El Imperativo para Motores de Motores de Motores de Motores de Motores Marinos de Envejecimiento

La industria marítima se encuentra en una encrucijada. A medida que los organismos reguladores internacionales endurecen las normas de emisión para combatir la contaminación del aire y el cambio climático, los armadores que operan flotas de mayor edad tienen una opción crítica: invierten en sistemas de propulsión costosos o reacondicionados existentes.

El paisaje regulatorio que conduce al mercado de la retrecha

El operador de la Organización Marítima Internacional (OMI) ha sido el principal impulsor de la reajuste. Los IMO MARPOL Anexo VI establecen los límites de emisión de la UE de la Tíer I, II y III NOx

Beneficios económicos y operacionales de la reinstalación

El coste de un nuevo ajuste, que oscila entre 1 y 5 millones de dólares según el tamaño del motor y la tecnología, es mucho menor que los 30 millones de dólares a 100 millones de dólares para un nuevo buque.

Tecnologías clave para reducir emisiones para los retrechos

Varias tecnologías maduras pueden ser reequipadas en motores diesel marinos existentes. La selección depende del tipo de motor, la edad, el perfil de carga, la disponibilidad del espacio y los contaminantes objetivo.

Gas de escape

Los sistemas de almacenamiento de tubos más pequeños, que se utilizan en el flujo de escape, neutralizan los óxidos de sulfuro en los sulfatos y el agua. Hay tres tipos principales: sistemas de extracción de agua de alta presión, sistemas de retroceso de alta presión y de alta presión.

Reducción Catalítica selectiva (SCR)

SCR es la tecnología más eficaz para NOx reducción de la temperatura. Inyecta una solución de urea (o un poco de amoníaco) en el escape de una cama catalizadora.El catalizador, normalmente vainótido de pentóxido o zeolite, facilita la reacción de NOx[LT]

Filtros de partículas diésel (DPF)

La tecnología de DPF, ampliamente utilizada en el transporte por carretera, se está adaptando a las aplicaciones marinas, especialmente para la fabricación portuaria, los remolcadores y los ferries que operan a bajas cargas.El filtro atrapa físicamente las partículas de hollín y ceniza. Con el tiempo, el filtro debe ser regenerado, ya sea activamente (por inyección de combustible o por uso de un calentador eléctrico para quemar hollín) o eliminación pasivamente (por medio de un catalímaño)

Actualizaciones de la gestión del combustible y del ajuste del motor

Los sistemas de inyección de combustible avanzados (convertir de la inyección mecánica a la inyección electrónica de radio común) pueden optimizar el tiempo de combustión, reducir las temperaturas de los cilindros máximos y reducir la carga NOx en 10-20%. Los controles de motores digitales permiten reducir la carga de combustible de diferentes calidades y cargas.

El proceso de retroficción: un enfoque paso a paso

La retroadaptación exitosa exige un enfoque estructurado de gestión de proyectos, normalmente ejecutado en seis fases.

1. Evaluación de la viabilidad y Auditoría del motor: El proceso comienza con una auditoría detallada del motor existente, el diseño de los gases, la fuerza estructural, la disponibilidad del espacio y la capacidad eléctrica. Los ingenieros también revisan los perfiles operativos (carga típica, horas en el mar, tipos de combustible utilizados) para seleccionar la tecnología más adecuada. Este paso identifica los monitores como la altura insuficiente para una torre de escrubber o una generación eléctrica inadecuada.

2. Diseño e ingeniería de sistemas: Según la auditoría, se ha diseñado una solución a medida, que incluye diagramas de flujo de procesos, escaneo 3D de la sala de motor para la detección de choques, refuerzos estructurales para componentes pesados, diagramas de tuberías e instrumentación, y integración del sistema de control con la automatización existente del buque.

3. Contratación y Fabricación: Se ordenan artículos de larga distancia como los módulos de catalizador, torres de escrubber y bombas. Muchos proveedores ofrecen unidades modulares montadas en esquiados que simplifican la instalación. Para algunas retrofits, el sistema se fabrica fuera del sitio y se entrega como un paquete unitario, reduciendo el tiempo de trabajo en recipiente.

