Il sintomo

Durante il normale servizio di macchina, uno dei gruppi elettrogeni diesel in funzione segnala un allarme di alta temperatura dell’acqua dolce di raffreddamento.

Fino al giorno precedente il motore aveva lavorato regolarmente, senza presentare anomalie. Il carico elettrico è nei limiti previsti, ma la temperatura dell’acqua è aumentata considerevolmente, fino a raggiungere la soglia di allarme.

Che cosa può essere successo?

La prima cosa che potrebbe venire in mente a un allievo ufficiale di macchina è un refrigerante sporco o incrostato. È una possibilità, certamente, ma non è l’unica.
Per individuare la causa bisogna conoscere il funzionamento dell’impianto e comprendere quali anomalie possono impedire al motore di smaltire correttamente il calore prodotto durante il servizio.

Perché questo allarme è importante

L’acqua dolce di raffreddamento mantiene le parti del motore entro le temperature previste dal costruttore.

Se la temperatura aumenta eccessivamente, possono verificarsi condizioni dannose per il motore. Inoltre, nei gruppi elettrogeni marini, l’allarme di alta temperatura può essere seguito dall’arresto automatico del motore, quando viene raggiunta la soglia prevista dal sistema di protezione.

Questo significa che un problema al raffreddamento può avere conseguenze anche sulla continuità dell’alimentazione elettrica di bordo.

Di fronte a un allarme reale, quindi, la prima preoccupazione deve essere la sicurezza del gruppo e dell’impianto elettrico, seguendo le procedure di bordo e le indicazioni del costruttore.

La temperatura indicata è quella reale?

Prima di cercare un guasto nel circuito di raffreddamento, è opportuno verificare che il valore indicato sia attendibile.

Il sensore di temperatura potrebbe essere difettoso, oppure potrebbe esserci un problema al cablaggio, al trasmettitore o allo strumento di indicazione.

Un primo controllo può essere effettuato confrontando il valore con eventuali altri strumenti disponibili.

Si può utilizzare anche una pistola termica a infrarossi, misurando la temperatura superficiale della tubazione in prossimità del sensore. Bisogna però ricordare che la pistola misura la temperatura esterna della superficie, non direttamente quella dell’acqua, e che le superfici metalliche lucide possono alterare la lettura.

Questo controllo può aiutare a individuare una discordanza, ma non autorizza a ignorare l’allarme finché non sia stata accertata la reale condizione del motore.

Il livello dell’acqua nella cassa di espansione

Un’altra verifica importante riguarda il livello dell’acqua dolce nella cassa di espansione.

Se il livello è diminuito sensibilmente, potrebbe esserci una perdita nel circuito. Una quantità insufficiente di refrigerante può favorire la presenza d’aria, compromettere la circolazione e provocare un aumento della temperatura.

Occorre quindi verificare il livello secondo le procedure previste e osservare se vi siano tracce di perdite da tubazioni, flange, raccordi o altri componenti dell’impianto.

Naturalmente, non bisogna aprire tappi o collegamenti di un circuito caldo e pressurizzato: il rischio di ustioni è elevato.

La pompa di circolazione funziona correttamente?

Anche se il livello dell’acqua è regolare, il motore può surriscaldarsi quando la portata del refrigerante è insufficiente.

La pompa di circolazione dell’acqua dolce può essere trascinata meccanicamente dal motore oppure azionata da un motore elettrico indipendente, a seconda della costruzione dell’impianto.

Una pompa che gira non garantisce necessariamente la portata richiesta. Un problema alla girante, la presenza d’aria nel circuito oppure una restrizione al passaggio dell’acqua possono ridurre la circolazione.

È importante anche verificare la posizione delle valvole dell’impianto, soprattutto se sono stati eseguiti recentemente interventi di manutenzione.

Una valvola rimasta parzialmente chiusa può limitare la portata e contribuire all’aumento della temperatura.

La valvola termostatica

La valvola termostatica regola il percorso dell’acqua di raffreddamento, consentendo al motore di raggiungere e mantenere la corretta temperatura di esercizio.

Se rimane bloccata in una posizione che limita il passaggio verso il refrigerante, l’acqua continua a circolare senza essere raffreddata nella misura necessaria.

