Trabajo para la obtención de título de Oficial de Máquinas de Segunda Clase de la Marina Mercante : Descripción del Buque Sorolla, de su maquinaria principal y equipos auxiliares, así como la descripción de la guardia en puerto y en navegación, de los equipos de protección contra la contaminación y de seguridad.

2014 FNB - UPC José García de las Bayonas Martínez [TRABAJO PARA LA OBTENCIÓN DE TÍTULO DE OFICIAL DE MÁQUINAS DE SEGUNDA CLASE DE LA MARINA MERCANTE] Descripción del Buque Sorolla, de su maquinaria principal y equipos auxiliares, así como la descripción de la guardia en puerto y en navegación, de los equipos de protección contra la contaminación y de seguridad. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 1 0. Contenido 0. Contenido ............................................................................................................................. 1 1. Introducción .......................................................................................................................... 5 1.1 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL SUPERFERRY SOROLLA ........................................ 7 2. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA PROPULSOR ........................................... 9 2.1 Datos técnicos ............................................................................................................. 10 2.1.1 Datos constructivos ............................................................................................. 10 2.1.2 Datos de funcionamiento .................................................................................... 11 2.2 Bloque motor .............................................................................................................. 12 2.3 Tren alternativo ........................................................................................................... 15 2.4 Culata .......................................................................................................................... 19 2.5 Eje de levas .................................................................................................................. 22 2.6 Grupo turbocompresor ............................................................................................... 24 2.7 Inyección de combustible............................................................................................ 28 2.8 Lubricación .................................................................................................................. 36 2.9 Refrigeración ............................................................................................................... 39 2.10 Exhaustación ............................................................................................................... 41 2.11 Aire de arranque ......................................................................................................... 42 2.12 Mecanismos de control ............................................................................................... 43 2.13 Rodaje del motor ......................................................................................................... 45 3. Motores auxiliares ............................................................................................................... 47 3.1 Sistema de combustible .............................................................................................. 48 3.2 Lubricación .................................................................................................................. 49 3.3 Refrigeración ............................................................................................................... 53 3.4 Exaustación ................................................................................................................. 55 3.5 Aire de arranque ......................................................................................................... 56 3.6 Alternadores ................................................................................................................ 57 4. Sistemas auxiliares .............................................................................................................. 60 4.1 Grupo de emergencia .................................................................................................. 60 4.1.1 Características técnicas ....................................................................................... 60 4.1.2 Descripción .......................................................................................................... 61 4.1.3 Lubricación .......................................................................................................... 64 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 2 4.1.4 Sistema de combustible ...................................................................................... 65 4.1.5 Sobrealimentación .............................................................................................. 67 4.1.6 Equipo eléctrico ................................................................................................... 67 4.1.7 Filtros ................................................................................................................... 68 4.2 Reductoras .................................................................................................................. 69 4.2.1 Sistema hidráulico ............................................................................................... 70 4.2.2 Embrague de motores ......................................................................................... 72 4.2.3 Mantenimiento ................................................................................................... 73 4.3 Calderas ....................................................................................................................... 75 4.3.1 Datos técnicos de la caldera ................................................................................ 76 4.3.2 La Caldera ............................................................................................................ 77 4.3.3 El Vapor ............................................................................................................... 79 4.3.4 Agua de alimentación .......................................................................................... 80 4.3.5 Alimentación de combustible ............................................................................. 82 4.3.6 Quemador ........................................................................................................... 83 4.3.7 Funcionamiento .................................................................................................. 86 4.3.8 Tanque condensación y observación de purgas ................................................. 86 4.4 Generador de agua destilada ...................................................................................... 87 4.4.1 Descripción .......................................................................................................... 88 4.4.2 Sistema de seguridad .......................................................................................... 90 4.4.3 Otros parámetros ................................................................................................ 91 4.5 Enfriadores .................................................................................................................. 93 4.5.1 Descripción .......................................................................................................... 93 4.5.2 Funcionamiento .................................................................................................. 95 4.5.3 Mantenimiento ................................................................................................... 96 4.6 Módulos de combustible ............................................................................................. 96 4.6.1 Descripción del proceso ...................................................................................... 97 4.7 Depuradoras .............................................................................................................. 101 4.7.1 Partes de la depuradora .................................................................................... 103 4.7.2 Proceso .............................................................................................................. 108 4.7.3 Programador ..................................................................................................... 109 4.8 Filtros de aceite ......................................................................................................... 111 4.8.1 Filtros de cartucho o policías ............................................................................. 111 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 3 4.8.2 Limpieza............................................................................................................. 112 4.8.3 Filtros automáticos ............................................................................................ 112 4.9 Compresores ............................................................................................................. 114 4.9.1 Descripción ........................................................................................................ 115 4.9.2 Despiece ............................................................................................................ 116 4.10 Climatización ............................................................................................................. 118 4.10.1 Fluidos que intervienen ..................................................................................... 118 4.10.2 Instalación en cámara de máquinas .................................................................. 119 4.10.3 Unidades de zona .............................................................................................. 123 4.10.4 Proceso .............................................................................................................. 124 4.10.5 Mantenimiento ................................................................................................. 125 4.11 Estabilizadores de aleta ............................................................................................. 125 4.12 Grupo de apoyo ......................................................................................................... 130 4.13 Sistema de protección catódica ................................................................................ 130 5. Prevención de la contaminación ....................................................................................... 133 5.1 Plantas sépticas ......................................................................................................... 133 5.2 Separador de sentinas ............................................................................................... 135 5.2.1 Funcionamiento ................................................................................................ 136 5.2.2 Sistema de control ............................................................................................. 139 5.3 Otros medios ............................................................................................................. 141 6. Sistemas de seguridad (SOLAS) ......................................................................................... 143 6.1 Sistema contraincendios: .......................................................................................... 143 6.1.1 Subcentrales contra incendio: ........................................................................... 143 6.1.2 Autrónica: .......................................................................................................... 144 6.1.3 Sistema de rociadores ....................................................................................... 144 6.1.4 Sistema de CO2: ................................................................................................ 145 6.2 Dispositivos de salvamento ....................................................................................... 146 6.2.1 Chalecos salvavidas ........................................................................................... 146 6.2.2 Trajes de inmersión ........................................................................................... 147 6.2.3 Ayudas Térmicas (A.T.) ...................................................................................... 148 6.2.4 Botes Salvavidas ................................................................................................ 148 6.2.5 Botes de Rescate ............................................................................................... 149 6.2.6 Balsas salvavidas ............................................................................................... 149 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 4 6.2.7 Activación manual de las balsas ........................................................................ 151 6.2.8 Activación automática de las balsas (al hundirse el barco) .............................. 153 6.2.9 Aros salvavidas .................................................................................................. 154 6.2.10 Sistema de evacuación marina (MES). .............................................................. 155 7. Guardia en puerto y en navegación .................................................................................. 156 7.1 En navegación ........................................................................................................... 156 7.1.1 Guardia del primero, de 8-12 y de 20-24 .......................................................... 156 7.1.2 Guardia del segundo, de 12-16 y de 24-04 ....................................................... 156 7.1.3 Guardia del tercero, de 16-20 y de 04-08 ......................................................... 157 7.2 En reparación ............................................................................................................ 157 7.2.1 Guardia del primero, de 8-16 ............................................................................ 157 7.2.2 Guardia del segundo, de 16-24 ......................................................................... 158 7.2.3 Guardia del tercero, de 24-08 ........................................................................... 158 8. Anexo, lista de imágenes del documento ......................................................................... 159 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 5 1. Introducción En este trabajo que presento a continuación, y de acuerdo con las directrices que se imponen en el BOE con referencia a los trabajos de obtención de título de oficial de máquinas, desarrollo el tema conforme a los puntos indicados en el plan de la asignatura. El buque sobre el que versa el trabajo es el “Super-ferry” Sorolla, propiedad de la compañía Acciona-Trasmediterranea. Que durante estos seis meses ha estado navegando en las líneas Almería-Melilla, Málaga-Melilla, Cádiz-Canarias y ha superado dos periodos de reparación y varias inspecciones de la capitanía, en este tiempo, he colaborado activamente en los mantenimientos programados, reparaciones, guardias de mar y puerto bajo supervisión de los Oficiales de Máquinas y, en primer término, del Jefe de Máquinas. El Sorolla es un buque destinado al transporte de carga rodada y pasajeros. Con 172 m de eslora total, 4 motores principales de 7240 kW de potencia propulsora cada uno y 26916 TRB cuenta con capacidad para 1000 pasajeros y 1200 m lineales de carga rodada. Este trabajo ha sido fruto de horas de documentación en el control de máquinas del buque. Siendo únicamente tomados algunos fragmentos de los manuales de funcionamiento del buque. Tal y como indica el BOE, el trabajo debe constar de varias partes claramente definidas. En la primera hay un desarrollo de la maquinaria propulsora, que está formada por los 4 motores principales encargados de proporcionar el giro de las hélices. En la segunda parte hay un desarrollo sobre los sistemas auxiliares del buque. Tomando como primordial referencia que la necesidad principal de buque es la navegación, los sistemas auxiliares explicados en este trabajo son sistemas relacionados directamente con los motores principales y analizados desde un punto de vista mecánico. Esto ha sido así para porque los mantenimientos en algunos sistemas como el de lastre, contraincendios, salvamento,... son realizados por los marineros de cubierta y supervisados por los oficiales de puente, quedando totalmente exentos de este trabajo los oficiales y marineros de máquinas. La tercera parte de la memoria se basa en la descripción de los sistemas de seguridad del buque. En esta parte se describen los equipos más importantes de los que debe disponer un buque para que en el caso de emergencia pueda proporcionar navegabilidad. En el cuarto y último apartado de la memoria se definen los sistemas de lucha contra la contaminación. En la actualidad y con la legislación vigente, los buques o artefactos flotantes tienen terminantemente prohibido derramar sustancias al mar que no cumplan con unos requisitos, para ello el Sorolla dispone de equipos y sistemas que lo impiden. Además del separador de sentinas, también dispone de plantas sépticas de tratamiento de aguas negras y grises, para que no exista posibilidad alguna de derramar sustancias al mar. Todo ello Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 6 controlado y supervisado por el Jefe de Máquinas y revisado con documentación por Capitanía Marítima. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 7 1.1 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL SUPERFERRY SOROLLA Nombre…………………………………………………………………………………………………………………….”SOROLLA” Distintivo………………………………………………………………………………………………………………………….E.B.R.I Compañía…………………………………………………………………...……ACCIONA-TRASMEDITERRÁNEA S.A. Sociedad clasificadora .................................................................................BUREAU VERITAS Clasificación ...................................................................................I 3/3 De Sea, Passenger Ferry Tipo de buque ...........................................................................................................SUPERFERRY Empresa Constructora .....................................................................................H.BARRERASVIGO Material .............................................................................................................................ACERO Fecha puesta quilla ......................................................................................28 diciembre de 1999 Eslora total.................................................................................................................. 