیه روشهای جوشکاری و اقلام مصرفی در آن
- روشهای توصیه شدهی تعمیر توسط سازنده آن (در صورت وجود)
- تقاضانامه های مربوط به نصب و اعمال سیستم شامل:
- فضای بهکارگیری و سطح واقعی تحت حفاظت در هر قسمت (Compartment)
- محصول بهکارگیری شده و ضخامت آن
در نهایت، تاریخچه نگهداری، تعمیر و جایگزینی حین سرویس نیز باید در پرونده فنی مذکور ثبت گردد.
فولاد های مقاوم در برابر خوردگی
تجربیات و حقایق علمی شناختهشده باعث شد که سه تولیدکننده فولاد ژاپنی به نامهایJFE Steel Corporation، Nippon Steel Corporation و Kobe Steel Ltd. – طی پیشنهادی از آیمو بخواهند که فولادهای مقاوم در برابر خوردگی را به عنوان روشی جایگزین برای جلوگیری از این مشکل در مخازن نفت خام بپذیرد. در نتیجه، پس از بحثهای فراوان، نهایتاً آیمو استاندارد عملکردی جدیدی را برای روشهای معادل محافظت در برابر خوردگی مخازن نفت خام تانکرها به عنوان گام بعدی استاندارد عملکردی پوششهای محافظ (PSPC) ابلاغشده در سال 2010، به تصویب رساند.
بر اساس تحقیقات صورت گرفته در یک دوره ده ساله توسط JFE Steel Corporation بر روی یک تانکر حمل نفت خام تحویل داده شده در سال 2008، حفاظت بسیار بیشتر فولاد مقاوم در برابر خوردگی (در برابر خوردگیهای حفرهای (Pitting) و یکنواخت) در مقایسه با فولاد معمولی بدون پوشش، ثابت شد.
سپس با لازمالاجرا شدن مقررات PSPC، طی مطالعات صورت گرفته بر روی کشتیهای دیگری که در مخازن آنها نیز از فولادهای پیشرفته مشابه استفاده شده بود، بهبود قابل توجهی در مقاومت در برابر خوردگی، نیز مشاهده گردید.
محیط خورنده مخازن بار تانکرهای حمل نفت خام
موسسه ردهبندی DNV بر اساس نتایج به دست آمده، قوانین مربوط به ساخت کشتی خود را برای استفاده از فولادهای مقاوم در برابر خوردگی در مخازن حمل نفت خام به عنوان روشی معادل، بازنگری کرده و اخیراً مشخصه کلاس (Class Notation) جدیدی تحت عنوان CA را به قوانین خود افزوده است.
مشخصه جدید COAT-PSPC (CA) که در جولای 2020 اعلام شده، انطباق کشتیها را با الزامات حفاظت در برابر خوردگی مخازن بار تانکرهای نفت خام با استفاده از گریدهای تأیید شده فولاد مقاوم در برابر خوردگی در یکی از موقعیتهای زیر، تأیید میکند:
- سطح زیرین عرشه استحکام طولی (Strength Deck) و سازههای اطراف آن (RCU)
- سطح بالایی ورق کف مخزن (Tank Top) و سازههای اطراف آن (RCB)
- هر دو موقعیت a و b (RCW)
مشخصههای کلاس مذکور، علاوه بر گریدهای فولادی تأییدشده، به استفاده از اقلام مصرفی جوشکاری مورد تأیید نیز اشاره دارد. لذا، تطابق با هر دوی این الزامات باید با ارائه اسناد خاص اثبات شود.
حذف هزینههای پوششدهی
انتخاب فولادهای مقاوم در مناطق مستعد خوردگی مخازن نفت خام مزایای مختلفی را برای مالکان و اجارهکنندگان و همچنین کارخانههای کشتیسازی به همراه دارد. به عنوان مثال، میتوان به حذف هزینههای اعمال پوشش و کوتاهتر کردن زمان لازم برای تکمیل ساخت در کشتیسازی ها، اشاره نمود.
علاوه بر این، با توجه به استاندارد عملکردی آیمو که عمر مفید 25 ساله برای مخازن نفت ساخته شده با این نوع فولادها را در نظر گرفته است، دیگر نیازی به اعمال مجدد پوشش در مخازن موردنظر در طول عمر کشتی نخواهد بود. از سوی دیگر، صاحبان کشتیهای دارای این مشخصه میتوانند به مالکان بارهای نفتی نشان دهند که احتمال خرابی در سازه مخازن شناورهایشان کمتر بوده و در نتیجه ریسک پایینتری در از دستدادن محمولهها و آلودگیهای محیط زیستی احتمالی خواهند داشت و در نتیجه دارای قابلیت اعتماد بیشتری هستند.