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PROPULSOR TRANSVERSAL DE PROA (BOW THRUSTER)
 

El propósito del bow thruster es ayudar a girar el buque durante las maniobras de atraque o cuando el buque opera a bajas velocidades.

El Bow Thruster que vamos a tomar como ejemplo pertenece al buque gasero Methane Kari Elin. La consola de mando del Bow Thruster está localizada en el puente de gobierno del buque.

El buque gasero Methane Kari Elin, cuenta con un bow thruster del fabricante Kawasaki Heavy Industries, modelo KT-255B3, y que posee las características siguientes;

Type:

Kawasaki KT-255B3

Motor:

2,500kW

Propellor diameter:

2.85m

Propellor speed:

245 rpm

Input shaft speed:

880 rpm

Nominal thrust:

36.5 tonnes

Maximum blade angle:

±25°

Remote control type:

Electrical - hydraulic

Solenoid valve type:


DEH16P - 20 - 220 - 2WD24AL (24V DC)

El empuje es producido por la rotación de una unidad propulsora la cual está ubicada en un conducto cilíndrico transversal al buque y situada a proa bajo la línea de flotación. El propulsor es accionado por medio de un motor eléctrico situado en posición vertical y que desarrolla 2500 kW de potencia, el propulsor cuenta con palas de paso controlable de accionamiento hidráulico, esto le permite variar de forma muy rápida la magnitud y el sentido del empuje, facilitando su control desde el puente de gobierno. El empuje nominal es de unas 36,5 toneladas.

Video explicativo del mando electrohidráulico de gobierno de un bow thruster:





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Publicado el 2016-12-30 22:46:44 por Santi Rey | Abrir
 
Clasificación de los Buques Petroleros
 
Un petrolero es un buque cisterna de construcción especial, diseñado para el transporte de crudo o productos derivados del petróleo.

Los buques petroleros se suelen agrupar según su capacidad de transporte e idoneidad para cada tráfico:

Shuttle Tanker (lanzaderas): Son buques especializados que repiten continuamente el trayecto de ida y vuelta, desde pozo (instalación offshore), a la refinería en tierra donde descarga el crudo para su tratamiento. Su tamaño no es excesivamente grande 80.000 a 200.000 TPM, pero cuentan con gran capacidad de maniobra, posicionamiento dinámico y equipamiento para realizar la carga de crudo en el mar.


Petrolero Shuttle Stena Alexita, 127.500 TPM, construido en 1998 por Hashihama Shipbuilding Co (Japón). Foto realizada a su paso frente al Castillo de San Felipe (Ferrol), en septiembre de 2008


Coastal Tanker (Costeros): Son buques de hasta 16.500 TPM usados en trayectos cortos.


Petrolero Lagan de 6800 TPM, mide 105,20 metros de eslora total, 17 de manga, 9,80 de puntal y 7,80 de calado. Fue construido por Astilleros Armón en Vigo en 2008. (Foto Astilleros Armón).


General Purpose Tanker (Multipropósito): Van desde 16.500 a 25.000 TPM, operan en diversos tráficos.


Petrolero Campeón, 22.221 TPM, construido por Astilleros Españoles de Puerto Real (Cádiz) en 1999.



Handy Size Tanker: Se trata de buques de 25.000 a 45.000 TPM, ejemplos de áreas de operación son el Caribe, costa Este de los Estados Unidos, Mediterráneo y Norte de Europa.


Petrolero Handysize Marinoula, 45.000 TPM, construido en 2000 por Shipyard Brodosplit. (Foto Brodosplit)


Panamax: Con tonelajes entre los 55.000 y 80.000 TPM. Su nombre se debe a que originalmente las dimensiones de estos buques cumplían con las máximas permitidas para su tránsito por el Canal de Panamá (274 metros de eslora, 32 m de manga y 13 m de calado).


Petrolero Panamax Stena Poseidon, 75.000 TPM, construido en 2006 por Shipyard Brodosplit, Croatia. (Foto Stena).


Aframax: Derivados de la Average Freight Rate Assessment, se acepta un rango de entre 75.000 y 120.000 TPM. Sus tráficos habituales incluyen cargamentos entre puertos ubicados en áreas como el Caribe, el mar Mediterráneo o el Golfo Pérsico.


Stena Arctica, 116.500 TPM, construido en 2005 por Hyundai Heavy Ind. (Foto Stena)


Suezmax: Sus módulos van desde las 120.000 hasta los 200.000 TPM. En sus orígenes su nombre estaba vinculado a que el módulo con su mayor carga cumplía con las máximas dimensiones permitidas para el tránsito por el canal de Suez, aunque hoy en día navegan por este canal buques de hasta 300.000 TPM.


Petrolero Suezmax Valencia, 172.000 TPM, construido en 1977 en Bazán Ferrol. (Foto Bazán).


