A Wärtsilä apresenta o sistema modular FuTube para linhas de eixos marítimos

(Foto: Adobe Stock)

Com sede na capital finlandesa, Helsinque, a Wärtsilä remonta a 1834 – a empresa celebrará seu 190º aniversário este ano. Mas foi em 1935 que assumiu o controle do estaleiro Crichton-Vulcan em Turku, uma mudança que a colocou no caminho que a tornaria uma importante fornecedora de motores e sistemas de transmissão para a indústria marítima global.

Como fornecedora de muitos dos maiores navios já construídos, a Wärtsilä possui uma série de conquistas notáveis: pesando 2.300 toneladas, o virabrequim do motor alternativo Wärtsilä-Sulzer RTA96-C é considerado o maior já fabricado. Em 2004, o mesmo motor de 12 cilindros (que produz 93.360 cavalos de potência a 102 rpm) tornou-se o mais potente a utilizar a tecnologia de injeção common rail.

Claramente, a Wärtsilä é especialista no desenvolvimento e produção de motores e componentes de grande porte. Mas, embora lançamentos recordes sejam notícia, a empresa possui considerável expertise no aprimoramento de tecnologias existentes para ajudar a melhorar a confiabilidade da operação, reduzir o consumo de combustível e diminuir as emissões do motor.

A unidade da Wärtsilä em O Porriño, uma pequena cidade próxima ao porto de Vigo e ao norte da fronteira espanhola com Portugal, abriga uma das unidades de Soluções de Linha de Eixos (SLS) da empresa. Em um evento para a imprensa recente, executivos da empresa revelaram detalhes de uma série de novos produtos que compõem um sistema modular destinado a melhorar o desempenho geral de sistemas de transmissão em aplicações marítimas.

Experiência SLS na fábrica da Wärtsilä em O Porrino, Espanha (Foto: Wärtsilä)

Agrupados sob o nome FuTube, os novos módulos incluem: EvoTube, um novo tubo de popa; IntelliSafe, um rolamento de tubo de popa de automonitoramento; vedação Airguard, uma versão atualizada da linha de eixo existente; e o sistema de monitoramento de linha de eixo, que fornece informações sobre a condição e o desempenho da linha de eixo.

Resumo de produtos

A experiência SLS na usina de O Porriño começou com uma prévia do EvoTube, uma versão aprimorada do sistema projetado para segurar e manter a posição da linha do eixo. As principais características do novo design do tubo de popa incluem uma redução significativa no comprimento total, alcançada em grande parte pela substituição do mancal do tubo dianteiro por um mancal do eixo da linha intermediária interna.

O EvoTube pode usar óleo ou água do mar como lubrificante. Versões configuradas para usar óleo consomem até 90% menos do que outros modelos, o que, por sua vez, permite um programa simplificado de gerenciamento de óleo. Quando se utiliza água do mar, o material é resistente à corrosão e elimina a necessidade de qualquer revestimento adicional. Além disso, o sistema permite a manutenção dentro d'água (em oposição à doca seca), que se estende à substituição do mancal de popa.

O design compacto suporta uma linha de eixo geral mais curta, o que por sua vez facilita a manutenção e disponibiliza mais espaço de carga.

Analisando o sistema IntelliSafe, ele é descrito como "um rolamento autorregulável que otimiza o desempenho e as condições operacionais". No entanto, dentro dessa explicação, há uma série de melhorias em relação aos rolamentos padrão que corroboram essa otimização.

Por exemplo, o rolamento é mais robusto para reduzir o risco de danos. Ele é autorregulador, ou seja, o sistema sempre terá óleo lubrificante suficiente. O rolamento elimina ainda mais o contato metal com metal, o que ajuda a prolongar a vida útil. E todos esses pontos se unem para ajudar a reduzir o risco de danos e os custos operacionais.

