Detección de gases y llama en salas de máquinas de buques

Un sistema de seguridad coordinado para la sala de máquinas que abarca la monitorización continua de gas, la detección óptica de llama, la gestión central de alarmas, el muestreo portátil y la investigación de fugas.

Los sistemas de combustible, las superficies calientes, la maquinaria rotativa, los equipos eléctricos y la ventilación forzada comparten el mismo espacio de máquinas cerrado. Una fuga procedente de un cierre, una brida, una manguera o una válvula puede ser arrastrada lejos de su origen por el flujo de aire. Si el combustible líquido alcanza una superficie caliente, el suceso puede pasar de fuga a incendio antes de que la fuente sea visible.

Esta solución sigue esa secuencia. Los detectores fijos vigilan los puntos de riesgo de gas seleccionados, los detectores de llama infrarrojos cubren las zonas donde puede originarse un incendio de hidrocarburos y el GDB9 lleva sus señales a la sala de control de máquinas. El OT135S facilita las comprobaciones de la atmósfera durante la inspección y el mantenimiento, mientras que el OT131 ayuda a los técnicos a acotar una fuente de fuga accesible una vez evaluada la zona.

 

Monitorización fija de gas cerca del equipo de combustible en la sala de máquinas de un buque.

Un sistema construido en torno a cinco funciones definidas

Detector multigás portátil OT135S seleccionado para trabajos de inspección y muestreo en el sector naval.

Materiales seleccionados para el entorno marino

El equipo instalado en el espacio de máquinas necesita una carcasa adaptada a la humedad persistente, el aire cargado de sal, la niebla de aceite y la limpieza rutinaria. En esta configuración, tanto la sonda fija de detección de gas como el detector de llama S600-ExR3 disponen de carcasas de acero inoxidable.

El GDB9 está destinado a una ubicación de control interior aprobada. Su envolvente es de ABS y la placa de circuito impreso lleva un recubrimiento conformal para proteger la electrónica de la humedad, la niebla salina y la contaminación transportada por el aire. La posición del armario, la ventilación y la entrada de cables siguen formando parte del diseño eléctrico del buque.

Para el trabajo portátil, el OT135S combina una carcasa de plástico técnico de alta resistencia con protección de goma antideslizante. El modelo suministrado para esta solución cuenta con certificación naval y está configurado para las comprobaciones de atmósfera y las tareas de muestreo a bordo.

La configuración es específica para una sala de máquinas. Las bodegas de carga, los tanques de lastre, las salas de bombas y los módulos de proceso en alta mar implican patrones de fuga, condiciones de acceso y requisitos de aprobación diferentes, por lo que deben diseñarse como aplicaciones independientes.

Cobertura de detección en toda la sala de máquinas

Gas combustible alrededor del equipo de combustible

El TCB2-F proporciona una medición continua en los puntos donde es más probable que aparezca o se acumule una fuga. Puede configurarse con hasta cuatro canales de gas, incluidos gas combustible, oxígeno, sulfuro de hidrógeno y monóxido de carbono. Los canales seleccionados dependen del combustible, la disposición de la maquinaria, la ventilación y las conclusiones de la evaluación de riesgos del buque. Las señales están disponibles mediante 4 a 20 mA o RS485 para su conexión a un controlador compatible.

La sonda fija suministrada para esta aplicación marina dispone de una carcasa de acero inoxidable. La configuración de los sensores, la entrada de cables, los elementos de montaje y la especificación exacta del material se confirman con el pedido final.

La ubicación comienza por la fuente probable y la forma en que el aire se desplaza a su alrededor. La densidad del gas es relevante, pero no puede describir el efecto de los ventiladores de impulsión, los puntos de extracción, el calor de la maquinaria o la turbulencia local. Un detector montado en el punto alto o bajo previsto puede aun así no detectar una fuga si la ventilación arrastra el gas en otra dirección.

Riesgo de llama de hidrocarburos

Un detector de gas mide la atmósfera en un punto. Un detector de llama explora una zona en busca de la radiación producida por el fuego. Utilizar ambos cubre la brecha entre una fuga no inflamada y un incendio ya iniciado.

El S600-ExR3 utiliza tres canales infrarrojos. El canal principal responde a la banda de emisión de dióxido de carbono asociada a la combustión de hidrocarburos, mientras que los canales restantes ayudan al detector a distinguir las firmas de llama de las fuentes infrarrojas de fondo. Está destinado a incendios de hidrocarburos líquidos y gaseosos, incluidas las llamas abiertas con humo y los riesgos de deflagración.

