HISTORIA DE ASTANO EN EL SECTOR OFFSHORE

La historia de ASTANO (actualmente denominado Navantia-Fene) en la construcción de artefactos OffShore comenzó en 1991 con la plataforma Drillmar, sumando un total de nueve artefactos, de diversos tipos, FSU, FPSO, DrillShip y una plataforma.

266	Drillmar I	Plataforma	15-09-1989	16-07-1991
267	Gryphon A	F.P.S.O.	15-04-1992	26-02-1993
269	Alba FSU	F.S.U.	09-03-1993	30-08-1993
273	Petrojarl Foinaven	F.P.S.O.	28-08-1995	25-10-1996
274	Captain FPSO	F.P.S.O.	02-07-1996	21-12-1996
275	Discoverer Enterprise	Drill Ship	12-12-1997	06-08-1998
276	Discoverer Spirit	Drill Ship	14-05-1999	06-10-1999
277	Discoverer Deep Seas	Drill Ship	22-12-1999	26-06-2000
279	Farwah	F.P.S.O.	07-10-2002	04-04-2003

1) La historia del astillero de Fene ASTANO en el sector off-shore se inició en 1987, con la puesta de la quilla de la plataforma "Drillmar I" (construcción nº 266), que fue entregada al armador en julio de 1991. Esta plataforma semisumergible operó en diversos campos petrolíferos de la costa de África.

Botadura de la plataforma Drillmar I. Foto: Astano.

Plataforma Drillmar I terminada preparada para ser remolcada a su destino. Foto: Astano.

Su diseño responde al de Friede & Goldman, perteneciente al tipo L-1033 con una capacidad para operar en profundidades de hasta 457 metros en aguas calmas. Esta dotada de dos propulsores con tobera y motores eléctricos de 3.750 caballos de vapor.

Características
Tipo de buque: Platafórma semisumergible y auto-propulsada.
Casco: Acero
Armador: Drillmar
Arqueo bruto, en toneladas: 15.122
Arqueo neto, en toneladas: 4.537
Eslora, en metros: 82,30
Manga, en metros: 61,98
Puntal, en metros: 7,62
Lámina de agua, en metros 457
Tripulación 96 personas
Cuenta con un hospital para 6 personas
Fecha, de contrato: 16 mayo 1986
Fecha, puesta en quilla: 14 julio 1978
Fecha, de botadura: 15 septiembre 1989
Fecha, de pruebas: 20 noviembre 1990
Fecha, de entrega: 16 julio 1991

2) La armadora noruega "Kerr MeGEE", fue la primera en adjudicar al astillero la construcción de un FPSO, fue el "Gryphon A"(construcción nº 267), entregado en febrero de 1993 y que sigue operando en los campos petrolíferos del Mar del Norte.

Durante la botadura del Gryphon A, se hundión el remolcador Prioriño, también fabricado eb Astano, posteriormente fue reflotado y volvió al servicio activo.

Gryphon A siendo terminado en Astano.

Salida de la ría de Ferrol del FPSO Gryphon A, con destino al Mar del Norte. Foto: Astano.

Turret del Gryphon A. Foto: Astano.

FPSO Gryphon A operando en el mar del Norte

FPSO Gryphon A trasvasando crudo a un petrolero shuttle

FPSO Gryphon A operando en el mar del Norte, visto de través

Características
Tipo de buque: P.T.S. 850-C
Casco: Acero
Armador: KERR MeGEE
Arqueo bruto, en toneladas: 69.242 TRB
Arqueo neto, en toneladas: 23.020 TAN
Peso muerto, en toneladas: 92.600 TPM
Eslora, en metros: 250,35 m.
Manga, en metros: 41 m.
Puntal, en metros: 23,60 m.
Capacidad de almacenamiento 544.000 barriles
Fecha, de contrato: 4 de diciembre de 1989
Fecha, puesta en quilla: 12 de diciembre de 1990
Fecha, de botadura: 15 de abril de 1992
Fecha, de pruebas: 8 de febrero de 1993
Fecha, de entrega: 26 de febrero de 1993

Propulsor: ELECTRICO Potencia; 5 x 2.800 kw

FPSO Gryphon A operando en el mar del Norte con los risers conectados al fondo

3) El tercer artefacto off-shore construido en Fene fue la plataforma (FSU) "Alba FSU" (construcción nº 269) para la armadora "Chevron UK" y entregada en agosto de 1993.

