Refractarios y aislamiento naval

La protección térmica naval es un sistema instalado

Una instalación naval debe controlar el calor sin obstaculizar la inspección, la ventilación, el drenaje, el acceso de emergencia ni el movimiento de la estructura de soporte. El componente caliente, el aislamiento, el revestimiento exterior, las fijaciones, las juntas y los materiales adyacentes deben considerarse conjuntamente. Un producto adecuado para un pequeño aparato de calefacción puede no ser apto para el escape de un motor de propulsión, el interior de una caldera auxiliar con revestimiento refractario o una división estructural contraincendios reglamentada.

Determine primero el tipo de embarcación, el servicio y la zona de operación. Las embarcaciones de recreo, embarcaciones de navegación interior, pesqueros, barcos de trabajo, buques mercantes, ferris y buques de pasaje pueden estar sujetos a diferentes procedimientos de construcción, inspección y homologación. Conserve las instrucciones de instalación del fabricante del aparato, motor, caldera, incinerador, sistema de escape y embarcación. Consulte al inspector, organismo certificador, sociedad de clasificación o Administración de abanderamiento cuando se requiera una aprobación reglamentaria o de clase; los requisitos SOLAS no se aplican automáticamente a todas las embarcaciones.

Funciones de un sistema térmico naval

Aparatos de calefacción naval y conductos de humos

Instale los aparatos de combustible sólido y las chimeneas conforme a las instrucciones navales del fabricante y a la norma, código o régimen de inspección aplicable a la embarcación. Fije el aparato y la base del hogar a la estructura, respete las distancias de seguridad prescritas respecto a revestimientos y mobiliario combustibles, sostenga la chimenea de forma independiente y aporte el aire de combustión y la ventilación de los espacios habitables exigidos. No debe utilizarse una envoltura aislante para convertir un conducto de humos inadecuado de pared simple en una chimenea homologada de doble pared o aislada.

Seleccione el cordón según la sección de la junta original y la ranura, no únicamente por el tamaño de la puerta. Un cordón de sección insuficiente puede provocar fugas; una sección o compresión excesivas pueden impedir que el cierre funcione correctamente. La masilla refractaria negra y el HRS se endurecen durante el curado y no deben sustituir una junta flexible ni puentear una junta diseñada para moverse. La silicona resistente al calor mantiene su flexibilidad, pero está limitada a 315 °C y solo debe utilizarse cuando la temperatura medida o calculada de la junta permanezca dentro de ese límite.

Calderas navales, incineradores y reparaciones refractarias

Inspeccione el revestimiento original, los anclajes, las holguras de dilatación, la geometría del quemador y los elementos metálicos adyacentes antes de proceder a la demolición. El movimiento y la vibración pueden dejar al descubierto interfaces débiles que permanecen ocultas en una instalación estática. No cubra con material de reparación refractario las partes a presión corroídas de la caldera, los componentes dañados del quemador ni los anclajes defectuosos.

Un hormigón refractario denso no es un aislamiento térmico por el mero hecho de soportar temperaturas elevadas. La cara caliente y el aislamiento de respaldo cumplen funciones diferentes en cuanto a densidad, resistencia y flujo térmico. Mida con precisión el agua de amasado, cure el material y aplique un programa de secado controlado antes de volver a poner el equipo a plena potencia. Una superficie aparentemente seca puede contener todavía suficiente humedad para generar presión interna de vapor y provocar desprendimientos.

Mantas de aislamiento térmico

Calcule el espesor del aislamiento a partir de la temperatura superficial exterior requerida, la temperatura del lado caliente, la conductividad térmica a la temperatura media pertinente, las condiciones ambientales y cada una de las capas de la construcción. La temperatura máxima del material no permite predecir la temperatura de la carcasa, de la lámina exterior ni de los revestimientos cercanos de madera o materiales compuestos.

En espacios de máquinas, el aislamiento debe quedar cerrado o revestido cuando sea necesario para resistir la neblina de aceite, la contaminación por combustible, la humedad y los daños mecánicos. El aislamiento húmedo o contaminado puede perder rendimiento y generar un peligro adicional. Disponga el recubrimiento, las uniones y el drenaje de forma que siga siendo posible inspeccionar posibles fugas y corrosión. No suponga que la temperatura admisible de un revestimiento de aluminio coincide con la clasificación superior de la fibra situada debajo.

