Servicios de hélices y ejes

Servicios de hélices y ejes de bocina

Los servicios de hélices y ejes abarcan la inspección, el mantenimiento y la reparación de la hélice, el eje de cola, los cojinetes y sellos de la bocina y componentes asociados como los protectores contra cabos, los ejes intermedios y los núcleos de paso controlable. Estos elementos transmiten toda la potencia propulsora del buque, trabajan en un entorno agresivo y su acceso es costoso, por lo que los problemas suelen manifestarse como fugas de aceite, aumento de la temperatura de los cojinetes, vibraciones o fechas de vencimiento de los reconocimientos de clase.

vslSafety coordina especialistas en hélices, ingenieros de servicio de los fabricantes de sellos, contratistas de líneas de ejes y equipos de buceo para asistir al buque a flote o en dique seco, incluida la preparación y el apoyo en el reconocimiento del eje de cola por la clase.

Requisitos reglamentarios y normas

Los reconocimientos de clase de los ejes portahélices y de los ejes de bocina siguen el Requisito Unificado Z21 de la IACS. Para los ejes lubricados por aceite y los ejes lubricados por agua dulce en circuito cerrado se definen tres métodos de reconocimiento. El método 1 consiste en extraer el eje y examinar todo el eje, los sellos y los cojinetes, con detección no destructiva de grietas en la parte de proa del cono y en el chavetero tras desmontar la hélice. El método 2 requiere desmontar la hélice y detectar grietas en el cono, pero no extraer por completo el eje. El método 3 se realiza sin desmontar la hélice y se basa en mediciones de desgaste, inspección visual y comprobaciones de los sellos. Los métodos 2 y 3 solo pueden aplicarse cuando se cumplen ciertos requisitos previos, entre ellos la revisión de los registros de servicio, de los registros de análisis de aceite y el examen de una muestra de aceite, y que no se hayan notificado reparaciones del eje o de la hélice mediante amolado o soldadura.

En los ejes lubricados por aceite, la UR Z21 exige un análisis del aceite lubricante a intervalos que no superen los seis meses, con los registros conservados a bordo. Pueden concederse prórrogas de hasta tres meses, un año o 2.5 años tras un reconocimiento de prórroga, con límites sobre cómo se combinan. En las conexiones sin chaveta que utilizan el método 3, la UR Z21 limita los reconocimientos consecutivos por el método 3 y fija un intervalo máximo de 15 años entre reconocimientos por el método 1 o 2. Los sistemas abiertos lubricados por agua se reconocen por el método 4, por lo general cada cinco años en determinadas configuraciones y cada tres años en otras. La sociedad de clasificación del buque aplica sus propias reglas basadas en estos requisitos, y las reparaciones de la hélice que afecten a la geometría de las palas o impliquen soldadura deben acordarse con la clase.

Intervalos de reconocimiento y mantenimiento

Elemento	Requisito	Intervalo	Referencia
Eje de cola lubricado por aceite	Reconocimiento por el método 1, 2 o 3 según corresponda	Cada 5 años, con opciones de prórroga	IACS UR Z21
Análisis del aceite de la bocina	Análisis de laboratorio, registros a bordo	Sin superar 6 meses	IACS UR Z21
Hélice sin chaveta, método 3	Intervalo máximo entre reconocimientos por el método 1 o 2	15 años	IACS UR Z21
Sistemas abiertos lubricados por agua	Reconocimiento por el método 4	5 o 3 años según la configuración	IACS UR Z21
Huelgo del casquillo de la bocina y eficacia de los sellos	Comprobados y registrados	En los exámenes del fondo	IACS UR Z3

Qué incluye el servicio

• Medición del desgaste de los cojinetes de la bocina con galga de varilla (poker gauge) o sensores electrónicos
• Toma de muestras del aceite de la bocina, análisis de laboratorio y revisión de tendencias antes del reconocimiento del eje
• Inspección y renovación de los sellos de popa y de proa de la bocina, incluida la sustitución de sellos a flote mediante sistemas de hábitat o de anillo cuando estén disponibles
• Inspección de la hélice en busca de cavitación, erosión, grietas y puntas dobladas, con reparación y equilibrado estático
• Pulido de la hélice a flote o en dique seco
• Desmontaje y montaje de la hélice, incluidos los trabajos con tuerca hidráulica y los registros de calado (push-up) de las hélices sin chaveta
• Ensayos no destructivos del cono del eje, el chavetero y el radio de la brida durante los reconocimientos de clase
• Comprobación de la alineación del eje, inspección de los cojinetes intermedios y examen de los pernos de acoplamiento
• Comprobación de los sellos del núcleo de las hélices de paso controlable e inspección de los pernos de las palas

Tipos de equipos cubiertos

El trabajo abarca hélices de paso fijo de bronce de níquel-aluminio y de bronce al manganeso, hélices de paso controlable, conexiones del eje con y sin chaveta, cojinetes de bocina de metal blanco lubricados por aceite, cojinetes de material compuesto lubricados por agua, y sellos de labio y de cara. Entre los fabricantes de sellos de bocina más habituales figuran SKF Blohm + Voss, Wärtsilä, Kemel y Eagle Industry. Los trabajos a flote suelen combinarse con los servicios submarinos y de buceo, mientras que los END del eje pueden organizarse mediante los ensayos no destructivos (NDT). Para los trabajos en la línea de ejes del lado del motor y en la caja reductora, consulte revisión general de motores y maquinaria.