Botadura del Alba FSU. Foto: Astano.

Botadura del Alba FSU. Foto: Astano.

Alba FSU entrando en Ferrol después de las pruebas

Astano entrega la Unidad de Almacenamiento Flotante Alba FSU a la empresa británica Chevron UK Limited

Como elemento principal de fondeo en el campo Alba la FSU cuenta con una torre giratoria BMIT (Bottom Mounted Internal Turret), situada a proa de la FSU, que permite a la unidad girar libremente para optimizar su orientación al viento y a las corrientes. La instalación fundamental de la torre es el cojinete principal, de 6 metros de diámetro, que soporta las cargas de giro. Tiene 12 cadenas, pilotadas al fondo marino en un radio de 633 metros, con una profundidad de agua de 138 metros. Por medio de la torre se recibe también el crudo desde la plataforma fija, a través de tuberías submarinas (risers) y una giratoria (swivel) situada en la parte alta de la torre. La construcción de la torre y su integración en la estructura de la FSU se ha llevado a cabo bajo tolerancias enormemente estrictas. La capacidad de maniobra de la unidad se incrementa por medio de un propulsor azimutal situado a popa.

Unidad de almacenamiento Alba FSU descargando a petrolero Shuttle. Foto: Astano.

Alba FSU operando con mal tiempo y descargando a petrolero Shuttle. Foto: Astano.

Características

Tipo de buque: FSU

Casco: Acero

Armador: Chevron UK Limite

Arqueo bruto, en toneladas: 70.951

Peso muerto, en toneladas: 130.769

Eslora, en metros: 237,20

Manga, en metros: 42,00

Puntal, en metros: 23,00

Calado de diseño: 16,10 metros

Calado de escantillón, en metros: 17,00

Propulsor: Eléctrico

Potencia: 1x1.080 kw

Capacidad de crudo 100%: 138.483 m³

Capacidad tanques slop: 4.100 m³

Capacidad de lastre: 53.426 m³

Capacidad de D. O.: 2.629 m³

Capacidad de A. D.: 439 m³

Capacidad de almacenamiento: 850.000 barriles

Tripulación en operación: 21 personas

Acomodación total: 56 personas

Fecha, de contrato: 31 mayo 1991

Fecha, puesta en quilla: 14 mayo 1992

Fecha, de botadura: 9 marzo 1993

Fecha, de entrega: 30 agosto 1993

4) El segundo FPSO fue el "Petrojarl Foinaven" (construcción nº 273), por encargo de " Golar-Nor Offshore A.S ", entregado en otubre de 1996 y actualmente continua operando en el campo de petróleo Foinaven situado al oeste de las islas de Shetlands.

FPSO Petrojarl Foinaven en el dique seco de Astano. Foto: Astano.

Secuencia de fotografías de la construcción y botadura de la sección central y posterior unión con la proa y popa del Anadyr, realizada en dique seco de Astano. Foto: Astano.

Las características generales del Petrojarl Foinaven se indican en la tabla siguiente;

