Tipos de Tanques de Carga en Buques
1. Tanques Estructurales (Integrales)
Forman parte estructural del casco del buque y están sometidos, del mismo modo que la estructura adyacente del buque, al esfuerzo impuesto por las cargas. La presión de vapor de proyecto no excederá en general de 0.25 bar. Podrán utilizarse para el transporte de cargamentos en el que su punto de ebullición no sea inferior a -10ºC.
2. Tanques de Membrana
Son tanques sin sustentación propia y están formados por una delgada capa (membrana) a la que, a través del aislamiento, da soporte la estructura adyacente del casco. La membrana ha sido proyectada de modo que las dilataciones y contracciones térmicas queden compensadas sin que imponga un esfuerzo excesivo. En general, la presión de vapor de proyecto no excederá de 0.25 bar, podrá aumentarse el valor de PO, pero conservándose siempre inferior a 0.7 bar. Existen dos tipos:
a) Membrana Gaz Transport:
- Barrera principal de invar de 0.5 mm
- Aislantes de cajas de madera triplay con rellenos de perlita
- Barrera secundaria de invar de 0.5 mm
b) Membrana Technigaz:
- Barrera principal de acero inoxidable de 1.2 mm.
- El aislamiento es de paneles de madera o espuma celular
- Barrera secundaria es de tela de vidrio o laminado de aluminio.
3. Tanques de Semimembrana
Carecen de sustentación propia y están formadas por una capa cuyas algunas de sus partes da soporte, a través del aislamiento, a la estructura adyacente del casco; sus partes redondeadas que unen las citadas partes con soporte, han sido proyectadas de modo que acepten las dilataciones y contracciones térmicas. En general, PO no excederá de 0.25 bar, si se aumenta, conservar siempre inferior a 0.7 bar.
4. Tanques Independientes
Son tanques autosustentables, no forman parte del casco del buque y no contribuyen a la resistencia del casco. Existen tres clases:
- Tipo A (prismáticos): métodos clásicos de análisis estructural del buque.
- Tipo B (esféricos): modelo de prueba y avanzados instrumentos y métodos analíticos
- Tipo C (cilindros y esféricos): ajustados a los criterios de los recipientes de presión
5. Tanques de Aislamiento Interno
Carecen de sustentación propia y están formados por materiales de aislamiento térmico que contribuyen a la contención de la carga y a los que da soporte la estructura adyacente del casco. Existen dos tipos de tanques:
- Tipo 1: aquellos en que el aislamiento o una combinación del aislamiento y de uno o más forros interiores actúan solo como barrera principal.
- Tipo 2: aquellos en que el aislamiento o una combinación del aislamiento y de uno o más forros interiores actúan a la vez como barrera principal y como barrera secundaria, y en los que dichas barreras son claramente distinguidas.
Eliminación del Líquido Remanente
Dependiendo del tipo de diseño del tanque, se vaciará el tanque todo lo posible, el líquido remanente puede ser eliminado (agotamiento) en la medida de lo posible mediante:
1. Presurización (en buques presurizados)
Algunos buques tienen instalados en cubierta tanques presurizados para almacenar el líquido remanente y que puede ser utilizado para suministrar vapor para la puesta en gas cuando se cambie a la misma carga, esto es debido a que, como hay un incremento de la evaporación del líquido para una atmósfera no saturada, el líquido puede llegar a sobreenfriarse llegando incluso a una temperatura que puede producir fracturas en los tanques.
Tanques Tipo C
Este tipo de tanques disponen de una línea de agotamiento de inferior diámetro por donde se elevará el líquido remanente al presurizar los tanques empleando el compresor. Este remanente puede ser almacenado en tanques presurizados en cubierta. El agotamiento continuará hasta que todo el líquido sea eliminado de los tanques. La presión necesaria dependerá de la presión de la carga y de la temperatura del tanque.
2. Tanques Tipo A o B (3 Serpentines de Calefacción)
En estos tipos de tanques no es posible eliminar el líquido mediante la presurización. En estos, los residuos de la carga deben ser evaporados, normalmente mediante serpentines de calefacción. Si no se disponen de serpentines, se suministra vapor caliente directamente a los tanques, este método es más lento ya que el gas caliente solo fluye por la superficie del líquido, este método es empleado en buques LNG o cuando el calentamiento de la carga pueda ser problemática.
3. Calentamiento de los Tanques “Warming-up”
Cuando es necesario ventilar los tanques con aire, dependiendo de la temperatura de los tanques y de su diseño, se deben calentar primero. Esto se consigue circulando vapores calientes a través de los tanques de carga. De igual modo que ocurre durante el enfriamiento, el ritmo de calentamiento deberá de ser controlado según lo establecido en el manual de operaciones del buque, para evitar estrés térmico y poder acomodar la expansión del tanque.
El calentamiento es vital cuando los tanques están a muy baja temperatura como sucede en los LNG. En estos buques, el compresor está alineado en serie con el calentador de vapor para circular el gas caliente al interior de los tanques. Con este método se consigue evaporar cualquier resto de carga y se calienta toda la estructura del tanque. Si no se realizara el calentamiento previo al inertado, el CO2 contenido en este, se congelaría en el interior de los tanques y además sería necesario un volumen mayor de GI.