Su eficacia depende de la línea de visión. La tubería, los elementos estructurales, los armarios y los cambios posteriores en la maquinaria pueden ocultar la zona objetivo, por lo que la cobertura debe revisarse frente a la disposición real en lugar de calcularse solo a partir del número de detectores.

El S600-ExR3 en esta configuración marina dispone de una carcasa de acero inoxidable. Los soportes, los elementos de fijación, los prensaestopas y las disposiciones de conexión deben especificarse para el mismo entorno de servicio.

 

Detector de llama infrarrojo S600-ExR3 con visión despejada de la maquinaria de la sala de máquinas.

Comprobaciones portátiles de la atmósfera durante las rondas y el mantenimiento

Una red fija no puede seguir todas las rutas realizadas durante la inspección o el mantenimiento. El Detector de gas portátil OT135S amplía la cobertura hasta el lugar de trabajo y puede medir de uno a cuatro gases al mismo tiempo.

Su bomba integrada se utiliza cuando es necesario muestrear la atmósfera antes de que el operador se acerque. Una vez en el lugar de trabajo, la difusión natural proporciona una lectura local alrededor del instrumento. Las alarmas sonora, luminosa y por vibración hacen que un cambio en las condiciones sea difícil de pasar por alto en un espacio de máquinas ruidoso.

Una selección típica de cuatro gases puede incluir gas combustible, oxígeno, monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. La lista real de gases, los rangos de medición, la configuración de las alarmas, la línea de muestreo, los filtros y el certificado se confirman para la configuración marina solicitada.

Pequeñas fugas en conexiones accesibles

Una alarma fija identifica la zona de monitorización afectada, pero puede no revelar qué cierre, brida, manguera o racor tiene fugas. Una vez evaluado y autorizado el acceso, el OT131 proporciona al equipo de mantenimiento un instrumento de corta distancia para localizar una fuente accesible.

El OT131 se solicita para el gas objeto de investigación. Su función es la localización de fugas. La monitorización de la zona sigue correspondiendo a la red TCB2-F, mientras que el OT135S se utiliza para el muestreo multigás y las comprobaciones de atmósfera.

De la detección en campo a una respuesta fundamentada

1. Los detectores fijos vigilan los puntos de riesgo seleccionados

El Detector de cuatro gases puntual TCB2-F mide la atmósfera seleccionada cerca del equipo de combustible y de otros puntos de riesgo designados. Cuando la lectura cambia, el detector envía su señal a la ubicación de control.

El detector funciona con 24 VDC y admite una salida de 4 a 20 mA o RS485, según el diseño del cableado. Por tanto, las alarmas de la sala de máquinas pueden observarse de forma centralizada, sin depender de que un tripulante esté lo bastante cerca para advertir la pantalla en campo.

2. El controlador procesa las alarmas y las salidas

El GDB9 acepta múltiples canales de 4 a 20 mA o RS485 y los presenta en una pantalla táctil en color. Las alarmas sonora y luminosa llaman la atención sobre el canal afectado, mientras que se dispone de seis salidas de contacto pasivas para las funciones definidas en el diseño de causa y efecto aprobado del buque.

Esas salidas pueden transmitir señales a la ventilación, la parada, las válvulas u otros sistemas del buque, pero la acción requerida no puede determinarse solo con el relé. El astillero, el armador y la autoridad de aprobación correspondiente deben acordar la lógica y verificarla durante la puesta en servicio.

Los registros de alarmas y de fallos, los puntos de ajuste configurables, el rearme y la silenciación manuales, la autocomprobación de fallos y la conmutación automática entre la alimentación principal y la de reserva facilitan el funcionamiento diario. La carga opcional por 4G puede especificarse cuando la red y la política de datos del buque lo permitan.

El controlador dispone de una envolvente de ABS y una placa de circuito impreso con recubrimiento conformal. Su protección se completa con la propia instalación, incluida la ubicación del armario, la ventilación, la entrada de cables y el control ambiental.

 

Controlador GDB9 mostrando los canales de alarma de gas en la sala de control de máquinas.

3. Los detectores de llama cubren el campo de visión seleccionado

El Detector de llama S600-ExR3 se monta en una pared o en el techo con visión despejada de la zona protegida. El ángulo de visión publicado es de hasta 110 grados, con un tiempo de respuesta de 6 segundos en las condiciones de ensayo indicadas.

Las salidas de relé y RS485 permiten que el detector se integre en la arquitectura de alarmas. La envolvente IP66 y el marcado Ex d IIC T6 Gb forman parte de la revisión técnica. La aceptación final sigue dependiendo de la aprobación exacta del producto, el diseño de la instalación, los requisitos del pabellón y las reglas de clasificación del buque.

