Esclusivo: Rapporto sul rigassificatore di Monfalcone

5. MANOVRABILITÀ

Le dimensioni delle aree di manovra per l’evoluzione della nave sono calcolate, in prima istanza, con un approccio deterministico. I criteri utilizzati per il calcolo variano a seconda che le manovre nel bacino portuale avvengano senza o con l’assistenza di rimorchiatori. In ogni caso, deve essere controllato dalla Guardia Costiera che le navi LNG coinvolte nel trasporto di GNL rispettino le normative dell’International Maritime Organisation (IMO – MSC/Circ.1053, 16 December 2002 – “Explanatory Notes to the Standards for Ship Manoeuvrability”). Ma per avere fiducia nella reattività di una nave, non è sufficiente soddisfare i limiti suggeriti dai criteri dell’IMO, ma bisogna rimanere sensibilmente al di sotto di questi limiti in modo da avere abbastanza margine per soddisfare la domanda di manovrabilità in acqua bassa.

I seguenti sono i più rilevanti aspetti operativi:

• adeguata manovrabilità in acqua bassa;
• massime forze del vento sostenibili nelle manovre in porto;
• capacità di manovra alle basse velocità.

Tratteremo direttamente il caso di acqua di profondità limitata, tenuto conto che il rapporto tra le profondità dei fondali nel bacino portuale di Monfalcone e le immersioni delle navi gasiere oceaniche è talmente basso da configurare una situazione di “ultra-shallow water”.

5.1 EVOLUZIONE IN ACQUA BASSA SENZA ASSISTENZA DI RIMORCHIATORI

Le caratteristiche di manovrabilità sono particolarmente importanti in acqua bassa. Il termine “acqua bassa” è definito come la profondità al di sotto della quale le caratteristiche di manovrabilità di una nave differiscono in misura significativa da quelle in acque molto profonde. Per la maggior parte delle navi, ed anche per le navi metaniere, un’acqua bassa è definita come rapporto tra profondità del fondale ed immersione nave (H/T) inferiore a 3.5.

I seguenti due aspetti giocano un ruolo importante in acqua bassa:

• specialmente per le navi molto latghe, come le LNG, i timoni perdono efficienza;
• la forza laterale ed il momento di rotazione variano sensibilmente.

Le variazioni più rilevanti delle caratteristiche idrodinamiche di una nave e, quindi, anche delle qualità di manovrabilità si hanno per valori del rapporto H/T inferiori a 1.5-2.0. Ne consegue che, a seconda delle dimensioni nave e dei rapporti geometrici di carena, si possono presentare seri problemi associati con le operazioni di manovra in porti con acque basse ed anche in aree portuali dove la profondità varia da 30 a 40 metri. Questo è la situazione del bacino nel Porto di Monfalcone.

Volendo non essere troppo restrittivi, in prima approssimazione il termine “acqua bassa” è applicato al caso di larghezza illimitata, ossia nell’ipotesi che gli effetti della presenza delle banchine e della diga siano considerati trascurabili.

Le navi che risentono maggiormente degli effetti dell’acqua bassa sono le navi dalle forme piene, larghe con rapporti tra larghezza ed immersione maggiori di 3.00. Questo è il caso delle navi LNG standard coreane con portate medie di 145,000 m³ di GNL, le cui caratteristiche principali sono le seguenti:

– lunghezza fuori tutto L_OA = 283.0 m

– lunghezza tra le perpendicolari L_PP = 265.0 m

– larghezza    B =   44.0 m

– immersione    T =   11.3 m

Dati sperimentali su navi con dislocamento maggiorato del 25% rispetto alla nave LNG standard hanno dimostrato che per H/T = 1.2, ossia per il fondale di 13.5 metri previsto dagli escavi nel bacino portuale di Monfalcone, le forze ed i momenti primari che timoni della nave e rimorchiatori devono il momento di imbardata devono contrastare, crescono da 4 a 8 volte per la forza di deriva e da 5 a 10 volte per la forze d’imbardata rispetto allo scenario in acqua profonda.