Escapes secos, pantallas térmicas y tejidos técnicos

Determine primero si el escape es seco, tiene inyección de agua o utiliza otro sistema de refrigeración. No envuelva una manguera de escape húmedo ni un componente no autorizado con un material destinado a escapes metálicos secos. Añadir aislamiento modifica la temperatura del metal, la dilatación térmica y la visibilidad de grietas o fugas; obtenga la autorización del fabricante del motor o del escape y mantenga accesibles las juntas, los sensores, los fuelles y los soportes.

Sujete los tejidos y las cintas para resistir las vibraciones, el rozamiento y la velocidad de los gases de escape. Sitúe las costuras lejos de las posibles vías de fuga e inspeccione las fijaciones después de los primeros ciclos térmicos. La resistencia térmica del tejido base no se aplica necesariamente a su capa acrílica, de poliuretano, adhesiva o aluminizada. Utilice el límite continuo aplicable más bajo del conjunto completo.

Uniones roscadas de tuberías

El compuesto para uniones roscadas de tuberías está indicado para instalaciones roscadas de agua caliente y fría, gas natural, GLP y vapor a baja presión de hasta 7 bar y 200 °C. Confirme que el fluido exacto, la norma de la rosca, el material de la tubería, la presión y la temperatura se encuentran dentro de su ámbito certificado y de la especificación de tuberías autorizada para la embarcación. No deduzca que es adecuado para gasóleo, gasolina, aceite hidráulico, agua potable o sistemas navales de combustible críticos para la seguridad por el mero uso de las expresiones «uso general» o «no tóxico».

Protección estructural contra incendios y homologación naval

La reacción al fuego describe la contribución de un producto individual a la ignición y a la propagación del incendio. La resistencia al fuego describe cómo un mamparo, cubierta, puerta o paso completo mantiene su integridad y aislamiento durante un periodo definido. La clasificación europea A1 de reacción al fuego de la placa refractaria HT no crea por sí sola una división naval de clase A o B. Del mismo modo, la clasificación ferroviaria EN 45545-2 indicada para HRS no constituye una homologación conforme al Código FTP de la OMI.

Cuando sean aplicables SOLAS o las normas nacionales de la marina mercante, los productos y conjuntos de seguridad contra incendios pueden requerir ensayos conforme al Código de procedimientos de ensayo de exposición al fuego de la OMI y la homologación de tipo de la Administración de abanderamiento o de un organismo autorizado. Verifique el certificado de homologación, la identidad exacta del producto, el espesor, la densidad, el sustrato, la orientación, la disposición de las juntas, las fijaciones y los pasos permitidos. Las sustituciones o combinaciones montadas in situ que queden fuera del certificado pueden invalidar la clase declarada.

Ningún material de esta categoría debe describirse como homologado para uso naval, aprobado por SOLAS, aprobado conforme a MED, sistema A-60 o sellado de pasos homologado, salvo que la documentación vigente cubra expresamente dicho producto y el conjunto instalado.

Humedad, sal, vibraciones y corrosión

• Evite la entrada de agua: proteja las placas y mantas absorbentes del agua de sentina, las salpicaduras, la condensación y la lluvia durante el almacenamiento y la instalación.
• Controle la contaminación: sustituya el aislamiento impregnado de combustible, aceite o productos químicos conforme al procedimiento de mantenimiento de la embarcación.
• Permita el movimiento: tenga en cuenta las vibraciones, la flexión del casco, la dilatación térmica y el movimiento de los soportes de los equipos sin forzar selladores rígidos en juntas flexibles.
• Evite el rozamiento: utilice mallas, recubrimientos, protecciones de bordes y fijaciones compatibles cuando las vibraciones de la maquinaria puedan desgastar los tejidos.
• Inspeccione bajo el aislamiento: incorpore secciones desmontables o accesos planificados para comprobar la corrosión y las fugas.
• Verifique los materiales: seleccione fijaciones y revestimientos exteriores que mantengan su compatibilidad con el sustrato y el ambiente marino a la temperatura de servicio.

