Sistema de inundación y achique

Introducción

En cualquier buque son de vital importancia los sistemas de achique e inundación con sus circuitos de aspiración y trasiego de agua de mar bien hacia otros tanques o bien hacia el mar.
Todo buque, dispone de dos o más bombas de achique para poder enviar el agua hacia el exterior, pues por lo general se va acumulando agua y líquidos en las sentinas que aumentan el desplazamiento del buque con el paso del tiempo y por tanto, se hace preciso achicar con cierta frecuencia dichas sentinas, por otra parte en determinados momentos y cuando las reservas de provisiones y pertrechos en unos casos (submarinos) van disminuyendo se hace necesario inundar determinados tanques para facilitar las maniobras de inmersión pues la disminución de peso aumenta el empuje y se hace necesario que el submarino pese más.
Está también el caso de los buques mercantes que cuando navegan sin carga precisan inundar los tanques de lastre, (generalmente doble fondos) para mejorar la navegación evitando que en casos de temporal la hélice funcione en vacio y haya por tanto un consumo inútil de combustible, al mismo tiempo se evitan los grandes cabeceos y balanceos, que en gran medida,  tienen efectos desagradables en los tripulantes.
Todas estas inundaciones, trasiegos y achiques se llevan a cabo por medio de bombas que por lo general y como mínimo son dos, una la principal y otra la de emergencia llegando en el caso de los buques de superficie a tener una bomba accionada por los motores principales además de las dos citadas.

A continuación se describe los sistemas de achique e inundación de un submarino.

Tanques de regulación

Los tanques de regulación como su nombre indica sirven para regular o ajustar el peso del submarino de modo tal que se corresponda con el desplazamiento en inmersión.
Estos tanques se encuentran situados en la zona central del buque y dentro de lo posible lo más cerca del centro de empuje en inmersión se suelen encontrar dentro del casco resistente aunque en algunos casos están fuera del mismo y en un tanque de lastre al efecto o  en tanques de combustible. La capacidad de los tanques de regulación está entre el 2,5% y el 3 % del desplazamiento del casco estanco o resistente.
Los tanques de regulación pueden ser inundados o achicados desde o hacia el mar con ayuda de una de las bombas de achique.

En cualquier caso también pueden soplarse con aire de alta presión por el poco ruido que produce este método y al mismo tiempo se evita depender de la energía eléctrica para el achique en caso de emergencia. Están construidos con una resistencia suficiente para soportar las altas presiones a que se pueden ver sujetos durante la inmersión. Por otra parte los tanques de regulación ventilan al interior del submarino.
El número de tanques de regulación es de dos o cuatro tanques siendo generalmente usado el número de cuatro que operan como sigue: dos sirven con ventilaciones abiertas como reguladores de inundación y los otros dos con ventilaciones cerradas sirven para trasiego de agua sin ruido maniobra efectuada con ayuda del aire comprimido.
Los tanques de regulación ajustan las siguientes diferencias de peso:

1) Diferencias entre las densidades de agua de mar.
Como sabemos las densidades del agua de mar no son en todos los mares iguales ni siquiera en una zona pues en las cercanías de las desembocaduras de los ríos es más baja. La densidad del agua de mar oscila entre 1,008 y 1,028 las zonas de menor densidad corresponden a estuarios de ríos o rías y las de mayor densidad, por lo general a alta mar, en zonas tropicales y subtropicales bajando considerablemente en las zonas de los mares polares y alcanzando por ejemplo en el mar Báltico una densidad en torno a 1,012.
Esto significa que un metro cúbico de agua dulce pesa 1 tonelada pero la misma cantidad de agua salada oscila entre los 1008 kilos de la zona de menor densidad (1,008) y los 1028 kilos en zonas de máxima densidad (1,028). Para sumergirse en esas zonas se debe compensar con los tanques de regulación un 2% del desplazamiento. El problema no surge por el peso del agua embarcada sino por el mayor empuje en aguas de mayor densidad.

