Οι πλοιοκτήτες σε όλους τους τομείς αντιμετωπίζουν την ίδια απόφαση: να κατασκευάσουν νέα ή να ανακαινίσουν παλαιότερη χωρητικότητα. Στον αναπτυσσόμενο τομέα της κρουαζιέρας, η απόφαση είναι πιο πιεστική, ιδιαίτερα καθώς τα νέα ναυπηγικά πλοία μπορεί να χρειαστούν δύο έως τρία χρόνια για να κατασκευαστούν, ίσως και περισσότερο σήμερα, με τα παγκόσμια βιβλία παραγγελιών ναυπηγείων γεμάτα.
Όταν ελήφθη η απόφαση για την αναβάθμιση του σχεδόν 40 ετών MS Amera, η εμπιστοσύνη για το έργο προσγειώθηκε με την BSM Cruise , τον τεχνικό διαχειριστή πλοίων της MS Amera, και τον συνεργάτη του καναλιού Wabtec VMS Group , που είναι επιφορτισμένοι με την παροχή ενός σύγχρονου πακέτου ισχύος για την προώθηση το πλοίο για μια νέα γενιά επιβατών κρουαζιερόπλοιων.
Το πλοίο ναυπηγήθηκε το 1988 ως Royal Viking Sun στο ναυπηγείο Wärtsilä-Marine-Perno στο Turku της Φινλανδίας και λειτουργούσε από το 2000 ως Seabourn Sun. από το 2002 ως Prinsendam? και από το 2019 ως Amera, πλέει για τη γερμανική εταιρεία κρουαζιέρας Phoenix Reisen. Καθ 'όλη τη διάρκεια της καριέρας του έχει λάβει τακτικές αναβαθμίσεις, μετατροπές και ανακαινίσεις, με πιο πρόσφατη στα τέλη του 2023/αρχές του 2024 στο Remontowa Shipyard στο Γκντανσκ της Πολωνίας.
Ο Tim Mass, Τεχνικός Έφορος της BSM Cruise από το 2018 και μακροχρόνιος επαγγελματίας της ναυτιλίας, ήταν υπεύθυνος για τη μετατροπή και τον εκ των υστέρων εξοπλισμό του Amera, συμπεριλαμβανομένης της αναβάθμισης κινητήρα Tier III, της κατασκευής χάλυβα, των τεχνικών τροποποιήσεων πληροφορικής και ξενοδοχείων.
Fit for Refit
Η αυστηροποίηση των κανονισμών για τη μείωση των εκπομπών παγκοσμίως είναι ο κύριος μοχλός σήμερα για τα ναυπηγικά έργα και τα έργα επισκευής, από ρυμουλκά έως δεξαμενόπλοια και κάθε τομέα ενδιάμεσα. Σύμφωνα με τον Mass, η μετατροπή και η ανακαίνιση του Amera ακολούθησε αυτή τη φόρμουλα, με γνώμονα τη ρύθμιση και τις φιλοδοξίες βιωσιμότητας του ιδιοκτήτη του. Επίσης, το πλοίο επρόκειτο να αναβαθμιστεί από άποψη τεχνολογίας (αντικατάσταση απαρχαιωμένων μηχανημάτων όπως κιβώτια ταχυτήτων) και άνεσης.
"Η Phoenix Reisen επενδύει συνεχώς στην ανανέωση και τη βελτίωση του στόλου της", δήλωσε ο Mass. "Η Phoenix Reisen βασίζεται στην παραδοσιακή χωρητικότητα κρουαζιέρας, επειδή αυτά τα πλοία ταιριάζουν απόλυτα στο χαρτοφυλάκιο και ταιριάζουν στο γούστο των πελατών της κρουαζιέρας στο Phoenix. Η BSM Cruise ξεκίνησε την πρώτη φάση του έργου το 2020, προσδιορίζοντας διαφορετικές τεχνικές επιλογές για την κάλυψη των απαιτήσεων.»
