12 Universidad Marítima Internacional de Panamá Facultad de Ciencias Náuticas Escuela de Navegación Marítima Asignatura: Introducción a las Maquinarias Navales I Prof.: Ing. Neydra Cedeño Sistema de Alimentación de Combustible de un Buque Presentado por: Harold Rivera 4-774-549 Marcos Carrasquilla 8-889-1238 Jonathan Herrera 8-886-1165 Kimberly Quintero 8-899-548 Alfredo Rivera 8-889-197 Salón: I Cubierta Alpha Panamá, 25 de Junio de 2013. 3 ÍNDICE Introducción…………………………………………………………………………….…4 Tipos de combustible…………………………………………………………………….5 Heavy Fuel Oil……………………………………………………………………………6 Marine Diesel Oil………………………………………………………………………....8 Impurezas en los combustibles……………………………………………………..….9 Servicios de combustible……………………………………………………..………...11 Tanques de almacenamiento…………………………………………….…………….12 Tanques de sedimentación……………………………………………………….…….14 Tanques de servicio diario ………………………………………………………….….16 Tanque de lodos…………………………………………………………………………17 Sistema de tuberías………………………………………………………………….….18 Accesorios de las tuberías……………………………………………………...………19 Aislamiento térmico de las líneas de tubería…………………………………………20 Materiales de las tuberías………………………………………………………………21 Sondas de combustible y Atmosféricos ………………………………………….…..22 Bombas de trasiego …………………………………………………………………….23 Precauciones de las bombas……………………………………………………….….25 Alimentación de combustible…………………………………………………………..26 Válvulas…………………………………………………………………………………..27 Pre calentador……………………………………………………………………………29 Purificadora………………………………………………………………………………30 Consumo de combustible………………………………………………………..……..31 Volumen de combustible y Temperatura de los tanques…………………….……..32 Conclusión……………………………………………………………………………….33 . Este siendo uno de los elementos vitales para el movimiento y funcionamiento del buque no es tan simple como uno se podría imaginar. ya que el combustible necesita pasar por varios procesos tanto químicos como físicos para poder ser inyectado en el motor.4 INTRODUCCIÓN A bordo de un buque podemos encontrar muchos sistemas y todos de gran importancia. También se necesitan tanques con diferentes propósitos en la alimentación del combustible al motor. los cuales son de gran tamaño y deben estar instalados de forma que no afecten la estabilidad de la embarcación ya que estos estarán llenos de sedimentación o de combustible de reserva o diario. en esta presentación estaremos hablándoles del Sistema de Alimentación de Combustible por ser uno de los componentes principales para la propulsión del buque. En puerto. todas las máquinas térmicas del buque deben operar con MDO. Marine Diesel Oil. más pequeños. Durante la navegación se emplea como combustible en aquellos consumidores que estén preparados HFO. Heavy Fuel Oil.5 TIPOS DE COMBUSTIBLE UTILIZADOS A bordo de un buque mercante se suelen emplear dos tipos de combustible en función de si el buque está en puerto o realizando una maniobra o de si está en navegación. . suelen operar con MDO. para cumplir con las reglas que estipula el Anexo VI del Convenio MARPOL 73/78. Los motores auxiliares. por no ser suficientemente robustos para tolerar la quema de HFO. Estos equipos suelen ser el motor principal y el generador de vapor del buque. Además.5 %(masa/masa) del contenido de azufre. se cumple con las premisas del MARPOL y no será necesario llevar más de un tipo de combustible. El fabricante recomienda un HFO que sea acorde con las normas ISO 8217 y en particular un RMK 700 (Maximum Kinematics Viscosity). en función de por donde se está navegando para prevenir contaminación por azufre.6 HEAVY FUEL OIL (HFO) A raíz de las normas del MARPOL. los buques deben llevar al menos dos tipos de combustibles pesados. . Al haber seleccionado un combustible con un 1. Heavy Fuel Oil de 700 cst de viscosidad a 50 ºC. sustancias extrañas o residuos químicos peligrosos para la seguridad del buque o perjudiciales para el correcto funcionamiento de los motores.5% en masa de contenido en azufre. con lo que en realidad hablamos del mismo combustible cuyas características figuran en la tabla de la siguiente pagina. para los motores diesel auxiliares también se recomiendan que consuman combustible pesado 700 cst a 50 ºC RMK 700. El motor principal consumirá combustible pesado. Por su parte. En las zonas SEGA (zonas de emisión controlada por azufre) no se superará el 1. En ningún caso se excederá 4.5 % (masa/masa) del contenido de azufre. el combustible no deberá tener filtros de catálisis. 7 Propiedades Densidad a 15 ºC Unidad Kg/m3 RMK 1010 700 60 30 15 1.5 0.1 0.5 .05 100 30 Viscosidad cinemática cSt a 50 ºC ºC Punto de inflamación ºC Punto de fluidificación m/m (%) Residuos de carbono m/m (%) Azufre m/m (%) Ceniza Mg/kg Vanadio (ppm) Aluminio y Silicio Sedimentos totales m/m (%) Agua v/v (%) Mg/kg (ppm) 0. 