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03 de Agosto de 2020 Mezclas de VLSFO: ¿Cómo es que pueden llegar a arruinar la maquinaria y el motor de un buque? Primeros indicios apuntan a una reducción de un 20% en la vida útil de las camisas de los cilindros

Mucho se escribió sobre los estragos que la Normativa IMO 2020 - el cambio obligatorio a combustible de muy bajo contenido de azufre (VLSFO) el 1 de enero de 2020 - se suponía que iba a causar en el transporte marítimo. Gran parte de este debate giró en torno a la disponibilidad - o no - de VLSFO. Muchos, incluyendo Alphabulk, supusieron que el cambio era demasiado extenso y rápido y que no habría suficiente disponibilidad de VLSFO a tiempo.

Efectivamente todavía no hay suficiente suministro de combustibles de bajo contenido de azufre. Sin embargo, el pronóstico no acertó en que la respuesta de la industria fue, y es, mezclar todo tipo de combustibles para crear suficiente suministro de VLSFO.

En resumen, el plazo del 1 de enero se cumplió principalmente con combustibles mezclados y mediante depuradores para que la parte de la flota equipada con estos dispositivos pudiese seguir quemando fueloil pesado (HFO).

Otro fenómeno es el estrecho diferencial entre el precio del HFO y el VLSFO que hoy está promediando alrededor de US$50. No hace mucho los defensores de los depuradores esperaban un período de 6 a 12 meses para la amortización del costo de los dispositivos basándose en un diferencial entre 200 y 300 dólares. Con un margen de US$50, el reembolso se estima ahora en unos cinco años y eso es si durante este periodo no hay necesidad de trabajos extensos en la instalación debido a la fuerte corrosión que han presentado los depuradores en uso.

El peligro de las mezclas

Ahora bien, la gran mayoría de la industria que se ve obligada a utilizar VLSFO para cumplir con la normativa, también ha tenido problemas. Aunque la mezcla siempre fue una opción, hace tiempo que hay advertencias en cuanto a que mezclar diferentes tipos de combustible para alcanzar un contenido de azufre del 0,5% puede crear problemas tanto en términos de compatibilidad como de estabilidad de los productos finales.

Los combustibles utilizados en el transporte marítimo contienen asfaltenos, que son estructuras de hidrocarburos con un elevado peso molecular y una alta relación carbono/hidrógeno. Si los asfaltenos no permanecen en suspensión en el combustible, caen como lodo y el combustible se vuelve inestable. Este lodo es difícil de remover, especialmente cuando se vuelve sólido, debiendo ser retirados manualmente.

La estabilidad de un combustible residual es definida por CIMAC (Consejo Internacional de Motores de Combustión) por la resistencia a precipitar el lodo asfáltico a pesar de estar sometido a fuerzas como la térmica y las tensiones del envejecimiento, mientras se manipule y almacene en condiciones normales de funcionamiento. Si bien la estabilidad es una característica de un solo combustible, la compatibilidad es la capacidad de dos o más combustibles de mezclarse sin evidencia de separación de materiales; o, en otras palabras, al evitar la formación de lodo. La dificultad es que dos combustibles estables individualmente pueden volverse incompatibles cuando se mezclan.

Desde la perspectiva de la tripulación, el resultado de usar un combustible inestable es idéntico al impacto de haber mezclado dos combustibles incompatibles. En estos dos casos, puede formarse una concentración excesiva de lodo en los tanques que puede terminar por asfixiar a los purificadores, los filtros, el equipo de inyección de combustible e incluso las líneas de combustible.

Camisas desgastadas

Un aspecto que no se dio a conocer tanto antes del 1 de enero es el desgaste excesivo de las camisas de cilindros que se ha observado desde que entraron en vigor IMO 2020.

Un moderno buque Handysize (con cinco 5 años de antigüedad de 40.000 dwt con un motor diesel de dos tiempos y cinco cilindros) puede esperar que las camisas de sus cilindros duren al menos cinco años. Típicamente serán reemplazadas cuando el desgaste alcance el 0,8% del diámetro original. Para una camisa típica de 50 centímetros de diámetro, esto significa que el reemplazo se hará cuando el desgaste alcance los 4mm (500*0.008).

El desgaste "normal" es de aproximadamente 0,1 mm por cada 1.000 horas de funcionamiento, por lo que el desgaste máximo de 4 mm se alcanzará en 40.000 horas de funcionamiento. Asumiendo 250 días o 6.000 horas en el mar por año, el máximo desgaste permitido se alcanzará en 6,7 años (40.000/6.000). Sin embargo, los primeros indicios disponibles apuntan a una reducción de la vida útil de las camisas de cilindro de alrededor del 20% - o casi un año - debido al uso de VLSFO. Una importante agencia de buques informa de que desde el cambio a VLSFO se ha observado una mayor tasa de desgaste de las camisas de cilindro en toda su flota.

Depósitos de carbono

El proceso que contribuye a este desgaste excesivo puede describirse de la siguiente manera: debido al bajo contenido de azufre del combustible, no se está logrando el deseado control de corrosión en la superficie del revestimiento. Con el tiempo, esto conduce primero al pulido de las superficies de la camisa, mientras que luego se hace difícil retener la película de lubricación del aceite del cilindro, lo que lleva finalmente a la "abrasión" de la camisa.

Al mismo tiempo, se forman depósitos de carbono en las zonas de aterrizaje de la corona y los segmentos del pistón debido a ciertos elementos presentes en el VLSFO. En la mayoría de los casos, los depósitos de carbono no son eliminados por el aceite del cilindro. Esto refuerza el primer proceso de pulido de las camisas.

Como se ha mencionado anteriormente, la mayor parte del VLSFO que se utiliza en todo el mundo es de grados mezclados, con la presencia de varios productos químicos como el indio, el estireno, DPCD y FAME reportados en estas mezclas. Al mismo tiempo, el impacto de estos contaminantes no está totalmente documentado por la literatura disponible. Así que estos contaminantes podrían crear otros problemas también. Esto está siendo investigado ahora, aunque tal vez esto debería haberse hecho antes del cambio del 1 de enero.

Una camisa en un Handysize cuesta alrededor de US$15.000, así que aunque el cambio a VLSFO termine por reducir a la mitad la vida útil de las camisas de cilindro se estima la suma de sólo alrededor de US$40/día al OPEX (15.000*5/5/360= 41,7) lo cual es manejable.

Sin embargo, los procesos de desgaste excesivo descritos anteriormente pueden llevar a la avería del motor principal, principalmente a través de la rotura de los anillos del pistón, que a su vez pueden conducir a incendios en el espacio bajo el pistón. ¿Se podrán ver buques detenidos en el mar como resultado de la avería del depurador o de la avería del motor principal, todo ello debido a un cambio mal gestionado a combustible bajo en azufre?

Por MundoMarítimo

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