Cubierta compuesta reduce un 45 % el calado de buque fluvial, aumentando la eficiencia

SAERTEX trabajó con el astillero Neptun Werft para construir una superestructura compuesta que reduce el peso un 45 % frente al acero en un crucero fluvial. FUENTE | SAERTEX

Este blog es una nota lateral a mi artículo de diciembre de 2019, "Eliminando barreras para el aligeramiento de barcos con compuestos".

El proveedor de materiales compuestos SAERTEX (Saerbeck, Alemania) comenzó a trabajar con Neptun Werft (Rostock, Alemania) en 2014, con el objetivo de reducir peso en un crucero fluvial de 110 metros de largo y 11,4 metros de ancho para extender la temporada de crucero del buque. "El río tiene poca profundidad en ciertos meses", explica Jörg Bünker, jefe de I+D, servicio de aplicación para productos FR LEO de SAERTEX. "Para reducir el calado del buque en 1 centímetro, deben ahorrar 11 toneladas de peso. Trabajamos con ellos para reemplazar el acero con compuestos en todo lo que está por encima de la línea de flotación. Nuestro objetivo era reducir el peso en un 45 por ciento y lo logramos".

Además de suministrar materiales LEO — refuerzos de tejido sin rizo (NCF) más núcleos de espuma FR y recubrimientos intumescentes o llenos de trihidrato de aluminio (ver "Resistir el fuego sin el peso") — SAERTEX también trabajó con el astillero para desarrollar el diseño y fabricó piezas demostrativas. "Elegimos LEO usando un laminado cuasi-isotrópico reforzado con fibra de vidrio para las pieles y una versión modificada FR de SAERfoam, que tiene conexiones de compuesto de fibra de vidrio entre las pieles a través de un núcleo de espuma de poliisocianurato", dice Bünker. "Estas conexiones en el SAERfoam permiten una buena resistencia estructural durante el incendio y también buenas propiedades residuales. Al usar compuestos LEO, el constructor no tuvo que usar aislamiento adicional para temperatura y ruido como lo haría con el acero. Esto proporciona un enorme ahorro de peso".

Tardó dos años en obtener la aprobación del diseño y construcción de la Comisión Central para la Navegación del Rin (CCNR, Estrasburgo, Francia), que trabaja con vías navegables interiores en toda Europa. "Este largo período fue en parte porque las autoridades solo se reúnen dos veces al año", explica Bünker. "Después de nuestra primera propuesta, se nos pidió recopilar datos y hacer algunas pruebas de incendio, que presentamos en la siguiente reunión. Las conexiones también fueron un problema. Tuvimos que añadir algunos cortafuegos en las juntas entre paneles y demostrar el rendimiento al fuego de juntas tanto compuesto-compuesto como compuesto-acero".

La construcción del modelo presentó más desafíos. "Construir en una fábrica de compuestos no es problema. Pero construir en el entorno del astillero es más difícil. Sin embargo, esto fue crucial para convencer a las autoridades. Necesitaban verlo construirse y caminar sobre él cuando terminó". Señala que la aprobación obtenida fue a medida, basada en el diseño y pruebas específicas para este buque. Una vez aprobado, los compuestos se construyeron rápidamente. La estructura final — denominada cubierta solar — usó más de 1.000 metros cuadrados de paneles compuestos infundidos con resina, unidos mediante laminado y adhesivo.

Bünker dice que el astillero ahora está interesado en hacer más. "Ganaron mucho conocimiento y les abrió la mente a lo que es posible". Las dos empresas tienen varios otros proyectos en marcha. SAERTEX también es proveedor del proyecto nacional alemán AERONAUT, que tiene como objetivo reducir la resistencia al viento/optimizar el flujo de aire alrededor de superestructuras de barcos para reducir el consumo de combustible y emisiones de gases de efecto invernadero. "Para esto, estamos trabajando en añadir un parabrisas/alerón a la casa de cubierta de otro buque de vía navegable interior", explica. "Las piezas son más pequeñas versus la cubierta solar, pero las regulaciones exigen el mismo trabajo para demostrar equivalencia al acero para este nuevo diseño. Esta es una de las razones por las que también apoyamos el trabajo en FIBRESHIP y RAMSSES, que buscan crear un proceso de aprobación específico para compuestos y de vía rápida que pueda usarse para obtener una calificación mucho más rápida".