Mejores piezas

Jun 07, 2023

Publicado 8 de mayo de 2023 15:35 por Tom Peters

(Artículo publicado originalmente en la edición de marzo/abril de 2023).

"La innovación es la capacidad de ver el cambio como una oportunidad, no como una amenaza", dijo el cofundador de Apple, Steve Jobs. Y ese es ciertamente el caso de las empresas de fabricación y suministro que se ocupan de tuberías, bombas y válvulas. Adoptaron el concepto de innovación y lo combinaron con creatividad para ofrecer productos que hicieron que las operaciones marítimas fueran más inteligentes, mejores y más seguras.

JA Moody, una empresa familiar con sede en Malvern, Pensilvania, y proveedor durante más de 50 años de productos de control de flujo de última generación para la industria marina, principalmente la Marina de los EE. UU., es un buen ejemplo. Recientemente se convirtió en el representante autorizado de ventas y servicios de The Hellan Strainer Company y firmó un acuerdo de distribución exclusivo para la línea completa de filtros manuales y automatizados de Hellan para la industria marina de EE. UU.

Los productos de filtro se utilizan en buques militares para enfriar con agua de mar sonares, radares, sistemas de armas cercanas y otras aplicaciones marinas, incluidos sistemas de aceite lubricante, sistemas principales contra incendios y sistemas de filtración de combustible.

La presidenta de Moody, Lisa Smith, dice que Hellan Strainer Company, con sede en América del Norte en Cleveland, es el mayor fabricante de filtros marinos de la industria y cuenta con nuevos diseños de filtros específicos para la Marina, como filtros autolimpiantes totalmente automatizados adecuados para vehículos autónomos o con poco personal. vasos y una válvula de disco de dilatación fabricada por Curtiss-Wright.

Smith dice que la válvula de disco de dilatación (DDV) es "la válvula de control más avanzada del mundo". Tiene un tamaño más pequeño y permite a la Marina reemplazar válvulas de compuerta y de globo más grandes, lo que también permite el uso de un actuador más pequeño.

Una presentación realizada por el personal de Curtiss-Wright afirma en parte que “La DDV ha ingresado al mercado como una nueva tecnología de válvulas que puede reinventar la forma en que se diseñan los sistemas de fluidos. Los constructores navales pueden utilizar esta tecnología de válvulas para mejorar la eficiencia general del barco al reducir el peso de las válvulas y actuadores, el ruido del sistema y los requisitos de bombeo. El enfoque del mecanismo de pétalos entrelazados en el DDV permite un cierre hermético con los tres pétalos entrelazados, y el movimiento giratorio de los pétalos desde la línea central hacia afuera requiere fuerzas de actuación bajas, permite una aceleración precisa a lo largo de su carrera y proporciona una ruta de flujo en línea y sin obstrucciones. . El DDV se desarrolló con la intención de permitir y respaldar los objetivos de la construcción de buques para que sean más livianos, más rápidos, más silenciosos y más eficientes energéticamente”.

Además de los filtros autolimpiantes y los DDV, Moody tiene una extensa lista de productos "probados y con verdaderas especificaciones militares" actualmente en todas las clases de barcos, dice Smith.

Tecnología innovadora

En el desarrollo de bombas, Carver Pump Company, una empresa de fabricación con mercados internacionales con sede en Muscatine, Iowa, se ha asociado con IperionX de Charlotte, Carolina del Norte, por sus galardonadas tecnologías de titanio para fabricar de forma aditiva componentes de bombas de titanio para la Marina de los EE. UU. Las bombas de titanio ofrecen una resistencia excepcional a la corrosión y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones navales, incluida la extinción de incendios, la refrigeración por agua de mar, la propulsión principal de agua de mar, la sentina y la desalinización.

Carver, una empresa familiar, diseña y fabrica bombas centrífugas de alto rendimiento que se han utilizado en todos los principales programas de construcción naval de la Marina de los EE. UU. durante los últimos 60 años. Carver diseñará los componentes de la bomba de titanio, guiará a IperionX en la creación de prototipos y liderará la calificación de los componentes de la bomba de titanio para la Marina, según un comunicado.

