lunes, 28 de septiembre de 2009

La proa ULSTEIN X-BOW. Un diseño noruego de Ulstein Design

Casi siempre comento sobre innovaciones en los sistemas de propulsión de los barcos, pero hoy quisiera comentar sobre un nuevo diseño de las formas del casco.

El concepto de arco ULSTEIN X-BOW ® fue lanzado en 2005 (proa invertida) por Ulstein Design de Noruega y en ella el desarrollo de la Roda es antagónico con la de los buques convencionales. Con este sistema se reduce el cabeceo del barco, aumenta la velocidad de crucero y la aceleración.

El nuevo diseño revolucionario con la proa invertida ha adquirido interés inmediato de los armadores líderes, y desde entonces ha demostrado importantes beneficios para aplicaciones Off Shore.
El nuevo perfil de proa elimina el efecto del mar contra la proa dando como resultado barcos más seguros ya que están mejor preparados para enfrentar condiciones climáticas extremas y mantener la velocidad, incluso con esas condiciones.

Otras de las ventajas es el ahorro de energía resultando barcos menos contaminantes del medio ambiente. Las experiencias obtenidas demuestran que estos barcos pueden ahorrar entre un 4% y un 7% de combustible cada año, dependiendo de la forma que sean operados.

Pensados originalmente como barcos de apoyo a plataformas de perforación petrolera, hoy ya navegan también buques de prospección sísmica y todavía en proyecto de transporte de containers.

En el año 2005 el diseño de la proa X-BOW recibió el premio “proeza de ingeniería” y en el 2006 el primer barco con este tipo de proa, el Bourbon Orca fue premiado como barco del año por parte de la publicación nórdica Skiprevyen y de Offshore Support Journal.


Bourbon Orca

Pero mejor que las palabras para describirlos serán los siguientes videos

Este video muestra el Bourbon Orca en una tormenta

En este video se compara la navegación con mar gruesa del “Scandi Caledonia”, que navega a 8 nudos, con el “Bourbon Orca”, que navega a 13 nudos

viernes, 25 de septiembre de 2009

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes IV

En el post anterior me referí a la utilización de la energía nuclear en la propulsión de barcos en el Océano Ártico e hice mención al Lenin, al Arktika y al Sevmorput, hoy quisiera mencionar por último al NS Yamal y al NS 50 Let Pobedy ("50 Years of Victory").

NS Yamal

El rompehielos Yamal, fue bautizado así por la península de Yamal y significa el “Fin de la Tierra”. Su puesta en servicio tuvo lugar en 1993.

Eslora: 150 m
Manga: 30 m
Puntal: 55 m
Tripulación: 105
Velocidad máxima 22 nudos.

Reactor: 2 OK-900 PWR cada uno de ellos con 245 elementos de combustible.
El núcleo del reactor mide aproximadamente 1 metro de alto por 1,5 m de diámetro. Su combustible es uranio 235 enriquecido en un 30-40%.
La parada del reactor se puede efectuar en 0,6 segundos.
Cada reactor tiene cuatro generadores de vapor que mueven dos turbinas. Cada turbina de vapor hace girar tres generadores que suministran energía a los motores de propulsión del buque.

Tiene una proa de acero fundido de 48 cm de grosor en su punto más fuerte y es capaz de romper capas de hielo de 2.3 metros de grosor.

NS 50 Let Pobedy
50 Let Pobedy es el nombre del más grande y poderoso rompehielos en servicio en la actualidad y representa en sí un proyecto modernizado de los rompehielos nucleares tipo Arktika; fue construido por Baltic Works en San Petersburgo, Rusia.

El proyecto se inició en octubre de 1989. Su construcción comenzó en 1993, con la idea de que entrara en servicio en 1995 para conmemorar la revolución de 1945, pero se detuvo en 1994 por falta de fondos, reiniciándose su construcción en el 2003. Las obras culminaron a inicios del 2007.

Eslora: 159 mts.
Manga: 30 mts.
Desplazamiento: 25.000 toneladas
Reactores: 2 OK-900 PWR (pressurized water reactors)

Está dotado de un sistema de mando automático digital de nueva generación y de los más modernos medios de protección de su instalación nuclear y una planta de recolección y procesamiento de residuos.