PETROJARL FOINAVEN
Nombre	PETROJARL FOINAVEN Ex Anadyr
Tipo:	Floating Production, Storage and Offloading vessel (FPSO)
Astillero:	ASTANO, construcción nº 273
Diseño:	Conversión del buque ANADYR (buque para reparación de submarinos) en la FPSO
Clasificación:	+ 1A1 Oil Production and Storage Ship, HELDK, EO, F-AMC, POSMOOR ATA, DYNPOS AUT, COW, INERT GAS, CRANE
Sociedad de clasificación:	Det Norske Veritas (DNV).
Campo de operación:	BP Foinaven, 190 Km al Oeste de las Islas Shetlands (Golar Nor Offshore).
Propietario/operador:	Golar-Nor Offshore A.S (actualmente Teekay Petrojar)
Operador de campo:	BP (UK)
Fecha de entrega:	25 octubre de 1996
Eslora:	250,2 m (total), 220m (entre Pp)
Manga:	34,0 m
Calado:	12,8 m (13m calado de escantillonado)
Puntal a cubierta superior:	19,10m
Arqueo bruto:	43.279 t
Arqueo neto:	12.984 t
Peso muerto:	43.767 t
Profundidad operativa:	455 m
Turret:	12 m de diámetro, con rotación 360º
Riser:	14 (10 normalmente en uso)
Amarre:	10 anclas
Capacidad de producción:	85.000 barriles/día
Capacidad de almacenamiento:	310.000 barriles
Tanques de sedimentación:	1750 m³
Inyección de agua:	165,000 barriles agua/día
Agua de lastre:	32.000 m³
Capacidad tanques de FO:	3000 m³
Capacidad tanques Agua dulce:	900 m³
Capacidad tanques Agua potable:	45 m³
Planta de potencia eléctrica:	Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 16 cilindros y Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 18 cilindros, potencia total instalada 51.000 kW
Propulsión:	2 hélices accionadas por motores eléctricos con 6000kw cada una, y 2 Motores Thruster 2400kw, 11kV
Acomodación:	75 personas máximo
Tripulación normal:	45 personas

FPSO Petrojarl Foinaven operando en el Mar del Norte

5) El tercer FPSO fue el "Captain FPSO" (construcción nº 274) construido por el astillero Astano para la armadora Texaco North Sea, que lo recibió en diciembre de 1996.

Captain FPSO durante su construcción en ASTANO.

Botadura del Captain FPSO en ASTANO

Paso entre los castillos de San Felipe y de La Palma del Captain FPSO, en 1996. Foto: Astano.

Turret del Captain FPSO. Foto: Astano.

Captain FPSO saliendo de Ferrol.

6-8) La armadora norteamericana "Transocean", encargó al final de la década de los noventa tres unidades tipo "Drill Ship" de perforación, que dotadas de la última tecnología offshore son capaces de operar a más de tres mil metros de profundidad y en medio de temporales con vientos de hasta 150 kilómetros a la hora. La "Discoverer Entreprise" (construcción nº 275), entregada en 1998, se hizo famosa, ya que colisionó con el puente de As Pías y rompió la comunicación con Ferrol; la segunda unidad, "Discoverer Spirit" (construcción nº 276), también varó en la ensenada de Mugardos, y la tercera y última "Discoverer Deep Seas" (construcción nº 277) abandonó la ría ferrolana en el año 2000 y, como las otras, está operando en campos petrolíferos del Golfo de Méjico.

Botadura del Discoverer Deep Seas en el año 2000.

Botadura del Discoverer Enterprise

Discoverer Spirit saliendo de la ria de Ferrol en 1998. Foto: Astano.

Discoverer Deep Seas operando para Tansocean. Foto: Trasocean.

Discoverer Enterprise empotrado en el puente de la Pías que comunicaba Ferrol con Fene. El suceso fue provocado por un intenso viento de 140 km/h que hizo que el artfefacto rompiera las amarras una tras otra y se llevara por delante a todos los remolcadores que allí estaban, marchando sin control hasta el puente de las Pías. Foto: Astano.

Discoverer Enterprise incrustado en el puente de la Pías, fueron necesarios varios intentos y el uso de siete remolcadores que aprovechando una pleamar importante consiguieron sacarlo de allí. Foto: Astano.

Discoverer Enterprise operando para TransOcean en el Golfo de Mexico.