Petrolero Suezmax Montesperanza, contruido en Corea por Samsung Heavy Industries Co en 2012. (Foto Ibaizabal Group).


V.L.C.C. (Very Large Crude Carrier): Con pesos muertos desde 200.000 hasta 320.000 TPM. Por sus dimensiones se trata de buques que operan por lo general en terminales mar adentro.


Petrolero Munguía, 300.000 TPM, construido en 1977 por Astano (Ferrol), saliendo de la ría de Ferrol, frente al castillo de San Felipe (Foto Astano).


Petrolero Stena Vision, 312.600 TPM, construido en 2001 por Hyundai Heavy Ind. Co. Ltd. (Foto Stena).


U.L.C.C. (Ultra Large Crude Carrier): Son todos aquellos cuya capacidad de carga supere las 320.000 TPM. Estos superpetroleros aparecen en el mercado a finales de los años ’60. Debido a su gran tamaño son muy limitados para operar en aguas restringidas.


Petrolero Jahre Viking (ex. Seawise Giant), 565.000 TPM, construido en 1976 por Sumitomo H.I (Japón). Con 458,45 m de eslora total, 68,86 m de manga y 24,6 m de calado, fue el buque más grande de todos los tiempos hasta su desguace en  2010.


Petrolero Arteaga, con 325.795 TPM y 347,94 m de eslora, construido en Astano en 1972, fue uno de los más grandes petroleros fabricados en grada inclinada.


En la tabla siguiente se incluye un resumen de la clasificación de los petroleros por tamaño indicando también el precio promedio de petroleros de nueva construcción y petroleros usados;


CLASIFICACION DE PETROLEROS POR TAMAÑO


CLASE

TAMAÑO DWT

CLASIFICACION

TAMAÑO
DWT

PRECIO NUEVO

PRECIO USADO
General Purpose tanker
10,000–24,999
Product tanker
10,000–60,000

$43M

$42.5M
Medium Range tanker
25,000–44,999
Panamax
60,000–80,000
LR1 (Large Range1)
45,000–79,999
Aframax
80,000–120,000

$58M

$60.7M
LR2 (Large Range2)
80,000–159,999
Suezmax
120,000–200,000
VLCC (Very Large Crude Carrier)
160,000–319,999
VLCC
200,000–320,000

$120M

$116M

ULCC (Ultra Large Crude Carrier)
320,000–549,999
Ultra Large Crude Carrier
320,000–550,000



DESCRIPCION GENERAL:

Las diferencias básicas entre un buque de carga corriente y un petrolero son:

1-Resistencia estructural: En un buque normal la carga es soportada  por las cubiertas en el espacio de las bodegas; en un petrolero gravita sobre el fondo, forro exterior y mamparos. Además, en aguas agitadas se producen fuerzas de inercia que actúan sobre los costados y mamparos. La estructura del petrolero debe de ser más resistente que otros barcos. 

2-Estanqueidad al petróleo: Los tanques de carga deben ser estancos al petróleo y sobre todo a los gases producidos por él, que al mezclarse con el aire hacen una mezcla explosiva. Debe de evitarse que circuitos eléctricos pasen por los tanques o cámara de bombas.



Petrolero Aframax Eagle Atlanta, de 107.106 dwt, eslora 246 m, manga 42m, construido en Koyo Dockyard - Mihara, Japan, en 1999. Foto realizada en Gibraltar el 11 de Octubre de 2010.


3-Variación del volumen de la carga: La carga aumenta su volumen 1% por cada 10º C  de incremento de la temperatura. Si el tanque se llena mucho, al calentarse rebosaría. Y si se llena poco se tendrá un cargamento móvil que reduce la estabilidad y el espacio libre se llena de gases explosivos.

4-Sistema de bombas de carga y descarga de petróleo: La cámara de bombas suele estar a popa de los tanques de carga, para trasiego de la carga. Son bombas de gran capacidad y son movidas por vapor o motor eléctrico. 

5-Ventilación: Se producen vapores de petróleo en los cóferdams y cámara de bombas, son más pesados que el aire y es necesario expulsarlos de estos espacios.

Actualmente los petroleros de nueva construcción, por imperativo de la legislación vigente del Convenio Marpol, deberán de llevar protegidos los tanques de carga, con tanques de lastre o espacios que no sean tanques de carga o combustible. Es decir, contarán con doble casco, opcionalmente se podrá plantear el proyecto del buque con cubierta intermedia.


Distintos tipos de cuadernas maestras de aplicación en petroleros.



Los petroleros doble casco, en detrimento de los más antiguos diseños de un solo casco, son menos sensibles a sufrir daños y provocar vertidos en accidentes de colisión con otros buques o embarrancamiento.

Los cargamentos de un petrolero se dividen en:
        - Pesados o sucios: crudos, asfalto, fuel-oil.
        - Ligeros o limpios: gasolinas, gasoil, keroseno, etc.