Comprobaciones de instalación y mantenimiento

Registre las distancias de seguridad originales, la composición de las capas, las fijaciones, los pasos y las temperaturas de servicio antes de retirar el aislamiento. Aísle y enfríe el aparato, la caldera, el motor o el escape y bloquee todas las fuentes pertinentes de energía asociadas al combustible, electricidad, presión y movimiento mecánico. Elimine la sal, el aceite, el hollín, la corrosión y los materiales sueltos mediante medidas de control adecuadas para el peligro existente.

Después de la instalación, ponga el equipo en servicio conforme al procedimiento del fabricante e inspeccione posibles fugas de humo o gases, temperaturas anómalas de la carcasa, olores, fijaciones sueltas y movimientos. Repita la comprobación tras los primeros ciclos de funcionamiento, ya que las juntas se asientan y las envolturas pueden aflojarse. Registre las reparaciones en el historial de mantenimiento de la embarcación, incluidos el lote del material, la ubicación, el espesor, el curado y cualquier aceptación del inspector.

Inspeccione periódicamente el cordón de la puerta de la estufa, las conexiones del conducto de humos, el soporte de la chimenea, el paso de cubierta, la base del hogar, las pantallas térmicas y las superficies combustibles cercanas. En los espacios de máquinas, examine las juntas de escape, el aislamiento, el recubrimiento, los soportes y los indicios de entrada de aceite o agua. La aparición de un nuevo punto caliente, una marca de hollín, un borde quemado, un tejido deshilachado o una junta endurecida y aplastada exige una investigación, no otra capa de aislamiento.

Preguntas frecuentes

¿Qué materiales pueden utilizarse alrededor de un aparato de combustible sólido en una embarcación?

Entre los posibles componentes se incluyen una placa compatible de vermiculita o para altas temperaturas, una junta de cordón de la medida correcta, masilla refractaria rígida para juntas adecuadas y una chimenea aislada homologada. La instalación completa debe cumplir las instrucciones navales del fabricante del aparato y la norma, código o régimen de inspección aplicable a la embarcación.

¿Puede el aislamiento para conductos de humos sustituir una chimenea naval aislada?

No. Una envoltura puede aislar un conducto de humos compatible únicamente cuando su diseño lo permita. No convierte un tubo convencional de pared simple en una chimenea ensayada de doble pared ni establece la distancia de seguridad necesaria al atravesar una cubierta, un techo o un revestimiento combustible.

¿Qué medida de cordón necesita un aparato de calefacción naval?

Utilice la especificación del fabricante del aparato o reproduzca la junta original y la ranura limpia. El cordón debe sellar de manera uniforme sin estirarse y no debe ser tan grande que impida cerrar correctamente la puerta o el pestillo.

¿Debo utilizar silicona o masilla refractaria en una junta del conducto de humos?

La silicona mantiene su flexibilidad, pero está limitada a 315 °C. La masilla refractaria negra es rígida y está clasificada hasta 1250 °C. Elija según la temperatura medida de la junta, su movimiento y el método de unión especificado por el fabricante del conducto de humos; ninguno de los dos productos es intercambiable en todos los casos.

¿Puede utilizarse el sellador HRS como junta de dilatación flexible?

No dé por supuesto que permanece elastomérico después del curado. HRS es un compuesto de sellado rígido para altas temperaturas. Cuando se requiera flexibilidad, utilice una junta o un sistema de unión diseñado específicamente para el movimiento previsto.

¿La placa refractaria HT constituye un mamparo naval de clase A?

No. Su clasificación A1 se refiere a la reacción al fuego conforme a EN 13501-1. Una división naval de clase A o B es un conjunto completo ensayado y homologado con una estructura, aislamiento, juntas y fijaciones definidos.

¿El certificado ferroviario de comportamiento frente al fuego de HRS proporciona homologación naval?

No. EN 45545-2 se aplica a vehículos ferroviarios. Las instalaciones navales regidas por SOLAS o por normas nacionales pueden exigir ensayos IMO FTP y una homologación de tipo del Estado de abanderamiento o de un organismo reconocido para el producto y el conjunto exactos.