2) Diferencias por el consumo de víveres, agua dulce, combustible, aceite de motores y todo aquello susceptible de ser consumido.
Es evidente que según van pasando los días de navegación se consume  de todo lo anteriormente citado y hay que compensar las diferencias de peso producidas por dichos consumos, con el llenado de agua de mar en los tanques de regulación y lastres.

3) Diferencias por inmersión a grandes profundidades.
Aquí también debemos de tener en cuenta que a mayor profundidad mayor presión y por tanto el volumen del submarino disminuye y por tanto su desplazamiento por lo cual se debe  compensar un 0,3%  durante inmersiones a menos de 200 metros.


Válvulas de tanques de regulación

1-
Válvula del tanque de regulación y combustible nº 1 babor.
2-
Válvula del tanque de regulación nº 2 babor,
3-
Válvula del tanque de regulación y combustible nº 1 estribor.
4-
Válvula del tanque de regulación nº 2 estribor.
5-
Caja de válvulas de los tanques de regulación.

Caja de válvulas de los tanques de regulación

1-
Válvula del tanque de regulación nº 2 babor
2-
Válvula del tanque de regulación y combustible nº 1 estribor
3-
Válvula del tanque de regulación nº 2 estribor
4-
Bomba de achique principal
5-
Caja de válvulas de los tanques de regulación

Vista general de válvulas

1-
Caja de válvulas de los tanques de regulación
2-
Tanque de regulación y combustible nº 1 estribor
3-
Tanque de regulación nº 2 estribor
4-
Válvula de circulación posiblemente entre la caja de válvulas de regulación y el filtro de la bomba auxiliar
5-
Bomba principal de achique
6-
Elemento regulador de presión de la bomba
7-
Cajas de dos válvulas
8-
Válvulas de circulación
9-
Válvula de circulación de tres vias toma por el fondo posiblemente  del circuito del potabilizador de agua

Nivelación

Los tanques de nivelación sirven para llevar verticalmente el submarino bajo el centro de carena en inmersión, con el fin de que el submarino pueda quedar nivelado con su peso equilibrado los tanques se situan dentro del casco resistente lo más a proa y a popa posible.
Estos tanques están conectados por tuberías entre sí tal y como vemos en el esquema el agua entre ellos se trasiega por medio de una bomba o por baja presión de aire, procedimiento éste menos ruidoso que el de la bomba, el cálculo de la resistencia de estos tanquesestá basado en el nivel de la presión empleada.

La cantidad aproximada de agua necesaria para la nivelación es la mitad del volumen total de los tanques de nivelación. Para el cálculo de la capacidad de estos tanques se parte de los casos de límite de carga, como en el caso del cálculo de los tanques de regulación. Para el cálculo se tiene en cuenta además los desplazamientos de pesos originados por el empleo de los torpedos.

Respecto al peso del agua de nivelación, decir que alcanza aproximadamente un 0,5% del volumen del casco resistente.

Un dato sobre los submarinos alemanes es que hasta 1943 había la posibilidad de conectar una bomba de pistón para achique a través de una válvula selectora, pero debido al excesivo ruido del sistema se abandonó.
1.- Tanque de nivelación de popa, 2.- Válvula de paso recto, 3.- Aparato de control de trimado, 4.- Tubos hacia las bombas de achique e inundación, 5.- Caudalímetro,
6.-
Linea de inundación y circulación entre los tanques de nivelación, 7.- Tanque de nivelación de proa, 8.- Línea de aire comprimido de los tanques de nivelación,
9.-
Descarga a la sentina, 10.- Válvula de seguridad 11.- Línea de aire comprimido desde el distribuidor de aire de baja presión, 12.- Manómetro, 13.-Válvula de paso recto, 14.- Válvula de cuatro vias paso a escuadra dos a dos, 15.- Descarga a la sentina.
El circuito sirve para nivelar el submarino y su funcionamiento es como sigue:
Una vez sumergido a la profundidad deseada el submarino se situa en posición horizontal, supongamos para este caso que necesitamos que el submarino pese de popaentonces abrimos la válvula (13) y situamos la (14) de modo que el airevaya hacia el tanque de proa (7) y empuje el agua hacia el tanque de popa (1) el aire que contiene el tanque de popa va saliendo en dirección hacia la sentina (15) a través de la válvula (14).
El sistema para regular por bombeo funciona a través del aparato de control de trimado (3) por medio del cual se aspira agua de uno de los tanques y se pasa al que se precisa inundar más.