Si se transporta crudo, fuel-oil y en general productos de gran viscosidad, hay que calentar los tanques, para darle fluidez a la carga y facilitar la descarga. El llenado y vaciado se hace por el fondo.

El lastrado se realizaba llenando con agua los tanques de carga, actualmente en los buques de nueva construcción llevan tanques de lastre separados.

Como complemento de los tanques de carga, están los tanques de decantación “Slop” destinados a retener los residuos de las mezclas generadas por el lavado de los tanques con crudo. Normalmente se disponen dos, a popa de los de carga.

La cámara de bombas de carga está situada a popa de la cántara, las bombas suelen ser turbobombas accionadas con vapor o bombas accionadas con motor eléctrico.

La propulsión actualmente suele ser por medio de motor Diesel lento (antiguamente se empleaban turbinas de vapor), se suelen incorporar también una caldera de gases de escape y una o dos calderas de mecheros para alimentar las turbobombas de carga y calefacción de tanques.

Cuando se vacían los tanques éstos se llenan con vapores de petróleo y gases explosivos, para eliminarlos se emplea el equipo de gas inerte. El gas inerte se obtiene por tratamiento de los gases de escape de los motores auxiliares o por medio e un generador independiente, el gas inerte es básicamente CO2.

Fuentes: Tecnología Marítítima (Blog).

 
Publicado el 2014-05-25 15:34:35 por Carlos Rodríguez | Abrir
 
Portacontenedores MOL CONFORT parte en dos navegando con mal tiempo
 
El fallo catastrófico del “MOL Comfort” comenzó el 17 de junio, cuando el casco del buque portacontenedores de 8.000 TEU se fracturó y separó en dos partes mientras navegaba cargado de contenedores con mal tiempo. Toda la tripulación fue rescatada sin consecuencias personales. 




A los pocos días, se hundió la sección de popa en la posición 19º 56´N y Longitud 65º 25´E, en una profundidad de alrededor de 3.000 metros, quedando a flote la de proa que comenzó su tránsito a remolque con destino a Omán,  mediante  buques de una compañía de salvamento contratada por el armador. Em las imáges se ve al remolcador de salvamento Capricorn tirando de la sección de proa del buque.





Sin embargo, el  pocos días después se desató un incendio en la sección de casco remolcada, que solo pudo controlarse varias horas después con la asistencia de un buque del Servicio de Guardacostas de India. 






Esta tragedia moverá a análisis y polémicas, dado que se trata del primer buque portacontenedores clasificado para utilizar acero de alto límite elástico en la estructura de su casco. Por el momento, la empresa ha decidido sacar de servicio para su revisión, a las seis unidades gemelas del “COMFORT”.


El MOL Comfort y otros buques de su misma serie, fueron los primeros que se construyeron utilizando acero de alto límite elástico, que tiene la propiedad de ofrecer una alta resistencia, reduciendo peso del casco del buque. Quizás está capacidad de elasticidad, haya afectado en unas circunstancias muy adversas, a la estructura del buque hasta partirse en dos mitades. La flexión debido a los momento flectores puede dar lugar a deformaciones excesivas que provocan fallos en determinados elementos estructurales los cuales pueden dar lugar a un encadenamiento de fallos en la estructura del buque.


Otro problema que suelen presentar  los grandes portancontenedores es "Parametric Rolling", y afecta a este tipo de buques debido a las particularidades de su diseño, con proas finas con poco volumen y popas anchas y con amplios volúmenes. Es posible que este problema tuviera alguna influencia en el desenlace del accidente.


El MOL Confort era un portacontenedores del tipo de 8000 TEUS, entró en servicio en 2008 con el nombre de “APL Russia”. Construido en el astillero japonés de Nagasaki, era propiedad de Mitsui OSK Lines y estaba operado por MOL Shipmanagement, de Singapur, desde julio de 2012. Tenía un registro bruto de 86.692 toneladas y medía 316 m de eslora total, 46 m de manga.

Nombre
MOL COMFORT
(ex APL Russia)
Tipo de Buque
Containership (8000-TEU type)
Sociedad Clasificación
NIPPON KAIJI KYOKAI
Año de construcción
2008
Astillero
Propietario
Ural Container Carriers S.A
Operador
MOL SHIPMANAGEMENT SINGAPORE - SINGAPORE
Puerto Registro
Nassau, Bahamas
Eslora
316 m
Manga
46 m
Calado
14,5m
Velocidad
25,25 Knots
Peso Muerto (DWT)
90613 tons
GT
86692 tons
Motor Principal
1xMitsubishi-Sulzer 11RT-flex96C
Potencia MP
62,920 kW, hélice de paso fijo.
Generadores Eléctricos
6x Diesel-Generadores: 14,625 kVa
Tripulación
26
Identificación:
IMO: 9358761,
MMSI: 311006900
Señal:C6XF2


El MOL Comfort es uno de los doce buques portacontenedores  post-Panamax (es demasiado grande para pasar el canal) de diseño similar construidos recientemente en Japón, el buque fue construido con el nombre de APL Russia para la compañía MOL Euro-Orient Shipping SA. Posteriormente en el 2012 cambió de propietario a Ural Container Carriers S.A. y de nombre por el actual.