Características:

Discoverer Enterprise Botado en ferrol 1998 Discoverer Enterprise Indicativo de llamada: V7HD3 Construcción nº 275 Astilleros y Talleres del Noroeste S.A. (ASTANO,S.A.) Tipo: FPSO (Floating Production Storage and Offloading vessel), doble casco y dinámicamente posicionado. Botado: 12/12/1997 Entregado: 06/08/1998 Eslora: 254,40 m. Manga: 38,00 m. Puntal: 19,00 m. Velocidad: 10 nudos. Máxima profundidad de perforación: 10.668 m. Máxima profundidad de agua: 3.048 m. Condiciones operativas: Vientos de 80 nudos. Olas de 12 metros. Condiciones operativas en temporal: Vientos de 100 nudos. Olas de 15 metros, corrientes de 2,2 nudos. Helipuerto: Helicoptero Sikorsky S-61 o Chinook 234

 

9) El último FPSO fue el “Farwah” (construcción nº 279), entregado en abril de 2003 por Izar Fene para Exmar Ofshore.

Botadura del último FPSO, el Farwah, entregado en Abril del 2003, en menos plazo que el contratado. Foto: Astano.

Botadura del FPSO Farwah.

Características:

N.C. 279
Botado: 7-10-2002 Pruebas; Entregado 4-4-2003
Eslora : 210,60 m.. Manga: 44 m. Puntal: 23 m.
Tipo : F.P.S.O. Casco : Acero
Armador: Exmar Offshore

 Desde el año 2003 hasta la actualidad (2012) en el legendario astillero de Astano, ahora denominado Navantia Fene, no han sucedido demasiadas cosas, permaneciendo inexplicablemente en estado de semihibernación, y utilizando sus amplias instalaciones solamente como simples talleres auxiliares del Astillero Navantia Ferrol, en casi 10 años solamente se han fabricado algunos pontones, barcazas y secciones de otros buques. Es evidente que la infrautilización de sus instalaciones debe ser enormemente ineficiente desde el punto de vista de la producción industrial de la era moderna.

Vista aerea del astillero de Astano, mostrando sus instalaciones, foto del año 1999. Foto: Astano.

Sin embargo, puede aparecer una nueva oportunidad para Astano, todos los indicadores muestran que debido al previsible incremento de los precios de los carburantes va a hacer posible que se hagan rentables las explotaciones que hasta entonces se habían descartado por motivos económicos, por lo cual se espera gran demanda de unidades de perforación DrillShips, FPSO y otro tipo de unidades Offshore para la explotación marina de yacimientos de petróleo y gas. Algunas noticias recientes indican la presencia de petróleo en aguas de Fuerteventura y Lanzarote, otras investigaciones avisan de la existencia de grandes cantidades de gas en el gran burato, frente a las costas gallegas. A esto hay que sumar la gran bolsa de petróleo de Brasil, que ya está movilizando a toda la industria offshore.

En estos momentos de profunda regresión económica en España, es importante tomar decisiones objetivas y no rechazar valiosas oportunidades de negocio reales que se están abandonando exclusivamente por razones políticas y otras causas difíciles de comprender. Si en la actualidad el estado no dispone de recursos suficientes y no se espera que los vaya a tener en los próximos años, creo que debería estudiarse la posibilidad de explotar las instalaciones ubicadas en el Astillero de ASTANO desde una actuación emprendida por capital privado, con lo cual se podría crear una factoría mucho mas eficiente y competitiva en términos de costes, además de quedar a salvo de cualquier tipo de restricción para la construcción de buques convencionales.

Fuentes:
- Wikipedia
- Diario de Ferrol
- La Voz de Galicia
- Transocean
- Portico de Astano (astanofene.blogspot.com.es)
- Fene.com (fenecom.blogspot.com.es)
- ASTANO
- Navantia
- Visiones de Ferrolterra (visionesdeferrolterra.blogspot.com.es)

Control de emisiones en motores marinos y métodos para su reducción.

La nueva regulación IMO Tier III, cuya entrada en vigor se producirá en 2016, restringirá aún más los límites de emisión en las ECAs (Emisión Control Areas o Áreas de Control de Emisiones). En este caso se quiere establecer una reducción del 80% de las emisiones de NOx en comparación con la regulación IMO Tier I en las ECAs, con lo que el contenido en azufre en estas zonas será del 0,1% a partir de 2015.

