Como transportador marítimo móvel, a fiabilidade do sistema de proteção contra incêndios do navio está diretamente relacionada com a segurança da vida da tripulação, da segurança do navio e do ambiente ecológico marinho. O sistema de extinção de incêndio com dióxido de carbono é amplamente utilizado na prevenção e controlo de incêndios em áreas-chave como salas de máquinas de navios e porões de carga, devido às suas vantagens de equipamento não tóxico, não manchante e bom desempenho de isolamento, e as mangueiras e conectores de descarga usados para transportar dióxido de carbono no sistema, como componentes centrais da transmissão, precisam de cumprir os requisitos de resistência à alta pressão, adaptação ao ambiente marinho e certificação rigorosa da sociedade de classificação, que é o elo fundamental para garantir o funcionamento eficiente do sistema de extinção de incêndios.
1. Cenários de aplicação especiais e requisitos de certificação para mangueiras de extinção de incêndio de dióxido de carbono marinho
O sistema de extinção de incêndio por dióxido de carbono do navio adota normalmente um modo de armazenamento de alta pressão, com uma pressão de funcionamento até 14,7MPa quando a temperatura ambiente é inferior a 53°C, e precisa de suportar condições de trabalho severas, como vibração contínua, corrosão de névoa salina marinha e alternância de temperaturas altas e baixas durante a navegação do navio, tendo de cumprir a Convenção Internacional para a Segurança da Vida no Mar (SOLAS) e as especificações das sociedades nacionais de classificação. Por isso, o uso de produtos não certificados é estritamente proibido para mangueiras de descarga marítima, e estas precisam de ser certificadas por sociedades de classificação autorizadas antes de poderem ser aplicadas, o que é o pré-requisito fundamental para garantir que o sistema não infiltre ou rompa numa emergência e consiga uma extinção de incêndio precisa.
Atualmente, a mangueira especial mais utilizada no setor marítimo, o núcleo é composto pelos modelos FLEXOR 1SN (fio trançado de camada única) e 2SN (fio de aço de dupla camada entrançado), que são precisamente adaptados às necessidades de transporte de alta pressão do conjunto de cilindros do sistema de extinção de incêndio de dióxido de carbono do navio, podendo cobrir as necessidades de transmissão de gás sob diferentes condições de trabalho consoante o nível de pressão, cenário de disposição e distância de transporte do grupo de cilindros, sendo os componentes flexíveis centrais da ligação entre o grupo de cilindros e a tubulação do sistema.
2. As características centrais das mangueiras de extinção de incêndio marinhas de dióxido de carbono marinho convencionais
(1) FLEXOR 1SN (Mangueira de Aço Trançada de Camada Única)
O FLEXOR 1SN é uma mangueira entrançada de aço de camada única, concebida para as condições convencionais de trabalho de alta pressão do grupo de cilindros do sistema de extinção de incêndio de dióxido de carbono do navio; a principal vantagem é que passou a certificação da Sociedade Francesa de Classificação (BV), cumpre totalmente a especificação "Convenção Internacional para a Segurança da Vida no Mar" (SOLAS) e é utilizada principalmente para transmissão de gás entre conjuntos de cilindros pequenos e médios (o número de cilindros num único grupo ≤20 garrafas) e válvulas de distribuição, sendo amplamente adaptada à configuração de oleodutos de incêndio de vários navios comerciais e navios especiais, sendo o produto preferido para cenários convencionais de pressão.
Este modelo adota a estrutura padrão 1SN de "camada interna de borracha sintética resistente ao ar + camada única de reforço trançado com fio de aço de alta resistência + camada exterior protetora", o que corresponde com precisão à pressão de trabalho convencional de 14,7 MPa do conjunto de cilindros de dióxido de carbono do navio (quando a temperatura ambiente é inferior a 53°C). A trança de fio de aço de camada única pode fornecer resistência à pressão à tração suficiente, e a pressão de rebentação atinge mais de 4 vezes a pressão nominal, o que pode resistir eficazmente ao impacto de alta pressão no momento da abertura do grupo do cilindro e eliminar o risco de rutura da estrutura. A camada interior de borracha é feita de borracha sintética resistente a gases de alta qualidade, que possui excelentes propriedades de vedação, podendo bloquear eficazmente a penetração do gás dióxido de carbono e evitar a perda de pressão durante o armazenamento a longo prazo dos grupos de cilindros. A camada exterior é um material de poliuretano perfurado por agulha, que apresenta excelente resistência ao desgaste, resistência ao ozono, resistência à corrosão de hidrocarbonetos e pode resistir calmamente à perda por fricção causada pelo spray salino marinho, erosão ultravioleta e vibração do casco na área do agrupamento do cilindro.