172,00m Eslora entre perpendiculares...................................................................................... 157,00m Manga trazado cubierta principal..................................................................................... 26,20m Puntal a cubierta principal................................................................................................... 9,20m Puntal a cubierta puente.............................................................................................. 29,15m Calado de trazado máximo.............................................................................................. 6,20m Calado de escantillonado................................................................................................ 6,70m Peso muerto calado diseño........................................................................................ 5.000 TM Cap. Combustible............................................................................................................ 804 m3 Cap. Aceite lubricación..................................................................................................... 110 m3 Cap. Agua dulce potable................................................................................................ 421 m3 Cap. Agua de calderas.......................................................................................................... 25 m3 Cap. Agua de lastre.......................................................................................................... 1.930 m3 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 8 Cap. Tanques antiescora.................................................................................................. 673 m3 Cap. Otros tanques......................................................................................................... 368 m3 Potencia propulsora................................................................................................ 4 X 7.240 kW Motores principales......................................................................... 4 X 7.240 kW Wartsila 8L46A Velocidad en pruebas................................................................................................... 23.5 nudos Hélices propulsoras................................................................................................................ 2 Rev. Hélices................................................................................................................. 183,7 r.p.m Tipo.................................................................................................................... Lips-Paso variable Hélices de proa................................................................... 2 X 1.000 kWULSTEIN; Paso variable Número total de pasajeros.................................................................................................. 1000 Número de pasajero en camarotes.......................................................................................... 703 Número de pasajero en butacas.............................................................................................. 223 Cap. Total de pasaje + tripulación.......................................................................................... 1064 Nº CB.T.as. Superestructura......................................................................................................... 4 Nº CB.T.as. Carga...................................................................................................................... 3+1 CARDECK Máxima capacidad trailers........................................................................................................ 98 Cap. Turismos......................................................................................................................... 165 Botes Salvavidas....................................................................................... 4 X 110 = 440 pasajeros Balsas Salvavidas (M.E.S.)......................................................................................... 860 pasajeros Balsas adicionales....................................................................................... 2 X 50 = 100 pasajeros Aros Salvavidas........................................................................................................................... 18 1. Plano de cubierta 1 del buque sorolla con elementos de máquinas Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 15 se envía a todos los elementos que necesitan lubricación. De este tanque también aspira y descarga la depuradora de aceite, así como la bomba de pre-lubricación. 2.3 Tren alternativo El cigüeñal es de fundición, forjado en una única pieza y está equilibrado mediante contrapesos, sujetos por pernos de apriete hidráulico. En el extremo del volante va dotado de un retén que en esencia es una tórica para el cierre del cárter, el cojinete de empuje y las ruedas de accionamiento del árbol de levas. El volante va dotado de una corona dentada sobre la que se acopla el piñón de un motor eléctrico, el cual se engrana en las operaciones de virado del motor. Que el cigüeñal sea suspendido permite un mayor espacio a la hora de revisar o reparar, a la vez que absorbe de un modo más eficaz las vibraciones generadas. En su extremo libre esta dotado de una rueda dentada acoplada al cigüeñal, donde engranan los siguientes elementos: -Bomba acoplada de agua dulce de A.T. -Bomba acoplada de agua dulce de B.T. -Bomba acoplada de aceite Algo de lo más esencial, en lo que a atenciones se refiere con respecto al cigüeñal, es su alineado. Se debe procurar que sea lo más correcto posible y en el caso de existir desviaciones superiores a las permitidas, realizar las correcciones oportunas en el menor tiempo posible, a fin de evitar deformaciones. Para comprobar el alineado contamos a bordo con un "transductor de indicaciones de deflexión"; este aparato se monta entre los contrapesos del cigüeñal en su parte alta. Con dos punzones que lo enclavarán en la posición. Se colocará el contrapeso en torno a 30° del PMS por el lado posterior, donde se regulara el aparato a "0" y partirá la medición. Por medio del virador se irá girando el cigüeñal poco a poco en sentido de giro normal, tomando las pertinentes mediciones al alcanzar los 90°, 180°, 270° Y Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 16 330° con respecto al PMS. No se permitirán desviaciones superiores a 0,30mm entre muñequillas diametralmente opuestas y para muñequillas adyacentes el límite será de 0,15mm. Ante la superación de este valor, se necesitará la realineación. 4. Contrapesos del cigüeñal Estos valores son válidos para el motor medido a la temperatura de funcionamiento. Ante una eminente muestra de desalineación, se ha de investigar la posible causa; partiendo primeramente del alineado del acoplamiento. Si el motor cuenta con montaje rígido, como es este caso, se aflojarán los pernos para determinar si se produjo una deformación permanente del motor. La biela está conformada por tres piezas: -Pie de biela -Parte superior de la cabeza de biela -Parte inferior de la cabeza de biela Con esto se facilitan los procesos de desmontaje a la hora de inspección o reparación. Entre la parte superior de la cabeza de biela y la parte del pie, lleva incorporada una chapa a modo de suplemento. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 17 5. Viela MMPP Ha sido forjada y mecanizada en una aleación de acero, de sección redondeada. Ya desde su proyección todas las fuerzas que aparecen el proceso de combustión son tenidas en cuenta, distribuyéndose sobre la mayor sección del cojinete y minimizando del mismo modo los movimientos relativos entre las superficies de contacto. El pistón es de material compuesto, con una faldilla de fundición nodular, con un revestimiento de fosfato/grafito y una corona de acero forjado atornilladas ambas entre sí. Cuenta con tres aros, de dónde los dos superiores son de compresión (de fuego el superior) y el inferior será el rascador. Los dos primeros impiden la fuga de compresión de la parte alta del pistón hacia el cárter, mientras que último es el encargado de arrastrar hacia el cárter el exceso de aceite para la lubricación entre el pistón y la camisa; cuenta con un resorte que lo mantiene en la posición de trabajo. Cuando se proceda a la revisión de los aros, se atenderá básicamente a dos cosas; por un lado se mirará el cierre de los mismos, es decir, que la holgura entre sus extremos sea aceptable. Para medirlos se introducirán dentro de una camisa de respecto y se medirá la holgura directamente. 6. Pistón con bulón y corona de pistón Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 18 7. Pistones del MMPP1 con la biela tras ser extraídos La otra inspección a realizar será la de la holgura del aro en su cajera, para lo que se utilizarán aros nuevos comprobando las holguras entre unos y otros. En el caso de existir una holgura en la cajera excesiva se tendría que realizar el cambio del pistón. En el caso de montar una camisa nueva o bruñida se realizará el cambio de aros al pistón. 8. Lubricación de pistón y camisa El pistón se une a la biela por medio de un bulón, que a su vez se fija mediante dos aros de seguridad. Para la lubricación, el aceite es conducido a través de unos orificios en el cigüeñal a los cojinetes principales y de allí sube a los cojinetes de pie de biela por medio del conducto interno en la propia biela (como se aprecia en la figura). En el pistón se lubrica la corona por medio del "efecto coctelera"; el bulón y la faldilIa son lubricados por medio de un sistema interno. Así mismo cuenta con unos orificios para la lubricación de la camisa. A partir de aquí, vuelve al cárter. Todas las piezas del tren alternativo Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 19 van marcadas indicando la posición de montaje, siendo esta hacia el lado del volante. Del mismo modo se indicará a que cilindro corresponden a fin de no mezclar las partes, en caso de desmontaje. Los casquillos de cabeza de biela son de tipo trimetálico; al comprobarlos, si están desgastados en más de un 30% de su superficie, se procederá al cambio. 9. Elemento trimetálico 2.4 Culata Cada cilindro está equipado con una culata que incluye dos válvulas de admisión y dos de escape equipadas con ROTOCAPS, una válvula principal de inyección, una piloto de inyección, una de seguridad y una indicadora de diagramas. Están fabricadas en fundición gris de calidad especial. Así mismo, la culata cuenta con unas cavidades por donde circula el agua de refrigeración que proviene del bloque hacia su salida a los enfriadores, claro está, enfriando la zona de culata. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 20 10. Culata MMPP 11. Plano lateral culata con elementos (1330kg) A grosso modo, podemos decir que la culata actúa a modo de cierre de la cámara generada entre el cilindro y el pistón, al tiempo que da paso a la entrada de aire y salida de gases a través de las válvulas y da sustento a los inyectores. El amarre de la culata al bloque se hace también por medio de pernos con tuerca de tipo hidráulico. Como decíamos antes, la culata cuenta con dos válvulas de admisión y dos de escape. Las de escape serán las del lado de proa del motor. Para asegurar un desgaste homogéneo y una mayor durabilidad, se basa en una especie de pequeños alabes en la válvula en la zona de salida de gases y admisión de aire, combinados con unos rodamientos entre el empujador y ésta; el fin es el de rotar la válvula una serie de grados (8°) de cada vez con el fin de que no trabaje siempre en la misma posición, consiguiendo así tal homogeneidad y el incremento en horas de trabajo. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 21 El asiento de las válvulas de escape es de 30° frente las de admisión que son de 20°; por ello, así como por la diferencia en cuanto a los materiales con los que se construyen, no podrán ser montadas indistintamente; incluso ni entre pares de la misma culata. Para conseguir una mayor estabilidad en el sistema, y evitar rebotes al cierre, cada válvula cuenta con un sistema doble de muelles. Uno de los mantenimientos realizados sobre las válvulas, va a ser el del reglaje de estas, o lo que es lo mismo, la comprobación y reajuste (en caso necesario) de la holgura entre la zapata del balancín y la superficie del yugo. Con este reglaje se consigue la apertura justa de la válvula, a fin de evitar deformaciones o desgastes excesivos. 12. Culata con valvulas muelles y rotocaps Para llevar a cabo el reglaje se cuenta con unas galgas de espesores que se interponen entre ambas superficies. Claro está, van a ser de mayor grosor para las válvulas de escape debido a la dilatación de la válvula del lado de gases. Antes de empezar el reglaje se ha de colocar el pistón del cilindro en el que se va a trabajar en el PMS (al final del tiempo de compresión); consiguiendo de este modo que sobre los balancines que atacan las válvulas no se ejerza ningún tipo de presión. Para poder colocar el motor en este punto se utiliza el virador, previamente engranado; para saber cuándo se alcanza el PMS, el volante cuenta con unas marcas que lo indican para cada cilindro. Generalmente, es suficientemente preciso determinar el PMS por la purga del cilindro, detectando el momento en el que deja de salir aire por ella al virar. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 22 13. Imagen elemento balancín y actuador Una vez preparado se comprobará con la galga correspondiente a cada válvula la holgura entre las superficies antes mencionadas; si la galga se puede mover, aunque con una cierta dificultad, el reglaje es correcto. Por el contrario, si la holgura es importante, se aflojará el tornillo de seguridad para el bloqueo del tornillo de ajuste y poco a poco, al tiempo que se va comprobando en la galga, se irá apretando este último. Al alcanzar el punto correcto, se fija de nuevo el tornillo de seguridad. 2.5 Eje de levas Mediante este dispositivo se accionarán tanto las válvulas de admisión y de escape como las bombas de inyección. Se ubica en el lado de maniobra en toda la longitud del motor, por la parte baja del tecle superior. Para acceder a él se cuenta con tapas similares a las de acceso al cigüeñal. Va a ser accionado por el cigüeñal a través de un engranaje montado directamente sobre éste por la parte de accionamiento; a su vez engrana sobre el exterior de un intermedio doble, que al ir solidario al interior que engrana sobre el eje de levas, le infiere movimiento a este último. Como se pude ver, el piñón intermedio interior tiene la mitad de dientes que el del cigüeñal a fin duplicar el número de vueltas en el eje de levas con respecto a las del cigüeñal. Así mismo los piñones irán debidamente marcados a fin de ser montados correctamente, evitando así sacar al motor de punto. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 23 14. Engranajes de distribución El eje de levas está formado por pequeños tramos, igual al número de cilindros, montados sobre cojinetes lisos bipartidos endurecidos por inducción. Los tramos se fijan mediante pasadores de unión. 15. Esquema de actuación de válvulas En cada uno de esos tramos se cuenta con una leva que impulsa la bomba de inyección, una que da la orden de apertura a las válvulas de escape y otra a las de admisión. Todas ellas tienen sus superficies de deslizamiento endurecidas por tratamiento. Una vez el camón o leva ataca al rodillo, que a su vez ataca al empujador, lo va elevando poco a poco hasta el punto de alzado máximo donde coincide con el momento de máxima apertura de la válvula; al tiempo que continua el giro del eje y una vez superado este punto máximo, el empujador va descendiendo y por lo tanto la válvula vuelve de nuevo a la posición de cerrado. Este, a grosso modo, va a ser el proceso de admisión o de escape. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 24 Para el caso de la inyección de combustible, el accionamiento mediante el eje será el mismo, aunque el fin sea el de incrementar la presión del combustible dentro de la bomba para la inyección. En el extremo libre, el eje cuenta con un amortiguador de vibraciones para reducir los efectos causados por las vibraciones torsionales producidas por el motor y una extensión con un engranaje para accionar el distribuidor de aire de arranque. 2.6 Grupo turbocompresor El motor cuenta con un sistema de sobrealimentación basado en una turbina y un compresor, además de un enfriador para el aire de admisión. 16. Grupo turbocompresor Los gases que son evacuados de los cilindros a través de las válvulas de escape tras el proceso de combustión, van a ser aprovechados para mover los álabes de una turbina. Gracias al movimiento de ésta se consigue mover un compresor (instalado del lado de maniobra) que genera una cierta presión de aire; ni que decir tiene, que este último estará solidario al mismo eje que la turbina. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 31 18-Muelle 19-Manguito de control 20-Tornillo 21-Tornillo 22-Tapa de la bomba 23-Válvula principal 24-Válvula piloto de control 25-Válvula de presión etc. 26-Elemento bomba 27-Tapón 28-Cremallera de control 34-Tornillo 35-Anillos cierre hermético 36-Anillos cierre hermético 37-Anillos cierre hermético 38-Anillos cierre hermético 41-Pasador de fijación 42-Disco guía del muelle 43-Cierre hermético 44-Tornillo 45-Tapa 46-Tapón de erosión 47-Cierre hermético Sobre la figura podemos ver los tapones de erosión (46), los cuales tienen por función evitar el desgaste y rotura de la bomba ante posibles cavitaciones del combustible; actúan como elementos de sacrificio. