11 de agosto de 2013

La locomotora de Vapor, como funcionaban y se mantenían. La Caldera, el cuerpo cilíndrico.

El cuerpo cilíndrico de la Caldera

Caja de fuegos, cuerpo cilíndrico y caja de humos de una locomotora de vapor.
Fotografías del libro Les locomotives à vapeur unifiées 241P, 240P, 150P" de Bernard Collardey et André Rasserie, ISBN 2-902 808-93-3

La caldera, era también conocida con las denominaciones de aparato de vaporización o generador y era la parte que producía el vapor, el cual, encerrado en la caldera, cuando la combustión era correcta, llegaba a adquirir una presión, y por medio de un aparato maniobrado por el maquinista, pasaba a la caja de distribución y luego a los cilindros, donde su fuerza elástica era utilizada para el movimiento de la máquina y consiguiente remolque del convoy.

Entendamos como fuerza elástica la diferencia de volumen que ocupa el agua en su estado líquido y en forma de vapor, siendo este último mucho mayor y el cual se mide en Atmósferas.  Esta diferencia de volumen, generaba presión, la cual generaba movimiento, veamos como ocurría. En el proyecto para la construcción de una caldera se tomaba muy en cuenta, la superficie de caldeo; la cual, debía producir una cantidad de vapor superior a la que ordinariamente se consume, por motivos de pérdidas que veremos mas adelante.

Entre los diversos sistemas de calderas, vamos a estudiar la llamada de alta presión, porque la tensión del vapor a que generalmente trabaja la máquina, es de 10 atmósferas. Básicamente, entendiendo el funcionamiento de ésta, el resto son más fácilmente asimilables. 

Estaba compuesta de un cuerpo cilíndrico (B), de la caja de fuego (A) y de la caja de humo (C) de la siguiente figura; comprendía como superficies calentadas el hogar y los tubos, además de un depósito de agua y una cámara de vapor.





Las partes del aparato en contacto directo con las llamas se les daba el nombre de superficies directas de caldeo (hogar), y se llamaban superficies indirectas de caldeo las que solamente están en contacto con los gases de la combustión, los cuales estaban notablemente enfriados en comparación con la primera.

La caja de fuego solía ser rectangular y comprendía una caja exterior y otra interior, llamada ésta propiamente hogar. En el hogar tenía efecto la combustión, habitualmente de carbón, en forma mineral, aunque también podía utilizar, vegetal, madera, y variados materiales, incluso fuel en sus últimas versiones. El cuerpo cilíndrico contenía en su interior una serie de tubos, llamados de calefacción, que servían para formar las corrientes de llama. 


Indicadas superficialmente las partes que componen una caldera, pasaremos a describir el objeto particular de cada una de ellas.

Cuerpo cilíndrico

Como indica su nombre era un cuerpo cilíndrico de tres o cuatro secciones formados por planchas de hierro de calidad superior o de acero, ensamblados a cruzamiento por una o dos hiladas de roblones, constituían un tubo cuyo extremo anterior estaba unido a la caja de humo, y el extremo posterior lo a la caja de fuego.

Dibujo: Luigi Chiesa
El roblón es una pieza similar a un tornillo pero sin rosca que se introducía en los agujeros de las chapas metálicas de la unión a realizar. Posteriormente, la punta del mismo (parte opuesta a la cabeza), se calentaba hasta alcanzar una temperatura suficiente para moldearla, dándole, generalmente, la misma forma que la cabeza. De esta forma las chapas metálicas quedan unidas.

Pocas eran las reparaciones de una caldera que había que hacer en el cuerpo cilíndrico, puesto que si estaba bien construida, aseguraba la hermeticidad, que impedía fugas de vapor o de agua por las costuras, aun así en caso de fugas en los roblones esta se detectaba por el color blanquecino que a su paso dejaba el vapor en el metal.

"Cerrado" de un roblón.
En tal caso se sustituía el roblón, aunque con el tiempo, estas sustituciones se fueron haciendo con tornillos de alta resistencia.

Las grietas que después de cierto tiempo de servicio se presentan generalmente en la parte inferior de los anillos, si bien eran originadas por corrosiones o defectos del metal, se aceleraban notablemente por negligencia o desidia del personal de mantenimiento con respecto al lavado de la caldera.

La gran cantidad de sales o materias sólidas compuestas de carbonato y sulfato de cal que las aguas contenían en disolución, y que con la ebullición se depositan en el fondo, se acumulaban en proporción considerable cuando el lavado era defectuoso y aceleraban la corrosión del metal, hasta el punto de agrietarse o rajarse.

Se observaba generalmente este deterioro en el anillo que iba unido a la caja de fuego o en el de la caja de humo; aunque más comúnmente en este último.

Roblonando desde fuera en fábrica.
Fotografías del libro Les locomotives à vapeur unifiées 241P, 240P, 150P" de Bernard Collardey et André Rasserie, ISBN 2-902 808-93-3
Descubierto el cuerpo cilíndrico para inspeccionar un escape, si se observaba que provenía de una grieta se cercionaban con el martillo, de la extensión que presentaba, por el sonido del metal; y acto seguido se superponía una plancha de cobre, de dimensiones convenientes para ser roblonada.

A fin de asegurar la hermeticidad, se cortaba oblicuamente con un cincel los bordes de la plancha, redondeando los ángulos en todo el espesor de ésta. En este caso se preparaba la plancha antes de fijarla, y, después de fijada, se pulía los bordes.

La curvatura que afecta la plancha hacía necesario interponer una arandela delgada de cobre a fin de que la cabeza o tuerca apriete en toda su superficie de contacto, cundo se usaban tornillos en vez de roblones.

Habría que entender que las anteriores reparaciones en el cuerpo cilíndrico estaban ejecutadas estando colocados los tubos de calefacción. Mas si con la reparación coincidía el cambio de los tubos, se presentaba la facilidad de entrar el operario en el cuerpo cilíndrico , y entonces el cambio de roblones se hacía por otros  y de esta manera si se presentaban estorbos en la parte exterior para formar la segunda cabeza, podía operarse por el interior del cuerpo. 

Roblonando desde dentro en fábrica.
Fotografías del libro Les locomotives à vapeur unifiées 241P, 240P, 150P" de Bernard Collardey et André Rasserie, ISBN 2-902 808-93-3
El operario debía asegurarse de que este trabajo no adoleciese de defectos, ya sea al hacer la robladura a mano, ya por la mala calidad del hierro. De otro modo podría quedar flojo el roblón, y ser inútil el trabajo por no resultar el apretado necesario para la hermeticidad. 

Si la colocación de un roblón era buena, completaba el apretado que debía efectuar la contracción que sufría el metal cuando se enfriaba.

En los Depósitos se aprovechaba la coyuntura de estar separados los tubos de calefacción para limpiar la caldera por medio de raspadores, y en algunos casos debía hacerse cuidadosamente con una piqueta, a fin de despojarla de las materias sólidas adheridas a las paredes del metal; y realizar luego una visita minuciosa a todos los elementos, así como a diferentes partes del hogar, para proceder a continuación al cambio de piezas que las corrosiones tendían a destruir. 

El éxito de ciertas reparaciones era tanto más satisfactorio, cuanto mayor era la facilidad con que podía trabajarse en el interior, por lo que estas reparaciones solían hacerse en el deposito o en las revisiones, aunque no dudo que algún maquinista o fogonero realizara tareas de fortuna para llegar a su destino en alguna que otra ocasión.

No hay comentarios:

Publicar un comentario