Válvulas de fondo
Por Pedro Barahona
14 de septiembre de 2022
Por Pedro Barahona
14 de septiembre de 2022
Las válvulas de fondo son dispositivos por debajo de la línea de flotación que permiten tomar agua del mar para la refrigeración de los motores o para desagüe de los servicios. Las válvulas de fondo de las embarcaciones recreativas son del tipo bola.
¿Qué es una válvula de bola?
Una válvula de bola o válvula de esfera es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada.
Se abre mediante el giro del eje unido a la esfera o bola perforada, de tal forma que permite el paso del fluido cuando está alineada la perforación con la entrada y la salida de la válvula. Cuando la válvula está cerrada, el agujero estará perpendicular a la entrada y a la salida. La posición de la manilla de actuación indica el estado de la válvula (abierta o cerrada).
Mi experiencia con las válvulas de fondo
Durante una navegación en mi velero en el Mar Báltico, uno de los pasajeros me advirtió que no salía agua de la llave del fregadero.
Fui a inspeccionarlo para determinar el problema, logrando evidenciar que se había soltado la abrazadera de la manguera que está conectada con la bomba de agua.
La solución fue simple, pero me llamó la atención que el sector de la válvula de fondo y pasacasco se encontraba húmedo.
Después de algunas pruebas, determiné que la válvula tenía una mínima filtración de agua. Ésta se encontraba corroída y con una pequeña fisura.
Efectué una reparación de fortuna y seguí navegando, pero, aunque pasaba el tiempo y la navegación estaba entretenida, el problema no se apartaba de mi mente por lo que decidí regresar a puerto base.
Más tranquilo en la marina, analicé las alternativas de reparación que tenía y la más segura y que me daba mayor tranquilidad era efectuar los trabajos pertinentes con la embarcación en tierra, por lo que coordiné con la administración de la marina donde tengo mi yate que lo subiera.
Desmonte de la válvula de fondo
Una vez que la embarcación estuvo en tierra, comencé los trabajos para retirar la válvula.
El primer problema fue no contar con la herramienta para soltar la válvula. No tenía ninguna llave de boca, fui a una ferretería a conseguir la llave, pero ellos tampoco tenían una llave así.
Lo único que me ofrecían fue una llave de tubo ajustable, no había otra solución. Sabía que no era la ideal, debido a que este tipo de llave tiene mandíbulas de serrucho con dientes que dañan la arista de la válvula. Por supuesto, para instalar la nueva válvula debo usar una llave de boca de 42 mm.
En la marina consulté acerca del desmontaje de la válvula, la respuesta fue la siguiente:
- Las válvulas con el tiempo quedan muy apretadas y se necesita mucha paciencia para quitarlas de los pasacascos.
- Si está muy apretada nunca se debe dar algunos golpes de martillo para facilitar el trabajo, porque se daña el casco de fibra por los golpes que repercuten en el pasacasco.
- Si tienes suerte puedes retirar la válvula sin dañar el pasacasco. En caso de estar muy apretada utilizar líquido desincrustante, disponibles en ferreterías.
Efectivamente la válvula se encontraba bastante apretada. Estuve más de una hora desenroscando y apretando la válvula, para soltar la pieza.
La arista de la cabeza de la válvula se empezó a gastar por la fuerza que hacía con la llave de tubo. Por fin salió la válvula y el pasacasco no se movió ningún milímetro.
Inspección en casa
Decidí cortar en dos la válvula para inspeccionarla por dentro.
La válvula es de una aleación de bronce y la bola también. En su interior se puede observar una pasta depositada en las paredes. Se trata de partículas duras, de elementos externos del lavaplatos.
¿Quizás es la causa del problema? Sería de gran interés recibir las opiniones de los más entendidos en esta materia.
Ahora en casa podía ver muy bien la extensión del daño. No era solamente un orificio, se trataba de una fisura de 21 mm. Me encontré ante un problema que nunca había visto.
