PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Memoria explicativa
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez E.T.S.I. NAVALES
Memoria explicativa Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
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INDICE
1. ESPECIFICACIONES DE PROYECTO ......................................................... 3
2. ANÁLISIS DE LA MISIÓN Y FILOSOFÍA DEL PROYECTO: ......................... 4
3. PROBLEMAS QUE PLANTEA EL PROYECTO Y SOLUCIONES ADOPTADAS ..................................................................................................... 8
4. CRITERIOS APLICADOS ............................................................................ 10
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1. ESPECIFICACIONES DE PROYECTO
Tutor: José M. de la Viña.
Tipo de buque: Petrolero de productos.
Tipos de carga: Productos ligeros del petróleo.
Peso muerto: 40.000 TPM.
Volumen de tanques de carga: 50.000 m3
Reglamentos: Los últimos aplicables según normativa vigente.
Clasificación y cota: LR Primeras cotas de casco y máquinas.
Velocidad en pruebas: 15.5 nudos al 85% MCR y 18% margen de servicio.
Autonomía: 10.000 millas
Sistema de propulsión: A definir.
Alojamientos: 22
Otros requerimientos: Justificar número de segregaciones de carga.
Capacidad de descarga máxima en 18 horas.
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2. ANÁLISIS DE LA MISIÓN Y FILOSOFÍA DEL PROYECTO:
El análisis de la filosofía de este proyecto y de la misión a la que se va a
encomendar el buque se ha basado en el tipo de carga y la autonomía del
buque.
Este buque va a estar destinado al transporte de productos ligeros del petróleo,
también denominados “limpios” o “blancos”, y que son: gasolinas, gasóleos,
naftas y querosenos. Estos productos son los más ligeros, con un rango de
densidades entre 0.63 y 0.9, y como consecuencia los petroleros de productos
tienden a ser buques de volumen. Así mismo son cargas de gran valor, que
exigen tanques de carga revestidos y una correcta segregación que evite la
contaminación de un producto por residuos de otro.
Los petroleros de productos pueden realizar tres tipos principales de tráficos:
De distribución: Transporte relativamente corto entre la refinería y los diferentes
consumidores.
De compensación o equilibrado: Transporte a distancia corta o media de ciertos
productos con exceso de demanda en unas zonas y exceso de producción en
otras.
De pre-distribución: Transporte de largo recorrido entre las refinerías situadas
en las zonas de producción y las zonas industrializadas consumidoras.
Las 10.000 millas de autonomía exigidas en las especificaciones de proyecto
nos llevan a pensar, en un primer momento, que el buque va a ser destinado a
un tráfico de pre-distribución ó a un tráfico de compensación con mayores
intervalos de tiempo entre repostajes. Sin embargo, debe tenerse en cuenta el
uso real al que el armador somete al buque en el día a día. Una práctica
relativamente común consiste en no embarcar todo el combustible del motor
principal que el buque es capaz de almacenar, pudiendo así el armador cargar
productos de mayor densidad que los previstos en el diseño del buque, sin
superar el calado máximo permitido por el disco de carga máxima.
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Este razonamiento nos ha llevado a establecer que el tipo de tráfico más
realista que va a llevar a cabo este buque es de compensación ó equilibrado.
Actualmente, este tipo de tráfico lo realizan buques con un máximo de 3 ó 4
segregaciones.
Una vez definida la misión a la que se va a destinar el buque, hemos analizado
las restantes especificaciones de proyecto para identificar otras exigencias que
puedan determinar nuestras opciones de diseño.
En el caso de este buque, lo más significativo es la exigencia de un volumen de
tanques de 50.000 3m , que unida al peso muerto exigido, nos va a determinar
la densidad de la carga a transportar, y por tanto el tipo de producto ligero del
petróleo al que va a estar destinado el buque.
Para calcular la densidad de la carga hemos partido de la expresión del peso
muerto:
( ) aguavíveresntripulaciópertrechosaceiteecombustiblacac PPPPPPVTPM ++++++×= argarg ρ
El peso del combustible lo hemos obtenido a partir de la expresión:
VCKPA
P becombustibl ×
××××= 610
85,0
A : Autonomía en millas.
bP : Potencia del motor en Kw.
K : 1,1; factor que incluye la maquinaria auxiliar.
C : Consumo del motor principal, tomando 180 g/Kwh.
V : Velocidad del buque en nudos.
Estimando una potencia del motor principal de 11.200 Kw, obtenida a partir de
nuestra base de datos, obtenemos un valor:
tP 1,1216combusible =
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El peso de aceite lo hemos calculado teniendo en cuenta únicamente el
destinado al servicio de lubricación, ya que la cantidad almacenada a bordo es
significativamente superior a la de otros posibles servicios (hidráulico ó
térmico). Hemos seguido la recomendación del libro Proyecto básico del buque
mercante y hemos supuesto un peso de aceite del 8% del peso del
combustible, por lo tanto:
tPaceite 97=
Para el peso de la tripulación hemos considerado un peso de 125 kg por
persona, con lo que obtenemos un valor total:
tP 75,2ntripulació =
El peso de los pertrechos varía normalmente entre 10 t y 100 t (Proyecto básico
del buque mercante). Basándonos en proyectos de buques similares hemos
establecido un valor intermedio:
tPpertrechos 20=
El peso de los víveres depende de la singladura más larga que vaya a realizar
el buque, y por tanto de las exigencias del armador. Dado que estamos en una
fase preliminar del proyecto, la dificultad de obtener este valor en buques
semejantes y que se trata de un peso pequeño en comparación con las
restantes componentes del peso muerto, hemos decidido considerar
despreciable este valor en nuestros cálculos.
El peso de agua potable, basándonos en proyectos de buques semejantes, ha
sido fijada en:
tPagua 450=
Entrando con estos valores en la expresión del peso muerto, añadiendo las
especificaciones de proyecto en cuanto a peso muerto y volumen de tanques,
obtenemos el valor de la densidad de la carga:
3carga 76,0 mt=ρ
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El siguiente paso ha sido comparar este valor con los pesos específicos de los
diferentes productos ligeros del petróleo.
Vemos que, a priori, nuestro buque solo podrá cargar gasolina o nafta, o bien
gasóleo o queroseno pero no todo el volumen de carga. Sin embargo, esto es
así sólo en el caso de que el buque haya llenado al máximo los tanques de los
diferentes consumos. Dadas las prácticas en cuanto a cantidades de consumos
embarcadas antes mencionadas, y con el fin de dotar al buque de una mayor
flexibilidad en su explotación comercial, hemos decidido establecer un número
de cuatro segregaciones de carga. Esta capacidad de diferenciación de la
carga, en consonancia con la tendencia actual en este tipo de buques, permitirá
el transporte simultáneo de los cuatro tipos de productos ligeros del petróleo,
aunque sacrificando las cantidades de consumos embarcados, generalmente el
combustible del motor principal.
PRODUCTO PESO ESPECÍFICO
Gasóleo A 0.82-0.85
Gasolina 0.72-0.775
Queroseno 0.8
Nafta 0.73
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3. PROBLEMAS QUE PLANTEA EL PROYECTO Y SOLUCIONES ADOPTADAS
El Convenio IMO establece una serie de principios fundamentales que
caracterizan y están permanentemente presentes en el desarrollo de un
proyecto de estas características:
- La disposición de doble casco en la zona de carga
- La separación de los tanques de lastre y los de carga (lastre segregado)
- Los requerimientos de estabilidad después de averías
Estos tres puntos imponen numerosos condicionantes en lo que se refiere a
estructura, maquinaria, equipos y comportamiento del buque en determinadas
situaciones. Esta normativa, así como la impuesta por el convenio MARPOL y
el Lloyd's Register of Shipping, han estado muy presentes en todo momento.
Puede ser interesante añadir dos cuestiones de gran actualidad hoy en día, en
referencia a este tipo de buques. La primera es la automatización a bordo, los
niveles de control informático y en definitiva, la navegación y la cámara de
máquinas desatendidas son dos planteamientos que cada vez, con más
profundidad, son abordados en estas construcciones.
Otra cuestión, no ajena a todo tipo de polémicas, es la seguridad del transporte
de estos productos. Las consecuencias medioambientales que originan los
accidentes de petroleros, hacen reflexionar sobre la idoneidad de las
soluciones adoptadas (doble casco, lastre segregado…), la necesidad de
nuevas medidas y el régimen de implantación de las mismas.
Las normas del convenio MARPOL sobre la obligatoriedad del doble casco
desde 1992, han derivado en notables cambios estructurales en los petroleros
de productos desde esta fecha. Esto ha obligado a limitar considerablemente la
base de datos de buques similares al de proyecto, que estaba ya de por sí
reducida por tratarse de un buque de alto peso muerto en comparación con la
media.
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Durante la fase de dimensionamiento se decidió dotar al buque de una manga
de 32,2 m que le permitiera atravesar el Canal de Panamá. Esta decisión se
hizo considerando que el resto de las dimensiones principales podían
adaptarse fácilmente a dicho condicionante y que, tal y como se ha apreciado
en un análisis de la flota, suele ser una decisión general en buques de este
tamaño.
Otro problema añadido, por las características del este tipo de buques así
como de su carga, es el referente a la estabilidad en averías. La normativa
impuesta al respecto por la IMO, se ve sin embargo favorecida por el alto grado
de compartimentación y la división longitudinal de tanques de carga,
garantizando, en la mayoría de los casos, el cumplimiento de dichos
requerimientos. Para solucionar este problema se ha compartimentado el
buque con mamparos estancos que dividen la cántara en 14 tanques simétricos
dos a dos.
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4. CRITERIOS APLICADOS
Se recogen a continuación algunos de los criterios que han sido aplicados en
diferentes apartados del proyecto y que, por su generalidad, conviene
mencionar aquí:
- Espiral de proyecto.La metodología general de este proyecto está
basada en la conocida "Espiral de Proyecto ", según la cual las
decisiones tomadas en una primera fase serán analizar de nuevo en
fases posteriores hasta lograr que todos los parámetros adoptados se
correspondan y estén de acuerdo con el resto.
- Coeficientes. Salvo que se diga otra cosa, los coeficientes del buque
están referidos a la eslora entre perpendiculares (LPP).
- Densidades utilizadas:
Agua dulce 1,000 t/m3
Agua Salada 1,025 t/m3
Combustible pesado (IFO 380) 0,950 t/m3
Aceite 0,900 t/m3
Diesel-Oil 0,850 t/m3
- Densidad de la Carga. La necesidad de transportar cuatro
segregaciones diferentes de carga, de distintas densidades, obliga a
establecer algún tipo de criterio al respecto. En general, en aquellos
cálculos en los que intervenga de algún modo la densidad de la carga o
el peso de la carga transportada, se ha decidido trabajar con una
densidad media, cuya estimación se ha realizado considerando el peso
del resto de cargas incluidas en el peso muerto, y el volumen de los
tanques de carga.
- Soluciones estructurales.
Estructura longitudinal en la zona de carga y transversal en los
piques de proa y popa y en Cámara de Máquinas.
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Mamparo longitudinal corrugado en crujía en toda la zona de carga. *
División longitudinal de la zona de carga en siete tanques (catorce en
total).
- Soluciones propulsivas.
Cámara de Máquinas a popa de la zona de carga (obligatorio según
IMO).
Una línea de ejes.
No se dispone hélice de maniobra.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 1: Dimensionamiento
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
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Guillermo Murillo Ibáñez
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INDICE
1. BUQUES DE LA BASE DE DATOS ............................................................... 3 2. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO ............................................................... 6
2.1 Regresiones a partir de buques similares ................................................. 6 2.2 Programa ARQNAVAL ............................................................................ 11 2.3 Formulación ............................................................................................ 12
3. PRIMERA ESTIMACIÓN DE LAS DIMENSIONES DEL BUQUE ................ 14 3.1 Dimensiones principales ......................................................................... 14 3.2 Coeficiente de bloque ............................................................................. 15 3.3 Resumen de los datos correspondientes a la primera alternativa ........... 15
4. GENERACIÓN DE ALTERNATIVAS ........................................................... 16 4.1 Método de generación de alternativas .................................................... 16 4.2 Conjunto inicial de alternativas................................................................ 19 4.3 Estudio de las alternativas ...................................................................... 20
5. ESTUDIO DE LA CIFRA DE MÉRITO Y SELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA ÓPTIMA ........................................................................................................... 24
5.1 Estudio de la cifra de mérito .................................................................... 24 5.2 Selección de la alternativa óptima ........................................................... 30 5.3 Datos adicionales .................................................................................... 30
ANEXO 1: ESTUDIO DE LA VIABILIDAD TÉCNICA DEL PROYECTO .......... 32 A.1.1 Comprobación de la validez del coeficiente de bloque ........................ 33 A.1.2 Comprobación del francobordo ............................................................ 33 A.1.3 Estabilidad inicial ................................................................................. 35
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1. BUQUES DE LA BASE DE DATOS
El objetivo de la base de datos mostrada a continuación es el de obtener unos
valores de partida de las dimensiones, capacidades y parámetros para tener
una idea sólida sobre las dimensiones que ha de tener el buque a proyectar.
Todos los buques presentados han sido seleccionados del libro Tanker
Register de la sociedad de clasificación Lloyd’s Register. Los datos
presentados en esta publicación son escasos para nuestro propósito, por lo
que han sido ampliados consultando las páginas web de las navieras y las
sociedades de clasificación de los distintos buques obtenidas con la ayuda del
registro electrónico www.equasis.com.
Como requerimiento previo más importante se fijó el peso muerto (en el caso
de nuestro buque 40000 t) y se buscaron buques con un peso muerto
comprendido entre los 38000 y 46000 t de peso muerto. El porqué de esta
asimetría respecto al valor pedido se debe a la gran capacidad de los tanques
de carga de nuestro buque (50000 m3) con la que se obtiene una densidad de
a carga menor que la de los buques existentes. Otro de los parámetros que se
ha tenido en cuenta es la velocidad debido a que la requerida en el proyecto
(15,5 kn) es mayor que la de los buques de estas mismas características, así
se han eliminado de la relación de buques aquellos con una diferencia de
velocidad mayor de 1,5 nudos .
Todos los buques de la presente base de datos fueron entregados en fechas
posteriores al año 2002, lo que nos asegura la obtención de unas cifras
acordes con el estado del arte.
El número de buques de este tipo que se asemejan al de este proyecto es
elevado, lo que ha permitido eliminar de la base de datos las dos terceras
partes de los buques que se tenían al principio pero que no se ajustaban
correctamente a nuestros requerimientos, bien por velocidad, capacidad, fecha
de construcción u otro. Tampoco se han tenido en cuenta los buques gemelos.
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De todos los buques, el Seatrout nos ha llamado la atención. Su velocidad y el
peso muerto son ligeramente superiores a los de nuestro buque y al ser un
buque nuevo servirá para comparar los valores que se obtengan en el presente
trabajo. Es el único buque que ha sido seleccionado de la revista Significant
Ships. Más adelante, a la hora de realizar el estudio de las formas, nos
fijaremos en las de un buque diseñado por el astillero Juliana.
En la base de datos se muestran, además de dimensiones, capacidades,
velocidades y potencias, algunas de las relaciones adimensionales que serán
utilizadas a continuación en las regresiones.
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NOMBRE AÑO TPM VOLUMEN Lpp B T D LBD L/B L/D D/T V MOTOR HP Advance II jun-06 46101 51842 174,00 32,20 12,20 19,10 107013,48 5,40 9,11 1,57 B&W.6S50MC-C 12900
An Chi may-03 40015 46060 178,00 31,50 12,80 16,80 94197,6 5,65 10,60 1,31 B&W.6S50MC 11640 Astral Express nov-02 45770 52257 172,25 32,00 12,10 18,80 103625,6 5,38 9,16 1,55 14,5 B&W.6S50MC 11640
Bei Hai Yuan Wang feb-04 45828 184,00 32,20 11,40 17,20 101906,56 5,71 10,70 1,51 14,5 Sulzer 6RTA52U 11390 Ceylon sep-02 46000 50776 172,00 32,20 12,00 18,70 103568,08 5,34 9,20 1,56 14,6 B&W.6S50MC-C 12890
Challenge Plus oct-06 45800 172,00 32,20 12,00 18,70 103568,08 5,34 9,20 1,56 Cielo di Guangzhou ene-06 38788 46113 163,60 29,00 12,30 18,40 87296,96 5,64 8,89 1,50 14,5 B&W.6S46MC-C 10540
Diana jul-05 38500 38737 174,50 27,00 11,60 16,80 79153,2 6,46 10,39 1,45 14 B&W.6S50MC-C 9480 Galahad jun-03 44996 51614 174,00 32,20 11,90 18,80 105332,64 5,40 9,26 1,58 14,6 B&W.6S50MC-C 12900
Hua Hai 6 dic-02 40560 47300 178,00 30,50 11,30 17,00 92293 5,84 10,47 1,50 14,5 B&W.6S50MC 10680 Ninae may-05 38472 38737 176,25 27,40 11,60 16,81 81179,69 6,43 10,48 1,45 14 B&W.6S50MC-C 9480
Nord Mermaid abr-06 38500 176,00 27,40 11,60 16,80 81016,32 6,42 10,48 1,45 Nord Princess ene-06 38500 38737 176,20 27,00 11,60 16,80 79924,32 6,53 10,49 1,45 14 B&W.6S50MC-C 12712
Nordic Pia ago-06 38500 37963 174,50 27,40 11,60 16,80 80325,84 6,37 10,39 1,45 Port Stewart jul-03 38875 44479 163,50 29,00 12,30 18,40 87243,6 5,64 8,89 1,50 14,5 B&W.6S46MC-C 10710
Seatrout jul-06 40600 46256 179,50 32,20 11,00 17,00 98258,3 5,57 10,56 1,55 16 Mit. 8L58/64 15019
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2. PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO
Como se ha comentado, en este primer cuadernillo se trata de conseguir una
primera cifra de aproximación a las dimensiones principales del buque
utilizando para ello tres métodos distintos. El último paso consistirá en
comparar los resultados, analizarlos y seleccionar las cifras buscadas.
2.1 Regresiones a partir de buques similares
Este método consiste en comparar entre sí, mediante gráficas, los distintos
parámetros que determinan las configuraciones geométricas de los buques
como son L, B y D con el volumen de los tanques y las toneladas de peso
muerto. En lugar de utilizar las dimensiones del buque, se utilizarán parámetros
adimensionales resultantes de dividir unas dimensiones por otras: L/B, L/D,
D/T. La relación puntal-calado será tomada en cuenta para determinar la
primera alternativa aun sabiendo que el calado de este buque será
sensiblemente menor, esto es debido al bajo valor de la densidad de carga en
comparación con las cargas de los buques de la base de datos.
El punto de partida de nuestras regresiones será uno de los requerimientos
referidos a la capacidad de carga: bien la capacidad de los tanques o bien las
toneladas de nuestro peso muerto. Uno de esos dos requisitos será más
restrictivo que el otro.
Para saber cuál de ellos es más restrictivo se representara el numeral cúbico
en función de cada uno de ellos y se analizará el resultado.
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Con lo que obtenemos el numeral cúbico introduciendo en la fórmula de la línea
de tendencia el volumen de tanques del buque a proyectar:
LDB= 1.8919·50000 + 6026 = 100621m3
Si hacemos lo mismo con el peso muerto como punto de partida:
y = 1,8919x + 6026,5
75000,00
80000,00
85000,00
90000,00
95000,00
100000,00
105000,00
110000,00
37000 42000 47000 52000
LBD
V
LBD=f(V)
y = 2,6484x ‐ 16.177,6934
75000,00
80000,00
85000,00
90000,00
95000,00
100000,00
105000,00
110000,00
37000 39000 41000 43000 45000 47000
LBD
TPM
LBD=f(TPM)
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Con lo que, para 40000 toneladas de peso muerto, obtenemos un numeral
cúbico de:
LBD=2,6484 · 40000 – 16177,3= 89758,3 m3
El volumen de los tanques que obtendríamos con este valor sustituyéndolo en
la gráfica LBD = f (V) sería menor a 50000 m3 (por ser una línea de tendencia
creciente con LBD).
Por lo tanto el último dato no es válido y el numeral cúbico definitivo será el
obtenido mediante el volumen de los tanques:
LBD = 100621 m3
La siguiente línea de regresión es la correspondiente a la representación de la
relación entre la eslora y la manga respecto al numeral cúbico LBD:
Para nuestro valor de LBD obtenemos una relación eslora-manga:
L/B= -3,644·10-5·100621 + 9,138= 5,471
A continuación seguimos el mismo procedimiento con la relación eslora-puntal.
y = ‐0,00003644x + 9,13798116
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
70000 75000 80000 85000 90000 95000 100000 105000 110000
L/B
LBD
L/B=f(LBD)
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Introduciendo el volumen de tanques requerido obtenemos la relación buscada:
L/D= -2,241·10-5·100621 + 11,97= 9,717
La última relación entre dimensiones que obtendremos será la relación puntal-
calado. Representaremos la relación correspondiente a todos los buques en
función de su numeral cúbico para obtener la línea de tendencia:
y = ‐2,241E‐05x + 11,97
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
75000,00 80000,00 85000,00 90000,00 95000,00 100000,00105000,00110000,00
L/D
LBD
L/D=f(LBD)
y = 3,593E‐06x + 1,132E+00
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
70000 75000 80000 85000 90000 95000 100000 105000 110000
D/T
LBD
D/T=f(LBD)
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Y sustituyendo en la fórmula de la línea de tendencia obtenemos la relación
puntal-calado:
D/T= 3,593·10-6·100621 + 1,132 = 1,493
La eslora se obtiene multiplicando el numeral cúbico por los parámetros
dimensionales L/B y L/D y haciendo la raíz cúbica.
L = L·B·D·LB
·LD
3 = 174,79 m
La manga se obtendría a partir de la eslora calculada en el párrafo anterior y de
la relación eslora-manga obtenida en la regresión L/B= f(LBD).
B = LLB
= 31.97 m
De la misma manera se obtiene el puntal del buque:
D = LLD
= 17.998 m
El procedimiento para calcular el calado preliminar es el mismo:
T = DDT
= 12,05 m
El valor del calado cambiará a medida que el proceso de definición de las
dimensiones avance por la baja densidad de carga como ya se ha expuesto
antes de presentar las regresiones.
Una de las comprobaciones que se deberán realizar cuando se disponga de las
dimensiones finales es el cumplimiento del convenio de las líneas de carga,
para lo cual el francobordo geométrico (que se obtiene restando el calado al
puntal) sea mayor al francobordo obtenido mediante el reglamento.
Fbg≥Fbr
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2.2 Programa ARQNAVAL
Utilizando el programa ARQNAVAL, incluido como ayuda adicional el libro
“Proyecto básico del buque mercante” se obtienen las dimensiones
preliminares para los requisitos previos de actividad de este buque.
Como requisito el programa sólo pide la capacidad de los tanques de carga (en
este caso 50000 m3). Las dimensiones obtenidas son:
Unas cifras muy parecidas a las obtenidas mediante las regresiones con los
datos de la base de datos, lo que nos indica que estamos en el camino
correcto.
Mediante este método obtenemos una primera estimación del coeficiente de
bloque, que compararemos con los obtenidos mediante otros métodos más
adelante. Por lo tanto el valor que tomaremos inicialmente para el coeficiente
de bloque será:
Cb= 0,81
Un dato a tener en cuenta es el hecho de que, como ya sabíamos, la capacidad
de los tanques de carga es en este buque un parámetro más restrictivo que el
peso muerto ya que para la capacidad exigida, el peso muerto es mayor que el
requerido en el proyecto.
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Hay que destacar que la velocidad obtenida con el programa es un nudo menor
a la requerida por el proyecto por lo que, si utilizásemos estas cifras como
primera aproximación tendríamos que ajustar parámetros tales como la
potencia, coeficiente de bloque, etc..
2.3 Formulación
También es posible obtener una primera aproximación de las dimensiones
básicas utilizando la formulación comprendida en la Referencia 1 que está
expresamente indicada para este tipo de buques:
Lpp = 183,4 - 516346,7
VT +
109
VT2 = 173,3 m
B = 15.6 + 0,00025·VT + 1,116·10-9·VT2 = 30,89 m
D = exp - 0.534 - 631VT
+ 0,316· ln VT = 17,69 m
T = exp -0.578 - 348,7
VT + 0,283 · ln VT = 11,91 m
Valores muy cercanos a los obtenidos con los métodos anteriores.
Mediante la formulación de la misma referencia se puede obtener de distintas
formas el coeficiente de bloque, que si bien seguramente no será el utilizado
como un dato fiable de momento nos servirá para comprobar los valores que
obtendremos más adelante.
Fórmula de Alexander:
CB = K - 0,5·v
3,28·LPP = 0,784
Donde K es una constante que asimilaremos igual a la del buque de la base de
datos Seatrout, v es la velocidad y LPP es la eslora entre perpendiculares.
Fórmula de Townsin:
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
13
CB = 0,7 + 0,125 · atan(25 · 0,23-FN ) = 0,795
Donde FN es el número de Froude del buque a proyectar.
Fórmula de Katsoulis:
CB = 0,8217 · f · LPP0,42· B-0,3072· T0,1721· V-00,6135 = 0,813
Donde f es una constante que ha sido obtenida mediante el buque de la base
de datos Seatrout.
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
14
3. PRIMERA ESTIMACIÓN DE LAS DIMENSIONES DEL BUQUE
3.1 Dimensiones principales
Es necesario elegir unas dimensiones que sirvan como punto de partida para
realizar una serie de variaciones sistemáticas a partir de ellas y estudiar
mediante una cifra de mérito cual sería la mejor alternativa.
Como únicamente se necesita un valor para cada una de las dimensiones del
buque y los tres métodos usados nos dan valores muy similares, nos
decantaremos por hacer la media aritmética atribuyendo a los tres métodos la
misma bondad.
Esta última afirmación supone que el estudio de las dimensiones de buques de
este tipo en “El proyecto básico del buque mercante”, se basó en buques
similares a los actuales, con doble casco como todos los de la base de datos.
Es una suposición que se basa en la cercanía de las cifras obtenidas en los
dos últimos métodos a las cifras obtenidas mediante las regresiones de buques
actuales (no olvidemos que la base de datos está compuesta por buques
bastante nuevos).
L = L1 + L2 + L3
3 = 173.4 m
B = B1 + B2 + B3
3 = 31.2 m*
T = T1 + T2 + T3
3 = 11.95 m
D = D1 + D2 + D3
3 = 17.81 m
Recordemos que el calado tiene únicamente carácter informativo hasta la
obtención de una cifra fiable.
* Debido a que en la base de datos los buques que se muestran que tienen un
volumen de carga cercano a 50000 m3 tienen como manga 32,2 m (es decir
son buques tipo Panamax), se tomará como manga de la base de datos esta
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
15
cifra. B=32,2 m. Esta modificación en las dimensiones hará que el calado
aumente ligeramente.
3.2 Coeficiente de bloque
El mismo razonamiento usaremos en el cálculo del coeficiente de bloque, se
utilizará como valor inicial la media aritmética de los valores obtenidos en el
apartado 2.3.
CB = CB1 + CB2 + CB3
3 = 0,797
3.3 Resumen de los datos correspondientes a la primera alternativa
Lpp 173,4 m
B 32,2 m
D 17,81 m
T 11,95 m
LBD 99441,8 m3
CB 0,7973
V 15,5 Kn
7,97 m/s
NF 0,1934
Dimensionamiento Juan José Moreno González
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16
4. GENERACIÓN DE ALTERNATIVAS
4.1 Método de generación de alternativas
Partiendo de los datos obtenidos anteriormente, es posible generar una serie
de alternativas con cifras similares para determinar cuáles son las alternativas
viables y más adelante evaluar cual es la mejor basándonos en un cierto
criterio de mérito.
Cada una de las alternativas será representada por los siguientes datos:
• Eslora entre perpendiculares, LPP
• Manga, B
• Calado, T
• Puntal, D
• Número de Froude, Fn
• Coeficiente prismático, Cp
• Coeficiente de la maestra, Cm
• Coeficiente de bloque, Cb
• Peso de la estructura, WS
• Peso de equipo y habilitación, WE
• Desplazamiento, ∆
La velocidad es un dato que mantenemos constante al ser uno de los requisitos
del proyecto.
Las restricciones a las alternativas se han hecho con los siguientes parámetros
de cada buque:
Relación eslora-manga, L/B
Relación eslora-puntal, L/D
Relación puntal-calado, D/T
Cualquiera de las alternativas que no tenga los valores anteriores entre los
valores máximos y mínimos de la base de datos será desechada.
El método de generación de alternativas es el que se explica a continuación:
Dimensionamiento Juan José Moreno González
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17
Con la eslora y la velocidad de la primera alternativa, se calcula el número de
Froude y con él, el coeficiente prismático, el coeficiente de la sección media y
el coeficiente de bloque con las siguientes fórmulas extraídas de la Referencia
1:
Fn = V
g·L
CP = 1,2 - 2,12 · Fn
Cm = 1 - Fn4
Cb = Cp· Cm
Como ya se ha explicado en el apartado 3.1, la manga se mantiene constante
para todas las alternativas (32,2 m). Con la condición de que el numeral cúbico
LBD también se mantenga constante, podemos obtener el puntal de esta
alternativa.
L·D = L'·D'
D' = L·DL'
A continuación se calcula el desplazamiento como suma del peso muerto y
peso en rosca del buque. Para calcular los pesos se ha seguido el método
utilizado en la Referencia 1, desglosando el peso en rosca del buque en las
siguientes partidas:
PR= WST + WOA + WME + WRP + WQR + WQE
• PR= Peso en rosca del buque
• WST= Peso de la estructura del buque. Se utilizará la fórmula:
WST =1000 ·LPP
10
1,3761
·B·D100
0,74495
·(0,054244 - 0,0116919 ·CB)
• WOA= Peso de la partida correspondiente a equipo y habilitación. Se
calculará utilizando la siguiente fórmula:
WOA = 0,35 - 0,53 · 10-3·LPP ·LPP·B
Dimensionamiento Juan José Moreno González
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18
• WME= Peso del motor propulsor. Que será constante para todas las
alternativas y que se obtiene con la siguiente fórmula:
WME = 5 + MCO
N
0,925
Donde MCO es la potencia máxima continua (tomaremos una estimación de
12000 KW) y N son la revoluciones por minuto (127 rpm). Sustituyendo se
puede comprobar que se tendrá un motor propulsor de 270 toneladas.
• WRP= Peso del resto de la maquinaria. Calculado mediante la fórmula:
WRP = 0,59 · MCO0,7
El valor obtenido es 423 toneladas.
• WQR = Peso de los elementos de la cámara de máquinas no incluidos en
las anteriores partidas. Que se obtiene sustituyendo en la fórmula
siguiente el volumen de la cámara de máquinas (estimado a partir de la
disposición general del Seatrout en 800 m3.
WQR = 0,03 · VCM
El peso calculado es 24 t.
• WQE= Peso de la línea de ejes. Obtenido con la fórmula siguiente:
WQE = Leje · (5 + 0,0164 · LPP)
Donde Leje es la longitud del eje, estimada a partir de los planos del buque
Seatrout en 10 metros. Que da como resultado 78 toneladas.
Como viene indicado en el método, a la hora de calcular el desplazamiento, se
añadirá un margen del 5% en cada una de las partidas que componen el peso
en rosca.
Con el desplazamiento, el coeficiente de bloque, la eslora y la manga
obtenemos el calado de la primera alternativa:
T = ∆
1.026·L·B
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19
El resto de las alternativas se calculan de la misma manera partiendo de
esloras y coeficientes prismáticos que son modificados por unos coeficientes li
y Cpi:
li 0,98 0,985 0,99 0,995 1 1,005 1,01 1,015 1,02 1,025
Cpi 0,98 0,99 1 1,01 1,02
Es decir, variaciones del 1% que dan lugar al conjunto de 50 alternativas.
Utilizando las fórmulas explicadas del apartado 1 al 4 con cada una de las
alternativas se obtienen los demás datos de estas.
4.2 Conjunto inicial de alternativas
Las alternativas han sido numeradas para facilitar el tratamiento posterior, ya
que se deben desechar aquellas que no nos sirvan y a continuación aplicar un
criterio con una cifra de mérito para llegar a la mejor alternativa del conjunto.
Nos movemos en un rango de esloras comprendido entre 170 y 177 metros,
mientras que el rango de valores del coeficiente prismático está comprendido
entre los valores 0,77 y 0,81.
Se han calculado una serie de valores más de cada alternativa que los que
aparecen, pero como lo que se pretende es dar una visión de las dimensiones
no se mostrarán hasta el siguiente apartado donde se eliminarán una serie de
alternativas por considerarlas no válidas.
Tampoco se muestran las partidas del peso en rosca referentes a la
maquinaria ya que son las mismas para cada una de las alternativas:
WME= 270 t
WRP= 423 t
WQR= 24 t
WQE= 78 t
A estos pesos se les añade el 5% y se suma a las demás partidas y al peso
muerto del buque para calcular el desplazamiento.