Το 2021, υπογράφηκαν συμβόλαια με τη VMS για τέσσερις κύριους κινητήρες Wabtec και δύο κιβώτια ταχυτήτων Flender και στα τέλη Σεπτεμβρίου 2023, το πλοίο εισήλθε σε δεξαμενή στα ναυπηγεία Remontowa στο Γκντανσκ της Πολωνίας . Εκτός από τους προαναφερθέντες προμηθευτές, άλλοι σημαντικοί συνεισφέροντες στο έργο ήταν η C-Job. ΥΦΑΔΙ; Kongsberg ; και Στοίχιση τοποθεσίας .
Ενώ το μεγαλύτερο μέρος του έργου ήταν η εντελώς νέα διάταξη κινητήρα, με τους κύριους κινητήρες υψηλής απόδοσης και την προηγμένη τεχνολογία ανακυκλοφορίας καυσαερίων, κρίσιμες ήταν και οι νέες γεννήτριες και λύσεις ηλεκτρικής ενέργειας, οι νέοι πρωραίοι προωθητές, η προσθήκη ενός συστήματος ισχύος στην ξηρά. και νέα αντιρρυπαντική επίστρωση γάστρας.
Οι προηγούμενες τέσσερις κύριες μηχανές του πλοίου και οι τρεις βοηθητικές μηχανές του πλοίου αφαιρέθηκαν και αντικαταστάθηκαν με τέσσερις νέους κινητήρες Wabtec 16V250MDC.
«Η MS Amera θα τροφοδοτηθεί εκ νέου με τους καθαρότερους κινητήρες ντίζελ που υπάρχουν», δήλωσε ο Patrick Webb, Senior Director – Global Sales, Marine & Stationary, Wabtec . «Μετά από όλα αυτά τα χρόνια πιστής υπηρεσίας, οι τέσσερις πετρελαιοκινητήρες Wärtsilä – Sulzer Marine έχουν αντικατασταθεί με τις πιο καινοτόμες λύσεις καθαρών κινητήρων στον κόσμο. Οι τέσσερις Wabtec 16V250MDC Dual compliant (EPA Tier 4 και IMO Tier III) Simply Clean Marine Diesel Engines καθιστούν αυτήν την ηλικιωμένη κυρία ένα από τα καθαρότερα κρουαζιερόπλοια στον κόσμο. Αυτοί οι κινητήρες χαμηλών εκπομπών εκμεταλλεύονται τον πρωτοποριακό σχεδιασμό τεχνολογίας (αρχικά χρηματοδοτούμενος από την General Electric) και τώρα ανήκει στην Wabtec Corporation. Αυτοί οι κινητήρες είναι οι καλύτεροι στην κατηγορία τους καθαροί, αθόρυβοι και αποδοτικοί καυσίμου χωρίς καμία ανάγκη μετεπεξεργασίας, ντουλάπια Dox, Scrubbers, φίλτρα DP ή συστήματα SCR. Με αυτήν την απλή λύση plug and play, το MS Amera μπόρεσε να λάβει πλήρη ισχύ χωρίς να χρειάζεται δεξαμενές ουρίας ή άλλα συστήματα απορρόφησης χώρου».
Σύμφωνα με τον Mass, οι νέοι κύριοι κινητήρες συνδέονται στη μία πλευρά του στροφαλοφόρου άξονα μέσω συμπλέκτη και κιβωτίου ταχυτήτων με την έλικα για πρόωση και από την άλλη πλευρά του στροφαλοφόρου σε έναν εναλλάκτη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. «Με αυτή τη ρύθμιση δεν χρειάζεται πλέον για βοηθητικούς κινητήρες και οι κύριοι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν σε βελτιστοποιημένες περιοχές φορτίου», είπε ο Mass. «Κάθε κύριος κινητήρας έχει 16 κυλίνδρους με μέγεθος κυλίνδρου 250 mm που λειτουργεί στις 1.000 rpm. Η ονομαστική ισχύς ανά κινητήρα είναι 4.700 kW με συνολική ισχύ 18.800 kW στο πλοίο.»
Το κλειδί για την επιλογή της ισχύος Wabtec ήταν το γεγονός ότι το σύστημα ανακυκλοφορίας καυσαερίων διασφαλίζει τη συμμόρφωση με τις απαιτήσεις IMO TIER III χωρίς την ανάγκη συστήματος SCR και δεν έχει κατανάλωση ουρίας, είπε ο Mass.