Controles de achique e inundación en la Central


1.- Tanque de regulación y combustible nº 1 estribor, 2.- Tanque de regulación nº 2 estribor, 3.- Válvulas de paso recto, 4.- Caudalímetros, 5.- Cajas de válvulas, 6.- Bomba principal de achique, 7.- Válvulas de cierre y retención, (la dirección del líquido es la que indica la flecha blanca), 8.- Tomas y descargas de o al mar, 9.- Filtros, 10.- Caja de vávulas de los tanques de regulación, 11.- Macho de cuatro vias una por el fondo, 12.- Bomba auxiliar de achique con doble pistón, 13.- Toma para baldeo o contraincendio de la central, 14.- Foso del periscopio de ataque y tubo de aspiración del mismo, 15.- Foso del periscopio de observación y tubo de achique del mismo, 16.- Manómetros para controlar la presión, 17.- Válvula de seguridad, 18.- Aparato de control de trimado, 19.- Tubo colector de achique (color naranja), 20.- Tomas de baldeo y contraincendios de la central y de cubierta, 21.- Aspiraciones de tanques y fosos, 22.- Tanque de regulación y combustible nº 1 babor, 23.- Tanque de regulación nº 2 babor,  24.- Tubo colector de achique hacia proa (color naranja), 25.- Tubo de inundación y circulación de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación) 26.- Tubo de aire comprimido de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación), 27.- Línea de achique de almacén, 28.- Línea de achique de la sala de torpedos, 29.- Línea de achique del compartimento de baterías de proa, 30.- Línea de achique de cuarto almacén, 31.- Línea de achique del tanque de aguas sucias , 32.- Línea de achique de los tanques de compensación de torpedos, 33.- Tubo de inundación y circulación de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación), 34.- Tubo de aire comprimido de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación), 35.- Válvula de cuatro vias paso a escuadra dos a dos, 36.- tubo de achique e inundación del tanque de inmersión, 37.- Descargas a la sentina (ver esquema de nivelación), 38.- Alimentación de gua de mar hacia la unidad potabilizadora de agua, 39.- Línea desde el distribuidor de baja presión de aire, 40.- Tubo de achique de sentinas de la central, 41.- Tubo de achique de tanque de agua salada, 42.- Mamparo de popa de la central, 43.- Mamparo de proa de la central, 44.- Tanque de flotabilidad negativa de babor, 45.- Tanque de flotabilidad negativa de estribor, 46.- Línea de soplado de los tanques de flotabilidad negativa, 47.- Válvulas de inundación de los tanques de flotabilidad negativa.

Los colores indican la utilidad de cada línea y sirven para hacer el dibujo más fácil de entender.

  • El naranja es el correspondiente al colector de achique de sentinas y tanques, que va desde proa a popa.
  • El azul turquesa corresponde a las líneas principales de las bombas para achique e inundación.
  • El verde corresponde a la inundación y achique de los tanques de regulación.
  • El azul corresponde a la línea de aire comprimido para los tanques de nivelación.
  • El amarillo son los fosos de los periscopios.
  • El negro corresponden otras líneas de achique e inundación incluyendo la línea para la alimentación de la planta potabilizadora  

Achique e inundación a popa (vista superior)