"Estamos encantados de trabajar con IperionX para ayudar a introducir titanio 100 por ciento reciclado de origen nacional en la cadena de suministro de la Marina de los EE. UU.", dijo el director ejecutivo Andrew Carver. "Cuando se combina con los beneficios de la fabricación aditiva, la asociación ofrece un potencial significativo para beneficiar las operaciones de la Marina a través de la producción rápida de piezas de titanio complejas y críticas para la operación, proporcionando una reducción potencial en los tiempos de entrega y aumentando la disponibilidad de los equipos".

Estados Unidos ya no tiene la capacidad nacional para producir piezas fundidas de titanio de gran tamaño y de alto rendimiento, mientras que China y Rusia controlan la cadena de suministro de titanio. Las tecnologías patentadas de IperionX ofrecen un camino para los componentes de titanio fabricados en EE. UU. en una variedad de industrias importantes, incluidas la defensa, la aeroespacial, la automoción y la electrónica de consumo.

Estas tecnologías de titanio patentadas pueden reciclar chatarra de titanio de baja calidad, alto contenido de oxígeno y fuera de especificación para producir metal de titanio que cumpla o supere los estándares de la industria. Actualmente, IperionX produce polvos metálicos de titanio de alta calidad a partir de materias primas de titanio 100 por ciento reciclado para la calificación del cliente en su instalación piloto de producción de titanio en Utah.

Protección innovadora contra la corrosión

Cortec Corporation, con sede mundial en St. Paul, Minnesota, es líder en el desarrollo de soluciones innovadoras para la protección contra la corrosión.

La compañía dice que el costo de los daños por corrosión bajo aislamiento (CUI) en industrias con tuberías y equipos aislados sigue siendo desproporcionadamente alto. Las industrias del petróleo y el gas, la petroquímica, la refinación y la marítima se ven especialmente afectadas, pero la naturaleza misma del problema hace que sea fácil pasarlo por alto y difícil de tratar.

Cortec dio un gran paso adelante en la prevención de daños a CIU con el reciente desarrollo de CorroLogic®CUI Inhibitor Injection, un inhibidor de corrosión 100 por ciento en fase de vapor que se puede aplicar al aislamiento existente con una mínima alteración mediante inyección para formar una capa protectora en la superficie del tuberías o equipos metálicos debajo. Este nuevo descubrimiento ayudará a los administradores de instalaciones a combatir la CUI sin la molestia de quitar el aislamiento e interrumpir seriamente las operaciones normales.

Además de su inyección de inhibidor CUI, Cortec también ha desarrollado un inhibidor de corrosión para pruebas hidrostáticas para su uso en pruebas hidrostáticas de componentes de sistemas de agua potable. El producto, VpCI®-649 HP, es una formulación líquida concentrada especial que contiene inhibidores de corrosión en fase de contacto y de vapor junto con un estabilizador de agua dura y un agente dispersante orgánico. Protege contra la corrosión en dosis tan bajas como 0,3 por ciento en peso. También tiene un impacto de cloruro extremadamente bajo (menos de 0,6 ppm en una dosis de 0,3 por ciento) para su uso en sistemas con estrictas restricciones de cloruro.

Está destinado principalmente a la protección contra la corrosión durante las pruebas hidráulicas. Esta es una práctica crítica utilizada en muchas industrias para garantizar que los recipientes, las tuberías y los tanques no tengan fugas y puedan soportar las especificaciones de presión.

Fabricación aditiva

La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, es una de las tecnologías que se utilizan actualmente para abordar soluciones a diversos problemas relacionados con tuberías, válvulas y bombas marinas.

Lincoln Electric, con sede en Cleveland, Ohio, está avanzando a pasos agigantados en la fabricación de piezas para la industria marina mediante impresión metálica 3D. Esta tecnología innovadora es un proceso mediante el cual se construyen capas de material para crear una pieza 3D. Reduce significativamente los plazos de fabricación, acorta las cadenas de suministro y permite mejoras de diseño que superan las capacidades de fabricación tradicionales.