El MOL Comfort estaba propulsado por  un motor de dos tiempos lento Mitsubishi-Sulzer 11RT-flex96C, uno de los motores más grandes del mundo, que proporciona una potencia muy elevada para permitir que esta mole se desplace a una velocidad de 25 nudos, y al mismo tiempo necesita consumir muy poco combustible en relación a la potencia suministrada, esto hace que el transporte de mercancías sea rápido y eficiente.




Los portacontenedores son los buques encargados de transportar carga en contenedores estandarizados; se utilizan para transportar todo tipo de mercancías por todo el mundo.



En el mundo marítimo a los contenedores se les hace referencia como TEUs (“Twentyfeet Equivalent Unit”). Es el tamaño que se ha establecido como base, tomando como unidad la capacidad de un contenedor de 20 pies. Al traducir el número de TEUs a un numero de ‘movimientos’ se asume una proporción de 1:1 entre contenedores de 20’. Pero como la proporción de contenedores de 40 está aumentando, esto afecta al factor TEUs, que a la vez también está incrementándose hasta valores de 1:5, y en un futuro cercano, será razonable asumir un factor de 1:6.
Es importante señalar la política informativa de la Naviera MOL, que  ha ido informando en su página web a diario de todas las novedades que se producían acerca del MOL Comfort, en un claro ejercicio de transparencia. 
 
 
Revisando los últimos comunicados, los inspectores de las sociedades clasificadoras concluyeron la necesidad de reforzar la estructura de los demás buques gemelos, para aumentar su resistencia longitudinal, además se cambiarán los procedimientos de estiva para evitar que una carga del buque erronea pueda dar lugar a esfuerzos excesivos en la estructura del mismo.


LINK:


 
Publicado el 2014-06-21 14:24:43 por Carlos Rodriguez | Abrir
 
Buque para transporte de gas natural British Emerald
 
El buque para transporte de gases licuados British Emerald fue el primer buque construido en Corea del Sur que incorporaba el nuevo sistema de propulsión DFDE.


 


Se trata por tanto del primer buque dentro de la nueva generación de buques LNG diseñados para ser más eficientes y rentables, con el objetivo de mejorar el rendimiento de explotación y en consecuencia maximizar beneficios, para ello cuenta con cuatro tanques de membrana Technigaz Mark III, que reducen las pérdidas de cargamento por boil-off y un sistema de propulsión DFDE más eficiente que el convencional de vapor, para reducir el consumo de combustible. Reduciendo las pérdidas por evaporación de la carga y reduciendo el consumo de combustible se consigue reducir costes y mejorar el rendimiento económico en la explotación del buque.


El British Emerald es la construcción nº 1777 del astillero Surcoreano de Hyundai Heavy Industries, ubicado en Ulsan, que es una ciudad de Corea del Sur, situada en la costa sureste del país, a 70 km al norte de Busán. Actualmente constituye un Área Metropolitana. Ulsán tiene cerca de 1,1 millones de habitantes.


Chung Ju-yung, fundó Hyundai, una empresa constructora, en el año 1947, luego de culminada la ocupación estadounidense posterior a la Segunda Guerra Mundial. Chung decidió ingresar al negocio de construcción de barcos a principios de la década de 1970 y construyó su propio astillero, a pesar de que Hyundai no poseía ni experiencia previa en este rubro, ni capital suficiente para llevar adelante el negocio; mucho menos la tecnología requerida para acometer dicha empresa. Sin embargo, la compañía se adjudicó la construcción de dos tanqueros VLCC (Very Large Crude Carrier) de 260.000 toneladas, encargados por el empresario griego George Livanos, cuando el futuro astillero Hyundai aún estaba en etapa de proyecto.

El 23 de marzo de 1972 empezaron las excavaciones de terreno en una estrecha franja de costa vacía en las afueras de la ciudad de Ulsan, para construir lo que se convertiría con los años en el astillero más grande del mundo. Debido a la premura por la adjudicación de la orden de construcción de los dos tanqueros, Hyundai realizó la construcción simultánea de los dos barcos y el astillero. Dos años más tarde, se realizó su ceremonia inaugural, también simultánea, de ambas obras, lo cual capturó la atención de la comunidad naviera internacional y marcó el primer hito en la historia de Hyundai como constructor de buques.


En febrero de 2002, Hyundai Heavy Industries se separó oficialmente del Grupo Hyundai, formando el Grupo Hyundai Heavy Industries, que incluye además a Hyundai Samho Heavy Industries y a Hyundai Mipo Dockyard.