Pensé que la causa podría ser fatiga del material, corrosión, desgaste de material debido a la rotación que se enfrenta para cerrar y abrir la válvula o corrosión galvánica, pero no tengo sustento teórico para efectuar un diagnostico certero.
En las fotos se observa los daños que presenta la válvula (fisura de 21 mm con una separación de 1,5 mm a 2 mm. y corrosión en su pared).
Dado lo anterior y con el fin de esclarecer el origen del problema, consulté a un experto quién respondió:
La falla no es por fatiga porque no hay alternación de esfuerzos. Tampoco es por corrosión porque el cuerpo de la válvula es de una aleación de bronce, que tiene una tasa de corrosión muy baja.
Por otra parte, la corrosión per se no genera grietas.
Estimo que la falla o fisura aparecida se debería atribuir a un sobre esfuerzo al apretarla muy fuerte en cada cierre o sea es torsión pura, pensando que la bola estaría trabada o agripada en su asiento. Caso muy común en válvula con muy poco uso, con aguas detenidas, sobre todo si son aguas saladas negras o grises (WC o duchas respectivamente).
Raúl Ortúzar Maturana, Ingeniero Naval, Máster en Ciencias y Consultor Senior.
Investigación
No soy mecánico y poco entiendo sobre válvulas, por lo que tuve que investigar para saber que tipos de válvulas existen en mercado, cual es la más conveniente para instalarla en mi embarcación, como se instalan y que protocolo de mantención debería adoptar.
Definición de Válvula
Mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes de una máquina o sistema.
Tipos de válvulas
De acuerdo a las válvulas existentes en el mercado para satisfacer diferentes necesidades de la industria, se puede categorizarlas en nueve tipo de válvulas:
- Válvulas de Compuerta (de aislamiento lineal).
- Válvulas de Macho (de aislamiento rotatoria).
- Válvulas de Globo (de aislamiento lineal).
- Válvulas de Bola (de aislamiento rotatoria).
- Válvulas de Mariposa (de aislamiento rotatoria).
- Válvulas de Diafragma (de aislamiento lineal).
- Válvulas de Apriete.
- Válvulas de Retención o Antirretorno.
- Válvulas de Alivio (de Seguridad).
De los nueve tipos de válvulas que se señalan, la de bola es la que se utiliza en las embarcaciones recreativas o deportivas para ser utilizada como válvula de fondo, por lo que solo analizaré esta para no extender demasiado este artículo.
Válvulas de Bola
Son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.
Video donde se muestra la operación de una válvula de bola.
Recomendada para:
- Servicio de conducción y corte, sin estrangulación.
- Cuando se requiere apertura rápida.
- Temperaturas moderadas.
- Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación.
Ventajas:
- Bajo costo.
- Alta capacidad.
- Corte bidireccional.
- Circulación en línea recta.
- Pocas fugas.
- Se limpia por si sola.
- Poco mantenimiento.
- No requiere lubricación.
- Tamaño compacto.
- Cierre hermético con baja torsión (par).
Desventajas:
- Características deficientes para estrangulación.
- Alta torsión para accionarla.
- Susceptible al desgaste de sellos o empaquetaduras.
- Propensa a la cavitación.
Material de fabricación:
Las que se utilizan en las embarcaciones son:
- Latón.
- Bronce.
- Polímero reforzado y PVC.
Las de latón:
Son de una aleación de cobre y zinc y sus proporciones pueden variar para crear una variedad de latones con propiedades diversas.
Algunos fabricantes han recubierto el latón de cromo vanadio (niquelado).
De acuerdo con la norma europea, la resistencia de estas válvulas a la corrosión (el material no debe mostrar signos que afecten su hermeticidad), debería ser al menos cinco años.
Las de bronce:
Son de una aleación de cobre y estaño. Generalmente se compone del 67% de cobre y 33% de estaño.