Η ενεργειακή απόδοση επεκτείνει το σύστημα μετάδοσης κίνησης. Για παράδειγμα, τα δύο νέα τόξα προωθητήρια από την Kongsberg έχουν ισχύ 1.033 kW το καθένα. "Οι προωθητήρες είναι διαφορετικά σχεδιασμένοι σε σύγκριση με τους προηγούμενους καθώς είναι σταθερού βήματος και μεταβλητής ταχύτητας - οι προηγούμενες ήταν σταθερής ταχύτητας και μεταβλητού βήματος", είπε ο Mass. "Αυτό επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, επειδή οι προωθητές λειτουργούν μόνο όταν βρίσκονται σε λειτουργία. λειτουργούσε. Σε κατάσταση αναμονής δεν περιστρέφονται και επομένως δεν καταναλώνουν ενέργεια.»
Επιπλέον, ένας νέος πίνακας διανομής συνεχούς ρεύματος μαζί με νέους εναλλάκτες, μετασχηματιστές, ηλεκτρικούς κινητήρες με τόξο προωστήρα και το νέο σύστημα σύνδεσης ισχύος στην ξηρά προμηθεύτηκαν από την ABB.
Το Power Package
Η επιλογή της μονάδας ισχύος είναι πάντα μια κρίσιμη επιλογή σε μια νέα κατασκευή ή ένα έργο μετατροπής και ο Mass εξήγησε το σκεπτικό για τη μετάβαση στο Wabtec.
«Οι περισσότερες άλλες λύσεις ενέργειας επόμενης γενιάς που θα μπορούσαν να είχαν εξεταστεί απαιτούν σύστημα SCR. Αυτό δεν ήταν επιλογή για το Amera για κατασκευαστικούς λόγους, καθώς αυτό θα απαιτούσε νέο σύστημα εξάτμισης και αποθήκευση ουρίας. Η λύση της Wabtec βασίζεται σε σύστημα ανακύκλωσης καυσαερίων. Έχουμε ήδη καλή εμπειρία με τέτοιες λύσεις από τη Wabtec, για παράδειγμα με μικρότερες εκδόσεις βοηθητικών κινητήρων ντίζελ στο Amadea. Μια εναλλακτική ανακαίνιση καυσίμου δεν θα ήταν δυνατή λόγω περιορισμών χώρου».
Πριν από την επισκευή, το πλοίο ήταν εξοπλισμένο με τέσσερις κύριες μηχανές που χρησιμοποιούνταν για την κύρια πρόωση και μπορούσαν να τροφοδοτήσουν μέσω δύο γεννητριών αξόνων ηλεκτρική ισχύ για τους πρωραίους προωθητήρες κατά τη διάρκεια των ελιγμών. Όλο το άλλο ηλεκτρικό φορτίο τροφοδοτήθηκε μέσω τριών βοηθητικών κινητήρων. Η πρόωση ολοκληρώθηκε μέσω δύο ελίκων μεταβλητού βήματος, όπου ο καθένας κινούνταν από δύο κύριους κινητήρες μέσω ενός μειωτήρα διπλής εισόδου/ενός εξόδου. Όλο το ηλεκτρικό φορτίο κατανεμήθηκε μέσω ενός κεντρικού πίνακα διανομής AC 6,6 kV από τον οποίο τροφοδοτούνταν απευθείας οι δύο πρωραίοι προωστήρες και οι τρεις μονάδες ψύκτη κλιματισμού. Όλοι οι άλλοι ηλεκτρικοί καταναλωτές πλοίων τροφοδοτούνταν μέσω πινάκων 440V και 230V. Οι δύο πρωραίοι προωθητές ήταν προωστήρες σταθερής ταχύτητας μεταβλητού βήματος.
