Equipo de Carga y Descarga en Petroleros de Crudo.
Operación de carga en Libia
El equipo de carga y descarga en
petroleros de crudo se basa en un sistema relativamente simple, aun que
de importancia máxima en este tipo único de buques. En los próximos tres
artículos se realiza una descripción de los equipos.
Sistemas en general:
El sistema de línea de carga es el elemento básico del manejo de la carga en un petrolero de crudo.
El tratamiento o manejo de
la carga incluye todo su transporte, manejo del lastre, cargado,
descargado, transferencia interna de carga, limpieza de tanques (ya sean
de carga o agua), calentamiento de la carga, etc.
Un petrolero de crudo
tradicional viene equipado con una eficiente línea de carga y descarga
para introducción de la carga a bordo y su operación inversa a tierra.
En el momento de descarga a tierra, el efluente atraviesa la cámara de
bombas del buque, donde están ubicadas las bombas de carga.
Colector de descarga:
En cualquier petrolero de crudo, éste debe ir localizado en la cubierta externa
en ambos costados del buque, para conectar con los sistemas de
recepción para descarga de lastres sucios o aceites contaminados. Tanto
estas líneas como las de descarga de lastres
vienen permitidas bajo las regulaciones 9 y 10 de MARPOL 73/78 Anexo 1,
donde también se incluye su ubicación en ambos costados del buque, sobre
la línea de flotación en la condición de inmersión máxima estando el
buque totalmente lastrado.
Operación de deslastrado sobre la línea de flotación
Tanques de lastre segregados:
Todos los petroleros de crudo deben ir provistos de tanques de lastre segregados y equipados con un sistema de lavado con crudo en los depósitos de carga, así como los de construcción actual de doble casco, con tanques de lastre limpio independientes.
Éstos, a su vez, deben ajustarse a
los siguientes requerimientos, cumpliendo con el parágrafo (4)(b) de la
regulación 18 de MARPOL 73/78:
- Un sistema de tubos para transporte de crudo, diseñados de forma que la retención de aceites en sus pareces sea minimizada.
- Deben ir provistos de un sistema que drene por completo las tuberías y bombas de carga en la consecución de la operación de descarga, que a su vez sea capaz de descargar dichos drenajes a tierra, a un tanque de carga o a un tanque slop.
Debiendo igualmente, en cualquier
buque de este tipo, realizarse la descarga de agua de lastre de tanques
de carga así como aguas contaminadas por encima de la línea de
flotación. Los petroleros ya existentes a los que no se les haya
realizado la modificación podrán realizar dichas descargas bajo la línea
de flotación previo análisis y descontaminación del agua.
Descarga de lastres sucios:
Las descargas de estas aguas
contaminadas en petroleros de crudo se realizan por gravedad por debajo
de la línea de flotación, habiendo dejado previamente el tiempo
suficiente para la decantación de las fases en la correcta separación
del agua y las sustancias oleosas, medido previamente a su descarga el
nivel de contaminación mediante un detector en la interfaz agua-aceite
citado en la regulación 15(3)(b) de MARPOL 73/78 Anexo 1, como el que se
detalla en la imagen.
Detalle del detector
Sistemas de línea en tanques de carga:
Este tipo de tuberías,
especialmente adaptadas para estos particulares, vienen implementadas en
secciones de una longitud que las hace manejables a fin de permitir
futuras operaciones de sustitución o reparación. Las secciones de tubo
vienen unidas mediante bridas, formadas éstas por una chapa de acero
soldada en los extremos de las secciones con una parte final plana,
donde vienen roscados los tornillos, cuyo número suele ser igual al
diámetro de la sección en pulgadas, así como una junta interpuesta que
consigue la estanqueidad del conjunto.
Obsérvese el entramado de tubos que recorren la cubierta
Las líneas descansan sobre soportes, los
cuales vienen soldados en el fondo de los tanques, en el fondo de la
cámara de bombas y cubierta principal. Para reducir el desgaste, cuando
el acero de las secciones ve el acero de los soportes, se intercala
algún material suave, véase madera u otros.
Cabe hacer un inciso en la
flexibilidad requerida en estos sistemas que recorren gran parte de la
eslora del buque. Y es que en situaciones de mar embravecido y ola
amplia se hace perceptible la forma en que flecta la totalidad de la
estructura del casco sometida a los efectos de quebranto y arrufo por
causa de las olas. Esta tendencia a la deformación debe ser seguida por
las líneas de tubos que, mediante el uso de juntas flexibles, llamadas
juntas de expansión, así como apoyos libres, soslayan su propia
fractura.