Simulación de la inyección y combustión (campo de temperaturas) en un motor MAN D2840LE. Fuente: Grupo de Innovaciones Mariñas

Actualmente, más del 90% de los buques son movidos por motores. La mayoría de los combustibles de motores marinos son fuelóleos pesados, los cuales son más baratos que otros combustibles más refinados, pero presentan el inconveniente de que contienen una cantidad importante de sustancias contaminantes tales como azufre, cenizas, asfaltenos, etc, lo cual provoca que los buques emitan cantidades importantes de óxidos de azufre (SOx) y partículas. Además, los buques también emiten cantidades importantes de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de carbono (CO2).

Es muy importante reducir los óxidos de azufre de los gases de escape porque son los principales gases causantes de la lluvia ácida. Los óxidos de nitrógeno también contribuyen a la lluvia ácida y, además, destruyen la capa de ozono. Respecto a las partículas, son muy dañinas en los vegetales y en los animales y humanos pueden provocar serios problemas pulmonares e incluso llegar a causar cáncer. El dióxido de carbono no se considera un gas tóxico, pero también es muy importante reducirlo puesto que repercute en el calentamiento global del planeta.

Debido a la importancia de las emisiones contaminantes de los buques, principalmente óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas y dióxido de carbono, a lo largo de los últimos años se han ido desarrollando diversas tecnologías. Destacan principalmente las medidas de reducción de óxidos de nitrógeno debido a la normativa IMO Tier, que limita los niveles de emisión de NOx a los siguientes valores, aplicados a motores construidos después del año 2000 (IMO Tier I), 2011 (IMO Tier II) y 2016 (IMO Tier III para áreas especiales).

De manera general, las medidas de reducción de emisiones se pueden agrupar en medidas primarias y secundarias. Las medidas primarias consisten en la modificación de algún parámetro relacionado con el funcionamiento del motor, por ejemplo inyección de combustible, diagrama de distribución, presión y temperatura de trabajo, etc. Por otro lado, las medidas secundarias reducen las emisiones en los gases de escape una vez que éstos ya han sido emitidos. Las principales medidas primarias y secundarias aplicadas en los motores de buques se resumen a continuación:

MEDIDAS PRIMARIAS

-         Modificación de los tiempos y el mapa de inyección de combustible:

Con el fin de conseguir una combustión más perfecta y con ello reducir las emisiones, en los motores actuales es frecuente jugar con el instante de comienzo de la inyección, presión de inyección, geometría de los inyectores o incluso realizar la inyección por tramos. En este sentido, destaca el sistema “common rail” basado en hacer pre-inyecciones o post-inyecciones antes y después de la inyección principal. De este modo se reduce la formación de NOx ya que esta depende tanto de la temperatura como del tiempo que dura el pico de alta temperatura. Con los modernos sistemas de inyección secuencial se puede conseguir alrededor de un 20%  de reducción de NOx con muy poco aumento en el consumo específico de combustible.

 

-         Enfriamiento del aire de admisión:

El aire que pasa por el turbo es aconsejable enfriarlo antes de entrar al motor. Con esta medida se reducen notablemente las emisiones de óxidos de nitrógeno puesto que éstos se originan cuanto más elevadas sean las temperaturas de combustión.

-         Inyección de agua:

Ésta es también una medida para reducir los óxidos de nitrógeno. Inyectando una pequeña cantidad de agua con el combustible, o bien en forma de humedad en el aire de barrido, lo que se consigue es reducir las temperaturas de combustión y con ello las emisiones de óxidos de nitrógeno.

-         Recirculación de gases de escape (EGR, exhaust gas recirculation):

Otra medida para reducir los óxidos de nitrógeno. Recirculando una pequeña parte de los gases de escape y mezclándolos con el aire de barrido también permiten una reducción de las temperaturas de combustión y con ello los óxidos de nitrógeno.