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A continuación se muestra la lista de alternativas y sus valores:
Nº li Cpj Lpp B D NFi Cp Cm Cb PSi Phab y equ D
1 0,98 0,98 169,93 32,2 18,17 0,1954 0,7700 0,99708 0,768 8324,51 1422,32 51069,32
2 0,98 0,99 169,93 32,2 18,17 0,1954 0,7779 0,99708 0,776 8307,67 1422,32 52339,90
3 0,98 1 169,93 32,2 18,17 0,1954 0,7858 0,99708 0,783 8290,82 1422,32 62370,19
4 0,98 1,01 169,93 32,2 18,17 0,1954 0,7936 0,99708 0,791 8273,98 1422,32 62327,30
5 0,98 1,02 169,93 32,2 18,17 0,1954 0,8015 0,99708 0,799 8257,13 1422,32 62228,08
6 0,985 0,98 170,80 32,2 18,08 0,1949 0,7711 0,99711 0,769 8349,03 1427,05 60757,77
7 0,985 0,99 170,80 32,2 18,08 0,1949 0,7789 0,99711 0,777 8332,10 1427,05 50247,93
8 0,985 1 170,80 32,2 18,08 0,1949 0,7868 0,99711 0,785 8315,18 1427,05 50230,16
9 0,985 1,01 170,80 32,2 18,08 0,1949 0,7947 0,99711 0,792 8298,26 1427,05 50211,57
10 0,985 1,02 170,80 32,2 18,08 0,1949 0,8025 0,99711 0,800 8281,33 1427,05 50193,80
11 0,99 0,98 171,67 32,2 17,99 0,1944 0,7721 0,99714 0,770 8373,49 1431,75 50295,51
12 0,99 0,99 171,67 32,2 17,99 0,1944 0,7800 0,99714 0,778 8356,49 1431,75 50277,66
13 0,99 1 171,67 32,2 17,99 0,1944 0,7879 0,99714 0,786 8339,49 1431,75 50259,81
14 0,99 1,01 171,67 32,2 17,99 0,1944 0,7957 0,99714 0,793 8322,49 1431,75 50241,96
15 0,99 1,02 171,67 32,2 17,99 0,1944 0,8036 0,99714 0,801 8305,49 1431,75 50224,11
16 0,995 0,98 172,53 32,2 17,90 0,1939 0,7731 0,99717 0,771 8397,91 1436,43 50326,06
17 0,995 0,99 172,53 32,2 17,90 0,1939 0,7810 0,99717 0,779 8380,83 1436,43 50308,13
18 0,995 1 172,53 32,2 17,90 0,1939 0,7889 0,99717 0,787 8363,76 1436,43 50290,20
19 0,995 1,01 172,53 32,2 17,90 0,1939 0,7968 0,99717 0,795 8346,68 1436,43 50272,27
20 0,995 1,02 172,53 32,2 17,90 0,1939 0,8047 0,99717 0,802 8329,60 1436,43 50254,34
21 1 0,98 173,40 32,2 17,81 0,1934 0,7741 0,9972 0,772 8422,28 1441,09 50356,53706
22 1 0,99 173,40 32,2 17,81 0,1934 0,7820 0,9972 0,780 8405,13 1441,09 50338,52536
23 1 1 173,40 32,2 17,81 0,1934 0,7899 0,9972 0,788 8387,98 1441,09 50320,51367
24 1 1,01 173,40 32,2 17,81 0,1934 0,7978 0,9972 0,796 8370,82 1441,09 50302,50197
25 1 1,02 173,40 32,2 17,81 0,1934 0,8057 0,9972 0,803 8353,67 1441,09 50284,49028
26 1,005 0,98 174,27 32,2 17,72 0,1930 0,7751 0,99723 0,773 8446,61 1445,71 50386,93826
27 1,005 0,99 174,27 32,2 17,72 0,1930 0,7830 0,99723 0,781 8429,38 1445,71 50368,84591
28 1,005 1 174,27 32,2 17,72 0,1930 0,7909 0,99723 0,789 8412,15 1445,71 50350,75356
29 1,005 1,01 174,27 32,2 17,72 0,1930 0,7989 0,99723 0,797 8394,92 1445,71 50332,66121
30 1,005 1,02 174,27 32,2 17,72 0,1930 0,8068 0,99723 0,805 8377,69 1445,71 50314,56886
31 1,01 0,98 175,13 32,2 17,63 0,1925 0,7761 0,99726 0,774 8470,89 1450,31 50417,26442
32 1,01 0,99 175,13 32,2 17,63 0,1925 0,7840 0,99726 0,782 8453,58 1450,31 50399,09154
33 1,01 1 175,13 32,2 17,63 0,1925 0,7920 0,99726 0,790 8436,28 1450,31 50380,91867
34 1,01 1,01 175,13 32,2 17,63 0,1925 0,7999 0,99726 0,798 8418,97 1450,31 50362,7458
35 1,01 1,02 175,13 32,2 17,63 0,1925 0,8078 0,99726 0,806 8401,66 1450,31 50344,57293
36 1,015 0,98 176,00 32,2 17,55 0,1920 0,7771 0,99728 0,775 8495,13 1454,89 50447,51585
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
21
37 1,015 0,99 176,00 32,2 17,55 0,1920 0,7850 0,99728 0,783 8477,74 1454,89 50429,26259
38 1,015 1 176,00 32,2 17,55 0,1920 0,7930 0,99728 0,791 8460,36 1454,89 50411,00934
39 1,015 1,01 176,00 32,2 17,55 0,1920 0,8009 0,99728 0,799 8442,97 1454,89 50392,75608
40 1,015 1,02 176,00 32,2 17,55 0,1920 0,8088 0,99728 0,807 8425,59 1454,89 50374,50282
41 1,02 0,98 176,87 32,2 17,46 0,1915 0,7781 0,99731 0,776 8519,32 1459,44 50477,69289
42 1,02 0,99 176,87 32,2 17,46 0,1915 0,7860 0,99731 0,784 8501,86 1459,44 50459,35938
43 1,02 1 176,87 32,2 17,46 0,1915 0,7940 0,99731 0,792 8484,40 1459,44 50441,02587
44 1,02 1,01 176,87 32,2 17,46 0,1915 0,8019 0,99731 0,800 8466,93 1459,44 50422,69236
45 1,02 1,02 176,87 32,2 17,46 0,1915 0,8098 0,99731 0,808 8449,47 1459,44 50404,35885
46 1,025 0,98 177,74 32,2 17,38 0,1911 0,7791 0,99733 0,777 8543,46 1463,96 50507,80
47 1,025 0,99 177,74 32,2 17,38 0,1911 0,7870 0,99733 0,785 8525,92 1463,96 50489,38
48 1,025 1 177,74 32,2 17,38 0,1911 0,7950 0,99733 0,793 8508,39 1463,96 50470,97
49 1,025 1,01 177,74 32,2 17,38 0,1911 0,8029 0,99733 0,801 8490,85 1463,96 50452,55
50 1,025 1,02 177,74 32,2 17,38 0,1911 0,8109 0,99733 0,809 8473,31 1463,96 50434,14
4.3 Estudio de las alternativas
Llegados a este punto, conviene aclarar que no necesariamente existe una
única opción en lo que a dimensiones se refiere y muy probablemente existirán
diferentes combinaciones de eslora, manga y puntal que puedan ser
adecuadas a las condiciones del proyecto propuesto. Lo importante será
establecer una serie de criterios que permitan decidir una de entre las opciones
válidas, que podrán ser corregidas en las partes posteriores del proyecto.
De todas las alternativas generadas, se van a descartar aquellas cuyas
relaciones entre las dimensiones principales no estén dentro del rango de las
de los buques de la base de datos. Los límites son los siguientes:
5,34 ≤ LB
≤ 6,53
8,7 ≤ LD
≤ 10,7
1,31 ≤ DT
≤ 1,58
A continuación se expone un cuadro con todas las alternativas y el
cumplimiento de estos criterios. Las columnas LS y LI de cada una de las
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
22
relaciones están referidas al cumplimiento de que el valor del parámetro de
cada alternativa sea inferior al límite superior y superior al límite inferior
respectivamente.
Los límites se han expuesto en el párrafo anterior pero no atenderemos por las
razones ya expuestas de calado y densidad de carga a los límites de la relación
puntal-calado. El caso que nos ocupa puede ser considerado especial en este
aspecto.
Nº L/B L/D D/T CI L/B CS L/B CI L/D CS L/D CI D/T CS D/T
1 5,28 9,35 1,53 NO SI SI SI SI SI
2 5,28 9,35 1,51 NO SI SI SI SI SI
3 5,28 9,35 1,28 NO SI SI SI NO SI
4 5,28 9,35 1,29 NO SI SI SI NO SI
5 5,28 9,35 1,31 NO SI SI SI NO SI
6 5,30 9,45 1,29 NO SI SI SI NO SI
7 5,30 9,45 1,58 NO SI SI SI SI SI
8 5,30 9,45 1,59 NO SI SI SI SI NO
9 5,30 9,45 1,61 NO SI SI SI SI NO
10 5,30 9,45 1,63 NO SI SI SI SI NO
11 5,33 9,54 1,56 NO SI SI SI SI SI
12 5,33 9,54 1,58 NO SI SI SI SI SI
13 5,33 9,54 1,59 NO SI SI SI SI NO
14 5,33 9,54 1,61 NO SI SI SI SI NO
15 5,33 9,54 1,63 NO SI SI SI SI NO
16 5,36 9,64 1,56 SI SI SI SI SI SI
17 5,36 9,64 1,58 SI SI SI SI SI SI
18 5,36 9,64 1,59 SI SI SI SI SI NO
19 5,36 9,64 1,61 SI SI SI SI SI NO
20 5,36 9,64 1,63 SI SI SI SI SI NO
21 5,385 9,736 1,563 SI SI SI SI SI SI
22 5,385 9,736 1,579 SI SI SI SI SI SI
23 5,385 9,736 1,596 SI SI SI SI SI NO
24 5,385 9,736 1,612 SI SI SI SI SI NO
25 5,385 9,736 1,629 SI SI SI SI SI NO
26 5,412 9,834 1,564 SI SI SI SI SI SI
27 5,412 9,834 1,58 SI SI SI SI SI NO
28 5,412 9,834 1,597 SI SI SI SI SI NO
29 5,412 9,834 1,613 SI SI SI SI SI NO
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
23
30 5,412 9,834 1,63 SI SI SI SI SI NO
31 5,439 9,932 1,565 SI SI SI SI SI SI
32 5,439 9,932 1,581 SI SI SI SI SI NO
33 5,439 9,932 1,598 SI SI SI SI SI NO
34 5,439 9,932 1,614 SI SI SI SI SI NO
35 5,439 9,932 1,631 SI SI SI SI SI NO
36 5,466 10,03 1,566 SI SI SI SI SI SI
37 5,466 10,03 1,582 SI SI SI SI SI NO
38 5,466 10,03 1,599 SI SI SI SI SI NO
39 5,466 10,03 1,616 SI SI SI SI SI NO
40 5,466 10,03 1,632 SI SI SI SI SI NO
41 5,493 10,13 1,567 SI SI SI SI SI SI
42 5,493 10,13 1,583 SI SI SI SI SI NO
43 5,493 10,13 1,6 SI SI SI SI SI NO
44 5,493 10,13 1,617 SI SI SI SI SI NO
45 5,493 10,13 1,633 SI SI SI SI SI NO
46 5,52 10,23 1,57 SI SI SI SI SI SI
47 5,52 10,23 1,58 SI SI SI SI SI NO
48 5,52 10,23 1,60 SI SI SI SI SI NO
49 5,52 10,23 1,62 SI SI SI SI SI NO
50 5,52 10,23 1,63 SI SI SI SI SI NO
Tenemos por lo tanto 35 alternativas válidas (alternativas 16-50) de las que se
escogerá una, mediante la evaluación en el siguiente apartado mediante el
estudio de la cifra de mérito.
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
24
5. ESTUDIO DE LA CIFRA DE MÉRITO Y SELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA ÓPTIMA
5.1 Estudio de la cifra de mérito
La cifra de mérito que se va a utilizar es el coste de construcción, que es la que
interesa desde el punto de vista del constructor. El coste de construcción se
puede desglosar de la forma siguiente:
CC = CMg + CEq + CMo + CVa
Donde:
CC = coste de construcción
CMg = coste del material a granel
CEq = coste de los equipos
CMo = coste de la mano de obra
CVa = otros costes aplicados
Coste de material a granel
El coste del material a granel se puede desglosar en los siguientes términos:
CMg = cmg · WST = ccs · cas · cem · ps · WST
Donde:
cmg = coeficiente de coste del material
WST = peso de acero del buque. Ya ha sido calculado para cada
alternativa.
ccs = 1,075 (coeficiente de coste ponderado de las chapas y perfiles de
las distintas calidades de acero del buque)
cas = 1,1 (coeficiente de aprovechamiento del acero)
cem = 1,065 (incremento por equipo metálico)
ps = 660 €/t (precio unitario del acero de referencia)
Coste de la mano de obra
Se desglosa de la siguiente manera:
CMo = CmE + CmM
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
25
Donde:
CmE = coste de montaje de los equipos
CmM = coste de montaje del material a granel
El coste de montaje de los equipos se incluirá en el coste de los equipo.
El coste del montaje del material a granel se calcula con la siguiente fórmula:
CmM = chm · csh · WST
Donde:
chm es el coste horario medio, en este caso se tomará 40€/h
csh es coeficiente de horas por unidad de peso, en este caso 40h/t
Coste de los equipos y su montaje
Estos dos costes se desglosan de la siguiente forma:
CEq + CmE = CEc + CEp
Donde:
CEc = coste de los equipos de manipulación y contención de la carga y
su montaje.
CEp = coste de los equipos de propulsión y auxiliares y de su montaje.
El coste de los equipos de manipulación y contención de la carga será el
mismo para todos los buques al tratarse de la misma carga, por lo que no será
sometido a evaluación económica en este apartado. Por lo tanto ya no vamos a
calcular el coste de construcción del buque pero esta cifra de mérito nos servirá
de la misma manera para encontrar la mejor alternativa.
El coste de los equipos de propulsión y auxiliares y su montaje se calcula con
el coeficiente de coste unitario de esta partida (cep) y multiplicando por la
potencia del buque. Se ha tomado como valor de cep 350 €/KW.
CEp= cep· BHP
La potencia se calcula igualando los coeficientes de Almirantazgo al buque
tomado como referencia, el Seatrout:
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
26
BHPi=BHP0·∆i
∆0
23
·Vi
V0
3
El subíndice i es el utilizado para los valores de cada alternativa y el subíndice
0 se utiliza para los datos del buque base.
Coste del equipo restante
Se calcula mediante la fórmula siguiente:
CEr= cpe· pst· WEr
Donde:
cpe= coeficiente de comparación de coste del equipo restante con el
acero. En este caso se toma el valor 1,3.
pst= coste unitario de acero montado y se obtiene sustituyendo los
coeficientes obtenidos anteriormente en la siguiente fórmula:
pst= ccs· cas· cem· ps+ chm· csh
WEr es el peso del equipo restante y se calcula con la fórmula explicada
anteriormente:
WRP = 0,59 · MCO0,7
Coste de la habilitación y fonda
El coste de habilitación y fonda, montaje incluido se calcula con la siguiente
forma:
CHf= chf· nch· NT
Donde:
chf es el coste unitario de habilitación y fonda. Tomaremos
40000€/tripulante.
nch es el nivel de calidad de la habilitación. En este proyecto tomamos
1,2.
NT es el número de tripulantes. En el caso presente 22.
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
27
Costes varios aplicados
Calculados como el 7,5% del total de la cifra de mérito, por lo que se calculará
a partir de la suma de los costes anteriores.
NOTA: La cifra de mérito utilizada es la suma de todos los costes
anteriores, que no equivale al coste de construcción como se dijo en un
principio ya que falta el coste de los equipos de contención y manejo de
la carga y de su montaje. No obstante, considerando que la capacidad
de carga es la misma en todas las alternativas estos últimos costes
serán iguales para todas. Por esto, la suma de los costes calculados
puede utilizarse como cifra de mérito con la misma validez que el coste
de construcción
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
28
Nº PSi Potencia Coste de material a
granel Coste de la
mano de obraCoste de
los equipos Coste de
habilitación y fonda
Coste del equipo restante
Costes varios aplicados SUMA
16 8397,91 9563,0308 6980169,3 10077493,05 3347060,77 1148400 968857,134 1826106,50 24408086,72 17 8380,83 9560,758 6965975,2 10057000,59 3346265,3 1148400 968695,9455 1823216,51 24369553,52 18 8363,76 9558,485 6951781,1 10036508,12 3345469,74 1148400 968534,7263 1820326,51 24331020,18 19 8346,68 9556,2116 6937587 10016015,66 3344674,08 1148400 968373,4765 1817436,50 24292486,70 20 8329,60 9553,9381 6923392,9 9995523,197 3343878,32 1148400 968212,196 1814546,48 24253953,09 21 8422,28 9566,8931 7000427,4 10106740,33 3348412,59 1148400 969131,0308 1830252,27 24403363,59 22 8405,13 9564,6106 6986169,3 10086155,53 3347613,7 1148400 968969,1682 1827349,28 24364657,00 23 8387,98 9562,3277 6971911,3 10065570,74 3346814,71 1148400 968807,2747 1824446,27 24325950,27 24 8370,82 9560,0446 6957653,2 10044985,94 3346015,62 1148400 968645,3503 1821543,26 24287243,41 25 8353,67 9557,7613 6943395,2 10024401,15 3345216,44 1148400 968483,395 1818640,23 24248536,40 26 8446,61 9570,7451 7020647,1 10135932,24 3349760,8 1148400 969404,1621 1834390,08 24458534,42 27 8429,38 9568,4528 7006325,2 10115255,27 3348958,49 1148400 969241,6269 1831474,10 24419654,73 28 8412,15 9566,1602 6992003,3 10094578,3 3348156,08 1148400 969079,0606 1828558,12 24380774,90 29 8394,92 9563,8674 6977681,5 10073901,32 3347353,58 1148400 968916,4632 1825642,12 24341894,94 30 8377,69 9561,5742 6963359,6 10053224,35 3346550,98 1148400 968753,8345 1822726,11 24303014,84 31 8470,89 9574,5869 7040828,8 10165069,17 3351105,41 1148400 969676,5316 1838519,99 24513599,91 32 8453,58 9572,2848 7026443,2 10144300,18 3350299,69 1148400 969513,3253 1835591,06 24474547,42 33 8436,28 9569,9825 7012057,5 10123531,18 3349493,87 1148400 969350,0877 1832662,11 24435494,79
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
29
Nº PSi Potencia Coste de material a
granel Coste de la
mano de obraCoste de
los equipos Coste de
habilitación y fonda
Coste del equipo restante
Costes varios aplicados SUMA
34 8418,97 9567,6799 6997671,9 10102762,19 3348687,96 1148400 969186,8187 1829733,15 24396442,03 35 8401,66 9565,377 6983286,3 10081993,19 3347881,94 1148400 969023,5183 1826804,18 24357389,12 36 8495,13 9578,4184 7060972,7 10194151,5 3352446,43 1148400 969948,143 1842642,06 24568560,80 37 8477,74 9576,1066 7046523,4 10173290,63 3351637,31 1148400 969784,2672 1839700,18 24529335,79 38 8460,36 9573,7945 7032074,1 10152429,77 3350828,09 1148400 969620,3597 1836758,30 24490110,65 39 8442,97 9571,4822 7017624,9 10131568,9 3350018,77 1148400 969456,4206 1833816,40 24450885,36 40 8425,59 9569,1696 7003175,6 10110708,04 3349209,36 1148400 969292,4499 1830874,50 24411659,94 41 8519,32 9582,2397 7081079 10223179,59 3353783,89 1148400 970219 1846756,33 24623417,77 42 8501,86 9579,9182 7066566,2 10202227,01 3352971,38 1148400 970054,456 1843801,54 24584020,54 43 8484,40 9577,5965 7052053,4 10181274,43 3352158,76 1148400 969889,8802 1840846,74 24544623,17 44 8466,93 9575,2744 7037540,6 10160321,84 3351346,04 1148400 969725,2726 1837891,92 24505225,65 45 8449,47 9572,9521 7023027,8 10139369,26 3350533,23 1148400 969560,633 1834937,10 24465828,00 46 8543,46 9586,0509 7101147,9 10252153,82 3355117,81 1148400 970489,1061 1850862,87 24678171,54 47 8525,92 9583,7197 7086571,7 10231109,67 3354301,9 1148400 970323,8956 1847895,18 24638602,37 48 8508,39 9581,3883 7071995,5 10210065,52 3353485,89 1148400 970158,6529 1844927,48 24599033,05 49 8490,85 9579,0565 7057419,3 10189021,37 3352669,79 1148400 969993,3781 1841959,77 24559463,59 50 8473,31 9576,7245 7042843,1 10167977,22 3351853,58 1148400 969828,0711 1838992,05 24519893,99
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
30
5.2 Selección de la alternativa óptima
La alternativa 25 es la que hace mínimo la suma de los costes y por lo tanto
hará mínimo el coste de construcción. Esta es la que nos da los valores sobre
los que empezar a trabajar. Antes se calcularán ciertos parámetros adicionales
y se hará un estudio de viabilidad técnica de la alternativa. Los datos de esta
alternativa son los siguientes:
LPP = 173,4 m
B= 32,2 m
D= 17,8 m
TPM= 40000 t
∆= 50284 t
Vc= 50000 m3
V= 15,5 Kn
Fn= 0,1934
CB= 0,803
CP= 0,806
Cm= 0,997
Es inmediato calcular el valor del calado con el desplazamiento, el coeficiente
de bloque, la eslora y la manga. Para estos valores obtenemos un calado de
10,95 m.
5.3 Datos adicionales
Además de los datos calculados anteriormente se han calculado otros no
expuestos en las tablas anteriores para evitar confusiones y presentar de forma
más clara posible los datos. El interés de estos datos en una fase tan
temprana del proyecto no es otro que más que el de ayudar a hacer
estimaciones y comprobaciones en el estudio de la viabilidad técnica del
proyecto.
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
31
• Eslora de flotación. Calculada como un 1% inferior a la eslora entre
perpendiculares según se ha visto en buques con formas parecidas. En
este caso 171,7 m.
• Coeficiente de flotación. Obtenido mediante la fórmula de J. Torroja:
CW=A+B·CB
Donde:
A=0,248 + 0,049·G
B=0,778 - 0,035·G
G=0,75
Sustituyendo los valores anteriores obtenemos:
CW=0,89
• Altura del doble fondo: Se determina de acuerdo con las reglas de la
sociedad de clasificación, Lloyd’s Register of Shipping.
hDF=B15
=2,15 m
Que es superior a la cifra límite de 2 m, por lo que la altura del doble
fondo será de 2 m.
hDF=2 m
• Distancia entre el tanque de carga y el costado. También se calcula
mediante las reglas del Lloyd’s Register of Shipping.
dDC=0,5+TPM
20000=2,675 m
Que también es superior a la cifra límite de 2 m, por lo que la distancia
entre el tanque de carga y el costado del buque será de 2 m.
dDC=2 m
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
32
ANEXO 1: ESTUDIO DE LA VIABILIDAD TÉCNICA DEL PROYECTO
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
33
A.1.1 Comprobación de la validez del coeficiente de bloque
El valor del coeficiente de bloque al que hemos llegado se ha estimado a partir
del número de Froude y por ello debemos verificar su valor. En este caso lo
más habitual es comprobar el cumplimiento del criterio del cociente de la eslora
de flotación entre la manga:
LWL
B· (1-CB) ≥ 1
Sustituyendo las dimensiones obtenidas llegamos a la siguiente conclusión:
171,732,2
· 1- 0,803 = 1,05 > 1
Por lo tanto no hay porque despreciar el valor.
A.1.2 Comprobación del francobordo
El francobordo es un elemento decisivo del proyecto del buque, y debe tener un
valor mínimo, función del tipo y características del buque, establecido en el
Convenio Internacional de Líneas de Máxima Carga actualmente en vigor.
Debe señalarse, sin embargo, que muchos buques tienen un calado máximo
menor que el correspondiente al francobordo mínimo reglamentario, por
ejemplo los cargueros para transportar cargas de baja densidad, o los
petroleros con mucho lastre segregado, en los cuales el puntal se determina
por el requerimiento de alcanzar un determinado volumen de sus espacios de
carga y lastre (como el caso que nos ocupa). Se dicen que estos buques tienen
exceso de francobordo en el sentido de que su francobordo real es superior al
que podrían tener según el mencionado convenio.
Debido a la escasez de datos que aún tenemos del proyecto (ni siquiera se
conoce la eslora de francobordo) no es posible calcular el francobordo mínimo
exacto del buque, pero sí podemos hacer una estimación basado en tablas y
fórmulas del libro “Ship design and construction” de la SNAME, Referencia 2
del presente cuadernillo.
En las tablas del francobordo tabular, teniendo en cuenta que el buque que
estudiamos es un buque “tipo A”, para la eslora (que aproximaremos a la eslora
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
34
entre perpendiculares) de 173,4 m obtenemos un valor del francobordo de
2312 mm, al que habrá que hacer las siguientes correcciones:
• Corrección por coeficiente de bloque:
Como el coeficiente de bloque es mayor que 0,68 el francobordo tabular debe
multiplicarse por el factor:
K1=CB85D+0,68
1,36=1,096
Donde CB85D es el coeficiente de bloque con un calado equivalente al 85% del
puntal, estimado como 101% del coeficiente de bloque al calado de diseño del
buque.
El francobordo corregido será de 2535 mm.
• Corrección por puntal
Debido a que el puntal excede de L/15. Hay que aumentar el francobordo en:
K2= D-L15
·R=1560 mm
El valor de R para buques de eslora mayor a 120 m es 250.
El nuevo francobordo será por lo tanto de 4095 mm.
• Corrección por superestructuras
Se establece una corrección sustractiva de 1070 mm a la que habrá que aplicar
un porcentaje en función de la relación entre la longitud de las superestructuras
y la eslora del buque. En este caso el porcentaje es del 21%. Por lo tanto la
reducción del francobordo será de 224.7 mm.
El nuevo francobordo después de aplicarle esta corrección es de 3870 mm.
• Corrección por arrufo
Se aplica una corrección aditiva de valor:
C3= 1-A
100· 4,168·L+125 · 0,75-
E2·L
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
35
A es obtenida de unas tablas, en este caso tiene un valor de 3,3. E tiene un
valor de 40 m.
Sustituyendo obtenemos un valor de C3 de 520 mm.
El francobordo mínimo estimado es por lo tanto de 4,39 m que es menor que la
diferencia entre el puntal y el calado de la que partíamos.
A.1.3 Estabilidad inicial
Para estudiar la estabilidad se requiere calcular en primer lugar el centro del
buque en rosca y a plena carga. Para ellos se utilizarán fórmulas estimativas
debido a que nos encontramos en una fase demasiado temprana del proyecto
como para conocer los pesos y sus centros de gravedad. Los pesos ya fueron
calculados anteriormente y tomaremos los mismos ya que los datos calculados
desde entonces no introducen nada relevante en este aspecto.
El objetivo de esta parte no es realizar un análisis detallado de la estabilidad.
Por ello y para simplificar el tratamiento del problema se despreciará todo peso
componente del peso muerto del buque que no esté destinado a carga
(combustible, tripulación, aceite, etc...). Se calculará a continuación la ordenada
del centro de gravedad del buque:
• Centro de gravedad del acero.
KGACERO=0,01·D· 46,6+0,125· 0,81-CB ·LPP
D
2
+LPP
B-6,5 ·0,008·D-0,002·D
Sustituyendo obtenemos un valor de 8,09 m
• Centro de gravedad de la maquinaria.
KGMAQUINARIA=0,17·T+0,36·D=8,27 m
• Centro de gravedad del equipo.
KGEQUIPO=D+1,25+0,01· LPP-125 =19,5 m
• Centro de gravedad de la carga.
KGCARGA=D-h2
+h=9,91 m
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
36
Siendo h la altura del doble fondo ya calculada.
Para esta alternativa habíamos calculado en su momento los siguientes pesos:
• Peso del acero. 8354 t
• Peso de la maquinaria. 795 t
• Peso del equipo. 1441 t
• Peso de la carga. 40000 t
KG=8354·8,09+795·8,27+1441·19,5+40000·9,91
8354+795+1441+40000=9,857 m
Se determinará ahora la ordenada del metacentro mediante la fórmula
siguiente:
KM=B· C·0,08·BT· Cm
+ 0,9-0,3·Cm-0,1·CB ·TB
Donde C puede ser calculado con la fórmula:
C=Cw
1+2· CB
3· Cm
=0,58
KM= 10.099 m
Lo que da lugar a un GM de 0.35 m, un valor bajo a priori. Confiaremos en que
el centro de gravedad bajará cuando lo calculemos detalladamente.
Dimensionamiento Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
37
REFERENCIAS
1. “El proyecto básico del buque mercante” R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M.
Meizoso. Fondo Editorial de la Ingeniería Naval.
2. “Ship design and construction” Written by a group of authorities. R. Taggart. The Society of Naval Architects and Marine Engineers.
3. “Apuntes de proyectos”. M.A. Meizoso, J.L. Gª Garcés. E.T.S.I.N. publicaciones.
4. “Apuntes de proyectos”. J. Torroja. E.T.S.I.N. publicaciones
5. “Commons Structural Rules for Oil Tankers”. American Bureau of Shipping, Det Norske Veritas and Lloyd’s Register.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 2: Formas
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES
Proyecto nº 1687
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
INDICE ...................................................................................................................... 2
1. INTRODUCCION .................................................................................................. 3
2. PROCESO DE OBTENCION DE LAS FORMAS .................................................. 5
3. FORMAS DEL BUQUE DE PARTIDA ................................................................... 6
4. OBTENCIÓN DE LAS FORMAS DEFINITIVAS DEL BUQUE .............................. 8
5. DIMENSIONES Y COEFICIENTES DE FORMA REQUERIDOS ........................ 11
5.1. Dimensiones principales. .............................................................................. 11
5.2. Coeficientes de forma. .................................................................................. 11
6. DATOS DE LAS CURVAS HIDROSTATICAS .................................................... 13
REFERENCIAS ....................................................................................................... 18
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
3
1. INTRODUCCION
Habiendo definido un conjunto de proporciones iniciales, el siguiente paso en la
espiral de proyecto es el diseño de las formas del buque. En este cuaderno vamos
a obtener las formas del barco, trazaremos el plano de formas y la curva de áreas.
El estudio y la definición de las formas de un buque es con toda seguridad uno de
los procesos más importantes y a la vez más complicados dentro de la elaboración
del proyecto de un buque. La resistencia al avance y su capacidad de carga van a
depender principalmente de las formas elegidas y la resistencia al avance va a
influir de un modo decisivo en la elección de la planta propulsora del buque.
El estudio cuidadoso y reflexivo de las formas debe ser tal que obtengamos los
máximos valores dentro de los órdenes normales de compatibilidad de:
• Capacidad de carga. En este caso el volumen de carga, que es el requisito
más restrictivo del proyecto.
• Estabilidad. Hay que recordar que en el dimensionamiento preliminar, el GM
daba un valor demasiado bajo.
• Velocidad. En este caso ligeramente elevada comparándola con los demás
buques de la base de datos.
• Maniobrabilidad. Esta fase influirá en el par en la mecha, el diámetro de giro,
el diámetro táctico o de evolución, el avance, la caída o transferencia y los
índices de maniobrabilidad de la IMO que ha de cumplir para que se
considere que el buque tiene una maniobrabilidad satisfactoria.
• Comportamiento en la mar. Teniendo en cuenta las limitaciones operativas
del buque tales como aceleraciones, velocidades y desplazamientos de los
puntos del buque, los embarques de agua y la frecuencia de los pantocazos.
• Los cinco aspectos anteriormente indicados, aunque actúan y afectan de
forma individual y recíproca a las formas del buque, también están
interrelacionados entre sí.
En el diseño y obtención de las formas definitivas del buque, se han considerado
las siguientes características que definen el proyecto de un buque de alto
coeficiente de bloque:
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
4
• CB mayor de 0,75. El valor obtenido fue 0,803.
• Cuerpo cilíndrico largo.
• Numero de Froude menor de 0,2. En este caso 0,1934.
• CM próximo a 1. En este caso 0,997.
Hay un número infinito de carenas que satisfacen la ecuación que engloba el
coeficiente de bloque, eslora, manga, calado y desplazamiento, no sería un gran
problema generar unas formas que satisfagan esta ecuación. El problema se
complica cuando lo que buscamos son unas formas que optimicen las dimensiones
de acuerdo con los 5 parámetros nombrados anteriormente.
La resistencia de la carena y la potencia entregada a la hélice necesaria para
cumplir los requerimientos de velocidad son muy sensibles a cualquier pequeño
cambio en la forma del casco. Por lo tanto, para evitar resultados inaceptables en
etapas posteriores, la selección de las formas requiere realizar este ejercicio con un
especial cuidado y teniendo en cuenta su influencia en etapas posteriores con la
estimación de parámetros críticos que pueden complicar el cumplimiento del diseño
como el valor del GM, que definirá la estabilidad.
Es importante resaltar el tratamiento de la curva de áreas seccionables, en la que
la ordenada representa el área de la sección por debajo de la línea de flotación de
diseño en cada punto de la eslora expresado en porcentaje del máximo de este
valor a lo largo de la eslora. Esta curva nos da idea de la distribución del
desplazamiento de la carena a lo largo de la eslora y condiciona el comportamiento
hidrodinámico del buque.