5 (m/m) % 0. grupo generador de emergencia y motor principal consumen combustible pesado. Se seleccionará un combustible diesel de acuerdo con la norma ISO 8217 de 2005. que es el que tiene el contenido en azufre inferior al 1. teniendo en cuenta que nuestros conjuntos diesel generador.01 (v/v) % 1. no quede en los conductos y pueda obstruirlos. evitando que el combustible pesado.5% para poder cumplir con los requisitos del MARPOL mencionados en el apartado anterior ya que las altas concentraciones de azufre en el combustible causan emisiones dañinas para la vida. El fabricante recomienda un tipo MDA. Sus características son las mostradas en la siguiente tabla: Propiedad Densidad a 15 ºC Viscosidad cinemática a 40 ºC Punto de inflamación Punto de fluidificación Azufre Ceniza Agua Unidad Kg/m3 cSt ºC ºC DMA 890 60 60 -6 (m/m) % 1.8 MARINE DIESEL OIL (MDO) En cuanto al combustible diesel. tendremos combustible diesel para arrancar el motor o para largas estancias en el puerto en las que compensen llenar las tuberías de combustible diesel.5 . después de salir de la refinería. Tanto el HFO como el MDO son combustibles pesados y. Estos elementos también sirven como catalizador de la corrosión que afecta principalmente. En todo caso.9 IMPUREZAS EN LOS COMBUSTIBLES El uso de combustibles residuales por parte de motores marinos presenta ciertos problemas que deben evitarse. Con tal de evitar este fenómeno deben seguirse las recomendaciones del fabricante de los equipos consumidores y evitar en la medida de lo posible la mezcla de combustibles. por ser las partes sometidas a mayor temperatura. largas cadenas de hidrocarburos. que forman fangos que pueden llegar a taponar los filtros de combustible. . a la válvula de descarga y a la turbina del turbo alimentador en el motor y al lado caliente de los intercambiadores de calor. incluso los inyectores. sobretodo en el cilindro. Contenido en Sodio y Vanadio El Sodio y el Vanadio son metales que se encuentran en los combustibles residuales en mayor o menor medida dependiendo de su procedencia y su proceso de refino principalmente. incluso cuando la mezcla se da directamente en los tanques. Algunos de los problemas son los siguientes: Precipitación de asfáltenos La precipitación por asfáltenos es un problema relacionado con la compatibilidad de los combustibles que se puede producir cuando se mezclan combustibles de distinta procedencia o distintos proveedores. El resultado de una incompatibilidad produce la precipitación de los asfáltenos. Los motores marinos pueden sufrir las consecuencias de la abrasión que producen estos metales. los combustibles residuales empleados en motores marinos siempre tienen partículas metálicas de este tipo. presentan impurezas que deben ser eliminadas. Los finos catalíticos están íntimamente relacionados con el agua que contiene el combustible ya que son altamente hidrófilos y dependiendo de la calidad del refino se recuperan en menor o mayor medida. Al tratarse de partículas metálicas conllevan a problemas de desgaste por abrasión en: los inyectores.10 Contenido en agua El contenido en agua del combustible se reduce merced a las purificadoras de fueloil y de gasoil además de a una buena decantación en los tanques de servicio diario. los pistones y camisas del motor y las bombas de alimentación de combustible. Estos son metales que se emplean como catalizador en la reacción química que rompe las largas cadenas de hidrocarburos que forman el residuo de una destilación atmosférica y en vacío. El agua del combustible contribuirá a enfriar la llama y añadirá vapor a los gases de escape. Un contenido de agua mayor al esperado promoverá una combustión deficiente. Finos catalíticos Los finos catalíticos son partículas metálicas que se hallan en combustibles que han pasado por procesos de cracking catalítico. . El problema más grave se presenta cuando las partículas más finas no se adhieren a la capa de lubricante que además de reducir la fricción ejerce tareas de limpieza. Podríamos dividir este servicio en tres partes: Trasiego: incluye los tanques de almacén y sedimentación. maneja fuel pesado. . así como ubicarlos en la disposición general. Para definirlos habrá que dimensionarlos cada uno de ellos.11 SERVICIO DE COMBUSTIBLE El servicio de combustible de un buque. como son: purificadoras. Purificación: constituido por las bombas previas a las depuradoras. distintos tanques de almacenamiento de combustible. consta de varios elementos. bombas de trasiego y equipos de control de viscosidad. los pre calentadores. las depuradoras en