A sua temperatura de funcionamento varia entre -40°C e +100°C, o que é adequado para o ambiente de trabalho de alta e baixa temperatura dos conjuntos de cilindros em diferentes mares do mundo, sem proteção térmica adicional. Ao mesmo tempo, tem excelente flexibilidade, com um raio mínimo de flexão de apenas 7 a 10 vezes o diâmetro do tubo, que pode adaptar-se de forma flexível ao espaço estreito da suspensão centralizada e instalação do conjunto de cilindros do navio, ajustar com precisão o caminho de ligação entre a saída da válvula do cilindro e a válvula de distribuição, absorver eficazmente o impacto da tensão da vibração de navegação na interface do tubo do grupo do cilindro, reduzir os danos na junta e ter em conta a conveniência da instalação e a fiabilidade a longo prazo.
(2) 2SN (mangueira entrançada com fio de aço de dupla camada)
O modelo 2SN é uma mangueira entrançada de aço de dupla camada, que passou pela dupla certificação do American Bureau of Shipping (ABS) e do China Bureau of Shipping (CCS), e foi concebido para conjuntos de cilindros de sistemas de extinção de dióxido de carbono de grandes navios, conjuntos de cilindros de armazenamento de alta pressão e cenários de transporte de longa distância, sendo adequado para um conjunto centralizado com um único conjunto de cilindros > 20 garrafas, que pode satisfazer as necessidades de transmissão de gás de pulverização multi-garrafas sob condições de trabalho de alta pressão, e tem forte compatibilidade, podendo cumprir as especificações de instalação de vários conjuntos de cilindros de navios, tanto nacionais como internacionais.
Este modelo adota a estrutura padrão 2SN de "camada interna interna de borracha sintética resistente a altas e baixas temperaturas + camada dupla de reforço entrançado de fio de aço de alta resistência + camada exterior protetora de borracha", a resistência à compressão e à rutura são muito melhoradas em comparação com o modelo 1SN, e a pressão de rebentação pode atingir 5 vezes a pressão nominal, o que consegue lidar calmamente com o impacto instantâneo de alta pressão de múltiplas garrafas em grandes grupos de cilindros abertos ao mesmo tempo, bem como com a perda de pressão durante transportes de longa distância. O desempenho de vedação da camada interna de borracha é estável, o que pode bloquear eficazmente a penetração do gás dióxido de carbono, garantir que a pressão global do grupo do cilindro é constante e evitar afetar a dose de extinção devido a fugas de gás. A camada exterior é feita de borracha sintética especial com resistência à corrosão antiestática, anti-manchas de óleo e à pulverização salina, adequada para o ambiente de poluição por óleo, alta humidade e erosão por névoa salina em redor do conjunto de cilindros da sala das máquinas do navio, e não é fácil de envelhecer e rachar.
A sua gama contínua de temperatura de funcionamento varia de -40°C a 125°C, com melhor resistência a altas e baixas temperaturas, e pode adaptar-se às condições de funcionamento dos conjuntos de cilindros em mares extremos. Com a estrutura de dupla camada de fio de aço entrançado, a resistência à fadiga e vibração do produto é significativamente aumentada e, após dezenas de milhares de testes de ciclo de pressão e fadiga por flexão, pode operar de forma estável sob múltiplas condições de trabalho, como standby estático prolongado do grupo do cilindro, impacto de abertura de emergência e vibração contínua do casco, e não é propenso ao problema de quebra da camada de arame e queda da camada de borracha. Ao mesmo tempo, tem excelente desempenho de flexão, que pode adaptar-se de forma flexível ao complexo layout de ramos de condutas de grandes grupos de cilindros, e é conveniente de instalar e manter, o que pode reduzir efetivamente o custo de manutenção posterior das condutas de grupos de cilindros.