El buque British Emerald cuenta con 288 m de eslora, 44,2 m de manga, 26 de puntal y 11,4m de calado, es un buque que cuenta con mucha capacidad de carga para su tamaño, nada menos que 155.000 m³, bastante más que los buques LNG convencionales con propulsión a vapor y tanques esféricos sistema Moss. Esta capacidad suplementaria se consigue gracias a los tanques de membrana y el sistema de propulsión DFDE, que hace que precise menos espacio y peso para la máquina, en comparación con la propulsión convencional de vapor.








En la tabla siguiente se recogen las características principales: 

BRITISH EMERALD
Tipo de buque:
LNG TANKER
Nombre:
British Emerald
Propietario:
BP Shipping, Sunbury On Thames, U.k
Operador:
BP Shipping, Sunbury On Thames, U.k
Puerto de Registro:
Isle of Man, United Kingdom
Sociedad clasificadora:
Lloyd´s Register
Astillero:
Hyundai Heavy Industries, Ulsan, nº 1777, South Korea
Año de construcción:
2007
Registro bruto:
99.600 GT
Desplazamiento (DWT):
79.000 t.
Eslora:
288,0 m (LOA)
Manga:
44,2 m
Puntal:
26,0 m
Calado:
11,47 m
Potencia instalada
Motores diesel Wartsila 2x12V50DF (11.400Kw) + 2x 9L50DF (8.550 Kw).
Generadores: 2 Converteam 6,6 kV (10.313 Kva) y 2 Converteam 6,6 kV (13.750 Kva). Maquinas de 14 polos salientes.
Sistema de Propulsión
Sistema DFDE, dos motores electricos y una hélice de paso fijo de 5 palas.
Velocidad
20 Knot
Capacidad de carga
155.000 m³ (100 % de carga), 4 tanques de membrana  Technigaz Mk III
Coste
185 millones de $
Identificación:
Call sign: MIBR
IMO number: 9333591
MMSI no.: 235050369










SISTEMA DE CONTENCIÓN TECHNIGAZ MARKIII





SISTEMA DE PROPULSIÓN DFDE (Dual Fuel Diesel Electric)

El sistema de propulsión Diesel-eléctrica con doble combustible, conocido como sistema DFDE, es una tecnología basada en el empleo de motores diesel de 4 tiempos duales, quemando gas a baja presión y/o combustible líquido (gasoleo o Fuel-oil), los cuales se utilizan exclusivamente como generadores para producir energía eléctrica para todo el buque, mientras que para la propulsión se utilizan grandes motores eléctricos de CA, que son los que impulsan la hélice
Propulsión DFDE de MAN, con motores de 4t, con posibilidad de quemar gas a baja presión o MDO (HFO con pretratamiento).
 
La planta de potencia electrica del British Emerald está compuesta por cuatro motores diesel de media velocidad y cuatro tiempos, diseñados para utilizar doble combustible (líquido y gas); hay 2 grandes Wärtsilä 12V50DF y dos 9L50DF más pequeños, que accionan los alternadores principales y proporcionan una potencia conjunta de 39,9 MW.





Motores Wartsila de la serie 50DF, preparados para funcionamiento dual.

Los sistemas de propulsión clásicos con turbinas de vapor para los buques de transporte de LNG proporcionan un rendimiento del combustible inferior al 30%, mientras que en la actualidad los sistemas de propulsión eléctrica pueden obtenerlo con más del 40%. En los buques de transporte de LNG, esto se traduce en una reducción muy importante del consumo de combustible. Además, puesto que el sistema de propulsión eléctrica es más flexible para la ubicación de los elementos, el espacio de carga puede ampliarse a la cámara de máquinas, aumentando significativamente capacidad de carga del buque.
Aunque existe la tecnología de propulsión con motores lentos de doble combustible (por ejemplo los motores MAN ME-GI), la necesidad de elevar la presión del gas hasta los 250 – 300 bar de presión complica y encarece la instalación, además el elevado consumo eléctrico de la planta de compresores reduce el rendimiento global, quizá por ello esta tecnología no se ha difundido en buques LNG por el momento.
Al aumentar el tamaño de los buques, también se hizo necesario sobredimensionar la capacidad y potencia de las bombas de descarga, este aumento de potencia de las bombas también favorece el poder realizar la descarga en menos tiempo, lo cual es ventajoso para la explotación del buque. Las bombas de carga son accionadas eléctricamente y sumergidas en los tanques de LNG, que se emplean para bombear el gas hacia el exterior del buque en los terminales de carga. La potencia eléctrica instalada se aumentó a más de 10 MW para los buques de transporte de 140.000 m3 de capacidad, lo que exigió equipos de a bordo de alta tensión, y una planta de potencia eléctrica sobredimensionada, estas necesidades se consiguen automáticamente con una planta propulsora diesel electrica, ya que ésta ya existe para mover el barco, por lo cual el factor de utilización de la misma es más alto en todas las condiciones de operación.


