Optimización del Transporte y Mantenimiento en Astilleros: Corrosión, Transformaciones y Desguace

Importancia del Transporte en Astilleros

Una de las partidas más importantes del coste de la construcción está constituida por el del transporte de materiales y elementos en fabricación que comprende desde su recepción y almacenamiento, inicial y los movimientos entre fases de producción dejándolos en los almacenamientos intermedios, hasta su montaje final a bordo. El movimiento o transporte de material dentro del astillero supone una parte del coste total de la mano de obra, sin aportar ningún valor añadido, y sin embargo es inevitable realizarla, será necesario imponer sistemas de movimiento perfectamente organizados que reduzcan su coste al mínimo posible. Diremos que las razones por las que el transporte es importante en un astillero son:

• Elevado coste.
• Influencia en la cadena productiva.
• Influencia en la disposición general.

En consecuencia se debe:

• Tecnificar el proceso para abaratarlo.
• Organizarlo adecuadamente para mejor funcionamiento del proceso productivo.
• Proyectarlo de acuerdo con la disposición general.

Los distintos tipos de transporte y su número son consecuencia del flujo de materiales.

Para estudiar la organización del movimiento en el proceso de construcción del buque, tendremos que considerar las cuatro grandes fases del mismo, todas ellas de gran importancia y cada una de las cuales tiene características particulares que la diferencia de las demás. Como el proceso de construcción ha de ser continuo hay que considerar en cada fase los movimientos de conexión con las que proceden o con las que siguen. Las cuatro fases a que nos vamos a referir son las siguientes:

1. Recepción y almacenamiento de materiales.
2. Talleres.
3. Grada.
4. Trabajos a flote.

En la primera fase, la parte más característica del constructor naval por el extraordinario volumen que alcanza, es la recepción y almacenamiento del acero con que se construirá el casco. La manipulación de estos materiales ha de comprender todos los elementos necesarios para recibir en el astillero muchos miles de toneladas de planchas y perfiles, descargarlos, almacenarlos ordenadamente en los parques, selección y transporte del material desde su lugar de almacenamiento a la zona de preparación, y la selección y distribución final antes de entregarlos al Taller.

Descripción de Elementos de Transporte

Mesas transportadoras Collocator Captivador Carretón Grúas sobre raíles Grúas móviles Grúas torre Plataformas autodescargables Carretillas elevadoras

Maniobras en la Construcción Naval

Una vez que la necesidad de maniobra es detectada comienza el proceso de diseño. Se incluye el diseño de las maniobras necesarias para la construcción, así como el diseño de los útiles específicos que son necesarios para realizar dichas maniobras.

Los principales tipos de maniobras que se diseñan durante la construcción son:

• Maniobras de traslado y movimiento de elementos, tanto en grada/dique, talleres, exterior, etc.
• Maniobras de elevación y volteo de elementos.
• Maniobras de embarque de elementos.
• Maniobras de montaje y posicionamiento de elementos.

Como requisitos imprescindibles para el estudio se pueden enumerar los siguientes:

• Conocer geometría, pesos y centros de gravedad de los elementos afectados.
• Conocer el estado de los elementos en el momento de realizar la maniobra.
• Conocer los elementos de maniobra, transporte y elevación disponibles.
• Conocer la normativa de Prevención de Riesgos Laborales aplicable

Una vez recopilada toda la información y utilizando las herramientas de representación y cálculo disponibles se realizará un informe previo de maniobra. Las premisas a cumplir serán:

• Será prioritario la seguridad de la maniobra, evitando asumir riesgos laborales.
• Se escogerá la metodología que menos repercuta sobre la Producción.
• Se garantizará la integridad estructural de los elementos afectados.
• Se utilizarán en la medida de lo posible los elementos de maniobra existentes.

Tipos de Movimientos en Astilleros

Traslados en taller. Comprende los traslados en los talleres de prefabricación y mesas de prefabricación, de bloques y sub@bloques, tanto en posición como en posición invertida. Se debe poner especial atención, en respetar las distancias mínimas entre carros y entre puentes grúa. Si se realizan maniobras con puentes grúa se debe tener la precaución de no realizar tiros oblicuos. En caso de disponer de puentes con distinta capacidad de carga comprobar que se está usando el correcto.

Volteo de bloques. Comprende los volteos en los talleres de prefabricación, mesas de prefabricación y explanadas de bloques y sub@bloques. Por ser el movimiento técnicamente más complicado y para el que se requiere más coordinación, se debe poner mayor atención a la hora de su preparación y realización. En el caso de realizarse con la grúa pórtico debe cuidarse el mantener las distancias establecidas entre tiros de los distintos ganchos y los rangos de diferencias de carga admisibles. Cuando se realizan con grúas tipo cigüeña, se debe poner especial atención al realizar el descruce de las grúas, previo a la recuperación, se debe cuidar que al estar tan próximas las plumas una no toque en la otra derivando parte de su carga. Los elementos de maniobra (eslingas y grilletes) destinados a la recuperación, o maniobra de izado posterior al giro, deben dejarse montados antes de iniciar la maniobra de volteo, para facilitar la maniobra y minimizar los trabajos bajo el bloque suspendido. Antes de comenzar con el movimiento de un bloque, se retiraran o asegurarán las piezas u objetos que no vayan unidos a la estructura para evitar que puedan caer.