El grosor máximo del hielo que el buque puede navegar a 2 nudos de velocidad es de 2,8 metros.

Turismo Ártico

Desde 1989 los rompehielos nucleares han sido utilizados también como cruceros de turismo, llevando pasajeros hasta el Polo Norte. Cada pasajero paga hasta u$s 25.000.- por cruceros que tardan tres semanas.

El NS Sibit fue usado para los dos primeros en 1989 y 1990; en 1991 y 1992 fueron utilizados los NS Sovjetsky y NS Soyuz. Durante el verano de 1993 se usó el NS Yamal para tres cruceros; este buque tiene una sección separada para los turistas y el NS Ural una cubierta que se modifica para este uso.

En el año 2008 el 50 Let Pobedy fue contratado en tres ocasiones por la empresa Quark Expeditions para realizar expediciones al Polo Norte. El barco puede llevar 128 pasajeros en 64 camarotes de 5 categorías diferentes.

Además de potente, el barco es también muy acogedor y ofrece muchas comodidades. A bordo encontraremos una piscina climatizada, sauna, gimnasio y un auditorio.

Todas las cabinas y suites son exteriores con baño privado, ventanas abatibles, televisión de circuito cerrado, escritorio.

Durante el viaje, la tripulación comenta a los pasajeros, sobre los diferentes tipos de hielo, la navegación en mares helados, la historia de la exploración del Mar Ártico y cómo lo esta afectando el cambio climático.

En la actualidad están en proyecto nuevos rompehielos propulsados por energía nuclear que entrarían en servicio en el año 2015.

En el siguiente link encontraremos un estudio sobre las posibles ventajas de construir grandes buques porta contenedores propulsados por energía nuclear.

www.trb.org/marineboard/fall08/cushing.pdf

Leer también:

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes I

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes II

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes III


jueves, 17 de septiembre de 2009

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes III

La utilización de la energía nuclear en la propulsión de barcos en el Océano Ártico

La flota de barcos de la compañía Murmansk Shipping Company compuesta por Rompehielos Oceánicos, de la clase Artika, equipados con dos reactores, Rompehielos Fluviales de la clase Taymyr, construidos para navegar en aguas menos profundas y un buque Containero, El Sevmorput, equipados estos últimos con un solo reactor.

Esta flota está logrando mantener abiertas durAñadir imagenante todo el año las vías de comunicación marítima entre las poblaciones de Siberia, manteniendo despejados los más de 3.000 Kms. de mar que separan a Murmansk, en el mar de Barents, de Norilsk tras atravesar los mares de Kara, Laptev y de Siberia Oriental.

La ventaja de este tipo de planta comparada con las plantas de propulsión convencionales es la autonomía, que para este tipo de navegación es fundamental. El combustible nuclear que llevan es suficiente para que el buque pueda estar navegando durante dos años sin reabastecimiento de combustible en comparación con los 40 días de un buque propulsado por motores diesel.

Barcos con nombre propio:

NS Lenin

Fue el primer barco de superficie del mundo propulsado por energía nuclear. Botado en diciembre de 1957, puesto en servicio en 1959. Originalmente tenía 3 reactores OK-150 de 90 Megawatios. Tuvo dos accidentes nucleares, el primero en 1965 y el segundo en 1967 en uno de los reactores que fueron cambiados por 2 reactores OK-900 de 171 Megawatios. En 1970 regresó al servicio activo.

Desmantelado en1989, debido a que su casco se mostraba gastado por la fricción con el hielo y desde el 2005 está como barco museo.

Eslora 134 mts
Manga 27,6 mts
Propulsión 3 hélices accionadas eléctricamente
Velocidad 18 nudos




Rompehielos nuclear “Arktika

Fue el primero de los que después se llamó Clase Artika

Características de los rompehielos de la clase Artika:

Eslora: 148 mts. a 159 mts.
Manga: 30 mts
Desplazamiento: 23,000 tons a 25,000 tons
Maxima velocidad: 18 to 22 nudos
Tripulación: 138 a 200
Reactores: 2 OK-900A, 171 megawatt cada uno
Propulsión: 3 hélices, 75,000 hp

Algunos números:

Recorrió un millón de millas marítimas desde que fue puesto en servicio.