sí. como ya se menciona. Suministro: nos referimos en este caso a los tanques de servicio diario. los cuales se esquematizan a continuación. calentadores. bombas de suministro y el sistema de inyección del motor. las bombas de trasiego y filtros. Durante esta operación se taponan los imbornales de cubierta por si existe alguna fuga en cubierta. y cuando va terminando cada par. Su llenado se realiza a través de conexiones de cubierta mediante un acople a la toma de puerto. Un contador de combustible de F. abriendo las del siguiente par de tanques. Una válvula anti-retorno. a fin de proteger la bomba de llenado. Se instalan serpentines de calefacción para controlar la temperatura del combustible que se deberá mantener entre 5 y 10 ºC sobre el punto de vertido. . Dos filtros de succión simples e independientes. buque suministro o terminal de petróleo. situada en la parte alta de cada tanque. En cada toma de combustible colocaremos los siguientes elementos en el mismo orden que se mencionan a continuación: Una válvula de compuerta. dispuestos en paralelo.12 TANQUES DE ALMACENAMIENTO Son tanques de gran capacidad para almacenar combustible pesado. de paso directo. Deberán estar provistas de una válvula anti-retorno situada en la parte alta del tanque. que tiene la función de saber en todo momento si el caudal de combustible que está entrando es el idóneo. tapa atornillada. llenando simultáneamente los tanques babor y estribor. Se dispone además tomas de muestra. ya que mientras se limpia uno el otro estará trabajando. en la toma de combustible para comprobar la calidad del fuel. se cierran sus válvulas poco a poco. la función de esta válvula es de abrir y cerrar el suministro del combustible desde el exterior. esto facilitará su limpieza. Aproximadamente 50ºC (mínimo para poder bombear). para evitar escoras innecesarias. El llenado se controla con una sonda de nivel instalada en cada tanque. husillo interior no ascendente y volante fijo.O. teniendo en cuenta que el máximo volumen permitido por cada tanque es de 2500 m3. barreras o rebosaderos apropiados. . Además los tanques de combustible se ubicarán de manera que ningún vertido o fuga puedan constituir un riesgo de derrame sobre superficies calientes y equipos eléctricos. los tanques de combustible deben ser parte de la estructura del buque y ubicados a una distancia prudente de los espacios de máquinas. las bombas. de forma que se puedan limpiar sin interrumpir el servicio. Si esto no es posible. Es práctica habitual de instalar dos tanques o múltiplos de dos. estos últimos deben estar protegidos de dichos vertidos o fugas con defensas. situados entre la tercera y cuarta plataforma. cuando se alcanza el nivel alto del tanque de sedimentación. se trasvasa desde los tanques de almacén a los tanques de sedimentación por medio de bombas de trasiego de desplazamiento positivo. dispondrán también de un dispositivo de parada automática. En la medida de lo posible. las cuales disponen de un filtro doble y automático. en nuestro caso se considera cuatro tanques de almacén simétricos respecto a crujía. El fondo del tanque.13 El combustible. según establece la sociedad de clasificación (ABS) no debe estar expuesto de manera que en el caso de contacto directo con fuego produzca un incendio en cámara de máquinas. según las normativas del American Buerau of Shipping. 14 TANQUES DE SEDIMENTACIÓN Estos tanques de menor capacidad. Así mismo. dichos tanques también disponen de medios para calentar. el cual dispone de conexiones de drenaje para: Drenar el fondo del tanque directamente al tanque de lodos Vaciar el tanque por medio de las bombas de trasiego Purificar los sedimentos del fondo retornando el combustible al mismo tanque o cualquier otro de los de servicio o sedimentación. desairar y estabilizar térmicamente el combustible. reciben el combustible de los tanques de almacén y cumplen con varios objetivos en lo que se refiere al tratamiento del combustible pesado. cada uno de ellos con capacidad suficiente para operar 24h a plena potencia. El tanque de sedimentación deberá ser poco profundo. Se dispondrán dos tanques de sedimentación de la misma capacidad y situados en la segunda plataforma y simétricamente respecto a crujía. con el fondo inclinado para mejorar la separación de agua y sedimentos. . En primer lugar permiten que la mayor parte de agua y sólidos sedimenten en su fondo. Los tanques poco profundos pueden crear problemas de succionar por la bomba impurezas del fondo del tanque en condiciones de mal tiempo para evitar este problema se puede instalar una plancha perforada y paralela al fondo inclinado. están diseñados para almacenar combustible