VDR, la "caja negra" de los barcos

Voyage Data Recorder: Al igual que los aviones, los grandes buques están obligados a llevar una “caja negra” que registra toda la actividad durante las últimas 12 horas de navegación. En caso de siniestro es posible analizar con mucho detalle las causas que ayudarán a esclarecer los hechos y a evitar futuros siniestros.

Caja naranja fosforito para su mejor localización visual, como las de los aviones, pues este es en verdad el color que tienen todas estas cajas recolectoras de datos, y mal llamadas “negras”  a no ser porque son sinónimo de desgracias recientemente acaecidas.

En todos los buques de pasajeros o barcos de más de 3.000 Toneladas es obligatorio la instalación de estos dispositivos llamados VDR y S-VDR acrónimos de “Voyage Data Recorder” y “Simplified Voyage Data Recorder”. La IMO (Organización Marítima Internacional),(en el margen derecho tienes el logotipo y pinchando sobre él accedes a la página web) regula en el capítulo V de la normativa SOLAS la obligatoriedad de estos dispositivos así como las prestaciones que deben cumplir.

¿Qué hace una caja VRD?

Un sistema VDR es mucho más que la boya roja que se dispara a la superficie en caso de hundimiento del barco. El VDR es todo un sistema de recopilación de datos que se concentran en un armario metálico conocido como Data Cellecting Unit y que integra para las últimas 12 horas de navegación, información de las comunicaciones de voz mantenidas en la VHF y el radioteléfono, la información de navegación con datos GPS, las imágenes de radar de las últimas 12 horas, las conversaciones de voz hasta en los seis sitios más importantes del barco, como son el puente, o la sala de máquinas, y los datos de la sonda, el AIS, y otros datos de navegación como son correderas doppler o chartplotters.

Toda esta cantidad de información es almacenada en la boya roja conocida como “Data Recording Unit”. En caso de siniestro y una vez “pescada” podrá recrear todo lo ocurrido hasta el momento del hundimiento. Mediante un ordenador normal del tipo PC conectado a la unidad de toma de datos, se puede también analizar todo lo registrado sin necesidad de esperar un percance. Así es posible analizar la información para identificar problemas, o por razones educativas para la tripulación. La boya incorpora un avisador acústico para su localización submarina por parte de los investigadores, en caso de que se haya visto atrapada durante el siniestro.

¿QUÉ ES SOLAS?

Se trata de una Convención que regula de forma internacional los aspectos más relevantes para la seguridad, relacionada con los buques mercantes. Su primera versión procede del año 1914 en respuesta al triste hundimiento del Titanic. En 1929 se publicó una nueva versión del convenio muy ampliada que posteriormente fue revisado en 1948, en 1960 y también en 1974. A partir de entonces las revisiones son generadas de forma automática para intentar mantener SOLAS al día de los últimos avances que la tecnología proporciona a la seguridad en la mar.

SOLAS contempla 12 grandes capítulos que hacen referencia a todos los aspectos de la seguridad en la mar.

Capítulo Primero: Toca todo lo concerniente a Tipos de buques, Documentaciones, y Controles en Puertos.

Capítulo Segundo: Ya entra de lleno en “faena” pues contempla aspectos técnicos del barco relacionados con la estabilidad del barco, estanqueidad, maquinaria, motores, sistemas de achique, protección contra el fuego e instalaciones eléctricas.

Capítulo Tercero: Explica todas las normativas relacionadas con el salvamento marítimo, botes salvavidas, chalecos salvavidas, bengalas y otros sistemas de localización relacionados con el LSA “Life Saving Appliance”.

Capítulo Cuarto: Habla de todo lo concerniente a las radiocomunicaciones marítimas y a los sistemas GMDSS “Global Marine Distressand Savety Systems”, es decir, radiobalizas satelitales, las famosas EPIRBs y otros sistemas transpondedores SARTs para la localización de barcos o balsas salvavidas.

Capítulo Quinto: Contempla todo lo relacionado con la seguridad durante la navegación. Es decir sistemas para la recepción de la meteo en alta mar, las patrullas y sistemas para detección de hielos e icebergs en las latitudes extremas, sistemas de “routing” para conocer las mejores derrotas, y protocolos de búsqueda de supervivientes.

Este capítulo también habla de las obligaciones de los gobiernos para asistir a los barcos en situación de emergencia así como la utilización de los sistemas VDR objetos del presente artículo y otros avanzados sistemas como el famoso y util AIS.

Capítulo Sexto: Dedicado para los buques mercantes que transportan mercancías peligrosas, excepto petroleros y gaseros, o los buques de mercancías químicas peligrosas. Las regulaciones de este capítulo también hablan de los requerimientos exigidos en el manejo de contenedores y unidades de almacenamiento.

Capítulo Séptimo: Dedicado al almacenamiento de mercancías peligrosas y contaminantes como son el petróleo y gases licuados, así como mercancías muy peligrosas como el transito de materiales radioactivos como son el Uranio de las centrales nucleares, plutonio o desechos radioactivos y químicos muy reactivos.

Capítulo Octavo: Relacionado con los buques destinados a mercancías radioactivas. En él encontramos detalladas referencias a los procedimientos de seguridad a seguir en un buque destinado al transporte de materiales nucleares.

Capítulo Noveno: Cita las normas obligatorias relacionadas con la seguridad del buque para evitar actos de terrorismo, piratería o que vayan en contra de la seguridad tanto de las tripulaciones como de los puertos de transporte.

Capítulo Décimo: En él encontraremos todas las normas de seguridad que debemos aplicar en los barcos de transporte rápidos como son los hidrofoils.

