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domingo, 18 de marzo de 2012

Carguero multipropósito Da Tong Yun

El buque carguero Da Tong Yun es la sexta unidad de la serie de ocho buques multipropósito para cargas pesadas de 28.000 DWT construidos en China, y operados por COSCO.

Da Tong Yun cargando en puerto.
El Da Tong Yun fue la construcción nº 79 de los astilleros chinos de Huanghai Shipbuilding y entró en servicio en el año 2011. Cuenta con una eslora total de 166,5m, manga 27,4m, puntal 14,2m y calado 8,5m. El buque está equipado con tres potentes grúas de 200t de capacidad de izado cada una, y 400t en operación combinada de dos gruas. La cubierta de carga posee unas dimensiones de 132m de largo por 23m de ancho, la cual es adecuada para transportar largas y pesadas cargas, tales como maquinaria pesada, barcos pequeños, gabarras y también contenedores. La estiba de cargas pesadas de gran tamaño, es muy exigente y no permite ningún error, sino que requiere cálculo por ordenador, la estiba electrónica y el diseño elaborado de manera que el peso de la carga no se concentre en un solo lugar, lo cual va en contra de la seguridad en el transporte.

Plano del Da Tong Yun. (fuente COSCOL)
Video del  Da Tong Yun entrando en la Ria de Ferrol en Marzo del 2012 para cargar equipos eólicos:


La compañía COSCO Shipping Company Limited (COSCOL) fue fundada el 8 de Diciembre de 1999. Siguiendo su objetivo original, ha establecido una flota de buques fuerte y competitiva, desarrollando una fuerte expansión en el mercado del transporte marítimo en los últimos años. Actualmente se ha convertido en una de las compañías más grandes de China y también del mundo con buques especializados y ha sido seleccionado como referencia por la SSE Corporate Governance Index. COSCOL es propietaria y opera cerca de 100 buques, incluiyendo los semi-sumergibles, de carga pesada, multipropósito, ro-ro/lo-lo, buques de carga general y car carriers. Con base en la China continental, COSCOL ha formado una red de operación global que cubre Hong Kong, Corea del Sur, el sudeste de Asia, EE.UU., Europa, Australia, África y Asia occidental. Ha creado un servicio de línea regular competitivo  desde el Lejano Oriente a Oriente Medio, Europa, Golfo Pérsico, América y África.

 Características Técnicas:
En la tabla siguiente se pueden observar las características del DA TONG YUN comparadas con las del SPAARNEGRACHT, ambos buques multipropósito de dimensiones similares:


DA TONG YUN
SPAARNEGRACHT
Tipo de buque
Buque multipropósito
Buque multipropósito
Nombre:
DA TONG YUN
 Spaarnegracht
Propietario:
COSCO Shipping Company Limited
 Spliethoff  (http://www.spliethoff.com/)
Operador:
COSCOL
 Spliethoff
Puerto de registro:
Hongkong [HK]
 Amsterdam, Netherlands [NL]
Astillero:
Shandong Huanghai Shipbuilding Co., Ltd., nº 79
 Tsuneishi Shipbuilding, Japón, nº 1174.
Entrada en servicio:
2011
 September 2000
Sociedad de clasificación:
N/D
 Lloyds Register, 100 A1, 1A
Tonelaje:
20.949 GT
 21.400 GT
Desplazamiento:
28.450 t
 18.900 t
Eslora:
166,50m
 168,21 m
Manga:
27,40m
 25,20 m
Calado:
8,50m (Draught Disign)
 10,74 m
Potencia instalada:
1 x Diesel B&W 6S40ME-B9
Potencia 9.260,7 bhp (6.810 kW)
 1 x Diesel Wärtsilä 6L64 diesel , potencia 16.400 bhp (12.060 kW)
Propulsión:
1 hélice de paso controlable a  popa.
 1 hélice de paso controlable a  popa; 1 hélice de maniobra a proa.
Velocidad:
15,20 kn
 En lastre 18 kn / cargado 17 kn
Capacidad de carga:
- Cargo hold volume (grain): 39.100 m³

- Container capacity: 1735 TEU
  
-Cargo handling cranes: 3x200 t
  - Cargo hold volume (grain):
22.780 m³.
  - Container capacity (deck): 658 TEU
  - Container capacity (holds): 1.136 TEU
 - Reefer capacity -  up to 850 kW
 -Cargo handling cranes: 3x120 t
Identificación:
Call sign: VRJL3
IMO number: 9451343
MMSI no.: 477108600
 Call sign: PDBO
 IMO number: 9202558
 MMSI no.: 246452000

  El buque chino a pesar de ser 11 años más moderno muestra un diseño aparentemente más convencional que el buque Neerlandés, que posee más eslora pero menos manga y posee menos desplazamiento, lo cual da a entender que posee unas líneas más finas, las cuales son más adecuadas para desplazarse a más velocidad. Un elemento importante del que carece el Da Tong Yun es de hélices de maniobra,  muy necesarias para facilitar  las maniobras de atraque y desatraque en puerto.


