@IngenieroMarino: SISTEMAS DE CONTENCIÓN EN BUQUES GASEROS
Uno de los temas más importantes que podemos tratar cuando hablamos de buques tanques son los sistemas de contención de la carga, estos sistemas varían en función de las características para las cuales se proyecta el buque, del producto destinado a transportar y de la inversión económica inicial de la naviera.
Gracias a INGENIERO MARINO les traemos este excelente articulo sobre los sistemas de contención en los buques gaseros:
Índice:
1-Introducción
2-Tanques Independientes
2.1-Tipo A
2.2-Tipo B
2.3-Tipo C
3-Tanques de Membrana
3.1-Sistema “Gaz Transport”
3.2-Sistema “Technigaz”
3.3-Sistema “Gaz Transport Technigaz” (CS1)
3.4-Sistema Korean Gas Corp (Kogas)
4-Barrera Secundaria y Espacios de Bodega
5-Bibiografía
1-Introducción:
Uno de los temas más importantes que podemos tratar cuando hablamos de buques tanques son los sistemas de contención de la carga, estos sistemas varían en función de las características para las cuales se proyecta el buque, del producto destinado a transportar y de la inversión económica inicial de la naviera.
En este artículo nos centraremos en explicar los sistemas de contención de la carga de buques gaseros, para ello me centraré en la exposición de los distintos tipos de tanques más empleados actualmente, todos ellos reflejados en el Código Internacional para la construcción y el equipo de buques que transporten gases licuados a granel (Código CIG) emitido por la Organización Marítima Internacional (OMI).
Este Código CIG identifica los siguientes 5 tipos de tanques:
Tanques Independientes (“A”, “B”, “C” )
Tanques de Membrana (Technigaz/Gaz Transport)
Tanques de Semi-menbrana
Tanques Integrales o Estructurales (Convencionales)
Tanques e Aislamiento Interno
Nota*:Los sistemas más comunes o más empleados actualmente en buques gaseros son los tanques independientes y de membrana.
2-Tanques Independientes
Los tanques independientes son autoportantes y no forman parte de la estructura del casco ni contribuyen a su resistencia. Podemos distinguir 3 tipos de tanques independientes diferenciados por la presión de proyecto de cada uno y su forma.
2.1-Tipo A:
Los tanques tipo A son construidos con “Arctic D” un acero aleado con níquel resistente a bajas temperaturas bajo cero, en cuanto a la forma de estos tanques, estos son planos y prismáticos para aprovechar al máximo el espacio del casco. Este tipo de tanques está proyectado para gaseros que transporten cargas refrigeradas, por lo que es necesaria la incorporación de un aislamiento eficaz y una barrera secundaria completa de contención para proteger el casco de las bajas temperaturas,( necesaria si estas se encuentran por debajo de los -10ºC), el espacio localizado entre la barrera primaria y la secundaria se denomina espacio inter-barreras y en él, se debe mantener una atmósfera inerte. Estos tanques no están diseñados para soportar altas presiones, por ello, son ideales para los buques gaseros totalmente refrigerados, cuya carga es transportada a una presión aproximada a la atmosférica.
En el esquema estructural podemos distinguir la disposición del tanque de carga en la parte central, su barrera primaria (Primary Barrier) conformada de acero, el aislante (Insulation) constituido por paneles de poliuretano, la barrera secundaria (Secondary Barrier) y un espacio vacío (Void Space) entre barreras que generalmente se llena de gas inerte para evitar atmósferas inflamables en caso de transporte de productos inflamables o de aire seco en caso de transportar producto no inflamable.
2.2-Tipo B:
Los tanques tipo “B” o tipo Moss Rosenberg son fácilmente reconocibles por sus formas de esfera, en comparación con los tanques del tipo “A”, los cálculos de diseño son más complejos y exactos, tienen en cuenta distintos tipos de esfuerzos como resistencia a fatiga o propagación de posibles fisuras mediante modelos a escala y sistemas analíticos.
Este diseño particular no necesita una barrera secundaria completa, con una barrera parcial que cubra el plano bajo cubierta es suficiente, esto se traduce en una reducción de coste notable. Como en los tanques tipo “A”, el espacio inter-barrera deberá llenarse de gas inerte seco o aire seco en función de la inflamabilidad de la carga con la diferencia de que se podrá inertizar este espacio si se detectan fugas de vapores inflamables. En el plano superior de cubierta, un domo protector de acero cubre la barrera principal, entre la barrera principal y el domo se encuentran el aislamiento.
En cuanto al aislamiento, consta de dos capas, la primera es una espuma de resina de fenol-formaldehído, y la segunda capa está formada por espuma de poliuretano. La estructura del aislamiento está reforzada con una malla de cable y esta a su vez está recubierta con hojas de aluminio (AL-PET Aluminium Foil)
Cualquier fuga del tanque de carga se drenará por el espacio anular entre el propio tanque y el aislamiento localizado en la parte baja de la esfera, una abertura en el aislamiento llevará a una ruptura del disco dejando paso al líquido a un colector dispuesto debajo del tanque.
2.3-Tipo C
Los tanques independientes tipo “C” son recipientes a presión de forma cilíndrica o esférica diseñadas para soportar presiones de vapor superiores a 2 bar. Estos tanques pueden montarse de forma vertical u horizontal en función del diseño.
También pueden encontrarse tanques independientes de este tipo sobre el nivel de cubierta como se ve en la siguiente imagen.
No siempre se emplean este tipo de tanques para el transporte con objeto de venta, actualmente se pueden ver estos tanques en buques convencionales con objeto de almacenar LNG destinado al propio consumo de los motores de abordo.
Estos sistemas de contención son los empleados en buques gaseros semi-presurizados y totalmente presurizados, por lo que siguen las normas constructivas que se aplican a los recipientes a presión, esto implica un estudio de tensiones preciso para evitar sucesos poco deseables como puede ser una explosión.
En cuanto al diseño de los tanques, si los comparamos con otros tanques independientes como los tipo “A”, los tipos “C” aprovechan de una manera muy pobre el espacio interior del casco, por ello se ha diseñado un modelo bilobular como se aprecia en la siguiente imagen en el lado izquierdo.
El diseño bilobular no está proyectado para contener cargas a presiones tan elevadas como los tanques de diseño independiente, por lo que son más empleados en los gaseros semi-presurizados/refrigerados.
En el caso de emplear estos tanques en gaseros semi-presurizados/refrigerados, deben ser capaces de resistir temperaturas de -48º C para LPG o de hasta -104º C para el transporte de Etileno, para ello el material constructivo de los tanques deberá ser acero resistente a bajas temperaturas.
Bibiografía
LNG Shipping Knowledge. Ed.Seamanship International
www.witherbyseamanship.com
www.atmosferis.com
www.liquefiedgascarrier.com
www.marineengineering.org.uk
Para ver el articulo completo y mas artículos sobre ingeniería marina, visita a INGENIERO MARINO en www.ingenieromarino.com