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 32 A la bomba se unen las distintas tuberías del proceso, que van desde las que transportan el combustible a su salida hacia los inyectores, las de propia alimentación de combustible, fugas e incluso las que la engrasan. Uno de los mantenimientos mas comunes efectuados a bordo en relación a las bombas de combustible va a ser el del cambio del denominado elemento (conjunto émbolo-cilindro). La razón de este mantenimiento no es otra más que la de la calidad del combustible empleado, en este caso un poco baja (IFO 380); por lo tanto de vez en cuando es inevitable que alguna de ellas se "gripe" y deba ser sustituido su elemento. Por esta razón junto con alguna otra como puede ser modificaciones o cambios en los rodillos empujadores, camones, etc., aparecen a bordo sobre las mismas algún otro tipo de mantenimiento más complejo como puede ser la comprobación del periodo de inyección y el consecuente reglaje de la misma. Para la comprobación del período de inyección, se cuenta con una herramienta neumática de períodos conectada en el lugar de uno de los tornillos de erosión. Una vez colocada la máquina se gira el cigüeñal de modo que se alcancen los 22o anteriores al PMS y se coloca la cremallera en la posición de 35mm; una vez aquí, se hace girar el cigüeñal en sentido normal apuntando la presión máxima del manómetro una vez el émbolo este cerrando la galería de sobrantes. A continuación se hace girar el motor en sentido contrario, hasta que la presión del manómetro caiga a cero, para de nuevo hacerlo girar en su sentido hasta que el manómetro indique la mitad de la máxima presión obtenida, momento en el que se parará. Con esta presión se comprobará la posición del volante y mediante tablas de ajustes, se verá si son o no correctos los valores. Si se excede 1,0o entre cilindros del mismo motor en ángulo de muñeca, ha de procederse al reglaje de la bomba. 22. Elementos del reglaje de la bomba Para el reglaje de la bomba se procederá al ajuste de la distancia X entre el tornillo de ajuste y la base de la bomba, para la posición en la que el émbolo empezaría su carrera. Lógicamente para este ajuste previamente se ha debido de desmontar la bomba de su base. Con ello se consigue empujar antes o después el émbolo con respecto al avance o retraso que necesitemos. Para el justo reglaje se cuenta con unas tablas donde en función de una serie de parámetros se obtiene el valor deseado. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 33 Una vez sale de la bomba, el combustible va a ser enviado a los dos inyectores antes mencionados. Por un lado, en el centro de la culata, tendremos el principal que es el de mayor suministro y frente a la bomba por el lado de maniobra, el piloto. Este último va a ser utilizado en la combustión de fuel pesado para hacer que se reparta de una forma homogénea por toda la cámara de combustión; irá colocado en el lateral de la culata con un ángulo de inclinación de 45°. Cualquiera de los dos inyectores actúa del mismo modo; al entrar el combustible y alcanzar la presión de timbre en su interior, éste fuerza a la aguja de la tobera a desplazarse de su asiento, y a vencer la presión de cierre ejercida por el muelle. Una vez cesa el suministro de la bomba, el muelle ejerce de nuevo la presión de cierre obligando a la aguja a asentarse de forma cónica contra su asiento; termina así el proceso de inyección. Ni que decir tiene, que la tobera ha de cumplir con su cometido y en el justo momento de cierre finalizar la salida de combustible a la cámara; así mismo ha de llevar a cabo la combustión de una forma perfecta, es decir, ha de pulverizar el combustible en todo momento en función a sus orificios para que se mezcle en el interior de la cámara lo más homogéneo posible. Se deduce pues que no tendrá cabida el goteo de combustible por cualquiera de los dos defectos vistos, ya que daría lugar a combustiones retrasadas con la problemática que eso conlleva para motores de este tipo. La forma más eficaz de deducir el mal funcionamiento de un inyector, va a ser la desviación de temperaturas de éste con respecto a los que lo rodean. Para poder desmontarlos, estos han de amarrarse en un banco especial, donde por medio de una llave de impacto se le afloja la tuerca que amarra la tobera; previa reducción de presión del muelle. Una vez limpias con gasoil todas las piezas, se somete a un estudio visual para detectar posibles daños. Lo lógico es que lo que esté dañado sea la tobera que ha de ser sustituida por una de respeto; según los manuales se pueden rectificar estas, aunque una sola vez. A veces los muelles y la varilla empujadora también presentan daños que si no son fáciles de ver, se detectarán a la hora de comprobarlos. Daños en estas partes dan lugar a inyecciones defectuosas y dificultad a la hora de alcanzar la presión de inyección. Con todo, la forma de deducir fallos en los inyectores radica en la experiencia; ya que uno de los síntomas más familiares, reconocido por la gente que los trata, va a ser la de analizar su "ronquido" y de ahí deducir su problema. Una vez montado el inyector, se somete a dos procesos, por un lado el timbre y por otro la comprobación de la holgura de la aguja. Para timbrarlo, contamos con una bomba hidráulica de mano. Se coloca en su soporte el inyector y se le conecta la tubería de entrada de combustible de prueba, en este caso gasoil. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 34 23. Inyector principal y piloto 11-Guía de montaje 12-Contratuerca 13-Tornillo de ajuste 14-Tornillo guía 15-Muelle 16-Varilla empujadora 17-Tuerca de tobera 18-Guía de tobera 19-Tobera 20-Contratuerca 21-Tornillo de ajuste Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 35 22-Muelle 23-Varilla empujadora 24-Tuerca de tobera 25-Guía de tobera Al tiempo que se bombea, se va apretando el tomillo de ajuste hasta que en el manómetro se alcance la presión de inyección para el mismo. A continuación y sin soltar el tomillo de ajuste para que no varíe, se apretará la contratuerca. El inyector estaría listo para trabajar. 24. Elementos para el timbrado de inyectores en el taller del buque Para probar la holgura de la aguja, lo que se hace es algo similar; con el inyector correctamente tarado y montado en la bomba, lo que se hace es someterlo a presión y por medio del cierre de un tornillo de incomunicación del combustible a la salida de la bomba, comprobaremos el tiempo que tarda en pasar de una presión de prueba de 300 bar a 200 bar. El tiempo normal para estos casos será de entre 3-6 segundos; si la pérdida de presión es muy rápida, se ha de sustituir la aguja. A continuación se detalla de una forma esquemática el diagrama de flujo para la instalación: Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 36 25. Diagrama de flujo de la instalación de los inyectores en el bloque motor El control de fugas de combustible, se divide en dos; por un lado la que se encarga de recoger los retornos de las bombas y toberas y otro para las pérdidas de las tuberías de inyección. Este último, irá al tanque de fugas, ya que puede estar contaminado con partículas de suciedad o incluso agua de refrigeración, mientras que el primero lo hará al tanque de mezcla del módulo. La válvula de control de presión se coloca en el retorno, a fin de mantener el sistema bajo presión impidiendo la evaporación del combustible a cargas parciales. 2.8 Lubricación Este tipo de motor, (8L46A) es de cárter seco; sin embargo tanto el principio de la lubricación como el propio proceso en sí, son comunes a cualquier otro tipo de motor de las mismas características. A continuación se detalla el camino seguido por el aceite desde que sale de la tubería de distribución en la parte inferior del cárter, hasta que llega el pistón. De ahí pasará a través de unos orificios a la camisa, lubricándola, para luego por gravedad pasar al cárter y al depósito de aceite. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 37 26. Diagrama de la lubricación de bloque y elementos del motor Hemos de señalar también aquí los puntos especiales de lubricación del motor; para ello se cuenta con tuberías a ambos lados del motor (extremo volante y extremo libre) que suministran en cada punto concreto la cantidad necesaria. En el lado del extremo volante se suministra aceite a: 1. Cojinete de eje de transmisión del regulador 2. Engranaje de transmisión del regulador 3. Cojinetes de eje de levas 4. Engranajes intermedios 5. Engranajes de transmisión 6. Engranajes de transmisión Decir aquí que aunque cuenta con el sistema de lubricación al regulador, este tipo de motores monta reguladores de velocidad con sistema propio de engrase; por ello, estos dos puntos se encuentran anulados. Para el lado del extremo libre, el aceite sale por una tubería que se divide para la lubricación de: -Eje de levas -Empujadores de válvulas Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 38 -Mecanismos de válvulas -Bombas de combustible Desde aquí, también se podría abastecer de aceite para el engrase al turbocompresor; aunque en este tipo de motores se montan turbocompresores con sistema de engrase propio. Además de la distribución de aceite a cada punto concreto, por el lado del extremo libre se montan otros elementos que forman parte directa del sistema de lubricación, como son: -Bomba de aceite acoplada -Válvula reguladora de presión -Filtro centrífugo La bomba de aceite acoplada es una bomba de tornillo de tres rotores, accionada por el mecanismo en el extremo libre del motor. Mediante ella se permite la llegada del aceite a todos los puntos de engrase del motor vistos, así como el paso del aceite a través de los enfriadores y filtros antes de ser devueltos de nuevo al depósito de aceite. Acoplada a la misma, se monta una válvula reductora de presión, por medio de la que se consigue mantener constante la presión de aceite en el tubo de alimentación ante condiciones variables como pueden ser cambios de presión después de la bomba de alimentación, caídas de presión en enfriadores, filtros, etc. 27. Bomba acoplada de aceite La presión de aceite de alimentación afecta también a la cámara del muelle, en le parte posterior del émbolo regulador principal, a través del estrangulador. Del mismo modo se conduce la presión al émbolo de control piloto. Cuando la presión de control alcanza el valor fijado, el émbolo de control piloto abre, liberando la presión en la cámara del muelle; tal caída de presión hace que abra el émbolo de regulación principal, reduciendo entonces la presión de alimentación. El punto de reglaje viene determinado de fábrica, aunque cuenta con un tomillo de ajuste para efectuar los cambios pertinentes. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 39 Como complemento del filtro principal a modo de indicativo de la calidad del lubricante, el motor lleva incorporado un filtro de tipo centrífugo en by-pass. El filtro comprende un alojamiento que contiene un husillo de acero cementado en el que gira libremente un rotor, el cual está equilibrado dinámicamente. El aceite sube a través del alojamiento hacia el vástago central dentro del rotor. Este último aloja dos compartimentos, una cámara de limpieza y una cámara conductora. El aceite entra desde el tubo central dentro de la parte superior del rotor, donde se le somete a una gran fuerza centrífuga; la suciedad se deposita en las paredes del rotor en forma de lodo. El aceite pasa del compartimento de limpieza al compartimento conductor, formado por el tubo vertical y la parte inferior del rotor, que supera dos toberas de accionamiento. El paso del aceite limpio a través de las toberas proporciona un par de accionamiento al rotor y el aceite retorna a través del alojamiento del filtro al cárter del motor. 2.9 Refrigeración La encargada de la refrigeración del motor es el agua destilada. Ésta se genera en el evaporador y se trata químicamente para evitar corrosión y depósitos en las tuberías y galerías. El motor es refrigerado por un doble circuito de agua, el de alta temperatura (AT) y el de baja (BT). El circuito de AT enfría: -Camisas. -Culatas. -Aire de carga. -Grupo turbocompresor. Desde la bomba de AT el agua fluye al conducto de distribución fundido en la estructura del bloque del motor. De ahí pasa a las camisas y a continuación a las culatas, a través de los orificios a tal efecto. Ya en la culata va a fluir alrededor de las válvulas, los asientos de la válvula de escape y por la camisa del inyector de combustible. El agua sale del motor por las piezas de conexión en la parte alta de las culatas y vá hacia el tubo colector de salida común. En paralelo al flujo de los cilindros el agua sale hacia el turbocompresor. Tanto el circuito de refrigeración de AT como el de refrigeración del turbocompresor, cuentan con un sistema de desaireadores para eliminar tanto el vapor de agua generado, como los posibles incondensables y aire, presentes en el circuito. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 40 27. Desaireación Para el movimiento del agua de refrigeración, el motor cuenta con una bomba acoplada de tipo centrífugo impulsada por mecanismos de engranaje en el lado libre del motor. El circuito de BT enfría: -Aire de carga -Aceite lubricante La bomba de agua acoplada de BT, envía el agua a la refrigeración de la segunda etapa del enfriador de aire de carga. A la salida, el agua es forzada a pasar por el enfriador de aceite y de ahí según la apertura de las válvulas termostáticas, al colector que va a los enfriadores de agua. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 47 3. Motores auxiliares 35. Fotografía motor auxiliar 3 El buque cuenta con tres motores auxiliares del tipo 9L20, de la casa WARTSILA, para la generación de corriente eléctrica. Se trata de motores de cuatro tiempos, con 9 cilindros en línea, turboalimentados y con inyección directa. El diámetro de cilindro es de 200 mm como se deduce del código de tipo de motor, y la carrera de 280. Tienen una potencia de 1620 kW, lo que se traduce en una potencia eléctrica máxima de 1570 kW a 1.000 rpm. Los motores auxiliares 1 y 2 se encuentran en la cubierta 2, en la banda de babor. El auxiliar 3 se sitúa en estribor. Entre ellos se halla el control de máquinas, en el que está el cuadro eléctrico principal que permite su arranque, acoplamiento y control. Estos motores son una copia casi perfecta de los utilizados en la propulsión. Por ello, sólo se describirán aquellos elementos que los diferencian de los 8L46. Los auxiliares, por ejemplo, no son de cárter seco, sino de cárter húmedo. Todos giran a izquierdas, mientras que sólo los principales 3 y 4 a estribor, lo hacen, ya que las hélices giran hacia el centro del barco. Así mismo, la inyección se realiza con un único inyector, situado en el centro de la culata. Al ser motores más pequeños, el arranque, aunque con aire comprimido, no se realiza con distribuidor y válvulas, sino con un motor de arranque neumático. Éste se acopla con un piñón a la corona del volante, lo que simplifica bastante el sistema. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 48 El tamaño también influye en otros equipos menos relevantes, es el caso del virador. En los MMPP es un motor eléctrico que se engrana manualmente a la corona del volante. En éstos, el virado se realiza con un bandeador acoplado al piñón del motor de arranque. Navegando con una carga normal, de entre 10 y 50 plataformas refrigeradas, están en marcha dos auxiliares y el otro en stand-by. En puerto se puede desacoplar el segundo alternador y permanecer con uno sólo. Tan sólo en casos excepcionales de mucha carga de camiones refrigerados, y en verano, (unidades climatizadoras conectadas), se acoplan los tres auxiliares a la vez. En mi caso concreto, se mantuvieron los 3 arrancados en verano, dada la pérdida de un generador de cola, tanto para maniobras como para navegación, y la necesidad de carga de aire acondicionado. 3.1 Sistema de combustible Al igual que los anteriores, este tipo de motores quema como combustible fuel, y más concretamente IFO 380. Depende de igual modo que los principales, de un módulo de combustible para la preparación del mismo; módulo que los tres comparten con una de las dos líneas de propulsión. Es sumamente importante que el pre-tratamiento de combustible en el módulo se realice correctamente. Estos motores están preparados para el funcionamiento y arranque con combustible pesado. Por eso, un mal tratamiento de éste, podría causar importantes daños al motor, sobre todo a los elementos de las bombas, muy sensibles a la viscosidad del combustible. La única diferencia sustancial en el circuito que nos ocupa va a ser la de que por tamaño y por diseño, no incorporan inyector piloto. Por lo demás el sistema es prácticamente igual al visto, con la peculiaridad de que el número de bombas y de inyectores es nueve en vez de ocho, por ser éste el número de cilindros del motor. 36. Esquema de combustible para motores auxiliares Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 49 Los elementos son: 1. Orificio ajustable 2. Arrancador de presión 3. Calado de presión 4. Alarma por tubería rota 5. Amortiguador Al igual que en los motores principales, también se cuenta con sistemas de canalización de combustible sobrante y del de fugas. Ambas canalizaciones son independientes, y en el extremo libre del motor, en la salida de fugas de combustible, va montado un captador con una boya para detectar fugas excesivas. Cada conexión a este canal, es desmontable sin necesidad de herramienta, para conseguir con su inspección detectar el origen de la fuga. 3.2 Lubricación Una de las principales diferencias para estos motores en relación a la lubricación va a ser que ha sido diseñado para un sistema de cárter húmedo, reduciendo así el número de tuberías. La bomba de lubricación (3) succiona aceite del cárter, forzándolo a pasar a través del enfriador de aceite (6). De ahí el aceite pasa a la tubería de distribución principal en el cárter y hacia las lumbreras en el bloque, para llegar a los cojinetes principales. Parte del aceite fluye a través de las lumbreras del cigüeñal hacia los cojinetes de cabeza de biela y a través de las bielas a los bulones (11), a la falda y a los espacios de refrigeración del pistón. A través de tubos separados, el aceite es enviado a todos los puntos que necesitan de engrase en el motor como son los cojinetes de eje de levas, válvulas de las bombas de inyección, empujadores, cojinetes de balancines (12), cojinetes de engranaje del mecanismo de válvulas, así como los inyectores para su lubricación y refrigeración. El motor cuenta con una válvula de control de presión (4) que se encuentra en la bomba y con la que se mantiene una presión correcta en la lubricación para el engrase de los cojinetes y la refrigeración de los pistones. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 50 37. Esquema sistema de lubricación El sistema cuenta con dos bombas de aceite, una acoplada al motor y otra de tipo eléctrico. La acoplada es una bomba de engranajes, la cual no necesita de lubricación externa. Sobre su soporte se ubica la bomba de prelubricación que es también una bomba de engranajes y cuenta con una válvula de desbordamiento. Está en paralelo con la bomba de lubricación. Su función es la de lubricar el motor cuando este esté fuera de servicio. Hemos de recordar que este tipo de motores abastecen al buque en cuanto a energía eléctrica se refiere. Dos de los tres motores trabajaran en la producción mientras que un tercero permanecerá en stand-by ante el posible fallo de uno de los dos anteriores, poniéndose en servició en cuestión de segundos; por ello, necesitará estar perfectamente lubricado en todo momento. 