En el mercado también existen válvulas con bolas de bronce y acero inoxidable A4.
El acero inoxidable A4 es un acero austenítico con un contenido de 18% de cromo y 10% de níquel, similar al 316. Tiene un excelente comportamiento a la resistencia de la corrosión; sin embargo, igual debe tener un mantenimiento preventivo visual.
En las válvulas de metal no siempre se halla la información de la aleación de metal que están hechas y, por lo mismo, se recomienda guiarse por la normativa ISO 9093-1 para válvulas de fondo en embarcaciones de recreo. Esta normativa requiere el uso de materiales resistentes a la corrosión.
Las de polímero reforzado y PVC:
El PVC es una combinación química de carbono, hidrógeno y cloro. EL PVC tiene muchos usos industriales y, vulgarmente lo conocemos como plástico para referirnos al PVC.
El polímero es un plástico reforzado con fibra de carbono, es muy fuerte, duradero y adecuado para instalaciones debajo de la línea de flotación.
Dimensiones:
Acerca de las dimensiones, las más comunes que se pueden encontrar con facilidad en el mercado son las de hilo de 3/8“; 1/2“; 3/4“; 1“; 1 ¼“; 1 ½“ y 2“.
Instalación de una válvula
Para instalar una válvula de fondo, cualquiera sea su material, se debe tener en consideración las siguientes recomendaciones:
A. La Válvula.
- la válvula es la pieza que debe unirse al pasacasco.
- Determinar la distancia entre el punto “a“ y “b“. Esta distancia se refiere a la profundidad que tiene la válvula (cantidad de hilos). Ver figura N° 1.
B. Pasacasco.
- El pasacasco es la pieza que atraviesa el casco de la embarcación y por dentro se hace firme con una tuerca. En el pasacasco se conecta la válvula.
- Ese tubo con hilos tiene una determinada dimensión al estar conectada en el pasacasco, desde el punto “c“ al “e“.
- En el pasacasco se debe determinar una distancia entre 7 y 10 mm, tomado desde el punto “c“ al punto «d» como referencia. Por supuesto, esa distancia puede ser mayor, pero creo que no debe pasar los 15mm. Ver figura N° 1.
Las superficies de contacto del pasacasco deben estar limpias. Aplique una capa de sellador marino (Sikaflex 291i) en la superficie del orificio externo e interno del casco.
Importante: siga las instrucciones de instalación del fabricante que se entrega con el pasacasco.
C. Preparación.
- Sobreponer la válvula en el pasacasco (ver figura N° 1), uniendo el punto “a“ (Válvula) con el punto «d» (pasacasco).
- La prolongación del punto “b», entregará el nuevo punto » b1″ que corresponde al pasacasco.
- Con un marcador señalar el punto » b1 » para proceder a cortar el pasacasco.
- De acuerdo con los expertos, se debe reducir el largo del pasacasco para minimizar las vibraciones que afectan a la válvula de bola y además ganar espacio debajo del lavaplatos, WC u otros. Se debe tener presente que generalmente esas válvulas se encuentran en lugares muy reducidos, como es el caso de las sentinas.
D. Conexión.
Si usa teflón, enrollar este material en sentido horario del pasacasco (ver figura N° 2).
Atornillar a mano sin esforzar demasiado. Al sentir que no puede atornillar más, utilizar una llave de boca y dar el último apriete, pero que no sea excesivo.
¿Cuándo reemplazar las válvulas de fondo?
Es difícil responder la pregunta, pienso que en cada temporada el navegante debe controlar el estado de las válvulas y los pasacascos antes de echar la embarcación al agua.
Con la embarcación en el agua no se puede hacer ninguna reparación de la válvula de fondo con seguridad.
Una manera práctica de comprobar que no existe fuga de agua es:
- Cerrar la válvula de fondo con el circuito correspondiente cargado de agua.
- Colocar alrededor de la válvula un pedazo de toalla Nova o algo similar.
