Métodos para eliminar contaminantes de superficies submarinas
La limpieza en el agua , también conocida como limpieza de superficies en el agua , es un conjunto de métodos para eliminar material no deseado in situ de la superficie submarina de una estructura. Esto a menudo se refiere a la eliminación del crecimiento de incrustaciones marinas de los cascos de los barcos, pero también tiene aplicaciones en estructuras de ingeniería civil, tomas de tuberías y componentes similares que son imposibles o inconvenientes de eliminar del agua para su mantenimiento. [1] Por lo general, no se refiere a la limpieza del interior de tuberías submarinas o de otro tipo, un proceso conocido como raspado . Muchas aplicaciones requieren la intervención de un buzo, ya sea para proporcionar la energía o para dirigir una herramienta motorizada.
Aplicaciones
- Eliminación de incrustaciones marinas para mejorar el rendimiento de los buques. [1]
- Eliminación de organismos marinos para prevenir la infestación por especies exóticas. La contaminación de los fondos de los barcos por organismos marinos se reconoce como un importante vector de introducción de especies exóticas invasoras, que puede tener importantes repercusiones económicas y ambientales. El riesgo se puede mitigar mediante el mantenimiento de las superficies sumergidas para matar o eliminar los organismos contaminantes antes de entrar en las zonas protegidas. El método principal habitual es el uso de revestimientos antiincrustantes , que son en sí mismos un peligro ambiental debido a su toxicidad. La limpieza en el agua es un complemento del tratamiento antiincrustante en los casos en que el revestimiento no ha sido completamente eficaz, y también conlleva un riesgo de bioseguridad debido a la posible liberación de los organismos y toxinas eliminados de los revestimientos. [1]
- Eliminación de suciedad y contaminantes en preparación para trabajos de inspección, mantenimiento o reparación.
Limpieza del fondo del barco
Métodos
Métodos manuales: [1]
Métodos mecánicos: [1]
- Cepillado : uso de una herramienta con cerdas para raspar los contaminantes.
- Carro de cepillos: dispositivo que transporta cepillos eléctricos a lo largo de la superficie que se va a limpiar. Los carros de cepillos no suelen incluir un sistema de eliminación o tratamiento de residuos, pero se puede hacer si hay suficiente demanda. Los cepillos que no entran en contacto directo con el revestimiento de la superficie pueden eliminar las incrustaciones sin dañar el revestimiento en sí. La separación se puede controlar cuando el carro se desplaza sobre la superficie sobre ruedas. La eliminación de la superficie de algunos revestimientos antiincrustantes puede mejorar el rendimiento al exponer una capa nueva con materiales activos más concentrados. [1]
- Cepillo rotatorio
- Chorro de agua
- Chorro de agua a alta presión: cuando se aplica correctamente, el chorro de agua a alta presión puede proporcionar niveles aceptables de limpieza sin dañar los revestimientos antiincrustantes ni liberar toxinas al medio ambiente, pero esto requiere un control bastante preciso del ángulo del chorro y la distancia desde la superficie, y la duración del impacto. En otras circunstancias, el chorro de agua se puede utilizar para eliminar la pintura. El chorro de agua se puede aplicar manualmente por buzos, con carros operados por buzos o con ROV. [1] Se pueden utilizar presiones de entre 200 y 600 bares en el chorro de agua a alta presión. Las tasas de limpieza son generalmente más bajas bajo el agua que con el barco en dique seco, donde son posibles tasas de 200 m 2 por hora. Una suciedad excepcionalmente pesada puede reducir la tasa a 20 m 2 por hora. Con suficiente presión (alrededor de 750 bares), el revestimiento de hormigón dañado se puede eliminar de las tuberías de acero sin dañar el acero. Hay boquillas especiales disponibles para el chorro entre superficies paralelas y dentro de las tuberías. La geometría del chorro afecta la tasa de limpieza. Un chorro circular tiene el máximo impacto sobre la contaminación, pero el área afectada es relativamente pequeña. Un chorro en abanico incide sobre una franja mucho más amplia, pero con menos impacto, y el ancho y el impacto de un chorro en abanico se ven fuertemente afectados por la distancia entre la boquilla y la superficie. Cuando un chorro en abanico es efectivo, la distancia y el ángulo óptimos se pueden descubrir mediante experimentos, y a menudo variarán a lo largo de la superficie. Los depósitos blandos o elásticos pueden desprenderse en láminas coherentes si se los aplica con un ángulo de alrededor de 30 a 60° respecto de la superficie. Los depósitos más frágiles tenderán a romperse a medida que se desprenden, y pueden necesitar un ángulo de aplicación más cercano a la perpendicular a la superficie. [2] : ch40
- Chorro de agua abrasivo: este sistema está diseñado para eliminar contaminantes, revestimientos y productos de corrosión hasta el sustrato. La granalla abrasiva queda atrapada en el chorro de agua y el impacto de la granalla tiene una acción limpiadora agresiva.