El 17 de agosto de 1977 fue el primer buque de superficie en el mundo en llegar hasta el Polo Norte. En sólo 72 horas, luego de apartarse de la ruta conocida de la gran Vía Marítima del Norte, rompió los hielos del Ártico Central y llegó a la cima del mundo.

A finales de 1983, se había creado una situación de emergencia que suele ocurrir sólo una vez en 100 años; en los hielos quedaron atrapados varios barcos de transporte. En esa ocasión solo el Artika logró abrirse paso a través del hielo y abrir un camino para las embarcaciones atrapadas.

Después de haber estado 25 años en servicio, realizó un viaje sin escalas de un año, entre mayo de 1999 y mayo del 2000, probando la alta fiabilidad de todos los mecanismos.

Hoy se encuentra, junto con el NS Sibir, amarrado en Atomoflot (base de reparaciones y recarga de combustible) para una reparación extensa, pero dado el costo de la misma, probablemente sea sacado de servicio activo.

NS Sevmorput

Su construcción comenzó en 1983 y su botadura en 1988. Originalmente estaba clasificado como un buque LASH que lleva barcazas y carga containerizada y en el año 2007 fue transformado en buque de perforación para yacimientos de petróleo.
LASH nuclear “Servmorput

Eslora 260 mts
Manga 32 mts
Velocidad 20 nudos
Propulsión 30 MW
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martes, 15 de septiembre de 2009

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes II

En el post anterior hice referencia al NS Savannah, y hoy antes de continuar con el NS Otto Hanh y el NS Mutsu querría mostrar una planta básica de propulsión por energía nuclear.


El Otto Hanh

Fue un proyecto de la Republica Federal de Alemania que en 1960 se planteó la construcción de un buque de investigación con propulsión nuclear.
En 1963 fue colocada la quilla en los astilleros de Kiel.

Eslora 164,3 mts.
Manga 23.4 mts.
Reactor 38 MW de potencia construido por German Babcock & Wilcox
Velocidad 15.75 nudos
Tripulación 63 y un máximo de 35 investigadores


En 1968 comenzaron las pruebas de mar y en Octubre de ese año fue certificado como apto para uso comercial y de investigaciones. Estaba configurado para llevar pasajeros y mineral de hierro.

En 1972 su reactor fue recargado de combustible después de navegar 250.000 millas náuticas. En 1979 se remplazó su reactor nuclear y la planta de propulsión a vapor por un motor diesel convencional.

En 9 años, propulsado por energía nuclear, había estado en 22 países, navegando 650.000 millas.

El NS Mutsu

Como para solucionar el problema de no contar con combustibles fósiles en su territorio, Japón también inició un proyecto de propulsión de buques con energía nuclear. Se pensó que estaría listo para 1972, pero se produjeron demoras por razones de seguridad debido a serios problemas en la coraza del reactor, También, los pescadores japoneses realizaron demostraciones masivas contra el buque.

Eslora 130 mts.
Manga 19 mts.
Desplazamiento 8242 ton.
Reactor tipo PWR
Potencia de la turbina 7,5 MW
Velocidad 16.5 nudos


Recién en 1990 fue puesto en servicio activo y hasta el año 1992 realizó cuatro viajes con resultados positivos, pero la viabilidad del proyecto estaba cuestionada, por lo que en 1995 fue sacado de servicio. Clasificado como buque de carga, no llegó a realizar ningún viaje comercial.
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domingo, 13 de septiembre de 2009

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes I

Cuando hablamos de barcos mercantes propulsados con plantas de energía atómica, el primero y tal vez el único que viene a nuestra mente es el NS Savannah (NS por Nuclear Ship) construido por Estados Unidos, aunque también fueron construidos otros como el NS Otto Hahn, construido por la República Federal de Alemania y el NS Mutsu construido por Japón.