con un punto de ignición superior a 60ºC según las normativas de la sociedad de clasificación ABS. conducida a un tanque de rebose. Dispondrán también de nivel y alarmas de alto y bajo nivel. así como de una tubería de rebose en la parte alta. desde la toma baja. . Además las tomas drenaje dispondrán de un purgador de drenajes para recoger cualquier vapor de agua condensado y así evitar que retorne al tanque. Esta disposición reduce al mínimo la toma de aire normalmente el combustible se aspira Los tanques de sedimentación disponen de dos líneas de aspiración. una alta y otra baja. excepto en el caso que se detecte agua en el fondo.15 La línea de llenado del tanque de sedimentación debe instalarse por debajo de la mitad de su altura y orientarse hacia el mamparo del tanque para reducir las salpicaduras y minimizar el peligro de generación de gas combustible en el espacio vacío del tanque. utilizando entonces la toma superior. El tanque de sedimentación debe de instalar drenajes de fondo usados para extraer el agua y el lodo de forma periódica. Es práctica habitual incrementar un 5% a la capacidad para asegurar el abastecimiento del motor durante las horas requeridas. combustible de calidad. El tanque de servicio se puede llenar continuamente con las purificadoras y rebosar a los tanques de sedimentación y al igual que los tanques de sedimentación. refinando con mayor precisión el combustible. Se dispondrá de dos tanques de la misma capacidad y forma. simétricos a cada lado de crujía. conectadas por adecuadas tuberías a un tanque de rebose o tanque de lodos. tiene que contener combustible listo para usarse. incorporan en su fondo. Cada tanque contendrá suficiente combustible para abastecer al motor principal y a los consumidores que se alimente de él. durante 8 horas. decantan las posibles impurezas que aún no se han eliminado en el tanque se sedimentación y purificadoras. drenajes para extraer impurezas. lo que significa. Para facilitar un vaciado adecuado. la superficie del interior del tanque estará ligeramente inclinada. . Estos tanques cumplen una función importante en el tratamiento del combustible residual complementan a los tanques de sedimentación. donde se ha elevado su temperatura sobre unos 80 o 90 ºC. Los tanques declarados como tal. además estabiliza térmicamente el fuel-oil a una temperatura de unos 90 ºC aproximadamente. El tanque de sedimentación con o sin purificadores no es un sistema equivalente aceptable como tanque de servicio diario. El tanque de servicio diario. cumpliendo los requisitos del fabricante del equipo. no deben usarse con otro propósito.16 TANQUE DE SERVICIO DIARIO El combustible llega al tanque de servicio diario procedente de la planta purificadora de combustible. y que no lleven agua de lastre en los tanques de fuel oil la capacidad mínima de los tanques de lodos se calcula con la siguiente expresión: V m =k1 x C x D En donde: k1: coeficiente igual a 0. una válvula de cierre y un sifón. Las descargas del tanque de lodos se pueden poder enviar a: Tanques de recepción en tierra Incinerador Tanques de slop a través de una manguera con válvula de no retorno.17 TANQUE DE LODOS El tanque de lodos. D: duración máxima del viaje del buque entre puertos en los que se pueda descargar los fangos a tierra (a falta de cifras exacta se tomaran 30 días). C: consumo diario de fuel oil (m3). estará provisto de una conexión universal cuyas dimensiones se especifican en el convenio MARPOL Dimensionado Para el dimensionado del tanque se recurre al convenio MARPOL Especifica que para buques construidos posteriormente al 31 de diciembre de 1990. servicio diario y purificadoras. procedente de los tanques de sedimentación.015 para buques en los que purifique fuel oil pesado destinado para maquinaria principal. almacena residuos de la depuración del combustible. . Este tanque deberá poder acoplarse con las instalaciones de recepción mediante su conducto de descarga. Para ello. Con soldadura helicoidal (o en espiral). La metodología es la misma que el punto anterior con la diferencia de que la soldadura no es recta sino que recorre el tubo siguiendo una hélice. Los tubos generalmente son cilíndricos y de materiales muy diversos en función de las consideraciones técnicas y económicas. sin soldadura. Existen tres tipos de fabricación de tubos: Sin costura (sin soldadura): El tubo se forma a partir de un lingote cilíndrico el cual es calentado en un horno antes de la extrusión. Se parte de una lámina de chapa la cual se dobla dándole la forma al tubo.18 SISTEMA DE TUBERIAS Las tuberías son un conjunto de tubos y accesorios unidos mediante juntas para formar una conducción