También se representa la curva de semimangas en la que las ordenadas
representan los porcentajes que representan las mangas en la flotación de diseño
en cada punto de la eslora respecto al valor máximo, que será en el cuerpo
cilíndrico. Esta curva sirve para comprobar la existencia de discontinuidades o
abolladuras en las formas en la zona de flotación del buque, lo cual aumenta la
resistencia al avance.
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
5
2. PROCESO DE OBTENCION DE LAS FORMAS
Una vez establecidas las dimensiones principales y algunos de los coeficientes del
buque de proyecto, se pretende determinar y diseñar unas formas apropiadas que
se adapten a estos.
Para cumplir con este cometido, ahorrando recursos y gracias a la colaboración de
NAVANTIA, se ha decidido derivar las formas de un buque de dimensiones muy
parecidas a la del buque a proyectar. Las formas del buque original utilizado fueron
obtenidas mediante el programa informático FORAN por lo que utilizaremos este
software para la realización de todas las operaciones relacionadas con las formas
de aquí en adelante. En las modificaciones de las formas también se utilizará el
programa Rhinoceros.
Algunas de las características de las formas de nuestro buque vendrán
determinadas por las formas del buque del que se parte. En concreto la
incorporación del bulbo de proa y popa, que tendrá unas formas semejantes a las
de inicio y que después de hacer las transformaciones habrá que revisar. También
podrían eliminarse del diseño pero por razones que se expondrán más adelante se
conservarán.
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6
3. FORMAS DEL BUQUE DE PARTIDA
Para facilitar el trabajo se utilizarán las formas de un buque diseñado por el astillero
Juliana para la naviera Stolt-Nielsen. Se trata de un quimiquero con un peso muerto
de diseño de 30000 toneladas. Gran parte de las formas de este buque son
superficies desarrollables, incluso en la parte de proa que está por encima de la
flotación. Esto facilitará el curvado de las planchas de acero y disminuirá los costes,
es una ventaja que aprovecharemos en el buque que vamos a diseñar.
No se ha comentado anteriormente, pero una de las bases de las que partimos es
que, por razones económicas, este tipo de de buque está propulsado por una sola
hélice como todos los de la base de datos.
Como ya se ha comentado anteriormente, el buque posee bulbo de proa. Aunque
la influencia del bulbo de proa es difícil de cuantificar, está demostrado que mejora
el comportamiento de la carena aumentando el coeficiente cuasipropulsivo en un
intervalo comprendido entre 2,5-5%.
En buques lentos como el que se va a proyectar (Fn<0,25) la presencia del bulbo
aumenta la superficie mojada y la resistencia de fricción, pero en la condición de
lastre, la presencia del bulbo disminuye la resistencia por formación de olas
rompientes. Esto es debido a que en buques lentos, al tener la proa poco afinada,
se producirán a proa olas rompientes que influirán en el aumento de la resistencia
viscosa. El bulbo disminuye, e incluso evita la formación de este tipo de olas. La ola
rompiente desaparece porque al poner bulbo se ensancha la zona del casco
inferior a la flotación y se afinan las zonas inmediatamente superiores,
consiguiendo una flotación más estilizada. Así el bulbo acelera el flujo dentro cerca
de la flotación y lo frena por debajo de la superficie del agua haciendo desaparecer
el tren de olas rompientes.
Otro aspecto a tener en cuenta la variedad de condiciones de carga de estos
buques debido a las combinaciones que se pueden realizar en un futuro con
diversas adaptaciones. Esto se traduce en una variación de los calados que
dejarán el bulbo por encima de la flotación, lo que provoca que no influya
Formas Juan José Moreno González
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7
directamente en la resistencia al avance, pero indirectamente produce un aumento
de la eslora de flotación que como bien se sabe disminuye la resistencia total.
El bulbo de proa también contribuye a disminuir los efectos del “slamming” al mover
hacia proa la región de presiones máximas. De esta manera se reducen los
impactos, mejora el comportamiento en la mar y mantiene la velocidad del buque
con mayor facilidad.
Además el buque posee bulbo de popa que proporciona mejoras en la conducción
del flujo hacia el propulsor (estela) en buques de alto coeficiente de bloque como el
caso presente. Se evitan así las desigualdades circunferenciales de estela
mejorando la interacción hélice-carena.
El bulbo de popa está condicionado por la forma del cuerpo de popa, que debe
cumplirlos requisitos del reglamento del Lloyd’s Register en lo que refiere a los
huelgos mínimos entre la sección media de la hélice y el perfil del casco.
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
8
4. OBTENCIÓN DE LAS FORMAS DEFINITIVAS DEL BUQUE
Para determinar las formas de nuestro barco, se deberá partir de las formas de la
carena conocida. Los parámetros para determinar el plano de formas serán: eslora,
manga, puntal, peso muerto, peso en rosca, coeficiente de bloque, coeficiente
prismático, coeficiente de la maestra y coeficiente de la flotación. En nuestro caso
hemos tomado las formas de nuestro buque base, del que primeramente hemos
realizado una transformación afín en calado y eslora. Posteriormente hemos
modificado las formas para obtener los coeficientes de forma establecidos en la
primera etapa del proyecto así como para que se cumpliesen los requisitos de
estabilidad establecidos en dicha etapa.
Cabe señalar, además, que al obtener las formas del buque base se pretende que
éstas sean tales que:
• Se ajusten a los coeficientes de la carena Cb, Cm, Cf , Xcc y al calado de
trazado estimados en el primer cuadernillo
• Tengan unas inercias lo suficientemente grandes como para asegurar la
estabilidad del buque (estabilidad de formas).
Describimos en este apartado de forma detallada el procedimiento de obtención de
formas que hemos seguido:
• Inicialmente realizamos una transformación afín de las formas del buque
base para lograr las dimensiones principales del buque que estamos
proyectando y que determinamos en el Cuaderno 1. La transformación
aplicada a cada punto (x,y,z) de la carena:
X= (Lpp/Lppb)Xb
Y=(B/Bb)Yb
Z=(T/Tb)Zb
Donde la letra b se aplica a la característica correspondiente al buque base. Es de
resaltar que la transformación afín mantiene inalterados los coeficientes de forma.
• Posteriormente y para que nuestro buque tuviera unos coeficientes de forma
muy próximos a los estimados en el anterior cuaderno, y en especial en lo
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
9
que se refiere al coeficiente de bloque, fue necesario transformar la curva de
áreas del buque base. La forma de la curva de áreas condiciona el
comportamiento hidrodinámico del buque; si éste, para una curva
determinada es bueno, se tendrá en principio, una cierta seguridad del buen
comportamiento de cualquier otro buque con la misma curva de áreas. Para
poder comparar las curvas de áreas de los buques base y transformado, se
adimensionalizarán adecuadamente ambas curvas, de modo que queden
representadas en unos ejes comunes. Se comienza haciendo esto mismo
con la curva de áreas del buque base.
• A continuación, se modifica la curva de modo que el área que ésta encierre,
corresponda con el coeficiente de bloque estimado en el dimensionamiento.
La corrección de la curva se realiza sumándola a ésta, otra curva que
representa la corrección necesaria para conseguir el objetivo deseado,
teniendo en cuenta la posición aproximada del centro de carena que
deseamos obtener y de acuerdo con que las formas que se consideran
adecuadas para este tipo de buques y que ya hemos explicado
anteriormente.
• A continuación se ha procedido a ajustar el centro de carena, sin variar el
coeficiente de bloque obtenido anteriormente, para hacerlo coincidir con el
centro de carena que se ha estimado como más conveniente. Obtenemos
así la curva de áreas definitiva del buque proyecto.
• Una vez se tiene la curva de áreas definitiva, partiendo de las formas de la
carena base, se modifican las secciones, buscando que el área de cada una
de ellas coincida con su correspondiente de la curva de áreas, donde calado
y manga sean los estipulados en el cuadernillo anterior.
• Hemos realizado una transformación de las líneas de agua del buque de
referencia para obtener unas líneas de agua acordes con el coeficiente de la
flotación, con el coeficiente de la maestra, la curva de áreas y el espacio
requerido para la carga del buque en proyecto. Para poder llevar a cabo esta
transformación se adimensionalizarán, de manera similar a como se
adimensionalizan las curvas de áreas, las curvas que definen las distintas
líneas de agua del buque.
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10
La transformación igualmente se realiza sumando una curva corrección para
conseguir el objetivo deseado. Se comienza haciendo la transformación de
la flotación para que cumpla con el coeficiente de flotación que hemos
impuesto al proyecto. Una vez realizada ésta, se realiza la transformación de
las demás líneas de agua de manera similar y con el resultado obtenido para
la flotación.
• La caja de cuadernas se ha elaborado teniendo en cuenta los mismos
coeficientes de los puntos anteriores. Se han alisado las irregularidades de
las formas que aparecieron durante el proceso de transformación. Con las
líneas de agua obtenidas anteriormente, se forma la caja de cuadernas del
buque de modo que la carena cumpla con el coeficiente de la flotación, el
coeficiente de bloque, el centro de carena, curva de áreas y espacio
requerido para la carga.
• La obra muerta se ha diseñado de acuerdo con las formas comunes a este
tipo de buques, verticales en la zona central para maximizar el espacio de
carga y evitar zonas curvadas que aumentan así los costes de construcción.
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5. DIMENSIONES Y COEFICIENTES DE FORMA REQUERIDOS
5.1. Dimensiones principales.
Las dimensiones principales del buque habían quedado determinadas en el
dimensionamiento del primer cuaderno. Los valores obtenidos fueron:
Lpp= 173,4 metros
B= 32,2 metros
T= 10,95 metros
D=17,8 metros
5.2. Coeficientes de forma.
En este apartado se hace una breve justificación de los coeficientes de forma que
se han buscado al transformar la carena base y que más adelante se contrastarán
con los que realmente se obtengan con las formas del buque.
• Coeficiente de bloque. Se había fijado en 0.803
• Coeficiente de la maestra. Obtuvimos un valor de 0.997
• Coeficiente prismático. También obtenido en el cuaderno anterior 0,806,
resultado de dividir los dos coeficientes anteriores.
• Abcisa del centro de carena. Estimamos un valor de 89,5 m, a popa de la
cuaderna maestra.
• Coeficiente de la flotación. En el dimensionamiento del barco calculamos su
valor, 0.89, aunque una vez determinada la estabilidad lo que finalmente lo
que nos interesa, y es lo que debemos contrastar, es la altura metacéntrica
transversal del buque, para que de acuerdo con la altura del centro de
gravedad del buque, estimada para el desplazamiento de proyecto, la
estabilidad sea la que habíamos previsto en el dimensionamiento del buque.
Adelantaremos un paso el cálculo de las hidrostáticas antes de proyectar la
disposición general para comprobar este valor y evitar tener que repetir las
operaciones que realizaríamos hasta entonces.
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Habiendo sido aplicadas las transformaciones antes descritas, se refleja en la
siguiente tabla una comparación entre los parámetros que se obtuvieron
teóricamente en el cuaderno 1 y los extraídos a partir de las formas reales.
ESTIMADO FORMAS
ESLORA ENTRE PERPENDICULARES 173,4 173,4 MANGA 32,2 32,2 CALADO 10,95 10,95 PUNTAL 17,81 17,8 ABCISA DEL CENTRO DE CARENA 89,5 88,15 COEFICIENTE DE BLOQUE 0,803 0,802 COEFICIENTE DE LA MAESTRA 0,997 0,997 COEFICIENTE DE FLOTACION 0,89 0,87 COEFICIENTE PRISMATICO 0,806 0,801 DESPLAZAMIENTO 50284 50412
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6. DATOS DE LAS CURVAS HIDROSTATICAS
A continuación se presenta la salida de los datos de las curvas hidrostáticas,no se
ha cambiado el formato original del archivo de salida, la presentación correcta se
realizará y se comentará en el cuaderno 4 (cálculos de arquitectura naval).
Si bien nuestro calado de diseño inicial era 10,95 m. Este puede cambiar en
función del desplazamiento del buque, que ha sido estimado admitiendo un margen
de error.
En el cuaderno 8 (pesos y centro de gravedad del peso en rosca) y en el cuaderno
9 (donde se estudian las situaciones de carga) se calcula el centro de gravedad y el
desplazamiento del buque en las distintas situaciones de carga que es lo que nos
va a definir las características hidrostáticas a tener en cuenta.
S I S T E M A F O R A N
=========================
MODULO HYDROS VERSION 60
CALCULOS HIDROSTATICOS
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SISTEMA FORAN MODULO HYDROS VERSION 60 DA TOS PAG.001
--------------------------------------- FECHA - 08.10.2009
CLIENTE - FNAM
DESCRIPCION DEL BUQUE – PETROLERO DE PRODUCTOS
OPCIONES SELECCIONADAS
-------------------------------------------------- --------------------------
Densidad del agua del mar: 1.026 T/M3.
Espesor medio del forro : 10 MM.
No se han definido timones en el modulo HYDROS
No se han definido helices en el modulo HYDROS.
No se ha seleccionado salida de valores numericos de Bonjean
Coeficiente de bloque calculado con el calado medi o de trazado
Espesor plancha de quilla : 0 MM.
Calculos para calados paralelos igualmente espacia dos:
- Altura en popa del calado inferior : 9.500 M.
- Altura en popa del calado superior : 11.500 M.
- Separacion entre calados: 0.050 M.
- Trimado de calados paralelos: -0.000 M.
Salida de hidrostaticas en metros cubicos.
CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS PARA EL CALADO DE PR OYECTO
-------------------------------------------------- ------
ESLORA ENTRE PERPENDICULARES LPP = 173.400 M
CALADO DE PROYECTO T = 10.950 M
MANGA DE TRAZADO B = 32.200 M
DISPLAZAMIENTO CON APENDICES DI SFA = 50412 TM
VOLUMEN DE TRAZADO ( sin apendices ) D ISV = 49053 M3
COEFICIENTE DE BLOQUE PARA EL CALADO T CB = 0.802 -
ABSCISA DEL CENTRO DE CARENA PARA EL CALADO T X CBA = 88.150 M
COEFICIENTE DE AREA DEL BULBO EN LA SECCION 20 ABT = 13.02 %
COEFICIENTE DE AREA DE LA SECCION MAXIMA AX = 0.997 -
ABSCISA DE LA SECCION MAXIMA XAX = 86.700 M
ALTURA DEL C. DE G. DE LA CURVA DE AREAS HAC = 45.24 %
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CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS
-----------------------------
PPOPA PPROA DESPLA. VOLUMEN L.C.B L .C.B COEFIC COEFI.
PP PP CON TRAZADO CON SIN PRISMA BLOQUE
CALADO CALADO APEND. BUQUE APEND. A PEND. TOTAL TOTAL
(TA) (TF) (DISFA) (DISV) (XCBA)* (X CB)* (CP) (CB)
M M TM M3 M M - -
------- ------- ------- ------- ------- -- ----- ------ ------ 9.500 9.500 43252. 42080. 88.791 8 8.791 0.7963 0.7933 9.550 9.550 43496. 42318. 88.771 8 8.771 0.7966 0.7936 9.600 9.600 43741. 42557. 88.751 8 8.751 0.7969 0.7939 9.650 9.650 43986. 42795. 88.731 8 8.731 0.7972 0.7943 9.700 9.700 44233. 43036. 88.707 8 8.707 0.7975 0.7946 9.750 9.750 44478. 43274. 88.687 8 8.687 0.7978 0.7949 9.800 9.800 44723. 43513. 88.666 8 8.666 0.7981 0.7952 9.850 9.850 44967. 43750. 88.649 8 8.649 0.7984 0.7955 9.900 9.900 45212. 43989. 88.629 8 8.629 0.7987 0.7958 9.950 9.950 45458. 44228. 88.608 8 8.608 0.7990 0.7961 10.000 10.000 45704. 44468. 88.586 8 8.586 0.7993 0.7964 10.050 10.050 45950. 44708. 88.565 8 8.565 0.7996 0.7967 10.100 10.100 46197. 44948. 88.543 8 8.543 0.7999 0.7970 10.150 10.150 46443. 45188. 88.521 8 8.521 0.8002 0.7974 10.200 10.200 46690. 45428. 88.499 8 8.499 0.8005 0.7977 10.250 10.250 46936. 45668. 88.477 8 8.477 0.8007 0.7980 10.300 10.300 47183. 45908. 88.455 8 8.455 0.8010 0.7983 10.350 10.350 47437. 46156. 88.420 8 8.420 0.8014 0.7987 10.400 10.400 47678. 46390. 88.408 8 8.408 0.8016 0.7989 10.450 10.450 47925. 46631. 88.386 8 8.386 0.8019 0.7992 10.500 10.500 48173. 46872. 88.363 8 8.363 0.8022 0.7995 10.550 10.550 48421. 47114. 88.340 8 8.340 0.8025 0.7998 10.600 10.600 48669. 47355. 88.317 8 8.317 0.8028 0.8001 10.650 10.650 48917. 47597. 88.294 8 8.294 0.8031 0.8004 10.700 10.700 49165. 47839. 88.271 8 8.271 0.8034 0.8007 10.750 10.750 49414. 48081. 88.247 8 8.247 0.8037 0.8011 10.800 10.800 49664. 48324. 88.223 8 8.223 0.8040 0.8014 10.850 10.850 49913. 48567. 88.199 8 8.199 0.8043 0.8017 10.900 10.900 50163. 48810. 88.175 8 8.175 0.8046 0.8020 10.950 10.950 50412. 49053. 88.150 8 8.150 0.8049 0.8023 11.000 11.000 50662. 49296. 88.129 8 8.129 0.8052 0.8026 11.050 11.050 50912. 49540. 88.105 8 8.105 0.8055 0.8029 11.100 11.100 51162. 49784. 88.081 8 8.081 0.8058 0.8033 11.150 11.150 51413. 50028. 88.056 8 8.056 0.8062 0.8036 11.200 11.200 51664. 50272. 88.031 8 8.031 0.8065 0.8039 11.250 11.250 51915. 50516. 88.006 8 8.006 0.8068 0.8042 11.300 11.300 52166. 50761. 87.981 8 7.981 0.8071 0.8045 11.350 11.350 52418. 51006. 87.956 8 7.956 0.8074 0.8049 11.400 11.400 52669. 51251. 87.932 8 7.932 0.8077 0.8052 11.450 11.450 52921. 51496. 87.906 8 7.906 0.8080 0.8055
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CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS
-----------------------------
PPOPA PPROA AREA COEFI. AREA CO EFI. C.DE G. C.DE B.
PP PP SECCION SECC. LINEA LI NEA LINEA SOBRE
CALADO CALADO MAXIMA MAXIMA AGUA A GUA AGUA LINEA/B
(TA) (TF) (AX) (CX) (AW) ( CW) (XCF)* (KB)
M M M2 - M2 - M M
------- ------- ------- ------ -------- -- ---- ------- ------ 9.500 9.500 304.75 0.9963 4761.85 0. 8528 85.311 4.913 9.550 9.550 306.36 0.9963 4764.75 0. 8534 85.248 4.939 9.600 9.600 307.97 0.9963 4767.71 0. 8539 85.189 4.965 9.650 9.650 309.58 0.9963 4770.46 0. 8544 85.128 4.991 9.700 9.700 311.19 0.9963 4773.12 0. 8549 85.066 5.016 9.750 9.750 312.80 0.9964 4775.69 0. 8553 85.004 5.042 9.800 9.800 314.41 0.9964 4777.81 0. 8557 84.934 5.068 9.850 9.850 316.02 0.9964 4780.38 0. 8562 84.873 5.095 9.900 9.900 317.63 0.9964 4782.36 0. 8565 84.803 5.121 9.950 9.950 319.24 0.9964 4785.60 0. 8571 84.735 5.147 10.000 10.000 320.85 0.9964 4788.66 0. 8576 84.669 5.173 10.050 10.050 322.46 0.9965 4791.76 0. 8582 84.602 5.199 10.100 10.100 324.07 0.9965 4794.82 0. 8588 84.533 5.225 10.150 10.150 325.68 0.9965 4797.81 0. 8593 84.462 5.251 10.200 10.200 327.29 0.9965 4800.76 0. 8598 84.389 5.277 10.250 10.250 328.90 0.9965 4803.51 0. 8603 84.309 5.303 10.300 10.300 330.51 0.9965 4806.90 0. 8609 84.238 5.329 10.350 10.350 332.12 0.9966 4810.19 0. 8615 84.160 5.354 10.400 10.400 333.73 0.9966 4814.97 0. 8624 84.083 5.381 10.450 10.450 335.34 0.9966 4819.80 0. 8632 84.006 5.407 10.500 10.500 336.95 0.9966 4823.47 0. 8639 83.949 5.433 10.550 10.550 338.56 0.9966 4827.49 0. 8646 83.886 5.459 10.600 10.600 340.17 0.9966 4831.72 0. 8654 83.821 5.485 10.650 10.650 341.78 0.9967 4836.07 0. 8661 83.752 5.511 10.700 10.700 343.39 0.9967 4840.56 0. 8669 83.683 5.537 10.750 10.750 345.00 0.9967 4845.16 0. 8678 83.612 5.563 10.800 10.800 346.61 0.9967 4850.10 0. 8687 83.545 5.589 10.850 10.850 348.22 0.9967 4854.73 0. 8695 83.474 5.616 10.900 10.900 349.83 0.9967 4859.39 0. 8703 83.401 5.642 10.950 10.950 351.44 0.9968 4864.05 0. 8711 83.328 5.668 11.000 11.000 353.05 0.9968 4869.65 0. 8722 83.240 5.694 11.050 11.050 354.66 0.9968 4874.29 0. 8730 83.167 5.720 11.100 11.100 356.27 0.9968 4879.04 0. 8738 83.095 5.747 11.150 11.150 357.88 0.9968 4884.02 0. 8747 83.017 5.773 11.200 11.200 359.49 0.9968 4889.07 0. 8756 82.934 5.799 11.250 11.250 361.10 0.9968 4894.23 0. 8766 82.853 5.825 11.300 11.300 362.71 0.9969 4899.25 0. 8775 82.770 5.852 11.350 11.350 364.32 0.9969 4904.65 0. 8784 82.688 5.878 11.400 11.400 365.93 0.9969 4909.92 0. 8794 82.605 5.904 11.450 11.450 367.54 0.9969 4915.24 0. 8803 82.521 5.931
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
17
CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS
-----------------------------
PPOPA PPROA RADIO LONGIT. MOMENTO AREA TONS
PP PP METACE. RADIO TRIM. SUPERF. POR
CALADO CALADO TRANSV. METAC. 1 CM MOJADA CM
(TA) (TF) (ZBM) (ZBML) (MTC) (S) (TCI)
M M M M MTM M2 TM/CM
------- ------- ------- ------- -------- - ------- ------ 9.500 9.500 8.719 217.22 541.8 7573.2 48.89 9.550 9.550 8.677 216.35 542.7 7593.3 48.92 9.600 9.600 8.635 215.50 543.6 7613.2 48.95 9.650 9.650 8.594 214.63 544.4 7633.2 48.98 9.700 9.700 8.552 213.73 545.2 7653.2 49.01 9.750 9.750 8.512 212.85 546.0 7673.2 49.03 9.800 9.800 8.472 211.88 546.5 7692.6 49.06 9.850 9.850 8.433 211.02 547.2 7712.9 49.08 9.900 9.900 8.394 210.05 547.7 7732.6 49.10 9.950 9.950 8.356 209.31 548.7 7752.2 49.14 10.000 10.000 8.317 208.54 549.7 7772.9 49.17 10.050 10.050 8.280 207.79 550.6 7793.7 49.20 10.100 10.100 8.242 207.03 551.6 7815.1 49.23 10.150 10.150 8.206 206.27 552.5 7836.2 49.26 10.200 10.200 8.169 205.50 553.3 7857.5 49.29 10.250 10.250 8.133 204.71 554.1 7879.7 49.32 10.300 10.300 8.098 204.03 555.2 7901.0 49.35 10.350 10.350 8.061 203.31 556.2 7922.2 49.39 10.400 10.400 8.027 202.88 557.8 7943.5 49.44 10.450 10.450 7.993 202.44 559.5 7962.1 49.49 10.500 10.500 7.959 201.84 560.7 7982.0 49.52 10.550 10.550 7.925 201.30 562.1 8002.2 49.57 10.600 10.600 7.891 200.79 563.6 8022.6 49.61 10.650 10.650 7.858 200.30 565.1 8043.1 49.65 10.700 10.700 7.826 199.84 566.6 8063.7 49.70 10.750 10.750 7.793 199.39 568.2 8084.4 49.75 10.800 10.800 7.761 199.01 570.0 8105.1 49.80 10.850 10.850 7.730 198.57 571.6 8125.8 49.85 10.900 10.900 7.699 198.14 573.2 8146.4 49.89 10.950 10.950 7.668 197.72 574.8 8167.1 49.94 11.000 11.000 7.637 197.43 576.8 8189.8 50.00 11.050 11.050 7.607 197.01 578.4 8210.8 50.05 11.100 11.100 7.577 196.61 580.1 8231.8 50.09 11.150 11.150 7.547 196.25 581.9 8253.1 50.15 11.200 11.200 7.518 195.89 583.6 8274.7 50.20 11.250 11.250 7.489 195.55 585.5 8294.6 50.25 11.300 11.300 7.461 195.20 587.2 8316.7 50.30 11.350 11.350 7.433 194.90 589.2 8337.7 50.36 11.400 11.400 7.405 194.58 591.0 8359.3 50.41 11.450 11.450 7.378 194.28 592.9 8381.0 50.47
P R O C E S O C O M P L E T A D O
-------------------------------- ---
HORA - 12.02.43
===============
FORMAS DEFINIDAS CON EL MODULO FORMT
Formas Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
18
REFERENCIAS
1. “El proyecto básico del buque mercante” R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M. Meizoso. Fondo Editorial de la Ingeniería Naval.
2. “Ship design and construction” Written by a group of authorities. R. Taggart. The Society of Naval Architects and Marine Engineers.
3. “Proyectos de formas” José F. Núñez Basáñez
4. “Análisis hidrodinámico y proyecto del bulbo de proa” Tesis doctoral de D. Manuel Carlier Lavalle
5. “Manual de FORAN”. Sener.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 3: Disposición general
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Disposición general Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION .................................................................................................. 3 2. DIMENSIONES PRINCIPALES ............................................................................. 4
2.1. Eslora .............................................................................................................. 4 2.2. Doble casco .................................................................................................... 5
3. COMPARTIMENTACION ...................................................................................... 7 3.1. Pique de proa .................................................................................................. 7 3.2. Castillo de proa ............................................................................................... 8 3.3. Pique de popa ................................................................................................. 9 3.4. Zona de carga ................................................................................................. 9 3.5. Cámara de máquinas .................................................................................... 10
5. CAMARA DE MAQUINAS ................................................................................... 12 5.1. Doble fondo ................................................................................................... 12 5.2. Tanques de combustible pesado .................................................................. 12 5.3. Tanques de combustible ligero ..................................................................... 14 5.4. Otros consumos ............................................................................................ 14
6. HABILITACION ................................................................................................... 15 7. OTROS ................................................................................................................ 18 8. TRIPULACION .................................................................................................... 19 REFERENCIAS ....................................................................................................... 20
Disposición general Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
3
1. INTRODUCCION
La disposición general, representada en el plano de disposición general que se
adjunta al final del cuaderno, se ha diseñado basándose en las disposiciones
generales de buques similares construidos últimamente y según las normas fijadas
por el Lloyd´s Register of Shipping (L.R.S.) y los convenios internacionales
MARPOL y SOLAS.
Las características generales de este tipo de buque se enumeran a continuación:
• El buque será de una sola cubierta, con cámara de máquinas, cámara de
bombas y acomodación situadas a popa.
• El buque será del tipo petrolero para productos con tanques de lastre
segregado por tener un peso muerto de 40000 toneladas o más.
• EL buque tendrá una sola hélice.
• La zona de carga dispondrá de doble casco en toda su longitud en
cumplimiento del Convenio MARPOL 73/78.
• Brusca triangular en la cubierta principal.
• La estructura cumplirá con las recomendaciones de la Sociedad de
Clasificación y con lo especificado en los Convenios de la OMI, SOLAS y
MARPOL.
• Se dispondrán espacios de habilitación para 22 hombres.
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Guillermo Murillo Ibáñez
4
2. DIMENSIONES PRINCIPALES
2.1. Eslora
La eslora entre perpendiculares fue definida en el cuaderno 2 (formas). El valor
obtenido de esta dimensión fue 173,4 m.
La longitud de reglamento será la distancia medida sobre la línea de carga
correspondiente al 97% del calado de escantillonado desde la parte de proa de la
intersección de esta con el casco hasta la mecha del timón (173,4 m). No será
menor del 96% ni mayor del 97% de la eslora de flotación medida en la línea de
carga de verano, limitando la eslora de reglamento por los valores 166.46 m y
168,2 m. Por lo tanto la eslora de reglamento será 168,2 m.
LRULES=168,2 m
Por otro lado la eslora de carga se define de la siguiente manera en el convenio
internacional de Líneas de Carga:
"Eslora (L): El 96% de la eslora total medida en una flotación cuya distancia a la
cara superior de la quilla sea igual al 85% del puntal mínimo de trazado, o la eslora
medida en esa flotación desde la cara proel de la roda hasta el eje de la mecha del
timón, si esta segunda magnitud es mayor. Cuando el contorno de la roda sea
cóncavo por encima de la flotación correspondiente al 85% del puntal mínimo de
trazado, tanto el extremo de proa de la eslora total como la cara proel de la roda se
tomaran en la proyección vertical, sobre esa flotación, del punto más a popa del
contorno de la roda (por encima de esa flotación). En los buques proyectados con
quilla inclinada, la flotación en que se mida la eslora habrá de ser paralela a la
flotación de proyecto.”
Por lo tanto la eslora de carga del buque de proyecto será LL=175,38 m.
correspondiente a la eslora medida en una flotación cuya distancia a la cara
superior de la quilla es igual al 85% del puntal mínimo de trazado desde la cara
proel de la roda hasta el eje de la mecha del timón.
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Guillermo Murillo Ibáñez
5
2.2. Doble casco
Todos los petroleros deben tener tanques y espacios de doble fondo y doble
costado para proteger los tanques de carga, y no deben usarse para transportar
carga.
Según el MARPOL (Regla 18 del Anexo I) los tanques de lastre tendrán una
capacidad tal que:
• Permita al buque navegar en condiciones de lastre sin necesidad de
introducir agua de lastre en los tanques de carga.
• El calado de trazado en la cuaderna maestra (Tm), excluyendo correcciones
de arrufo o quebranto, nunca será inferior a:
Tm= 2 + 0,02·L= 5,48 m
• Los calados en las perpendiculares de proa y popa corresponderán a los
determinados por el calado en el centro del buque (Tm), con un asiento
apopante no superior a
0,015·L = 2,6 m.
• Calado en la perpendicular de proa no menor de (2 + 0,0125.L) = 6,5m.
• En cualquier caso, el calado en la perpendicular de popa no será nunca
inferior al necesario para garantizar la inmersión total de la hélice.
• Los tanques de carga tendrán un tamaño y forma tales, que una hipotética
fuga de carga del costado o fondo en cualquier punto de la eslora del buque,
produzca un daño limitado. En esta zona del doble casco y doble fondo es
donde se sitúan los tanques de lastre independiente.
Debemos de tener en cuenta también que además del doble casco, los piques de
proa y popa también llevan lastre.
La anchura mínima del doble costado según L.R.S(P4;Ch9;Tabla 9.1.1.), será el
valor obtenido por la siguiente expresión:
DF=0,5+ TPM
20000=2,5 m
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6
Por otra parte la sociedad de clasificación requiere que este valor no sea mayor a
dos metros ni inferior a un metro m. Nos quedaremos, por lo tanto, con el valor
limitante superior, 2 metros.
Ancho del doble costado= 2 m
La altura mínima del doble fondo es el menor de los valores siguientes:
• B/15= 2,147 m
• 2 m
Por lo tanto el valor mínimo será de 2 metros que coincide con el valor que se
asigna al buque para maximizar así el espacio de carga:
Altura de doble fondo= 2 m
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7
3. COMPARTIMENTACION
Para abordar el estudio de la disposición general, diferenciaremos entre siete
zonas principales en el buque:
· Pique de proa
· Castillo de proa
· Pique de popa
· Zona de carga
· Cámara de máquinas
· Superestructura
· Guardacalor y chimenea
Según la “Common Structural Rules for Double Hull Oil Tanker” habrá unos
mamparos estancos obligatorios para todos los petroleros de tal forma que nos
limitarán las zonas anteriormente mencionadas:
· Mamparo de colisión de proa
· Mamparo de pique de popa
· Un mamparo a proa y otro a popa de la zona de cámara de máquinas
Los demás mamparos estancos se situarán en la zona de carga a intervalos
regulares lo más alejados posibles, siempre cumpliendo con los requisitos de
subdivisión, inundación y estabilidad en averías que se estudiarán en el cuaderno 9
(situaciones de carga, resistencia longitudinal, estabilidad intacta y en averías).
Además, cada zona tendrá el espacio entre cuadernas conveniente.
