Uso de motores neumáticos para aplicaciones submarinas: una solución para entornos hostiles

Los entornos subacuáticos son adversos. Las máquinas que funcionan en estas condiciones se someten a agua salada corrosiva, accesibilidad limitada para el mantenimiento y presiones externas intensas. Cumplir con estas condiciones es crucial para la fiabilidad y durabilidad de la maquinaria en aplicaciones submarinas. Un diseño eficaz también debe evitar la entrada de agua en el motor para mantener su funcionalidad. Además, garantizar un suministro de energía fiable sigue siendo un reto importante.

Los motores eléctricos convencionales suelen tener dificultades con estos factores debido a su susceptibilidad a la entrada de agua y a los complejos requisitos de estanqueidad. Los sistemas hidráulicos, aunque son potentes, presentan riesgos de fuga de líquidos que pueden dañar la vida marina. Aquí es donde los motores neumáticos presentan una solución viable, ofreciendo una tecnología robusta y eficiente que supera muchos de estos desafíos.

Los motores neumáticos convierten el aire comprimido en energía mecánica a través de un sistema de rotor o pistón. Cuando están sumergidos, su funcionamiento permanece en gran medida inalterado, siempre que estén debidamente sellados y presurizados. El aire comprimido, suministrado desde la superficie o desde depósitos integrados, impulsa el motor sin depender de electricidad o sistemas hidráulicos, permitiendo que los motores neumáticos se adapten particularmente a entornos submarinos.

La seguridad es una prioridad máxima en ingeniería marina y submarina. Organismos reguladores como American Petroleum Institute (API), Det Norske Veritas (DNV), ATEX e IECEx establecen directrices estrictas para garantizar que el equipo pueda funcionar de forma segura en condiciones extremas. Los motores neumáticos se ajustan naturalmente a muchas de estas normas, ya que eliminan los riesgos asociados de los equipos eléctricos. Al evitar las chispas eléctricas, reducen la posibilidad de ignición de atmósferas explosivas —una preocupación crítica en instalaciones marinas donde puede haber hidrocarburos volátiles.

La integración de motores neumáticos en sistemas submarinos requiere una ingeniería cuidadosa. Un reto clave es garantizar que los componentes del motor puedan soportar el duro entorno bajo el mar. La elección de materiales es crítica: acero inoxidable de alta calidad así como titanio y aleaciones con recubrimiento especial que se suelen utilizar para resistir la corrosión y mantener la integridad estructural a alta presión.

Las soluciones de sellado también son muy importantes. Los mecanismos de sellado eficaces, como el retén de doble labio o las robustas juntas tóricas, evitan la entrada de agua en los componentes sensibles. Normas como ISO 13628 proporcionan orientación sobre la gestión de la presión y la selección del material, lo que garantiza que el equipo pueda soportar las exigentes condiciones que se encuentran en el mar.

En aplicaciones de aguas profundas, la presión externa extrema puede tensionar las carcasas del motor y los componentes internos. Los ingenieros a menudo emplean técnicas de compensación de presión o diseñan carcasas reforzadas para evitar la deformación. Al incorporar estas características de diseño, los motores neumáticos mantienen su rendimiento incluso con diferencias de presión significativas.

Las instalaciones marinas y submarinas modernas dependen cada vez más de la supervisión y la automatización remotas para optimizar el rendimiento y la seguridad. Los motores neumáticos, con su comportamiento predecible y simplicidad mecánica, se integran fácilmente con estos sistemas. Su lógica de control sencilla y su complejidad mecánica mínima facilitan una integración perfecta en proyectos de ingeniería de mayor envergadura, cumpliendo con los estándares operativos y de seguridad.

Los motores neumáticos estándar de Atlas Copco tienen características que los hacen adecuados para aplicaciones submarinas. Su diseño duradero, basado en un cuerpo y una celda de motor de acero inoxidable, garantiza la durabilidad y fiabilidad en entornos hostiles. El uso de aletas exentas de lubricación y juntas Viton™ minimiza los agentes lubricantes y la liberación de partículas, lo que reduce la contaminación del agua —un aspecto clave en aplicaciones marinas.

Los motores neumáticos ofrecen una alternativa sostenible para aplicaciones submarinas, superando a los motores eléctricos e hidráulicos en cuanto a protección del medio ambiente. Funcionan con aire comprimido, lo que elimina el riesgo de fugas de aceite o fallos eléctricos que podrían dañar los ecosistemas marinos. Sin fluidos peligrosos y con unos requisitos de mantenimiento mínimos, los motores neumáticos ofrecen un funcionamiento duradero y eficiente. Su diseño sencillo pero duradero reduce el consumo de recursos, lo que los convierte en una opción más limpia y fiable para herramientas y maquinaria submarina.

En el desafiante entorno submarino, los motores neumáticos ofrecen ventajas significativas, abordando muchas de las limitaciones a las que se enfrentan los sistemas eléctricos e hidráulicos convencionales. Su funcionamiento no eléctrico mejora la seguridad al mitigar el riesgo de chispas y fallos eléctricos, mientras que su diseño más sencillo reduce las necesidades de mantenimiento y aumenta la fiabilidad general. Al seleccionar los materiales adecuados e implementar sistemas eficaces de sellado y gestión de la presión, adecuándose a normas establecidas como API, DNV, ATEX, IECEx e ISO 13628, los ingenieros pueden emplear todo el potencial de los motores neumáticos en las aplicaciones submarinas.

Para los ingenieros que se enfrentan a las complejidades del diseño submarino, los motores neumáticos representan más que una simple solución técnica; son un testimonio de la adaptabilidad de la tecnología probada a la hora de superar nuevos desafíos.