4. La tripulación utiliza el OT135S para comprobaciones con muestreo por bomba y locales

Antes de una ronda o de una tarea de mantenimiento, la tripulación confirma la configuración de los sensores del OT135S, los ajustes de alarma, el estado de la batería y el estado del test de respuesta y de la calibración. También hay que prestar atención a la ruta de muestreo, el filtro y la bomba cuando se planifica un muestreo remoto.

Con la línea adecuada conectada, la bomba integrada aspira gas desde el punto seleccionado. El operador debe tener en cuenta la longitud de la línea y el tiempo de recorrido de la muestra antes de aceptar la lectura. La difusión natural está disponible cuando el instrumento se utiliza para una comprobación local de la atmósfera.

 

Detector portátil OT135S configurado para comprobaciones de gas con muestreo por bomba y por difusión.

5. Los equipos de mantenimiento localizan los puntos de fuga accesibles

Una vez evaluada la alarma y controlado el acceso, el OT131 puede desplazarse alrededor de las juntas y conexiones accesibles para acotar la fuente. Su gas objetivo y su rango de medición deben coincidir con la sustancia objeto de investigación.

La lectura informa la inspección; no autoriza la intervención. Apretar una conexión, abrir un equipo o continuar la operación sigue estando sujeto a los controles de aislamiento, permisos y trabajos en caliente del buque.

 

Detector de mano OT131 comprobando una conexión accesible de la tubería de combustible.

Disposición de monitorización recomendada

Nota sobre la disposición

Esta tabla define el concepto de monitorización, no las coordenadas finales de los detectores. La cantidad y la posición se determinan a partir de las dimensiones de la sala de máquinas, el flujo de aire de impulsión y extracción, las propiedades del combustible, la disposición de la maquinaria, las obstrucciones, la clasificación de zonas peligrosas y las acciones de alarma requeridas.

Lógica de alarma y respuesta

La detección resulta útil cuando la alarma identifica la zona afectada y transmite la información correcta a las personas responsables de la respuesta. Por tanto, la configuración del sistema sigue la filosofía de alarmas aprobada del buque y el diagrama de causa y efecto.

Una secuencia de funcionamiento típica es la siguiente:

Un detector fijo de gas o de llama registra una condición de alarma.

El GDB9 identifica el canal y activa la alarma sonora y luminosa.

Las salidas de relé configuradas transmiten la señal definida a los sistemas conectados.

La tripulación responsable sigue el procedimiento de respuesta del buque y controla el acceso.

El OT135S facilita las comprobaciones previas con muestreo por bomba, el muestreo dirigido y las pruebas locales de la atmósfera cuando la inspección está autorizada.

Los registros de alarmas, fallos, pruebas y mantenimiento se conservan conforme al procedimiento de archivo del buque.

Lógica de alarma específica del proyecto

Los puntos de consigna de alarma y las acciones automáticas se configuran para el buque. El tipo de combustible, la maquinaria, la ventilación, los requisitos del pabellón, las reglas de clase y el sistema de automatización existente influyen en el diseño final de causa y efecto.

Instalación y puesta en servicio

Revisión de riesgos y del buque

El diseño comienza con el tipo de buque, los planos de la sala de máquinas, los datos del combustible, la disposición de la ventilación, la clasificación de zonas peligrosas, el sistema de alarmas existente, la potencia disponible y las aprobaciones requeridas. La revisión también define los puntos de monitorización y la respuesta prevista para cada canal de alarma.

Selección de detectores y controlador

La especificación resultante abarca los gases objetivo, los rangos de medición, los principios de los sensores, las salidas de los detectores fijos, la capacidad de canales del controlador, la cobertura de llama y la configuración del detector portátil. Los certificados se verifican respecto al buque de destino y al mercado antes de liberar el pedido.

Montaje y cableado

Los detectores fijos se instalan en los puntos aprobados y se conectan al GDB9 o a un sistema de control compatible del buque. El tipo de cable, el trazado, la separación, los prensaestopas, la puesta a tierra y la protección siguen el diseño eléctrico. Las líneas de visión de los detectores de llama se vuelven a comprobar tras el montaje.

Pruebas funcionales

La puesta en servicio abarca cada canal de detector, la indicación del controlador, la alarma sonora y luminosa, la señal de fallo, la salida de relé y la acción conectada. Los nombres de los canales se verifican respecto a las ubicaciones físicas para que una alarma dirija a la tripulación a la parte correcta de la sala de máquinas.