cerrada. La soladura que une los extremos de la chapa doblada cierra el cilindro. . Con costura longitudinal. Esta soldadura será la parte más débil de la tubería y marcará la tensión máxima admisible. Por tanto es una soldadura recta que sigue toda una generatriz. En la extrusión se le deforma con rodillos y posteriormente se hace el agujero mediante un penetrador. La tubería sin costura es la mejor para la contención de la presión gracias a su homogeneidad en todas sus direcciones. Para el servicio de combustible se emplean por lo general tubos de acero al carbono. Además es la forma más común de fabricación y por tanto la más comercial. su función es la de transportar fluidos. Resistencia: Es la capacidad de tensión en kilogramos que puede soportar un determinado accesorio en plena actividad. Espesor: Es el grosor que posee la pared del accesorio de acuerdo a las normas y especificaciones establecidas.19 ACCESORIOS Los accesorios son conjuntos de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a los tubos mediante un proceso determinado forman las líneas estructurales de una planta de proceso. Entre los tipos de accesorios más comunes se pueden mencionar: Bridas Codos Tes Reducciones Cuellos o acoples Válvulas Bombas Entre sus características se encuentran: Dimensión: Es la medida de un accesorio o diámetro nominal mediante el cual se identifica al mismo y depende de las especificaciones técnicas exigidas. Aleación: Es el material o conjunto de materiales del cual esta hecho un accesorio. . se produce una pequeña pérdida de temperatura. facilitando el paso del combustible por los tubos en las arrancadas. En cuanto al material aislante. Se hará necesario el uso de acompañamiento de vapor. garantizando que la temperatura permanezca constante de este modo se mantendrá la viscosidad en unos niveles óptimos de operación. mantiene la temperatura. será de lana mineral de 150 Kg/m3 y con 20 mm de espesor y recubierto de con tela de fibra de vidrio de 400g/m2. es este caso el acompañamiento de vapor será necesario en líneas de suministro de gran longitud. está constituido por vapor saturado. El tubo fuente de calor. para reducir al máximo las pérdidas de calor con el exterior. con la ayuda de una tubería acompañante la cual se dispone en los extremos de la tubería principal o arrollada en espiral.20 AISLAMIENTO TERMICO DE LAS LINEAS DE TUBERIA Todos los tubos del sistema de combustible pesado deberán estar equipados con una línea de vapor que los acompañe en su trazado. como ya se menciona anteriormente. aproximadamente a 50 ºC. Se puede distinguir dos operaciones: Cuando la bomba de suministro esté en funcionamiento.2 y 1 MPa. además de estar recubiertos con un aislante térmico. . de material de cobre. cuando el motor ha estado parado un largo tiempo y las tuberías se hayan enfriado. diseñado de esta forma. deberá estar aislado conjuntamente con el tubo principal. formando así una cavidad termo-aislada. La tubería de transporte de fuel oil. El portador de calor que fluye por los tubos. El sistema presentado actúa por conducción directa entre del tubo principal y el tubo fuente de calor y por convección a través del aire caliente que se encuentra en el interior de la cavidad. con presión entre 0. facilidad de fabricación. erosiones o ruidos inaceptables. se debe hacer según las necesidades de las mismas. normalmente se tomará la tubería más pequeña que cumpla con todos los requisitos. no siendo necesario en el interior. ya que el fuel oil. por lo general serán de acero al carbono.21 MATERIALES DE LAS TUBERIAS La selección de materiales para la red de tuberías de combustible líquido en caliente a presión. que las presiones y los flujos de diseño se consigan con un rango de bombas o compresores razonables. es su tendencia a oxidarse. lo cual se puede subsanar con un correcto tratamiento exterior. como peso. inferior al 0. Son mecanizables y soldables. El inconveniente que presentan. Pueden trabajar a presiones y temperaturas elevadas. . Las velocidades en la tubería no produzcan turbulencias. TAMAÑO DE LAS TUBERIAS El tamaño del tubo se selecciona en principio de forma que: La resistencia al flujo del sistema sea tal.7% presenta las siguientes características: Gran resistencia al choque. sin soldadura o de otro material aprobado para esta aplicación. actúa como lubricante y evita la corrosión. Este tipo de acero se caracteriza por su contenido en carbono. Poseen buenas cualidades de resiliencia y tenacidad. Se tendrá en cuenta factores adicionales. se dispondrán niveles a distancia en todos los tanques de almacenamiento. así pues. Las sondas manuales de combustible serán de acero negro. tendrán