En el sistema de cuadernas que aparece en el plano de disposición general del
proyecto se ha tomado una clara de cuadernas de 700 mm que no será la distancia
entre cuadernas estructurales como se verá en el cuaderno 6 (Resistencia
estructural).
3.1. Pique de proa
El pique de proa es la zona que se sitúa a proa del mamparo de colisión. La
posición de este mamparo queda determinado por las reglas del L.R.S.
(P3;Ch3;4.2.1.;Tabla 3.4.2.). Llegará hasta la cubierta de francobordo y según las
normas, tendrá una localización entre los siguientes valores:
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8
· 0,05 LL - f1=11,48 m
· 0,08.LL- f1= 6,22 m
Donde f1 es la mitad de la proyección horizontal del extremo de proa desde la
perpendicular de proa hasta el extremo proel del bulbo (5,1 m) y LL es la eslora de
carga.
La posición definitiva del mamparo de colisión se encuentra a 166,6 m (238
cuadernas geométricas) de la mecha del timón y por tanto según la eslora que
obtendremos del resto de las zonas, a 6,8 m a popa de la perpendicular de proa.
Esta decisión se ha tomado teniendo en cuenta también el espacio necesario en el
resto de las zonas del buque, pique de popa, cámara de máquinas, tanques slop y
zona de carga y lastre. El pique de proa aloja lastre, y es soporte de los equipos de
fondeo.
La estructura del pique de proa será transversal (de acuerdo a las
recomendaciones de la sociedad de clasificación) con una separación entre
cuadernas de 600 mm.
3.2. Castillo de proa
Según se indica en la especificación, existirá castillo de proa, que para cumplir con
el L.R.S. (P3;Ch3; 6.2.1) deberá extenderse mínimo a una distancia de 0,07LL=12,3
m desde el extremo de LL .
En el buque de proyecto esta distancia se incrementa en 4 metros para mejorar la
disposición de los equipos de fondeo y amarre destinados en proa.
Hay que tener en cuenta que en esta zona la cubierta toma una pequeña
inclinación hacia arriba y la longitud real sobre cubierta será algo mayor.
Respecto a la altura y teniendo en cuenta la Regla 33 del Convenio Internacional
sobre Líneas de Carga de 1966, el castillo de proa es una estructura cerrada cuya
altura no debe ser menor de 2,3m para buques de esloras superiores de 125m. Por
tanto, dadas las dimensiones del buque proyecto, se decide que la altura del
castillo de proa sea de 2,5 m.
Disposición general Juan José Moreno González
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9
En los costados, a popa del castillo de proa se dispondrán unas amuradas de
forma triangular que van unidas al mamparo de popa del castillo y a la cubierta
principal.
3.3. Pique de popa
El pique de popa es la zona a popa del mamparo más a popa del buque, llamado
también mamparo de prensaestopas. Este mamparo encerrará la bocina y la
bocina de la limera del timón en un compartimento estanco. Además dicho
mamparo podría llegar sólo hasta la primera cubierta por encima de la línea de
flotación a plena carga, siempre que el compartimento que quede a popa sea
estanco.
En el pique de popa dispone de estructura transversal con una separación entre
cuadernas de 600 mm.
El mamparo del pique de popa está obligado por el L.R.S. (P3;Ch3;4.1.1.) y su
distancia a la mecha del timón queda fijada en 10,5 m. El mamparo llega hasta la
tercera plataforma, situada a 14,5 m sobre la línea base.
3.4. Zona de carga
La zona de carga se extiende desde el mamparo a proa de la cámara de máquinas
hasta el mamparo de colisión de proa.
En esta zona están incluidos los dos tanques slop que se encuentran en la zona
más a popa de la zona de carga, es decir desde el mamparo de proa de la cámara
de máquinas hacia proa. Estos tanques tendrán una eslora de 5,6 m y se
extenderán desde crujía hasta el costado del buque. Su capacidad se incluye
dentro de la capacidad de carga del buque, y debe de ser según reglamentación,
mayor del 2% de la carga total. En nuestro caso, con las dimensiones que hemos
dado a los tanques slop, supera el 4% como se puede comprobar en el plano de
capacidades.
En la zona de carga se dispondrá una estructura longitudinal en la que la
separación máxima entre bulárcamas viene dada por el L.R.S. (P4;Ch1;6.4.2) como
0,006·L+3,2= 4,2, siendo en el caso del buque de proyecto 5,36 m.
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10
El número de mamparos transversales que debe tener el buque proyecto viene
dado por las reglas del Lloyd’s Register of Shipping (P3;Ch3;4.4.1). El número
mínimo según la tabla 3.4.1 para buques de eslora comprendida entre 165 y 190 m
con maquinaria a popa es de ocho mamparos, que son los que tiene nuestro buque
sin contar con el de colisión y el del pique de popa.
La longitud máxima de los tanques de carga viene establecida en el reglamento del
L.R.S. (P4;Ch9;1.2.20) y es de:
LMAX= 0,25·b1
B+0,15 ·LL=29,03 m
Con la formas del buque ya proyectadas se ha estimado la capacidad necesaria
para cumplir los requisitos de capacidad del buque (50000 m3) y el resultado es
que la zona de carga tendrá una eslora de 131.6 m. Si descontamos la longitud de
los tanques SLOP (5,6 m), nos queda una eslora total de los tanques de carga de
126 m.
A la hora de proyectar los tanques de carga se ha decidido que todos tengan la
misma eslora, se dispondrán 12 tanques situados por parejas de proa a popa, con
lo que la eslora de cada tanque será de 21 m, cumpliendo el requerimiento de la
eslora máxima del L.R.S.
La posición de los tanques centrales respecto a la perpendicular de popa se detalla
a continuación:
TANQUE Xmin (m) Xmax TANQUE DE CARGA 1 145,6 166,6 TANQUE DE CARGA 2 124,6 145,6 TANQUE DE CARGA 3 103,6 124,6 TANQUE DE CARGA 4 82,6 103,6 TANQUE DE CARGA 5 61,6 82,6 TANQUE DE CARGA 6 40,6 61,6 TANQUES SLOP 35 40,6
3.5. Cámara de máquinas
Como es habitual en este tipo de buques, la cámara de máquinas se sitúa
completamente a popa. Esta zona comprende, los tanques situados entre el
mamparo principal de proa de cámara de bombas y el mamparo del pique de popa,
incluyendo los tanques de doble fondo y costado, el interior del guardacalor y el
interior de la chimenea.
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11
De acuerdo con las normas del LRS la cámara de máquinas tiene una estructura
transversal y en ella la separación de cuadernas es de 700 mm (así como las
geométricas en el plano que siguen siendo 700 mm).
La longitud de la cámara de máquinas depende de la potencia instalada y de la
eslora del buque. Sin embargo, otros factores como la longitud del motor y la
cantidad y tamaño de los equipos instalados pueden condicionar dicha eslora.
Datos de buques de referencia tienen una eslora aproximada de 21 m.
Para hacer una estimación se ha utilizado una fórmula de la referencia “El proyecto
básico del buque mercante”, indicada para buques petroleros:
Lcm =0,28·Lpp0,67 + 0,48·MCO0,35 = 21,51 m
El valor coincide con el espacio disponible para la cámara de máquinas si
descontamos un valor de 3,5 m para la cámara de bombas. Además se ajusta a la
separación de cuadernas que se ha establecido para la cámara de máquinas.
La extensión de la cámara de máquinas va desde los 10,5m desde la perpendicular
de popa hasta los 31,5 m. La cámara de bombas desde los 31,5 m desde la
perpendicular de popa hasta los 35 m.
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12
5. CAMARA DE MAQUINAS
5.1. Doble fondo
El doble fondo y costado de la cámara de máquinas incluye tanques de
combustible (que no deben estar en contacto directo con el mar), de aceite,
tanques de reboses, etc. Así como tomas de mar, pozos y tanque de sentina y
cofferdams, pero todo esto será descrito con mayor detalle en el cuadernillo 7 de
cámara de máquinas.
La altura del doble fondo de la cámara de máquinas será 2 metros excepto la zona
donde estará instalado el motor principal. En esta zona la altura se obtiene por
alineación de la línea de ejes.
Las formas del buque imponen que la línea de ejes esté a una distancia de 3,05 m
sobre la línea base y por la información suministrada por el fabricante del motor se
sabe que la altura del cigüeñal desde los polines es de 1,05 m. El drenaje del motor
está a una distancia de 0,65 m de los polines. Con estos datos obtenemos el doble
fondo de la zona donde se encuentra el motor:
DFMOTOR = 3,05 – 1,05 - 0,65 = 1,3 m
La cámara de máquinas tendrá 4 niveles incluyendo el doble fondo, las alturas
sobre la línea base a las que están situadas se detallan a continuación:
NIVEL Z (m) DOBLE FONDO 2 1ª PLATAFORMA 11 2ª PLATAFORMA 14.5 3ª PLATAFORMA 17.8
5.2. Tanques de combustible pesado
Para estudiar la posición de los tanques de combustible tendremos que calcular
previamente el volumen necesario de combustible para cumplir con los
requerimientos de la especificación.
El buque tiene una autonomía de 10000 millas náuticas a 15,5 nudos. El cuaderno
5 (predicción de potencia y diseño del propulsor y del timón) muestra una la hoja de
datos técnicos del motor principal, entre otros el consumo que al régimen necesario
(11135 kW) será de 169 g/kW·h.
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13
Por lo tanto la masa del combustible que ha de llevar el buque será de:
m=1000015,5
·11135·0,169·10-3=1214 t
Que con la densidad del combustible IFO 380 (0,991 kg/l, obtenida de la página
web de BP) da el valor del volumen necesario a bordo para cumplir con los
requisitos, 1225 m3.
Como está indicado en la disposición general, el buque lleva 4 tanques almacén de
combustible pesado. Dos de ellos están sitiados a popa del mamparo de proa de
cámara de máquinas (tanques nº 1) y los otros dos en la zona de popa de la 2ª
plataforma de la cámara de máquinas (tanques nº 2). Las capacidades de ellos se
aproximan a las necesarias calculadas en el párrafo anterior.
VOLUMEN (m3) PESO (t) FUEL 1 BR 525,6 530,4 FUEL 1 ER 525,6 530,4 FUEL 2 BR 92,2 93 FUEL 2 ER 92,2 93
El volumen de los cuatro tanques, descontando el 2% para gases, proporciona una
capacidad total de 1200,7 toneladas (1211,6 m3). El tanque diario debe tener una
capacidad superior a la diferencia entre la capacidad total necesaria y la capacidad
de estos tanques.
Por otra parte, el tanque diario de combustible se dimensiona para que el motor
pueda funcionar durante 24h al régimen requerido para cumplir el requisito de
velocidad y autonomía.
m = 24·11135·0,169·10-3=51,8 t
Esta masa de combustible ocupa un volumen de 52,31 m3. Se han dispuesto dos
tanques de combustible de 56 m3 en la segunda plataforma para que en el caso de
que el buque utilice dos combustibles distintos no se mezclen. Con estos
volúmenes llegamos a una capacidad de 1323,6 m3 con lo que es posible
almacenar el combustible necesario en estos seis tanques.
El tanque de sedimentación se dimensionará al igual que el anterior pero con un
margen de 10% para tener en cuenta las impurezas que contiene el Fuel Oil, con lo
que su capacidad mínima debe es 57,5 m3. Al igual que en el anterior caso se han
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14
dispuesto de dos tanques simétricos de sedimentación en la 2ª plataforma que
tienen un volumen de 58 m3.
5.3. Tanques de combustible ligero
Es difícil estimar la masa necesaria de combustible ligero que debe llevar el buque,
ya que no se sabe que situaciones se darán con exactitud durante la vida del
buque ni el consumo del motor principal cuando lo usa para este combustible para
el arranque, Es por esto que la masa de combustible ligero se calcula como un
porcentaje de la masa de Fuel.
En este buque, la masa necesaria de combustible ligero se ha considerado como el
15% de la masa de Fuel Oil del buque, ya que el porcentaje no suele ser inferior de
un 12% en buques de este tipo. Esta estimación da como resultado 182 toneladas.
Se han dispuesto dos tanques de almacén de diesel simétricos en la 2ª plataforma
con un volumen de 92 m3, que suman un total de 184 m3 cumpliendo con lo
establecido.
El tanque de servicio diario se ha estimado de la misma manera que los de servicio
diario de Fuel Oil y el volumen mínimo es de 41,2 m3. El tanque de servicio diario
de diesel estará en la tercera plataforma y tendrá un volumen de 43,5 m3.
5.4. Otros consumos
El resto de los tanques de consumos se han diseñado teniendo en cuenta los
requerimientos de los equipos de cámara de máquinas y las especificaciones de
proyecto como el número de tripulantes.
Tanques Volumen (m3) Peso (t) Tanque de aceite del motor principal de ER 54,1 48,69 Tanque de aceite del motor principal de BR 54,1 48,69 Tanque de aceite de los cilindros 31 27,9 Tanque de aceite de los motores auxiliares 20,1 18 Tanque de retorno de aceite 20,5 18,45 Tanque de agua dulce de ER 260 260 Tanque de agua dulce de BR 260 260 Tanque de agua técnica 60 60
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6. HABILITACION
Para proyectar la superestructura se han estudiado planos de la disposición
general de buques con una tripulación similar, ya que el la manera de colocar los
distinto espacios no obedece a criterios lógicos.
Se han dispuesto cinco cubiertas y un puente de navegación con una altura de
entrepuente de 2,8 m para dejar un margen de 30 cm de entre ellos y tener espacio
para las conducciones necesarias.
Se han dispuesto 21 camarotes individuales con baño para la tripulación, todos
iguales con los siguientes elementos:
• Sofá
• Mesa
• Televisión y mesa
• Escritorio y silla
• Cama de 2 x 1,05 m
• Mesilla de noche
• Caja fuerte
• Papelera
• Armario para ropa
• Estantería
• Lámparas de estudio, de noche y de techo
• Colgadores para la ropa
• Cuarto de baño con plato de ducha.
El capitán dispone de un camarote especial con baño con bañera (al igual que el
camarote del armador) y está comunicado con su oficina.
Además se ha dispuesto un camarote con aseo en la cubierta del puente de
navegación para el práctico.
En la siguiente imagen se muestra la disposición general de un camarote de
tripulación.
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Camarote tipo
El buque dispone de un ascensor para la superestructura y un tronco de escalera
que cumplirá con los requerimientos de SOLAS como medio de evacuación.
Algunos de los servicios de la zona de habilitación se enumeran en la siguiente
lista:
• Sala de reuniones
• Oficina del capitán
• Almacenes de limpieza, de equipajes, de efectos de habilitación, etc.
• Gimnasio y vestuarios
• Consulta médica y enfermería
• Aseos generales
• Sala de tripulación
• Sala de oficiales
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• Comedor de tripulación
• Comedor de oficiales
• Cocina
• Oficios de tripulación y oficiales
• Sala de navegación
• Almacén de baterías
• Sala de descanso en el puente
• Oficina de control de carga
• Oficina de administración
• Gambuza seca
• Gambuza frigorífica
• Vestuario
• Lavandería
• Taller de reparaciones
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7. OTROS
Además de todas las zonas principales descritas, el buque dispone de una serie de
elementos que se verán en el plano de disposición general y que podemos nombrar
aquí de forma muy general :
· Amuradas, estructuras verticales y de baja altura que se colocan a los
costados del buque, con el fin de impedir el embarque de agua sobre la
cubierta y proteger a la tripulación que circula de caídas al mar. También hay
amuradas abiertas o barandillas formadas por candeleros y nervios,
cumpliendo también las normas específicas de la Sociedad de Clasificación.
· Manifolds y grúas manifolds.
· Grúas de provisiones.
· Elementos de amarre y fondeo.
· Alumbrado.
· Mástiles de proa y popa.
· Elementos de salvamento.
Algunos de estos y otros equipos serán enumerados con detalle en el cuadernillo
10 (equipo y servicios).
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8. TRIPULACION
A continuación se detalla la distribución de los 22 tripulantes. La normativa en vigor
es muy antigua por lo que se ha consultado a un jefe de máquinas sobre la
tripulación adecuada para este buque y la posible distribución de la tripulación
asignada. Para realizar esta distribución se han tenido en cuenta la capacidad de
carga del buque, la potencia del motor principal, los medios de maniobra y el hecho
de que el buque disponga de la notación del Lloyd’s correspondiente a maquinaria
desatendida (UMS).
PUESTO Nº Capitán 1
OFICIALES Oficiales 3 Jefe de máquinas 1 Oficiales de máquinas 2
SUBALTERNOS
Contramaestre 1 Marineros 5 Mozo 1 Bombero 1 Ayudante de bombero 1 Especialista en vapor 1 Engrasadores 2 Cocinero 1 Marmitón 1 Camarero 1
TOTAL 22
La distribución que se muestra en la anterior tabla se puede considerar un poco
exagerada para el tipo de buque y el grado de automatización de estos. Por ello se
muestra en la siguiente tabla una distribución alternativa reduciendo la anterior:
PUESTO Nº Capitán 1
OFICIALES Oficiales 3 Jefe de máquinas 1 Oficiales de máquinas 2
SUBALTERNOS
Contramaestre 1 Marineros 4 Bombero 1 Ayudante de bombero 1 Especialista en vapor 1 Engrasador 1 Cocinero 1 Camarero 1
TOTAL 18
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REFERENCIAS
1. “El proyecto básico del buque mercante” R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M.
Meizoso. Fondo Editorial de la Ingeniería Naval.
2. “Ship design and construction” Written by a group of authorities. R. Taggart. The Society of Naval Architects and Marine Engineers.
3. “Common Tanker Rules” American Bureau of Shipping, Det Norske Veritas and Lloyd’s Register of Shipping
4. “Rules and Regulations for the Classification of Ships” Lloyd’s Register of Shipping
5. Convenio MARPOL 73/78
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 4: Cálculos de arquitectura naval
Juan José Moreno González
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E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Cálculos de Arquitectura Naval Juan José Moreno González
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2
INDICE
1. TABLA DE CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS ..................................... 3 2. CURVAS DE BONJEAN ................................................................................. 7 3. CURVAS DE CARENAS INCLINADAS .......................................................... 9 3. TANQUES .................................................................................................... 15
3.1. Tanques de carga .................................................................................. 15 3.2. Tanques de lastre .................................................................................. 15 3.3. Tanques de combustible ........................................................................ 17 3.4. Tanques de aceite .................................................................................. 17 3.5. Tanques de agua dulce .......................................................................... 17 3.6. Otros tanques ......................................................................................... 18
4. FRANCOBORDO ......................................................................................... 19 4.1. Francobordo de verano .......................................................................... 22 4.2. Altura mínima de proa: ........................................................................... 22 4.3. Francobordo tropical .............................................................................. 23 4.4. Francobordo de invierno ........................................................................ 23
5. ARQUEO ...................................................................................................... 24 8.1. Cálculo del arqueo. Datos ...................................................................... 26 8.2.- Arqueo bruto. ........................................................................................ 26 8.3.- Arqueo neto .......................................................................................... 27
REFERENCIAS ................................................................................................ 28
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3
1. TABLA DE CARACTERISTICAS HIDROSTATICAS
En este cuaderno se van a presentar los cálculos de Arquitectura Naval del
buque de proyecto. Teniendo las formas definidas podemos utilizar el programa
FORAN para calcular las curvas hidrostáticas que nos darán en función del
calado las siguientes características del buque:
T= Calado del buque a popa en metros
∆ = Desplazamiento en toneladas
V =Volumen de la obra viva en metros cúbicos
XCB = Posición longitudinal del centro de carena en metros
ZCB = Posición vertical del centro de carena en metros
CP =Coeficiente prismático
CB =Coeficiente de bloque
Am =Área de la maestra en metros cuadrados
Cm =Coeficiente de la maestra
AWL =Área de la flotación en metros cuadrados
CWL=Coeficiente de flotación
XGWL=Posición longitudinal del centro de gravedad de la flotación en
metros
KB =Altura del centro de flotación en metros
BM =Radio metacéntrico transversal en metros
BML=Radio metacéntrico longitudinal en metros
MT1cm =Momento para trimar un centímetro en t·m
Asm =Área de la superficie mojada en metros cuadrados
T1cm=Toneladas por centímetro de inmersión
KM= Altura del metacentro transversal en metros
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4
CALADO (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
VOLUMEN DETRAZADO
DEL BUQUE (m3)
XCB (m)
ZCB (m) CP CB Am
(m2) Cm AWL (m2) CWL
XGWL(m)
BM (m)
BML (m)
MT1cm (t·m)
Asm (m2)
T1cm (t)
KM (m)
KML (m)
6 26473 25740 89,94 3,11 0,773 0,768 192,1 0,9941 4584 0,821 88,3 13,6 319,6 487,9 6240,1 47,1 16,7 323 6,1 26944 26199 89,91 3,16 0,774 0,769 195,3 0,9942 4589 0,822 88,3 13,3 314,8 489,2 6277,6 47,1 16,5 318 6,2 27416 26658 89,88 3,21 0,775 0,770 198,5 0,9943 4593 0,823 88,2 13,1 310,3 490,5 6315,1 47,2 16,3 313 6,3 27887 27117 89,85 3,26 0,775 0,771 201,7 0,9944 4598 0,824 88,1 12,9 305,8 491,9 6352,7 47,2 16,2 309 6,4 28360 27577 89,82 3,31 0,776 0,772 204,9 0,9944 4603 0,824 88,1 12,7 301,6 493,2 6390,1 47,3 16,0 305 6,5 28833 28038 89,79 3,36 0,777 0,773 208,2 0,9945 4607 0,825 88,0 12,5 297,5 494,6 6427,5 47,3 15,9 301 6,6 29306 28499 89,76 3,41 0,778 0,773 211,4 0,9946 4612 0,826 87,9 12,3 293,5 496,0 6465,0 47,4 15,8 297 6,7 29780 28960 89,73 3,47 0,778 0,774 214,6 0,9947 4617 0,827 87,9 12,2 289,6 497,4 6502,6 47,4 15,6 293 6,8 30254 29422 89,70 3,52 0,779 0,775 217,8 0,9948 4622 0,828 87,8 12,0 285,9 498,8 6540,2 47,5 15,5 289 6,9 30729 29885 89,67 3,57 0,780 0,776 221,0 0,9948 4626 0,829 87,7 11,8 282,3 500,2 6577,6 47,5 15,4 286 7 31204 30347 89,64 3,62 0,780 0,777 224,3 0,9949 4631 0,829 87,6 11,7 278,7 501,5 6614,9 47,6 15,3 282
7,1 31680 30811 89,61 3,67 0,781 0,777 227,5 0,995 4635 0,830 87,6 11,5 275,3 502,9 6652,1 47,6 15,2 279 7,2 32156 31275 89,58 3,72 0,782 0,778 230,7 0,9951 4640 0,831 87,5 11,3 271,9 504,3 6689,5 47,6 15,1 276 7,3 32633 31739 89,55 3,78 0,783 0,779 233,9 0,9951 4645 0,832 87,4 11,2 268,8 505,8 6727,2 47,7 15,0 273 7,4 33110 32204 89,52 3,83 0,783 0,779 237,1 0,9952 4650 0,833 87,3 11,1 265,7 507,3 6765,0 47,7 14,9 270 7,5 33588 32669 89,49 3,88 0,784 0,780 240,4 0,9953 4655 0,834 87,3 10,9 262,7 508,8 6802,8 47,8 14,8 267 7,6 34066 33135 89,45 3,93 0,785 0,781 243,6 0,9953 4660 0,835 87,2 10,8 259,7 510,3 6840,4 47,8 14,7 264 7,7 34545 33601 89,42 3,98 0,785 0,782 246,8 0,9954 4664 0,835 87,1 10,6 256,9 511,7 6878,0 47,9 14,6 261 7,8 35024 34067 89,39 4,03 0,786 0,782 250,0 0,9954 4669 0,836 87,0 10,5 254,0 513,1 6915,4 47,9 14,5 258 7,9 35505 34535 89,36 4,09 0,787 0,783 253,2 0,9955 4674 0,837 87,0 10,4 251,3 514,5 6952,9 48,0 14,5 255 8 35984 35002 89,33 4,14 0,787 0,784 256,5 0,9956 4678 0,838 86,9 10,3 248,6 515,9 6990,3 48,0 14,4 253
8,1 36465 35470 89,29 4,19 0,788 0,784 259,7 0,9956 4683 0,839 86,8 10,1 246,0 517,3 7027,8 48,1 14,3 250 8,2 36946 35939 89,26 4,24 0,788 0,785 262,9 0,9957 4688 0,840 86,7 10,0 243,5 518,8 7065,5 48,1 14,3 248 8,3 37427 36408 89,23 4,29 0,789 0,786 266,1 0,9957 4693 0,841 86,6 9,9 241,1 520,4 7103,5 48,2 14,2 245 8,4 37909 36877 89,19 4,34 0,790 0,786 269,3 0,9958 4699 0,842 86,5 9,8 238,8 522,2 7142,1 48,2 14,1 243 8,5 38392 37348 89,16 4,40 0,790 0,787 272,6 0,9958 4705 0,843 86,4 9,7 236,7 524,1 7181,3 48,3 14,1 241 8,6 38876 37818 89,12 4,45 0,791 0,788 275,8 0,9959 4711 0,844 86,3 9,6 234,7 526,1 7220,5 48,4 14,0 239 8,7 39360 38290 89,09 4,50 0,792 0,788 279,0 0,9959 4717 0,845 86,2 9,5 232,6 527,9 7259,4 48,4 14,0 237
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5
CALADO (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
VOLUMEN DETRAZADO
DEL BUQUE (m3)
XCB (m)
ZCB (m) CP CB Am
(m2) Cm AWL (m2) CWL
XGWL(m)
BM (m)
BML (m)
MT1cm (t·m)
Asm (m2)
T1cm (t)
KM (m)
KML (m)
8,8 39844 38762 89,05 4,55 0,792 0,789 282,2 0,996 4722 0,846 86,1 9,4 230,4 529,4 7297,8 48,5 13,9 235 8,9 40330 39234 89,02 4,60 0,793 0,790 285,4 0,996 4728 0,847 86,0 9,3 228,4 531,2 7336,2 48,5 13,9 233 9 40815 39707 88,98 4,65 0,793 0,790 288,7 0,996 4733 0,848 85,9 9,2 226,3 532,7 7374,5 48,6 13,8 231
9,1 41301 40181 88,94 4,71 0,794 0,791 291,9 0,9961 4737 0,848 85,8 9,1 224,2 534,1 7412,6 48,6 13,8 229 9,2 41788 40655 88,91 4,76 0,795 0,791 295,1 0,9961 4742 0,849 85,7 9,0 222,2 535,4 7450,6 48,7 13,7 227 9,3 42275 41129 88,87 4,81 0,795 0,792 298,3 0,9962 4749 0,851 85,6 8,9 220,5 537,7 7491,6 48,8 13,7 225 9,4 42763 41604 88,83 4,86 0,796 0,793 301,5 0,9962 4755 0,852 85,4 8,8 218,9 539,8 7532,7 48,8 13,7 224 9,5 43252 42080 88,79 4,91 0,796 0,793 304,8 0,9963 4762 0,853 85,3 8,7 217,2 541,8 7573,2 48,9 13,6 222 9,6 43741 42557 88,75 4,97 0,797 0,794 308,0 0,9963 4768 0,854 85,2 8,6 215,5 543,6 7613,2 49,0 13,6 220 9,7 44233 43036 88,71 5,02 0,798 0,795 311,2 0,9963 4773 0,855 85,1 8,6 213,7 545,2 7653,2 49,0 13,6 219 9,8 44723 43513 88,67 5,07 0,798 0,795 314,4 0,9964 4778 0,856 84,9 8,5 211,9 546,5 7692,6 49,1 13,5 217 9,9 45212 43989 88,63 5,12 0,799 0,796 317,6 0,9964 4782 0,857 84,8 8,4 210,1 547,7 7732,6 49,1 13,5 215 10 45704 44468 88,59 5,17 0,799 0,796 320,9 0,9964 4789 0,858 84,7 8,3 208,5 549,7 7772,9 49,2 13,5 214
10,1 46197 44948 88,54 5,23 0,800 0,797 324,1 0,9965 4795 0,859 84,5 8,2 207,0 551,6 7815,1 49,2 13,5 212 10,2 46690 45428 88,50 5,28 0,801 0,798 327,3 0,9965 4801 0,860 84,4 8,2 205,5 553,3 7857,5 49,3 13,4 211 10,3 47183 45908 88,46 5,33 0,801 0,798 330,5 0,9965 4807 0,861 84,2 8,1 204,0 555,2 7901,0 49,4 13,4 209 10,4 47678 46390 88,41 5,38 0,802 0,799 333,7 0,9966 4815 0,862 84,1 8,0 202,9 557,8 7943,5 49,4 13,4 208 10,5 48173 46872 88,36 5,43 0,802 0,800 337,0 0,9966 4823 0,864 83,9 8,0 201,8 560,7 7982,0 49,5 13,4 207 10,6 48669 47355 88,32 5,49 0,803 0,800 340,2 0,9966 4832 0,865 83,8 7,9 200,8 563,6 8022,6 49,6 13,4 206 10,7 49165 47839 88,27 5,54 0,803 0,801 343,4 0,9967 4841 0,867 83,7 7,8 199,8 566,6 8063,7 49,7 13,4 205 10,8 49664 48324 88,22 5,59 0,804 0,801 346,6 0,9967 4850 0,869 83,5 7,8 199,0 570,0 8105,1 49,8 13,4 205 10,9 50163 48810 88,18 5,64 0,805 0,802 349,8 0,9967 4859 0,870 83,4 7,7 198,1 573,2 8146,4 49,9 13,3 204 11 50662 49296 88,13 5,69 0,805 0,803 353,1 0,9968 4870 0,872 83,2 7,6 197,4 576,8 8189,8 50,0 13,3 203
11,1 51162 49784 88,08 5,75 0,806 0,803 356,3 0,9968 4879 0,874 83,1 7,6 196,6 580,1 8231,8 50,1 13,3 202 11,2 51664 50272 88,03 5,80 0,807 0,804 359,5 0,9968 4889 0,876 82,9 7,5 195,9 583,6 8274,7 50,2 13,3 202 11,3 52166 50761 87,98 5,85 0,807 0,805 362,7 0,9969 4899 0,878 82,8 7,5 195,2 587,2 8316,7 50,3 13,3 201 11,4 52669 51251 87,93 5,90 0,808 0,805 365,9 0,9969 4910 0,879 82,6 7,4 194,6 591,0 8359,3 50,4 13,3 200 11,5 53174 51742 87,88 5,96 0,808 0,806 369,2 0,9969 4921 0,881 82,4 7,4 194,0 594,9 8402,9 50,5 13,3 200
Cálculos de Arquitectura Naval Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
6
CALADO (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
VOLUMEN DETRAZADO
DEL BUQUE (m3)
XCB (m)
ZCB (m) CP CB Am
(m2) Cm AWL (m2) CWL
XGWL(m)
BM (m)
BML (m)
MT1cm (t·m)
Asm (m2)
T1cm (t)
KM (m)
KML (m)
11,6 53680 52235 87,83 6,01 0,809 0,807 372,4 0,9969 4932 0,883 82,3 7,3 193,5 598,9 8446,9 50,6 13,3 199 11,7 54187 52729 87,78 6,06 0,810 0,807 375,6 0,997 4943 0,885 82,1 7,2 193,0 603,0 8491,3 50,8 13,3 199 11,8 54695 53224 87,72 6,12 0,810 0,808 378,8 0,997 4956 0,888 81,9 7,2 192,7 607,7 8536,9 50,9 13,3 199 11,9 55205 53720 87,67 6,17 0,811 0,809 382,0 0,997 4968 0,890 81,7 7,1 192,2 611,9 8581,7 51,0 13,3 198 12 55715 54217 87,61 6,22 0,812 0,809 385,3 0,997 4980 0,892 81,5 7,1 191,8 616,3 8626,9 51,1 13,3 198
12,1 56228 54716 87,55 6,28 0,812 0,810 388,5 0,9971 4992 0,894 81,3 7,1 191,5 620,9 8672,3 51,3 13,3 198 12,2 56741 55216 87,50 6,33 0,813 0,811 391,7 0,9971 5005 0,896 81,1 7,0 191,2 625,6 8718,3 51,4 13,3 198 12,3 57256 55717 87,44 6,38 0,814 0,811 394,9 0,9971 5018 0,899 80,9 7,0 191,0 630,5 8764,8 51,5 13,3 197 12,4 57772 56220 87,38 6,43 0,814 0,812 398,1 0,9971 5031 0,901 80,7 6,9 190,7 635,3 8811,0 51,7 13,4 197
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7
2. CURVAS DE BONJEAN
Cuando el buque tiene trimado, es decir, el calado de popa no es igual al de
proa se utiliza para calcular el desplazamiento las curvas de Bonjean.
Junto a una serie de secciones se dibujan unas curvas que corresponden a las
áreas de la sección a distintos calados y la curva de los momentos
longitudinales de estas áreas respecto a la cuaderna maestra.
Suponiendo el buque con los calados correspondientes a una flotación
cualquiera, se traza esta sobre el plano longitudinal y se obtienen así los
puntos de corte sobre cada una de las cuadernas. Desde estos puntos se
trazarán paralelas a la línea de base dando intersección con las curvas de
áreas y momentos para la sección considerada. Aplicando el método de
integración de Simpson para el número de secciones desde el que se parte (en
nuestro caso 21) se calcula el volumen sumergido y a partir de él, el
desplazamiento del buque y la posición longitudinal del centro de carena.
