Proceso y Estructura en la Construcción Naval
Proceso para Construir un Buque
En el proceso de construcción de un buque, el primer paso es que el armador solicite la construcción de un buque con determinadas características al astillero. Así, el departamento de ingeniería realiza el diseño del buque según las características solicitadas por el armador. Este departamento puede ser del propio astillero o independiente. Una vez se tiene el diseño del buque, la oficina técnica del astillero se encarga de planificar y desarrollar el diseño constructivo. Para finalizar, en el taller se va construyendo el buque según el diseño planificado, ya sea mediante subcontratas o con personal y maquinaria del propio astillero.
El Astillero: Factoría de Construcción Naval
Un astillero es una factoría que construye barcos. Debe proveerse de una serie de materiales y, mediante la técnica, mano de obra y energía, por un lado; y por el otro, mediante la maquinaria, equipos y accesorios, logra su objetivo.
La estructura de un astillero se define como «el camino del mínimo esfuerzo» que deben seguir los materiales, su elaboración y el montaje de los mismos. Siempre que el espacio del astillero lo permita, el flujo de material será en línea recta, empezando en el Parque de Aceros y terminando en la Grada o Dique.
Zonas Clave del Astillero
Parque de Aceros
Es el principio de la cadena de producción, donde se recibe, se ordena y se almacena el acero. Debe ser suficiente para la construcción de los buques, de acuerdo con la cartera de pedidos del astillero.
Taller de Herreros de Ribera
Es el lugar donde se transforman las planchas y perfiles para darles las formas adecuadas que constituirán la estructura del buque. Estos elementos suelen necesitar 4 ó 5 tipos de elaboración, para los que el taller estará constituido por 4 ó 5 fajas paralelas (tantas como tipos de elaboración), de forma que no produzcan discontinuidades en el flujo productivo. Antes de entrar las planchas y perfiles de acero en el taller, pasan, si lo necesitan, por las Máquinas Aplanadoras, Granalladoras e Imprimidoras.
Zona de Almacenamiento Intermedio
Las planchas y perfiles que salen de las 4 ó 5 fajas de elaboración del Taller de Herreros de Ribera han de clasificarse y agruparse por lotes, que constituyen los conjuntos de elementos que han de formar cada uno de los bloques, que a su vez conformarán la estructura completa del buque.
Taller de Soldadura
En este taller, partiendo de los elementos simples, se van formando los paneles y, a partir de estos, los bloques de estructura del buque. Es una zona de gran complejidad en la que se intentará hacer los bloques lo más grandes posible, así como su terminación.
Zona de Prefabricación
El tamaño de esta zona dependerá del tamaño de la Grada o Dique, así como del ritmo de producción del astillero. Cuanto menor sea el tiempo que el buque vaya a estar en grada, mayor tendrá que ser su superficie, ya que habrá que acumular más material. Esta zona consta de dos partes: la primera, en el sentido del flujo productivo, es aquella donde se hacen bloques mayores tridimensionales; y la segunda parte es para almacenar estos grandes bloques, piques de proa y popa, doble fondo, etc.
Gradas o Diques
En ellos se montan dichos bloques y se completan los cascos de acero, para terminar botándolos o flotándolos. La Grada o Dique tiene un tamaño en función del tonelaje de los buques que se tiene proyectado construir en ellas. En esta zona se unen los bloques almacenados en la zona de prefabricación, por lo que en ella se encuentran las grúas más grandes del astillero.
Zona de Armamento
Está constituida por los talleres y muelles de armamento. En los astilleros modernos con diques secos de construcción, se utilizan los laterales del antedique, mediante duques de alba, para crear muelles de armamento. Los talleres de armamento están compuestos por las siguientes clases de talleres:
- Taller de montura de maquinaria
- Tuberos
- Electricistas
- Carpintería
- Aceros y chapa fina
- Marineros y Pintores
Así como los almacenes correspondientes.
Ensayos No Destructivos (END) Aplicados a la Soldadura
Se denomina ensayos no destructivos (END), en inglés non-destructive testing (NDT), a las pruebas que no suponen una alteración física, mecánica, química o dimensional permanente en el material probado. Por ende, permiten la posterior utilización de la pieza. Sin embargo, como desventaja, no recopilan los datos de manera tan exacta como en los ensayos destructivos.
Tipos de Ensayos No Destructivos
Inspección Visual (IV)
La inspección visual (IV) de la soldadura permite identificar discontinuidades superficiales visiblemente accesibles y determinar si la pieza es de una calidad adecuada. Esto se puede hacer con la utilización de lupas, linternas, espejos, galgas e instrumentos de medición como reglas o flexómetros. Este ensayo debe realizarse antes, durante y después de soldar.
Líquidos Penetrantes (PT)
El ensayo no destructivo de líquidos penetrantes (PT) se realiza mediante la aplicación de líquidos penetrantes en la superficie de la soldadura a examinar, que penetran por capilaridad en las imperfecciones. Primero, se debe limpiar la pieza a examinar para luego aplicar el líquido penetrante. A continuación, se retira el exceso del líquido penetrante. Cuando se limpia el exceso, el líquido queda penetrado en las imperfecciones y, al aplicar el líquido revelador, estas imperfecciones se desvelan.
Partículas Magnéticas
El proceso del ensayo no destructivo de partículas magnéticas se puede dividir en tres fases: la magnetización de la pieza, la aplicación de las partículas magnéticas y la observación de las indicaciones. El proceso empieza limpiando la soldadura con un cepillo y acetona, para luego preparar el yugo magnético con cada pata aproximadamente a una pulgada del cordón de soldadura. Así, se empieza a magnetizar la pieza y aplicar partículas magnéticas sobre la soldadura. Luego, se pasa el yugo magnético otra vez por la soldadura para magnetizar las partículas magnéticas. A continuación, se deben retirar las partículas sobrantes y la pieza ya podrá ser observada, permitiendo ver tanto las discontinuidades superficiales como subsuperficiales.
Radiografías
La radiografía es un ensayo no destructivo que hace uso de las propiedades de los rayos X y gamma para atravesar materiales opacos a la luz sin reflejarse ni refractarse, produciendo una impresión fotográfica de la energía radiante transmitida. Esto permite detectar las discontinuidades subsuperficiales.
Ultrasonidos (UT)
El ultrasonido (UT) es un ensayo no destructivo que hace uso del fenómeno de reflexión de las ondas acústicas al encontrarse con una discontinuidad en su propagación. Es decir, en caso de encontrar una discontinuidad, la onda se refleja hasta su fuente de generación.
Corrientes Inducidas – Eddy Current Testing
En materiales conductores de electricidad, para identificar discontinuidades superficiales y subsuperficiales, se puede aplicar el ensayo no destructivo de las corrientes inducidas (Eddy Current Testing). Este ensayo se basa en el principio del electromagnetismo para inspeccionar equipos que presenten daños, corrosiones o agrietamientos en los haces tubulares.