38. Bomba acoplada lubricación 1. Engranaje impulsor Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 51 2. Anillos de fricción 3. Tornillo 4. Plato de presión 5. Ranuras de lubricación de los cojinetes 6. Bola para la válvula de seguridad 7. Aro sello 8. Pistón regulador 9. Muelle 10. Soporte de muelle 11. Tornillo de ajuste 12. Tapa La bomba de lubricación acoplada cuenta con un sistema de regulación de presión incorporado en su alojamiento. Su función es la de regular el exceso de presión que la bomba envía a la tubería de distribución; para ello cuenta con una tubería conectada a la tubería de distribución que señala a la válvula en todo momento el estado de la misma, en cuanto a lo que presión se refiere. La presión acciona el pistón (8), tensando el muelle (9) y regulando así la presión de salida de la bomba, que se va a mantener constante independientemente de las condiciones que se pueda presentar en el circuito, como pueden ser las caídas de presión en el mismo. El exceso de presión va a ser descargado desde el lado de presión al de succión de la bomba. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 52 39. Bomba prelubricación MMAA Otra de las diferencias dentro del sistema va a ser que lleva integrada en la parte del lado posterior, el conjunto formado por el enfriador de aceite y los cuatro filtros. El enfriador, va a estar formado por un haz de tubos por cuyo interior circula agua del circuito de BT, pasando el aceite alrededor de ellos. Los filtros van a ser de caudal pleno, es decir que todo el flujo de aceite va a pasar a través de ellos. En condiciones normales se suele instalar tres, pero aquí se cuentan con cuatro, funcionando sólo dos de cada vez. El cambio de par se efectuará al hacer el mantenimiento. Para el cambio se cuenta con una válvula, donde además de posibilitar el uso de los de la derecha o de los de la izquierda, permite también seleccionar ambos. El sistema contará con el doble filtro de papel y malla, cambiándose el primero y limpiándose el segundo en los procesos de mantenimiento. 40. Filtro aceite motor auxiliar Así mismo se cuenta con una válvula de derivación que permite el by-pass del primer filtro, el de papel, cuando la presión cae por debajo de los 2-3 bar de trabajo normal. También cuenta con una válvula termostática que permite en mayor o menor paso, según temperatura, el aceite hacía el enfriador. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 53 41. Regulador termostático de aceite al regulador 3.3 Refrigeración Una de las diferencias de este sistema con respecto al de los motores principales es, que el agua de AT no refrigera la primera etapa del enfriador de aire de carga, porque ésta sólo tiene una y esa labor la lleva a cabo el agua de BT. El agua de refrigeración se enfría en un enfriador de placas central independiente. El circuito de BT incorpora una válvula de control de temperatura que mantiene las temperaturas a un nivel que depende de la carga. La temperatura sube cuando la carga es ligera y el aire de carga no se enfría tanto como cuando es alta. El calor para ese fin se obtiene fundamentalmente del enfriador de aceite. El circuito de AT enfría los cilindros, las culatas y el turbocompresor. Una bomba centrífuga bombea el agua a través del circuito de AT. Desde la bomba el agua es dirigida al conducto de distribución, integrado en el bloque del motor. Desde los conductos de distribución el agua fluye hasta las camisas de agua de los cilindros y sigue por las piezas de conexión hasta las culatas, donde es forzada por la plataforma intermedia a fluir a lo largo de la pared del fondo, alrededor de la tobera y los asientos de las válvulas de escape, enfriando eficazmente todos estos componentes. Desde la culata, el agua fluye a través del multiconducto hasta llegar al colector, luego a la válvula de control de temperatura manteniendo la temperatura al nivel correcto. Paralelamente al flujo en los cilindros, parte del agua llega también al turbocompresor. Para ventear el sistema, las tuberías del agua de refrigeración del turbocompresor y la tubería de venteo del multiconducto están conectadas a una cámara. Desde esta cámara, la tubería de venteo lleva al tanque de dilatación, desde el que a su vez está conectada la tubería de dilatación a la de admisión a las bombas. Antes de las bombas se necesita una presión estática Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 54 de 0,7 -1,5 bar, obtenida gracias a la altura a la que se encuentra situado el tanque de expansión. El circuito de BT consiste en un enfriador de aire de carga y un enfriador de aceite lubricante, a través de los cuales una bomba, de diseño similar al de la bomba de AT, bombea el agua. La temperatura del circuito es controlada por una válvula de control de temperatura que mantiene la temperatura de circuito BT a un nivel dependiente de la carga. La refrigeración necesaria se obtiene del enfriador central. El circuito de BT tiene una válvula de seguridad para impedir la sobrepresión en el sistema. Está situada encima del alojamiento del enfriador y equipada con un tubo de desborde. La válvula de alivio se abre a una presión de 5 bar. El circuito de BT es venteado contínuamente a través de un tubo de venteo conectado al tanque de dilatación. Antes de arrancar, se calienta el circuito AT 60-80 ºC por medio de un precalentador independiente. A menudo se usa como precalentamiento, el agua de alta temperatura de otro auxiliar que esté en marcha. Para el control de agua de refrigeración, ambos circuitos cuentan con válvulas termostáticas. Están basadas en la dilatación de un componente viscoso, o dicho más correctamente, en estado semi-sólido. El alojamiento de la válvula de BT se integra en la cubierta del refrigerador de aceite lubricante. A bajas temperaturas de trabajo los resortes fuerzan al pistón de control hacia arriba a la posición de derivación. Cuando se calienta el agua de enfriamiento se dilata el elemento termostático desplazando el pistón hacia abajo a la posición de enfriamiento hasta que se logra un estado estacionario. 42. Alojamiento enfriador de BT y de aceite La válvula termostática de AT forma parte del soporte del turbocompresor en el extremo libre del motor. Contiene válvulas de acción segura de tres vías, que aseguran que el agua tome la dirección correcta. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 55 Cuando el motor arranca y aún está frío, la válvula termostática de AT asegura que toda el agua sea desviada al motor de manera que así se consigue acortar el período de calentamiento. Tras el calentamiento, una cantidad adecuada de agua se desvía y se mezcla automáticamente con el agua fría que regresa de intercambiador de calor, dando lugar a la temperatura deseada de salida del agua del circuito AT. Cuando sea necesario, la válvula termostática cerrará el paso a la válvula de derivación para conseguir la máxima refrigeración. El funcionamiento a tres vías de la válvula permite un flujo constante del agua a través de la bomba y el motor, sin restringir la bomba cuando el motor está frío. 3.4 Exaustación El colector de escape se encuentra entre la culata y el turbo compresor. El conjunto consta de multiconducciones y tuberías de escape con fuelles de dilatación. El colector está dentro de una caja de aislamiento con diseño tipo sandwich. El concepto de turbocompresión es una clase específica del sistema de carga de pulsos, óptimo para la aplicación de carga repentina y para frecuentes variaciones de carga. Los gases de escape van a un colector de escape común que conduce los gases hacia el turbocompresor. Los gases son descargados de cada cilindro durante el período en que las válvulas de escape de los demás cilindros están cerradas. Este proceso proporciona un flujo uniforme de gases al turbocompresor, sin pulsos de gas que puedan perturbar a los demás cilindros conectados a la tubería común. 43. Colector de gases de escape destapado El multiconducto, situado entre la culata y las tuberías de escape, actúa como soporte de todo el colector de escape, incluyendo la caja de aislamiento y es enfriado por el agua de refrigeración descargada de la culata. Los multiconductos son purgados a través de una tubería de venteo a lo largo del motor. El agua de refrigeración baja a través del multiconducto al canal de agua de alta temperatura en el bloque del motor. El Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 56 multiconducto también conecta la cámara de aire del bloque motor con el canal de admisión de aire de la culata. Todas las superficies de unión están selladas. 44. Conector a colector de gases de escape Las tuberías de escape son de aleación especial de hierro fundido nodular, con secciones separadas para cada cilindro. Los dilatadores metálicos del tipo multiply, o corrugados, absorben la dilatación térmica. La temperatura de los gases de escape se puede comprobar después de cada cilindro. El sistema incorpora sensores para medir a distancia la temperatura de los gases después de cada cilindro, así como antes y después del turbocompresor. 3.5 Aire de arranque El motor arranca con la ayuda de aire comprimido a una presión máxima de 10 bar y mínima de 7,5 bar. Un manómetro instalado sobre el panel de instrumentos y un transductor al sistema SICUS de control nos muestran la presión antes del sistema de aire de arranque. La válvula principal de arranque puede entrar en funcionamiento bien manualmente, presionando el pulsador de arranque, o bien neumáticamente, por medio de una válvula solenoide en el caso de arranque del motor a distancia o automáticamente. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 63 Cuenta también con un depósito de combustible de gas-oil, dentro de su propia cámara. El relleno del mismo se hará por medio de la bomba de trasiego en la cámara de máquinas a través de las debidas válvulas. Cuenta también con una válvula de seguridad a la salida y un visor de nivel. Estas son algunas de las partes exteriores fundamentales: 49. Esquema motor de emergencia 1. Polea tensora 2. Bomba de agua 3. Tubuladura de relleno de aceite 4. Filtro escalonado de combustible 5. Válvula separadora de aceite para la purga de aire de la caja del cigüeñal 6. Bomba de alimentación de combustible con purificador previo 7. Bomba de inyección 8. Tornillo de purga de aceite 9. Varilla indicadora de aceite 10. Generador de corriente trifásica 11. Refrigerador de aceite 12. Filtro de aceite 13. Arrancador Este tipo de motor es un motor de cuatro tiempos y seis cilindros con inyección directa. El bloque del motor, que compone principalmente el soporte de los cilindros está hecho de una sola pieza en una aleación de hierro fundido. Para aumentar la rigidez del motor, el bloque ha sido ampliado por debajo del centro del eje del cigüeñal. Está provisto de camisas recambiables de tipo húmedo y culatas separadas con anillos de asiento de válvula montados por contracción y guías de válvula recambiables. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 64 El eje de cigüeñal, forjado, está montado sobre siete cojinetes y provisto de contrapesos atornillados. Las bielas están forjadas en estampa, partidas oblícuamente y pueden ser desmontadas hacia arriba junto con los pistones. El cigüeñal y la biela van montados sobre cojinetes de bronce al plomo, con refuerzo de acero. Las válvulas están dispuestas en forma de colgante y el accionamiento de las mismas se lleva a cabo a través del cigüeñal por medio de taqués fungiformes de fundición dura, varillas de empuje y balancines. El mando del motor se lleva a cabo a través de ruedas dentadas dispuestas del lado libre del motor: 50. Ruedas dispuestas para la distribución del motor de emergencia. 4.1.3 Lubricación El engrase de este motor es por circulación a presión: Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 65 51. Elemento de lubricación del motor de emergencia La presión es producida por una bomba de rueda dentada a través del movimiento que le infiere el propio cigüeñal, sobre el que engrana en el lado del volante. El aceite es enviado por la bomba desde el cárter a la tubería de distribución general. De ahí pasa a los casquillos del eje de cigüeñal, de las bielas y del árbol de levas así como de los casquillos de bulones y balancines. Del mismo modo, bajo presión, se lubrican los cojinetes de la bomba de inyección y del turbocompresor. A través del filtro de aceite se depura el mismo, antes de mandarlo de nuevo al cárter; entre ambos se instala un enfriador de aceite de tubos planos con elementos de turbulencia, enfriado por el agua del circuito de refrigeración del propio motor. Las superficies de las camisas y los piñones de mando son lubricados por el aceite eyectado. 4.1.4 Sistema de combustible El combustible es aspirado por una bomba de alimentación en la propia bomba de inyección, para ser enviada a los filtros de combustible. De ahí es admitido por la bomba de inyección en línea, donde se eleva su presión para ser enviada a los inyectores. El combustible en exceso y el de fugas vuelve al tanque a través de la tubería de retorno para ser de nuevo utilizado. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 66 52. Esquema del sistema de combustible El regulador de la bomba va a ser de tipo centrífugo por pesa, regulando el rango medio y superior de velocidades, así como limitando en el rango inferior la cantidad de combustible, ajustándolo a la mínima cantidad de aire en el motor. Los inyectores van montados sobre el porta-inyector, siendo este el que se enrosca sobre la culata. La disposición es la siguiente: 53. Inyectores, motor de emergencia Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 67 4.1.5 Sobrealimentación El sistema es totalmente igual, en funcionamiento, al resto de los motores vistos. Monta sobre un mismo eje la turbina y el compresor; la fuerza propulsora la genera la energía cinética de los gases al paso por la turbina, de tipo axial. El aire generado, se hace pasar por un enfriador donde se reduce su temperatura; el fluido de refrigeración es agua del propio motor. El sistema de lubricación de los cojinetes del turbocompresor va al sistema propio de engrase del motor, como antes hemos señalado. 54. Sistema de sobrealimentación de motor de emergencia 1. Caja de compresor 2. Caja de turbina 3. Rueda de compresor 4. Rueda de turbina A. Entrada de aire B. Salida de gas C. Entrada de gas D. Entrada de aceite E. Retorno de aceite 4.1.6 Equipo eléctrico Dinamo: Generador de corriente trifásica montado con diodos rectificadores de silicio. Para regular la tensión sirve un regulador de campo electrónico, montado en el generador. Sólo ha de ser accionado con el regulador conectado y la batería embornada. Ha de ser protegido contra el polvo y la humedad. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 68 55. Fotografía alternador de motor de emergencia, y cuadro de control El motor de arranque es de tipo electrónico, con piñón de desplazamiento axial tipo Béndix. 4.1.7 Filtros El filtro de aire se emplea para la purificación del aire de admisión, y dispone de un indicador de suciedad: 56. Filtro de aire, para motor de emergencia 1. Conexión para indicador de mantenimiento 2. Caja del filtro 3. Estribo de sujeción 4. Cartucho filtrador 5. Tuerca hexagonal 6. Tapa 7. Caja colectora de polvo Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 69 El filtro de gasoil es de cartuchos de papel. Es doble, y una válvula doble de tres vías permite el cambio de uno a otro. El filtro de aceite es de tipo hermético. 4.2 Reductoras El buque cuenta con dos reductoras de doble entrada de la serie DLG; ambas son reductoras de escalón horizontal y tren frontal de engranajes, con embrague de láminas de accionamiento hidráulico incorporado. El cometido de este tipo de máquina va a ser el de acondicionar la velocidad del motor a la del giro de la hélice; recordemos que el motor se hace girar a 500 rpm mientras que la necesidad de giro para la hélice es inferior, 182 rpm. De ahí su nombre. Como señalamos, cuenta con dos reductoras a las que se acoplan los cuatro motores, dos a cada una e ellas mediante sus correspondientes ejes; la unión entre el volante del motor y este eje se hace por medio de un acoplamiento flexible "VULKAN' que absorbe cualquier tipo de vibración por parte del motor hacia la reductora. A la salida de esta, un único eje será el que le transmita el movimiento a la hélice. Este último va a ir montado sobre rodamientos en lo que se conoce como "chumaceras"; a la salida de la reductora se monta una "chumacera de empuje" que es la encargada de absorber los desplazamientos de tipo axial producidos por el efecto de empuje de la misma. 57. Reductora lado de Babor, se observa una bomba de precalentamiento Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 70 Decir también que la reductora tiene un segundo cometido, aunque sea de menor importancia que el primeramente mencionado. Cuenta con un sistema de transmisión con el que se le infiere el giro a las PTO, (generadores de cola) que son dos unidades generadoras de corriente trifásica idénticas a las que mueven los motores auxiliares. En principio el buque había sido diseñado para generar corriente, única y exclusivamente por medio de este sistema, por lo que mientras navegaba prescindiría de los auxiliares, sin embargo, y debido a la poca fiabilidad del sistema de reparto de carga, se opta por utilizarlos únicamente en las operaciones de atraque y desatraque del buque, alimentando a las hélices laterales de proa. Para ello los motores principales deben estar en modo de revoluciones constantes, para que la frecuencia sea constante y de valor 50 Hz. 58. Imagen de, Eje propulsor, alternador de cola en su bancada 4.2.1 Sistema hidráulico La reductora tiene un doble sistema hidráulico, uno de ellos para la conexión de los embragues y el otro para la lubricación. Dentro del sistema tendremos: - Bomba de aceite acoplada Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 71 - Bomba de reserva eléctrica - Filtro de aceite - Intercambiador de calor - Válvula limitadora de presión - Válvula de mando para la conexión del embrague del reductor Hasta que los motores se encuentren embragados, moviendo la bomba acoplada en la reductora, una bomba eléctrica de prelubricación se encarga de acondicionar la reductora para la puesta en marcha de la misma. Estas han de ser conectadas un tiempo prudencial antes de embragar los motores, sobre 15 minutos aproximadamente. Cada reductora cuenta con dos bombas acopladas y dos de tipo eléctrico, una para cada lado de la reductora y para cada uno de los embragues. Si uno de esos dos motores ha de ser detenido por condiciones de navegación u otras, la bomba acoplada para ese embrague no funcionaría, por lo que la bomba de tipo eléctrico, entraría en funcionamiento de un modo automático, consiguiendo lubricar las partes que sigan dotas de movimiento en ese lado de la reductora. Así mismo y como señalábamos al hablar de las funciones del sistema hidráulico, una corriente de aceite circula, entre cada dos pares de láminas contiguos en el embrague, que sirve para mantenerlas separadas logrando que el motor funcione en vacío al no existir comunicación entre éste y el lado de salida hacia la hélice; se consigue pues, el desembrague del mismo. 