El buque DA TONG YUN está más orientado para transporte de cargas pesadas, con gruas sensiblemente más potentes que las que lleva el Spaarnegracht, tambien el buque chino es superior en cuanto a capacidad de carga, tanto en volumen como en peso. Aunque ambos buques pueden llevar contenedores parece más adecuado para este cometido el Spaarnegracht por ser sensiblemente más rápido y tiener la posibilidad de transportar contenedores refrigerados (Reefers), los cuales precisan de red de potencia eléctrica para conectarlos.

Spaarnegracht saliendo de la ría de Ferrol en el año 2006, vista de aleta de estribor.

Spaarnegracht saliendo de la ría de Ferrol en el año 2006, vista de amura de estribor.

Se observa que el buque Neerlandés es mucho más potente con un 43,5% más de potencia, lo cual le permite una velocidad más elevada, aunque sorprende que esta sea de apenas tres nudos más. En la práctica esta diferencia debería ser mayor, ya que el buque chino, a pesar de poseer un muy buen motor en cuanto a tecnología, parece ligeramente subpotenciado para la velocidad anunciada y su superior capacidad de carga. Navegando con cargas voluminosas y con viento de proa, la diferencia de velocidad debería ser bastante superior a esos tres nudos, además de que el buque Neerlandés siempre va a contar con más márgen de máquina.

 Motor Principal:
El DA TONG YUN está propulsado por un motor de dos tiempos diesel de última generación, el MAN B&W 6S40ME-B9, el cual también fue fabricado en China, con licencia MAN B&W, por la compañía QINHUANGDAO BEIFANG MARINE PARTS&MACHINERY IMP.&EXP.CO.,LTD, empresa que también es bastante reciente puesto que fue creada en el año 2000.

Motor B&W 6S40ME-B9 instalado en la sala de máquinas (Foto MAN B&W, www.mandieselturbo.com).

En la tabla siguiente comparamos el motor del Da Tong Yun con el del Spaarnegracht, Wartsilla 6L64C que pertenece a la serie de motores de cuatro tiempos más grandes y potentes del mundo. La comparativa no es más que informativa ya son motores separados 11 años en evolución técnica, además de no ser  tampoco comparables en  potencia. A pesar de ello llama la atención que el Wartsilla consume sensiblemente menos a pesar de su antigüedad y de ser un motor de media velocidad.


WARSILLA 6L 64C
B&W 6S40ME-B9
Tipo de motor
4T, Diesel
2T, Diesel
Nº Cilindros
6
6
Sistema barrido
Turbo+Intercooler
Turbo+Intercooler
Diametro (mm)
640
400
Carrera (mm)
900
1770
Cilindrada unit (l)
289,53
222,42
Cilindrada total (l)
1737,18
1334,55
Potencia efectiva (Kw)
12060
6810
Velocidad (r.p.m)
333,3
146
Par Motor (Kg-m))
35222,0
45404,3
P.m.e, medida (bar)
24,99
20,97
Peso del motor (Kg)
232
131
Velocidad media del piston (m/s)
10,0
8,6
Cons. específico a 100% MCR (g/kw.h)
164
175
Potencia especifica (Kw/L)
6,94
5,10
Densidad de potencia (Kw/T)
52,0
52,0
Rendimiento efectivo (100% MCR)
0,514
0,482

 El motor B&W 6S40ME-B9 es un motor con control electrónico de la serie ME, con carrera superlarga y 40cm de diámetro de cilindro, esta versión cuenta con árbol de levas para accionar las válvulas de escape (S40ME-B9), pero existe otra versión de motor más compacto que no tiene árbol de levas (S40ME-C9).
Sección de Motor B&W 6S40ME-B9 (Foto MAN B&W, www.mandieselturbo.com)

Motor B&W 6S40ME-B9, análisis FEM de temperaturas en cámara de combustión y pistón (Foto MAN B&W, www.mandieselturbo.com)

Motores con control electrónico:
Los motores controlados electrónicamente, motores llamados inteligentes se introdujeron en el mercado a partir del año 2002-2003, con las versiones de control electrónico; MAN B&W ME y Sulzer RT-flex, las cuales partían respectivamente de los modelos ya establecidos MAN B&W MC y Sulzer RTA.

Tanto MAN B&W Diesel como New Sulzer Diesel demostraron que el funcionamiento del motor sin árbol de levas era posible, aplicando control electrónico en la inyección de combustible y en los sistemas de actuación de la válvula de escape.

La continua inversión en I+D dio lugar a una generación de "motores inteligentes" muy fiables, los cuales monitorizan su propia condición de funcionamiento y ajustan los distintos parámetros de trabajo para obtener un rendimiento óptimo en todos los regímenes de funcionamiento, incluida también la optimización del consumo de combustible, así como distintos modos de reducción de las emisiones contaminantes.