Para suportar essas funções, os rolamentos IntelliSafe possuem uma série de sensores incorporados para detectar quando a operação está fora dos parâmetros pré-determinados. Caso comece a ocorrer aquecimento no sistema, os sensores de temperatura na unidade podem acionar uma função de resfriamento. Há também sensores de proximidade que emitem alertas para uma série de problemas, incluindo a espessura da película de óleo dentro do rolamento.

Jose Antonio Vazquez apresenta o módulo IntelliSafe atualizado (Foto: Wärtsilä)

Por trás dessa funcionalidade, o sistema IntelliSafe tem um sistema abrangente de portas e canais projetados para adicionar e remover lubrificante da unidade; o sistema "inteligente" também pode direcionar o óleo para as áreas que mais precisam de resfriamento adicional.

“O EvoTube está relacionado à estrutura e ao layout da embarcação, enquanto o IntelliSafe se destina a resolver problemas de linhas de eixo que vemos quase toda semana”, explicou Jose Antonio Vazquez, gerente geral do Escritório Técnico.

Selagem e monitoramento

Assim como o sistema de rolamento IntelliSafe, a vedação Airguard é uma versão atualizada de um produto existente. Localizada na parte traseira do rolamento IntelliSafe, a vedação foi projetada para manter uma barreira estanque entre o casco e a hélice, abrigando ao mesmo tempo a linha do eixo rotativo.

Em operação, o ar comprimido entra em um anel de vedação a uma pressão maior do que a da água externa; esse desequilíbrio de pressão força o ar a sair pelo anel de vedação, impedindo o vazamento de água para dentro do navio. O anel de vedação também incorpora anéis de vedação que transportam óleo para lubrificação, sendo o excesso coletado e direcionado para um tanque de armazenamento interno.

As atualizações feitas nesta versão mais recente da vedação Airguard levaram a Wärtsilä a dobrar o período de serviço previsto de cinco para 10 anos. Sem a necessidade de substituir os anéis de vedação durante esse período ou realizar qualquer outra manutenção, a Airguard pode proporcionar uma economia de custos operacionais de até 59% em relação às vedações convencionais.

Beatriz Garcia, gerente do Bearing Center, explica o processo de deposição a laser (Foto: Wärtsilä)

A planta de O Porriño tem capacidade para produzir rolamentos de eixo em diversos tamanhos e para diversas aplicações.

Cada rolamento possui dois elementos fundamentais: um substrato de aço e uma camada de "metal branco" na superfície do substrato. O metal branco, uma liga de estanho, ajuda a proteger o eixo, evitando danos em caso de falha de lubrificação ou desalinhamento.

Um novo processo de deposição a laser foi introduzido para melhorar o processo padrão de aplicação de material, aumentando a durabilidade do metal branco e melhorando suas propriedades mecânicas.

Beatriz Garcia, gerente do Bearing Centre, comentou: “O processo a laser que deposita o metal branco é tão preciso e eficaz que tivemos que atualizar os padrões de propriedade do material.”

Falando sobre esta versão mais recente do Airguard, Rafael Lopez, gerente de desenvolvimento de negócios, observou que dobrar a vida útil prevista da vedação eliminaria efetivamente a oportunidade de vender uma substituição. "Acreditamos que a vida útil estendida da unidade será atraente para o mercado, gerando mais negócios do que as vendas das vedações de substituição", explicou.

Posicionado metaforicamente acima de cada um desses elementos dentro do sistema FuTube, encontra-se o Equipamento de Monitoramento da Linha de Eixos. Com base nos dados coletados dos diversos canais de entrada, o sistema fornece análises em tempo real da linha de eixos e seus componentes e, em caso de qualquer desvio em relação aos valores nominais, uma notificação correspondente.

Assim como outros sistemas, o Equipamento de Monitoramento de Linha de Eixo utiliza uma série de sensores para verificar o desempenho de cada componente. Condições como vibração e "orbitação" da linha de eixo podem ser monitoradas, enquanto análises contextuais (como uma mudança nas condições de operação da embarcação) podem ser consideradas nos resultados.

