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 serlo para el escape de un motor de propulsión, el interior de una caldera auxiliar con revestimiento refractario o una división estructural de protección contra incendios reglamentada.

Primero deben determinarse el tipo de embarcación, el servicio y la zona de operación. Las embarcaciones de recreo, embarcaciones fluviales, 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 del Estado de abanderamiento siempre que sea necesaria una aprobación reglamentaria o de clase; los requisitos de 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 sistema de inspección aplicable a la embarcación. Fije el aparato y la base de protección a la estructura, mantenga las distancias prescritas respecto a revestimientos y mobiliario combustibles, sostenga la chimenea de forma independiente y proporcione el aire de combustión y la ventilación del habitáculo necesarios. No debe utilizarse una envoltura aislante para convertir un conducto de humos de pared simple no apto en una chimenea de doble pared o aislada homologada.

Seleccione el cordón según la sección de la junta original y la ranura, no solo por el tamaño de la puerta. Un cordón demasiado fino puede provocar fugas, mientras que una sección o compresión excesivas pueden impedir que el pestillo cierre correctamente. La masilla refractaria negra y el HRS se curan como materiales rígidos y no deben sustituir una junta flexible ni cubrir una unión diseñada para moverse. La silicona resistente al calor permanece flexible, pero está limitada a 315 °C y solo debe utilizarse cuando la temperatura medida o calculada de la junta se mantenga dentro de ese límite.

Calderas navales, incineradores y reparaciones refractarias

Inspeccione el revestimiento original, los anclajes, las holguras de expansión, la geometría del quemador y los componentes metálicos adyacentes antes de la demolición. El movimiento y las vibraciones pueden dejar al descubierto interfaces débiles que permanecen ocultas en una instalación fija. 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 altas temperaturas. La cara caliente y el aislamiento de respaldo desempeñan 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 pleno régimen. Una superficie aparentemente seca puede conservar 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 de la cara caliente, la conductividad térmica a la temperatura media correspondiente, 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, la lámina exterior ni los revestimientos cercanos de madera o materiales compuestos.

En los espacios de maquinaria, el aislamiento debe estar encapsulado o revestido cuando sea necesario para resistir la niebla de aceite, la contaminación por combustible, la humedad y los daños mecánicos. El aislamiento mojado o contaminado puede perder rendimiento y generar un peligro adicional. Disponga el revestimiento, las uniones y el drenaje de modo que siga siendo posible inspeccionar fugas y corrosión. No presuponga que la temperatura admisible de un revestimiento de aluminio equivale a la clasificación superior de la fibra situada debajo.

Escapes secos, pantallas térmicas y tejidos técnicos

Determine primero si el escape es seco, con inyección de agua o refrigerado mediante otro sistema. No envuelva una manguera de escape húmedo ni un componente no aprobado 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.

Fije los tejidos y las cintas para resistir las vibraciones, el roce y la velocidad de los gases de escape. Sitúe las costuras lejos de posibles trayectorias de fuga e inspeccione los elementos de sujeción después de los primeros ciclos térmicos. La resistencia térmica de un 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 descrito 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 concreto, la norma de la rosca, el material de la tubería, la presión y la temperatura se encuentren dentro del ámbito certificado y de la especificación aprobada de tuberías de la embarcación. No deduzca su idoneidad para gasóleo, gasolina, aceite hidráulico, agua potable o sistemas navales de combustible críticos para la seguridad a partir de expresiones como uso general o no tóxico.

Protección estructural contra incendios y homologación naval

La reacción al fuego describe cómo contribuye un producto individual a la ignición y al desarrollo del incendio. La resistencia al fuego describe cómo un mamparo, cubierta, puerta o paso de instalaciones completo mantiene su integridad y aislamiento durante un periodo definido. La clasificación europea A1 de reacción al fuego del panel ignífugo 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 se apliquen 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 por parte de la Administración del Estado de abanderamiento o de un organismo autorizado. Compruebe 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 realizadas in situ que queden fuera del certificado pueden invalidar la clase declarada.