Entrega a la tripulación

La documentación de entrega registra la configuración final, los puntos de consigna de alarma, la lista de canales, los resultados de las pruebas, las instrucciones de calibración, las necesidades de repuestos y el programa de mantenimiento. La formación de la tripulación abarca las alarmas fijas, las comprobaciones con el OT135S, los límites de la investigación de fugas y la respuesta requerida ante un fallo o una calibración vencida.

Plan de mantenimiento

Un detector que no puede probarse no puede ofrecer una protección fiable. La sal, la niebla de aceite, el polvo, la vibración, el calor, los residuos de limpieza, la pintura y la obstrucción física pueden alterar con el tiempo el estado del equipo en campo.

El plan de mantenimiento abarca:

  ● Inspección visual del estado y el montaje del detector

  ●Test de respuesta y calibración en el intervalo requerido

  ●Inspección y limpieza de la ventana del detector de llama

  ●Pruebas de alarma, fallo y relé del controlador

  ●Comprobaciones de carga, entrada de muestreo, filtro, línea y bomba del OT135S

  ●Planificación de la sustitución de sensores y batería

  ●Revisión de los registros de alarmas y fallos

  ●Nueva evaluación tras cambios en la maquinaria, la ventilación o el combustible

Preguntas frecuentes

¿Qué gases deben monitorizarse en la sala de máquinas de un buque?

La lista de gases procede del combustible, la maquinaria, la ventilación y la evaluación de riesgos del buque. El gas combustible se monitoriza habitualmente donde una fuga inflamable puede alcanzar un punto fijo. Una configuración portátil también puede incluir oxígeno, monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. No debe aplicarse la misma selección de cuatro gases a todas las salas de máquinas sin revisarla.

¿Por qué esta solución incluye tanto detección de gas como de llama?

Un detector de gas mide un gas objetivo en su punto de detección, lo que puede proporcionar un aviso antes de la ignición. Un detector de llama responde a la radiación producida por un incendio dentro de su campo de visión. Abordan etapas diferentes del mismo riesgo.

¿Dónde deben instalarse los detectores de gas fijos?

Comience por las fuentes de fuga creíbles y, a continuación, revise el flujo de aire local, las propiedades del combustible, la geometría de la sala, el acceso y la clasificación de zonas peligrosas. Las bombas de combustible, los filtros, los grupos de válvulas y los equipos de tratamiento son puntos de revisión habituales, pero las coordenadas finales deben seguir la disposición del buque.

¿Puede el GDB9 controlar la ventilación o los equipos de parada?

Sí, cuando el diseño de causa y efecto aprobado lo requiera. El GDB9 dispone de salidas de contacto pasivas configurables que pueden transmitir señales de alarma o de control. La acción conectada, el cableado, el comportamiento de seguridad ante fallos, las pruebas y los requisitos de aprobación se definen a nivel de sistema.

¿Cuál es la función del detector portátil OT135S?

El OT135S facilita las comprobaciones más allá del alcance de los puntos de detección fijos. Puede utilizar la aspiración por bomba para las comprobaciones previas y el muestreo dirigido y, después, funcionar por difusión natural para las pruebas locales de atmósfera. Se dispone de uno a cuatro canales de gas y de alarmas sonora, luminosa y por vibración. Los sensores, los rangos, los accesorios y la configuración con certificación naval se seleccionan para ajustarse al procedimiento del buque.

¿Cuándo se utiliza el OT131?

Utilice el OT131 cuando una inspección evaluada y controlada necesite acotar una fuga sospechosa a una válvula, brida, manguera, racor o conexión de tubería accesible. Está configurado para el gas objetivo y el rango. El OT135S sigue siendo el instrumento para las comprobaciones previas multigás y las pruebas locales de atmósfera.

¿Cómo deben seleccionarse y posicionarse los detectores de llama?

La selección se basa en el combustible y el tipo de incendio previstos. Después, el posicionamiento tiene en cuenta la línea de visión, la maquinaria, la tubería, el acceso de mantenimiento y las posibles interferencias infrarrojas. La cantidad final y los ángulos de visión se confirman mediante una revisión de la cobertura.

¿Qué información necesita Otywell para una propuesta?

La primera revisión necesita el tipo de buque, los planos de la sala de máquinas, la información sobre el combustible, los gases objetivo, las dimensiones de la sala, la disposición de la ventilación, la clasificación de zonas peligrosas, las acciones de alarma requeridas, la potencia disponible, los requisitos del controlador y las aprobaciones del destino. Las fotografías actuales de la maquinaria y de las ubicaciones propuestas para los detectores ayudan a resolver las líneas de visión y el acceso.