Los tres forman parte del pasado de la Marina Mercante, pero actualmente existen en servicio activo la flota de rompehielos de la compañía Murmansk Shipping Company que mantienen abierta las rutas del Océano Ártico, uno de los lugares más inhóspitos de planeta.

Voy a tratar de dar una pequeña reseña de cada uno de ellos:

NS Savannah

En el medio de lo que se llamó la guerra fría y dentro del programa “Átomos para la Paz”, Estados Unidos quería mostrar que el uso de la energía nuclear no sólo era utilizable para las armas. En ese contexto nació en 1955 el proyecto de un barco mercante mixto de carga y pasaje propulsado por energía nuclear.

La construcción del NS Savannah fue una demostración de la factibilidad técnica de la propulsión nuclear en buques mercantes y en muchos puntos el buque fue un éxito; era marinero, su record de seguridad muy buena, excelente economía de combustible y sin emisiones de gases contaminantes a la atmósfera.

Por su diseño, parecía más un yate de lujo que un buque de carga y nunca se esperó que fuera comercialmente competitivo.

La parte de pasaje tenía 30 camarotes de lujo excepcional para la época, pero la fina línea del casco hacía que la carga máxima de 8.500 tons. ó 652.000 pies cúbicos, fuera muy difícil de estibar. Su espacio de pasajeros estaba sobre-dimensionada, mientras que el de carga era insuficiente.

Requería una tripulación de más de 100 personas, incluyendo técnicos e ingenieros nucleares. Su costo operativo incluía además una organización especial en tierra para gestionar dique seco personalizado, para las reparaciones necesarias.

Los números de NS Savannah:
Eslora: 182 mts.
Manga: 24 mts.
Calado: 9 mts.
Desplazamiento: 22.000 tons.
Tripulantes: 124
Pasajeros: 60

Fue botado el 23 de Marzo de 1962 y durante su vida operativa navegó más de 450.000 millas. Operó con carga luego de varios años de prueba en el mar, desde 1965 hasta 1970.

Era propulsado por un único reactor nuclear tipo PWR, construido por Babcock & Wilcox con una potencia de 74 MW, que generaba vapor para accionar una turbina unida a un solo eje de hélice.

Consumió 163 libras de uranio, que se estimaron que es el equivalente a 29 millones de galones de fuel oil.

Desarrollaba una velocidad de 21 Nudos.

Fue puesto fuera de servicio en 1972.

Actualmente la propulsión de barcos mercantes por energía nuclear no es muy utilizada en el mundo, donde sólo quedan operativos los barcos de la Murmansk Shipping Company. Pero si hacemos la analogía del primer Savannah, que en 1819 fue el primer buque a vapor que cruzo el Atlántico desde Savannah a Liverpool, en 29 días, todavía se tardó 60 años para que la energía del vapor superara el poder de la vela. Las nuevas tecnologías muchas veces tardan años en implantarse.

El NS Savannah, más que un ejemplo de rentabilidad económica, era un ejemplo de poderío tecnológico. Mostrar a buques mercantes navegando con reactores silenciosos, limpios y eficientes. El color blanco de su obra muerta quería resaltar la limpieza de este tipo de propulsión frente a las emisiones de humos que generaba la propulsión convencional de la época.

Leer también:

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes II

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes III

Energía Atómica aplicada a la Propulsión de Barcos Mercantes IV


miércoles, 9 de septiembre de 2009

Royal Caribbean y el Oasis of the Seas

En el astillero STX de Turku, en Finlandia, trabajan a contrarreloj para concluir para fines de noviembre, la construcción del que será el mayor barco de cruceros del mundo, el 'Oasis of the Seas', propiedad de Royal Caribbean, un gigante de acero de 220.000 toneladas que ha supuesto una revolución en el sector.

El barco, de 360 metros de eslora y 65 de manga, tiene dieciséis cubiertas para pasajeros, más de 2.700 camarotes y una capacidad para cerca de 8.500 personas (6.296 pasajeros y 2.165 tripulantes).

Los sistemas de propulsión del Oasis of the Seas

La potencia de la planta es de 97.020 kW producida por 3 motores Wärtsilä 46 12V de 13860 kW cada uno y 3 motores Wärtsilä 46 16V de 18480 kW cada uno, a 500/517 RPM, acoplados a generadores ABB.