Caja de fangos
Una junta de expansión también
permite el desplazamiento longitudinal relativo entre secciones de la
línea. Éstas también vienen unidas entre las secciones mediante
tornillos y juntas planas.
De otro lado se intercalan
estratégicamente cajas de fangos cuyo cometido es el de recoger
partículas arenosas y gravas que contiene el crudo durante su carga. Los
emplazamientos típicos son previos a la entrada en las bombas de carga,
a fin de proteger el impulsor.
Disposición de la boca de campana en el fondo del tanque
Otro punto vital del sistema es aquel en
que la línea entra en el tanque de carga. En este punto el crudo entra
en la operación de carga y sale en la de descarga. Estos puntos de
succión principales vienen emplazados en el centro y costados de
estribor y babor. Estas tomas, llamadas bocas de campana o “pies de
elefante” tienen un área de 1,5 veces el área del tubo, y bajo esta se
colocan soldadas sobre el fondo unas barras que controlan el movimiento
del líquido a la entrada, reduciendo las posibilidades de cavitación.
Válvula de compuerta
Válvulas:
A bordo de los petroleros de crudo existen tres tipos de válvulas. Las de mariposa, las de globo y las de compuerta.
Las válvulas de compuerta se usan,
por ejemplo, en las líneas principales de salida. Proveen un ajuste
seguro y sólido aunque son lentas e incómodas de operar.
Las válvulas de globo se
usan por ejemplo en los sistemas presurizados y de vacío, donde
supervisa las condiciones de presión en los tanques. El sistema abre
cuando la presión llega a un nivel prefijado. Estas son comunes en la
planta de gas inerte y en la línea principal de gas inerte.
Este tipo de válvulas también se producen como válvulas anti retorno.
Válvula de mariposa
Las válvulas de mariposa son las
más comunes de entre las empleadas en petroleros de crudo. Éstas vienen
emplazadas en todo el sistema de manejo de la carga, desde las líneas de
fondo, pasando por la cámara de bombas y todo el recorrido hasta los
colectores. La mariposa puede ser operada tanto manual como hidráulicamente.
Estas válvulas son de uso rápido y sencillo, seguras, fácilmente desmontables y ocupan un volumen reducido.
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| Valvula de globo |
Lineas de fondo
Líneas de fondo:
En el caso de esta imagen, el buque está
provisto de 4 tanques centrales y 5 pares de tanques laterales, todos
ellos para carga de crudo. Las líneas principales de carga están
localizadas en los tanques centrales. Con el término “líneas de fondo”
entendemos que estas se encuentran en el fondo del buque, soportadas
normalmente a una altura de entre 4 y 6 pies del fondo. Las válvulas de
cruce interconectan los extremos de las líneas entre sí.
En este esquema se observa como
cada línea central suministra a su grupo de tanques, uno central y dos
laterales, con los que se procura por su distribución que no alteren el
centro de gravedad del buque. Todas estas líneas finalizan en sus
respectivos tanques mediante las campanas de succión antes comentadas.
Líneas de llenado:
Estas líneas se emplean durante la
carga del crudo. Mediante el cierre de las válvulas principales de la
línea de cubierta, la carga es dirigida a los tanques cuando se emplean
estas líneas. Por tanto, tal como puede verse en el esquema, la cámara
de bombas está totalmente aislada de la carga durante el embarque. Sin
embargo, durante la descarga las líneas de llenado están aisladas de la
carga manteniendo cerradas las válvulas de llenado.
Cámara de bombas:
Éste es el punto principal donde
van interconectadas la línea de puerto y las líneas del buque. Las
líneas de fondo dirigen el crudo desde los tanques hasta las bombas
principales.
Los actuadores que mueven dichas bombas,
ya sean de vapor o eléctricos, van instalados en la cámara de máquinas,
accionando a distancia los ejes de las bombas, atravesando el mamparo
mediante sellos neumáticos que impiden el paso de gases de hidrocarburos
hacia la cámara de máquinas con el consiguiente riesgo de incendio en
éste punto crítico del buque.Esta cámara viene normalmente
emplazada entre la cámara de máquinas y los tanques de carga, y la razón
de que esto sea así es la peligrosidad que se deriva de su operativa.