Cálculos de Arquitectura Naval Juan José Moreno González
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8
El uso de las curvas de Bonjean permite calcular el desplazamiento del buque
con un asiento diferente al asiento con el que se han calculado las curvas
hidrostáticas (en nuestro caso 0).
Adjunto a este cuaderno se presenta el plano del perfil del buque con las
curvas de Bonjean dibujadas en las secciones más representativas.
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9
3. CURVAS DE CARENAS INCLINADAS
Presentamos las curvas isóclinas o curvas KN en función del desplazamiento y
de los ángulos de escora, lo estudiamos para un rango significativo de
desplazamientos.
Estos valores se emplean en la obtención de las curvas de estabilidad que se
llevan a cabo en cada situación de carga para determinar los brazos del par de
adrizamiento:
θ−= sen·KGKNGZ
Figura 3.1: Brazo del par de adrizamiento
Además se evaluarán las correcciones al citado brazo GZ por superficies libres
en los tanques. Este cálculo lo desarrollamos en el cuaderno 9 correspondiente
a las situaciones de carga.
Otro parámetro importante en el análisis de las carenas inclinadas es el ángulo
límite, que es aquel a partir del cual el barco pierde estabilidad y la curva GZ
deja de ser válida. En el caso de un buque tanque como el de este proyecto,
este ángulo de inundación progresiva ha sido asignado a la escora
correspondiente a una flotación que alcance a las aberturas de ventilación,
Cálculos de Arquitectura Naval Juan José Moreno González
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10
situadas por encima de la cubierta superior. Esta flotación, con la escora
asociada, provocaría la introducción de agua a través de dichas aberturas, y
por tanto la curva de estabilidad correspondiente, según el Código de
Estabilidad Intacta del IMO “debe cortarse al correspondiente ángulo de
inundación y se debe considerar que el buque ha perdido por completo su
estabilidad”.
Presentamos, a continuación, las tablas de valores KN y sus correspondientes
gráficas obtenidas para unos ángulos de escora de 10, 20, 30, 40, 60 y 80 en
nuestro caso con trimado cero y con desplazamientos que van desde 26000 t
hasta 58000 t con un intervalo de aproximadamente 2400 t entre ellos. Estas
gráficas han sido calculadas mediante el módulo Hydros de FORAN. Se ha
comprobado que para el desplazamiento de nuestro buque, 50284 t, la línea
de inundación de aberturas queda por encima de la curva KN correspondiente
a 40º, que es lo que teníamos que obtener, debido a que nos valdría el área de
la curva GZ entre 30º y 40º y de esta forma no quedaría restringida por un valor
menor del ángulo límite como exigiría en su caso el criterio.
10º
CALADO EN LA SECCIÓN
MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA
(m)
BRAZO KN (m)
5,981 26472,7 89,737 2,376 3,315 2,915 6,483 28831,3 89,603 2,195 3,557 2,78 6,983 31206,6 89,466 2,055 3,802 2,684 7,483 33587,7 89,327 1,92 4,047 2,594 7,982 35982,7 89,168 1,804 4,295 2,522 8,484 38395,8 88,999 1,7 4,546 2,464 8,982 40816,5 88,821 1,618 4,797 2,426 9,481 43248,3 88,633 1,537 5,049 2,39 9,982 45703,9 88,441 1,464 5,302 2,363
10,478 48172,6 88,194 1,405 5,557 2,349 10,728 49414,9 88,073 1,374 5,685 2,34 10,977 50661,5 87,957 1,349 5,814 2,338 11,225 51914,8 87,831 1,324 5,942 2,336 11,475 53173,6 87,706 1,298 6,072 2,332 11,722 54440,4 87,555 1,277 6,202 2,335 11,972 55714,7 87,417 1,253 6,333 2,334 12,22 56997,4 87,272 1,234 6,464 2,338
12,468 58288,8 87,124 1,216 6,595 2,343
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11
20º
CALADO EN LA SECCIÓN
MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA
(m)
BRAZO KN (m)
5,907 26472,7 89,046 4,804 3,988 5,878 6,414 28831,3 88,955 4,474 4,182 5,634 6,919 31206,6 88,868 4,185 4,381 5,431 7,421 33587,7 88,764 3,934 4,591 5,267 7,921 35982,7 88,604 3,729 4,817 5,152 8,418 38395,8 88,445 3,526 5,037 5,036 8,916 40816,5 88,267 3,347 5,263 4,945 9,411 43248,3 88,082 3,188 5,494 4,875 9,905 45703,9 87,869 3,046 5,731 4,823
10,395 48172,6 87,63 2,921 5,971 4,787 10,642 49414,9 87,512 2,856 6,091 4,767 10,885 50661,5 87,382 2,808 6,212 4,763 11,133 51914,8 87,258 2,75 6,333 4,75 11,381 53173,6 87,133 2,704 6,452 4,748 11,631 54440,4 87,008 2,65 6,574 4,739 11,882 55714,7 86,894 2,594 6,696 4,728 12,135 56997,4 86,771 2,539 6,819 4,718 12,386 58288,8 86,676 2,485 6,944 4,71
30º
CALADO EN LA SECCIÓN MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA (m)
BRAZO KN (m)
5,46 26472,7 87,752 6,888 4,933 8,432 6,051 28831,3 87,718 6,584 5,145 8,274 6,62 31206,6 87,616 6,296 5,356 8,131
7,173 33587,7 87,51 6,019 5,567 7,996 7,702 35982,7 87,377 5,752 5,777 7,87 8,214 38395,8 87,239 5,5 5,98 7,753 8,727 40816,5 87,099 5,259 6,176 7,642 9,246 43248,3 86,991 5,025 6,363 7,534 9,782 45703,9 86,894 4,784 6,544 7,415 10,322 48172,6 86,801 4,528 6,718 7,28 10,593 49414,9 86,753 4,401 6,808 7,215 10,875 50661,5 86,713 4,267 6,887 7,139 11,153 51914,8 86,667 4,137 6,973 7,069 11,447 53173,6 86,634 4,003 7,054 6,994 11,733 54440,4 86,593 3,871 7,138 6,921 12,045 55714,7 86,568 3,743 7,22 6,851 12,344 56997,4 86,533 3,611 7,304 6,779 12,675 58288,8 86,502 3,479 7,388 6,707
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Guillermo Murillo Ibáñez
12
40º
CALADO EN LA SECCIÓN MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA (m)
BRAZO KN (m)
4,299 26472,7 86,035 8,412 5,993 10,2964,986 28831,3 85,941 8,134 6,224 10,2325,668 31206,6 85,905 7,852 6,434 10,15 6,354 33587,7 85,899 7,555 6,619 10,0427,046 35982,7 85,957 7,182 6,786 9,864 7,743 38395,8 86,019 6,841 6,939 9,701 8,439 40816,5 86,111 6,524 7,078 9,548 9,142 43248,3 86,198 6,229 7,206 9,403 9,859 45703,9 86,261 5,921 7,326 9,245 10,579 48172,6 86,324 5,569 7,436 9,046 10,942 49414,9 86,357 5,397 7,493 8,951 11,31 50661,5 86,375 5,217 7,54 8,843 11,677 51914,8 86,403 5,04 7,594 8,742 12,057 53173,6 86,406 4,859 7,641 8,633 12,433 54440,4 86,425 4,679 7,692 8,529 12,829 55714,7 86,425 4,497 7,741 8,421 13,227 56997,4 86,423 4,312 7,79 8,31 13,622 58288,8 86,427 4,127 7,84 8,201
60º
CALADO EN LA SECCIÓN MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA (m)
BRAZO KN (m)
-0,53 26472,7 83,806 10,015 7,811 11,7720,816 28831,3 84,018 9,608 7,885 11,6322,169 31206,6 84,239 9,202 7,962 11,4963,512 33587,7 84,479 8,799 8,031 11,3554,858 35982,7 84,716 8,397 8,096 11,21 6,215 38395,8 84,927 7,944 8,155 11,0347,576 40816,5 85,139 7,53 8,211 10,8768,947 43248,3 85,353 7,147 8,265 10,73210,354 45703,9 85,546 6,792 8,317 10,59911,776 48172,6 85,726 6,399 8,369 10,44712,491 49414,9 85,817 6,201 8,395 10,37113,223 50661,5 85,886 5,998 8,419 10,29 13,963 51914,8 85,953 5,794 8,444 10,20914,701 53173,6 86,026 5,59 8,469 10,12915,455 54440,4 86,082 5,384 8,492 10,04616,208 55714,7 86,148 5,178 8,516 9,964 16,983 56997,4 86,184 4,971 8,539 9,88 17,766 58288,8 86,216 4,761 8,561 9,794
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13
80º
CALADO EN LA SECCIÓN MAESTRA (m)
DESPLAZAMIENTO (t)
POSICIÓN LONGITUDINALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN TRANSVERSALDEL CENTRO
DE CARENA (m)
POSICIÓN VERTICAL
DEL CENTRO DE CARENA (m)
BRAZO KN (m)
-22,373 26472,7 82,737 10,463 8,986 10,666-17,832 28831,3 83,107 10,027 9,001 10,605-13,361 31206,6 83,451 9,599 9,009 10,539-8,909 33587,7 83,794 9,17 9,016 10,471-4,508 35982,7 84,104 8,742 9,018 10,399-0,132 38395,8 84,375 8,301 9,016 10,3214,181 40816,5 84,678 7,856 9,014 10,2418,559 43248,3 84,938 7,45 9,015 10,17212,972 45703,9 85,169 7,066 9,017 10,10717,485 48172,6 85,356 6,646 9,024 10,04119,754 49414,9 85,455 6,439 9,027 10,00822,078 50661,5 85,539 6,228 9,032 9,976 24,391 51914,8 85,632 6,017 9,036 9,944 26,769 53173,6 85,707 5,807 9,043 9,914 29,183 54440,4 85,771 5,595 9,049 9,883 31,625 55714,7 85,83 5,382 9,055 9,852 34,069 56997,4 85,894 5,168 9,061 9,821 36,584 58288,8 85,943 4,952 9,069 9,791
En la siguiente gráfica se representan los valores de KN (en metros) en función
del desplazamiento (en toneladas) para cada uno de los ángulos estudiados.
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3. TANQUES
Adjunto a este cuadernillo se presentan el plano de capacidades y la tabla de
capacidades de tanques en el que viene reflejado la capacidad (masa y
volumen neto del contenido) y la posición del centro de gravedad de cada
tanque de cada uno de los tanques.
Dentro del plano de Disposición General es de enorme importancia la situación
correcta de todos los tanques de consumibles, no consumibles y de lastre. Para
que esto ocurra su situación debe ser coherente con la finalidad que tiene
dentro del buque. Siempre se obligará a que los tanques de carga, lastre y
aquellos que tengan un tamaño considerable sean estructurales, es decir, que
los mamparos límite de éstos coincidan con bulárcamas.
3.1. Tanques de carga
El buque se ha diseñado para llevar 4 cargas con densidades diferentes en 14
tanques que irán dispuestos por parejas de tanque simétricos. Todos tendrán la
misma eslora menos los tanques SLOP, que son usados para almacenar los
residuos procedentes de la limpieza de los tanques cuando el buque navega en
condición de lastre.
DESCRIPCION VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ CARGA Nº 1 BR 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 1 ER 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 2 BR 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 2 ER 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 3 BR 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 3 ER 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 4 BR 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 4 ER 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 5 BR 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 5 ER 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 6 BR 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 6 ER 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 7 BR 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854 TQ CARGA Nº 7 ER 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854
3.2. Tanques de lastre
Los tanques de lastre, que se llenan de agua de mar, cumplen la función de
facilitar la navegación del buque, cuando no se satisface los requerimientos de
estabilidad y trimados, bien por falta de carga o bien por haber gastado los
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16
consumos. Se utilizarán como tanques de lastre aquellas zonas inservibles
para otro uso, como el doble fondo y el doble costado vacío. Tanto los tanques
de lastre de doble fondo como los de costado son simétricos encontrándose
divididos por crujía con el fin de limitar la superficie libre que se produce como
consecuencia de su llenado.
Durante el viaje del buque, mientras se consume el combustible y demás
consumos, se produce un desplazamiento transversal y longitudinal de cargas
pesadas que introduce cambios en el centro de gravedad del buque. En lo
referente a los trimados se han ubicado tanques de lastre en los piques de proa
y popa que ayudarán a controlar en buena medida el cambio del centro de
gravedad longitudinal como se verá en el cuaderno 9 correspondiente a las
situaciones de carga.
DESCRIPCION VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m) TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 136,6 1,025 140 1,104 37,901 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 136,6 1,025 140 1,104 37,901 PIQUE POPA 250,8 1,025 257,1 8,449 8,439
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3.3. Tanques de combustible
Hemos colocado los cuatro tanques almacén de combustible a proa y popa de
la cámara de máquinas, en el nivel de la segunda plataforma, siendo por tanto
mínima la longitud de tuberías necesarias reduciendo costes y ganando
espacio en la cámara de máquinas.
En este mismo nivel se han dispuesto los tanques de sedimentación (2
simétricos) y de almacén de Fuel (2 simétricos) con objeto de minimizar
también la longitud de tuberías.
Los tanques de almacén de diesel los hemos situado en la misma cubierta,
debajo del local de tratamiento de combustible. El tanque de servicio diario se
encuentra en la tercera plataforma, un nivel por encima de los motores
auxiliares.
DESCRIPCION VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ DIESEL OIL BR 101,0 0,89 89,9 12,75 33,25 TQ DIESEL OIL ER 102,0 0,89 90,8 12,75 33,25 TQ FUEL Nº 1 BR 515,0 0,991 510,4 13,048 4,387 TQ FUEL Nº 1 ER 515,0 0,991 510,4 13,048 4,387 TQ FUEL Nº 2 BR 91,2 0,991 90,4 12,75 33,25 TQ FUEL Nº 2 ER 90,3 0,991 89,5 12,75 33,25
3.4. Tanques de aceite
Los tanques de almacén de aceite se han situado en la primera plataforma de
la cámara de máquinas. Son dos tanques simétricos respecto a crujía.
DESCRIPCION VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ ACEITE BR 54,1 0,9 48,7 9,25 33,25 TQ ACEITE ER 54,1 0,9 48,7 9,25 33,25
3.5. Tanques de agua dulce
El agua dulce para uso personal se almacena en el nivel de la tercera
plataforma. Son dos tanques simétricos rodeados por un cofferdam para evitar
la contaminación del agua y cumplir la reglamentación sanitaria de la IMO.
DESCRIPCION VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ AGUA DULCE BR 260,3 1 260,3 16,15 32,55 TQ AGUA DULCE ER 260,3 1 260,3 16,15 32,55
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3.6. Otros tanques
En el doble fondo de la cámara de máquinas se dispondrán otros tres tanques
cuyas capacidades serán estudiadas en el cuaderno 7, correspondiente a la
cámara de máquinas. Serán los tanques de sentinas, de reboses y de retorno
de aceite lubricante.
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4. FRANCOBORDO
Se entiende por francobordo a la distancia medida verticalmente hacia abajo,
en el centro del buque, desde el canto alto de la línea de cubierta de
francobordo hasta el canto alto de la línea de carga correspondiente. En lo que
sigue, las reglas a que se hace mención corresponden al Anexo I del Convenio
Internacional sobre Líneas de Carga de 1966.
La cubierta de francobordo de este buque es la definida en el documento de
disposición general como cubierta superior, es decir, la situada a 17,8 m sobre
la línea base. Es la cubierta más alta expuesta a la mar y a la intemperie
continua de proa a popa y de banda a banda a la cual llegan los mamparos
estancos del buque, requisito implícito para la definición de la cubierta de
francobordo. De este modo, la parte de casco que se extiende por encima de
dicha cubierta se considerará como superestructura en lo que respecta al
cálculo de francobordo.
Los datos necesarios para el cálculo de francobordo son los siguientes:
• Eslora de francobordo (L):
El valor mayor entre el 96% de la eslora total de una flotación
situada a una distancia por encima de la quilla igual al 85% del
puntal mínimo de trazado, y la eslora desde la proa de la roda a la
mecha del timón en la flotación anterior.
En nuestro caso la eslora de francobordo será de 175,4 m, que es la
eslora medida entre la proa de la roda y la mecha del timón para la
flotación dicha.
• Centro del buque: Punto medio de la eslora L.
• Manga de trazado (B): Manga máxima del buque, medida en el
centro hasta la línea de trazado de la cuaderna.
B = 32,2 metros.
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20
• Puntal de trazado (d) = Distancia vertical medida entre el canto alto
de la quilla hasta el canto alto del bao en la cubierta de francobordo
en el costado.
d = 17800 mm
• Puntal de francobordo (D) = Puntal de trazado en el centro del
buque más el espesor de la chapa de trancanil en la cubierta de
francobordo.
D = 17817 mm
• Coeficiente de bloque (Cb). Será el coeficiente de bloque
correspondiente a una línea de flotación situada a una distancia
igual al 85% del puntal mínimo de trazado, correspondiente al
desplazamiento obtenido a esta línea de flotación.
Cb = 0.831
Francobordo tabular
Interpolando en las tablas del francobordo tabular, teniendo en cuenta que el
buque que estudiamos es un buque “tipo A”, para la eslora de 175,38 m
obtenemos un valor del francobordo de 2332 mm, valor al que habrá que hacer
las siguientes correcciones:
• Corrección por coeficiente de bloque:
Como el coeficiente de bloque es mayor que 0,68 el francobordo tabular debe
multiplicarse por el factor:
K1=CB85D+0,68
1,36=1,096
Donde CB85D es el coeficiente de bloque con un calado equivalente al 85% del
puntal.
El francobordo corregido será de 2556 mm.
• Corrección por puntal
Debido a que el puntal excede de L/15. Hay que aumentar el francobordo en:
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K2= D-L15
·R=1560 mm
El valor de R para buques de eslora mayor a 120 m es 250.
El nuevo francobordo será por lo tanto de 4116 mm.
• Corrección por superestructuras
Se establece una corrección sustractiva de 1070 mm a la que habrá que aplicar
un porcentaje en función de la relación entre la longitud de las superestructuras
y la eslora del buque. En este caso el porcentaje es del 21%. Por lo tanto la
reducción del francobordo será de 224.7 mm.
El nuevo francobordo después de aplicarle esta corrección es de 3891 mm.
• Corrección por arrufo.
Comparando los valores de las curvas de arrufo real y arrufo normal y
productos por los factores correspondientes obtenemos:
Factor Z Z·f Z Z·f
Popa Ppp 25·(L/3+10) 1 1712 1712 0 0 1/6L 11.1·(L/3+10) 3 760 2280 0 0 1/3L 2.8·(L/3+10) 3 192 576 0 0
Centro buque 0 1 0 0 0 0
Proa
1/3L 5.6·(L/3+10) 3 383 1149 0 0 1/6L 22.2·(L/3+10) 3 1520 4560 0 0
Ppr 50·(L/3+10) 1 3423 3423 2500 2500
SUMA (POPA) 4568 0
SUMA (PROA) 9132 2500
Las deficiencias de arrufo serán pues:
En popa: (2500 - 9132)/8 =829 mm
En proa: (0 – 4568)/8 = 571 mm
En cubierta: -(829+571) = 1400 mm
La corrección por arrufo se obtiene multiplicando la deficiencia de arrufo en
valor absoluto por el factor 0,75- S/(2·L).
Siendo S la longitud total de superestructuras cerradas que en nuestro caso es
igual a 46,8 m. Operando obtenemos la corrección por arrufo, que es 863 mm.
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Esta corrección es aditiva, por lo que el nuevo francobordo será 4754
4.1. Francobordo de verano
Aplicando las correcciones correspondientes al francobordo tabular llegaríamos
al valor de 4754 mm.
El francobordo geométrico es el hallado de 4754 mm, que correspondería a un
calado de 13,046 m, valor mayor que el calado de 12,05 m al que vamos a
demostrar la resistencia estructural y la estabilidad.
Consideramos un calado de escantillonado de 12,25 metros, por seguridad, de
cara a evitar futuros problemas con los escantillonado, por margen de rosca,
con lo que tendríamos una corrección por escantillonado de +796 mm
Asimismo consideramos que la estabilidad la vamos a demostrar para el calado
de proyecto de 12,05 m. Luego la corrección por estabilidad sería de + 200
mm
Consideramos las correcciones por estabilidad de 200 mm y la de
escantillonado de 996 mm. Valores que sumados al del francobordo geométrico
de 4754 mm, queda finalmente un francobordo de verano de 5750 mm, que se
corresponde al calado de 12.05 metros.
Luego el francobordo de verano resultante es 5750 mm.
El disco de francobordo irá, por tanto, quedará situado a 12,05 m sobre la línea
base.
4.2. Altura mínima de proa:
La altura de proa (Fb), definida como la distancia vertical en la perpendicular de
proa entre la línea de flotación correspondiente al francobordo de verano
asignado y al asiento proyectado y la parte superior de la cubierta de
intemperie en el costado, no será inferior a:
Fb= 6075·L
100-1875·
L100
2
+200·L
100
3
· 2,08+0,609·CB-1,603·CWF-0,0129Ldi
Donde:
Fb la altura mínima de proa calculada, en mm;
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L la eslora definida en la regla 3, en m;
B la manga de trazado definida en la regla 3, en m;
di el calado en el 85% del puntal D, en m;
Cb el coeficiente de bloque=0,804;
Cwf el coeficiente del área de la flotación a proa de L/2: Cwf =Awf/[(L/2) x
B}]
Awf el área de la flotación a proa de L/2 para el calado di, en m2.
Fb= 6846 mm, comprobando que nuestra altura mínima real de proa es de
21,3–12,05 = 9,25 m, mayor que el valor dado, luego el cálculo del
francobordo de verano resultante es correcto.
4.3. Francobordo tropical
El francobordo mínimo en la zona tropical será el francobordo obtenido
restando del francobordo de verano 1/48 del calado de verano, medido desde
el canto alto de la quilla al centro del anillo de la marca de francobordo, así
pues con un francobordo de verano de 5750 mm, aplicando esa relación,
queda un francobordo tropical de 5499 mm .
4.4. Francobordo de invierno
El francobordo mínimo de invierno será el francobordo obtenido añadiendo al
francobordo de verano 1/48 del calado de verano. Quedando un valor de 6001
mm.
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5. ARQUEO
El concepto de arqueo indica el tamaño de un buque en cuanto a volumen
encerrado por el mismo se refiere, y se emplea para determinar
reglamentariamente muchas de sus características técnicas y para aplicar las
tarifas de uso de puertos, canales, remolcadores, etc.
El arqueo se calcula por el Convenio Internacional sobre Arqueo de Buques
(Convenio 1969), firmado en Londres el 23 de Junio de 1969 por los países
representados en la IMO.
El Convenio 1969 define con precisión los términos aplicables al cálculo del
arqueo, y excluye de su ámbito a los buques menores de 24 metros de eslora y
a los que navegan por aguas protegidas como los Grandes Lagos de América
del Norte, Mar Caspio y Río de la Plata.
En el arqueo se distinguen dos valores, llamados arqueo bruto y arqueo neto,
con los que se intenta definir el tamaño total de un buque y su tamaño utilizable
respectivamente.
El arqueo bruto, es una medida del volumen total del buque, entendiéndose
como tal el volumen del espacio comprendido entre el forro de la chapa o techo
del fondo hasta la cubierta superior más el volumen correspondiente a todos
los espacios cerrados situados por encima de dicha cubierta superior.
El arqueo neto, en cambio, es la medida del volumen de todos los espacios del
buque que sean aptos para fines comerciales, es decir, excluyendo de los
mismos los espacios destinados a los alojamientos y servicios de la tripulación,
la cámara de máquinas, los ocupados por el equipo de gobierno, fondeo,
amarre y remolque, así como los pañoles u otros espacios similares.
Hay una serie de definiciones importantes para el cálculo del arqueo, que
vienen indicadas en la Regla 2 de dicho Convenio.
· Cubierta superior (Regla 2.1). La cubierta superior es la cubierta completa
más alta expuesta a la intemperie y a la mar, dotada de medios permanentes
de cierres estancos
Cálculos de Arquitectura Naval Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
25
de todas las aberturas en la parte expuesta de la misma y bajo la cual todas las
aberturas en los costados del buque estén dotadas de medios permanentes de
cierre estanco.
· Puntal de trazado (Regla 2.2). Es la distancia vertical medida desde el canto
alto de la quilla hasta la cara inferior de la cubierta superior en el costado.
· Manga (Regla 2.3). La manga es la manga máxima del buque, medida en el
centro del mismo, fuera de miembros en los buques de forro metálico.
· Espacios cerrados (Regla 2.4). Se consideran espacios cerrados todos los
limitados por el casco del buque, por mamparos fijos o movibles y por cubiertas
o techos que no sean toldos permanentes o movibles.
· Espacios excluidos (Regla 2.5). En general son todos aquellos espacios que
no pueden ser considerados cerrados según la Regla 2.4. Sin embargo, si
alguno de los espacios abiertos cumple alguna de las condiciones siguientes
será tratado como espacio cerrado:
• Si el espacio está dotado de serretas u otros medios para estibar la
carga o provisiones.
• Si las aberturas están provistas de cualquier sistema de cierre.
• Si la construcción permite alguna posibilidad de que tales aberturas
puedan cerrarse.
· Pasajero (Regla 2.6). Por pasajero se entiende toda persona que no sea:
• El capitán y los miembros de la tripulación u otras personas empleadas o
contratadas para cualquier labor de a bordo necesaria para el buque.
• Un niño menor de un año.
· Espacios de carga (Regla 2.7). Los espacios de carga que deben incluirse en
el cálculo del arqueo neto son los espacios cerrados adecuados para el
transporte de la carga que ha de descargarse del buque, a condición de que
esos espacios hayan sido incluidos en el cálculo del arqueo bruto. Estos
espacios de carga serán certificados mediante marcas permanentes.
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Guillermo Murillo Ibáñez
26
· Estanco a la intemperie (Regla 2.8). Estanco a la intemperie significa que el
agua no penetrará en el buque cualquiera que sea el estado de la mar.
8.1. Cálculo del arqueo. Datos
Para la medición del arqueo son necesarios los siguientes datos:
• Puntal de trazado: 17,8 m
• Calado de trazado: para buques sujetos a las disposiciones del
Convenio Internacional sobre Líneas de Carga, el calado
correspondiente a la línea de carga de verano asignada de
conformidad con este Convenio, por lo tanto, 12,5 m
• Volúmenes de los espacios del buque, que se detallan a
continuación:
1) Hasta cubierta principal: 85354 m3
2) Habilitación y puente: 6231 m3
3) Superestructura a popa y chimenea: 2014,5 m3
4) Castillo: 883 m3
La suma de los espacios cerrados arroja un total de 94482,5 m3
8.2.- Arqueo bruto.
Para su cálculo se emplea la fórmula definida en la Regla 3 del Convenio:
Arqueo bruto
El arqueo bruto de un buque (GT) se calcula aplicando la siguiente fórmula:
GT = K1V
En la cual:
V = Volumen total de todos los espacios cerrados del buque, expresado
en metros cúbicos.
K1 = 0,2 + 0,02 log10V
Por aplicación de la misma se obtiene:
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27
Arqueo bruto = 28298,2 GT
8.3.- Arqueo neto
Se determina aplicando la definición matemática expresada en la Regla 4:
Arqueo neto:
NT= (0.2+0.02·Log (Vc))·Vc(4·d/3·D)2+(1.25·(GT+10000)/10000)·(N1+0.1N2)
Donde:
• Vc es el volumen de todos los espacios destinados a la carga: volumen de
carga + espacios de pasajeros. 50580 m3
• N1 es el número de pasajeros en camarotes. En este caso ninguno.
• N2 es el resto de pasajeros. En este caso ninguno.
• D es el puntal de trazado (17,8 m)
• d es Según la Regla 4.2 es el calado correspondiente a la línea de carga de
verano para los buques sujetos a las disposiciones del Convenio
Internacional sobre Líneas de Carga. 12,05 m.
• El factor (4·d/3·D) no se tomará mayor a la unidad, en este caso es 0,9
Operando se obtiene un valor de arqueo neto de 12118,7 NT.
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REFERENCIAS
1. “El proyecto básico del buque mercante” R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M.
Meizoso. Fondo Editorial de la Ingeniería Naval.
2. “Ship design and construction” Written by a group of authorities. R. Taggart. The Society of Naval Architects and Marine Engineers.
3. Convenio de líneas de carga 66/88 (2005).
4. Convenio internacional sobre arqueo de buques.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 5: Predicción de potencia. Diseño del propulsor y del timón
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 4 2. POTENCIA DE REMOLQUE .......................................................................... 6
2.1. Introducción.............................................................................................. 6 2.2. Parámetros de entrada ............................................................................ 7 2.3 Resultados de la predicción de potencia. .................................................. 9
3. ELECCIÓN DEL CONJUNTO PROPULSIVO .............................................. 12 3.1- Justificación de la alternativa elegida ..................................................... 12 3.2. Características de hélice ........................................................................ 13
3.2.1. Diámetro de la hélice ....................................................................... 14 3.2.2. Número de palas de la hélice .......................................................... 14 3.2.3. Altura de la línea de ejes ................................................................. 15 3.2.4. Relación área-disco ......................................................................... 15
3.3 Desarrollo del método ............................................................................. 16 3.3.1. Obtención del rendimiento propulsivo ............................................. 16 3.3.2. Evaluación de las hélices ................................................................ 23 3.3.3. Resultados obtenidos ...................................................................... 24 3.3.4. Características de la hélice ............................................................. 34 3.3.5. Velocidad de servicio ...................................................................... 34
4. ELECCIÓN DEL MOTOR ............................................................................. 37 5. DISEÑO DEL TIMÓN ................................................................................... 41
5.1. Introducción............................................................................................ 41 5.2. Maniobrabilidad ...................................................................................... 41 5.3. Parámetros del timón. Límites de variación. .......................................... 42 5.4. Cálculo de las dimensiones del timón .................................................... 43 5.5 Desarrollo del timón ................................................................................ 46
6. ESTUDIO DE LA MANIOBRABILIDAD ........................................................ 48 6.1 Parámetros necesarios para el estudio ................................................... 48 6.2. Estabilidad en ruta ................................................................................. 49 6.3. Facilidad de evolución ............................................................................ 50 6.4. Facilidad de cambio de rumbo ............................................................... 51
7. COMPENSACIÓN Y PAR EN LA MECHA DEL TIMÓN............................... 53
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
3
7.1 Centro de presiones de la pala del timón ................................................ 53 8. SERVOMOTOR ........................................................................................... 56 9. HUELGOS DEL CONJUNTO HÉLICE-TIMÓN ............................................ 58 REFERENCIAS ................................................................................................ 60
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
4
1. INTRODUCCIÓN
En este cuaderno calcularemos la resistencia al avance del buque y la potencia
propulsora requerida para que el buque alcance la velocidad en pruebas
exigida; así mismo, calcularemos la hélice óptima y seleccionaremos el motor
propulsor.
El punto de funcionamiento escogido para el diseño de las hélices es tal que
funcionando el motor al 85% de la potencia nominal en condición de pruebas,
las hélices sean capaces de propulsar al buque a 15,5 nudos. Como se verá
más adelante, el buque dispondrá de una única línea de ejes y un solo motor
propulsor lento directamente acoplado la línea, por lo que las revoluciones de
los motores serán dependientes de las revoluciones de giro de los propulsores.
Dada la imposibilidad de realizar ensayos con un modelo a escala del buque de
proyecto, lo más idóneo es utilizar el método de predicción de potencia
desarrollado por J. Holtrop y C.G.J. Mennen. En este cuaderno nos
centraremos en calcular, por lo tanto, la potencia propulsora BHP.
El método de J. Holtrop y C.G.J. Mennen ofrece una exactitud del 95% para
petroleros que cumplan con los siguientes requerimientos:
a) Fn<0.24
b) 0.73<Cp<0.85
c) 5.1<L/B<7.1
d) 2.4<B/T<3.2
El buque a proyectar cumple los anteriores requisitos, por lo que nos
aseguramos unos resultados con una elevada fiabilidad.
Una vez conocida la Resistencia al Avance y la Potencia de Remolque,
seleccionaremos la hélice óptima partiendo de las series B de Wageningen,
con lo que quedará conocida la potencia que deben desarrollar los motores y
así seleccionaremos éstos de entre los existentes en el mercado.
También se incluyen en este documento los cálculos necesarios para
determinar las dimensiones principales del timón y se realizará una predicción
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
5
de las características de maniobrabilidad del mismo siguiendo las directrices
proporcionadas por D. Antonio Baquero en su Tesis Doctoral.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
6
2. POTENCIA DE REMOLQUE
2.1. Introducción
En el primer cuaderno (cuaderno 0) correspondiente memoria del proyecto, se
realizó una primera estimación de la potencia del motor requerida. Esta primera
estimación no sirve para los propósitos del proyecto de un buque, pero por las
razones que se explican a continuación no se ha realizado una estimación más
fiable hasta que se ha llegado a este punto. En este momento del proyecto la
predicción de potencia será mucho más exacta debido a dos factores:
- Por un lado los coeficientes hidrodinámicos y las características de la
carena, son proporcionados por el plano de formas, y no una estimación
de estos valores.