rejillas cortafuegos. Todos los atmosféricos se situarán en la parte más alta de los espacios. Siempre que sea posible.22 SONDAS DE COMBUSTIBLE Y ATMOSFERICOS Las sondas de nivel son un sistema capaz de medir el nivel de combustible de los taNques. existen gran variedad en el mercado. desde los sencillos y económicos medidores de nivel mecánicos o neumáticos hasta las más sofisticadas sondas y sistemas de tele-medición. Los atmosféricos de los tanques de aceite y combustible. especialmente cuando el punto de sondeo esté por debajo del nivel de respiro. se llevarán a cubierta. a fin de que puedan ser eliminadas todas las bolsas de aire y. serán rectas y estarán provistas de válvulas de contrapeso. . debiendo disponerse una bandeja colectora a su alrededor. Estos niveles serán de tipo eléctrico. según las necesidades el armador y las recomendaciones del astillero. Se instalarán sondas relativamente económicas. por medio de un sistema capacitivo. Líquidos limpios. tamaño. Presiones altas.23 BOMBAS DE TRASIEGO Los tres factores principales para determinar si usaremos una bomba de desplazamiento positivo son: presión. Condición de abrasión Contenido de impurezas Se resumirán las características generales de los diferentes tipos de bombas para hacer una mejor valoración a la hora de seleccionar las bombas. etc. Presiones altas. . Líquidos viscosos. naturaleza. Bombas de desplazamiento positivo rotativas para: Caudales pequeños y medianos. Bombas de desplazamiento positivo alternativas son aplicables para: Caudales pequeños. gasto y las siguientes características de los líquidos: Índice de acidez-alcalinidad (pH) Condiciones de viscosidad Temperatura Presión de vaporización del líquido a la temperatura de bombeo Densidad Materiales en suspensión. Su funcionamiento consiste. forzándolo con su giro a través de la descarga.24 Las bombas dinámicas del tipo centrífugo para: Caudales grandes. lo que se logra mediante bombas de varios pasos a altas velocidades. tanques de servicio diario y finalmente a los inyectores o quemadores. Actualmente las bombas centrífugas también cubren el campo de altas presiones. Estas bombas pueden ser del tipo: De tornillo De engranajes De lóbulos De paletas La más utilizada para este tipo de sistemas es la bomba de lóbulos o de tornillo. Presiones reducidas o medias. al quedar el combustible entre las cavidades del elemento rotativo de la bomba. Líquidos de todo tipo. El principio de desplazamiento consiste en el movimiento del combustible causado por la disminución del volumen de una cámara. en que las partes giratorias recogen combustible en la aspiración. Se instalarán bombas rotativas de desplazamiento positivo que aspiran combustible de los tanques de almacén a través de un filtro doble y descargarán al tanque de sedimentación. excepto viscosos. . de allí a las purificadoras. hay que disponer medios para detener las bombas de servicio. Las bombas de combustible deberán estar equipadas con válvulas mecánicas de cierre tanto en la succión como en la descarga. situadas en una posición accesible y fuera de la cámara de máquinas. Bajo las bombas. . hay que prever bandejas de derrame con brazolas y se dispondrán conexiones para evitar que el combustible derramado constituya un riesgo o se derrame a la sentina. y cuente con un sistema de parada que se active por debajo de la presión de cálculo del sistema de tuberías. Se debe contar con dos bombas rotativas de alimentación de combustible. a menos que la bomba sea de tipo centrífugo. y cerrar las válvulas de aspiración de los tanques de servicio. Debe instalarse una válvula de alivio en la descarga.25 PRECAUCIONES DE LAS BOMBAS Para cumplir con los requerimientos de los organismos reguladores (ABS). según recomienda ABS. Al menos una de las bombas debe ser independiente del motor principal. en caso de incendio. a un funcionamiento más económico de la planta. que contribuye.26 ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE El combustible contenido en los tanques de servicio diario aún no reúne la condición de temperatura necesaria para el consumo en el motor principal y motores auxiliares. La presión las líneas de inyección a la entrada del motor principal y líneas de retorno será del orden de 7 bares. aspiran el caudal procedente de las bombas de alimentación y descargan a los calentadores de combustible. las cuales aspiran del taque de servicio diario y descargan a las bombas de circulación. Se dispondrán también de dos bombas en serie de circulación. superior al resto del sistema de combustible. de esta forma se tendrá un sistema dividido en dos etapas. El sistema de alimentación está compuesto de dos pares de bombas