-         Ciclo Miller:

El ciclo Miller fue introducido en los motores diesel en primer lugar para reducir la emisiones de NOx, que como se sabe es una de sus principales desventajas. La idea es bajar la temperatura de combustión. El avance en el diseño de turbocompresores con mayores relaciones de compresión cada vez, permitió disminuir el trabajo de compresión mecánico para la misma presión final, de esta manera aumentando la capacidad de refrigeración después del turbocompresor, se puede mantener la temperatura de inicio de la compresión en los mismos valores, y por lo tanto la temperatura final de compresión disminuye.

Transformando un motor diese al ciclo Miller, se puede llegar a un 20% de reducción de Nox sin incrementar nada el consumo de combustible. El motor de media velocidad Sulzer ZA40S ha sido adaptado con éxito para operar con ciclo Millar, al igual que algunos motores del fabricante MAK.

MEDIDAS SECUNDARIAS:

Aunque es posible a un coste razonable reducir gran parte de los óxidos de nitrógeno con medidas primarias, también se utilizan medidas secuntarias. Las medid secundaria más utilizada para reducir los óxidos de nitrógeno es SCR (Reducción Catalítica Selectiva). El sistema se basa en la inyección de amoníaco o urea (que normalmente se comercializa mediante un compuesto llamado AdBlue) a los gases de escape. Este compuesto reacciona con los óxidos de nitrógeno produciendo nitrógeno y vapor de agua, los cuales no son contaminantes para el medio ambiente. Se llaman catalíticos (a diferencia de los SNCR, reducción no catalítica selectiva) porque emplean catalizadores con el fin de acelerar la velocidad de la reacción química.

Para reducir los óxidos de azufre, existen unos equipos llamados desulfuradores. Al igual que los SCR, el funcionamiento se basa en inyectar una sustancia que reaccione químicamente con el gas contaminante y el compuesto químico formado sea un gas nocivo o un sólido que precipita en un recipiente habilitado para ello. Esta medida es muy utilizada ya que es muy complicado y costoso reducir las emisiones de los óxidos de azufre utilizando medias primarias, al contrario de lo que se hace con los óxidos de nitrógeno.

CONCLUSIÓN

A nivel investigación, es posible analizar las emisiones de los motores utilizando CFD (Mecánica de Fluidos Computacional), pudiendo realizar simulaciones de diferentes patrones de inyección, humidificación del aire de carga, cambio de diagramas de distribución, ciclo Miller, recirculacion de gases de escape, y en general cualquier párametro de funcionamiento del motor puede ser simulado y probado de forma virtual por ordenador, con el correspondiente ahorro de tiempo y dinero antes de llevar a cabo las modificaciones y sucesivas pruebas reales en el motor. 

En anteriores ocasiones se han mostrado en este blog análisis del proceso de barrido de motores. De la misma manera, se puede analizar el proceso de combustión y emisiones contaminantes y con ello analizar el efecto que tiene cada una de las medidas descritas. Tecnología Marítima ha hecho diversos trabajos de este tipo en colaboración con el grupo de investigación Innovaciones Marinas, de la Universidade da Coruña. En este momento la línea de trabajo es análisis de los gases de escape utilizando medidas primarias, así como catalizadores. Todo ello mediante CFD.

La utilidad de las herramientas modernas de modelado y simulación con programas informáticos de simulación CFD son actualmente indiscutibles, permitiendo ensayar de manera virtual diferentes modelos o diseños antes de acometer la fabricación del prototipo industrial, proporcionando con esta metodología de trabajo, enormes ventajas y beneficios por ahorro de costes de fabricación de prototipos y acortamiento de los tiempos en el desarrollo del producto..

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FUENTES:

- Revista Journal Of Maritime Research; Emissions from Marine Engines and Nox Reduction Methods  
-  MAN Diesel & Turbo - HOMEPAGE

- Journal of Ship Research

- Grupo de Innovaciones Mariñas de la Universidad de La Coruña.