Di conseguenza, la temperatura del motore può aumentare fino a raggiungere la soglia di allarme.

Anche questa è una causa da considerare, senza però concludere che la valvola sia difettosa prima di aver verificato gli altri parametri.

Il circuiti di raffreddamento HT e LT

Su molti motori diesel marini il sistema di raffreddamento è suddiviso in due circuiti: alta temperatura (HT) e bassa temperatura (LT).

Il circuito HT è normalmente destinato al raffreddamento delle camicie e delle testate del motore, mentre il circuito LT provvede al raffreddamento di altre apparecchiature e, in determinate configurazioni, sottrae calore anche al circuito HT attraverso uno scambiatore.

Questo significa che la pompa HT potrebbe funzionare correttamente, ma la temperatura dell’acqua del motore potrebbe comunque aumentare a causa di un’anomalia nel circuito LT.

Per esempio, se la pompa LT non garantisce la portata necessaria, lo scambiatore tra i due circuiti non riesce a sottrarre sufficiente calore all’acqua HT.

Il risultato è un aumento della temperatura dell’acqua del motore, anche se il problema ha origine in un altro circuito.

Per questo motivo è importante conoscere lo schema dell’impianto e non limitarsi a controllare soltanto il circuito nel quale viene segnalato l’allarme.

Lo scambiatore di calore e la sua efficienza

Una delle cause più comuni da prendere in considerazione è una riduzione dell’efficienza dello scambiatore di calore.

Depositi, incrostazioni e ostruzioni possono ridurre lo scambio termico, impedendo all’acqua di raffreddarsi adeguatamente.

Ma uno scambiatore può funzionare male anche quando non è particolarmente sporco.

Se la portata del fluido che deve asportare il calore è insufficiente, l’acqua del motore può comunque raggiungere temperature elevate.

In un impianto raffreddato ad acqua di mare, per esempio, bisogna considerare anche un filtro ostruito, una pompa dell’acqua di mare che non garantisce la portata necessaria oppure una restrizione nel circuito.

Prima di decidere di aprire e pulire il refrigerante, è quindi opportuno confrontare le temperature e, dove disponibili, le pressioni dei circuiti interessati.

L’importanza di ragionare prima di intervenire

Un gruppo elettrogeno che raggiunge l’allarme di alta temperatura dell’acqua presenta una condizione che non deve essere sottovalutata.

Non bisogna però attribuire immediatamente il problema al primo componente che viene in mente.

La temperatura potrebbe essere indicata in modo errato, il livello dell’acqua potrebbe essere insufficiente, una pompa potrebbe non garantire la portata necessaria, una valvola termostatica potrebbe funzionare male oppure il circuito LT potrebbe non riuscire a sottrarre calore al circuito HT.

Anche lo scambiatore, le valvole e le condizioni generali di circolazione devono essere valutati in relazione alla costruzione dell’impianto.

L’obiettivo non è controllare ogni componente senza un criterio, ma utilizzare i parametri disponibili per restringere progressivamente il campo delle possibili cause.

Le verifiche descritte in questo approfondimento rappresentano alcune delle possibili direzioni di analisi e non un elenco esaustivo delle cause. Ogni situazione deve essere valutata considerando la configurazione dell’impianto, le condizioni operative e le indicazioni del costruttore.

Cosa portarsi a bordo?

Quando a bordo si presenta un allarme di alta temperatura dell’acqua di raffreddamento, la prima cosa è valutare la gravità della situazione e adottare le misure necessarie per la sicurezza del gruppo elettrogeno e dell’impianto elettrico.
Una volta verificata l’attendibilità delle indicazioni, bisogna ragionare sull’intero impianto di raffreddamento, confrontando temperature, pressioni e altri parametri disponibili, senza attribuire immediatamente il guasto al primo componente che viene in mente.
La lezione da ricordare è semplice: l’allarme indica dove si manifesta un problema, ma non necessariamente dove si trova la sua causa.
A bordo, saper interpretare i parametri e prendere decisioni motivate è importante quanto conoscere il funzionamento dei singoli componenti.