Indiferentemente su material, forma, calado o propósito, todas las embarcaciones, desde pequeños botes deportivos o de pesca hasta los gigantes buques tanqueros o portacontenedores sufren de un mismo mal, las incrustaciones.

Esto es debido a que en el agua de mar existe vida marina microscópica, independientemente sea vegetal o animal, esta, si tiene la oportunidad, utilizará la estructura de la embarcación como un nuevo lugar en donde se desarrollará y multiplicará, esto trae consigo graves problemas a los buques, a continuación en este post veremos que tanto pueden afectar dicha vida marina.

Existen dos sitios en un buque en donde la vida marina puede proliferar, en el casco u obra viva y en el sistema de tuberías del mismo.

Incrustaciones en el sistema de tuberías

El agua de mar es utilizada en un buque para diversos propósitos, como refrigerante, como fluido de trabajo en las calderas, como lastre para la estabilidad del buque y para la obtención de agua potable esencial para la vida a bordo. Este fluido se toma directamente del medio, mediante entradas que se encuentran dispuestas en el casco de la embarcación por debajo de la línea de flotación y transportadas a través de tuberías y bombas al lugar en donde se necesita.



Crecimiento de vida marina

El agua tomada directamente del mar es rica en vida marina microscópica, variando su diversidad dependiendo de la región del mundo en donde se tome, estos organismos vivos con el tiempo crecen y se asientan formando así un ecosistema marino dentro del sistema de tuberías, estas se cerraran eventualmente disminuyendo el flujo de agua hacia los sistemas que lo requieren.


Tuberias obstruidas en un 40%

Las consecuencias de este cierre pueden ser graves, debido a que al no tener un flujo constante ni la presión adecuada se ven afectados los sistemas intercambiadores de calor, en donde habría un aumento de la temperatura en la maquina principal y/o generadores de electricidad  y en toda máquina que utilice este liquido como refrigerante, además aumentaría la corrosión dentro de las tuberías. Todo esto en conjunto traería como consecuencia una disminución en la eficiencia operacional del buque y un aumento en el consumo de combustible.

En la siguiente imagen podemos ver un diagrama del sistema de enfriamento por agua de mar de un buque, nótese el gran problema que sería el que todas las lineas que se ven a continuación estuviesen obstruidas, se sobrecalentarían las máquinas principales junto con los generadores de electricidad, la funcionabilidad del buque se vería reducida a 0.

Diagrama del sistema de agua de mar en el simulador MedSpeed
Diagrama real del sistema de agua de mar de un buque 

Para solucionar éste grave problema es utilizado un dispositivo llamado MGPS (Marine Growth Prevention System) el cual ,se instala en la toma de fondo para así ofrecer una protección máxima en el sistema de tuberías.

Existen dos tipos de MGPS:

Ánodos de cobre y aluminio

Este dispositivo utiliza como principio la electrolisis, este es un proceso de descomposición de un metal debido a la inducción de corriente eléctrica en forma directa. En el MGPS se utiliza como material a descomponer un tubo de cobre macizo al cual al inducirle una corriente eléctrica proveniente de una unidad de control la cual la regula, libera al sistema aniones de cobre creando así un ambiente hostil para el desarrollo de la vida marina y previniendo las incrustaciones en el sistema de tuberías.


Tipicos montajes de este equipo en el casco del buque

Ánodo de aluminio (izquierda)
Anodo de cobre (derecha)

Para crear dicho ambiente hostil la concentración de cobre en el agua de mar debe ser de 2 PPB (Partes Por Billón) es decir una concentración muy pequeña la cual no afecta en nada a los equipos, ni maquinas que utilicen esta agua tratada.

Este dispositivo posee una función dual debido a que también utiliza un ánodo de aluminio el cual libera iones que se asientan en las paredes internas de las tuberías protegiendo así  de la corrosión a las mismas.

Su mantenimiento es realmente sencillo y sus ánodos generalmente se reemplazan dependiendo de su tamaño y uso pero usualmente son cambiados cada dos años o cuando el buque esta en reparaciones en dique.