Los datos de funcionamiento del motor son constantemente monitorizados y comparados con los valores definidos por los expertos del sistema, si se detectan desviaciones entonces son adoptadas de forma automática medidas correctoras para restablecer la situación a valores normales.

Para hacer frente al objetivo de flexibilidad operativa, MAN B&W Diesel, explica que es necesario ser capaz de cambiar los tiempos de la inyección de combustible y de los sistemas de actuación de las válvulas de escape con el motor en marcha. Para lograr este objetivo con el sistema tradicional de árbol de levas supondría una complejidad mecánica que tendría un perjuicio para la fiabilidad del motor. Con un motor sin el árbol de levas tradicional este inconveniente es solucionado. Otras ventajas es que son capaces de monitorizar su propia condición y ajustar los parámetros principales para optimizar el comportamiento en un modo de funcionamiento seleccionado.

También pueden añadirse nuevas características operacionales durante el tiempo de vida en servicio de un buque, mediante la actualización del sistema software, que pretenden incrementar el valor de reventa del buque.

Para satisfacer el objetivo de la fiabilidad es necesario disponer de un sistema que pueda proteger de forma activa el motor de daños causados por sobrecarga, la falta de mantenimiento y un mal ajuste. La monitorización del motor permite recoger datos de su estado de funcionamiento en tiempo real, esta información es procesada y analizada por software, activando las medidas correctoras necesarias para salvaguardar la seguridad del motor.

Una condición del sistema de monitorización debe ser utilizada para evaluar el estado general del motor, manteniendo así su funcionamiento y mantenimiento de sus parámetros de funcionamiento dentro de los límites. La condición del sistema monitorización y evaluación es un sistema on-line con muestreo automático de todos los datos de funcionamiento normales del motor, complementados por las mediciones de presión del cilindro. El sistema presentará un informe e intervendrá activamente cuando los parámetros de funcionamiento muestren desviaciones insatisfactorias. Los datos de presión del cilindro entregados por el sistema de medición se utilizan para diversos cálculos:
- La presión media indicada es determinada como un chequeo de la distribución de cargas en el cilindro, así como la potencia total del motor.
- La presión de compresión se determina como un indicador de fugas excesivas causados por, por ejemplo, una válvula de escape quemada o rotura de aros de pistón (la condición es generalmente acompañada por un aumento en la temperatura de los gases de escape del cilindro en cuestión).
- La temperatura de la pared del cilindro es monitorizada como un indicador adicional del estado de los aros del pistón.
- La presión de combustión se determina para controlar los tiempos de la inyección y para el control de las cargas mecánicas.
- La tasa de aumento de presión (dP/dt) y la tasa de liberación de calor son determinados para la evaluación de la calidad de combustión como una advertencia en caso de "malos combustibles" y para indicar cualquier riesgo de problemas en los aros de pistón en caso de altos valores dP/dt.

El sistema de monitorización de la condición del cilindro tiene por objeto detectar fallas tales como fugas en los aros de pistón, ralladuras en la camisa interior del cilindro y combustión anormal. La detección de anomalías graves por los sistemas integrados da lugar a un cambio en el modo de funcionamiento del motor, pasaría a funcionar en “modo de protección del motor”.  El sistema de control contiene los datos para un funcionamiento óptimo en una serie de modos diferentes, como "modo de ahorro de energía”, “modo de control de emisiones” y diversos modos de protección del motor. El limitador de carga del sistema (sistema de cumplimiento del diagrama de carga) tiene por objeto prevenir cualquier sobrecarga del motor en condiciones tales como mar gruesa, casco sucio, navegación en aguas poco profundas, hélice demasiado pesada o potencia excesiva absorbida por el alternador de cola. Estas funciones aparecerán como algo normal en las futuras especificaciones técnicas de compra.

El sistema de inyección de combustible funciona sin árbol de levas convencional, utilizando alta presión de aceite hidráulico impulsado por una bomba como fuente de potencia y un servo con control electrónico para controlar la bomba de inyección. Los aspectos positivos del sistema electrónico incluyen una considerable mejora del rendimiento de la combustión, de la eficiencia y, por tanto, de las emisiones contaminantes. Además, es posible reducir de manera apreciable la velocidad de funcionamiento lento del motor, que tiene ventajas cuando el buque maniobra en aguas congestionadas, como por ejemplo el Canal de Suez. Por otra parte, la mayor utilización de sensores en los motores abre nuevas posibilidades de tareas adicionales, tales como la monitorización de la condición y la detección temprana de un posible daño. Para estos propósitos hay disponibles muchos más puntos de medida de los que había anteriormente.

Tanto Wärtsilä como MAN B&W pretenden una flexibilidad operacional sin precedentes en términos de ahorro de combustible y optimización de las emisiones, una mejora de la fiabilidad y la maniobrabilidad (gracias a modos de velocidad de funcionamiento extremadamente lenta), y costes de funcionamiento más bajos durante el ciclo de vida. También facilitan una operación más sencilla y sin problemas por la tripulación.

Fuentes: COSCOL, MAN B&W, Wärtsilä

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