TEMA T12: Interpretació de plànols i esquemes de sistemes hidràulics
1. Importància a bord
La lectura correcta d’esquemes hidràulics és essencial per operar i mantenir equips de coberta i sistemes crítics (govern, grues, rampes, tapes d’escotilla, hèlix de pas variable). En hidràulica, una connexió errònia o una interpretació incorrecta de la posició normal d’una vàlvula pot provocar moviments inesperats, sobrepressions o fallades de seguretat.
A nivell de normalització, la simbologia i representació dels circuits s’articula principalment al voltant de la ISO 1219-1/1219-2 (símbols gràfics i esquemes de circuits). En entorn naval, s’hi afegeixen requisits de societats de classificació i de SOLAS quan es tracta de sistemes que afecten seguretat (p. ex. govern).
2. Simbologia normalitzada (ISO 1219)
2.1. Fonts d’energia: bombes i motors
- •Cercle: element de conversió d’energia.
- •Triangle ple indicant direcció del flux:
- •Triangle cap a fora: bomba (genera cabal).
- •Triangle cap a dins: motor hidràulic (consumeix cabal).
- •Caudal variable: fletxa diagonal sobre el símbol.
Tipus habituals en vaixells:
- •Bombes d’engranatges (robustes, mitjana pressió).
- •Bombes de paletes (funcionament suau).
- •Bombes de pistons (alta pressió i control fi).
2.2. Actuadors: cilindres
- •Cilindre de simple efecte: un port de pressió i retorn per molla/gravetat.
- •Cilindre de doble efecte: dos ports (A i B) per control en ambdós sentits.
- •Diferencial: el costat de tija té menys àrea; implica velocitats diferents en extensió/retracció.
2.3. Vàlvules direcccionals (distribuïdores)
Es representen amb quadrats: cada quadrat és una posició.
- •Denominació vies/posicions (p. ex. 4/3).
- •Les línies internes i fletxes indiquen connexions i sentit del flux.
- •Els elements d’accionament (solenoide, palanca, pilotatge) es dibuixen als extrems.
- •La posició normal ve indicada per molla o per l’estat de repòs.
Centres típics en 4/3:
- •Centre tancat: tots els ports bloquejats (manté actuadors, però la bomba necessita alleujament).
- •Centre obert/tàndem: P→T en repòs (descàrrega a dipòsit), A i B bloquejats.
2.4. Vàlvules de pressió
- •Vàlvula d’alleujament (relief): limita pressió desviant cabal a T quan supera el tarat.
- •Reductora: manté una pressió constant a la línia secundària.
- •Seqüència: obre quan s’assoleix una pressió per activar un segon moviment.
- •Antiretorn pilotat: bloqueig de cilindre fins que arriba pilotatge.
2.5. Vàlvules de cabal
- •Estranguladors fixos/variables: regulen velocitat limitant cabal.
- •Regulació en meter-in (entrada) o meter-out (sortida) segons estabilitat requerida.
2.6. Elements auxiliars
- •Dipòsit (obert superiorment), filtres (rombe amb traç interior), intercanviador (refredador), acumulador (separació gas/oli), manòmetres i punts de prova.
2.7. Tipus de línies
- •Pressió: línia contínua.
- •Retorn: línia contínua cap a dipòsit.
- •Pilotatge: línia discontínua (trams llargs).
- •Drenatge: línia de punts/traç curt (fuites internes a dipòsit).
3. Tipus de documents i esquemes
- •Esquema funcional (circuit): mostra la lògica, no la posició física.
- •P&ID: incorpora instrumentació, vàlvules i connexions amb més detall de procés.
- •Plànol d’instal·lació: ubicació física, suports i recorreguts.
- •Seccions/cutaway: per entendre l’interior d’una vàlvula o bomba.
4. Metodologia de lectura pas a pas
- 1.Localitzar el grup motobomba i el dipòsit.
- 2.Identificar la vàlvula d’alleujament principal (protecció obligada).
- 3.Trobar actuadors finals i etiquetes A/B.
- 4.Llegir el circuit en posició normal: què passa amb el cabal? recircula a T (centre obert) o queda bloquejat (centre tancat)?
- 5.Per cada ordre (solenoide/pilot), simular el canvi i seguir:
- •Flux de pressió: P → vàlvula → actuador.
- •Flux de retorn: actuador → T.
- •Pilotatges: qui habilita què.
- •Drenatges: on van fuites internes.
- 6.Interpretar valors de tarat (bar), cabals (L/min) i notes del fabricant.
5. Exemples de circuits típics
5.1. Cilindre doble efecte amb 4/3 centre tàndem
En repòs: P→T; el cilindre queda immòbil amb A i B bloquejats. En extensió: P→A i B→T. En retracció: P→B i A→T. Si el cilindre es bloqueja, la relief obre i protegeix.
5.2. Circuit amb acumulador
L’acumulador absorbeix pics de pressió i pot mantenir funcions d’emergència (p. ex. govern). A l’esquema cal identificar:
- •vàlvula de retenció/seguretat,
- •línia de càrrega,
- •manòmetre i vàlvula d’aïllament,
- •drenatge.
5.3. Vàlvula antiretorn pilotada per bloqueig de càrrega
En grues i rampes, un antiretorn pilotat impedeix caiguda per fuita de línia; només obre quan rep pilotatge de l’ordre de moviment.
6. Aplicacions navals i claus d’interpretació
- •Govern: circuits redundants, vàlvules de bloqueig, acumuladors, realimentació de posició.
- •Grues i cabrestants: control de cabal, vàlvules de contrabalanç, motors LSHT.
- •Tapes d’escotilla i rampes: seguretat per bloqueig i seqüències.
- •CPP (pas variable): actuació interna a l’eix, control fi i alarmes.
OPOSGRATIS