«Μετά την επισκευή, το πλοίο έχει τώρα τέσσερις κύριες μηχανές που έχουν σταθερές συζευγμένες γεννήτριες που παράγουν 780 V AC», είπε ο Mass. «Από την άλλη πλευρά των κινητήρων, συνδέονται μέσω συμπλέκτη με δύο διπλά μέσα/μονωμένα κιβώτια ταχυτήτων που οδηγούν τους δύο έλικες μεταβλητού βήματος. Δεν υπάρχουν πλέον εγκατεστημένοι βοηθητικοί κινητήρες. Το ηλεκτρικό φορτίο κατανέμεται τώρα μέσω ενός πίνακα διανομής 1000V DC που παρέχει απευθείας μεταβλητή συχνότητα στους πρωκτούς προωστήρες και τους ψύκτες. Οι υπόλοιποι καταναλωτές πλοίων εξακολουθούν να τροφοδοτούνται από τους αρχικούς πίνακες διανομής 440V και 230V. Τα τόξα προωθητήρια έχουν πλέον μεταβλητή ταχύτητα σταθερού βήματος».
Επιπλέον, το πλοίο έχει επανατοποθετηθεί με σύνδεση ξηράς 6,6 kV που μπορεί, λόγω του κύριου πίνακα διανομής DC, να λειτουργεί στα 50 ή 60 Hz.
«Με τη νέα εγκατάσταση επιτυγχάνουμε σημαντικά πιο αποτελεσματικές και φιλικές προς το περιβάλλον λειτουργίες πλοίων σύμφωνα με τους κανονισμούς του IMO Tier III: λιγότερη κατανάλωση καυσίμου (αναμενόμενη 10 έως 15%), λιγότερες εκπομπές NOx (περίπου 90%), βελτιστοποιημένη διάταξη κινητήρα, περισσότερα αποδοτικός ηλεκτρικός σχεδιασμός (κύριος πίνακας διανομής DC), σύστημα ισχύος στην ξηρά και επίστρωση κύτους χαμηλής τριβής», είπε ο Mass.
Προκλήσεις Συνάντησης Αντιμέτωποι
Οποιοσδήποτε έχει συμμετάσχει σε ένα εκτεταμένο έργο επισκευής πλοίων γνωρίζει ότι υπάρχουν πολλές προκλήσεις, ιδιαίτερα με την ενσωμάτωση εκτεταμένων νέων μηχανημάτων και συστημάτων ισχύος.
«Μια ιδιαίτερη πρόκληση ήταν ο συντονισμός τόσων διαφορετικών τεχνικών ομάδων», είπε ο Mass. «Σε τελική ανάλυση, όχι μόνο ανανεώθηκαν οι κύριοι κινητήρες, αλλά όλα τα βοηθητικά συστήματα αγγίχτηκαν και μετατράπηκαν επίσης. Πολλά συστήματα έπρεπε να ενσωματωθούν και να ευθυγραμμιστούν το ένα με το άλλο».
Μια άλλη πρόκληση ήταν πιο δύσκολο να ελεγχθεί: η Μητέρα Φύση.
«Οι καιρικές συνθήκες ήταν προκλητικές καθώς αντιμετωπίσαμε έναν πολύ κρύο και χιονισμένο χειμώνα στην Πολωνία – όχι ιδανικό για επίστρωση γάστρας. Πρέπει να έχεις υπομονή».
Με αυτό, η Mass προσφέρει μερικές σημαντικές συμβουλές για όποιον σκέφτεται ένα εκτεταμένο έργο μετατροπής. «Πάρτε το χρόνο σας στον προγραμματισμό και μην εμπιστεύεστε τα πρωτότυπα σχέδια. Ζήσαμε μερικές εκπλήξεις. Πίστεψε μόνο αυτό που έχεις δει, μετρήσει και επαληθεύσει μόνος σου. Ένα παλαιότερο σχέδιο μπορεί να έχει καλές προϋποθέσεις, αλλά πρέπει να το κοιτάξετε πολύ προσεκτικά, αν θέλετε να συνδυάσετε το παλιό με το νέο».