Traslado del bloque en el exterior. Comprende los traslados en las mesas de prefabricación y explanadas, de bloques y sub@bloques, tanto en posición como en posición invertida.

Traslados a grada/dique. Comprende los traslados a Grada/Dique de los bloques listos para su montaje y unión. Dada la dificultad que tiene determinar la posición del centro de gravedad con total exactitud y lo crítico de la necesidad de nivelación para el montaje en grada, se dispondrán en todos los casos dos maniobras en la cartilla, una con dos grúas y otra con tres. Si durante los traslados en explanada del conjunto se detecta, que con la maniobra a dos grúas, el bloque está lo suficientemente nivelado, se usará esta maniobra a dos grúas para su traslado a grada.

Maniobra de Equipos. La documentación de maniobra de los equipos, junto con los cálculos incluyendo especialmente, el centro de gravedad y los pesos así como la documentación de apoyos y transporte será incluida en la Especificaciones Técnicas de Compra. Esta documentación deberá ser remitida por el suministrador al Departamento de Ingeniería  antes de la llegada del equipo.

Las diferencias son mayormente provocadas por los distintos medios de elevación disponibles en las distintas ubicaciones de la factoría para los distintos procesos.

Es la transformación indeseable o deterioro de un material como consecuencia del medio que lo rodea debido a la acción de los agentes agresivos (la atmósfera, el agua de mar, el aire húmedo, los vapores ácidos, etc.) Puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna.

Tipos de Corrosión

Según la Forma

Corrosión uniforme: El ataque se extiende en forma homogénea  sobre toda la superficie metálica y la penetración media es igual en todos los puntos.  Esta es la forma más benigna de corrosión pues permite calcular fácilmente la vida útil de los materiales corroídos.

Corrosión en placas: Incluye los casos intermedios entre corrosión uniforme y corrosión localizada. El ataque se extiende más en algunas zonas, pero se presenta aún como un ataque general.

Corrosión por picado: Durante el picado, el  ataque se localiza en puntos aislados de superficies metálicas pasivas, propagándose hacia el interior del metal en forma de canales cilíndricos. Este tipo de ataque, así como el intergranular  y el fisurante, son las formas más peligrosas bajo las cuales se puede presentar la corrosión.

Corrosión intergranular:  Se presenta como una franja estrecha de ataque que se propaga a lo largo de los límites de grano.

Corrosión fisurante: Se conoce como corrosión bajo tensiones. Se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y de tensiones mecánicas de tracción. Se forman fisuras que pueden ser intergranulares o transgranulares y que se propagan hacia el interior del metal, se puede llegar hasta la fractura del metal.

Según el tipo:

Corrosión química: es el casos en que el metal reacciona con un medio no-iónico (por ejemplo oxidación). Al exponer una superficie metálica limpia a la acción del oxígeno, el metal comenzará a reaccionar con el oxígeno formando óxidos.

Corrosión electroquímica (galvánica): En la corrosión electroquímica se establece una corriente de electrones cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro.  Cuando desde una especie química cede y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie que los emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación,

Necesidades de Evitar la Corrosión

La corrosión es, un fenómeno que depende del material utilizado, de la concepción de la pieza (forma, tratamiento, montaje) y del ambiente.  Se puede influir entonces en estos tres parámetros:

• Elección del material
• Concepción de la pieza: evitar los contactos entre materiales diferentes y las heterogeneidades en general 
• Dominio del ambiente: inhibidores en circuitos cerrados

Existen 2 razones para evitar la corrosión:

• Evitar roturas y daños: con la corrosión el acero puede desgastarse hasta a una velocidad de 0.1mm/año. Por tanto los elementos del buque irán perdiendo resistencia e incluso llegar a romper (se exigen revisiones periódicas).
• Razones de estética: la corrosión deteriora la superficie del buque. En algunos casos disminuye la velocidad por rugosidad en el casco

Formas de Evitar la Corrosión

Existen 3 sistemas:

• Ánodos de sacrificios
• Corrientes impresas
• Revestimiento (pinturas).