3. Especificações e características de adaptação das juntas correspondentes
Como nó chave que liga a mangueira a cilindros de gás, válvulas de distribuição, bicos e outros componentes, a sua vedação, resistência à pressão e adaptabilidade afetam diretamente a fiabilidade global do sistema. Neste cenário, as especificações comuns na indústria são conexões macho BSP de 1/2 polegada e conexões de mangueira fêmea W21.8, que podem ser usadas em conjunto para alcançar acoplamento preciso entre mangueiras e componentes do sistema, garantindo a estanqueidade e estabilidade do fornecimento de gás a alta pressão.
O encaixe de rosca macho BSP de 1/2 polegada adota o padrão imperial de rosca, que se divide em dois tipos: BSPP (rosca paralela) e BSPT (rosca afilada), dos quais a rosca BSPT tem um afunilamento de 1:16, dependendo do ajuste por interferência das roscas interior e exterior para conseguir vedação, e é usada com correia de matéria-prima ou selante de rosca, que pode prevenir eficazmente a fuga de gás dióxido de carbono a alta pressão; As roscas BSPP são seladas através de juntas nas extremidades e são adequadas para cenários com elevada precisão de vedação. Esta junta de especificação é geralmente feita de aço inoxidável ou latão, que possui excelente resistência à corrosão e resistência à compressão, pode suportar o impacto de alta pressão do sistema de extinção de incêndio por dióxido de carbono e resiste à corrosão do névoa salina marinha, evitando falhas na ligação causadas pela ferrugem da junta.
A conexão de mangueira fêmea W21.8 é uma ligação especial para mangueiras de incêndio, as suas especificações de rosca são precisamente adaptadas às válvulas, bicos e outros componentes do sistema de extinção de dióxido de carbono marinho, e adota-se o método de instalação de fixação, sendo a ligação firme e fácil de desmontar, o que é conveniente para a substituição e manutenção da mangueira na fase posterior. A junta está equipada com uma vedação especial para melhorar ainda mais o desempenho da vedação, evitar fugas de gás na junta e ter boa resistência à vibração, que pode adaptar-se às condições de vibração durante a navegação do navio e garantir a estabilidade a longo prazo da peça de ligação.
4. Precauções de aplicação e pontos de manutenção
Tendo em conta a particularidade do sistema de proteção contra incêndios do navio, as mangueiras e acessórios especiais precisam de seguir rigorosamente as especificações de manutenção durante a utilização: a mangueira deve ser inspecionada anualmente para verificar se existem problemas como desgaste, fissuras, envelhecimento, etc., e deve ser substituída à força num intervalo não superior a 10 anos para garantir que o desempenho cumpre o padrão; As juntas devem ser regularmente verificadas quanto à integridade da rosca e ao estado da vedação, remover óleo superficial e ferrugem, aplicar óleo lubrificante em parafusos, porcas e outros componentes para evitar ferrugem da rosca, e simular testes de ligação para verificar riscos de fugas.
Além disso, a combinação de mangueiras e conectores deve seguir o princípio de "mesma especificação e mesmo material", e é estritamente proibido misturar conectores não certificados ou produtos de especificações diferentes para evitar falhas de ligação devido a adaptação inadequada. Quando um navio é inspecionado pela Supervisão do Estado do Porto (PSC) no porto, os documentos de certificação, os registos de manutenção e a aparência das mangueiras e acessórios são os itens chave da inspeção, e as informações relevantes devem ser devidamente mantidas para garantir o cumprimento dos requisitos internacionais de navegação.
Em resumo, os modelos FLEXOR 1SN e 2SN adaptam-se a diferentes necessidades com estruturas diferenciadas, correspondendo aos cenários de transmissão de gás de conjuntos convencionais de cilindros de pressão pequenos e médios e grandes conjuntos de cilindros de alta pressão, respetivamente, e estão equipados com rosca macho BSP de 1/2 polegada e conector fêmea W21.8 para formar uma solução completa de transmissão para conjuntos de cilindros e condutas de sistemas de extinção de incêndio. A sua estrutura padronizada, certificação autoritária e adaptabilidade às condições de trabalho marítimas proporcionam garantias fiáveis para o funcionamento seguro dos conjuntos de cilindros de dióxido de carbono dos navios, sendo os componentes essenciais dos sistemas modernos de proteção contra incêndios de navios.