Cloración salina

El otro sistema anti-incrustante que tenemos usa la cloración salina como método para la prevención del llamado fouling en las tuberías. Este método también tiene como principio la electrolisis, pero en este caso, la electrolisis del agua de mar en donde el cloruro de sodio es el principal protagonista, debido a que cuando el agua pasa a través de una cámara en donde está ubicado un ánodo de titanio al cual se le imprime una corriente continua desde un panel de control, en dicha cámara ocurre una reacción electroquímica en donde los átomos de cloro y sodio se separan, para luego formar por un lado cloro y por el otro hidróxido de sodio, estos dos reaccionan formando así hipoclorito de sodio, cloruro de sodio y agua, es decir, queda la misma agua de mar pero con una concentración de hipoclorito de sodio (un desinfectante) lo suficientemente alta para eliminar toda posibilidad de desarrollarse vida marina en el interior del sistema.

La concentración de hipoclorito de sodio debe estar entre 0.2 y 0.5 PPM (Partes Por Millón) para que su acción sea efectivo, pero no debe superar las 0.5 PPM debido a que este compuesto es altamente oxidante, trayendo consigo la corrosión, por eso este sistema es monitoreado eventualmente.

Diagrama de un sistema de cloracion salina

Incrustaciones en el casco del buque
La obra viva de un  buque es la parte sumergida de este, es la que está en contacto con el agua por ende es la superficie más susceptible a incrustaciones tanto de tipo vegetal como animal, estas incrustaciones traen a largo plazo consecuencias notables como lo son:

Aumento del consumo de combustible y pérdida de velocidad: esto es debido a que las incrustaciones afectan la hidrodinámica del buque, aumentado la fricción del buque con el agua.

Daño estructural: las incrustaciones pueden afectar a largo plazo la estructura de los buques ya que estas pueden corroer a las mismas.

Para prevenir este las incrustaciones en el casco se utilizan diversos tipos de recubrimiento los cuales poseen diversas sustancias químicas conocidas como biocidas, estos no permiten que ningún ser vivo se adhiera al casco, evitando asi el fouling.

Aleta de estribor de un buque en donde se puede apreciar un gran cantidad de inscrustaciones

Desde los inicios de la navegación se han hecho uso de protección contra las incrustaciones el uso del cobre para este fin se remonta a los 1200 ac para las embarcaciones fenicias, en 1708 en Inglaterra Charles Perry tuvo la idea de colocar planchas de cobre en la obra viva de las embarcaciones pero la Armada Británica rechazo su idea debido a los altos costes de mantenimiento, sin embargo EN 1761 la fragata HMS Alarm uso planchas de cobre como método anti-incrustante, este fue usado hasta que aparecieron los buques de acero y con ellos las pinturas anti-incrustantes.

Todos estos sistemas y métodos para prevenir y atacar las incrustaciones están regulados por un convenio OMI, aquí se regula su uso, su aplicación y que sustancias químicas están prohibidas como biocidas, este convenio tiene como nombre “CONVENIO INTERNACIONAL SOBRE EL CONTROL DE LOS SISTEMAS ANTIINCRUNSTANTES PERJUDICIALES EN LOS BUQUES” se encuentra publicado en internet, aunque actualmente se encuentra en discusión actualizaciones y mejoras realizadas por la OMI.


"Convenio Internacional sobre el control de los Sistemas Antiincrustantes perjudiciales en los buques"

Con las nuevas tecnologías e investigaciones el desarrollo de estos sistemas y de su control ha sido exponencial en la última década, esto es de vital importancia para que exista un equilibrio armónico entre las actividades marítimas y  el medio ambiente.

Mas imagenes sobre el daño causado por las incrustaciones y sobre los equipos para combatirlas

Cierre de tuberia

Cierre de tuberia

Anodos dispuestos en el interior de un intercambiador de calor


Anodos de repuesto, listo para montarse

Montaje en un intercambiador de calor

Tanque de tratamiento


Puedes encontar mas informacion sobre estos sistemas y su legislación en:

Informacion sobre el "CONVENIO INTERNACIONAL SOBRE EL CONTROL DE LOS SISTEMAS ANTIINCRUNSTANTES PERJUDICIALES EN LOS BUQUES”

http://www.cathelco.com/mgps-applications/marine-growth-prevention-systems-for-commercial-vessels/

 https://cathodicme.com/mgps-systems/marine-growth-prevention-system/