Defectos y hallazgos habituales

• Fugas de aceite de la bocina al mar por sellos de popa desgastados o dañados, a menudo a causa de sedales o cabos
• Entrada de agua en el aceite de la bocina, detectada por el aumento del contenido de agua en el análisis de aceite
• Desgaste excesivo de los cojinetes o temperatura elevada del cojinete de popa
• Erosión por cavitación en las palas de la hélice, grietas en la raíz de las palas y puntas dobladas por contacto
• Registros de análisis de aceite inexistentes o incompletos, que impiden utilizar el método 2 o 3

Certificados y documentos que recibe

Según el trabajo, los entregables incluyen registros de medición del desgaste, informes de análisis de aceite, informes de servicio de los sellos con las piezas montadas, informes de inspección y reparación de la hélice con registros de equilibrado, informes de END, registros de calado de la hélice y de la tuerca hidráulica, y fotografías. En los reconocimientos de clase, estos documentos respaldan al inspector, que registra el método de reconocimiento del eje y la próxima fecha de vencimiento.

Cómo preparar el buque

Compruebe con suficiente antelación con la clase la fecha de vencimiento del reconocimiento del eje de cola y los métodos aplicables, y revise el historial de análisis de aceite en busca de lagunas. Para los trabajos de sellos a flote, confirme el fabricante, la medida y los repuestos de los sellos a bordo, y si el puerto permite el buceo y la inmovilización. Si es necesario, modifique el asiento del buque para dejar la bocina por encima del agua o reducir la presión de columna, según indique el ingeniero de servicio de los sellos. Para los trabajos en dique seco, facilite los planos de la hélice, los datos de calado y el informe del reconocimiento anterior.

Información necesaria para una cotización

• Nombre del buque, número IMO, pabellón y clase
• Puerto, atraque o dique seco, ETA, ETD y calado
• Alcance: comprobación del desgaste, renovación de sellos, reparación o pulido de la hélice, apoyo en el reconocimiento del eje de cola
• Diámetro del eje, tipo de cojinete, y fabricante, modelo y medida del sello de la bocina
• Tipo de hélice, diámetro, número de palas y material
• Fecha y método del último reconocimiento del eje, y resultados recientes de los análisis de aceite
• Síntomas como el caudal de la fuga de aceite, las temperaturas o las vibraciones

vslSafety coordina un proveedor de hélices y líneas de ejes adecuado en el puerto del buque y confirma en la cotización la participación del fabricante, de buzos o de la clase.

Preguntas frecuentes

¿Con qué frecuencia debe reconocerse el eje de cola?

Para los ejes lubricados por aceite y los ejes lubricados por agua dulce en circuito cerrado, la IACS UR Z21 fija un intervalo de reconocimiento de cinco años mediante el método 1, 2 o 3 según los requisitos cumplidos y el tipo de conexión, con opciones de prórroga tras un reconocimiento de prórroga. Los sistemas abiertos lubricados por agua siguen el método 4 cada cinco o tres años según la configuración. La sociedad de clasificación confirma el método aplicable y la fecha de vencimiento.

¿Se puede sustituir un sello de la bocina sin entrar en dique seco?

A menudo sí. Los anillos del sello de popa pueden renovarse a flote por buzos mediante un hábitat o el sistema de sustitución submarina del fabricante, según el diseño del sello y las condiciones del agua. Normalmente se requiere el ingeniero del fabricante del sello o un contratista autorizado, permiso del puerto para el buceo y la inmovilización de la propulsión. Algunos daños, como una camisa rayada, solo pueden repararse correctamente en dique seco.

¿Por qué es tan importante el análisis del aceite de la bocina?

Los análisis periódicos detectan la entrada de agua, los metales de desgaste de los cojinetes y la degradación del aceite antes de que provoquen el fallo de un cojinete. Conforme a la UR Z21, en los ejes lubricados por aceite se exige un análisis a intervalos que no superen los seis meses, y un registro completo es un requisito previo para utilizar los reconocimientos menos invasivos por el método 2 o 3. La falta de muestras puede obligar a extraer por completo el eje.

¿Qué es la medición del desgaste con galga de varilla (poker gauge)?

Es una medición de la holgura entre el eje y un punto de referencia en el codaste, tomada con una galga de varilla a través de un tapón, o electrónicamente cuando hay sensores instalados. Comparada con la lectura registrada en la instalación, muestra cuánto se ha desgastado el cojinete de popa. Se toma en las entradas en dique seco, durante los reconocimientos en el agua cuando es posible y en los reconocimientos del eje.

¿Se puede reparar a flote una hélice dañada?

Los daños menores, como puntas dobladas o daños en los bordes, a veces pueden recortarse y repasarse a flote por buzos, procurando mantener el equilibrio de las palas. Las reparaciones por soldadura, el enderezado de palas muy dobladas y las reparaciones cerca de la raíz normalmente requieren desmontar la hélice y están sujetas al acuerdo de la clase.