No obstante, los buques de transporte de LNG también se han seguido construyendo con propulsión por turbina de vapor, pero ha ido aumentando el interés por otras alternativas. En el año 2000, el fabricante de motores Wartsila presentó en el mercado motores de combustión de dos combustibles que podían trabajar tanto con gas como con diésel. Estos motores de 4 tiempos estaban diseñados básicamente para producir energía eléctrica y funcionaban a régimen constante, por lo cual precisaban de distribución eléctrica y sistema de propulsión con motores eléctricos para accionar la hélice.

Incluso si se consideran las pérdidas de conducción eléctrica, el rendimiento total de la propulsión con el sistema de dos combustibles, conocido como DFEP era de alrededor del 42%, mucho mejor que el 30% proporcionado por las turbinas de vapor. En la actualidad hay dos proveedores de motores de dos combustibles en el mercado de los buques LNG, Wartsila y MAN.


La flexibilidad para la disposición de los diesel-generadores que proporciona del sistema DFEP es muy superior a la obtenida con propulsión convecional con maquina motriz acoplada mecánicamente a eje de cola, los cual tiene la ventaja de  permitir la acomodanción de más carga. Se pueden montar los motores en una cubierta de nivel superior, reduciendo el volumen de conducciones de gases de escape que suele necesitarse cuando los motores se colocan en cubiertas inferiores. No existe conexión mecánica entre los equipos (es decir, generadores, convertidores, transformadores y motores de propulsión) sino únicamente cables, de forma que se pueden disponer los equipos de forma que se optimicen las ganancias de espacio. Esto ha supuesto que se haya podido ampliar significativamente la capacidad de los buques de transporte de GNL sin variar sus dimensiones exteriores.






FUENTES:
- WARTSILA,  
- BP Shipping
 
Publicado el 2013-12-29 13:45:10 por Carlos Rodriguez | Abrir
 
La Operación Elcano: Castillo de la Luz y Castillo de Lopera
 

Una audaz operación de cirujía naval para reutilizar las popas de unos petroleros con propulsión a vapor en dos bulkcarriers consumiendo carbón


Botadura del Bulkcarrier Castillo de la Luz (buque híbrido).Ref [6].


Durante la crisis del petróleo de los años 70, debido a los considerables aumentos en el precio del crudo y la incertidumbre de una continuidad en su suministro, se volvió la vista hacia el carbón como fuente primaria de energía térmica. El rendimiento térmico de los motores diesel era mucho mejor que el obtenido con el ciclo de turbinas de vapor, sin embargo los motores no tienen la posibilidad de consumir combustibles sólidos como el carbón, el cual es un combustible mucho más económico que el petróleo y su precio más estable. Esta diferencia de precio puede llegar a compensar la diferencia de consumos, pudiendo darse el caso que un buque que utilice carbón como combustible sea más rentable que otro buque equivalente propulsado con motores diesel.




El precio de los combustibles marinos está directa y proporcionalmente ligado al precio del crudo. Hasta 1973, el coste del combustible era mínimo y por ello los buques no tenían grandes disposiciones de ahorro energético. Se buscaba la potencia de las máquinas y la simplicidad de operación y mantenimiento, en vez de la eficiencia económica. Se usaban turbinas de vapor de pocas etapas, calderas sin economizadores, motores diesel de carreras cortas y quemando combustible ligero, turbo soplantes sencillas, e incluso motores no sobrealimentados, maquinaria de cubierta de vapor, turbogeneradores y un amplio surtido de equipos de baja eficiencia energética. La subida de precios del petróleo de los años setenta propició el rápido abandono de las turbinas de vapor en los buques.

En España, durante el principio de la década de los años 80 se realizó el interesante experimento de cortar dos petroleros Suezmax, uniendo luego la popa con máquina propulsora por turbina de vapor con el casco de un bulkcarrier de nueva construcción (en la botadura lleva la popa con motor diesel que será cortada y unida al petrolero), creando un granelero con propulsión por turbinas y consumiendo carbón.



Secuencia de la operación Elcano (cortar y pegar), al petrolero se le corta su popa, spues se construye en grada un buque hibrido que será cortado, con la popa para el petrolero y el casco para el bulkcarrier, finalmente se le une la popa con turbinas al bulkcarrier y la popa con motor al petrolero.Ref [4]


Estos buques fueron el “Castillo de la Luz” (1987 – 1996)  y “Castillo de la Lopera” (1985 – 1996), que era dos bulkcarriers carbóneros construidos por la E.N Bazan para la E.N. Elcano, en su “operación cortar y pegar”, que consistió básicamente en aprovechar las instalaciones de turbinas de unos petroleros que no resultaba rentables con los nuevos precios del crudo, pero que podían utilizarse en los nuevos buques, quemando carbón cargado en origen. La operación se llevo a cabo intercambiando las partes de popa, de ahí el nombre de la operación antes citada.