1-
Tanque de nivelación
15-
Compartimento de cocina y suboficiales
2-
Tubo de inundación y circulación de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
16-
Válvula de cierre y retención y tubo de achique en cocina
3-
Tubo de aire comprimido de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
17-
Válvula de cierre y retención en compartimento de suboficiales
4-
Tanque de compensación de torpedos de babor
18-
Tanque de regulación y combustible de babor
5-
Tubo de achique del tanque de compensación de torpedos babor
19-
Tanque de regulación y combustible de estribor
6-
Tubo de achique del tanque de compensación de torpedos estribor
20-
Tanque de regulación  de babor
7-
Tanque de compensación de torpedos de estribor
21-
Válvula de paso recto y tomas de baldeo y contraincendios
8-
Compartimento de motores eléctricos y torpedo de popa
22-
Caja de válvulas
9-
Válvula de cierre y retención de los tanques de compensación
23-
Central
10-
Válvula y tubo de purga del colector de achique de sentinas y tanques
24-
Tubo de aspiración y achique al mar
11-
Válvula de cierre y retención y tubo de achique de sentinas en compartimento de motores eléctricos
25-
Caudalímetro
12-
Compartimento de motores diesel
26-
Válvula de paso recto
13-
Colector de achique de tanques y sentinas
27-
Tanque de regulación  de estribor
14-
Válvulas de cierre y retención y tubos de achique de las sentinas en sala de motores diesel    

Achique e inundación a proa (vista superior)

1-
Tanque de regulación nº 2 estribor
13-
Tanque de flotabilidad negativa de estribor
2-
Válvula de cierre y retención de tanque almacen
14-
Tanque y tubo de aspiración de aguas sucias
3-
Cajas de válvulas
15-
Cuarto almacen y aspiración de sentinas
4-
Colector de achique e inundación de sentinas y tanques
16-
Tubo de achique del cuarto de baterías de proa
5-
Colector de achique e inundación de sentinas y tanques
17-
Tanque y tubo de achique de compensación de torpedos de babor
6-
Tubo de inundación y circulación de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
18-
Tanque y tubo de achique de compensación de torpedos de estribor
7-
Central
19-
ubo de inundación y circulación de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
8-
Tubo de aire comprimido de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
20-
Tubo de aire comprimido de los tanques de nivelación, (ver esquema de nivelación)
9-
Tanque de regulación nº 2 babor
21-
Tanque de nivelación de proa
10-
Tanque de flotabilidad negativa de babor,
22-
Compartimento de torpedos de proa y alojamiento de la marinería
11-
Compartimento de oficiales
23-

Válvula de cierre retención y tubo de achique de las sentinas del compartimento de torpedos de proa.

12-
Tanque almacen y tubo de achique
 

Vista de bomba auxiliar

1-
Filtro de la bomba auxiliar
2-
Caja de dos válvulas
3-
Válvula de baldeo y contraincendios
4-
Toma para acoplar una manguera
5-
Bomba auxiliar de achique de doble piston
6-
Válvulas de circulación de achique
7-
Válvula de seguridad
8-
Grupo de tubos de engrase de la bomba

Tanques de compensación de torpedos

Los tanques de compensación de torpedos sirven para compensar el peso de los torpedos ya lanzados en el esquema vemos como funciona el sistema:

1.- Tubo lanzatorpedos de popa, 2.- Línea de inundación del tubo lanzatorpedo de popa (número 5), 3.- Tanque de compensación de torpedos de popa en babor, 4.- Línea de trasiego del tubo lanzatorpedos a los tanques de compensación, 5.- Macho de purga hacia la sentina, 6.- Tanque de compensación de torpedos de popa en estribor, 7.- Caudalímetro, 8.- Válvula de paso recto, 9.- Tomas de mar, 10.- Linea hacia la bomba de refrigeración y a los compresores, 11.- Tanque de compensación de torpedos de proa en babor,12.- Tanque de compensación de torpedos de proa en estribor, 13.- Línea de inundación del tubos lanzatorpedos de proa (números 1 a 4) 14.- Tubos lanzatorpedos 2 y 4, 15..- Tubos lanzatorpedos 1 y 3, 16.- Compartimento de torpedos de popa y motores eléctricos, 17.- Compartimento de tubos lanzatorpedos de proa y marinería.

El funcionamiento es como sigue:
Una vez cargado el torpedo se inunda el tubo o tubos correspondientes por medio de las líneas (4) y (13) y una vez disparados el agua que contiene el tubo se trasiega a los tanques de compensación (3), (6), (11) y (12) a través de las líneas. También se pueden llenar  los tanques de compensación a traves de los caudalímetros (7) abriendo las válvulas de paso recto (8) correspondientes.

Nota:

En la sección Armamento encontraréis una amplia explicación del sistema delanzamiento de Torpedos.

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