La empresa es la fábrica de impresión de metales 3D para piezas grandes más grande de América del Norte, ideal para aplicaciones de alta mezcla y bajo volumen y capaz de imprimir piezas de más de ocho pies (2,4 metros) de longitud y un peso superior a 8.000 libras (3.630 kilogramos). Actualmente imprime piezas metálicas en 3D utilizando los siguientes materiales: aceros con bajo contenido de carbono y alta resistencia y baja aleación, aceros inoxidables y aleaciones de níquel, y se están desarrollando más aleaciones.

"De las tuberías, bombas y válvulas, consideramos que las carcasas de bombas y los cuerpos de válvulas tienen el mayor potencial para la impresión de metal en 3D", afirma Mark Douglass, director de desarrollo empresarial de Additive Solutions. “Para nosotros, dado que imprimimos en 3D piezas muy grandes (normalmente más de un pie de largo y cientos o miles de libras de peso), las carcasas de bombas y los cuerpos de válvulas tienen sentido en aplicaciones únicas o de bajo volumen. Y hemos tenido éxito en la impresión de componentes de producción para estas aplicaciones. Específicamente en el sector marítimo, el año pasado entregamos piezas que se instalaron en un portaaviones y hemos impreso prototipos de cuerpos de válvulas para aplicaciones marítimas”.

Si bien los avances en los procesos automatizados y la fabricación eficiente han ayudado a los fabricantes a lograr una calidad de piezas más consistente y una mayor eficiencia de producción, todavía existen limitaciones importantes. Las principales son la producción oportuna de las piezas necesarias para las herramientas, la producción de bajo volumen, los prototipos y el mantenimiento de un stock rentable de piezas de repuesto.

Mucho se ha hablado sobre la fabricación aditiva y los beneficios de unos plazos de entrega muy mejorados. Hasta ahora, esta tecnología emergente se ha limitado principalmente a plásticos y piezas de menor tamaño fabricadas con polvos metálicos.

Sin embargo, dice Lincoln Electric, "los avances recientes en el campo de la fabricación aditiva de metal con arco de alambre están brindando a los fabricantes de equipos aeroespaciales, automotrices, de industria pesada, de petróleo y gas y de otros equipos industriales nuevas formas de superar los desafíos de producción comunes".

Nuevos sistemas de tuberías

GF Piping Systems, un experto mundial en sistemas de tuberías de plástico de larga duración y sin mantenimiento con oficinas en todo Estados Unidos, utilizó recientemente su tecnología para ayudar a resolver problemas de flujo de agua en el crucero Carnival Luminosa (anteriormente Costa Luminosa).

Después de diez años de servicio, los colectores de agua fría y caliente existentes mostraban signos de corrosión ya que estaban hechos de metal. Como resultado, Carnival decidió instalar soluciones prefabricadas ecoFIT e INSTAFLEX de GF Piping Systems. En colaboración con la empresa italiana Mec.Ship, GF Piping reemplazó los colectores de agua fría y caliente a bordo del barco de 92.700 GT que comenzó su vida útil en 2009.

ecoFIT es un sistema de tuberías de polietileno adecuado para transportar agua y aguas residuales a temperaturas operativas entre -50 °C y 60 °C y tiene una vida útil prevista de 25 años. INSTAFLEX, la solución de polibuteno de GF Piping Systems, está diseñada para instalaciones de agua potable. El polibuteno no desprende sabores ni contaminantes, mientras que las superficies interiores lisas evitan la acumulación de cal.

Durante el proyecto, las dos empresas contribuyeron con prácticas de planificación, ingeniería y ejecución de última generación. GF Piping Systems y Mec.Ship realizaron mediciones muy precisas de los complejos colectores. Los datos recopilados de los escáneres 3D se utilizaron para diseñar los reemplazos, utilizando las amplias bibliotecas CAD y las capacidades de prefabricación de GF Piping Systems. Combinada con tecnologías de unión eficientes, como la fusión a tope y la electrofusión, la instalación se llevó a cabo rápidamente con un impacto mínimo para los pasajeros y la tripulación.

Como resultado, Carnival Luminosa ahora se beneficia de materiales de tubería duraderos y libres de corrosión.

Las opiniones expresadas aquí son las del autor y no necesariamente las de The Maritime Executive.