Equipamento de teste com cada um dos módulos FuTube (Foto: Wärtsilä)

O sistema ajuda a manter um cronograma de manutenção preventiva ou a evitar danos adicionais a componentes que não estejam operando dentro das faixas de tolerância. Além disso, o monitor pode funcionar com outros sistemas de bordo existentes, combinando os dados para fornecer uma visão geral do desempenho do trem de força.

As informações são exibidas em uma interface gráfica de usuário que pode ser localizada em qualquer lugar a bordo do navio. Cada módulo IO oferece oito canais analógicos de entrada/saída, com a opção de adicionar mais módulos ao sistema. O sistema gerencia a aquisição, o processamento e a saída de dados, enquanto uma fonte de alimentação ininterrupta mantém o sistema funcionando e protege contra possíveis perdas de dados.

A sustentabilidade é fundamental

Conforme observado (veja o quadro nesta página), tanto os gestores de navios quanto os construtores navais buscam soluções que mantenham suas embarcações disponíveis aos clientes. Cada um dos novos sistemas FuTube da Wärtsilä foi projetado com isso em mente, seja estendendo os intervalos de manutenção ou apoiando a manutenção preventiva.

Mas há mais. A sustentabilidade também está na vanguarda da potência dos motores no transporte marítimo, e a Wärtsilä busca ajudar os clientes a atingir seus respectivos objetivos nessa área.

Em sua introdução à Experiência SLS, Panu Sorvisto, diretor de vendas da divisão Shaft Line Solutions, observou: "Levamos a sustentabilidade para além da linha d'água. Ao combinar inovação e sustentabilidade, queremos estar um passo à frente de nossos concorrentes."

Cada um dos elementos do portfólio FuTube pode ajudar a atingir metas de sustentabilidade. Onde o lubrificante anteriormente corria risco de vazamento para o oceano, os novos sistemas incorporam recursos para evitar qualquer vazamento. Além disso, os sistemas ajudam a melhorar a eficiência geral da linha de eixo, reduzindo o consumo de combustível e as emissões relacionadas.

Embora representem novos patamares de inovação, o desenvolvimento dessas soluções tem sido impulsionado por pesquisas com clientes. Em sua apresentação, Thomas Pauly observou que houve poucas mudanças no design e na funcionalidade da tecnologia de linhas de eixo nos últimos anos. Mas as soluções produzidas pela equipe em O Porriño buscam mudar isso, tanto para atender seus clientes quanto para ajudar a reduzir o impacto ambiental do setor de transporte marítimo.

Perguntas e respostas com Thomas Pauly, Wärtsilä

O editor do PPI Julian Buckley (à esquerda) e Thomas Pauly discutem o equipamento de teste FuTube (Foto: Wärtsilä)

Power Progress International: Como os módulos do portfólio FuTube são configurados para clientes individuais?

Thomas Pauly: Perguntamos ao cliente sobre sua aplicação específica e, em seguida, recomendamos os módulos. Isso se aplica a áreas como o pacote de sensores; recomendamos o conjunto de sensores para cada aplicação.

PPI: O foco da unidade de O Porriño é realizar P&D ou vender rolamentos?

TP: É ambos. Temos cerca de 900 pessoas trabalhando para melhorar as soluções de linhas de eixo. Leva anos para desenvolver um motor Wärtsilä, mas quando ele é introduzido, o processo de desenvolvimento para. Na nossa área, a P&D nunca para, estamos sempre trabalhando em soluções novas e melhores.

PPI: Olhando para o portfólio do FuTube, você pode dizer qual representa a introdução mais recente?

TP: É o rolamento IntelliSafe. Ele resolve o problema mais sério e custoso que os clientes podem ter: a quebra do rolamento. Mas isso não diminui o valor dos outros produtos. Os clientes querem ver e entender o que está acontecendo na linha do eixo, e este pacote completo permite isso.

PPI: Qual você diria que é a próxima área de investigação da equipe aqui do O Porriño?

TP: O mercado de embarcações com eixos refrigerados a água ainda é muito pequeno, mas começará a crescer. Teremos que desenvolver mais rolamentos compostos para atender aos clientes nesse mercado.