Brazo de carga marino en operación

El costo de propiedad de los brazos de carga marinos

Introducción

El objetivo final es conseguir un coste cero de propiedad para cualquier instalación. Pero, ¿es ese un objetivo razonable? La respuesta lógica sería no. Sin embargo, cuando se trata de instalaciones de carga, un concepto bien pensado permitiría recorrer un largo camino hacia este objetivo. La transferencia de fluidos es la columna vertebral de las empresas que producen o comercializan estos fluidos o proporcionan capacidad de almacenamiento.
A fin de cuentas, es el flujo de fluidos lo que hace que los contadores sigan contando y lo que genera el flujo de caja. Este artículo tratará de la última parte de la línea de transferencia de líquidos: la instalación de carga/descarga; la parte más parte más crítica de la transferencia de fluidos entre un tanque de almacenamiento y un buque petrolero.
La instalación de carga es una parte flexible en la línea de transferencia de líquidos ya que debe seguir los movimientos horizontales y verticales. Esta flexibilidad requiere el uso de mangueras de carga o brazos de carga; esto es particularmente vulnerable a los riesgos, debido a situaciones de emergencia, funcionamiento defectuoso y el desgaste.

 
Brazo de carga marino en operación

Fig 1: brazo de carga marino en operación

Proceso de carga y descarga en el muelle

La carga y descarga de los buques petrolero es un proceso difícil que incluye varios riesgos. Teniendo en cuenta la dinámica inherente asociada a un buque de transporte mientras se conecta y se carga, es fácil que se produzcan accidentes durante cualquiera de las fases operativas.
Las mangueras de carga marinas y los brazos de carga marinos son dos alternativas disponibles para transferir líquidos entre un tanque de almacenamiento entre un tanque de almacenamiento y un buque petrolero, ya que ofrecen la flexibilidad necesaria. Las conexiones entre el buque y la costa realizadas con mangueras ofrecen una mayor flexibilidad, pero en comparación con los brazos de carga, son propensas a romperse y desgastarse; tienen una vida útil limitada y requieren una operación relativamente incómoda.
Las mangueras suelen someterse a pruebas e inspecciones periódicas, una o dos veces al año, por lo que incluyen un cierto coste anual de propiedad. Desde el punto de vista de la seguridad, disposiciones de liberación automática de emergencia con derrame “cero” apenas están disponibles para mangueras, y ninguna se acciona rápidamente con acopladores que facilitan la vida de los operadores.

Layout tipico muelle

Fig 2: Layout típico de un muelle

Diseño moderno con pantografo

Fig 3: Diseño moderno con pantógrafo

Las conexiones realizadas por los brazos de carga marinos consiguen una conexión totalmente rígida, pero con la posibilidad de seguir todos los movimientos del buque mediante el uso de juntas giratorias entre los caños de acero, y así se resuelven las desventajas de las mangueras de carga. También pueden ejecutarse con desacopladores automáticos de liberación de emergencia “sin derrame” y equiparse con acoplamientos rápidos motorizados para aumentar la seguridad personal y proteger el medio ambiente.
El diseño estructural de los brazos de carga marinos es un factor muy importante a la hora de considerar el mantenimiento necesario. El factor humano que contribuye al coste de propiedad no siempre es visible, pero tiene una estrecha relación con la comodidad de funcionamiento y la capacidad de mantenimiento de los brazos de carga. Cualquier dificultad en el funcionamiento cotidiano y en los procedimientos de mantenimiento tendrá un impacto decisivo en los operadores.
Para aumentar la satisfacción y el rendimiento en el trabajo, la instalación y el funcionamiento de los brazos de carga y el mantenimiento deben ser diseñados a través de los ojos de los operadores y del personal de mantenimiento y adecuados para la operación de un solo hombre. Por ejemplo, los cables flexibles con colgantes para el control regular del brazo de carga deben evitarse, ya que pueden causar accidentes y son propensos a dañarse, provocando así movimientos inesperados de los brazos.

 
Pantógrafo vs cable

Fig 4: pantógrafo vs cable

Diseño de los brazos de carga marinos

Merece la pena tener una visión detallada del diseño de los de los brazos de carga, ya que es un factor crucial cuando se trata de mantenimiento. La simplicidad del diseño de los brazos de carga combinada con una configuración estructural óptima permitirá un coste de propiedad cercano a cero.

 

Balanceado del contrapeso: vínculo rígido frente a vínculo con cable

Las partes móviles, denominadas brazo interior y brazo exterior, están equilibradas por contrapeso (véase la figura 3). Los brazos de carga marinos pueden tener dos contrapesos separados, uno para el brazo interior y uno para el brazo exterior, o un único contrapeso giratorio que es una combinación de ambos. La conexión entre los tubos móviles del brazo de carga y el contrapeso puede realizarse mediante un conjunto de cable y polea o un sistema de pantógrafo rígido (véase la figura 4).
Un sistema de cable y polea necesita una inspección regular, un engrase y un retensado, mientras que un sistema con una conexión rígida, el balanceado se ajusta una vez en la fábrica y nunca más.

 
Brazo simétrico

Fig 5: brazo de carga marino simétrico

Estructura autoportante frente a un marco de soporte independiente

La tubería que transporta el líquido puede estar soportada por una estructura que soporta todo el peso de la línea de líquido. Esta configuración es compleja y debe evitarse para todas las aplicaciones que no sean criogénicas o de fluidos extremadamente corrosivos. Las mejoras en el diseño de las juntas giratorias han eliminado la necesidad de una estructura de soporte separada, incluso para dimensiones extremadamente grandes. Esto significa que los brazos de carga autoportantes pueden ser un estándar, lo que supone una mejora significativa hacia el objetivo de la simplicidad.

 

Articulaciones giratorias

El rendimiento de los brazos de carga marinos depende de las articulaciones giratorias. Las juntas giratorias modernas de alto rendimiento permiten un funcionamiento sin fugas durante años, sin necesidad de engrasarlas periódicamente ni mantenimiento. Una garantía de varios años, que incluye todas las articulaciones giratorias, es esencial para conseguir un coste cero de propiedad.

 

Configuración de los brazos de carga marinos

Los brazos de carga marinos con diseño simétrico caracterizados por la estructura autoportante recomendada y el acoplamiento rígido tienen excelente fiabilidad gracias a la división equitativa de las fuerzas en toda la estructura.
(véase la figura 5). Con el mantenimiento básico que se limita a unos pocos puntos de engrase, el tiempo de funcionamiento es prácticamente el 100% y el coste de propiedad es prácticamente nulo.

 

Conclusión

Los brazos de carga marinos modernos y simétricos con enlace rígido y estructura autoportante y ejecutados con juntas giratorias de alto rendimiento proporcionan un coste de propiedad cercano a cero para las operaciones de transferencia de fluidos. La atención adicional a una forma sencilla e intuitiva de funcionamiento minimizará aún más los costes operativos.

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