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Le petroliere sono navi cisterna di diverso tonnellaggio, adibite al trasporto di carichi liquidi, non necessariamente idrocarburi. Sebbene sia vero che la maggior parte delle navi cisterna sia adibita al trasporto del greggio o dei prodotti derivati, queste navi possono anche trasportare olii vegetali. Oltre agli oleodotti l'unico modo per trasportare grandi quantità di greggio è quello di ricorrere a queste navi. Le navi cisterna vengono classificate in base alle loro dimensioni:
- ULCC (Ultra Large Crude Carrier) navi con portata superiore alle 300.000 tonnellate;
- VLCC( Very Large Crude Carrier) petroliere con capacità di carico superiore alle 200.000 tonnellate;
- SUEZMAX - petroliere tra le 125.000 e le 200.000 tonnellate di capacità che possono transitare nel Canale di Suez;
- AFRAMAX (American Freigh Rate Assessment) petroliere con capacità compresa tra le 125.000 e le 80.000 tonnellate;
- PANAMAX Navi dalla capacità di trasporto compresa tra le 50.000 e le 79.000 tonnellate e che hanno una larghezza massima di 32,2 metri e quindi in grado di transitare nel Canale di Panamá;
Al di sotto di queste dimensioni si adotta il termine di Porta-Prodotti (Product Carriers in Inglese) in quanto il traffico principale per queste navi è il trasporto di prodotti di raffineria e non più di petrolio greggio. Si usano ancora i termini LR (Long Range), e MR (Medium Range) a seconda delle dimensioni delle navi.
Le ULCC si possono considerare come le più grandi navi esistenti al mondo, più grandi delle portaerei americane a propulsione nucleare come quelle della classe Nimitz.
Le loro dimensioni e la loro stazza fanno sì che abbiano una manovrabilità molto scarsa, tanto che lo spazio di arresto di una di queste navi si misura in miglia. Inizialmente non potevano effettuare lo scarico del combustibile attraccando direttamente ai moli, in quanto i porti non potevano ricevere navi così imponenti. Pertanto si ricorreva a naviglio minore per trasferire il carico dalla nave, che rimaneva al largo, alla terra ferma. In seguito molti porti si sono attrezzati con impianti di pompaggio posti al largo. In questo caso il combustibile viene trasferito per mezzo di oleodotti che collegano la terra con l'impianto.
La più grande nave petroliera mai esistita è la Jahre Viking soprannominata "Happy Giant" o "Seawise Giant" con una lunghezza complessiva di ben 458 metri, 69 di larghezza ed una portata di 564.763 tonnellate circa. La Happy Giant fu bombardata durante la guerra dell'Iran/Iraq nel 1987/88, fu poi completamente riparata e riprese infine servizio nel 1991.
Tra le più grandi navi del mondo c'è anche la "TI Asia", una ULCC costruita nel 2002 nei cantieri Daewoo della Corea del Sud: è lunga 380 metri, larga 68 metri con una capacità di carico di 441.000 tonnellate. È dotata di un motore principale di oltre 50.000 cavalli.
A seguito di un una direttiva IMO (International Maritime Organization) le navi cisterna dai primi anni novanta in poi sono state costruite con doppio scafo, cioè con un'intercapedine di circa 1,5/2,0 metri tra lo scafo esterno e le cisterne di carico. Ciò ha contribuito ad elevare gli standard di sicurezza e sono significativamente diminuiti gli episodi di inquinamento causati da collisioni.
Oltre alla normativa IMO, anche le autorità nazionali hanno provveduto a restringere i tempi per l'adozione del doppio scafo. La legislazione della Comunità Europea e degli Stati Uniti impone che dal 2010 (EU) e dal 2015 (USA) solo le navi dotate di doppio scafo possano entrare nelle acque che ricadono sotto la rispettiva giurisdizione. Questa legislazione è stata emanata a seguito degli effetti di gravi incidenti che hanno coinvolto queste navi. L'incidente occorso alla Exxon Valdez ha portato, nel 1990, negli USA all'emanazione dell'Oil Pollution Act (OPA-90). Nel Mediterraneo possiamo ricordare l'incidente alla Haven, una petroliera di 250.000 tonnellate di portata che esplose nel golfo di Genova il 14 aprile 1991. La nave è affondata al largo di Arenzano su un fondale di 80 metri ed ora costituisce il più grande relitto al mondo visitabile dai subacquei.
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