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sábado, enero 15, 2011

Triality: Un proyecto innovador de petrolero VLCC
Desarrollado por Det Norske Veritas (DNV)

  A principios de Diciembre la Sociedad de Clasificación DNV ha publicado una información preliminar sobre su nuevo proyecto, llamado Triality, de un petrolero de tamaño VLCC (aprx. 300.000 TPM), con una serie de características que lo presentan como modelo de petrolero innovador, con énfasis en su carácter ecológico y no-contaminador del medio ambiente, mar y aire, todo ello con un menor coste de explotación que los petroleros convencionales de su misma capacidad.


Proyecto conceptual 
Los datos y figuras que resumo a continuación han sido tomados de la publicación del DNV de la Ref.1. Innumerables páginas WEB de medios relacionados con el mundo marítimo han publicado la noticia de este proyecto y los interesados en él quedan a la espera de que se amplíe la información y se vaya conociendo la respuesta de la industria naval a esta iniciativa del DNV, que si resulta exitosa podría representar un hito en el desarrollo de la construcción naval, no solo en el segmento de los VLCC sino también en otros tamaños y tipos de buque.

El objetivo principal declarado de este proyecto fue el diseño de un VLCC que tenga un menor impacto sobre el medio ambiente que los VLCC convencionales, mediante la reducción de las emisiones de NOx, SOx, CO2, partículas, así como compuestos orgánicos volátiles (COV) procedentes de los tanques de carga y también, si fuera posible, tratar de reducir la gran cantidad de agua de lastre utilizada en los viajes sin carga, para evitar los problemas inherentes a la misma. Y todo ello con un coste de explotación menor que el de un VLCC convencional de la misma capacidad y autonomía.

El proyecto se ha realizado en un tiempo record de unos dos meses y con la participación de unos 40 especialistas en todas las áreas relacionadas, en Oslo y otras partes del mundo, con amplia intercomunicación mediante video conferencias.

A continuación voy a resumir los puntos más significativos del proyecto Triality y a presentar una comparación de sus características principales frente a las de un VLCC convencional de su misma capacidad. Indico mis comentarios en letra cursiva.

 Combustible: Gas natural licuado (LNG)

 a) Se utiliza LNG para los motores diesel propulsores (MP) y auxiliares (MA)
 b) También se utiliza LNG para:
        - refrigeración del aire de barrido de los MP
        - refrigeración de los MP
        - aire acondicionado, frigoríficos
        - recuperación de los COV
c) Tanques de combustible LNG
Tanques de combustible LNG sobre cubierta

         
El Triality incorpora dos grandes tanques de combustible LNG situados sobre cubierta a popa,    de 6.750 m3, que permiten un viaje redondo sin repostar, entre el Golfo y USA.

        Nota: Como bien señala el DNV, el uso de LNG en motores propulsores no es novedoso, pues se viene usando desde hace años en buques pequeños, de tráfico costero, y en grandes transportes de LNG para aprovechar el boil-off de la carga. Sin embargo sí es nuevo su uso en VLCC, que hacen viajes muy largos entre terminales que no siempre disponen de estaciones de aprovisionamiento de LNG.
 
Eliminación del agua de lastre
 
 Un VLCC convencional utiliza agua de lastre para  lograr 3 objetivos
a) Cuando navega  sin   carga, el lastre permite alcanzar un calado a popa que sumerja totalmente la hélice 
b) Idem  un calado a proa suficiente para evitar pantocazos en el fondo. 
c) Durante las operaciones de carga se utiliza agua de lastre para reducir los momentos flectores y corregir la escora y el trimado. 

Sin embargo el agua de lastre tiene varios inconvenientes
a) Contiene organismos que pueden dañar el ecosistema en el área de descarga. 
b) Su transporte requiere un consumo de combustible. 
c) Los tanques dedicados al agua de lastre requieren una protección contra la corrosión, que es muy costosa.
 


Para conseguir eliminar el lastre el Triality tiene unas formas de casco especiales y está propulsado por dos líneas de ejes. La carena tiene unas secciones transversales muy en V en la parte baja, con lo que sus calados sin carga aumentan para alcanzar el desplazamiento en condición sin carga. El menor diámetro de las 2 hélices respecto a la hélice única convencional, reduce el calado necesario en popa. De esta forma se cumplen las condiciones a) y b) arriba indicadas. 