- Por otra parte se tendrá en cuenta el efecto de los apéndices reales del
barco, y no una mera apreciación de ellos como ocurrió en el estudio del
dimensionamiento.
Se utilizará, para la predicción de potencia de remolque, el método de Holtrop
pues es el modelo comúnmente aceptado cuando no se dispone de un ensayo
de remolque en canal. No obstante se debe advertir que este método, o
cualquier otro equivalente, proporcionan una predicción por método
aproximados como se ha comentado en el párrafo anterior, y sustituye en esta
fase de proyecto al correspondiente ensayo de remolque que se llevaría a cabo
en un canal de experiencias hidrodinámicas.
Holtrop utilizó el método de Hughes, llegando a la conclusión siguiente:
RT= (1+k)·RF+ RW+ RAP+ RTR+ RA
Donde:
- RT es la resistencia total al avance del buque.
- 1+k representa el factor de forma.
- RF es la resistencia friccional del buque.
- RW es la resistencia por formación de olas.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
7
- RAP es la resistencia de los apéndices.
- RTR es el incremento de la resistencia por la popa de espejo.
- RA es la resistencia debida a la constante aditiva o factor de correlación
CA que representa los factores y variables que tiene un buque y no un
modelo. Proviene del estudio de la resistencia al avance del buque y del
modelo y su comparación.
Para el cálculo de la resistencia friccional se utiliza el método de la ITTC-57. El
resto de los términos se descomponen en coeficientes y parámetros de
expresiones analíticas extremadamente complejas que exceden el ámbito de
este proyecto, por lo que no se expondrán en este informe. La hoja de cálculo
utilizada está a disposición del tribunal de evaluación de proyectos, en ella se
indican todas las fórmulas utilizadas.
Con objeto de presentar de forma clara los resultados, la resistencia al avance
total del buque se ha descompuesto como sigue:
RT= RV+ RW+ RR
Donde:
- RT: Resistencia Total al avance.
- Rv: Resistencia Viscosa.
- Rw: Resistencia por formación de olas.
- RR: Resistencia residual debida a los apéndices, a la proximidad del
bulbo a la superficie, a las hélices de maniobra y al factor de correlación
CA. No hay que confundir este término con la resistencia residual del
método de Froude que descompone la resistencia total en resistencia de
fricción de la placa plana y la resistencia residual de Froude.
2.2. Parámetros de entrada
Los datos necesarios para el método de Holtrop son las dimensiones
principales y las características geométricas del bulbo y demás apéndices.
Estos datos han sido obtenidos de los puntos de las curvas hidrostáticas
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
8
mostradas en el cuaderno 4 una vez obtenidos los calados del buque en el
cuaderno 9 de este proyecto.
- Eslora entre perpendiculares (m): 173,4 m
- Eslora en la flotación (m): 173,1 m
- Manga de trazado (m): 32,2 m
- Volumen de desplazamiento (m3): 49134 m3
- Calado a proa (m): 11.2 m
- Calado a popa (m): 11,32 m
- Calado medio (m): 11,26 m
- Coeficiente de bloque: 0,804
- Coeficiente de la maestra: 0,997
- Coeficiente prismático: 0,807
- Coeficiente de la flotación: 0,877
- Posición longitudinal centro de carena: 87,87 m
- Área transversal bulbo proa: 45,5 m2
- Altura c.d.g. sección transversal bulbo: 5,34 m
- Semiángulo ataque flotación (º): 60º
- Superficie mojada (m2): 8305 m2
- Viscosidad cinemática (m2/s)*106: 1.1883
- Densidad (Kg./m3): 1025
- Rugosidad casco (micras): 150
Donde hemos estimado la eslora en la flotación como la distancia entre el
punto más a popa y el punto más a proa para el calado de 11.26 metros. El
coeficiente de bloque tomado es el correspondiente a esta eslora.
Por otra parte, se requiere una estimación de las superficies de los apéndices:
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
9
- Timón: Se instalará un timón compensado. Se estima una superficie total
de 35 m2 medida sobre la disposición del buque de la base de datos
Seatrout, muy similar al de este proyecto. El coeficiente de resistencia es
de (1+k)= 1.5 para este tipo de buques de una sola hélice.
- Aletas estabilizadoras: No lleva
- Quillas balance: No lleva
Hay que mencionar que los coeficientes que Holtrop estimó en función de los
tipos de formas de cada buque, se han variado dentro de sus rangos para
obtener resultados acordes con buques de mismo tipo. Para ello se han
comprobado los datos de partida con los de un buque ensayado en el canal de
ensayos hidrodinámicos con un número de Froude de 0,21 (10% de variación).
2.3 Resultados de la predicción de potencia.
En la tabla siguiente se muestran los resultados obtenidos de la predicción de
potencia por el método de Holtrop.
V [nudos] Fn Re Rv [Kg] Rw [Kg] RR [Kg] Rtotal [Kg] EHP [CV]10 0,1248 4,696E+08 24279,6 125,1 5267,0 29671,7 2035,2
10,5 0,1310 4,931E+08 26604,0 232,3 5783,2 32619,4 2349,3 11 0,1373 5,166E+08 29027,7 408,8 6321,0 35757,5 2697,9
11,5 0,1435 5,401E+08 31550,1 686,6 6880,5 39117,2 3085,6 12 0,1498 5,636E+08 34170,8 1106,7 7461,8 42739,3 3517,9
12,5 0,1560 5,870E+08 36889,3 1720,1 8064,7 46674,2 4001,8 13 0,1622 6,105E+08 39705,2 2588,7 8689,4 50983,3 4546,2
13,5 0,1685 6,340E+08 42618,0 3785,0 9335,9 55739,0 5161,4 14 0,1747 6,575E+08 45627,3 5393,3 10004,3 61024,9 5860,1
14,5 0,1810 6,810E+08 48732,7 7508,4 10694,6 66935,8 6657,3 15 0,1872 7,045E+08 51934,0 10234,4 11406,9 73575,3 7570
15,5 0,1934 7,279E+08 55230,6 13690,2 12141,3 81062,0 8618,3 16 0,1997 7,514E+08 58622,2 18007,2 12897,8 89527,2 9825,4
16,5 0,2059 7,749E+08 62108,6 23291,3 13676,5 99076,3 11213,1 17 0,2122 7,984E+08 65689,3 29654,1 14477,4 109820,8 12805,8
17,5 0,2184 8,219E+08 69364,1 37329,8 15300,6 121994,6 14643,7 18 0,2246 8,453E+08 73132,7 46614,7 16146,2 135893,6 16778,2
18,5 0,2309 8,688E+08 76994,8 57576,8 17014,3 151585,9 19235,5 19 0,2371 8,923E+08 80950,1 69943,0 17904,8 168798,0 21998,6
Tabla 2.2.1: Potencia efectiva y resistencia total al avance
Los símbolos empleados se corresponden con:
- V: Velocidad del buque en nudos.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
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- Fn: Número de Froude.
- Re: Número de Reynolds del casco sin apéndices.
- Rv: Resistencia Viscosa.
- Rw: Resistencia por formación de olas.
- RR: Resistencia residual debida a apéndices, bulbo y hélices de
maniobra.
- Rtotal: Resistencia Total al avance.
- EHP (Effective Horse Power): Potencia Efectiva
A continuación se muestran las gráficas que relacionan la velocidad del buque
con las distintas componentes de la resistencia al avance, con la resistencia
total y con la potencia efectiva de remolque.
0100002000030000400005000060000700008000090000
9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0
Resisten
cia viscosa (kg)
Velocidad (Kn)
Resistencia viscosa‐ Velocidad
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0
Resisten
cia po
r olas (K
n)
Velocidad (Kn)
Resistencia por formación de olas‐ Velocidad
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
11
La potencia efectiva necesaria para propulsar el buque a una velocidad de 15,5
nudos será 8618,3 CV. A continuación habrá que ver el tipo de hélice que
llevará el barco para estimar el conjunto de rendimientos que junto a la
potencia efectiva nos permitirán obtener la potencia del motor propulsor.
02000400060008000
100001200014000160001800020000
9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0
Resisten
cia residu
al (K
g)
Velocidad (Kn)
Resistencia residual ‐Velocidad
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0
EHP (CV)
Resitencia to
tal (Kg
)
Velocidad (Kn)
Resistencia total y EHP
Resistencia total
EHP
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
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3. ELECCIÓN DEL CONJUNTO PROPULSIVO
3.1- Justificación de la alternativa elegida
La solución más económica y práctica desde el punto de vista de su
mantenimiento es dotar al buque de una sola línea de ejes. Todos los buques
de la base de datos tienen una única hélice y están propulsados por un motor
diesel lento directamente acoplado a la hélice, por lo que consideraremos esta
opción como válida a no ser que se cumpla alguno de los siguientes
condicionantes que nos podrían llevar a considerar que el buque fuera
propulsado por más de una línea de ejes:
- Exigencias especiales de maniobrabilidad. No es el caso ya que el
buque navega en aguas libres la mayoría del tiempo y el tiempo en
puerto destinado atracar y desatracar no hacen rentable una solución
que presente más de un eje propulsor.
- Exigencias especiales de seguridad. En determinados buques (buques
de pasaje, de guerra…) es necesario garantizar la maniobrabilidad en
todo momento incluso cuando falla un motor propulsor y para ello se
instalan varios motores, en este caso no es necesario.
- Limitaciones de espacio disponible. El tamaño de la cámara de
máquinas determina el tamaño y el número de motores. En este caso,
observando la cámara de máquinas, podemos afirmar a priori que no
tenemos problemas de espacio para la colocación de un motor de
grandes dimensiones como suelen ser los motores de este tipo de
buques.
- El calado mínimo con el que opera el buque. Determina con otros
aspectos del buque el diámetro de la hélice, que no puede ser
excesivamente pequeña para poder absorber la potencia que recibe. Por
otro lado para hélices de diámetro excesivamente grande, las
revoluciones óptimas son demasiado bajas como para acoplarlos a los
motores disponibles en el mercado. En este caso, el calado mínimo del
buque es suficiente como para disponer de una hélice de dimensiones
adecuadas como se demostrará más adelante.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
13
Por todas estas razones se elegirá como solución propulsiva una línea de ejes
con un único motor propulsor directamente acoplado a la hélice.
3.2. Características de hélice
Nos centraremos ahora en la obtención de las características de la hélice del
buque, basándonos en la serie B de Wageningen.
La serie B de Wageningen nos da unos valores independientes del diámetro y
la potencia efectiva necesaria, pero para calcular el rendimiento y por lo tanto la
potencia del motor, es necesario saber los datos que se obtuvieron con el
método de Holtrop.
La serie B del canal de Wageningen está dividida en familias de propulsores y
cada familia en individuos. Los parámetros que son constantes en cada familia
son:
- El número de palas. Hay familias de 2, 3, 4, 5, 6 y 7 palas.
- La relación Ae/A0. Para cada número de palas hay una cierta serie de
relaciones área/disco.
Finalmente, lo único que diferencia unos individuos de otros de la misma familia
es la relación paso- diámetro. La ley de pasos es una ley constante desde la
raíz hasta la punta de la pala de la hélice para todas las familias excepto en las
hélices de cuatro palas en las que se reduce el paso un 20% en la raíz para
ajustarlas mejor a la elevada estela que existe en la proximidad del eje.
En la siguiente tabla se presentan las características de las familias de hélices
estudiadas en el canal de experiencias hidrodinámicas de Wageningen:
Número de palas 2 3 4 5 6 7
Relaciones área-disco
0,30 0,38
0,35 0,50 0,65 0,8
0,40 0,55 0,70 0,85 1,00
0,45 0,60 0,75 1,05
0,5 0,65 0,80
0,55 0,70 0,85
Relaciones paso-diámetro 0,5-1,4 0,5-1,4 0,5-1,4 0,5-1,4 0,5-1,4 0,5-1,4
Tabla 3.2.1: Características de serie B de Wageningen
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
14
En los apartados relativos a la relación área-disco se muestran una serie de
valores de los cuales se tienen ensayos con sus correspondientes curvas. Si el
estudio se realizase mediante el uso de estas curvas, la relación área-disco
debería ser uno de los valores mostrados en la tabla anterior. El estudio de
optimización de la hélice se va a realizar usando los resultados en forma
polinómica de la manera que se explicará más adelante, por lo que la relación
área-disco puede adoptar cualquier valor intermedio de los que se muestran en
la tabla.
Se debe calcular el paso y las revoluciones que optimizan el rendimiento para
la velocidad de proyecto del buque y a continuación obtener el rendimiento de
la misma hélice a velocidades distintas. Para ello se necesitan una serie de
parámetros que a continuación vamos a definir.
3.2.1. Diámetro de la hélice Cuanto mayor es el diámetro de la hélice mayor es el rendimiento de la misma.
Por ello se buscará que el diámetro sea el mayor posible, estando limitado
fundamentalmente por el calado del buque y por las formas del codaste.
Además de estas restricciones se deben cumplir los criterios establecidos por
la Sociedad de Clasificación, que en nuestro caso es Lloyd’s Register of
Shipping. La Sociedad de Clasificación establece unos huelgos entre la hélice y
el casco cuyo objetivo es que la interacción entre ambas no provoque
vibraciones ni cavitación.
Sobre el plano adjunto pueden comprobarse estos huelgos para un diámetro de
5,9 m.
3.2.2. Número de palas de la hélice Para determinar el número de palas del propulsor se debe tener en cuenta los
siguientes aspectos:
- El rendimiento propulsivo aumenta al disminuir el número de palas.
- Limitaciones por parte del diámetro del propulsor. Al estar el diámetro de
la hélice limitado hay que dotarle de un mayor número de palas con el fin
de no cargarle excesivamente, ya que la hélice se comporta mejor ante
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
15
la cavitación cuanto menor es la carga específica de cada pala del
propulsor. Además es necesario tener en cuenta que hay que
seleccionar una adecuada relación área/disco para asegurar un buen
comportamiento en cuanto al problema de la cavitación se refiere,
aunque en este caso dada la alta potencia del buque sería necesario
realizar ensayos exhaustivos de cavitación en canal.
- El coste de la hélice se incrementa con el número de palas.
Una solución de compromiso que tiene en cuenta los aspectos anteriormente
mencionados es adoptar una hélice con cuatro palas, que es típica en este tipo
de buques.
3.2.3. Altura de la línea de ejes La línea de ejes debe ser lo más baja posible con el fin de evitar la aparición de
problemas de cavitación. También hay que tener en cuenta los huelgos de la
hélice requeridos para que ésta no golpee con nada. A tal efecto se suele
disponer de un margen de 100 mm como mínimo.
En base a todo ello se toma una altura de la línea de ejes de 3,05 metros.
Como la hélice tiene en principio un diámetro de 5,9 metros dispone de un
margen al requerido de 100 mm:
Heje= D2
+ 0,1=3,05 m
Además, al ser el calado mínimo obtenido en las situaciones de carga
(cuaderno 9) 6,62 metros, la línea de ejes estará sumergida una profundidad de
3,57 metros y el punto más alto de la hélice a 0,62 metros de la superficie del
agua, lo que supone que ésta última cumple con el requisito de que la
inmersión mínima recomendada para este punto sea 1/10 del diámetro en la
peor condición. Eligiendo una adecuada relación área/disco se puede evitar el
riesgo de cavitación.
3.2.4. Relación área-disco Al aumentar la relación área/disco, el rendimiento de la hélice disminuye debido
a que aumenta la superficie de la pala sometida a fricción. Sin embargo existe
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
16
una limitación consistente en que el riesgo de cavitación aumenta según
disminuye la relación área/disco.
Para la determinación de dicha relación vamos a utilizar la expresión propuesta
por Keller y que es empleada por Holtrop en su método:
Ae
A0≤
1,3 + 0,3·Z ·TP0 - PV ·D2 + k
Siendo:
• Z: Número de palas ⇒ Z = 4
• T: Empuje del propulsor en kg. Puede obtenerse dividiendo el valor de
la resistencia al avance (81062 Kg) entre la expresión (1-t). Donde t
es el coeficiente de succión, estimado en 0,2112 con la fórmula
siguiente:
t = 0,6·(0,5·CB – 0,05)
• D: Diámetro de la hélice. En este caso 5,9 m
• (P0 – Pv): Diferencia entre la presión estática y la presión de vapor en
la línea de ejes medida en kg/m2. Depende únicamente de la
inmersión h de la línea de ejes (8,26 m) y es igual a:
(P0 – Pv) = 10100 + 1026· h= 13762,8 kg/m2
• K: Coeficiente que es igual a 0.1 para hélices en cunial.
La relación área/disco obtenida es igual a 0.497.
Lo mismo se debe hacer con la situación del buque en lastre, que da un valor
mínimo para la relación de áreas de 0,44. El valor más restrictivo, que
corresponde a la relación de áreas mayor, corresponde a la situación de plena
carga a la salida, 0,497.
3.3 Desarrollo del método
3.3.1. Obtención del rendimiento propulsivo Este apartado se centrará en la predicción de la potencia propulsora, BHP,
mediante el método de Mennen.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
17
Las fórmulas estadísticas de predicción de estela (w), coeficiente de succión (t)
y rendimiento rotativo relativo (hrr) que se utilizan aquí pueden ser mejoradas
en varios aspectos, aunque para el análisis comparativo que aquí se realiza
resultan válidas.
Para una hélice y formas de codaste convencional se puede utilizar la siguiente
fórmula para la determinación del coeficiente de estela:
w = C9 · CVLWL
T · 0,0661875 + 1,21756 · C11 ·
CV
1-CP1 + 0,24558·
·B
L·(1-CP1) -
0,097260,95-CP
+ 0,114340,95-CB
+ 0,75 · Cstern· CV+ 0,002 · Cstern
Donde Cv es el coeficiente de resistencia viscosa que se obtuvo con el método
de Holtrop y Cstern depende de las formas del buque. CP1 se obtiene con la
siguiente fórmula:
CP1 = 1,45 · CP - 0,315 – 0,0225 · Lcb
Lcb es la posición longitudinal del centro de carena en tanto por ciento.
Los coeficientes C8, C9 (depende de C8) y C11 usados para el cálculo de w
dependen que se definen de la siguiente manera:
C8=B·Sm
LWL·D·T si
BT
<5
C8=Sm·(7 · B
T - 25)LWL·D·T
si BT
>5
C9=C8 si C8<28
C9=32- 16
C8-24 si C8<28
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
18
C11=TD
si TD
<2
C11=0,083333 · TD
3
+1,33333 si TD
>2
Donde:
• D es el diámetro del propulsor. 5,9 m
• T es el calado medio, 11,25 m tomado de la situación de carga de
salida a plena carga.
• B es la manga en la flotación
• LWL es la eslora de flotación
• Sm es la superficie mojada del casco, 8305 m2 según las hidrostáticas
De una forma similar también se puede obtener
t = 0,001979·L
B·(1-CP1)+1,0585·C10 - 0,00524 - 0,1418 ·
D2
B·T + 0,0015 · Cstern
Donde se define el coeficiente C10 de la siguiente forma:
C10 = B
LWL cuando
BLWL
>5,2
C10 = 0,25 - 0,003328402
BL - 0,134615385
cuando B
LWL>5,2
El rendimiento rotativo-relativo se obtiene con la siguiente fórmula:
ηrr = 0,9922 - 0,05908 · Ae
A0 + 0,07424 · (CP - 0,0225 · Lcb)
Para la determinación de los rendimientos de los propulsores que se van a
comparar se utilizarán los polinomios de Oosterveld y Van Oosanen que se
ajustan fielmente a las expresiones de KT y KQ de los propulsores de la serie B
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
19
de Wageningen, recogidos en las conclusiones de la ITTC-78. Estos polinomios
responden a la expresión siguiente tanto para KT como para KQ:
K= Cs,t,u,v· Js·PD
t
· Ae
A0
u
s,t,u,v,
· Zv
Donde:
• Z es el número de palas (4)
• P es el paso de la hélice
• J es el grado de avance, que se obtiene con la siguiente expresión:
J=V · (1 – w)
n · D
En cuanto a los coeficientes C, s, t, u y v, se muestran a continuación en las
tablas 3.3.1 y 3.3.2.
C s t u v 0,00880496 0 0 0 0
-0,204554 1 0 0 00,166351 0 1 0 00,158114 0 2 0 0
-0,147581 2 0 1 0-0,481497 1 1 1 00,415437 0 2 1 0
0,0144043 0 0 0 1-0,0530054 2 0 0 10,0143481 0 1 0 10,0606826 1 1 0 1
-0,0125894 0 0 1 10,0109689 1 0 1 1-0,133698 0 3 0 0
0,00638407 0 6 0 0-0,00132718 2 6 0 0
0,168496 3 0 1 0-0,0507214 0 0 2 00,0854559 2 0 2 0
-0,0504475 3 0 2 00,010465 1 6 2 0
-0,00648272 2 6 2 0-0,00841728 0 3 0 1
0,0168424 1 3 0 1-0,00102296 3 3 0 1
-0,0317791 0 3 1 10,018604 1 0 2 1
-0,00410798 0 2 2 1
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
20
-0,00060685 0 0 0 2-0,0049819 1 0 0 20,0025983 2 0 0 2
-0,00056053 3 0 0 2-0,00163652 1 2 0 2-0,00032879 1 6 0 2
0,0001165 2 6 0 20,0006909 0 0 1 2
0,00421749 0 3 1 25,6523E-05 3 6 1 2
-0,00146564 0 3 2 2
Tabla 3.3.1: Coeficientes de KT C s t u v
0,00379368 0 0 0 0 0,00886523 2 0 0 0
-0,032241 1 1 0 0 0,00344778 0 2 0 0 -0,0408811 0 1 1 0 -0,108009 1 1 1 0
-0,0885381 2 1 1 0 0,188561 0 2 1 0
-0,00370871 1 0 0 1 0,00513696 0 1 0 1 0,0209449 1 1 0 1
0,00474319 2 1 0 1 -0,00723408 2 0 1 1 0,00438388 1 1 1 1 -0,0269403 0 2 1 1 0,0558082 3 0 1 0 0,0161886 0 3 1 0
0,00318086 1 3 1 0 0,015896 0 0 2 0
0,0471729 1 0 2 0 0,0196283 3 0 2 0
-0,0502782 0 1 2 0 -0,030055 3 1 2 0 0,0417122 2 2 2 0
-0,0397722 0 3 2 0 -0,00350024 0 6 2 0
-0,0106854 3 0 0 1 0,00110903 3 3 0 1
-0,00031391 0 6 0 1 0,0035985 3 0 1 1
-0,00142121 0 6 1 1 -0,00383637 1 0 2 1
0,0126803 0 2 2 1 -0,00318278 2 3 2 1 0,00334268 0 6 2 1
-0,00183491 1 1 0 2 0,00011245 3 2 0 2
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
21
-2,9723E-05 3 6 0 2 0,00026955 1 0 1 2 0,00083265 2 0 1 2 0,00155334 0 2 1 2 0,00030268 0 6 1 2 -0,0001843 0 0 2 2 -0,0004254 0 3 2 2 8,6924E-05 3 3 2 2 -0,0004659 0 6 2 2 5,5419E-05 1 6 2 2
Tabla 3.3.2: Coeficientes de KQ Estos polinomios así definidos se verifican para un número de Reynolds del
propulsor de 2·106, por lo que deben ser modificados en función del número de
Reynolds del propulsor real en cada una de las situaciones a estudiar
(dependiendo de la velocidad del flujo y de las dimensiones del propulsor. Este
número se obtiene de la siguiente expresión para cada caso:
R0,75 = Cr0,75 · (V · 1 - w )2 + (0,75 · π · n · D)2
υ
Donde Cr0,75 es la cuerda de la sección 0,75 del propulsor medida en metros,
que para la serie B de Wageningen responde a la expresión siguiente:
Cr0,75= 2,073 · DZ
· Ae
A0
Los parámetros KT y KQ se modifican con las siguientes expresiones:
DKT = 0,000353485 – 0,00333758·(Ae/A0) ·J2 –
- 0,00478125 ·(Ae/A0) · (P/D) · J +
+ 0,000257792 · (log10 R0,75 -0,301)2·(Ae/A0) ·J2 +
+ 0,0000643192 · (log10 R0,75 -0,301) · J2 · (P/D)6 –
- 0,0000110636 · (log10 R0,75 -0,301)2 ·J2 · (P/D)6 –
- 0,0000276305 · (log10 R0,75 -0,301)2·(Ae/A0) ·J2 · Z +
+ 0,0000954 · (log10 R0,75 -0,301) ·(Ae/A0) ·J · (P/D) · Z +
+ 0,0000032049 · (log10 R0,75 -0,301)·(Ae/A0) ·J · (P/D)3 · Z2
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
22
DKQ = - 0,000591412 + 0,00696898 · (P/D) –
- 0,0000666654 · (P/D)6 · Z + 0,0160818 · (Ae/A0)2 -
-0,000938091· (log10 R0,75 -0,301) · (P/D) -
- 0,00059593 · (log10 R0,75 -0,301) · (P/D)2 +
+ 0,0000782099 · (log10 R0,75 -0,301)2 · (P/D)2 +
+ 0,0000052199 · (log10 R0,75 -0,301) ·(Ae/A0) · J2 · Z –
- 0,00000088528 · (log10 R0,75 -0,301)2·(Ae/A0) ·J · (P/D) · Z +
+ 0,0000230171 · (log10 R0,75 -0,301) · (P/D)6 · Z –
- 0,00000184341 · (log10 R0,75 -0,301)2 · (P/D)6 · Z –
- 0,00400252 · (log10 R0,75 -0,301) · (Ae/A0)2 +
+ 0,000220915 · (log10 R0,75 -0,301)2 · (Ae/A0)2
El rendimiento del propulsor se puede obtener ahora mediante la siguiente
expresión:
η0=KT
KQ·
J2π
El rendimiento propulsivo se define como la relación entre la potencia efectiva y
la potencia al freno del motor y se obtiene con la siguiente fórmula:
ηp=1- t1- w · η
0ηrr ηm
Por lo tanto:
BHP =EHPηP
= EHP
1-t1-w ·η0·ηrr· ηm
Donde ηm es el rendimiento mecánico de la línea de ejes. Dado que por
requerimientos del proyecto el buque va a llevar una única hélice directamente
acoplada, se podrá suponer el valor de este rendimiento de 0,98.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
23
3.3.2. Evaluación de las hélices Según lo visto anteriormente hay cuatro parámetros que inciden directamente
en la elección de la potencia del motor: D, Ae/A0, n y P/D. Por este motivo se
hace imprescindible definirlos antes de determinar la potencia definitiva del
motor principal. Para ello se procederá como se indica a continuación.
Para la velocidad requerida (15,5 nudos), se fijará el diámetro D del propulsor y
se variará la relación paso diámetro P/D. Dado que se conoce la resistencia al
avance, R, obtenida por el método de Holtrop y una estimación del coeficiente
de succión se determina el empuje, T, que debe dar el propulsor mediante la
siguiente expresión:
t =T - R
T T =
R1 - t
Por último la relación Ae/A0 se fija mediante el criterio de cavitación de Keller ya
explicado, ya que, aunque el rendimiento propulsor aumenta al disminuir dicha
relación, una reducción excesiva podría producir cavitación.
Conocido el empuje, el diámetro y la relación Ae/A0 se pueden obtener, dentro
de un rango de revoluciones, las curvas KT/J2 para cada una de las relaciones
paso-diámetro y de ellas las revoluciones que corresponden al K
Conocido el empuje, el diámetro, la relación Ae/A0 y el paso-diámetro del
propulsor, las revoluciones se obtienen a partir de la curva KT/J2 – J. Esta curva
se construye para un determinado rango de revoluciones por minuto (80-130) y
basta con determinar el valor KT/J2, conocido de antemano, para conocer su
correspondiente grado de avance, J, obteniéndose así las revoluciones de
funcionamiento.
Conocidas las revoluciones de funcionamiento del propulsor se evalúan los
polinomios KT y KQ determinando el rendimiento en aguas libres η0. Con este
valor se determina el rendimiento propulsivo que se ha de maximizar para
distintas relaciones paso-diámetro.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
24
Todo este proceso se realiza con la ayuda del Excel y una macro programada
en Visual Basic desarrollada por los autores del presente proyecto.
3.3.3. Resultados obtenidos Los datos necesarios para la obtención de las curvas son los siguientes:
- Potencia efectiva, EHP: 8618,3 CV
- Eslora entre perpendiculares (m): 173,4 m
- Eslora en la flotación (m): 173,1 m
- Manga de trazado (m): 32,2 m
- Calado a proa (m): 11.21 m
- Calado a popa (m): 11,32 m
- Calado medio (m): 11,26 m
- Coeficiente de bloque: 0,804
- Coeficiente de la maestra: 0,997
- Coeficiente prismático: 0,807
- Coeficiente de la flotación: 0,877
- Posición longitudinal centro de carena: 87,87 m
- Área transversal bulbo proa: 45,5 m2
- Altura c.d.g. sección transversal bulbo: 5,34 m
- Superficie mojada (m2): 8305 m2
- Viscosidad cinemática (m2/s): 1.1883·106
- Densidad (Kg./m3): 1025
- Rugosidad hélice (micras): 30
- Número de palas: 4
- Relación área-disco Ae/A0: 0,497
- Diámetro de la hélice: 5,9 m
- Cuerda para r = 0,75·R, C0,75 1.653 m
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
25
- Espesor de la hélice para r = 0,75·R, t0,75 0,047 m
- Rendimiento rotativo-relativo hrr: 1,012
- Rendimiento mecánico hm: 0,98
Se ha estimado un valor de 1,25 para KT/J2 utilizando la siguiente fórmula:
KT
J2 =T
ρ·V2·(1-w)2·D2
Donde el coeficiente de estela se ha estimado mediante la fórmula de Taylor:
w = 0,5·CB – 0,05 = 0,392
A continuación se presentan las curvas KT/J2 – J que se obtienen con el
método explicado en los anteriores apartados.
P/D = 0,5
P/D = 0,55
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
26
P/D = 0,6
P/D = 0,65
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
K T/J 2
J
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
27
P/D = 0,7
P/D = 0,75
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
28
P/D = 0,8
P/D = 0,85
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
29
P/D = 0,9
P/D = 0,95
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
30
P/D = 1
P/D = 1,1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
31
P/D = 1,2
P/D = 1,3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
32
P/D = 1,4
Entrando en cada gráfica con el valor 1.251 para la variable KT
J2 , se obtiene la
siguiente tabla de datos de donde se puede escoger el valor de P/D para el
cual se obtiene el mayor rendimiento y por lo tanto menor potencia necesaria
del motor:
P/D KT/J2 J KT KQ RENDIMIENTO EN AGUAS LIBRES
RENDIMIENTO PROPULSIVO BHP
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65
K T/J 2
J
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65
K T/J 2
J
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
33
0,5 1,251 0,301 0,113 0,013 0,417 0,612 14073,9
0,55 1,251 0,320 0,128 0,015 0,436 0,639 13484,1
0,6 1,251 0,339 0,144 0,017 0,447 0,656 13134,3
0,65 1,251 0,358 0,161 0,020 0,455 0,667 12919,8
0,7 1,251 0,380 0,176 0,023 0,463 0,679 12693,7
0,75 1,251 0,394 0,194 0,026 0,460 0,675 12771,8
0,8 1,251 0,410 0,211 0,030 0,459 0,674 12796,1
0,85 1,251 0,427 0,228 0,034 0,457 0,670 12860,3
0,9 1,251 0,442 0,245 0,038 0,454 0,665 12954,5
0,95 1,251 0,457 0,262 0,042 0,449 0,659 13072,0
1 1,251 0,472 0,278 0,047 0,445 0,653 13205,2
1,1 1,251 0,511 0,307 0,056 0,444 0,652 13209,1
1,2 1,251 0,524 0,343 0,067 0,425 0,624 13810,8
1,3 1,251 0,547 0,374 0,078 0,417 0,612 14093,8
1,4 1,251 0,568 0,403 0,089 0,410 0,602 14312,6
Si construimos la gráfica Rendimiento propulsivo - P/D, vemos que el óptimo se
alcanza para una relación paso-diámetro 0,7:
Este punto corresponde a un grado de avance de 0,38, que nos permite
obtener las revoluciones de la hélice:
0,500
0,520
0,540
0,560
0,580
0,600
0,620
0,640
0,660
0,680
0,700
0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
Rend
imiento prop
ulsivo
P/D
Rendimiento propulsivo
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
34
n = V · (1 - w)
J · D = 1.799 rps = 108 rpm
3.3.4. Características de la hélice La hélice óptima tendrá las siguientes características:
- Número de palas: 4
- Diámetro óptimo: 5,9 m
- Relación P/D: 0,7
- Relación área disco: 0,5
- Rendimiento del propulsor aislado: 0,463
- Rendimiento propulsivo total: 0,679
- Revoluciones por minuto: 108 rpm
- Coeficiente de estela: 0,49
- Coeficiente de succión: 0,259
- Coeficiente rotativo-relativo: 1,012
- KT: 0,176
- KQ: 0,023
- Empuje, T: 109395 kg
- Potencia efectiva, EHP: 8618 CV
- Potencia al freno del motor, BHP: 12694 CV
3.3.5. Velocidad de servicio Es bien conocido que las condiciones de pruebas son ideales y que en
navegación normal las condiciones de viento, olas, etc.… provocan un aumento
de la resistencia al avance, que disminuyen la velocidad que alcanza el buque
aunque se proporcione la misma potencia que en condiciones ideales de
prueba.