Le caratteristiche intrinseche di stabilità direzionale, misurate dagli indici di stabilità dinamica, cambiano significativamente al variare del rapporto H/T₂₃. Esiste un’evidenza sperimentale che esiste un campo di variabilità del rapporto profondità-immersione, di solito tra 1.8 e 3.0, nel quale la nave potrebbe divenire intrinsecamente instabile direzionalmente più che in acqua profonda.

In sintesi, l’efficienza intrinseca di controllo della nave è particolarmente importante nelle manovre in acqua bassa, dove le caratteristiche idrodinamiche della carena subsiscono drastiche variazioni, particolarmente per H/T < 1.5. Aumenta, ad esempio, il tempo per variare l’angolo di rotta al variare dell’accelerazione angolare che, a sua volta, rimane costante al diminuire della profondità fiono ad H/T = 2.2, per poi decrescere con gradiente progressivamente crescente fino a raggiungere un valore notevolmente minore rispetto alla navigazione in acque profonde per H/T = 2.0. Il che implioca che la nave presenterà un’intrinseca efficacia di controllo molto inferiore in acque molto basse, come nel caso del Porto di Monfalcone anche dopo i dragaggi previsti.

La Figura 4 consente di confrontare il circolo di evoluzione per la nave suddetta con il timone al traverso a 35° in acqua profonda e acqua estremamente bassa. È evidente che il raggio del circolo di evoluzione cresce del 50% per H/T = 1.2 rispetto al caso H/T = ¥.

In generale, gli incrementi del raggio del circolo di evoluzione rispetto alla situazione in acqua profonda sono piccoli fino ad H/T = 1.5. Viceversa, il raggio cresce drammaticamente man mano che H/T scende da 1.5 a 1.2. Per angoli di deriva del timone minori di 35°, il raggio evolutivo della nave cresce ancora di più al diminuire del rapporto profondità immersione.

Infine, il tempo di arresto della nave cresce al diminuire della profondità del fondale tanto più quanto più è minore l’angolo di deriva del timone.

Volendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazione

Volendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazione

Volendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazione

Volendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazioneVolendo fornire qualche dato quantitativo, è possibile ricorrere a qualche criterio empirico-statistico. Nel caso in cui la nave non abbia alcun supporto, neppure dalle sue ancore, vale la relazione

Purché le condizioni operative rispettino i seguenti limiti:

velocità assoluta del vento V_W £ 10.00 m/s (20 kn)

velocità della corrente V_C £   0.50 m/s (1 kn)

altezza d’onda significativa H_S £   3.00 m

per i raggi di evoluzione si ottengono i valori riportati in Tabella 2, dalla quale risulta evidente che una nave LNG standard non avrebbe assolutamente modo di manovrare nel Porto di Monfalcone senza l’ausilio di rimorchiatori.

Tabella 2. Raggi di evoluzione di una LNG da 145,000 m³ in funzione della profondità del fondale

(senza rimorchiatori)

5.2 EVOLUZIONE IN ACQUA BASSA CON ASSISTENZA DI RIMORCHIATORI I

Se le manovre di evoluzione della nave fossero effettuate con l’assistenza di rimorchiatori, le dimensioni risultanti per il bacino di manovra sono fornite schematicamente in Figura 5, dove è definita un’area intorno ad un rettangolo centrale, di larghezza ,

dove può essere ipotizzato che si trovi il centro di massa della nave quando si entra nel bacino di manovra e che la velocità d’avanzo non superi 0.40 nodi.

La conclusione è che il piano di rifacimento del bacino nel Porto di Monfalcone risulterebbe comunque inadeguato a garantire manovre sicure di navi di queste dimensioni. Occorrerebbe scendere almeno a navi LNG di 127,000 m³ di portata. Queste navi sono state progettate a metà degli anni ’70 e non sono facilmente reperibili sul mercato dello shipping.