59. Filtros del sistema hidráulico de reductora La presión de lubricación oscila entre los 3 bar, mientras que la de servicio se ubica entre los 16-20 bar por medio de la válvula limitadora de presión. El intercambiador de calor es de tubos, donde el aceite circula por el exterior, y el agua dulce de BT por su interior. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 72 Aunque el aceite es el mismo para toda la reductora, hay dos circuitos diferenciados, uno para cada lado de ella. Por esa razón hay un filtro de aceite en cada lado. Ambos son dobles con válvula de tres vías para cambiar del de servicio al de reserva. Un sensor de presión diferencial da una alarma de suciedad al control en el caso de ensuciarse demasiado. La válvula de regulación de presión, es cargada por un muelle y tarada por medio de un tomillo de regulación ajustado de fábrica para el mejor funcionamiento de la reductora, por lo que no se ha de tocar. Con ella se consigue que la presión de servicio se mueva entre los 16-20 bar. La válvula de mando, es la que determina si el aceite pasa de la válvula limitadora al embrague, o si lo hace hacia el tupimiento y refrigeración de las láminas en caso de desconexión de la misma. El aceite utilizado va a ser un SAE 40 y la temperatura de engrase como máximo de 50°C. 4.2.2 Embrague de motores 60. Motores arrancados con indicación de listos para embragar En el momento que los motores están arrancados y a un régimen de entorno 200 RPM, se acciona el pulsador de embrague correspondiente a los dos motores extremos, el de más a Br. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 79 4.3.3 El Vapor Una vez que este supera la separación del agua, pasará a lo que antes denominábamos como espacio de vapor; pues bién, a partir de ahí, el vapor sale por la parte alta de la caldera al colector general de vapor, que se extiende hasta la zona de depuradoras, donde se distribuirá a los distintos puntos de necesidad. La salida de la caldera se hace a través de la denominada "válvula de cuello", siendo de las de tipo de globo, de pié con obturador por disco. A modo de seguridad cuenta con una contra-válvula para casos de fallo de la de cuello; son análogas. 64. Fotografía de la válvula de cuello de la caldera Una vez en la cámara de depuradoras, el colector principal se ramifica hacia la distribución de vapor a los tanques, al módulo y a las depuradoras, a través de las válvulas correspondientes. A la salida de esos puntos, el vapor que ha perdido calor y por lo tanto condiciones, se entrega al tanque condensador y de observación de purgas; mas conocido como "cisterna", donde se condensa. Aquí el agua cuenta ya con una temperatura muy próxima a la de vaporización, por lo que se va a facilitar el proceso. A través de las bombas de alimentación de agua a la caldera se abastecerá a la misma con esta agua en caso necesario y ante una bajada de nivel en el agua. Se repetiría pues el proceso de un modo cíclico. La caldera cuenta en su parte alta con dos válvulas de seguridad taradas una a 8,9 bar y la otra a una presión de 9,1 bar, para evitar daños en casos de sobrepresión en la misma. El aliviadero se encuentra en lo alto del guardacalor. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 80 65. Valvula de seguridad 4.3.4 Agua de alimentación El agua que se utiliza en la caldera, vá a ser agua producida en el evaporador, dónde el porcentaje de cloruros va a ser "0". Así mismo se tratará con química, VAPTREAT, donde la cantidad necesaria de química de tratamiento, se estipula a partir de rigurosos análisis. Una vez el agua sale del evaporador, se envía al tanque almacén de agua del evaporador; desde ahí y a través de las dos bombas de la cisterna, se envía el agua a la misma para mantener el nivel óptimo de trabajo. Todo aquel agua en exceso en la cisterna se recoge al tanque de agua de la caldera; del mismo modo se cuenta con una bomba con la que se puede rellenar de nuevo la cisterna ante posibles bajadas de nivel, detectadas por los sensores. Esta segunda opción, se utiliza a bordo con frecuencia, impidiendo que las bombas de agua destilada rellenen de un modo automático la cisterna. Para ello ha de saberse los momentos en los que la necesidad de agua en la cisterna es más acusada, anticipándose así a tales bombas. La razón de todo ello radica en que la caldera funciona con agua tratada a base de química; obtener los niveles idóneos de trabajo es bastante complicado teniendo en cuenta que el buque se mueve en un medio, en el que el agua que prevalece es la salada, y el posible contacto con la misma es altamente factible. Por ello, cuando el Oficial logra estabilizarla, lo que pretende es que se mueva dentro de un rango que sea aceptable, algo que no va a conseguir si deja que la cisterna se rellene siempre de un modo automático con agua, sí destilada, pero no químicamente tratada. Con todo, lo que bajaría es el % de CaCO3. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 81 Ya en la caldera un detector de nivel asimila, si fuera ese el caso, que la cantidad en el interior de la misma no es la justa para el proceso y por lo tanto, de un modo totalmente automático procede al relleno de la misma. El proceso sería sencillo; por un lado el detector de nivel, envía a través del transmisor de nivel una señal de nivel al panel de control en el cuadro. A continuación, el panel de control la cortejará con los datos que tiene programados, viendo que es inferior a la de trabajo normal; es entones cuando envía una señal de apertura a la válvula de control de agua de alimentación. 66. Control de válvula de agua de alimentación La señal de apertura será mayor cuanto menor sea el nivel y por lo tanto mayor la necesidad. Hemos de señalar aquí, que esta es una válvula pilotada de tipo neumático donde el rango de apertura va del 0 al 100 % en función de las necesidades antes señaladas. Una vez abierta esta válvula y abierta también la manual de entrada a la caldera, (permanecerá siempre abierta en funcionamiento normal) el hidróforo detecta una caída de presión en la línea, arrancando las bombas y alimentando así a la caldera. Una vez va alcanzando el nivel adecuado y ante la debida señal del detector al panel de control, la válvula de alimentación va cerrando hasta que finaliza el relleno, cerrando de todo. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 82 67. Control de alimentación de la caldera Las bombas se detendrán ante el corte de la corriente por parte del presostato del hidróforo, al alcanzar la presión debida. También se puede realizar un relleno de modo manual abriendo las válvulas de relleno manual, colocadas al lado de las de relleno automático; se by-pasea así el sistema automático de relleno. En un relleno manual se tendrá en cuenta los visores de nivel con el que cuenta la caldera y las marcas de máximo llenado sobre los mismos. Estos visores cuentan también con una válvula en la parte baja con la que se purgan los mismos con relativa frecuencia, para tener una idea real del nivel de la caldera que podía haber sido falseada por evaporación del líquido en el mismo. Como se puede apreciar en la fotografía, cada línea (relleno manual y automático) cuenta con dos válvulas del mismo tipo a modo de seguridad. Decir que es de vital importancia que cierren de un modo hermético ya que si no se llenaría la caldera de agua con la consecuente subida de presión (hidrostática). 4.3.5 Alimentación de combustible Este tipo de calderas puede funcionar a gas-oil o bien a fuel. Para ello únicamente se ha de seleccionar la entrada de uno y otro por medio de una válvula de tres vías en la cámara de depuradoras. Con ella se selecciona también el tanque de retorno al que se devuelve el combustible sobrante, siendo este, el mismo que el de partida. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 83 Una vez seleccionado el tanque de uso diario del que se va a alimentar la caldera, una de las dos bombas de baja, aspira el combustible que va a enviar al quemador, previo paso por el desaireador; aquí cualquier traza de aire o incondensable en el combustible se eliminará, de modo que se asegure un funcionamiento lo más equilibrado posible en el quemador. El combustible sobrante del quemador y el de rebose del desaireador, es enviado de nuevo al tanque de consumo diario. 68. Alimentación de combustible a la caldera Tenemos que señalar aquí que al tiempo que se selecciona el tipo de combustible, por medio de la válvula de tres vías, estamos seleccionando también el uso del precalentador eléctrico de combustible para el caso del uso de fuel, o por la contra anulándolo, si el combustible que se va a quemar es gas-oil. Esto se consigue a través de unos finales de carrera sobre la propia válvula, enviando una u otra señal al programador del quemador, siendo este último el que da la orden de arranque o no del calentador. 4.3.6 Quemador Es la parte de la caldera que dá lugar a la combustión, ya que en él se unen los elementos del conocido tetraedro del fuego. El combustible llega a él, impulsado por la bomba de baja a una presión en torno a los 5 bar. De ahí, la bomba de alta, eleva la presión del mismo entorno a los 25 bar para el caso del fuel y entorno a los 20-22 bar en el caso del gas-oil. A partir de aquí si lo que quema es gas-oil, se enviará a las toberas para, en el momento justo, ser inyectado. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 84 69. Quemador de la caldera de Babor con la tapa de protección retirada Si por la contra lo que se está quemando es fuel, previamente se manda a un calentador de tipo eléctrico para acondicionar su viscosidad; la temperatura del mismo gira en tomo a los 120 ºC. De ahí se pasaría a las toberas y se finalizaría el proceso con la inyección y combustión del mismo. La bomba tiene una descarga para el exceso de combustible que le llega y que no va a ser quemado, enviándolo de nuevo al tanque. En la parte de admisión de aire, el quemador está dotado con una grampa que permite mediante la mayor o menor apertura, ajustar el aire necesario a cada momento del proceso. Esta grampa va a ser movida de un modo totalmente automático por medio de un servomotor eléctrico unido al eje de la misma, que atiende a las órdenes del programador para las distintas etapas de apertura. Permite cambios en los tiempos de apertura. El aire será introducido al interior del quemador por medio de un ventilador de tiro forzado, montado sobre el mismo quemador. El quemador cuenta con dos toberas, al igual que la doble posibilidad de funcionamiento, con una o dos llamas; de este modo tenemos que: Una vez que el programador da la orden de inyectar, el combustible se manda a las toberas a través de las válvulas 4 y 6, en caso de funcionar en modo de doble llama. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 85 70. Esquema de alimentación de combustible a la caldera Para la ignición del combustible en su primer momento cuenta con dos electrodos que reciben corriente generando un arco voltaico entre las puntas de los mismos, comenzando así la combustión. A partir de aquí si se cumplen las condiciones correctas de aire, combustible y temperatura, el proceso de combustión transcurrirá con total normalidad. 71. Esquema de quemador ignición y cono de llama La separación entre ellos ha de ser de 3,5-4 mm; si es inferior no se producirá el arco. Se colocan delante de la tobera 1, ya que es la primera en encender siempre. Otro de los dispositivos con los que cuenta va a ser las fotocélulas, una para el funcionamiento en manual y otra en automático. Este dispositivo esta conformado por unos cristales sensibles a la luz; mientras reciban luz en el proceso de combustión, el funcionamiento será normal. Sin embargo, si por cualquier razón la llama se apaga, la inyección de combustible no se detendría y se acumularía en el fondo del hogar; una vez se arrancase de nuevo la caldera existiría una gran posibilidad de explosión. Es por ello que se dota con este sistema de seguridad. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 86 72. Revisión de la fotocelula, mantenimiento semanal. Al no captar luz, no emite a la unidad de control la señal de corriente continua y por lo tanto esta última, envía la orden de paro para el proceso, al tiempo que desarma el quemador e indica en el cuadro el fallo. 4.3.7 Funcionamiento Una vez se selecciona en el cuadro de control la posición ON para el quemador y el número de llamas, (1 ó 2), el programador da la orden de apertura a la grampa de aire y al motor eléctrico que mueve el ventilador; de este modo se produce el "barrido" del hogar, acondicionándolo en aire para la posterior combustión. Ante un tiempo que gira en torno a los dos minutos, se produce el proceso de calentamiento del combustible en el pre-calentador, (en torno a 50 segundos). Acto seguido se abre la válvula que da paso al combustible a la tobera 1, al tiempo que se produce el arco voltaico entre los electrodos, antes mencionados. Si se cumplen las condiciones correctas de aire, combustible y temperatura, la combustión se iniciaría; por el contrario si no es así, el quemador se desarmaría a modo de seguridad, teniendo que actuar sobre el RESET para de nuevo volver a rearmarlo. Una vez comienza la combustión, la grampa se cierra hasta conseguir una mezcla aire-combustible próxima a la estequiométrica. En el caso de quemar gas-oil, el paso de precalentamiento se obviaría. 4.3.8 Tanque condensación y observación de purgas Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 87 Mas conocido como cisterna, va a ser el tanque al que llegue el retorno de vapor una vez utilizado en los distintos sistemas anteriormente señalados. Va a estar éste conformado por dos partes diferenciadas; una de menor altura a la que llega el condensado y una cierta cantidad de vapor, pudiendo arrastrar consigo una cierta cantidad de suciedad, combustible o aceite, si se produce algún deterioro en las tuberías por las que circula. Por ello, se dota en esta parte al mismo de un filtro de malla por el que pasará todo el líquido. A continuación y por medio de una tubería de rebose pasaría a la parte de mayor altura, desde donde de nuevo se enviaría a las calderas. 73. Tanque de condensación y observación de purgas La parte baja cuenta con una tapa para poder acceder a su interior, para labores de inspección. El posible vapor generado en su interior debido a la temperatura a la que se encuentra, es enviado al "condensador de vahos", en la parte alta de la cisterna, condensándolo y devolviéndolo de nuevo a la misma. 4.4 Generador de agua destilada Una de las formas de poder tener agua a bordo e incluso, la más fácil sería la de abastecerse en el puerto donde se encuentre el buque. Sería una de las más fáciles, pero no de las mas económicas; siendo éste, un factor predominante hoy día para cualquier buque del mundo. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 88 Por otra parte, tampoco sería recomendable para ciertas máquinas de a bordo, que necesitan del uso frecuente de agua, el agua sanitaria, debido a las incrustaciones que provocaría debido a su alto contenido en cloros. Sin ir más lejos, este es el caso de las depuradoras, para las cuales el uso de agua sanitaria a la larga daría lugar a serios desperfectos. Vemos pues, que como mínimo, se necesita a bordo de dos tipos diferenciados de agua; por un lado el agua sanitaria que analizaremos posteriormente y por otro, el que nos atañe, el del agua destilada. 74. Esquema de funcionamiento de evaporador Por tanto, mediante el evaporador se genera el agua destilada, es decir, agua con % de cloros "0", necesaria para el uso en la cámara de máquinas. 4.4.1 Descripción El sistema está basado en la generación de agua destilada utilizando una fuente de calor para evaporar el agua salada, (que suele rondar entre los 70-75 ºC) y un fuente de agua de refrigeración, que estará a la temperatura del agua del mar de la zona que nos encontremos, y que sirve para condensar el vapor generado. Todo ello se realiza bajo presión negativa, es decir, que en el interior del evaporador existe vacío, sino sería imposible pues, el poder evaporar el agua a esa temperatura. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 95 Todas ellas son apretadas entre si por medio de la placa de presión, contra la placa de bastidor. Para tal efecto se cuenta con ocho espárragos bien distribuidos que aseguran un apriete igual a las placas logrando así un buen cierre entre ellas. El apriete de los espárragos se ha de hacer teniendo en cuenta la distancia entre placas (de presión y de bastidor) para asegurar precisamente el cierre de una forma correcta. La distancia irá en función al número de placas de canal. La barra soporte, la columna guía y la barra guía, dan lugar junto con la placa de bastidor a lo que podemos denominar estructura del sistema; dando soporte a las placas y permitiendo, como es el caso de la placa de bastidor, la conexión (7) de las tuberías de entrada y salida de los fluidos. 4.5.2 Funcionamiento La función del sistema como su propio nombre indica, no va a ser otra más que la de enfriar un fluido; para lo cual, y en este tipo de enfriadores, el agente refrigerante va a ser otro fluido y más concretamente, agua. El fluido a enfriar (A), entra en el enfriador por la parte superior del mismo y más concretamente por el lado izquierdo de la placa de bastidor, que es la que da sujeción a las tuberías de entrada y salida de los fluidos. La razón de que la entrada se realice por la parte alta no es otra más que la de favorecer la circulación de los fluidos al tiempo que se hace el intercambio de calor y sus pesos específicos van cambiando. Que se realice por el lado izquierdo, va a ser debido a la disposición de las acanaladuras por las que va a discurrir el fluido, durante el proceso de enfriamiento hacia su salida. Por la parte baja del lado derecho, se dará entrada al fluido refrigerante (B). Para el caso de los enfriadores de los MMPP y de los MMAA se utilizará agua de mar, mientras que para el caso de los enfriadores de aceite de los MMPP se utilizará agua dulce del circuito de baja temperatura. Se produce pues, un enfriamiento a contra-flujo. Cada una de las placas puede funcionar a su vez como (A) o (B), simplemente tendríamos que darles la vuelta. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 96 79. Diagrama de funcionamiento de las placas del enfriador de placas 4.5.3 Mantenimiento Normalmente no se realiza directamente ningún mantenimiento de tipo preventivo sobre ellos, más allá que el de la inspección de los propios ánodos de sacrificio con los que cuentan. De carácter correctivo cuando alguno de los carretes presenta un mal estado, se procede al cambio. La limpieza interna se lleva a cabo en la reparación anual. Por el personal del buque, donde se separan las placas y se limpian una a una, y luego se vuelven a reapretar, comprobando que el enfriador quede estanco y no tenga perdidas. 4.6 Módulos de combustible Al igual que cualquier otro motor de combustión interna, los del buque (principales y auxiliares) también necesitan combustible para llevar a cabo el ciclo de funcionamiento. Sin embargo la principal diferencia con la mayoría de los motores, en lo que a combustible se refiere, va a ser que estos consumen fuel y más concretamente el denominado IFO 380. El principal beneficio aportado por este tipo de combustible frente a otros de menor viscosidad como puede ser el gas-oil, va a ser el económico; sin embargo en su contra, también aporta desventajas como son la de no poder ser suministrado a los motores tal y como se recibe. Este, ha de ser tratado para que llegue a los motores en condiciones de temperatura y Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 97 de viscosidad predeterminadas por el fabricante, asegurando así su buen funcionamiento, siendo el módulo de combustible el encargado de este cometido. 4.6.1 Descripción del proceso El proceso de tratamiento del combustible comienza desde los tanques de almacén de fuel. Desde aquí el fuel se trasiega al tanque de "sedimentación", donde como bien su nombre indica, va decantando. La depuradora de fuel va a ser la encargada de aspirar de este tanque, llevando a cabo la limpieza del mismo (purificación y clarificación) y descargándolo a continuación en el tanque de "consumo diario". Una vez en este tanque, estará listo para ser preparado en lo que a T' y viscosidad se refiere. 80. Modulo de combustible de Br. A través de la válvula de tres vías se comunica el tanque (el de fuel que es el que nos ocupa o el de gas-oil si quisiéramos hacer funcionar los motores con éste) con el módulo; una bomba de alimentación se encarga de aspirar el fuel, previo paso por el filtro de la misma, para descargarlo en el tanque de mezcla, previo paso también por los filtros manuales y automático. En el tanque de mezcla, el fuel va adquiriendo una cierta Tª, ya que a éste retorna el excedente de las bombas a través de la línea de retorno; siendo éste también el que separa las zonas de alta y baja presión del sistema. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 98 La bomba de circulación es la encargada de aspirar el fuel del tanque, pasando antes a través del filtro incorporado, subiéndolo hasta una presión de 8 bar y evitando así, la formación de bolsas de gas en la línea de retorno, asegurando la presión del combustible a la entrada de la bomba de inyección. A la descarga de la bomba de circulación, el fuel se hace pasar por el calentador, de vapor como norma general. En el caso de existir un fallo en el vapor, se calienta a través del eléctrico. El mayor o menor paso de vapor al calentador vendrá determinado por el viscosímetro colocado en el tramo final de la línea a la salida del fuel a los motores; abriendo o cerrando éste el paso de vapor según se alcance o no la viscosidad determinada. Nota: En el módulo del buque, el caudalímetro difiere en cuanto a su colocación, ya que va montado en la línea de retorno del fuel del motor al módulo. A parte, el módulo de Br, ha tenido que estar regulado manualmente estos meses, debido a la falla de la controladora por un cortocircuito en Junio de 2014. Al igual que en el resto de las instalaciones de a bordo, también aquí se equipa con sistemas dobles para emergencias; este es el caso de las bombas de circulación y de alimentación. En el caso de ruptura de una de ellas o por perdida de presión, se acopla la gemela que esta en stand-by, gracias a un presostato ubicado en la descarga de la misma. Del mismo modo ocurre con los calentadores de vapor, de los cuáles uno vá en funcionamiento normal y otro en stand-by. En caso de fallo en el suministro de vapor, se cuenta con un tercer calentador eléctrico. El buque cuenta con dos módulos de combustible, uno para los dos motores de Br y otro para los dos de Er. Los motores auxiliares tienen una comunicación pudiendo funcionar por cualquiera de los dos. Cada uno de los dos módulos podría abastecer por si sólo a los cuatro motores (mediante el cambio de las válvulas correspondientes) en el piano de válvulas, aunque necesitarían de las bombas de combustible auxiliares situadas a la cabeza de cada motor, para alcanzar la presión necesaria. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 99 81. Diagrama de flujo del módulo de combustible Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 100 82. Leyenda diagrama de flujo de imagen número 87 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 101 4.7 Depuradoras Técnicamente son conocidas como separadoras centrífugas de alta velocidad con tambor autodeslodante; aunque comúnmente se las conoce como depuradoras. Este tipo de máquina tiene una doble función, la de "purificar" y la de "clarificar" el aceite o combustible del buque. De todas formas aunque todas están preparadas para cumplir esa doble función, solo se llevará a cabo en algunas. Purificación: Consiste en aislar mezclas de líquidos formadas por dos componentes, al tiempo que se eliminan las partículas en suspensión. Lo lógico es que uno de los líquidos de la mezcla que se quiere separar sea agua siendo el otro aceite o combustible. Clarificación: Consiste en la eliminación de los sólidos en suspensión del fluido a depurar. En el buque se cuenta con un número de nueve de estas máquinas de las cuales siete son del tipo OSC-0136 y las dos que restan serán del tipo OSC-96. Estas dos últimas son las que corresponden a la purificación de los MM.AA. Sin embargo no se mantienen en funcionamiento, porque se opta por el cambio de aceite completo a cada uno de los auxiliares cada 750 horas de funcionamiento. 83. Depuradora 1 2 y 3 de fuel, para alto contenido, bajo contenido y stand-by De las que restan, cuatro corresponden a la purificación de aceite de los MMPP(una para cada uno), dos a la clarificación del fuel y otra a la clarificación del gas-oil. Estas tres sólo actuarán como clarificadoras, ya que en el programador se ha seleccionado el programa (SMS). Las de aceite actúan como purificadoras (WMS): Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 102 - SMS: Sludge Space Monitoring System. Sistema de control del recinto de lodos. - WMS: Water Content Monitoring System. Sistema de control de contenido de agua. 84. Depuradoras de Gas-oil al fondo (no operativas) 85. Depuradoras de aceite Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 103 4.7.1 Partes de la depuradora Depuradora: - Bastidor - Capó - Engranaje - Tambor - Rodete centrípeto - Motor Instalación: - Depuradora - Bomba - Calentador - Elementos de conmutación - Tuberías Entendemos aquí por bastidor, el propio cuerpo de la depuradora, sobre el cuál se montan el resto de las piezas que la componen. La depuradora cuenta con una tapa que impide la salida del fluido a tratar, una vez que comienza el proceso, cerrando el tambor y sus componentes por la parte superior; esta es la que se denomina como capó. Se mantiene atornillada en tres puntos al cuerpo o bastidor de la misma, de dónde, con ayuda de una frisa de goma en la periferia, cumple su objetivo. Sirve en su parte alta de soporte al sistema de "agua de cierre". Una vez desmontado este sistema y aflojados los pernos que la amarran, permite pivotar algo más de 90º sobre un eje, descubriendo así su parte alta y permitiendo el desmontaje del tambor. Una de las partes esenciales de la depuradora es el tambor. Sobre él van montadas las partes que inciden directamente en el proceso de separación. El tambor consta de cinco partes esenciales: - Parte inferior del tambor. - Pistón anular. - Fondo de cámara de cierre. - Pistón deslizante. - Fondo de la cámara de agua. La parte inferior del tambor es la encargada de sostener todas las demás partes del tambor; ésta va cónica sobre el eje vertical que le infiere el giro necesario para el proceso. Tiene unas lumbreras en la periferia de la parte alta, dónde, una vez desplazado el pistón deslizante por la acción del agua de maniobra, quedan descubiertas, posibilitando la descarga de lodos. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 104 El pistón anular es el que posibilita la apertura o cierre de la cámara de cierre para el agua de maniobra. El fondo de la cámara de cierre da sustento al pistón deslizante y de cierre al agua de maniobra. El pistón deslizante permite, al descender, la salida de los lodos separados. El fondo de la cámara de agua, evita la pérdida del agua de maniobra por la parte baja del tambor. Considerando que el sistema esté funcionando de modo normal a las revoluciones requeridas, estará en posición de cerrado en lo que a la descarga de lodos se refiere. Una vez cumplido el tiempo requerido (7200 segundos), el programador ordena hacer una descarga, por lo que da orden de apertura a la solenoide de entrada del agua de maniobra. Una cierta cantidad es introducida en el tambor, (en la cámara de inyección) y de allí pasa a la cámara de apertura. El pistón anular sube y vacía la cámara de cierre; por el contrario el pistón deslizante baja liberando las lumbreras y permitiendo las descargas de los lodos acumulados. Todo ello a las revoluciones normales de trabajo. Una vez descargados los lodos, el programador da la orden de apertura a la solenoide de entrada de agua de maniobra, por lo que una cierta cantidad entrará de nuevo a la cámara de cierre a través de la cámara de inyección, pasando el pistón anular a la posición de cierre. La elevada presión hidráulica que se consigue debido al giro del tambor a altas revoluciones, va a ser aprovechado para ejercer una presión de cierre sobre el pistón deslizante colocándolo en su posición superior y cerrando así las lumbreras de descarga de lodos. El tiempo de apertura máximo de la electroválvula en cada acción no será superior a los tres segundos. 86. Diagrama interior zona platos de la depuradora Sobre el pistón deslizante va montado el distribuidor, que, a su vez, sirve de soporte a los platos. A continuación estaría el plato ciego y luego el separador. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 111 4.8 Filtros de aceite Los MMPP llevan asociado todo un sistema de tratamiento de aceite, dentro del cuál, uno de los pasos es el filtrado del mismo. Para ello, una vez sale del enfriador, y pasando a través de la termostática, se somete a un doble filtrado. El primero es el que se lleva a cabo en el filtro automático y el segundo se realiza en los filtros de cartucho o filtros "policía". El primero de los mismos, despoja al aceite de los posibles residuos adquiridos en el motor durante el proceso de lubricación. La efectividad de este tipo de filtros se aprecia sobre todo cuando el motor presenta un desgaste considerable, por lo que la cantidad de partículas disueltas, así como el hollín generado fruto de la combustión, se recogen en éste. Por tanto, un exceso de suciedad en este filtro, puede ser no tan sólo un indicativo del estado del aceite, sino también del propio desgaste del motor. Los denominados filtros policía, realizan una doble función: por un lado someten al aceite a un segundo filtrado y por otra parte, al ir dotados de un imán a la salida del aceite, facilita que las partículas metálicas queden retenidas y no pasen de nuevo al cárter. Un exceso en la cantidad de partículas metálicas puede ser una buena muestra del estado de los casquillos, sobre todo de los del cigüeñal. 4.8.1 Filtros de cartucho o policías Este tipo de filtro cuenta con un sistema doble mediante el cuál y gracias al accionamiento de una palanca, se consigue que el filtrado sea doble en caso de necesidad, o que por el contrario, en funcionamiento normal, pueda hacerse por uno de los dos filtros y cambiar en caso de que uno se ensucie completamente. El proceso es sencillo: el aceite a la salida del filtro automático entra por la parte baja del "macho" de conmutación y pasa al filtro en servicio. De ahí, pasa a través de las "velas" a la salida del macho y por último vuelve al tanque. Para poder detectar que el filtro está sucio, se cuenta con el indicador de presión diferencial. Este aparto mide la caída de presión entre la entrada y la salida del filtro mediante tomas de aceite a ambos lados. A medida que el filtro va adquiriendo suciedad, la presión a la salida disminuye un poco; lo suficiente para desplazar un émbolo interno que descansa por la acción de un resorte en estado de reposo indicando un nivel de suciedad "0". A medida que se va desplazando el émbolo se produce el movimiento de un indicador visual en el mismo de color rojo, que nos permite ver el estado de suciedad; tiene un abanico de indicación del 20 al 100% de ensuciamiento del filtro. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 112 A su vez, cuenta con dos contactos para una señal de alarma visual y sonora en la cámara de control de máquinas; una suena al 75% de ensuciamiento y otra al 100%. Este corte muestra el funcionamiento del indicador: 93. Imagen del funcionamiento del indicador de suciedad 4.8.2 Limpieza Una vez puesto en servicio el filtro limpio por mediación del macho e incomunicado el sucio, se desmonta la tapa que lo cubre y se extrae. Como veremos, las "velas" están recubiertas con una malla filtrante para protegerlas de los golpes. Una vez desmontada ésta, se quitan las velas, colocándolas en un recipiente con un líquido de limpieza recomendado por el fabricante (BOLL & KIRCH), durante un tiempo aproximado de cuatro horas. A continuación y por medio de una lanza se soplan las mismas de dentro hacia fuera, a fin de no estropearlas, para luego ser montadas de nuevo. Si alguna presenta deformaciones o roces, ha de ser sustituida por otra nueva, ya que si no el proceso de filtrado se vería seriamente mermado. Se puede emplear agua caliente en la limpieza hasta 60ºC. 4.8.3 Filtros automáticos Este filtro se compone de una serie de filtros de vela y un filtro recuperador; aunque lo que más destaca es su propio sistema de auto limpieza. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 113 El aceite llega al filtro a través de la entrada, de allí pasa a través de los cartuchos de malla (10) por el interior de los mismos filtrándose, a partir de aquí saldría ya del filtro. A una presión de 1,5 bar, el émbolo (27) que descansa en la posición de cierre por medio del muelle (31) se abre permitiendo el paso del aceite al conducto de limpieza. 94. Corte transversal del filtro automático de aceite El grupo de accionamiento (21), va separando los cartuchos de malla que están fuera del proceso de filtrado, para limpiarlos a contracorriente. La diferencia entre la presión del sistema y la del servicio de limpieza (atmosférica) hará que se produzca un buen efecto de limpieza. El aceite de limpieza pasa por el conducto de aceite de limpieza, por el órgano conmutador (208) y por el cartucho filtrante (204) y de ahí a la salida de aceite depurado. Las partículas retenidas en el cartucho de aceite de limpieza (204), generan, ante un continuo ensuciamiento, un aumento en la presión en el manómetro indicador de suciedad (218); por lo que si este excede de 2 bar., el cartucho (204) ha de ser cambiado. Si se tarda mucho tiempo en cambiarlo y se ensucia demasiado, el aceite sucio puede llegar a la salida y entrar en contacto con el aceite depurado, por medio de la válvula (214). Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 114 La indicación del estado de suciedad de los cartuchos, viene dado por el indicador de presión diferencial (42), comunicado con la entrada y la salida del aceite del filtro. Si el propio indicador no lo señala antes, un buen margen para el mantenimiento sería el de cada 5000 horas de trabajo. 95. Filtro automático de aceite del motor principal 3 4.9 Compresores Muchas y muy diversas son las utilidades y las necesidades de aire a bordo. Para dar solución a todas y cada una de ellas, se cuenta con un total de 6 compresores de la marca SPERRE, de los cuáles, 3 son de una determinada capacidad y los otros 3, de otra. El rango de presiones a las que operan son diferentes, siendo por lo tanto diferentes también en tamaño. Con respecto a las características constructivas de los mismos y al modo de operación, decir que no varían. Por todo ello se deduce que analizado uno, quedarán todos analizados, ya que aunque hay alguno de menor capacidad, son todos iguales. Los de mayor capacidad son los utilizados para el relleno de las botellas de aire comprimido para el arranque de los motores principales; para esta función contamos con un número de dos compresores, siendo el tercero el compresor de limpieza sónica. Este último, ya que la limpieza sónica no se utiliza por un mal diseño, se usa como compresor de respeto por si falla Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 115 algún otro, comunicando la botella de limpieza sónica al sistema correspondiente, a través de manorreductoras en caso necesario. 96. Compresor Sperre de botellas de aire de arranque de Motores principales Los de menor capacidad serán utilizados para el relleno de las dos botellas de aire comprimido de los motores auxiliares, (solo se cuenta con uno), para rellenar la botella de aire comprimido de trabajo y para la botella de aire de control. 4.9.1 Descripción Para poder explicarlos nos vamos a centrar en el los de mayor capacidad y salvo el rango de presiones que levantan y algún otro dato puntual frente a los de menor capacidad, el resto, es aplicable. 