rotativas en serie de alimentación. por tanto. circuito de alta y baja presión. puesto que se almacena aproximadamente a unos 90 ºC. Así pues es recomendable instalar un controlador de viscosidad que recibirá la señal del viscosímetro que regulará así la cantidad media de calor que se debe aplicar al combustible. lo que nos obliga a utilizar sistemas que eleven la temperatura hasta valores cercanos a 150 ºC para obtener la viscosidad recomendada por el fabricante a la entrada de las bombas de inyección del motor principal y auxiliares. rotativas de desplazamiento positivo. estas. . dejando una de respeto. Se puede utilizar un filtro automático en el sistema de alimentación para eliminar las partículas que aún puedan llevar el combustible. Un control correcto de la viscosidad garantiza una combustión eficiente y completa. dejando siempre una de respeto en caso de avería. Evacuar sobre presiones del sistema. como indica la sociedad de clasificación. siempre que haya un depósito de aire situado fuera de la cámara de máquinas.27 VÁLVULAS Las válvulas cumplen cualquiera de las siguientes funciones: Retener o permitir el flujo del combustible. el sistema dispondrá de: válvulas de globo. válvulas de seguridad. válvulas de tres vías. Para un sistema de accionamiento neumático. el suministro de aire comprimido puede provenir de una fuente situada en la misma sala que las válvulas. La fuente de energía para operar estas válvulas debe provenir del exterior de la sala en la que se encuentran dichas válvulas. aunque se permite el uso de fundición modular. Existen un gran número de tipos y diseños de válvulas. y que si sufriesen daños. Las válvulas de seguridad. o por medios eléctricos. deben contar con una válvula de retención instalada directamente en el tanque. válvulas de purga. fuera de la cámara de máquinas. El cierre remoto de las válvulas puede hacerse mediante varillas extensoras. La válvula no debe ser de fundición. Todas las tuberías de combustible que salgan de un tanque. válvulas de compuerta. Variar la cantidad de combustible. se instalarán en el lado del combustible de los calentadores. fuesen susceptibles de dejar escapar combustible del tanque. . válvulas de cierre rápido y paso directo. La descarga de la válvula de seguridad debe conducir de vuelta al tanque de almacenamiento o a otro tanque apropiado con la capacidad adecuada. La válvula de retención debe disponer de sistemas de cierre tanto in-situ como desde un lugar fácilmente accesible y seguro. hidráulicos o neumáticos. Controlar la dirección del combustible. porque tienen efectos contaminantes en el mismo. Si se usan tapas roscadas en las válvulas deben ser del tipo capaz de empaquetarse bajo presión. Estas válvulas típicas son las combinadas para el desahogo de presión y vacío. La graduación se debe establecer al valor seguro de la presión de diseño del tanque para que la válvula descargue por completo a esa presión.28 Los tanques de almacenamiento a presión atmosférica se deben proteger con válvulas destinadas a descarga. Se debe consultar al fabricante para determinar su graduación. salvo que éstos. con presiones positivas y negativas muy bajas. y cumplir los requisitos de la publicación del IEC 60331. . suelen tener paletas con pesos de plomo. estén protegidos adecuadamente para garantizar una instalación de cierre eficaz en caso de incendio. no deben ser utilizados en la fabricación de las válvulas o el mecanismo de cierre. si los hay. No se deben usar materiales no férricos en servicios de combustible. Los materiales que se degraden fácilmente con el calor. deben ser resistentes al fuego. Los cables eléctricos. un fluido se desplaza dentro del intercambiador perpendicularmente a la trayectoria del otro fluido Distribución de flujo cruzado de paso múltiple. Así pues se instalarán dos tipos de calentadores. . de paso múltiple. los fluidos caliente y frío entran por el mismo extremo del intercambiador fluyen a través de él en la misma dirección. Distribución contracorriente los fluidos caliente frío entran por los extremos opuestos y fluyen en dirección opuesta.29 PRECALENTADOR Es un intercambiador de calor que utiliza vapor procedente de las calderas como agente intercambiador. mejorando así su fluidez por las tuberías. Se instalarán un pre calentador por cada purificador instalado. del tipo de flujo cruzado vertical. del mismo modelo. y otro más en el sistema de alimentación. su salida se sitúa en extremo opuesto. se tienen cuatro tipos de de configuraciones más comunes: Flujo paralelo. Los intercambiadores de calor se pueden clasificar basándose en la distribución de flujo. Distribución a flujo cruzado de un solo