Para determinar la velocidad que alcanza el buque en condiciones normales de
servicio tenemos definido que el buque necesita un 18% más de potencia
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
35
(margen de servicio) que en condiciones de prueba. Como la maquinaria
propulsora ha sido diseñada para la potencia de pruebas es evidente que la
velocidad que alcanzará en servicio será menor que aquella.
Se presenta a continuación de forma gráfica las curvas de BHP en servicio
(BHP’) y en pruebas (BHP), la obtención de la velocidad de servicio, así como
la potencia necesaria para tener 15,5 nudos de velocidad.
Tenemos: - BHP = EHP/η , donde η varía con cada punto debido a que los
coeficientes cambian y se debe hacer un estudio personalizado para
cada régimen de velocidad.
- BHP’ =EHP·1.18 / η , donde 1.18 es el margen de servicio.
La velocidad de servicio es de 14,8 nudos para la potencia del motor estipulada
para el cálculo de autonomía, a velocidades superiores el motor tendrá que
desarrollar una potencia mayor que se traducirá en un aumento del consumo y
por lo tanto una reducción de la autonomía.
0,0
5000,0
10000,0
15000,0
20000,0
25000,0
10 12 14 16 18
POTENCIA (C
V)
VELOCIDAD (nudos)
BHP‐V
BHP'‐V
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
36
La potencia de servicio a 15,5 nudos será de 14979 CV.
La potencia máxima del motor se obtiene dividiendo la potencia exigida (12693
CV) por 0,85, ya que el requerimiento de la velocidad era al 85% de la MCR.
Operando, obtenemos una MCR de 14933 CV (11135 KW) por lo que no se
podrá alcanzar la velocidad de 15,5 nudos si el margen de servicio es del 18%.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
37
4. ELECCIÓN DEL MOTOR
Los datos que deben ser considerados de un motor a la hora de la evaluación
como posible motor propulsor son la potencia nominal del motor, MCR (11135
KW), y las revoluciones a las cuales se obtiene esta potencia (115 rpm). Con
estos dos datos se ha de encontrar el motor óptimo dentro de la gama existente
en el mercado.
Los motores que se van a elegir para su evaluación cumplirán los reglamentos
de la organización marítima internacional IMO tier I e IMO tier II, referentes a la
emisión de gases NOX. Los límites aceptables de emisión de estos gases se
encuentran en Anexo VI del reglamento MARPOL.
Las características del motor que se requiere (motor lento directamente
acoplado), la potencia obtenida y las características del mercado nos limita la
búsqueda del motor a las gamas de las casas MAN B&W y Wärtsila (SULZER).
Estas dos marcas ofrecen la información técnica necesaria para la evaluación
de sus motores en su página web.
Las características de motores diesel que se han escogido se muestran en la
siguiente tabla:
MARCA MODELO RPM POTENCIAS
MAXIMAS POTENCIAS
MINIMAS
MAX MIN A MAX RPM
A MIN RPM
A MAX RPM
A MIN RPM
WÄRTSILA rtflex50 124 99 12215 9765 8540 8540 WÄRTSILA rtflex58T 105 84 11300 9050 7900 7900 WÄRTSILA rtflex60 115 91 12100 9650 8450 8450 MAN B & W 5L60-MC-C8 123 105 11700 10000 9400 8000 MAN B & W 5L60-ME-C8 123 105 11700 10000 9400 8000 MAN B & W 7S50-ME-B8 127 108 11620 9870 9310 7910 MAN B & W 7S50-ME-B9 117 99 12460 10570 9940 8470 MAN B & W 7S50-ME-C8 127 108 11620 9870 9310 7910 MAN B & W 7S50-MC-C8 127 108 11620 9870 9310 7910
Tabla 4.1: Características de los motores escogidos
Una restricción a la hora de escoger el motor de un buque es que el número de
cilindros no sea múltiplo del número de palas de la hélice con el fin de evitar la
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
38
elección de un motor principal que pueda ocasionar la aparición de vibraciones
torsionales elevadas.
Un motor es considerado válido para nuestro objetivo si su punto de
funcionamiento (RPM, MCR) se encuentra dentro del diagrama del motor. En la
siguiente figura se muestra el ejemplo de un diagrama Potencia-Revoluciones
en los que se han dibujado dos puntos de trabajo, A y B. El motor será válido
para funcionar en el régimen representado por el punto B pero si funciona a las
revoluciones del punto A no entregará la potencia correspondiente a este
punto. Es decir, el motor de este diagrama sería válido para trabajar en un
punto de potencia-revoluciones B, pero no para un punto de potencia-
revoluciones A. Esto es relativo, ya que cada casa tiene soluciones para variar
las características de los motores y así cambiar el diagrama potencia-
revoluciones y hacerlos aptos para el funcionamiento en un determinado
régimen.
Figura 4.1: Diagrama potencia-revoluciones de un motor diesel
Se han dibujado todos los diagramas de motores para comprobar cuáles de
ellos pueden trabajar a el régimen requerido sin realizar modificaciones, lo cual
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
39
aumentaría el coste. El resultado es que sólo tres de los anteriores motores
podrían trabajar a ese régimen:
- WÄRTSILA SULZER RTFLEX 50
- WÄRTSILA SULZER RTFLEX 60
- B&W MAN 7S50-ME-B9
De entre estos tres, el motor idóneo será aquel que cumpla estos tres
requisitos:
1. Que tenga el punto de régimen a la máxima potencia más cercano al par
BHP-revoluciones obtenidos en el anterior apartado. En principio, éste
debería ser el que tuviera menor coste, peso y empacho aunque no es el
único factor que influye en estas características. Para ello habría que
adimensionalizar las potencias y las revoluciones de los diagramas de
los motores y operar para obtener la distancia.
2. El que tenga el menor coste (incluidas pruebas e instalación) dato del
que no disponemos información exacta.
3. Por último, se podría tener en cuenta el consumo específico de cada uno
de ellos, dato reflejado en las características técnicas para cada uno de
los mínimos puntos que determinan el diagrama y que nos servirán para
obtener el consumo del motor por interpolaciones, teniendo en cuenta
que el consumo es lineal con la potencia y que si lo representamos en
función de las revoluciones será una cúbica.
Elegiremos el criterio nº 3, según el cual el motor elegido es el MAN B&W
7S50-ME-B9 con un consumo de 169 g/KW·h frente a 170 g/KW·h del
WÄRTSILA SULZER RTFLEX 50 y 171 g/KW·h del WÄRTSILA SULZER
RTFLEX 60.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
40
Las características del motor elegido se exponen a continuación:
Figura 4.2: TDS (Technical data sheet) del motor elegido
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
41
5. DISEÑO DEL TIMÓN
5.1. Introducción
Como primer requerimiento del timón para este buque tomamos el de la
sociedad de clasificación. Según el Lloyd´s Register, el máximo ángulo de
operación del timón debe ser de 35º como mínimo. Así mismo, el timón debe
ser capaz de girar de una posición en una banda en la que forme 35 grados
con el plano de crujía a la otra banda a 30 grados con crujía en menos de 28
segundos.
Dado que ni las formas ni las dimensiones del buque han sido proyectadas en
base a criterios de maniobrabilidad por no ser este un requerimiento importante
para este tipo de buques, el timón deberá ser proyectado teniendo en cuenta el
buque al que ha de ser adaptado.
En la fase de dimensionamiento y del proyecto de formas se ha considerado
una base de datos con los buques similares al buque del presente proyecto,
por lo que sus dimensiones y formas garantizan una maniobrabilidad similar al
de estos.
Se realizará un estudio sobre las alternativas completo con el fin de intentar
esta característica del buque de proyecto, preponderando aquellas cualidades
de la maniobrabilidad que sean necesarias para este tipo de buques.
Para realizar los cálculos relativos al timón se utilizará la tesis doctoral de D.
Antonio Baquero así como la investigación realizada para la misma. También
serán utilizados los criterios de D. Gonzalo Pérez, como se indicará en cada
uno de ellos más adelante.
5.2. Maniobrabilidad
Los parámetros que muestran el comportamiento de un timón en cuanto a
maniobrabilidad son los que se citan a continuación:
- FACILIDAD DE EVOLUCIÓN: Mide la relación existente entre el
diámetro de giro y la eslora del buque. Así, cuanto más pequeño sea
este, menor será el diámetro de evolución y por lo tanto mejor
maniobrabilidad tendrá el buque de proyecto.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
42
- ESTABILIDAD EN RUTA: Con ello se mide la estabilidad que el buque
estando el timón “a la vía”.
- FACILIDAD DE CAMBIO DE RUMBO: A través de este concepto se
puede valorar la respuesta del buque cuando el timón se mete a una
banda. De esta forma se define el avance como la relación que mide la
longitud de giro del buque. Cuanto menor sea esta, mejor
comportamiento tendrá el buque en cuanto a maniobrabilidad.
Adicionalmente se debe proyectar el timón para que el ángulo de
desprendimiento del flujo sobre el timón sea mayor que el ángulo máximo de
trabajo de timón, que es de 35º. Estos fenómenos de flujo turbulento aumentan
la resistencia al avance del buque y el par en la mecha del timón, ocasionando
la pérdida de maniobrabilidad.
5.3. Parámetros del timón. Límites de variación.
Los parámetros característicos de un timón son los que se citan a continuación:
- ALTURA (h): Dimensión vertical del timón y perpendicular al flujo
entrante. La altura máxima del timón viene fijada por la altura del vano
del codaste medida en la mecha del timón (H). Así pues, la distancia
mínima entre el canto alto del timón y el casco debe ser el 6% de esta
altura, mientras la distancia del canto bajo de éste a la línea de base
será de al menos un 8% de esta altura. Por lo tanto:
hMAX= (1 - 0,06 – 0,08) · H
Por otra parte, D, Gonzalo Pérez recomienda que para timones sin talón,
la altura mínima del timón esté condicionada por el diámetro de la hélice
por la siguiente expresión:
hMIN = 1,15 · D
- CUERDA (c): Dimensión paralela al flujo entrante.
- ESPESOR (t): Dimensión perpendicular a crujía.
- RELACIÓN DE ALARGAMIENTO (L): Viene dado por el cociente entre
la altura y la cuerda del timón.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
43
L = hc
Esta relación debe estar entre 1,4 y 2,0. El límite inferior tiene por objeto
que el par en la mecha no sea demasiado grande y el superior viene
obligado por el hecho de que no haya desprendimiento de flujo.
- RELACIÓN DE ESPESOR (E): Viene dado por el cociente entre el
espesor y la cuerda del timón.
E=tc
Los límites inferior y superior de variación de esta relación son 0,15 y
0,23 respectivamente. Se debe tener en cuenta que, si el espesor del
timón es demasiado grande, se pueden producir fenómenos de bloqueo
del flujo que sale de la hélice con el consiguiente mal funcionamiento del
timón.
- ÁREA DEL TIMÓN (A): Su valor es el producto de la cuerda por la
altura y viene determinado por la expresión siguiente:
A= h · c
El área del timón suele tomarse como porcentaje del área de deriva.
Para este tipo de buques D. Gonzalo Pérez estima que el porcentaje
debe estar alrededor del 1,6% del producto de la eslora entre
perpendiculares por el calado del buque de proyecto:
A = 0,016 · (LPP · T)
- RELACIÓN DE COMPENSACIÓN: Es el cociente entre el área situada
a proa de la mecha del timón y el área del timón. De este valor
dependerá en gran medida el par en la mecha del timón.
5.4. Cálculo de las dimensiones del timón
Para el cálculo de las dimensiones del timón se tendrán en cuenta los límites
de variación de los parámetros del timón expuestos en el epígrafe anterior así
como las expresiones utilizadas.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
44
Para el cálculo de la altura del timón se tendrá en cuenta que H= 11,35 m
según el plano de formas adjunto al proyecto y el diámetro de la hélice es D=
5,9 m. por lo tanto según el párrafo anterior:
hMAX= (1 - 0,06 – 0,08) · 11,35 = 9,76 m
hMIN = 1,15 · 5,9 = 6,79 m
Considerando las alturas calculadas, se decide que la altura del timón del
buque de proyecto sea la media de ambos valores, 8,28 m.
En cuanto al área del timón se calcula con la expresión ya mencionada de D.
Gonzalo Pérez que recordamos a continuación:
A = 0,016 ·(LPP · T) =31,2 m2
La cuerda del timón puede calcularse fácilmente con el área y la altura del
timón:
c =Ah
= 3,77 m
Comprobamos que la relación de alargamiento está dentro de los límites
recomendados:
L =hc
= 2,2
Este parámetro supera en un 10% el límite superior, por lo tanto es posible que
se produzcan desprendimientos de flujo. Para evitarlo calcularemos de nuevo
la cuerda con una relación de alargamiento igual a 2. La cuerda será por lo
tanto:
c =hL
= 4,14 m
El área del timón será:
A= h ·c= 34,2 m2
Que es un valor un 2% inferior al valor del área del timón que se ha estimado
para hacer todos los cálculos de resistencia al avance y propulsión, por esto no
será necesario revisar estos cálculos.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
45
Para calcular el espesor calcularemos la relación entre el espesor y la cuerda,
para lo cual será necesario imponer la condición de que el ángulo de
desprendimiento de flujo sea mayor al ángulo máximo de trabajo del timón
(35º). De esta forma, el desprendimiento se producirá para un ángulo que esté
fuera de los límites de trabajo del timón. El ángulo de desprendimiento de flujo
del timón puede calcularse con esta expresión:
θ=7,11· 1+7E · 1+1,25
L· 1+0,048· ln 1+
8π
·KT
J2 ·hD
Donde:
KT
J2 =1,09
L = 2
h = 8,28 m
D = 5,9 m
Se trata de probar con valores de E hasta encontrar uno que de un ángulo de
desprendimiento mayor que 35º. Variando este parámetro entre sus límites
recomendados en el epígrafe anterior se obtienen los resultados de la siguiente
tabla:
RELACIÓN DE ESPESOR
ÁNGULO DE DESPRENDIMIENTO
0,15 37,28 0,16 38,55 0,17 39,82 0,18 41,10 0,19 42,37 0,2 43,64
0,21 44,91 0,22 46,19 0,23 47,46
Tabla 5.4.1: Cálculo de la relación de espesor del timón
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
46
Se elige una relación de espesor de 0,15 que cumple con seguridad con la
condición de que el ángulo de desprendimiento del flujo sea superior a 35º sin
considerar una relación superior por acarrear mayor peso del timón y mayor
dimensionamiento de la potencia del servomotor.
Por lo tanto, el espesor del timón será:
t = E ·c = 0,62 m
En la tabla mostrada a continuación se resumen los cálculos de los parámetros
del timón mostrados con anterioridad:
PARÁMETROS DEL TIMÓN
Altura del timón (m) 8,28 Cuerda del timón (m) 4,14 Espesor del timón (m) 0,62
Relación de alargamiento 2,00 Relación de espesor 0,15
Área del timón 34,20
Tabla 5.4.2: Características de la pala del timón
5.5 Desarrollo del timón
El perfil escogido para el timón del buque de proyecto es un perfil currentiforme
simétrico NACA 0023 que alcanza su máximo espesor al 70% de la cuerda,
siendo el 100% el canto de proa del timón.
El desarrollo del perfil puede verse resumido en la siguiente tabla, a
continuación se muestra la forma del perfil.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
47
PERFIL DEL TIMÓN
% CUERDA ESPESOR/ ESPESOR MÁXIMO ESPESOR 0 0,021 0,01302
10 0,241 0,14942 20 0,437 0,27094 30 0,61 0,3782 40 0,76 0,4712 50 0,882 0,54684 60 0,967 0,59954 70 1 0,62 80 0,953 0,59086 90 0,78 0,4836 95 0,411 0,25482
100 0 0
Tabla 5.5.1: Espesores de la pala del timón
Figura 5.5.1: Perfil NACA 0023
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
48
6. ESTUDIO DE LA MANIOBRABILIDAD
6.1 Parámetros necesarios para el estudio
En este apartado se estudiará si el timón cumple con los requisitos de
maniobrabilidad previamente mencionados. Los aspectos de la maniobrabilidad
que se estudiarán para el timón del proyecto serán los siguientes:
- Estabilidad en ruta.
- Facilidad de evolución.
- Facilidad de cambio de rumbo.
Antes de realizar las comprobaciones relativas a las características anteriores
es necesario realizar algunos cálculos de ciertas magnitudes que serán
empleadas más adelante.
El primer parámetro en el que centrar la atención es la fuerza tangencial sobre
el timón, que es perpendicular al plano de crujía del buque. Puede ser
calculada con la siguiente expresión:
Ft = 12
· CFT· ρ ·A·
Donde:
- Ft es la fuerza tangencial calculada,
- ρ es la densidad del agua del mar,
- A es el área de la pala del timón y
- VA es la velocidad del flujo.
El valor del coeficiente adimensional CFT puede calcularse con la ayuda de la
siguiente expresión:
CFT
θ=
2· π·L2,55+L
· 1-0,35E · 1+ 8π
· KT
J2 · Dh
· CB+ 0,3
1+1,214· 1-e-0,3·KT
J2
Operando con los valores obtenidos anteriormente:
CFT
θ = 6,43
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
49
Donde θ es el ángulo de trabajo del timón y el resto de los parámetros se han
explicado en los apartados anteriores.
El segundo parámetro a tener en cuenta es la fuerza normal que es
perpendicular al plano de simetría del timón y, por ello, la responsable del par
que se produce en la mecha. Su valor condiciona el dimensionamiento del
servomotor y puede ser calculado en función de la fuerza tangencial con la
siguiente expresión:
FN= FT
c·cosθ
Donde el valor de c varía en función del ángulo de trabajo del timón de la
siguiente forma:
- c=1 para valores menores de 20º del ángulo de trabajo.
- c=1,1 para valores mayores a 20º del ángulo de trabajo del timón.
Para ángulos menores que 20º, el coseno es aproximadamente mayor a 0,94
(aproximadamente 1) y el valor de c es 1, por lo que la fuerza tangencial y la
fuerza normal se pueden considerar iguales.
A continuación se comprobarán las características de maniobrabilidad
mencionadas y se comenzará a valorar la estabilidad en ruta ya que es la
característica más importante en buques con un coeficiente de bloque mayor
que 0,8.
6.2. Estabilidad en ruta
Esta cualidad del buque se mide por el ancho del ciclo de histéresis. Para ello
se utiliza el criterio de Gertler, que considera que el valor de la anchura del
ciclo deberá ser de 4º como máximo. La expresión del criterio anterior es el
siguiente:
a = 18,12- 46,43
Tm
Donde:
- a es el ancho del ciclo de histéresis en grados y
- Tm es el índice de Nomoto.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
50
Operando en la expresión anterior e imponiendo la condición de que a sea
menor o igual que 4 se obtiene la siguiente expresión:
1Tm
≥ 0,304
Conocemos así el valor mínimo del índice de Nomoto para poder valorar esta
propiedad.
Calcularemos a continuación el índice de Nomoto mediante valores y
expresiones tomadas de la tesis doctoral del profesor D. Antonio Baquero y
obtenidos anteriormente para el buque del proyecto.
F= CFT
θ· 1 -w 2·
ALPP·T
· LPP
B·
1CB
2 · 1+25· Tpp-Tpr
LPP= 0,278
l1LPP
=0,27+0,258 · F+0,38 0,39=0,49
G = 0,193· LPP
B·
1CB
2 · 1+25· Tpp- Tpr
LPP=1,608
d1= l1
LPP- 0,5+
XCC
LPP=0,016
Una vez calculados todos los parámetros puede calcularse el índice de Nomoto
con la siguiente expresión:
1Tm
= d1
Ki2 + Kj
2 · (1+ G) = 0,454
Donde:
- Ki es el radio de inercia del buque y tiene un valor de 0,24 recomendado
en la tesis doctoral de D. Antonio Baquero.
- Kj es el radio de inercia del agua arrastrada con un valor recomendado
por la tesis doctoral de D. Antonio Baquero de 0,185.
Por lo tanto según las cifras obtenidas se cumplen los requisitos de estabilidad
en ruta del buque de proyecto.
6.3. Facilidad de evolución
Es una característica que mide la relación entre el diámetro de giro y la eslora
del buque cuando el tión se mete a una banda 35º.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
51
El límite máximo de este parámetro viene dado por la siguiente expresión:
DLPP
< 7,2 - 4· CB= 3,984
El cálculo de la facilidad de evolución se realiza con las fórmulas que se
muestran a continuación para un ángulo de trabajo de 35º:
FN
θ θ=35=
FTθ
1,1· cos 35 =
11,1· cos 35
· CFT
θ·
12
· ρ · A · VA2 = 2068495 N
DLPP
= 2
sen(2· θ)·0,024·
LPP
B·
1CB
2 · M· V2
FNθ · LPP
· 1+25· TPP- TPR
LPPθ = 35
=3.82
Donde M es la masa del buque (el desplazamiento) en kg.
Se cumple que el valor es menor que el límite máximo, por lo que es válido.
6.4. Facilidad de cambio de rumbo
Esta propiedad se puede evaluar mediante los parámetros del círculo de
evolución del buque.
Figura 6.4.1: Características de la curva de evolución
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
52
Del análisis de ensayos experimentales se pueden extraer ciertas conclusiones
como la que muestra el criterio de Gertler, que proporciona una expresión para
estimar el valor del diámetro de evolución, DT, en buques llenos con la
siguiente fórmula:
DT= 0,91· LPP
De la realización de ensayos con modelos puede obtenerse una expresión para
el cálculo del valor del diámetro de giro:
DG = DT - 0,75· 0,65· D = 0,16 ·LPP
El valor del avance puede calcularse con la ayuda de la siguiente expresión:
Avance = 2· DG = 0,32· LPP< (4,3 – 0,5· CB) · LPP = 3,89· LPP
Todas estas expresiones son suposiciones basadas en ensayos
experimentales y pruebas con modelos, por lo que, a priori los parámetros no
pueden ser cuantificados en un buen grado de exactitud. De todas maneras,
según los cálculos hechos, el buque cumple también con los requerimientos de
maniobrabilidad en este aspecto.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
53
7. COMPENSACIÓN Y PAR EN LA MECHA DEL TIMÓN
La relación de compensación se define como la relación entre el área del timón
que queda a proa de la mecha del timón y el área total de la pala del timón.
A continuación se calcularán una serie de valores que permitirán el cálculo de
la relación de compensación.
7.1. Centro de presiones de la pala del timón
Siendo x la distancia del centro de presiones de la pala del timón al canto de
proa, su valor viene dado por la siguiente expresión:
xc
= 1- A·θ · (1- B·θ)
Donde A y B son parámetros que tienen los siguientes valores y expresiones:
A = 0,00428
B= L
L+2,25·
2,166· E
1+0,644· 1- e0,375·KT
J2
=0,2266
C= 1,268 - 3,6 · E - 0,0083· KT
J2 = 0,0072
La posición del centro de presiones en la pala del timón viene dada por lo tanto,
por la siguiente expresión en función del ángulo del timón:
xc
= 1- 0,00428 · θ · (00,2266 – 0,0072 · θ)
7.2. Cálculo del par en la mecha del timón
El momento necesario para mover la mecha del timón hasta un cierto ángulo se
obtiene tomando el momento de la fuerza normal aplicada en el centro de
presiones respecto al eje de giro del timón. Si x0 es la distancia desde la mecha
del timón hasta el canto de proa del mismo, el valor del par necesario vendrá
dado por la siguiente expresión:
Q= FN· xc
- x0
c·c
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
54
La fuerza normal venía dada por la expresión:
FN=FT
C·cosθ=cte·
θC·cosθ
≈cte'· θ
La aproximación última se hace en virtud a que, como ya se explicó
anteriormente, para el intervalo de ángulos en los que trabaja el timón, el
denominador es muy próximo a cero. En los extremos:
Para θ = 0, C = 1 y por lo tanto C · cos θ = 1
Para θ = 35º, C = 1,1 y por lo tanto C · cos θ = 0,901
7.3. Superficie de compensación
La superficie de compensación se calcula de manera que el tamaño y la
potencia del servomotor sean mínimos. Como se ha demostrado en el anterior
apartado, el par que demanda el timón es función del ángulo de giro
(aproximadamente lineal) y el máximo valor se produce cuando el ángulo de
giro es el máximo (35º).
Las expresiones que se utilizarán para minimizar la potencia del servomotor
son las que se exponen a continuación:
Q= cte'·c· θ · 1 - A· θ B + C· θ - x0
c
Q= cte'· c · B - x0
c· θ + C - A· B · θ2 – A ·C · θ3
Para calcular el mínimo derivamos Q respecto al ángulo. Como el par máximo
se alcanzará cuando el ángulo es 35º y este es el que tenemos que minimizar,
habrá que sustituir este valor y así se podrá calcular la posición de la mecha
del timón:
dQdθ θ=35
= 0 = 3· A ·C · θ2- 2· C - A·B · θ - B - x0
c θ=35
Operando obtenemos la ecuación que nos da el valor de x0, posición de la
mecha del timón:
0,00756 - 0,2266 + x0
c = 0
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
55
Por lo tanto:
x0 = 0,234 · c = 0,969 m
Conocida la posición de la mecha del timón puede calcularse la relación de
compensación del timón diseñado. Para este caso la relación de compensación
es de un 23,4%.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
56
8. SERVOMOTOR
Según el Lloyd´s Register el servomotor será capaz de pasar el timón de una
posición en una banda con un ángulo de 35º respecto a crujía a la otra banda
con un ángulo respecto a crujía de 30º en no más de 28 segundos. Esto
requiere una velocidad angular media de:
ω=35+30 · π
18028
= 0,041 rad·s-1
También, según el Lloyd´s Register, la fuerza lateral sobre el timón actuando
sobre el centro de presiones se determinará según la siguiente expresión, en
toneladas:
PL=KR
0,248
3
·(V+3)2·A·�R
100
Donde:
- A es el área lateral de la pala del timón
- KR es el coeficiente del timón, que en condición de avante y con el timón
a la vía toma un valor de 0,248
- ΦR es el coeficiente que tiene en cuenta el tipo de perfil, cuyo valor para
este proyecto es 1
- V es la velocidad del buque en nudos.
Se obtiene que la fuerza lateral que se ejerce en el centro de presiones del
timón es de 117049,5 kg.
Por otra parte, la posición del centro de presiones viene dada por la siguiente
expresión del Lloyd’s Register of Shipping:
xPF= 0,33 ·e ·xB - xL
Donde:
- xPF es la distancia horizontal entre el eje de la mecha y el centro de
presiones en la condición de avante, en metros.
- xB es la cuerda del timón, en metros.
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
57
- xL es la distancia horizontal entre el canto de proa del timón del timón y
el eje en metros
- e es un factor de forma del casco cuyo valor es:
e = 2· CB+10· BL
-2 ·V
√L=1,55 m
Se obtiene por lo tanto que la posición del centro de presiones que se
encuentra a 0,885 m del la mecha del timón. El par en la mecha será pues de
103458 kg·m, resultado de multiplicar la fuerza lateral del timón por la distancia
desde la mecha, origen de momentos, hasta el centro de presiones, punto de
aplicación de la fuerza lateral.
Tomando un 5% de margen de este valor, la potencia necesaria que debe
desarrollar el servomotor será:
P = 1.05 · Q· ω =1,05 · 11704,5 · 9,8 · 0,041 = 43,2 KW
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
58
9. HUELGOS DEL CONJUNTO HÉLICE-TIMÓN
A continuación se presentan las holguras de la hélice con la formulación que se
facilita en la reglamentación del Lloyd’s Register of Shipping para los huelgos
mínimo necesarios a la hora de evitar excesivas vibraciones.
Para buques de una hélice se deben verificar las siguientes holguras:
a = KZ ·K ·DH con un mínimo de 0,10·DH
b = 1,5·a con un mínimo de 0,15· DH
c = 0,12 ·DH con un mínimo de t
Donde:
KZ = 1,00 para hélices de 4 palas
K= 0,1+LPP
3050·
2,56 · CB· MCRLPP
2 + 0,3
DH = Diámetro de la hélice (5,9 m)
t = espesor máximo de la pala del timón (0,62 m)
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
59
La siguiente tabla muestra una comparación entre los huelgos mínimos
recomendados por el Lloyd’s Register of Shipping y los del buque proyectado.
Como se puede ver cumple con un amplio margen con este requerimiento, ya
que las formas de popa (con bulbo) exigen una configuración de este tipo.
a b c Lloyd's 0,59 0,885 0,708Buque 4,04 3,3 2,95
Predicción de potencia. Juan José Moreno González Diseño del propulsor y el timón. Guillermo Murillo Ibáñez
60
REFERENCIAS
1. "An aproximate power prediction method" by J. Holtrop and G.G.J.
Mennen. International Shipbuilding Progress, Vol 29, July - 1982
2. "A statistical re-analysis of resistance and propulsion data" by J. Holtrop.
International Shipbuilding Progress -November 1984.
3. "A statistical resistance prediction method with a speed dependent form
factor" by J. Holtrop. Scientific and Methodogical Seminar on Ship
Hydrodinamics. Varna, October 1988.
4. “El proyecto básico del buque mercante” de Ricardo Alvariño, Juan José
Azpiroz y Manuel Meizoso.
5. “Teoría del buque. Tomo II” Gonzalo Pérez. Publicaciones de la ETSIN
6. “Principles of Naval Arquitecture. Volumen III” de SNAME.
7. www.wartsila.com
8. www.mandiesel.com
9. “Análisis del comportamiento del buque bajo la acción del timón.
Aspectos hidrodinámicos y de proyecto”. Tesis doctoral de D. Antonio
Baquero
10. “Rules and Regulations for the Classification of Ships”. Lloyd’s Register
of Shipping.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 6: Resistencia estructural
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Resistencia estructural Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION .................................................................................................. 4 1.1. Metodología de cálculos y selección de materiales ........................................ 4 1.2. Características generales de la estructura ...................................................... 5
2. CARGAS ADMISIBLES ......................................................................................... 6 2.1. Cargas estáticas ............................................................................................. 6
2.1.1. Momento flector ........................................................................................ 6 2.1.2. Esfuerzo cortante ..................................................................................... 8 2.1.3. Cargas locales:......................................................................................... 9
2.2. Cargas dinámicas ......................................................................................... 10 2.3. Combinación de cargas ................................................................................ 10
3. ESCANTILLONADO ............................................................................................ 12 3.1. Fondo y doble fondo ..................................................................................... 13
3.1.1. Plancha de quilla (S8, 2.2.1) .................................................................. 13 3.1.2. Plancha de fondo (S8, 2.2.2) .................................................................. 13 3.1.3. Plancha pantoque (S8, 2.2.3) ................................................................. 13 3.1.4. Plancha de fondo del tanque de carga ................................................... 14 3.1.5. Vagras (S8,2.6.3) ................................................................................... 14 3.1.6. Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2) ...................................................... 14
3.2 Costado y doble casco ................................................................................... 15 3.2.1. Zona 1. ................................................................................................... 15 3.2.2. Zona 2. ................................................................................................... 16 3.2.3. Zona 3 .................................................................................................... 17 3.2.4. Palmejares ............................................................................................. 18
3.3. Cubierta ........................................................................................................ 18 3.3.1. Planchas de cubierta (S8, 2.2.6) ............................................................ 18 3.3.2. Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2) ...................................................... 19
3.4. Anillo transversal ........................................................................................... 19 3.4.1. Varenga .................................................................................................. 19 3.4.2. Bulárcama. ............................................................................................. 19 3.4.3. Transversal de cubierta. ......................................................................... 20
4. MODULO DE LA CUADERNA MAESTRA .......................................................... 21
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Guillermo Murillo Ibáñez
3
5. MAMPARO CORRUGADO LONGITUDINAL ...................................................... 25 REFERENCIAS ..................................................................................................... 266
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4
1. INTRODUCCION
1.1. Metodología de cálculos y selección de materiales
Para el cálculo de la resistencia estructural del buque se han utilizado las Common
Structural Rules para petroleros de doble casco (CSR en adelante), en su edición
del LLoyd’s Register of Shipping (LRS en adelante).
Dicha reglamentación debe aplicarse a los petroleros de doble casco con una
eslora igual o superior a 150 m. En aquellas regiones o elementos del buque que
no queden recogidos en esta regla se aplicarán los requerimientos específicos del
LRS.
El proceso de diseño seguido es el recomendado por las CSR en su sección 2,
apartado 5. Este proceso implica partir de un diseño estructural inicial, ya que para
determinar el escantillonado de algunos elementos necesitamos conocer el
momento de inercia de la sección. Se han tomado como referencia varios
proyectos de buques similares y a partir de ellos se ha diseñado una cuaderna
maestra inicial cuyo escantillonado se ha ido ajustando en sucesivas etapas
iterativas.