4. Instalación durante un muelle seco programado: La mayoría de los retrofits se realizan durante un bloqueo secado previsto para minimizar los días fuera de la situación. La instalación implica el corte en la absorción de escape, montaje de los vasos del reactor, tuberías de funcionamiento y cables eléctricos, instalación de unidades de dosificación y tanques de almacenamiento, e integración de controles.

5.Comisión y Prueba: Después de la instalación, el sistema se somete a pruebas funcionales, primero sin carga de motor (pruebas frías de bombas, válvulas y controles), luego con el motor que se ejecuta en varias cargas. Las emisiones se miden con analizadores portátiles para verificar el cumplimiento de los sistemas de NFLT

6. Formación y entrega de tripulaciones: La tripulación recibe capacitación sobre el funcionamiento del sistema, la vigilancia de los consumibles, el manejo de aguas residuales (para los escrubadores) y alarmas de solución de problemas. Se proporciona documentación que incluye manuales operativos, calendarios de mantenimiento y listas de repuestos. Muchos fabricantes ofrecen monitoreo y soporte remotos como parte del acuerdo de servicio.

Desafíos y mejores prácticas

La readaptación presenta desafíos distintos que requieren una gestión cuidadosa.

  • ]Space and Structural Constraints: Las habitaciones de motor más antiguas no fueron diseñadas para albergar grandes torres de escrubber o módulos de catalizador. Los ingenieros a menudo necesitan eliminar equipos de tubería o reubicación no esenciales. En algunos casos, una casa de cubierta puede necesitar extensión o la estructura de embudo reforzado. Preinstalación El escaneo 3D es crítico.
  • ]Represión aumentada: Todos los dispositivos de tratamiento después de la extracción añaden la presión. La presión excesiva puede reducir la eficiencia del motor, aumentar las temperaturas de los cilindros y provocar una subida de turbocompresor. Los límites del fabricante del motor no deben excederse; algunos diseños de retrofit incorporan válvulas de paso secundario para la operación de emergencia.
  • Compatibilidad con diferentes tipos de combustible: Los buques que intercambian entre petróleo pesado y gasoil (combustible-fútil) requieren sistemas que puedan manejar niveles de azufre variables y temperaturas de escape. Por ejemplo, los escrubadores pueden no funcionar correctamente en contenido de azufre muy bajo debido a la demanda insuficiente de contenido de alcalinidad.
  • ] Mantenimiento y costos operativos: Los escrubadores requieren limpieza regular de los internos (especialmente para sistemas de cierre cerrados que manejan el escape de partículas altas), sustitución periódica de materiales catalizadores y eliminación de residuos de agua lavada. Urea (Blue) es un gasto operativo continuo. Los filtros DPF necesitan una regeneración periódica y una reutilización de cenizas.
  • ]Cumplimiento regulatorio Documentación: Los sistemas retróficos deben ser aprobados por el estado de bandera del buque y la sociedad de clases (por ejemplo, DNV, Lloyd's, ABS). Documentación incluyendo actualizaciones de archivos técnicos NOx, enmiendas de certificado IAPP y permisos de descarga de agua de escrubina (para sistemas de escrucijada) deben ser preparados.

Las mejores prácticas incluyen la participación de un solo contratista llave en mano con experiencia en los reacondicionamientos marinos, la realización de ensayos marítimos completos después de la instalación y la negociación de acuerdos de servicios para el apoyo continuo.

Historias de éxito en el mundo real

Los sistemas de suministro de combustible de alta calidad (Stena Line) han sido modificados por los buques de alta tecnología de la industria, y han sido utilizados por los buques de alta tecnología de la industria.

El futuro de la retrofitting del motor marino

A medida que la industria se mueve hacia la descarbonización, la retroadapatación se desarrollará. Hybrid retrofits que añade sistemas de almacenamiento de energía de baterías junto con controles de emisiones se están volviendo comunes, permitiendo que los motores funcionen con cargas óptimas al reducir el consumo y las emisiones de combustible.

Conclusión

La retrofiting de los motores diesel marinos más antiguos con sistemas de reducción de emisiones es una vía práctica y cada vez más necesaria para que la industria marítima cumpla con las normas ambientales y los objetivos de sostenibilidad. Con tecnologías probadas para la reducción SOx, NOx y PM, combinadas con beneficios económicos de ampliar la vida útil de los activos y reducir los costos de combustible, el caso empresarial es convincente.