97. Compresor sperre botella de aire de control Se considera éste, como un compresor bietápico donde la compresión se va a llevar a cabo en dos pasos. El primero será para elevar la presión de 0-10 bar, mientras que el segundo lo hará hasta el valor máximo de 10-35 bar. Cada una de las dos etapas, la de alta y la de baja, cuenta con una válvula de seguridad para sobrepresiones. Esta está timbrada un 10% por encima de la capacidad de cada etapa. Se asegura así el buen funcionamiento del compresor y se impiden daños en la botella de almacenamiento de aire. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 116 Para comprobar las válvulas, se actúan éstas manualmente a través de una palanca con la que cuentan; si al actuarlas permite la salida del aire y al volverlas a su posición restablece el cierre hermético, el estado será correcto. El bloque es recorrido en su interior por un caudal de agua que cumple una doble función, por un lado refrigera cada una de las etapas de compresión y por el otro refrigera el cilindro. Para la zona del aire, éste cuenta con unos tubos de disposición vertical por cuyo interior pasa el agua, pasando el aire por el lado de fuera a contraflujo. El servicio de refrigeración también cuenta con un sistema de seguridad basado en unos tapones de chapa que reventarán si el refrigerante se somete a mucha presión, o como puede ser el caso, de su congelación. Señalar también que aquí la refrigeración se lleva a cabo a partir del sistema auxiliar de agua salada del buque aunque tenga su propia bomba. Las recomendaciones a este apartado van a ser en lo referente a presión y a temperatura, evitando así la condensación en la parte del aire, con la problemática que eso conlleva. Una temperatura del agua óptima para el sistema se moverá entre los 30 ºC a la entrada y los 60 ºC a la salida con una diferencia admisible de en torno a 10-15 ºC. El rango de presiones se moverá entre los 0.5-3.0 bar. Ante mayores caudales, mayor será también el efecto de la condensación; por lo que si no se puede disminuir del todo mediante el efecto de la Tª, podemos mejorarlo variando el caudal circundante. Para leer la temperatura del agua de refrigeración, se cuenta con un termómetro sobre la culata mientras que para la presión, se cuenta con los manómetros correspondientes. Para la purga de los enfriadores de alta y de baja se cuenta con unas válvulas en la parte baja de los enfriadores de cada etapa. 4.9.2 Despiece Uno de los elementos más importantes para el rendimiento del compresor, son las válvulas. Dos de baja y dos de alta, siendo una de admisión y otra de descarga. Van montadas sobre una base a través de la cuál se facilita el paso del aire. Estarán compuestas por dos láminas de igual forma superpuestas una encima de otra, y atornilladas en su parte superior. Son todas iguales, sólo que difieren en su tamaño, siendo las de alta, más grandes que las de baja. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 117 98. Despiece de sello de cierre de compresión Su función es sencilla, permitiendo sólo el paso del aire hacia un lado e impidiendo su retroceso mediante la presión ejercida por un muelle que las cierra contra su asiento; al igual que ocurre con el aire que intente retroceder, que también la forzará al cierre. La válvula ha de estar en perfecto estado de funcionamiento, por lo que en cada revisión es conveniente realizarle un rectificado para eliminarle las posibles imperfecciones creadas; para ello se cuenta con un mármol de desbaste y la correspondiente pasta de grano fino. Si el desgaste supera un 10% del grosor de la válvula, esta ha de ser cambiada; al igual que todos los muelles, una vez cumplidas las 5000 horas de trabajo. Uno de los indicativos de que una válvula no cierra bien va a ser el excesivo tiempo de trabajo del compresor para alcanzar la presión requerida. La biela en su pié, lleva un bulón de casquillo entero mientras que en la cabeza se monta un cojinete de dos casquillos. El cigüeñal lleva rodamiento de bolas de dos filas. 99. Piston con aros de compresión El pistón lleva dos grupos de aros de compresión y uno en el extremo inferior en forma de aro rascador. Se entiende tal disposición ante la necesidad de las dos etapas. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 118 4.10 Climatización Mediante este sistema de climatización conseguimos mantener a bordo una temperatura agradable en cualquier época del año. Básicamente, se encuentra casi en su totalidad en la cámara de climatización, a excepción de las bombas de agua salada y las denominadas unidades de zona. Desde el puente de gobierno se podrá seleccionar la temperatura de cada cubierta y, dentro de ésta, de ciertas zonas a su vez. El efecto se consigue mediante la regulación del caudal de agua de entrada a las unidades, por medio de válvulas termostáticas. Como decíamos, desde el puente se podrá regular a la vez que dar la orden de arranque o paro de los climas si no se tiene el sistema en modo automático. Aunque cabe destacar aquí que al igual que muchas otras cosas, también la manipulación de esta instalación se va a llevar a cabo en la cámara de máquinas por parte del Oficial de guardia; la explicación a este tipo de cambios, no es otra más que la de acondicionar el diseño del buque al sistema de guardias de mar para el que no había sido concebido. 4.10.1 Fluidos que intervienen A modo de aclaración diremos que para el proceso de climatización intervienen tres fluidos frigoríficos; de donde: -(R134A) para el circuito frigorífico -Agua dulce (destilada), para refrigeración de las unidades -Agua salada, para refrigeración del fluido frigorífico (condensador) Para el circuito frigorífico se utiliza un gas (R134A) de la familia de los Hidrofluoclorados; como sabemos, en estado natural este se encuentran en forma de gas, sin embargo dentro del circuito al estar sometido a una cierta presión, se encuentra en estado líquido (condensador). Al entrar en el evaporador, donde a su vez entra en un circuito paralelo al del agua destilada que refrigerará las unidades, el R134A pasará del estado líquido en el que se encuentra, al estado gas. Todo esto gracias al calor latente de vaporización que absorbe del agua, por lo que será lógico que si el fluido frigorífico gana calor, el agua lo pierda, por lo que su temperatura descenderá considerablemente logrando así la denominada refrigeración. El agua salada se utilizará como refrigeración del R134A en estado gas en el condensador; ahora el calor latente de vaporización lo absorbe el agua de mar, incrementando su temperatura y haciendo que el R134A vuelva a su estado líquido inicial, permitiendo que se repita el proceso de forma cíclica. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 119 4.10.2 Instalación en cámara de máquinas Dentro de este apartado englobamos la totalidad de los elementos que conforman la instalación en cuanto a lo que producción se refiere. En la cámara de los climas nos encontramos con tres módulos idénticos compuestos básicamente por: -Condensador -Evaporador -Recipiente de líquido -Separador de aceite-freón -Bomba de aceite -Enfriador de aceite -Compresor -Filtros -Cuadro de control Estos módulos funcionan del mismo modo que una instalación frigorífica convencional. 100. Instalación frigorífica en cámara de máquinas Como hemos dicho previamente, el evaporador y el condensador cumplen las funciones que sus propios nombres indican, en relación al líquido frigorífico utilizado, R134A. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 120 Por su parte, en el recipiente de líquido se acumula la cantidad de este R134A para que se lleve a cabo el proceso de una forma correcta y con garantía; en él se recoge el líquido una vez sale del condensador. Al igual que lo visto, por su nombre es fácil de deducir su función; el separador de aceite-freón cumple con el cometido de separar ambos dos fluidos a la salida del compresor, dónde han podido entrar en contacto; siempre sin posibilidad de existir mezcla entre ambos, siendo esta una de las características del aceite del compresor. Uno de los pasos previos a la inyección de aceite al compresor, va a ser su enfriamiento en el enfriador de aceite. El fluido de refrigeración de este último, va a ser el propio freón. Desde el depósito del líquido se hace pasar una cierta cantidad de éste a través de un ramal, para que, una vez extraído al aceite el calor que necesita para recuperar el estado gas, retomar de nuevo al condensador y de allí, en estado líquido al depósito nuevamente. El caudal utilizado en el proceso no va a ser muy elevado. Destacaremos los filtros destinados a la bomba de aceite y al propio freón a la salida del recipiente del líquido y a la entrada en el evaporador. La bomba de aceite cumple una doble función: por un lado lubrica el compresor en su funcionamiento y por otra parte acciona los tornillos del compresor para acercarlos o separarlos, consiguiendo así una variación en cuanto a lo que a capacidad se refiere. Lógicamente ante un fallo en la bomba, el compresor dejaría automáticamente de funcionar, todo ello gracias a las seguridades pertinentes. De la casa MYCOM, el compresor estará compuesto por dos rotores, uno macho de cuatro lóbulos y uno hembra de seis, lo que evita su desplazamiento axial y, por lo tanto, el consiguiente aumento de durabilidad. El compresor vá a ser sin duda una de las partes esenciales de la instalación: su función será la de mantener la circulación del fluido (gas y líquido) a lo largo del circuito. Cabe aclarar aquí que, aunque la circulación del líquido es debido al trabajo del mismo, el líquido nunca deberá de entrar en el compresor, ya que se vería seriamente dañado dada la poca compresibilidad de los líquidos produciéndose así el llamado “golpe de líquido”. Por lo tanto, el compresor absorbe una cierta cantidad de gas del evaporador, dejando libre un espacio que va a ser ocupado por el líquido; ya aquí experimentaría el cambio al estado gaseoso y de este modo si sería absorbido por el compresor continuando el ciclo. Este compresor será de la serie V de la casa MYCOM. La compresión se realizará por la aspiración de dos tornillos, uno macho (de cuatro lóbulos convexos) y uno hembra (de seis lóbulos cóncavos). El gas es aspirado entre los dos tomillos reduciendo el volumen e incrementando la presión a la descarga. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 127 Las aletas son diseñadas para plegarse hacia delante en la caja. Del mismo modo son diseñadas para las condiciones de cada buque en particular, por lo que suelen gozar de una elevada efectividad. 104. Aleta desplegada en barada de gibraltar El subsistema hidráulico estará formado por la unidad de potencia hidráulica y las tuberías flexibles de interconexión. Genera por lo tanto la fuerza hidráulica para operar el actuador de inclinación de la aleta y el cilindro de despegue y repliegue. Ésta a su vez, estará formada por: o Tanque de suministro de aceite hidráulico o Grupos motobomba principal y de emergencia o Bloque de distribución o Válvulas de control o Enfriador de aceite o Filtros de aceite El tanque de suministro hace a la vez de tanque y estructura de base para los componentes. Cuenta con un indicador visual de nivel y un interruptor electromagnético vertical de nivel que genera la señal de alarma. El grupo motobomba, hace circular el fluido a presión hacia el bloque de distribución; será de doble paleta con dos sistemas distintos de bombeo. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 128 105. Sistema hidráulico de los estabilizadores El bloque de distribución contiene y aloja todas las válvulas necesarias para permitir la regulación de la aleta. Válvulas de control: -Válvula de control proporcional -Es el elemento principal del circuito basculador de aleta. -Válvulas de desahogo y de derivación -Ambas actúan como sistema de liberación de presión. Las primeras desvían la presión de la línea de presión a la de desahogo; las segundas eliminan la presión direccional al actuador basculador de aleta. -Válvula de repliegue y de despliegue -Permite la acción de despliegue o repliegue de la aleta al permitir el paso del fluido hidráulico del tanque al vástago o a la inversa. En posición normal permanece cerrada. -Válvula compensadora de tres lumbreras: Es una válvula de desahogo constante que evita la generación de calor, debido a la necesidad de la bomba a trabajar con un caudal fijo. -Válvula sensora de carga: Evita sobrepresiones en los actuadores basculadores. El enfriador de aceite comprende un haz de tubos alojado en un cilindro. Por éstos pasa el aceite que retorna al tanque para ser enfriado. El agua de mar que lo enfría pasa por el interior de los tubos y por los casquetes de extremo. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 129 El filtro de la línea de retorno, está montado a la salida del enfriador para devolver el aceite lo más limpio posible al tanque. Cuenta con un imán aguas arriba para captar las posibles partículas ferrosas. El grupo motobomba de emergencia está orientado perpendicularmente, con su bomba totalmente sumergida en el fluido del tanque. Dirige un flujo de bajo volumen al bloque de distribución de válvulas. Con respecto al sistema de control, diremos que se regula el estabilizador por medio de un sistema de regulación marítima flexible. El detector de balanceo vigila continuamente el movimiento de balanceo del buque y transmite una señal a la unidad E/S en el puente de navegación. A continuación, envía la señal del ángulo demandado de la aleta a las válvulas solenoides, las que, al regular el flujo de aceite hidráulico, mueven las aletas al ángulo exigido. Al mismo tiempo un subsistema de la aleta vigila el ángulo de la aleta y lo envía a la unidad de E/S del puente para producir una regulación en bucle cerrado de la posición de la aleta. El buque cuenta con dos de estos sistemas, uno en el puente y otro en la máquina. El control será únicamente válido a uno de los dos, pasando a ser el otro un mero informador del estado del sistema. 106. Cuadro de control de estabilizadores, aletas desplegadas Con esta pantalla táctil se permite controlar el sistema en todas sus funciones, al igual que muestra las posibles alarmas. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 130 4.12 Grupo de apoyo Todo lo dicho anteriorme para el grupo de emergencia, es válido para el grupo de apoyo, ya que éstos son prácticamente gemelos. De la casa MAN, la única diferencia que los separa es la de su potencia instalada, que en el caso del grupo de emergencia era de 315 kW, y en el que nos atañe es de 600 kW. Este motor puede ser considerado como un cuarto auxiliar aunque su puesta en escena no sea muy habitual, y suele entrar en funcionamiento, como última opción en caso de que los auxiliares que están en stand-by no sean capaces de acoplarse; es decir, su 107. Grupo de apoyo estado habitual es como segundo stand-by. Su mantenimiento es semanal, revisándose y arrancándose todos los domingos y llevando a cabo la sustitución de cualquier elemento (filtros, aceite, etc) a las horas que dicta el plan de mantenimiento del buque. En las reparaciones anuales del buque, este grupo es el que se encarga de mantener y satisfacer los consumos energéticos del mismo, cumpliendo perfectamente con la demanda requerida y no llegando ni siquiera, al 80% de carga del motor. 4.13 Sistema de protección catódica Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 131 El propósito del sistema FOULING-CORR, es reducir y eliminar los fenómenos de corrosión e incrustación biológica que tienen lugar en los circuitos de aspiración de agua de mar. Esto se consigue disolviendo los ánodos mediante la aplicación de una corriente continua controlada a los mismos, instalados en el circuito de refrigeración del agua de mar. Los ánodos van alojados en las tomas de mar del buque. Como consecuencia del flujo de agua de aspiración, la protección de los ánodos alcanza las superficies a proteger en su discurrir por el circuito. La función de cada ánodo se detalla a continuación:  FIC-COOPER: anti-incrustante.  FIC-ALUMINIUM: deposita aluminio para proteger estructuras de acero al C.  FIC-IRON: deposita iones ferrosos para la protección de superficies base cobre. Los requerimientos de mantenimiento son mínimos. El sistema funciona con salida de corriente constante y por lo tanto no requiere de ajuste ninguno. Semanalmente se anotan la corriente de salida de cada ánodo, anotándose el resultado en una hoja de registro que será analizada trimestralmente. 108. Ánodos de protección catódica del buque Estas anotaciones dan información del funcionamiento del sistema, de cualquier cambio en el mismo, así como del requerimiento de reemplazo de los ánodos. El cuadro de control para las anotaciones se muestra a continuación. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 132 109. Cuadro de protección catódica del buque Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 133 5. Prevención de la contaminación Según el convenio del MARPOL (Marine Polution), todos los barcos mercantes, deben de tener una serie de equipos y medios para evitar en la medida de lo posible la contaminación de la aguas de los mares y océanos. Desde este punto de vista, el buque Sorolla dispone de dos sistemas específicos para tratar la contaminación que se puede llegar a producir en el interior del buque, el separador de sentinas y 2 plantas sépticas. A su vez, dispone de otro conjunto de elementos como son contenedores para reciclaje, planta de compactado de basura, etc. 5.1 Plantas sépticas Para el tratamiento de las aguas fecales y residuales del buque, la misma cuenta con dos grandes depósitos o plantas sépticas de gran envergadura. Recordemos que el barco a analizar en este trabajo es también un buque de pasaje con capacidad para 1000 pasajeros, sin incluir a la tripulación, lo cual justifica perfectamente el tener dos sistemas iguales de tratamiento de aguas residuales. Una de las plantas se ubica en la cámara de máquinas, y la otra se encuentra a proa del buque, justo después del mamparo de colisión. El sistema utiliza vacío para transportar los residuos desde los sanitarios, a los colectores centrales y el cuál es generado por eyectores situados en los propios colectores. En la figura se muestran en la esquina inferior izquierda, cada uno con su bomba. 