Capítulo Décimo Primero: Habla de los sistemas de control de los barcos y sistemas de control de puertos, y otras medidas dirigidas a la mejora de la seguridad marítima, como sistemas de alarma, control de barcos en puertos,…

Capítulo Duodécimo: Cubre las medidas de seguridad que deben cumplir los buques de más de 150 metros de eslora. 
En el margen derecho tienes el logotipo de la OMI y pinchando sobre él puedes acceder a la página web

PROCESO DE COMBUSTION

 

 INICIO DE LA COMBUSTIÓN

Al final del tiempo de compresión empieza a inyectarse el combustible en el cilindro en uno o varios chorros.Esta inyección se hace con una gran fuerza.Los chorros de combustible se dividen en gotas de diferentes tamaño.Alrededor de los chorros primitivos se forma un núcleo con las gotas más grandes.Las gotas más pequeñas se esparcen rápidamente debido a la turbulencia del aire y la temperatura de éste hace que se evaporen.Bajo la acción del calor del aire, se inicia una degradación del combustible a componentes más fácilmente inflamables .En las zonas más alejadas, la proporción de combustible es demasiado pequeña para que se inflame por sí misma,pero por dentro de la zona más exterior aparece una región con elevadas temperaturas y una mezcla favorable de combustible y aire.Es en ésta región donde se inicia la primera inflamación del combustible .

Se  observa, pues,que entre el inicio de la inyección y el de la combustión existe una demora.Esta demora se suele llamar retraso del encendido.La magnitud del retraso es influenciada por diversos factores,entre otros,la inflamabilidad del combustible(índice de cetano),la temperatura en la cámara de combustión ,la presión de compresión,la velocidad de inyección y la rotación del aire.Hay que procurar que el retraso sea lo más pequeño posible,ya que si no el proceso de combustión tiene lugar de una manera desordenada.

El tiempo que transcurre desde que la presión del combustible empieza a aumentar hasta el final del periodo de combustión es en un motor de seis cilindros de unos 0,003 segundos a 2400 r.p.m.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL 2ª PARTE

Motor diesel de cuatro tiempos

A.Tiempo de admisión

Durante el tiempo de admisión el pistón desciende y aspira aire.
Las válvulas no se abren o cierran exactamente en los puntos muertos superior e inferior.Al principio del tiempo de admisión tanto la válvula de admisión como la de escape están abiertas (solape de válvulas).Este solape es más grande en los motores modernos que en los antiguos.Un gran solape mejora el barrido.






 Fig .1.1 Entra el aire y aumenta el volumen del cilindro al moverse el pistón hacia abajo.

B.Tiempo de compresión

El pistón se desplaza ahora hacia arriba,se cierra la válvula de admisión y el aire se comprime a una gran presión.








Fig 1.2 La presión de compresión al final de este tiempo es de 250-300 kpa (25-30kg/cm2).Esta elevada compresión aumenta la temperatura del aire a 650-750ºC.








 C.TIEMPO DE EXPANSION

Antes de que el pistón llegue al punto muerto superior,es inyectado combustible en el cilindro.Este se inflama debido a la elevada temperatura del aire comprimido.En la combustión los gases se expanden muy fuertemente y pesionan el pistón hacia arriba con fuerza.La presión de combustión (presión tope)es de 900 kPa (90Kg/cm2).Con turbo:1000-1150 kPa (100-115 Kg/cm2).
La combustión del motor diesel proporciona generalmente una curva de presión y volumen entre los tiempos de compresión y expansión algo más suave que lo que es el caso de un motor de gasolina an el que esta curva tiene un aspecto más puntiagudo.En motores antiguos y según las teorías originales esta diferencia era más marcada,lo que hizo que el motor diesel se llamara motor de presión uniforme y el gasolina motor de volumen uniforme.


 D:Tiempo de escape

Antes de que el pistón llegue al punto muerto inferior,se abre la válvula de escape por la que salen   los gases empujados por el pistón.
La presión disminuye y el volumen también mientras el pistón se va desplazando hacia arriba.La temperatura de los gases a la salida de la válvula es de 500-700ºC

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DIESEL Iª PARTE

Tres factores que caracterizan el motor diesel

Grandes presiones

El aire que tiene que ser comprimido fuertemente para que se caliente a temperaturas superiores a la temperatura de inflamación del combustible,unos 650-700 º C.El limite inferior de compresión actual para uso práctico es de 12:1
Presiones elevadas suponen mayores esfuerzos mecánicos para las diferentes partes del motor.Por este motivo un motor diesel tiene que fabricarse más robusto que uno de gasolina.
La mayor relación de compresión hace también que  el contenido energético del combustible sea mejor utilizado.Por esto el motor diesel tiene un rendimiento mayor.

Exceso de Aire

En cualquier condición de funcionamiento el motor diesel recibe más aire que el necesario para quemar la cantidad de combustible inyectada.Esto crea una condiciones favorables para una buena combustión.

Campo de revoluciones limitado

Una mezcla combustible aire ha de conseguirse en muy poco tiempo desde el momento en que el combustible empieza a ser inyectado en la cámara de combustión.Este tiempo no puede ser demasiado breve.Si se aumenta el régimen por encima de un límite determinado las gotas de combustible no tienen tiempo de esparcirse suficientemente bien en el aire comprimido y entonces la combustión es defectuosa.Por este motivo el motor diesel tiene generalmente un campo de revoluciones más pequeño que el del motor de gasolina,que se alimenta con una mezcla de combustible y aire preparada de antemano .Es decir que el motor diesel tiene un campo de revoluciones utilizable relativamente limitado.Cuando el motor se monta en un vehículo  que funciona con cargas variables y diferentes velocidades hay que combinarlo entonces con una caja de cambios de muchas relaciones.