¿Puede utilizarse una manta de fibra biosoluble o cerámica en una sala de máquinas?

Puede formar parte de un sistema de aislamiento diseñado si la temperatura, el espesor, el confinamiento, las fijaciones y la exposición son adecuados. Protéjala frente al aceite, el combustible, la humedad, la velocidad de los gases y los daños mecánicos, y confirme cualquier homologación naval requerida.

¿Una manta clasificada para 1200 °C significa que la lámina de aluminio también resiste 1200 °C?

No. La fibra y el revestimiento son componentes diferentes. La lámina, el adhesivo o el laminado expuestos pueden tener un límite muy inferior. Obtenga los datos del revestimiento y aplique al conjunto la temperatura continua pertinente más baja.

¿Puede envolverse con cinta de basalto el escape de un motor naval?

Solo en un escape seco compatible cuando el fabricante del motor o del escape permita el revestimiento. Compruebe la temperatura del metal, la dilatación, los soportes y el acceso para inspección. No la aplique a una manguera de escape húmedo ni a un componente con inyección de agua sin una autorización específica.

¿Cuál es la diferencia entre el aislamiento de un escape y una pantalla térmica?

El aislamiento reduce el flujo de calor procedente del componente caliente, mientras que una pantalla intercepta el calor radiante y normalmente incorpora una cámara de aire controlada. Ambos sistemas pueden aumentar la temperatura en otras zonas, por lo que deben evaluarse la geometría completa, la ventilación y la temperatura superficial objetivo.

¿Puede un hormigón refractario colable reparar una caldera naval?

Puede reparar un revestimiento refractario compatible después de evaluar la causa del daño, los anclajes y el sustrato. No debe utilizarse para ocultar tubos, envolventes, componentes de quemadores u otras piezas a presión o críticas para la seguridad que estén dañadas.

¿Por qué se requiere un secado controlado después de una reparación refractaria?

Los hormigones colables y morteros retienen humedad de instalación. Calentar una reparación reciente con demasiada rapidez puede convertir esa agua en vapor a presión, provocando grietas o una pérdida explosiva de material. Establezca las fases de secado y calentamiento según las instrucciones del producto, la geometría de la reparación y los límites de puesta en marcha del fabricante del equipo.

¿Puede un tejido revestido crear una barrera naval estanca al fuego o al humo?

Solo si la barrera completa, las costuras, los soportes y los pasos se han ensayado y homologado para esa función. La clasificación térmica o la baja permeabilidad de un tejido no demuestran por sí solas su integridad en un ensayo naval de resistencia al fuego.

¿Puede utilizarse el compuesto blanco para uniones roscadas de tuberías en un sistema naval de combustible?

Utilícelo únicamente con un fluido incluido en la especificación, dentro de los límites de presión y temperatura indicados y cuando lo permita la especificación de tuberías autorizada. El ámbito de uso visible menciona agua, gas natural, GLP y vapor a baja presión; no establece su idoneidad para gasolina o gasóleo.

¿Qué provoca el fallo del aislamiento en una embarcación?

Entre las causas habituales se incluyen la contaminación por agua o aceite, las vibraciones, el rozamiento, las fijaciones sueltas, la fibra comprimida, los daños en la lámina, las temperaturas excesivas y los bordes sin sellar. La corrosión o las fugas bajo el aislamiento también pueden permanecer ocultas hasta la inspección programada.

¿Cómo debe inspeccionarse el aislamiento naval?

Compruebe la temperatura exterior, las costuras, las fijaciones, el recubrimiento, las manchas, los olores, las zonas húmedas y los daños mecánicos. Retire las secciones de inspección previstas para detectar fugas de escape, corrosión del sustrato y contaminación bajo el aislamiento.

¿Qué información se necesita para especificar un sistema térmico naval?

Facilite el tipo y uso de la embarcación, el régimen de inspección, el fabricante y modelo del equipo, el combustible, el diseño de escape seco o húmedo, las temperaturas normales y máximas, la temperatura superficial objetivo, las distancias de seguridad, el sustrato, las vibraciones, la exposición a humedad y aceite, la construcción existente, la clase de resistencia al fuego requerida y la autoridad de homologación.