110. Esquema de la planta séptica En los camarotes, las tazas están conectadas directamente a la tubería de vacío a través de una válvula de descarga situada en la parte posterior. Cuando se fluxa, la válvula de descarga se Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 134 abre para vaciar la taza y extraer el aire circundante al interior del sistema. Otros elementos sanitarios intermedios, tales como urinarios y duchas, son drenados por gravedad al compartimento de aguas grises de los depósitos del sistema, los cuáles también están conectados al sistema de tuberías de vacío. La válvula de descarga abre automáticamente al detectar alto nivel en la cámara de aguas grises y descargándolas directamente al mar. 111. Interior cámara de aguas grises planta séptica de proa Las aguas residuales deberán ser siempre transferidas a la planta de tratamiento de abordo siempre que éstas no puedan ser descargadas al mar (limitado a 12-15 millas de un puerto). Para estos casos la descarga siempre puede ser automática o manual, lo ideal es pasar a automática la planta en navegación, y volver a pasarla a manual tras el aviso del puente de las 12 millas, de lo que se encargará el fontanero, antes de ir a realizar la maniobra con el resto de maestranza y oficiales. El equipo de control permite el control por alto nivel, alarmas y bloqueos, usando señales de sensores de nivel situados dentro de los tanques colectores. A continuación se muera una figura esquemática de la instalación. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 135 112. Ejemplo de distribución del sistema de vacío 5.2 Separador de sentinas Será este, uno de los sistemas a bordo más controlados tanto por la gente de la máquina como por el personal de tierra en sus continuas inspecciones al buque (Capitanía Marítima). Como tal, no tendría mayor importancia en lo que a su funcionamiento como máquina se refiere, sino más bien, en lo referente al apartado de la contaminación marina y a la problemática que esta conlleva. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 136 113. Separador de sentinas 5.2.1 Funcionamiento Atendiendo al diagrama de flujo, podemos ver el sistema como un bloque cerrado al que se unen una serie de elementos indispensables para su funcionamiento, tales como las bombas, panel de control, control de nivel o sonda de lodos, mano-vacuómetro, indicador y alarma de PPM, así como las diferentes conexiones que se indican. A su vez hemos de señalar que este, podrá funcionar de forma manual o bien como será más frecuente de forma automática bajo la supervisión del oficial de guardia. La única diferencia entre ambas era la forma de hacerle los denominados "disparos" o "descargas" de lodos al tanque propio, con el proceso que esto implica, es decir, paro de bomba, cierre o apertura de válvulas solenoidales, etc.; para el primero sería pues de forma manual mediante el accionamiento del pulsador correspondiente, mientras que para el segundo sería de forma totalmente automática mandado el proceso por la sonda de nivelo de lodos. El proceso comienza cuando se aplica tensión al cuadro de mandos del separador permitiendo así la puesta en funcionamiento de la bomba (l o 2 según quincena); ésta vá a ser de tipo de impulsor flexible, estando a su vez colocada en la parte de descarga del separador, lo que le dá al mismo la categoría de "depresión". Esto tiene una lógica y no es otra que la de mejorar la separación de la mezcla evitando a toda costa la emulsificación de la misma; algo que no era tan fácil en los de "presión", donde la bomba se colocaba en el lado de succión, o lo que es lo mismo, antes de entrar en el separador. Decir aquí que es normal, antes de que entre la bomba en funcionamiento, que el oficial rellene un poco de forma manual el separador con Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 143 6. Sistemas de seguridad (SOLAS) 6.1 Sistema contraincendios: En el caso de que se produzca un incendio a bordo del buque, este debe de disponer de una serie de equipos que le permitan localizar, aislar y si se puede extinguir este en el menor tiempo posible. Para ello el buque Sorolla está dotado de un gran número de dispositivos los cuales se mencionan a continuación: DISPOSITIVOS DE CONTRA INCENDIOS CANTIDAD Equipo de Bombero (FE) o Subcentral de Seguridad 20 Caja manguera CI (Manguera 15 m, Boquilla doble efecto y Conexión BCN) 69 Manguera CI 92 Nebulizador de agua 30 Extintor portátil de espuma de 9 litros 7 Extintor portátil de espuma de 45 litros con carrito 2 Extintor portátil de polvo seco de 6 kg 100 Extintor portátil de polvo seco de 12 kg 44 Extintor portátil de polvo seco de 20 kg con carrito 4 Extintor portátil de polvo seco de 45 kg con carrito 2 Extintor portátil de CO2 de 5 kg 10 Detector de humos 770 Detector de calor 17 Detector de llama 3 Tanque para espuma 1 Lanza de espuma 2 CIT (Conexión Inter. a Tierra) (Puente,Cub.6 Br y Er, Control carga) 4 Fire Plan (Caja estanca con planos lucha CI) 4 Además de esta gran cantidad de elementos dispuestos por el buque, existen otras medidas estructurales para evitar la propagación de los incendios. Casi la totalidad de las puertas existentes en el buque, incluidas las de los camarotes son ignifugas, además se han colocado puertas cortafuegos a lo largo de todas las cubiertas. A su vez todos los conductos de climatización están dispuestos con unos mecanismos de cierre automático cuando se detecta que existe algún tipo de fuego para prevenir la alimentación con aire limpio al fuego. 6.1.1 Subcentrales contra incendio: Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 144 Las subcentrales contra incendio son pequeños pañoles dispuestos en diferentes cubiertas y en puntos determinados, los cuales están provistos de equipamiento para la protección de los tripulantes a la hora de combatir un fuego. Cada subcentral consta del siguiente equipo: - F.E. 1 Obligatorio Con E.R.A. (Chaqueta, Pantalón, Botas, Guantes, Casco, Linterna, Hacha, E.R.A., Mascara, Cable, Botella respeto). - F.E. 2 Obligatorio Con E.R.A. (Chaqueta, Pantalón, Botas, Guantes, Casco, Linterna, Hacha, E.R.A., Mascara, Cable, Botella respeto). - F.E. 3 Refuerzo Sin E.R.A. (Chaqueta, Pantalón, Botas, Guantes, Casco). 6.1.2 Autrónica: Autrónica es el programa encargado del funcionamiento correcto del sistema automático contraincendios. El sistema consta de todas las señales procedentes de los diferentes sensores repartidos por las diferentes cubiertas, tanto en zonas de tripulación, garaje, pasaje, puente y máquinas. Estas señales son analizadas y en caso de que surja alguna incidencia salta una alarma en el puente, en el control de máquinas y en la sala de oficiales. Si dicha señal no es aceptada en un tiempo razonable, automáticamente salta la alarma general contraincendios. El sistema de autrónica actúa solo sobre los rociadores de todo el buque y sobre las bombas que hacen funcionar este. 6.1.3 Sistema de rociadores El sistema consta de un tanque hidrófobo que contiene 1700 litros de agua presurizada a 9 bares. Cuando uno de los rociadores es activado debido a un aumento de temperatura, la capsula de cristal se rompe y abre el circuito de agua, esto hace que comience a salir agua por este punto. Cuando el tanque detecta que su nivel es inferior a los 100 litros, se empiezan a conectar las electrobombas de contraincendios, si estas no fueran suficientes para sofocar por completo el incendio, se podrían usar otras bombas para introducir más caudal de agua al sistema El sistema se subdivide en dos secciones principales: - Zona de garajes: debido a la carga que se transporta puede ser una zona de alto riesgo de producirse un incendio, además debido a la aglomeración de vehículos en el interior si se produjera un incendio se extendería con rapidez; es por ello que hay un gran número de rociadores dispuestos por todas las cubiertas de garaje. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 145 - Zonas habitables: el resto de zonas habitables también disponen de rociadores para prevenir en un primer momento la propagación del incendio. 6.1.4 Sistema de CO2: El sistema de CO2 es un sistema que única y exclusivamente está dispuesto en la sala de máquinas y el local del grupo de emergencia del buque. Este sistema se activará única y exclusivamente cuando el incendio este concentrado en la sala de máquinas o el local del grupo de emergencia y no se pudiera extinguir con otros medios situados en estos espacios. El sistema consta de 45 botellas de CO2 de 45 kg cada una, las cuales están dispuestas en un local independiente situado en la cubierta nº 10. 121. Distribución de botellas de CO2 en sala de CO2. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 146 Este es un sistema con el cual se debe tener una gran precaución ya que al introducir el CO2 en el local donde se quiere extinguir el fuego, lo que sucede es que se desplaza el oxigeno de la sala, con la consecuente pérdida de habitabilidad de la zona. Es por ello que cuando se utilice este sistema se debe estar completamente seguro de que no hay nadie en el local. A su vez se deben cerrar las puertas estancas y las ventilaciones de los espacios que se desean gasear, esto hará que la extinción sea más precisa. Una vez terminada la extinción se deberá ventilar adecuadamente el habitáculo para volver a generar una atmosfera completamente respirable. 6.2 Dispositivos de salvamento 6.2.1 Chalecos salvavidas Los chalecos están hechos de un tejido color naranja con cintas reflectantes, silbato y luz. Llevan marcados el nombre del buque (Sorolla) y el puerto de matrícula (S. C. De Tenerife). Su mínima fuerza de empuje es de unos 15 Kg, que permite a una persona mantenerse a flote en una posición cómoda y estable con la boca a unos 12 cm sobre el agua. El chaleco de cada tripulante está en su camarote. Situación y número de chalecos en el buque: CBTA SITUACIÓN ADULTOS NIÑOS 9 Puente 4 0 9 Camarotes tripulación 76 0 9 Hospital 3 0 8 Punto de reunión A (Veranda Br) 86 9 8 Punto de reunión B (Veranda Er) 80 9 7 Punto de reunión C (entre botes 2 y 4) 227 22 7 Punto de reunión D (entre botes 1 y 3) 229 22 Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 147 7 Punto de reunión E (recepción) 331 35 7 Punto de reunión F (junto MES nº1) 103 11 2 Cabina control 2 0 TOTAL 1141 108 122. Chalecos salvavidas Las cintas reflectantes tienen como misión ayudar a la localización de los supervivientes en la oscuridad. Los chalecos disponen de un silbato atado al mismo, con un cabo de un metro, que se utiliza para llamar la atención del personal de salvamento o de los otros supervivientes que puedan estar ya a bordo de una embarcación de salvamento. 6.2.2 Trajes de inmersión Vistiendo un traje de inmersión se puede permanecer seco aun estando en el agua. El traje va provisto de guantes, botas aislantes, una capucha con sistema de Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 148 cierre alrededor de la cara, y una correa para atarse por ejemplo al cable de izada de un helicóptero. El traje de inmersión será capaz de mantener al superviviente en flotación estable incluso aunque haya sido penetrado por el agua. Para asegurar una flotación correcta y estable es necesario complementar el traje con un chaleco salvavidas. Se puede saltar desde una altura de 5 metros sin peligro de dañar el traje de inmersión. El aislamiento debe ser tal que la pérdida de calor corporal no sobrepase los 0,5 ºC/ hora. Son de color naranja, van provistos de tiras reflectantes y equipados con un silbato y una correa de izada. Existen tres trajes de inmersión en el bote de rescate de estribor y tres más en el bote de rescate de babor. 6.2.3 Ayudas Térmicas (A.T.) Están construidas de un material resistente al agua, de una conductividad térmica no mayor de 0,25 W/(mK), que evita la pérdida de calor corporal tanto por convección como por evaporación. Cubren todo el cuerpo de una persona, llevando incluso el chaleco salvavidas, con excepción de la cara. También pueden cubrir las manos, si no se dispone de guantes. Funcionan eficazmente a temperaturas del aire de entre –30ºC y 20ºC. Las ayudas térmicas de que dispone el buque son: - 11 en cada bote salvavidas (44 en total) - 2 en cada bote de rescate 6.2.4 Botes Salvavidas El buque va equipado con cuatro botes salvavidas, a motor, del tipo cerrado. El embarque para llegar a ellos se efectúa desde la cubierta 7, donde hay 2 puntos de reunión. Cada bote tiene capacidad para 110 personas. Para embarcar, el personal se sitúa a lo largo del costado del buque en la cubierta de embarque, a la cual es arriado el bote desde su posición de estiba. El bote se mantiene pegado al costado, longitudinalmente, mediante un mecanismo de tensado, permitiendo un embarque seguro. Desde esta posición puede ser arriado en un tiempo mínimo. El mecanismo de arriado puede ser activado por una persona, tanto desde la cubierta como desde el interior del bote. El bote puede ser izado con plena carga Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 149 mediante energía eléctrica. También existe un mecanismo manual de izado. Al final del proceso de izado un mecanismo de seguridad corta automáticamente el suministro de energía, antes que los brazos del pescante alcancen su posición última. Antes de arriar una embarcación de salvamento puede ser necesario tener en cuenta la situación y operación del alumbrado de emergencia en las áreas de embarque así como riesgos especiales del arriado, como aletas de los estabilizadores. Todos los equipos de salvamento deben ser cuidados y estar preparados siempre para su uso inmediato. La tripulación debe estar bien entrenada y ser capaz de arriar los botes sin nerviosismos. 6.2.5 Botes de Rescate El buque está equipado con un bote de rescate (Br) y un bote de rescate rápido (Er). Ambos están situados en la popa de la cubierta 9 del buque. Como su nombre indica, nos servirán para rescatar a alguien del agua en la situación de emergencia de „Hombre al agua‟. 6.2.6 Balsas salvavidas El buque está equipado con dos balsas salvavidas, con capacidad para 50 personas cada una. Están situadas en la cubierta 9 del buque, una en proa – estribor y la puerta en popa – babor. Las balsas son capaces de aguantar una exposición a las condiciones marinas de, al menos, 30 días. Esto no significa que las provisiones y el agua duren ese tiempo. Son de construcción robusta y pueden ser lanzadas desde 18 metros de altura y, una vez infladas aguantan saltos repetidos sobre su superficie desde alturas de hasta 4,5 metros. La cámara principal de flotabilidad está dividida en dos compartimentos, cada uno de los cuales se infla a través de una válvula de no retorno. Cada compartimento es capaz de aguantar por sí mismo a toda la balsa, en caso de avería de la otra cámara. El toldo protege a los ocupantes de las inclemencias del tiempo y se coloca automáticamente en su sitio al arriar e inflarse la balsa. Protege del frío y del calor gracias a dos capas separadas por una cámara de aire, con medios para evitar la entrada de agua en la misma. El exterior es de un color muy visible, mientras que el interior es de un color que no cause molestias a los ocupantes. Tienen dispositivos para la recogida de agua de lluvia y orificios para observación exterior. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 150 Las entradas, claramente indicadas, tienen dispositivos para su cierre efectivo. El sistema de ventilación permite la entrada de aire suficiente pero protege al pasaje del agua de mar y del frío. Los materiales utilizados en su construcción son antipodredumbre, resistentes a la corrosión, no son dañados por la luz del sol y no se ven afectados por el agua del mar ni por la acción del aceite o el moho. Disponen de tiras de material reflectante que facilitan su localización por los equipos de rescate. Su equipo les permite ser remolcadas a una velocidad de 3 nudos, en aguas tranquilas, estando completamente cargadas e incluso con el ancla flotante lanzada. 123. Despliegue de balsa salvavidas Su hinchado se produce mediante un gas no tóxico y debe realizarse en un tiempo de 1 minuto, a temperaturas entre 18º C y 20º C, ó 3 minutos a temperatura de –30º C. El piso se hincha automáticamente pero tiene una opción de hinchado/ deshinchado por los ocupantes, cuando necesiten aislamiento. En la parte superior del techo existe una lámpara, controlada manualmente, que puede ser visible en una noche oscura, con atmósfera clara, a una distancia de una 2 millas, durante un período de tiempo no menor de doce horas. Las luces de tipo destello emiten unos cincuenta flashes por minuto, durante las dos primeras horas de funcionamiento. El interior de la balsa se ilumina con otra lámpara capaz de operar continuamente durante, al menos, doce horas. Se enciende automáticamente al inflarse la balsa y produce una luz de intensidad suficiente para permitir leer las instrucciones de supervivencia. La balsa está embalada en un contenedor de poliéster reforzado con fibra de vidrio, con el fin de que esté protegida contra las influencias mecánicas y atmosféricas. El contenedor consta de dos cascos que encajan entre sí. Los bordes sobresalientes de los mismos forman una unión fija, a prueba de desplazamientos, y sirven al mismo tiempo de agarraderas para el transporte. La junta entre los contenedores se ha hecho estanca por medio de un perfil de goma esponjosa. La boza de amarre y desgarre se conduce hacia el exterior del contenedor entre los dos cascos. De este modo los cascos se liberan de la boza y del contenedor, cuando la balsa se infla. Los dos cascos encajados del contenedor se mantienen juntos por medio de unas cintas universales de sujeción con tiras de rotura predeterminada, que se rompen cuando la balsa empieza a inflarse dentro del contenedor. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 151 6.2.7 Activación manual de las balsas Antes del lanzamiento, comprobar que las bozas de amarre y desgarre están unidas FIJAMENTE al mecanismo de desenganche por presión hidrostática. De lo contrario, la balsa se irá inmediatamente a la deriva una vez inflada. Abrir el gancho de retención del cinturón de abridamiento. Lanzar al agua la balsa embalada en el contenedor. 124. Preparando la balsa para el izado Al caer la balsa al agua, va saliendo automáticamente la boza de amarre y desgarre del contenedor. Tirar de la boza de amarre y desgarre, para sacar el resto de la misma, hasta que se note resistencia. Dando un tirón fuerte a la boza, se acciona el dispositivo de inflado de la balsa. Trabajo para la obtención de título de oficial de máquinas de segunda clase de la marina mercante Página 152 125. Balsa en el agua preparada para desplegar Cuando se utilizan las balsas arrojables a mano, el embarque se realizará mediante escalas. Si fuera necesario saltar, se hará desde una altura no mayor de 2 metros. Saltar a una balsa desde mayor altura es causa probable de daños a la misma, daños propios o al personal que ya está dentro la balsa. 126. Subiendo por la escala desde la balsa