- Chorro de agua por cavitación: este sistema utiliza chorros de agua que contienen huecos de cavitación de vapor de agua, generados por ultrasonidos en la boquilla, que desarrollan altas presiones de impacto localizadas sobre superficies duras cuando las burbujas implosionan en la superficie que se va a limpiar. Se afirma que esto causa menos daño a los revestimientos de la superficie que el chorro de alta presión y reduce el riesgo para el operador. El chorro de cavitación puede eliminar incrustaciones, pintura suelta y óxido, sin dañar la pintura en buen estado cuando se usa correctamente, pero puede erosionar los revestimientos de pintura ablativos y autopulimentantes si se aplica demasiado cerca o durante demasiado tiempo. Las herramientas incluyen pistolas de mano, carros de buceo y autopropulsados y, potencialmente, también sistemas robóticos. Hay sistemas de succión para recuperar desechos, y los desechos se pueden tratar o filtrar. [1]
Captura y tratamiento de residuos
Dependiendo del motivo de la limpieza del fondo, puede ser conveniente capturar y tratar los desechos desprendidos de la superficie. Si el propósito es eliminar especies exóticas potencialmente invasivas, entonces deben eliminarse del agua o eliminarse. Si los organismos no representan un problema, puede ser necesario contener las toxinas liberadas del revestimiento antiincrustante. [1]
Impacto ambiental
La limpieza de estructuras y embarcaciones con agua puede distribuir los contaminantes de la superficie en una zona donde podrían resultar nocivos. Existen dos preocupaciones principales:
- Liberación de organismos exóticos potencialmente invasores. Esto es un problema principalmente cuando la superficie contaminada se encuentra en un buque que ha viajado desde una región ecológica diferente y está cubierta de especies ajenas a la región donde se limpia. [1]
- Liberación de toxinas que pueden degradar el medio ambiente local. Esto es un problema cuando la superficie tiene una capa de pintura antiincrustante debajo de la capa de suciedad. [1]
Efectos sobre el sustrato
Algunas tecnologías de limpieza pueden causar daños importantes o degradación del sustrato, en particular la eliminación o abrasión excesiva de recubrimientos protectores o biológicamente activos de la superficie. En algunos casos, la eliminación de la capa superior de una pintura antiincrustante puede exponer pintura que tiene una mayor concentración de biocidas activos, lo que puede reactivar la pintura. [1]
Referencias
- ^ abcdefghijkl Morrisey, Donald; Woods, Chris (noviembre de 2015). Tecnologías de limpieza en el agua: revisión de la información. Documento técnico del MPI n.° 2015/38 preparado para el Ministerio de Industrias Primarias (informe). Wellington, Nueva Zelanda: Ministerio de Industrias Primarias. ISBN 978-1-77665-128-3. ISSN 2253-3923 – vía www.researchgate.net.
- ^ Jameson, Grant. Nuevo manual de buceo comercial con aire . Durban, Sudáfrica: Centro de buceo profesional.