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

Humedad, sal, vibraciones y corrosión

• Evitar la entrada de agua: proteja los paneles y las mantas absorbentes frente al agua de sentina, las salpicaduras, la condensación y la lluvia durante el almacenamiento y la instalación.
• Controlar la contaminación: sustituya el aislamiento empapado de combustible, aceite o productos químicos conforme al procedimiento de mantenimiento de la embarcación.
• Permitir 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.
• Evitar el roce: utilice mallas, revestimientos, protectores de bordes y fijaciones compatibles donde las vibraciones de la maquinaria puedan desgastar los textiles.
• Inspeccionar bajo el aislamiento: incorpore secciones desmontables o accesos planificados para comprobar la corrosión y las fugas.
• Verificar 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 originales, la composición de capas, las fijaciones, los pasos de instalaciones 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, la electricidad, la presión y los elementos mecánicos. Elimine la sal, el aceite, el hollín, la corrosión y el material suelto mediante medidas adecuadas al peligro.

Después de la instalación, ponga el equipo en servicio conforme al procedimiento del fabricante y compruebe si existen fugas de humo o gas, temperaturas anómalas en la carcasa, olores, fijaciones sueltas o movimientos. Repita la comprobación después de 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 por parte del inspector.

Inspeccione periódicamente el cordón de junta de la puerta de la estufa, las conexiones del conducto de humos, el soporte de la chimenea, el paso por la cubierta, la base de protección, las pantallas térmicas y las superficies combustibles cercanas. En los espacios de maquinaria, examine las juntas del escape, el aislamiento, el revestimiento, los soportes y cualquier indicio de entrada de aceite o agua. Un nuevo punto caliente, una marca de hollín, un borde quemado, un tejido deshilachado o una junta endurecida y aplastada requieren 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 un panel compatible de vermiculita o para altas temperaturas, un cordón de junta del tamaño correcto, masilla refractaria rígida para las uniones adecuadas y una chimenea aislada homologada. El conjunto completo debe ajustarse a las instrucciones navales del fabricante del aparato y a la norma, código o sistema de inspección aplicable a la embarcación.

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

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

¿Qué tamaño de cordón se necesita para un aparato de calefacción naval?

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

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

La silicona permanece flexible, pero está limitada a 315 °C. La masilla refractaria negra es rígida y está clasificada hasta 1250 °C. Seleccione el producto según la temperatura medida de la junta, el movimiento y el método de unión especificado por el fabricante del conducto; no son universalmente intercambiables.

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

No presuponga que conserva propiedades elastoméricas después del curado. HRS es un compuesto de sellado rígido para altas temperaturas. Cuando se necesite flexibilidad, utilice una junta o un sistema de unión diseñado específicamente para el movimiento previsto.

¿Es el panel ignífugo HT 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 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 reguladas por SOLAS o por normas nacionales pueden requerir ensayos IMO FTP y una homologación de tipo del Estado de abanderamiento o de un organismo reconocido para el producto y el conjunto concretos.

¿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 necesaria.

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

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

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

Solo en un escape seco compatible cuando el fabricante del motor o del escape permita el envolvimiento. 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 aprobación específica.

¿Cuál es la diferencia entre el aislamiento del 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 pueden aumentar la temperatura en otras zonas, por lo que deben evaluarse la geometría completa, la ventilación y la temperatura superficial objetivo.

¿Puede el 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 del quemador u otras piezas a presión o críticas para la seguridad que estén dañadas.

¿Por qué es necesario un secado controlado después de una reparación refractaria?

El hormigón refractario colable y el mortero retienen humedad de la instalación. Calentar una reparación reciente con demasiada rapidez puede convertir esa agua en vapor a presión y provocar grietas o el desprendimiento explosivo del 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 recubierto crear una barrera naval estanca al fuego o al humo?

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

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

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

¿Qué provoca el fallo del aislamiento en una embarcación?

Entre las causas habituales se encuentran la contaminación por agua o aceite, las vibraciones, el roce, las fijaciones sueltas, la fibra comprimida, los daños en la lámina, una temperatura excesiva 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 uniones, las fijaciones, el revestimiento, las manchas, los olores, las zonas húmedas y los daños mecánicos. Retire las secciones de inspección designadas para detectar fugas del escape, corrosión del sustrato y contaminación bajo el aislamiento.

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

Indique el tipo y el 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.