La operación llevada a cabo por los trabajadores de la E.N. Bazan, fue tremendamente complicada y audaz, aprovechando hasta el último metro del dique, llegando durante esta operación a la cima de la ingeniería naval, marcando un hito a nivel mundial. Ref [6]


Las popas de esos buques bulkcarriers pertenecieron a los petroleros “Castillo de Lorca” y “Castillo de Montearagón”, construcciones 143 y 149 de E. N. Bazan de El Ferrol. Su planta propulsora era de turbinas Bazán-Kawasaki, con la típica disposición de dos turbinas: Alta y Baja Presión conectadas en paralelo a una caja reductora para dar salida a un solo eje. Las turbinas eran de acción, teniendo la de Baja algunas etapas de reacción. La turbina de Ciar estaba situada también según la disposición típica de los buques de turbinas, en el mismo eje que la de Baja, y constaba de dos etapas Curtis. Tenían una potencia total de 32.000 CV y llevaban dos calderas Kawasaki a 65 k/cm2 y 515º C de vapor recalentado quemando HFO.



Petrolero Castillo de Lorca, construido en 1975 por la E.N. Bazan con propulsión a vapor, pero después de 1985 operó con un económico motor diesel B&W que lo hacía mucho más eficiente.Ref [6]


Para utilizar carbón como combustible, además del Fuel-oil, fue necesario equipar a los buques con calderas adecuadas para este combustible, además de otros equipos necesarios para la preparación del carbón antes de pasar a la caldera.

Se consideraron tres formas de quemarlo en calderas: como carbón pulverizado; en lecho fluidizado; o con parrillas mecánicas. La carga a mano quedaba descartada en la sociedad actual.

El carbón pulverizado es el sistema más empleado en calderas terrestres de gran producción de vapor. Por tanto, aunque la experiencia marina haya sido escasa y poco afortunada (entre otras cosas porque no en todos los puertos había carbón adecuado) era lógico pensar en su aplicación abordo. No obstante, el polvo de carbón exige una instalación (molinos, secadores, etc) para su preparación, con el consiguiente espacio, inversión y gastos de mantenimiento. Además, aunque las partículas del polvo de carbón sean muy pequeñas, tardan en quemarse, por lo que la cámara de combustión ha de ser particularmente grande. Y en la manipulación y conservación del polvo hay que establecer condiciones especiales para evitar el peligro de explosión.

El lecho fluidizado tiene ventajas parecidas a las del carbón pulverizado, pero supone mucho menor gasto y espacio, por lo que entra en lo posible que en el futuro sea un sistema recomendable. Pero en los años en que se trato de utilizar, estaba todavía en desarrollo y la experiencia marina era demasiado escasa.

La solución estaba, por tanto, en las parrillas mecánicas. Pero se habían empleado poco a bordo y no dejaban de presentar dificultades; como sucedió en las que se montaron en algunos barcos españoles durante la guerra del 39.


  


Calderas de carbón con hogar mecánico de parrilla móvil. Utilizadas en los buques de la E.N Elcano. Ref [2].


La planta propulsora original del petrolero contaba con dos calderas de F.O. de 50/75 t/h, y con una condición de vapor de 50kg/cm² y 515º C.

Para reducir al mínimo los cambios se tomaron las siguientes decisiones:
1-Instalar solamente una caldera de carbón capaz de producir todo el vapor necesario para navegar en condiciones normales.

2- Conservar una de las calderas existentes de F.O para usarla como caldera de vuelta a casa, para uso en puerto o en caso de faltar carbón y por seguridad, mantenimiento, etc

La caldera de carbón seleccionada es de Combustión Engineering tipo V2M9S, con una producción normal de 80t/h y una m.c.r. de 92t/h. Las condiciones de vaporización eran de 60 kg/cm² y 495º C. La parrilla era fabricada por Detroit Stoker e incorporaba cinco cargadores.

Para una producción de 24.000 SHP, la caldera debería producir aproximadamente 75t/h de vapor y consumir 9-9,5 t/h de carbón térmico de 6000 kcal/kg.

Respecto a la planta original de petrolero fue modificado el ciclo e vapor, eliminando el calentador de aire regenerativo, al igual que los calentadores de la tercera y cuarta fases. El ciclo previo con cuatro sangrías fue sustituido por otro de dos, y  el agua de alimentación corría directamente desde el calentador del desaireador al economizador, con una temperatura de unos 150º C. Esto trae como resultado un rendimiento algo menor, pero con la ventaja de una mayor sencillez del ciclo.