Por otra parte, garantiza un cómodo acceso a sus componentes para
reparaciones, sustituciones y control.
Representación de una cámara de bombas
El sistema de succión, para descarga a
puerto de los tanques de crudo, viene equipado con bombas de succión y
eyectores, así como un sistema de vacío en las bombas que permite
mantener su succión cuando solo resta una pequeña cantidad de crudo en
los tanques.En este punto vienen muy inter relacionados el sistema
de carga y el sistema de lastre, siendo todo ello monitorizado y
controlado bien manualmente, bien remotamente desde la sala de control
de cargas o bien desde el puente del buque.
De otro lado, tal como se
comentaba, la inter relación entre el sistema de lastre y el de bombeo
de crudo, puede apreciarse en el siguiente esquema de una cámara de
bombas, donde el sistema de agua de lastre “S.W. suct. y B.W.Pp” actúa
llevando agua salada al sistema de lavado de los tanques, en caso de que
todavía se haga así. Tras un lavado con agua salada, la mezcla de crudo
y agua se lleva a los tanques slop, donde se deja decantar hasta que la
fase del agua cumpla las concentraciones máximas exigidas por MARPOL,
momento en que podrá achicarse al mar.
Cabe remarcar que normalmente,
como aquí puede observarse, los sistemas se numeran correlativamente de
uno a otro costado del buque.
En el siguiente esquema puede
observarse la disposición del sistema de agotamiento de los tanques,
donde se ha empleado un sistema en que no se hace necesario emplear por
separado bombas de agotamiento, si no que se integra todo en el mismo
conjunto.
En éste, la unidad de control
desempeña las funciones de monitorización y control de carga, descarga y
lastrado, así como las desconexiones y paros de emergencia, activación
de alarmas y control de válvulas.
Líneas de cubierta.
en un petrolero de crudo, el
mismo sistema principal cambia de nombre en función de su
emplazamiento. Por tanto, nos encontramos que, dentro del mismo sistema,
cuando se mira de las bombas de carga a los tanques de carga se habla
de líneas de fondo, cuando se hace desde el lado de descarga de las
bombas se habla de lineas verticales que, cuando aparecen en la cubierta
principal, cambian a líneas de cubierta.
Cabe destacar que todos los
siguientes sistemas van de alguna manera integrados en el sistema de
manejo de la carga, y por tanto relacionados con la cámara de bombas.
Las líneas de cubierta son una prolongación de las líneas verticales desde la cámara de bombas, y pueden ser independientemente aisladas de las bombas mediante las válvulas principales de cubierta.
Estas líneas de cubierta
finalizan en los colectores, donde el buque se conecta a terminal en
puerto mediante mangueras y los accesorios que fueren. Dichos colectores
vienen igualmente numerados a las líneas de las que provienen. Por lo
que, en conclusión, el colector 1 viene suministrado por la línea de
cubierta 1, que a su vez viene en prolongación de la línea vertical 1,
prolongación de la línea de fondo 1 que es suministrada por la bomba 1.
De otro lado existen colectores de cruce que permiten intercambiabilidad
entre los diferentes sectores de las líneas.
De otro lado encontramos la línea de pequeño diámetro que suministra, desde la bomba de agotamiento, a un colector.
En la siguiente imagen se presenta un esquema de una posible disposición para estas líneas de cubierta.
Líneas de lavado con crudo COW:
COW, acrónimo ingles de crude oil washing, son las que llevan el hidrocarburo a las respectivas máquinas de lavado con crudo en sus correspondientes tanques.
Esta línea viene abastecida
del lado de descarga de la cámara de máquinas y va reduciendo
progresivamente su diámetro a fin de garantizar la presión necesaria en
las máquinas COW.
Las líneas COW tienen la posibilidad de ser purgadas a cualquiera de las líneas de carga principales.
En el siguiente esquema, se presenta una posible disposición de este sistema de lavado con crudo.
Líneas de gas inerte:
para el control de la atmósfera en los tanques de crudo,
las líneas de gas inerte se encuentran en la cubierta principal y
llevan a cada uno de los tanques. Estas líneas suministran los tanques
de carga durante las operaciones de descarga o lavado de tanques.
Algunos de estos sistemas van conectados a un suministro común, dotado
de válvulas de presión/vacío a fin de regular la presurización y vacío
en los tanques de carga. Otros sistemas implementan dichas válvulas en
cada uno de los tanques.
En la siguiente imagen se presenta un esquema de su disposición.
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