En el funcionamiento de un buque algunos componentes son más importantes que otros. Por ello, el mantenimiento basado en la condición y las técnicas de monitorización son cada vez más importantes para mejorar la fiabilidad operativa de los «activos críticos» de un buque.

Tecnología

El rendimiento de ciertas partes de la maquinaria, como las reductoras principales, los turboalimentadores, los propulsores y las turbinas de vapor de propulsión, es de una importancia crítica para la disponibilidad, fiabilidad y eficiencia operativa del buque.

Aquí vamos a examinar cuatro casos reales en los que se ha aplicado la tecnología de monitorización de la condición y métodos para asegurar la máxima disponibilidad y el funcionamiento seguro de activos marítimos de importancia crítica. También describiremos la forma de establecer un enfoque de mantenimiento con monitorización basada en la condición.

La monitorización basada en la condición consiste en evaluar, de forma continua o periódica, el estado mecánico y eléctrico de maquinaria y sistemas partiendo de observaciones y/o registros de parámetros de medición relevantes.

TURBOALIMENTADORES DE MOTOR PRINCIPAL Y AUXILIAR EN BUQUES TRANSPORTADORES DE GNL
Cada vez más buques transportadores de GNL construidos en astilleros coreanos están equipados con motores diésel o de dos combustibles. Recientemente, una importante compañía naviera incorporó varios transportadores de GNL de gran tonelaje en su flota, y se puso en contacto con SKF para recibir asesoramiento sobre sistemas de monitorización apropiados para los turboalimentadores de los motores principal y auxiliar (nueve por buque). Los requisitos eran que el sistema pudiera efectuar mediciones continuas y estuviera conectado al sistema de control del buque (DCS), para advertir inmediatamente sobre desviaciones inesperadas en el estado de la maquinaria.

SKF recomendó el SKF Multilog On-line System IMx-S, la última generación de sistemas de supervisión en línea. Permite realizar mediciones multicanal (16 o 32), incluyendo canales síncronos y configuración flexible, para prestar apoyo a distintas condiciones operativas. El SKF Multilog IMx-S transfiere automáticamente los datos a un servidor de base de datos y al software de análisis de SKF, el SKF @ptitude Analyst. Conectado al DCS del buque, permite comparar parámetros operativos, como la velocidad del motor. La figura 1 muestra un esquema del sistema.

Además de las mediciones continuas con SKF Multilog IMx-S, se efectúa una captura periódica de datos en casi 200 equipos auxiliares mediante tecnología portátil de monitorización de la condición, y los datos se envían, a través del sistema de comunicación del buque, a un centro de diagnóstico remoto de SKF para su posterior análisis. Este análisis remoto lo ofrecen ingenieros de monitorización de la condición certificados de SKF con experiencia en el sector marino. Esto garantiza que la tripulación de la nave reciba con anticipación avisos de deterioro en las condiciones operativas de la maquinaria, e información sobre las medidas de mantenimiento a adoptar.

TURBINA DE VAPOR PROPULSORA EN BUQUES TRANSPORTADORES DE GNL
Aunque ya se instalan motores diésel y de dos combustibles en transportadores de GNL de gran tonelaje, las turbinas de vapor siguen siendo una alternativa común para los barcos de tamaño medio y pequeño.

Para monitorizar la condición y prestaciones de esas turbinas de vapor, en varios buques construidos en astilleros coreanos se han instalado sistemas de análisis de vibraciones de SKF, para una monitorización continua y/o periódica.

El diseño del sistema de monitorización puede variar, según las necesidades de la compañía naviera y la aplicación. Los sistemas portátiles suelen ser adecuados para los programas de monitorización de la condición a bordo, mientras que los sistemas de monitorización en línea son más apropiados para las turbinas de vapor. En la figura 2 puede verse un esquema de instalación de una turbina.

El análisis de las vibraciones es una potente técnica para comprender el estado mecánico de las turbinas de vapor y las reductoras. Las lecturas de referencia recogidas durante la instalación y puesta en servicio del sistema proporcionan datos para regular apropiadamente los niveles de alarma. Utilizando los datos de medición almacenados, pueden obtenerse fácilmente trazados de tendencia para determinar cambios y planificar intervenciones de mantenimiento.

REDUCTORAS PRINCIPALES EN BARCOS DE CRUCERO
Los requisitos técnicos para el diseño de engranajes de propulsión constituyen un reto cada vez mayor debido al aumento constante de la potencia de las máquinas motrices, y a las mayores exigencias de reducción del peso, sin reducir la fiabilidad y eficiencia del engranaje.

Una compañía de barcos de crucero contactó con SKF para solicitar apoyo técnico y la inspección de los engranajes de propulsión principales de un navío. Estaba interesada en la monitorización de los engranajes para incrementar la fiabilidad operativa, comprender mejor sus condiciones de trabajo y planificar el mantenimiento.

Gracias a su presencia global, SKF pudo acordar fácilmente con la compañía un puerto de embarque apropiado para que un especialista de SKF subiera a bordo e inspeccionara las reductoras. Utilizando la inspección visual con boroscopio (fig. 3), además de análisis de vibraciones, SKF pudo ofrecer al cliente una buena determinación del estado de la reductora y recomendaciones para su mantenimiento. La información recogida también fue almacenada en una base de datos para examinar periódicamente la tendencia de parámetros importantes.

PROPULSORES EN PLATAFORMAS/ EQUIPOS DE PERFORACIÓN
Las plataformas y buques de perforación suelen usar propulsores de posicionado y avance (fig. 4), otro ejemplo de activos críticos que deben tener una fiabilidad operativa muy alta.

En un caso reciente, SKF colaboró estrechamente con un fabricante de propulsores para desarrollar un sistema de monitorización de los propulsores instalados en una plataforma de perforación nueva en el Golfo de México.

Mediante una estrecha colaboración, el diseño del propulsor se preparó para adaptarlo a un sistema de monitorización completo de cada uno de sus rodamientos y engranajes. El sistema de monitorización en línea de SKF no sólo supervisa los niveles de vibración de los rodamientos y engranajes, sino también los niveles de contaminación y la temperatura del aceite. Mediante selección lógica personalizada, los datos se capturan durante condiciones operativas similares, lo que asegura una comparación precisa de los datos del estado del equipo.

De modo similar al sistema de monitorización de turboalimentadores, los datos se envían, a través del sistema de comunicación de la plataforma, hasta un centro remoto de diagnóstico marino de SKF, para su ulterior análisis por ingenieros especialistas. Como resultado, se generan informes de eventos con las recomendaciones de mantenimiento apropiadas. Los datos del análisis de SKF los comparten la compañía y el fabricante del equipo, para maximizar la eficiencia operativa de los activos críticos.