Para compensar la disminución de rendimiento del ciclo de vapor se pensó en mejorar el rendimiento global de la planta instalando un alternador de cola y una bomba de alimentación eléctrica, lo cual proporcionaba una mejora importante respecto a la planta original.

Para evitar la contaminación por polvo de carbón principalmente problemático en puerto se había previsto la instalación de un colector de polvo mecánico, con un rendimiento del 95%. Pero en caso necesario se utilizarían en puerto solamente los quemadores de F.O. para evitar la emisión de humos negros contaminantes.


Corte de la sala de máquinas del Granelero Castillo de la Luz. Ref [4


El " Castillo de la Luz" y el " Castillo de Lopera" estuvieron navegando y quemando carbón, eran las construcciones 186 y 188 de la E.N. Bazan, tenían 81.035 GT y 47.335 NT, con 274 metros de eslora, 46 de manga y 24 de puntal. Disponían de 10 bodegas, las bodegas nº 4 y 6 eran la bodega de consumo (carboneras bunker con capacidad para 13.000 m³) y estaban situadas a media eslora, éstas tenían tolvas (la de proa con fondo plano y la de popa con fondo de dientes de sierra) por donde caía el carbón, de aquí pasaba a través de una tubería, a la que se le inyectaba aire y era conducido hasta la sala de máquinas. El carbón ya en la sala de máquinas caía en una especie de molinillo, que molía las piedras de carbón, y una vez molidas iban a la caldera para ser quemadas. Navegaban consumiendo carbón, pero al llegar a puerto se cambiaba a F.O. para hacer las maniobras de entrada y salida.





Granelero Castillo de la Luz en navegación. Ref [5]
 

Granelero Castillo de Lopera, botadura realizada en Bazan (buque híbrido). Ref [5]


La capacidad de carga en las carboneras bunker era de unas 25.000 m³ de carbón a esto hay que sumar 7.000 m³ de combustible líquido, lo cual le proporciona un incremento de la flexibilidad y permitiendo largos viajes mixtos con mineral/carbón utilizando el combustible líquido para completar el viaje. 


Granelero Castillo de la Luz, disposición de bodegas. Ref [4]


El aspecto más problemático y que generó mas estudios fue el proyecto del sistema de trasiego del carbón, ya que no se quería limitar las posibilidades operacionales del buque cuando se consumieran gran variedad de carbones con diferentes granulometrías y grados de humedad. En el fondo de las carboneras se instalaron las tolvas (12 en la de popa y 4 en la de proa), en el fondo de estas tolvas se instalaron unos alimentadores mecánicos, que trasegaban el carbón a las bombas neumáticas. Entre la tolva y el alimentador mecánico había un sistema de trituración y tamización con el fin de adaptar las dimensiones del carbón a las necesidades del cargador (36mm) y separar cualquier materia extraña que pudiera contener el carbón. Para llevar el carbón hasta la caldera en la popa se instaló un sistema neumático de alta presión en fase densa.


Granelero Castillo de la Luz, navegando y consumiendo carbón. Ref [5]


Estos barcos tenían ruta casi fija, se cargaba en Richards Bays (Sudáfrica), y descargaban en España. Otras veces descargaban en Rotterdam e iban a cargar al Roberts Bank o en Hay Point.

Estos barcos los volvieron a cortar y pegar con su parte original sobre el año 1996. Este trabajo fue realizado en el astillero Keppel de Singapur. En la imagen siguiente se ve la parte de popa del "Castillo de Lorca" después de haber sido cortada, esperando a ser unida a las bodegas del "Castillo de Lopera". El resultado fue el "Castillo de Simancas".


Astillero Keppel de Singapur, bulkcarrier Castillo de Simancas.Ref [1]


Bulkcarrier Castillo de Simancas navegando con propulsión diesel.Ref [1]


Esta es la increible historia de una operación de ingeniería naval al máximo nivel que se proyectó y llevó a cabo hace 25 años por técnicos de Bazán, marcando un hito como una de las operaciones de construcción naval más importantes del mundo en esa época, aunque desafortunadamente los buques no tuvieron demasiado éxito durante su vida operativa principalmente por problemas asociados al trasiego y manejo del carbón, tecnología muy novedosa y que precisaba de mayor inversión y desarrollo, ello hizo que después de poco tiempo se abandonara el sistema, volviendo a reformar los buques,  por lo que solamente se utilizaron durante unos 10 años.


FUENTES: 


[2] Libro Máquinas para la Propulsión de Buques, Enrique Casanova Rivas, (edic. 2001).

[3] Libro Evolución de la Propulsión Mecánica, Luis de Mazarredo (edic. 1992)

[4] Revista Ingeniería Naval nº 553, Julio de 1981

[5] Libro Empresa Naviera Elcano. Seis décadas de historia, por  Juan Carlos Diaz Lorenzo, ISBN: 9788488605849.

 
Publicado el 2013-12-31 11:17:54 por C. Rodriguez | Abrir
 
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