Los motores Wärtsilä de la serie 46 quemarán combustible pesado IFO 380 y es un motor donde se ha logrado combinar un bajo consumo de combustible con un reducido nivel de emisiones de NOx, cumpliendo sobradamente con las exigencias de la reglamentación del IMO en cuanto a emisiones de óxidos de nitrógeno.

Diseñado no solamente para ofrecer una fiabilidad elevada en funcionamiento, tiene otra característica, que es la de poseer del orden de un 40% menos de piezas que otros motores similares, lo que unido a su robustez y a herramientas y útiles perfectamente diseñados para facilitar cada una de las operaciones específicas de servicio, reduce considerablemente sus costos de mantenimiento.

La Propulsión de 60.00 kw está formada por 3 × 20 MW Asea Brown Boveri Azipod.

La combinación de los motores Wartsila 46 con los ABB Azipod proporcionan muy buena maniobrabilidad, imperceptibles niveles de ruido y vibraciones, baja consumición de fuel y emisiones de escape que cumplen con las reglamentaciones de IMO.

ABB también proveyó:

3 x Convertidores de frecuencia ACS6000SD
6 x Generadores Principales
11 kV Switchboards Principales
6 x Transformadores de Propulsión
4 x Thruster Motors
Distribution and Propulsion Excitation Transformers
Substation Switchgears

La velocidad será de 20.2 Kn

Los otros números de Oasis of the Seas

Cuatro veces más pesado que el Titanic y un 40 por ciento más grande que el hasta ahora mayor crucero del mundo, el 'Freedom of the Seas', que también es propiedad de la naviera estadounidense.

Comparación del tamaño del Titanic y el Oasis of the Seas

Se convertirá en un barco pionero al incorporar un nuevo concepto arquitectónico, basado en la existencia de 7 áreas temáticas o barrios dentro del barco.

Algunas de estas áreas son:

Central Park

Estará situado en el centro del barco y al aire libre. En él habrá extensas zonas de vegetación tropical. El central Park dispondrá de varios restaurantes con terraza y contará con más de 300 camarotes distribuidos en seis cubiertas con vistas al parque.Por el día podrá disfrutarse de un ambiente tranquilo y relajado. Por la noche se convertirá en un espacio de reunión para cenar, divertirse y ver espectáculos callejeros.

Boardwalk

En ella podremos encontrar juegos, atracciones, espectáculos, restaurantes informales, cafeterías, tiendas, etc. Es una zona dedicada a la familia.

Royal Promenade

Es el centro neurálgico del barco. Al igual que un gran centro comercial, estará lleno de tiendas, bares, restaurantes y zonas de ocio.

Aqua Theater

De día será una piscina y de noche un teatro acuático con capacidad para 600 personas. En él se podrá disfrutar de ballets náuticos, natación sincronizada, espectáculos de sonidos, luces y agua y de unas excepcionales vistas del océano. La piscina será la más grande instalada a bordo de un crucero.

El área de aire acondicionado es de 150.000 m2

Es capaz de generar 4.100.000 de litros por día de agua dulce.

Más de 5.300 kilómetros de cableado eléctrico, 100.000 puntos terminales eléctricas y 30.000 sensores de automatización.

630.000 litros de pintura para 850.000 m2 de superficie pintada.

241 kilómetros de tuberías, 100 kms de tuberías de Sprinkler y 16.000 cabezas de Spinkler.

Estos números evidencian la magnitud de un proyecto en el que el astillero finlandés empezó a trabajar hace dos años y medio.

El 'Oasis of the Seas' zarpará por primera vez con pasajeros el próximo 5 de diciembre. Lo hará de su puerto base, en Fort Lauderdale (Florida, Estados Unidos), para recorrer las islas del Caribe oriental y occidental, su destino durante los próximos años.

A finales del próximo año, el buque compartirá su hegemonía con el 'Allure of the Seas', un crucero de idénticas dimensiones que está siendo construido también en los astilleros de Turku.


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