paso. calentar el fuel-oil y estabilizarlo térmicamente a una temperatura adecuada. su función es sencilla. un fluido se desplaza transversalmente en forma alternativa con respecto a la otra corriente de fluido. con distintos rangos de operación. Cada purificadora instala un pasador de seguridad entre el motor y los engranajes de transmisión. Esas velocidades tan altas se consiguen mediante una transmisión de tornillo sin fin y cojinetes de fricción. que aspiran del tanque de sedimentación y descargan al tanque de servicio diario. pudiendo ser agua salada y por tanto. con una capacidad mínima cada una de 115% . al menos una purificadora de combustible pesado deberá tratar también combustible diesel. aquellas que pasaron a través de los filtros. El proceso se realiza haciendo rotar un recipiente a una alta velocidad alrededor de 15000 rpm y con una temperatura de 89-95 ºC. será necesario desmontarla periódicamente para un limpiado manual. . además de las impurezas añadidas por el transporte y almacenamiento.30 PURIFICADORA Los combustibles pesados poseen muchas impurezas y contenidos en agua que pueden llegar a un 2%.120% del consumo del motor principal y motores auxiliares. Se utilizará un sistema formado por dos purificadoras de combustible de tipo autolimpiable. La purificadora emplea la fuerza centrífuga para separar las partículas sólidas más finas del combustible. con alto contenido en sólido. Aunque la purificadora de combustible está proyectada para autolimpiarse. como recomienda el fabricante de motor y además si no se instala una purificadora para combustible diesel. por lo que es necesario depurar el combustible de los sólidos y líquidos que no se han eliminado por decantación y filtrado. 31 CONSUMO DE COMBUSTIBLE El cálculo del consumo de combustible para los motores diesel depende de una serie de supuestos. el motor va acoplado directamente al eje de la hélice. Consumo de combustible de los grupos generadores. velocidad del buque. 8. no se tendrá en cuenta el grupo de emergencia. ya que su uso es para tales ocasiones y su gasto eventual no hay que considerarlo adicional 9. 2. 3. por lo cual. Condición estable del tiempo y estado de la mar en calma. Diagrama de velocidad. Volumen útil de los tanques de combustible. 11. Densidad del combustible. Consumo de combustible de calderas. Número de motores diesel. Se omite este punto. Se consideran los siguientes parámetros para el cálculo del consumo de combustible: 1. Es obvio que una especificación incompleta de estos valores pueden conducir a diferencias en los cálculos. es solo estimado para unas condiciones ambientales especificas con una carga definida de la hélice. ya que en el buque proyecto. plena carga). funcionando a un régimen de potencia definido. para el desplazamiento supuesto. Perfil operativo del buque. Relación de reducción si se utiliza un reductor. potencia en el eje. Consumo específico de combustible de los motores diesel y poder calorífico del combustible. 6. 4. 5. por ejemplo 95% debido a los refuerzos estructurales del tanque o para considerar un margen máximo de llenado. . 10. Estado y desplazamiento del buque del buque (casco limpio. 7. 32 VOLUMEN DE COMBUSTIBLE Para considerar el volumen de combustible se toma el valor de todo el combustible utilizable en el buque. es la suma del combustible en cada tanque. TEMPERATURA DE TANQUES Las temperaturas de funcionamiento del sistema vienen definidas por las especificaciones de los elementos (depuradora e inyección).Servicio Diario ≅ 90ºC Tanque de Inyección ≅ 110ºC Las depuradoras requieren el combustible entre 80 y 100oC. . las características del combustible y el requisito de mínimo consumo energético. por lo que se suele disponer un sistema de calentamiento adicional en su Alimentación. Tanque de Alimentación ≅ 40-47ºC (mínimo para poder bombear) Tanque de Sedimentación ≅ 60ºC Tanque de Reboses ≅ 45-60ºC (la entrada es a ≅ 20ºC) Tanque de . 33 CONCLUSIÓN Al finalizar esta investigación hemos logrado adquirir nuevos conocimientos en cuanto al importante sistema de alimentación de combustible de un buque. . Náutica en Navegación la cual estamos cursando. Podemos concluir que este es un sistema de gran complejidad y al cual hay que prestarle máxima atención porque al ser mal maniobrado o ejecutado de una forma incorrecta puede causar grandes pérdidas tanto económicas como humanas. ya que al ser oficial de cubierta también se debe conocer acerca de las maquinarias navales y más aun de los tipos de combustible que se usan y su alimentación ya que al hacer maniobra o navegación de mar abierto tenemos que estar pendientes de esto. Esto es de gran ayuda para la carrera de Ing.