Με την ολοκλήρωση, το MS Amera ξεκίνησε ξανά ένα παγκόσμιο δρομολόγιο, την άνοιξη του 2024, πλέοντας στη Νότια Αμερική, την Καραϊβική και τη Βόρεια Αμερική. Στη συνέχεια θα διασχίσει τον Ατλαντικό στην Ευρώπη, όπου θα περάσει τον υπόλοιπο χρόνο, συμπεριλαμβανομένων κρουαζιέρων στη Δυτική Ακτή του Ατλαντικού, τη Νορβηγία, τη Βαλτική Θάλασσα, την Ισλανδία, τη Γροιλανδία, τη Μεσόγειο και τα Κανάρια νησιά. Στις αρχές του 2025, η Amera θα επιστρέψει πέρα από τον Ατλαντικό στη Νότια Αμερική.
«Είναι ενδιαφέρον ότι η ναυτική μου καριέρα ξεκίνησε σχεδόν την ίδια χρονιά με την έναρξη του MS Amera», είπε ο Webb από τη Wabtec. «Ενώ ήταν στο στάδιο του σχεδιασμού και της κατασκευής της, ήμουν σε μια ναυτική σχολή προετοιμαζόμενη για την έναρξη της καριέρας μου στη Νέα Υόρκη. Σίγουρα, καθώς και οι δύο κάναμε τον γύρο του πλανήτη, διασταυρώναμε από καιρό σε καιρό. Με τις κομψές γραμμές της, η 205 μέτρων MS Amera έχει διατηρήσει τη νεότητα και το ελκυστικό της σχήμα καλύτερα από μένα! Αυτοί οι νέοι κινητήρες κάνουν αυτή την κάποτε μεγάλη κυρία για άλλη μια φορά supermodel», καταλήγει ο Webb.
VMS Group: Κινητήρες, Γρανάζια & Μηχανική
Ο συνεργάτης του καναλιού Wabtec VMS Group συνδύασε το πακέτο πρόωσης που αποτελείται από τέσσερις κινητήρες πρόωσης Wabtec 16V250MDC με ονομαστική απόδοση 4700 kwm @ 1000 rpm με δύο θαλάσσια γρανάζια Flender twin-in/single out.
Ο πετρελαιοκινητήρας της σειράς Wabtec L/V250 με τη μοναδική τεχνολογία EGR πληροί τα πρότυπα εκπομπών EPA Tier 4 και Tier III του IMO χωρίς τη χρήση εξοπλισμού επιλεκτικής καταλυτικής μείωσης (SCR) ή μετά την επεξεργασία με βάση την ουρία, προσφέροντας επίσης το χαμηλότερο δυνατό αποτύπωμα και σημαντική εξοικονόμηση βάρους σε συνδυασμό με τα ειδικά κατασκευασμένα ναυτικά εργαλεία Flender που έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν στο υπάρχον θεμέλιο και τη δομή του κύτους με ελάχιστη χαλύβδινη κατασκευή για τη μετασκευή. Η VMS, σε συνεργασία με την τεχνική ομάδα της BSM, σχεδίασε και κατασκεύασε τα θεμέλια για γεννήτριες, κινητήρες και εξοπλισμό που προσαρμόστηκαν στα υπάρχοντα θεμέλια σκαφών με ελάχιστη εργασία χάλυβα και εξοικονόμηση χρόνου για το ναυπηγείο κατά τη διάρκεια της μετασκευής.
Η διάταξη πρόωσης είναι πολύπλοκη, με τους τέσσερις κύριους κινητήρες να λειτουργούν και ως κύρια πρόωση μέσω του μπροστινού PTO στο γρανάζι και του σφονδύλου στον εναλλάκτη άξονα που καλύπτουν την πλήρη κύρια πρόωση και την ηλεκτρική ισχύ του σκάφους εξοικονομώντας τρεις βοηθητικές γεννήτριες. Οι κινητήρες της σειράς Wabtec MDC που παραδίδονται με μπροστινό άξονα PTO μπορούν να λάβουν πλήρες φορτίο τόσο στο PTO όσο και στο άκρο σφονδύλου, γεγονός που δίνει το πλεονέκτημα να τοποθετηθεί ο κινητήρας που ταιριάζει καλύτερα στη διάταξη του μηχανοστασίου και στις προσαρτημένες σωληνώσεις όπως η εξάτμιση, η οποία σε αυτήν την εγκατάσταση δεν είχε μεγάλοι σωλήνες εξάτμισης που διασχίζουν το μηχανοστάσιο.