En el croquis adjunto se aprecia las formas de la carena, que en la situación de navegación sin carga (y sin lastre) tiene un coeficiente de bloque CB de 0,52 para un calado medio de 7 m. Los valores correspondientes de un VLCC convencional son CB = 0,75 y Tl = 10 m. El diámetro de las dos hélices del triality es de unos 7,50 m (estimado), mientras que si fuera una sóla tendría unos 9,20 m.

DNV afirma que gracias a estas formas de carena el Triality necesita una potencia de 10 MW en situación sin carga, frente a los 18 MW con carga, que es menor que la del VLCC convencional, promediando la necesaria en carga y en lastre.

Realmente este tipo de formas tan afinadas para un VLCC es algo muy novedoso, incluso revolucionario, lo que naturalmente tiene su contrapartida en unas mayores eslora y manga que el convencional y un mayor peso de acero.

Disposición de los tanques de carga
 
Para conseguir el control de los esfuerzos sobre la estructura (momentos flectores y esfuerzos cortantes),  y de la escora y  trimado durante el proceso de carga / descarga, la zona de tanques de carga se ha subdivido mediante 4 mamparos longitudinales y 4 transversales, consiguiendo un total de 25 tanques. Esto permite una gran flexibilidad en el orden y secuencia de llenado / vaciado de tanques, permitiendo mantener dentro de sus límites los esfuerzos, escora y trimado.






 




Esta estructura de tanques supone un aumento del peso de acero y una mayor complejidad y coste del sistema de tuberías de carga, frente al VLCC convencional. Me ha llamado la atención que en la condición de navegación sin carga, se haya conseguido unos momentos flectores admisibles sin utilizar agua de lastre, ya que en el VLCC convencional es necesario usar el lastre no sólo para conseguir unos calados navegables sino también para reducir el momento flector. El artículo del DNV no menciona este aspecto específicamente.

Recuperación de los compuestos orgánicos volátiles (COV) de la carga
 
Los elementos más volátiles de la carga transportada se evaporan en parte durante el viaje y durante las operaciones de lavado con crudo (COW), y se expulsan a la atmósfera en los VLCC convencionales, lo que origina una pérdida económica y una contaminación atmosférica al combinarse con el NOx y producir ozono, con efecto invernadero. Un VLCC normal  pierde unas 500 a 600 Tm de carga en un viaje en carga. El Triality tiene una instalación de tuberías y enfriadores para recuperar los COVs en estado líquido, que se utilizan como combustible en las calderas auxiliares de vapor. La parte de los COVs no utilizable se reintegra a los tanques de carga. Ningún COV se emite a la atmósfera.
Economía en la explotación del Triality
Después del análisis técnico los proyectistas se hacen esta pregunta: ¿ Es posible no contaminar y ganar dinero ? Y su respuesta es breve: Sí, el Triality es más rentable que un VLCC convencional.

Las razones que justifican esa respuesta se encuentran en los resultados del análisis económico de los costes de explotación del Triality en varios escenarios de precios del fuel-oil y del LNG, cuyo resumen es que con el precio de referencia del fuel-oil, en un período de 20 años, el  Valor Actual Neto (NET Present Value ) del Triality tiene un mayor coste de inversión inicial de 14 MUSD que el VLCC convencional, y un menor coste de explotación de 38 MUSD
   
En la Ref.1 se expone una información más detallada de este análisis económico.

Comparación entre Triality y Convencional

Datos Triality Convencional
Lpp (m) 351 320
Manga (m) 70 60
Puntal (m) 27,52 30
Calado con carga (m) 23 22,50
Calado sin carga (m) 7 10
C.Bloque con carga 0,60 0,80
C.Bloque sin carga 0,52 0,75
Potencia(Kw) c/carga 21.000 18.000
Potencia(Kw) s/carga 10.000 18.000
P.Muerto (Tm) 291.300 300.000


Resumen: El proyecto Triality es realmente innovador, con algunas características ciertamente revolucionarias. Ignoro las razones de haber dedicado tan poco tiempo para su desarrollo, pues un proyecto tan complejo y novedoso parece que necesita más tiempo, aunque bien es cierto que DNV lo ha presentado como un proyecto conceptual, que sirva de base para ulteriores desarrollos. Esperemos a ver su evolución y la acogida que le preste el mercado.


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