Corrientes Impresas

El sistema de Protección Catódica por Corrientes Impresas ha sido diseñado con el fin de evitar la corrosión catódica que se genera en los cascos de los buques. La protección catódica es un sistema anticorrosivo (evita el deterioro del casco del barco) que convierte toda la superficie externa del barco en un cátodo homogéneo. Se desarrollaron ánodos con diversas formas estructurales teniendo en cuenta la zona del casco del buque en la cual va a ser instalada Estos ánodos previenen la corrosión de la parte húmeda del casco mediante la aplicación de una corriente al ánodo de sacrificio mayor que la provocada en el casco por la actividad electroquímica, lo cual provoca que el ánodo se corroa de forma preferente sobre la estructura. Los ánodos de sacrificio y las células de referencia, encargadas medir y de suministrar la diferencia de potencial entre el agua de mar y el casco, irán instalados en el casco del buque.

Programas de Mantenimiento

Los trabajos de mantenimiento están basados en: ¿Qué trabajo hay que realizar?, ¿Como se va a realizar?, ¿Cuándo se va a realizar? ¿Quién lo va ha a realizar?; los materiales a renovar y normas o estándar a aplicar.  El tipo de mantenimiento a realizar se puede clasificar en:

• Correctivo: se repara el defecto después de que se produzca el fallo.
• Preventivo: se realizar actividades periódicas para evitar la aparición del fallo
• Predictivo: trata de percibir los síntomas para después tomar acciones

Por lo que en función del tipo de manteamiento los periodos de mantenimiento serán distinto:

• Correctivo: No existe, se repara el defecto después de que se produzca el fallo.
• Preventivo: Periódico y determinado
• Predictivo: se tomen decisiones antes de que ocurra el fallo.

Transformaciones de Buques

Son “el conjunto de actuaciones sobre un elemento flotante, un buque generalmente, para transformarlo en otro, flotante o no, con funciones cualitativa o cuantitativamente diferentes a las originales”.  Consiste por tanto en cambiar un artefacto flotante que servía para una actividad a otro u otros que realicen otras distintas o las mismas, pero con distinta capacidad o distinto tamaño. Mezcla una nueva construcción y una reparación. Los motivos que llevan a un armador a transformar un barco ya existente en otro, pueden ser varios:

• Oportunidades de plazo
• Motivos de precio
• Ajuste en la explotación del barco

Tanto la contratación como el desarrollo técnico, comercial y productico, de una transformación son muy similares a los de una nueva construcción. La gran diferencia que encontramos es su base de partida.  En esta ocasión se comienza con algo ya existente y este puede ser el principal motivo de que sean los astilleros de reparaciones, acostumbrados al tratamiento de barcos en operación, los que se dediquen a esta actividad.  Para acceder al mercado de las grandes transformaciones se necesita disponer de diques del tamaño adecuado, de talleres y medios de elevación que permitan un súbito aumento de la capacidad productiva  y de un potencial técnico y comercial considerable. Esto solo ocurre cuando se está en un entorno industrial muy desarrollado o se dispone de un astillero de Nuevas Construcciones que ponga a su disposición recursos no habituales en las reparaciones.

Desguace de Buques

Los buques no pueden operar eternamente, una vez finalizada su vida útil, son enviados a desguace. El armador puede tomar la decisión de desguazar el buque por tres motivos:

• El mantenimiento del buque tenga un coste mayor que el de explotación
• El mantenimiento del buque tenga un coste mayor que  de venta en segunda mano,
• Por reglamentación no puedan seguir navegando después de cierta edad o que tenga que realizar modificaciones muy costosas para poder seguir navegando.

El precio del buque depende de:

• El valor del acero en el mercado.
• El estado del buque, sí está dañado o no.
• El número de barcos pendientes de desguace.
• La sencillez o dificultad de desmantelamiento, ya que a mayor dificultad se requiere más mano de obra.

El valor se fija en función de las toneladas de desplazamiento en rosca  “LWT” (estructura de acero, maquinaria, equipos y habilitación).

OBJETIVOS:

• Desmantelamiento del buque para aprovechar la chatarra de acero,
• La reutilización de equipos y componentes con vida útil en un mercado de segunda mano
• La recuperación de otros metales, especialmente el cobre de las instalaciones eléctricas

La gran problemática actual del reciclaje de buques es fruto del menor coste que supone esta actividad en la países en los que se realizan los desguaces, es decir, los países como India, Bangladesh o Pakistán, frente a una mayor exigencia reglamentaria y mano de obra más cara en los países desarrollados, por lo que se ha creado un panorama difícilmente sostenible. Estos países incumplen con creces los convenios internacionales de seguridad laboral y medioambiente. El desguace sostenible junto a la reducción de las emisiones atmosféricas serán retos del siglo XXI para el sector  marítimo.

Instalaciones de Reciclaje Sostenible

Se trata del modelo de instalación que cumpliría con todos los Convenios internacionales y la normativa actual.

Las tareas de desguace se pueden realizar tanto en un astillero antiguo como en uno nuevo, y también se puede construir una nueva instalación solo destinada a estas actividades, lo que se debe conseguir es una estabilidad entre los costes destinados a ello, y el número y tamaño de los buques que puedan recibirse para reciclar a largo plazo, además se debe considerar la demanda de los materiales reciclado.