- Esperar diez minutos y retirar el pedazo de papel.
- Inspeccionar si el papel se encuentra seco o no.
Mantención
Si hablamos de recomendaciones y buenas prácticas en cuanto al mantenimiento de las válvulas de fondo y pasacascos, podría destacar los siguientes puntos:
Engrasado y manipulación:
Habrá que mantener las válvulas bien engrasadas y libres de óxido. Es recomendable también accionarlas repetidamente de vez en cuando, para evitar que los mecanismos se bloqueen.
Protección:
Debemos evitar que elementos que pueda haber en la sentina golpeen o hagan presión sobre las válvulas de fondo.
También habrá que asegurar que las tuberías no estén aplastadas o con curvas abruptas para asegurarnos de que los líquidos pueden fluir bien.
Es importante cerrarlas siempre que estemos atracados.
Conclusiones y recomendaciones
El navegante debe comprobar periódicamente el estado de las válvulas de bola, verificar o chequear que su funcionamiento sea normal sin ninguna filtración de agua. Así lo dicen los expertos en seguro y proveedores de artículos náuticos.
Nunca se deben usar válvulas de fondo que no sean de uso marino, menos si se empleará con aguas negras o grises.
En cada ficha técnica de los fabricantes, se indica para un mismo modelo de válvula de bola, distintos materiales en función del fluido a controlar; entre los cuales está el agua de mar.
No colocar químicos de limpieza en los desagües (WC, ducha y lavaplatos). Los químicos pueden crear una pequeña película en la superficie de la bola y al endurecerse, la bola no podrá girar. Esto se puede comprobar al girar la palanca, si esta se encuentra muy dura, no forzarla, porque puede traer problemas más graves.
Al utilizar el lavaplatos, tener cuidado de no botar por el desagüe objetos como hilo que pueden obstruir la bola de la válvula.
Debemos saber que la desgalvanización comienza por el interior, donde la válvula entra en contacto con el agua de mar.
En cuanto al material de la válvula que vamos a adquirir, debemos tener presente que una válvula de plástico o PVC al ser golpeada la obra viva puede dañarse más rápidamente que una de metal que soporta mejor un golpe.
Si estamos en una emergencia por vía de agua producto de una válvula de fondo defectuosa, lo lógico sería colocar un espiche u objeto similar para poder seguir navegando con seguridad y llegando a la marina consultar a un profesional del tema.
Llevar siempre espiches abordo y un martillo en caso de emergencia.
Un cambio de válvula con la embarcación en el agua es un riesgo que no debemos exponer.
En el mercado existen muchas válvulas de fondo, que van desde los 20 euros hasta los 120 euros. No puedo decir cuál es la mejor, pero debemos tener cuidado al adquirir una de ellas.
Las válvulas sintéticas eliminan el problema de la electrólisis del agua, pero no son baratas.
Existe una empresa neozelandesa (https://www.trudesign.nz) bastante conocida que fabrica válvulas de plástico para embarcaciones.
Colaboradores
Un reconocimiento a Raúl Ortúzar Maturana y Reinaldo Romero Salamanca, quiénes me apoyaron con sus conocimientos, experiencia y consejos en la confección del presente artículo.
Invitación
Amigos navegantes, espero que el artículo sea de interés y una ayuda para prevenir un accidente.
Estoy seguro de que más de alguno de ustedes han tenido una experiencia similar a la mía, ahora tienen la oportunidad de compartir las lecciones aprendidas, dejando un comentario al final del artículo, y de esa forma colaborar con otros marinos para evitar desgracias en el mar.
No se olviden, el conocimiento lo creamos entre todos.
Viento a un largo y buena mar.
Pedro Barahona De La Fuente
Piloto Marina Mercante Nacional.
Capitán de Alta Mar Chileno.
Capitán de Alta Mar Alemán.
Licenciado en Educación Superior.
1 comentario
excelente y práctico aporte para cualquier navegante