El material de construcción elegido es el acero dulce de clase A, no habiendo
encontrado razones para utilizar aceros de características superiores. Las
principales características del acero seleccionado son las siguientes:
Límite elástico 20 235 −⋅= mmNσ
Módulo de Young 2000.206 −⋅= mmNE
Factor de acero de alta resistencia k =1
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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5
Durante el proceso de diseño y verificación posterior, el espesor considerado de
cada elemento es el neto. A este espesor se la suma posteriormente la adición por
corrosión que el reglamento establece para cada elemento, obteniendo así el
espesor bruto. De esta manera se asegura que durante la vida activa del barco,
realizando el mantenimiento adecuado, los elementos estructurales tienen como
mínimo su espesor neto, independientemente de la corrosión sufrida.
Para el diseño de la estructura se ha considerado un calado de escantillonado un
metro superior al de diseño que se obtiene en las situaciones de carga en el
cuaderno 9, fijándose en 12,25m.
1.2. Características generales de la estructura
La estructura del buque en la zona de carga es longitudinal, tanto en fondo y
cubierta como en los costados. En esta zona los elementos longitudinales serán
continuos, constituyendo la estructura secundaria. Estos elementos transmitirán las
cargas a la estructura primaria, constituida por anillos transversales dispuestos
cada 3500 mm, esto es, cada cinco claras de cuadernas.
Fuera de la zona de carga la estructura del casco será mixta, con estructura
longitudinal en fondo y cubierta, y estructura transversal en los costados. Este tipo
de estructura queda aquí justificada por las formas de casco mucho más
complicadas que en la zona central y por el mayor aprovechamiento del espacio
interior en la zona de los costados.
Las chapas de pantoque carecen de refuerzos longitudinales, con el fin de facilitar y
abaratar la construcción de esa zona del casco. Este hecho deberá tenerse en
cuenta a la hora de escantillonar la chapa de pantoque y en la posible necesidad
de intercalar refuerzos transversales entre anillos.
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6
2. CARGAS ADMISIBLES
El primer paso del diseño estructural es determinar las cargas para las que vamos
a escantillonar nuestra estructura, para lo cual se ha seguido la sección 7 de las
CSR. Dichas cargas se dividen en estáticas y dinámicas.
2.1. Cargas estáticas
Las cargas estáticas son divididas por las CSR en cargas globales (relativas al
buque-viga), momento flector y esfuerzo cortante en aguas tranquilas, y en cargas
locales, como son las presiones hidrostáticas tanto en el casco como en los
tanques y las presiones en cubierta debidas a cargas distribuidas ó concentradas
de valor elevado.
Las CSR establecen que el diseñador debe fijar las cargas estáticas globales para
las que va a diseñar la estructura, dar su valor en cuatro puntos (sección 7; 2.1.1.2)
y definir la envolvente de sus valores a lo largo de la eslora del buque. Sin
embargo, dichos valores deben contener los valores mínimos dados por la regla y
los mayores valores correspondientes a la peor situación de carga.
2.1.1. Momento flector Las CSR establecen los valores mínimos para el momento flector para dos
escenarios distintos: en navegación y en puerto o aguas protegidas, diferenciando
en cada uno entre la situación de arrufo y de quebranto. Para cada situación hemos
comparado los valores dados por la regla en navegación y en puerto con el mayor
valor dado por las situaciones de carga, con el fin de tomar el mayor de ellos.
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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7
El momento flector en quebranto:
Mf en quebranto
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
0 50 100 150 200
L(m)
Mf
(kN
·m)
NavegandoPuertoPeor situación de carga
Las CSR recomiendan que en la fase inicial del diseño estructural el valor del
momento flector admisible para la estructura sea al menos un 5% mayor que el
dado por la peor situación de carga. Dicho requerimiento se cumple sobradamente
tomando como momento flector admisible el momento flector mínimo en puerto
dado por la regla. Para evitar tomar dicho valor mínimo y ajustar en exceso la
estructura, se ha fijado un valor de diseño para la estructura:
mkNMfquebranto ⋅= 000.200.1
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8
El momento flector en arrufo:
Mf en arrufo
-1000000
-900000
-800000
-700000
-600000
-500000
-400000
-300000
-200000
-100000
00 50 100 150 200
L(m)
Mf(k
N·m Navegando
PuertoPeor situación carga
El valor del momento flector en arrufo, tanto el obtenido de la peor situación de
carga como el mínimo dado por las CSR, es claramente inferior al correspondiente
a la situación de quebranto. Por ello se ha tomado como valor admisible para la
situación de arrufo el mismo valor que en quebranto, obviamente cambiado de
signo.
mkNMfarrufo ⋅−= 000.200.1
2.1.2. Esfuerzo cortante La metodología empleada para la determinación del esfuerzo cortante admisible es
muy semejante a la empleada para el momento flector. En este caso se establecen
los valores de diseño para diferentes mamparos transversales a lo largo de la
eslora del barco, centrándonos en los mamparos de la zona de cargas por ser esta
la zona que se está dimensionando.
De los valores obtenidos a partir de las situaciones de carga se comprueba que el
valor máximo del esfuerzo cortante, tanto positivo como negativo, se produce en el
mamparo de proa de cámara de máquinas. Sin embargo, ese valor es menor que el
mínimo exigido por la regla para los mamparos de la zona de carga, por lo que
tomaremos este último como valor de referencia. De los dos escenarios que
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9
estudia la regla, iguales al caso de los momentos flectores, el más restrictivo es el
referente al barco en puerto o aguas restringidas. Valor que además satisface la
recomendación del LRS de que los valores admisibles del esfuerzo cortante, en
fases iniciales del diseño, sean un 10% superiores a los valores procedentes de las
situaciones de carga.
Con todo ello, el valor de diseño de esfuerzos cortantes es:
kNQ 47,481.37±=
2.1.3. Cargas locales: Sólo se van a considerar las cargas de carácter hidrostático, ya que en la zona de
tanques de carga (dónde se encuentra la maestra) no existen cargas distribuidas ó
concentradas significativas. Estas cargas son:
a) Presión hidrostática del mar sobre el exterior del casco.
Se considera que toda la obra viva se encuentra sometida a la misma
presión hidrostática. Dicha presión es la correspondiente a la situación más
restrictiva, obtenida tomando un punto en el fondo del buque y considerando
que el calado es el de escantillonado.
2/663.120 mkNPhys =
Esto puede conllevar un exceso de espesor en las planchas más cercanas a
la flotación. Sin embargo, se ha decidido aplicar este criterio con el fin de
facilitar la construcción evitando un rango demasiado amplio de espesores
de plancha.
b) Presión hidrostática dentro de los tanques debida a la carga líquida.
De nuevo por razones de sencillez constructiva, va a considerarse que todas
las paredes del tanque se encuentran sometidas a la misma presión. Este
valor es el mayor de todos a los que está sometido el tanque y se
corresponde con el fondo del mismo.
2/873.158 mkNP tkin =−
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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10
c) Presión hidrostática en los tanques de lastre.
Se ha continuado con el mismo criterio usado en los dos casos anteriores.
Sin embargo, en los tanques de lastre debe considerarse la peor situación
posible, que se haya producido el llenado del tubo de ventilación o rebose
del tanque.
2/873.158 mkNP airin =−
2.2. Cargas dinámicas
Las principales cargas dinámicas a considerar en el estudio estructural del buque-
viga son las debidas a las olas. La incidencia del oleaje sobre el barco con un cierto
ángulo con respecto a la crujía genera en el buque un momento flector, tanto
horizontal como vertical, y un esfuerzo cortante.
Los valores de estas cargas son constantes entre el 40% y el 65% de la eslora del
buque y viene dado por las CSR. Estos valores son los aplicados en el diseño
estructural de la cuaderna maestra y son:
mkNMf wvertical ⋅=− 57.517.377.1
mkNMf whorizontal ⋅=− 89,823.044.1
kNQw 526.434.16=
2.3. Combinación de cargas
A lo largo del proceso de diseño estructural, las CSR establecen qué tipo de cargas
deben considerarse en el escantillonado de los diferentes elementos. Así puede ser
suficiente con considerar un solo tipo de cargas, estáticas ó dinámicas, o bien es
necesario aplicar una combinación de cargas. Esta combinación está formada por
componentes de cargas estáticas y dinámicas con el fin de crear escenarios
concretos lo suficientemente severos y variados como para abarcar todas las
posibles situaciones que pueden ocurrir en la operación normal del buque.
Los escenarios de cargas resultantes tienen en cuenta las combinaciones de
efectos más desfavorables con el fin de mantener un nivel de seguridad coherente.
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11
Las CSR establecen tres combinaciones de cargas de diseño:
• S: combinación de cargas estáticas.
• S+D: combinación de cargas estáticas y cargas dinámicas.
• A: combinación de cargas accidentales, constituida por aquellas cargas que
el buque no sufre en su vida operativa normal.
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12
3. ESCANTILLONADO
Para la determinación del escantillonado de la estructura se ha seguido la sección
8 de las CSR, por lo que todos los apartados de las CSR mencionados en esta
parte pertenecen a dicha sección 8. Los espesores determinados en la fase de
cálculo según la reglamentación son los espesores netos de los elementos. A estos
espesores habría que sumarles la adición por corrosión que para cada tipo de
elemento determina las CSR en su sección 6.3, dando el espesor bruto con el que
se construirá el buque.
El proceso de cálculo establecido por las CSR consta de los siguientes pasos:
1. Fija un valor mínimo para el parámetro geométrico característico de cada
elemento estructural:
• Espesor para las planchas.
• Módulo de la sección para los refuerzos de las planchas (estructura
local)
• Área efectiva a esfuerzo cortante para los elementos de la estructura
primaria (vagras, varengas, longitudinales, baos, etc.)
Este valor mínimo se determina mediante expresiones matemáticas
dependientes de varios parámetros. De todos ellos el de mayor influencia es
la carga de diseño para la que se dimensiona el elemento estructural y que
es la resultante del sistema de cargas de diseño asociado a ese elemento
estructural. Las CSR establecen un total de dieciséis sistemas de cargas de
diseño posibles.
2. El sistema de cargas de diseño aplicable a cada elemento estructural viene
establecido en las tablas 8.2.7 y 8.2.9 de la sección 8 de las CSR. Dado que
para cada elemento estructural son aplicables varios sistemas de cargas de
diseño, se tomará aquel que tenga como resultante la mayor carga de
diseño.
3. A cada sistema de cargas de diseño le corresponde una carga resultante,
una combinación de cargas de las tres combinaciones posibles ya
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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13
mencionadas y un criterio de aceptación. Esta relación viene establecida en
la tabla 8.2.8 de la sección 8 de las CSR.
4. Finalmente, la expresión para obtener la resultante de cada sistema de
cargas de diseño a partir del conjunto de cargas estáticas y dinámicas
calculadas al comienzo del proceso de escantillonado queda establecida en
la tabla 7.6.1. de la sección 7 de las CSR. Esta tabla relaciona dicha
resultante con la combinación de cargas de diseño correspondiente y con las
cargas estáticas y dinámicas que forman cada combinación.
3.1. Fondo y doble fondo
3.1.1. Plancha de quilla (S8, 2.2.1) La reglamentación establece una anchura mínima de la plancha de quilla, dada la
eslora del buque, de 1667 mm. Con el fin de facilitar la construcción, se ha
establecido que esta plancha abarque el espacio entre las dos vagras laterales
que soportan la base del mamparo corrugado longitudinal. Su valor final:
b: 2600 mm
:esct 16 mm
Tomando el sistema de cargas de diseño nº 2.
3.1.2. Plancha de fondo (S8, 2.2.2) Dado que se toma el sistema de cargas de diseño nº2, la carga a considerar es la
presión hidrostática en el fondo del buque en el calado de escantillonado. Su valor
final:
:mínimot 16mm
:esct 17mm
3.1.3. Plancha pantoque (S8, 2.2.3) Para determinar el escantillón de este elemento, las CSR establecen que se utilice
el sistema de cargas nº1 además de tenerse en cuenta el radio de pantoque, de
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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14
2m, y la separación entre los anillos transversales que constituyen la estructura
primaria. Con todo ello obtenemos unos valores:
:mínimot 13.5mm
:esct 17mm
3.1.4. Plancha de fondo del tanque de carga En este caso se considera la peor situación posible, la cual consiste en el tanque
de carga completamente lleno y el tanque de lastre vacío, correspondiente con el
sistema de cargas nº4. En esta situación las planchas del fondo del tanque deben
soportar la presión hidrostática de la carga en el punto más bajo del tanque. Su
escantillón:
:mínimot 16mm
:esct 16mm
3.1.5. Vagras (S8,2.6.3) Para las vagras, las CSR utilizan como valor mínimo el área de su sección
transversal. Pero dado que su altura viene fijada por la altura del doble fondo, el
espesor mínimo requerido se obtiene de manera automática. Se ha utilizado el
sistema de cargas nº2.
Así, el espesor de la vagra central:
:mínimot 12mm
:esct 13mm
Espesor que se ha mantenido en las dos vagras adyacentes a la central y que
constituyen el apoyo de la base del mamparo corrugado longitudinal.
El espesor de las dos vagras laterales restantes:
:mínimot 11mm
:esct 12mm
3.1.6. Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2) Para los refuerzos longitudinales la reglamentación establece un módulo mínimo
del módulo de la sección formada por el perfil de refuerzo y la plancha asociada
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15
correspondiente. Dado que las planchas de fondo y doble fondo están sometidas a
cargas de magnitudes semejantes, y por simplicidad constructiva, utilizaremos los
mismos refuerzos en ambas planchas. Así mismo se empleará el sistema de
cargas que el empleado para el escantillonado de las planchas. El espaciado entre
refuerzos se ha fijado en 800mm. A continuación se presentan el módulo resistente
mínimo y el perfil elegido con su plancha asociada.
:mínimoZ 1.089,13 3cm
Perfil: HP 370x15
:perfilZ 1.240 3cm
Plancha asociada: 600mm
3.2 Costado y doble casco
Los costados del buque se han dividido en tres zonas con el fin de realizar un
escantillonado particularizado de las mismas. Esta división coincide con la división
generada en los costados por la disposición de las palmejares del doble casco.
Estas tres zonas son:
• Zona 1: Entre el doble fondo y una altura de 7.275 mm desde la línea de
base.
• Zona 2: Entre la zona 1 y una altura de 12.550 mm desde la línea de base.
• Zona 3: Entre la zona 2 y la cubierta principal del barco.
3.2.1. Zona 1.
3.2.1.1 Plancha de costado (S8, 2.2.4)
En el escantillonado de planchas situadas verticalmente, la carga a considerar es la
correspondiente al punto más bajo de la clara entre refuerzos secundarios. Dado
que mantenemos constante el espesor de las planchas que pertenecen a una
misma zona, el punto a considerar es el más bajo de la zona 1 y la carga a
considerar, dado que utilizamos el criterio de aceptación AC1, es la hidrostática
debida al agua de mar en ese punto. Su valor final:
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16
:mínimot 15mm
:esct 15mm
3.2.1.2 Plancha de doble casco (S8, 2.2.4)
Para estas planchas se toma como carga a soportar la presión hidrostática, en el
punto más bajo de la zona 1, debida a la carga líquida dentro del tanque
considerado lleno y supuesto vacío el tanque de lastre lateral.
:mínimot 16mm
:esct 16mm
3.2.1.3Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2)
Como decisión de diseño va a volver a primarse la facilidad constructiva y la
unificación de escantillones frente a una elevada optimización de la estructura. De
esta manera, van a emplearse los mismos refuerzos en el costado y en el doble
casco. Se ha fijado un espaciado entre refuerzos de 880mm.El perfil obtenido:
:mínimoZ 978,23 3cm
Perfil: HP 340x15
:perfilZ 1.030 3cm
Plancha asociada: 600mm
3.2.2. Zona 2.
3.2.2.1 Plancha de costado (S8, 2.2.4)
Se ha decidido mantener constante el escantillón de las planchas de costado a lo
largo de todo el calado de escantillonado. De esta manera aumentamos la
resistencia de la estructura a las cargas de impacto debido al oleaje. Su valor final:
:mínimot 14mm
:esct 15mm
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3.2.2.2 Plancha de doble casco (S8, 2.2.4)
En el dimensionamiento de estas planchas se ha considerado la presión
hidrostática debida a la carga en el extremo inferior de la zona 2. Así obtenemos
como resultado:
:mínimot 15mm
:esct 16mm
3.2.2.3 Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2)
Se utiliza de nuevo el mismo perfil en el costado y en el doble casco, estableciendo
una clara entre refuerzos secundarios de 880mm. El perfil obtenido:
:mínimoZ 913,6 3cm
Perfil: HP 300x14
:perfilZ 980 3cm
Plancha asociada: 600mm
3.2.3. Zona 3
3.2.3.1 Plancha de costado (S8, 2.2.4)
Esta zona del buque incluye en su región superior la traca de cinta, elemento que
hasta ahora ha tenido un tratamiento diferenciado respecto al resto de planchas de
costado. Sin embargo, las CSR no hacen tal tratamiento especial y su
dimensionamiento tiene los mismos criterios que el resto del costado. Su valor final:
:mínimot 13.5mm
:esct 14mm
3.2.3.2 Plancha de doble casco (S8, 2.2.4)
De nuevo para dimensionar estas planchas se ha considerado la presión
hidrostática debida a la carga en el extremo inferior de la zona 3. Así obtenemos
como resultado:
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18
:mínimot 14mm
:esct 14mm
3.2.3.3 Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2).
Vuelve a utilizarse el mismo perfil en el costado y en el doble casco, estableciendo
una clara entre refuerzos secundarios de 880mm. El perfil obtenido:
:mínimoZ 416,25 3cm
Perfil: HP 260x12
:perfilZ 470 3cm
Plancha asociada: 600mm
3.2.4. Palmejares La metodología de escantillonado de los palmejares es la misma que la utilizada
para las vagras. Así, la regla establece un área transversal mínima y dado que la
anchura queda fijada por la anchura del doble costado, se obtiene
automáticamente el espesor mínimo. Establecido el ancho del palmejar en 2m, su
espesor:
:mínimot 10mm
:esct 10mm
3.3. Cubierta
3.3.1. Planchas de cubierta (S8, 2.2.6) En este caso solo se tiene en cuenta la presión en cubierta debida al agua
embarcada. Así mismo, en las zonas de cubierta donde haya grandes cargas
concentradas, también deberán tenerse en cuenta. El escantillón obtenido:
:mínimot 17mm
:esct 17mm
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3.3.2. Refuerzos longitudinales (S8, 2.3.2) :mínimoZ 358,7
3cm
Perfil: HP 240x11
:perfilZ 379 3cm
Plancha asociada: 600mm
3.4. Anillo transversal
Como ya se ha explicado, todos los refuerzos longitudinales dimensionados hasta
este momento constituyen la estructura secundaria del buque y se apoyan en la
estructura primaria constituida por anillos transversales con una clara de 3,5m.
Cada anillo transversal esta formado por una varenga, una bulárcama y un
transversal de cubierta.
3.4.1. Varenga El dimensionamiento es análogo a palmejares y vagras, y dado que la altura de la
varenga es igual a la del doble fondo, el espesor mínimo se obtiene
automáticamente. El escantillón de las varengas es:
:mínimot 11mm
:esct 14mm
La diferencia significativa entre ambos espesores se debe a la decisión de
aumentar el escantillón de la varenga con el fin de evitar tener que reforzarla
horizontalmente. La varenga se encuentra aligerada con pasos de hombre
circulares de 600mm de diámetro.
3.4.2. Bulárcama. Con el mismo proceso de dimensionamiento que la varenga y con el mismo criterio
de evitar la disposición de refuerzos adicionales, el espesor de la bulárcama es:
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:mínimot 9mm
:esct 12mm
La varenga se encuentra aligerada con pasos de hombre ovalados de 600x800mm.
3.4.3. Transversal de cubierta. Las CSR establecen que los transversales de cubierta deben cumplir tres requisitos
simultáneos: que su altura sea como mínimo un 10% de su longitud, que tengan un
área transversal mínima y que tengan un módulo resistente mínimo. Así, la
disposición elegida que cumple con todos los requisitos es un viga en T de
dimensiones:
Alma: 1410x11mm
Ala: 300x25 mm
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21
4. MODULO DE LA CUADERNA MAESTRA
Una vez dimensionados los elementos estructurales de la cuaderna maestra, debe
comprobarse que su módulo resistente cumple con los mínimos establecido por las
CSR. Así mismo calcularemos también la posición del eje neutro y el momento de
inercia de la sección.
Elemento A (cm2) y (cm) A·y A·y2 h Io (cm4)
Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00 Longitudinal de cubierta (HP240x11) 34.9 1815.4 63357.46 115019132.9 2000.00
Chapa cubierta 1924 1830 3520920 6443283600 1.30 270.96 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1705 70416.5 120060132.5 2770.00 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1630 67319 109729970 2770.00 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1555 64221.5 99864432.5 2770.00 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1480 61124 90463520 2770.00 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1405 58026.5 81527232.5 2770.00 Longitudinal casco zona 3
(HP260x12) 41.3 1330 54929 73055570 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 41.3 1705 70416.5 120060132.5 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 41.3 1630 67319 109729970 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 42.3 1555 65776.5 102282457.5 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 43.3 1480 64084 94844320 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 44.3 1405 62241.5 87449307.5 2770.00 Longitudinal tanque zona 3
(HP260x12) 45.3 1330 60249 80131170 2770.00
Resistencia estructural Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
22
Plancha casco zona 3 577.5 1517.5 876356.25 1329870609 525.00 13264453.13Plancha tanque zona 3 577.5 1517.5 876356.25 1329870609 525.00 13264453.13
Palmejar 140 1255 175700 220503500 0.70 5.72 Longitudinal casco zona 2(HP300x14) 55.8 1167 65118.6 75993406.2 4980.00 Longitudinal casco zona 2(HP300x14) 55.8 1079 60208.2 64964647.8 4980.00 Longitudinal casco zona 2(HP300x14) 55.8 991 55297.8 54800119.8 4980.00 Longitudinal casco zona 2(HP300x14) 55.8 903 50387.4 45499822.2 4980.00 Longitudinal casco zona 2(HP300x14) 55.8 815 45477 37063755 4980.00
Longitudinal tanque zona 2(HP300x14) 55.8 1167 65118.6 75993406.2 4980.00
Longitudinal tanque zona 2(HP300x14) 55.8 1079 60208.2 64964647.8 4980.00
Longitudinal tanque zona 2(HP300x14) 56.8 991 56288.8 55782200.8 4980.00
Longitudinal tanque zona 2(HP300x14) 57.8 903 52193.4 47130640.2 4980.00
Longitudinal tanque zona 2(HP300x14) 58.8 815 47922 39056430 4980.00
Plancha casco zona 2 633 991.25 627461.25 621970964.1 527.50 14678017.19Plancha casco zona 2 633 991.25 627461.25 621970964.1 527.50 14678017.19
Palmejar 140 727 101780 73994060 0.70 5.72 Longitudinal casco zona 1(HP340x15) 68.9 639 44027.1 28133316.9 7920.00 Longitudinal casco zona 1(HP340x15) 68.9 551 37963.9 20918108.9 7920.00 Longitudinal casco zona 1(HP340x15) 68.9 463 31900.7 14770024.1 7920.00 Longitudinal casco zona 1(HP340x15) 68.9 375 25837.5 9689062.5 7920.00 Longitudinal casco zona 1(HP340x15) 68.9 287 19774.3 5675224.1 7920.00
Longitudinal tanque zona 1(HP340x15) 68.9 639 44027.1 28133316.9 7920.00
Longitudinal tanque zona 1(HP340x15) 68.9 551 37963.9 20918108.9 7920.00
Longitudinal tanque zona 1(HP340x15) 68.9 463 31900.7 14770024.1 7920.00
Longitudinal tanque zona 1(HP340x15) 68.9 375 25837.5 9689062.5 7920.00
Longitudinal tanque zona 1(HP340x15) 68.9 287 19774.3 5675224.1 7920.00
Plancha casco zona 3 685.75 463.75 318.016.563 147480180.9 527.50 15901185.29Plancha casco zona 3 685.75 463.75 318.016.563 147480180.9 527.50 15901185.29
Palmejar 140 200 28000 5600000 0.70 5.72 Doblefondo 1692 200 338400 67680000 1.20 203.04
Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00
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Guillermo Murillo Ibáñez
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Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00 Longitudinal doblefondo (HP370x15) 77 176.5 13590.5 2398723.25 10490.00
Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00 Longitudinal fondo (HP370x15) 77 23.5 1809.5 42523.25 10490.00
Vagra 200 100 20000 2000000 200.00 666666.67 Vagra 200 100 20000 2000000 200.00 666666.67 Vagra 200 100 20000 2000000 200.00 666666.67 Vagra 200 100 20000 2000000 200.00 666666.67 Fondo 1974 0.7 1381.8 967.26 1.40 322.42 Quilla 494 2.35 1160.9 2.728.115 1.90 148.61
Totales: 15758.4 10842437.6 1,4898E+10 90865880.05
A partir de estos datos obtenemos la distancia del eje neutro a la línea de base:
Ycg= 6,88 m Y finalmente el momento de inercia de la maestra respecto al eje neutro y los módulos resistentes en fondo y cubierta:
Ien: 150,5857365 4m
Wf: 21,88613251 3m
Wc: 13,79043028 3m
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Guillermo Murillo Ibáñez
24
Estos valores deberán ser superiores a los valores mínimos exigidos por las CSR para dar por válido el escantillonado de la maestra. Estos valores mínimos son:
Ien= 63,5330697 4m
Wf=Wc= 12,2132006 3m
Valores ampliamente superados por el diseño estructural de la cuaderna maestra.
Resistencia estructural Juan José Moreno González
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25
5. MAMPARO CORRUGADO LONGITUDINAL
El mamparo longitudinal no ha sido incluido en el cálculo del módulo resistente de
la cuaderna maestra porque no contribuye a la resistencia longitudinal, al estar
actuando como un muelle.
Las CSR dejan libertad para definir los parámetros geométricos de la corruga,
simplemente deben cumplirse unos valores mínimos de módulo resistente y
espesor, así como una relación determinada entre la longitud de la corruga y la
profundidad de la corruga. Así mismo, el ángulo de la corruga debe estar
comprendido entre 55º y 90º. Con todo ello, los parámetros geométricos del
mamparo:
cgl = 12.800mm
cgd = 1.631mm
φ = 65º
t= 23mm
El mamparo corrugado esta soportado por estructuras específicas (stool en la
nomenclatura del LRS), tanto en su parte inferior como superior.
Resistencia estructural Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
26
REFERENCIAS
1. “Common Structural Rules for Oil Tankers”. American Bureau of
Shipping, Det Norske Veritas and Lloyd’s Register. 2005
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 7: Planta propulsora y cámara de máquinas
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION ........................................................................................... 6 2. SISTEMA DE VAPOR .................................................................................... 7
2.1. Sistema de combustible del motor principal ............................................. 8 2.1.1. Tanques almacén. ............................................................................. 8 2.1.2. Tanques de sedimentación ............................................................. 10 2.1.3. Tanques de servicio diario .............................................................. 11 2.1.4. Calentador de combustible del motor principal ............................... 12 2.1.5. Tanque de reboses de combustible ................................................ 13 2.1.6. Separadoras de combustible ........................................................... 13 2.1.7. Separadoras de aceite lubricante .................................................... 14 2.1.8. Tanque de lodos.............................................................................. 14 2.1.9. Calefacción de habilitación .............................................................. 14 2.1.10. Otros servicios............................................................................... 15
2.2. Balance de vapor ................................................................................... 15 2.2. Equipo auxiliar del Sistema Generador de Vapor .................................. 16
2.2.1. Bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape ......... 16 2.2.2. Enfriador del tanque de purgas ....................................................... 16 2.2.3. Condensador atmosférico de control ............................................... 16 2.2.4. Bomba de extracción del condesado: ............................................. 16 2.2.5. Bomba de alimentación de la caldera auxiliar: ................................ 16
3. SERVICIOS DE REFRIGERACION Y CIRCULACION DE ELEMENTOS DE MAQUINAS ...................................................................................................... 17
3.1. Circuito de refrigeración de agua salada ............................................... 17 3.1.1. Bombas de refrigeración de agua salada ........................................ 17 3.1.2. Enfriador central .............................................................................. 18
3.2. Circuito de refrigeración de agua dulce ................................................. 19 3.2.1. Circuitos .......................................................................................... 19 3.2.2. Bombas ........................................................................................... 19 3.2.3. Intercambiadores ............................................................................. 20 3.2.4. Generador de agua dulce ................................................................ 22 3.2.5. Válvula termostática ........................................................................ 23 3.2.6. Refrigeración de los motores auxiliares. ......................................... 23
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3
4. SERVICIOS DEL COMBUSTIBLE ............................................................... 24 4.1. Servicios del combustible pesado .......................................................... 24
4.1.1. Servicio de trasiego ......................................................................... 24 4.1.2. Servicio de purificación ................................................................... 25 4.1.3. Servicio de suministro ..................................................................... 26
4.2. Servicios del combustible ligero ............................................................. 28 4.2.1. Servicio de trasiego ......................................................................... 28 4.2.2. Servicio de purificación ................................................................... 28 4.2.3. Servicio de suministro ..................................................................... 28
5. SERVICIOS DE LUBRICACION .................................................................. 30 5.1. Servicios de lubricación del motor principal ........................................... 30
5.1.1. Sistema de lubricación principal ...................................................... 30 5.1.2. Sistema de lubricación de camisas ................................................. 33
5.2. Servicios de lubricación de los motores auxiliares ................................. 34 6. SERVICIOS DE AIRE COMPRIMIDO .......................................................... 36
6.1. Servicios de aire de arranque de alta presión ........................................ 37 6.1.1. Compresores ................................................................................... 37 6.1.2. Botellas ........................................................................................... 37 6.1.3. Estación de reducción ..................................................................... 38 6.1.4. Válvula de reducción ....................................................................... 38 6.1.5. Virador ............................................................................................. 38
6.2. Servicios de aire comprimido de baja presión ........................................ 38 7. SERVICIOS DE VENTILACION ................................................................... 39
7.1. Ventilación de cámara de máquinas ...................................................... 39 7.2. Extracción del local de purificadoras ...................................................... 40 7.3. Extracción de la Cámara de Bombas ..................................................... 40
8. SERVICIOS DE EXHAUSTACION ............................................................... 41 8.1. Servicios de exhaustación del motor principal ....................................... 41
8.1.1. Tuberías de exhaustación ............................................................... 42 8.1.2. Compensador de la línea de gases de escape ............................... 43 8.1.3. Caldereta de gases de escape ........................................................ 43 8.1.4. Silenciador ...................................................................................... 43 8.1.5. Equipo apagachispas ...................................................................... 43
9. EQUIPOS DE SERVICIOS GENERALES .................................................... 44
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4
9.1. Servicio contraincendios ........................................................................ 44 9.1.1. Bombas contraincendios ................................................................. 44 9.1.2. Bombas contraincendios de emergencia ........................................ 46 9.1.3. Colector contraincendios ................................................................. 47 9.1.4. Mangueras contraincendios ............................................................ 47 9.1.5. Extintores portátiles ......................................................................... 48 9.1.6. Sistema de extinción de incendios por espuma .............................. 48 9.1.7. Sistema contraincendios de la cámara de máquinas ...................... 51
9.2. Servicios de lastre y sentinas ................................................................. 53 9.2.1. Servicio de lastre ............................................................................. 53 9.2.2. Servicio de sentinas ........................................................................ 54
9.3. Generación de agua dulce ..................................................................... 57 10. EQUIPOS DE LOS SERVICIOS DE LA CARGA ....................................... 58
10.1. Servicios del bombeo de la carga ........................................................ 58 10.2. Sistemas de gas inerte ......................................................................... 58
10.2.1. Ventiladores .................................................................................. 59 10.2.2. Generador autónomo de gas inerte ............................................... 59
10.3. Sistema de limpieza de tanques .......................................................... 59 11. EQUIPOS DE LOS SERVICIOS DE HABILITACION Y FONDA ................ 61
11.1. Servicio de agua sanitaria .................................................................... 61 11.1.1. Tanques de agua dulce ................................................................. 61 11.1.2. Tanque hidróforo ........................................................................... 61 11.1.3. Bombas de agua dulce sanitaria ................................................... 61 11.1.4. Calentador de agua dulce sanitaria ............................................... 62 11.1.5. Bomba de circulación de agua caliente ......................................... 62
11.2. Servicio de agua destilada ................................................................... 62 11.2.1. Tanque almacén de agua destilada .............................................. 62 11.2.2. Tanque hidróforo ........................................................................... 62 11.2.3. Bombas de agua destilada ............................................................ 62 11.2.4. Equipos de potabilización de agua destilada ................................ 62
11.3. Servicio de aguas fecales .................................................................... 63 11.4. Servicio de aire acondicionado ............................................................ 63
11.4.1. Compresor de aire acondicionado ................................................. 63 11.4.2. Bomba de circulación .................................................................... 63
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5
11.4.3. Ventiladores .................................................................................. 64 11.4.4. Calefacción ................................................................................... 64
12. EQUIPOS DE GOBIERNO ......................................................................... 65 12.1. Servomotor ........................................................................................... 65
13. TALLERES Y PAÑOLES DE LACAMARA DE MAQUINAS ....................... 66 15. APARATOS DE ELEVACION Y MANIOBRA ............................................. 67
15.1. Grúa del motor principal ....................................................................... 67 15.2. Pórtico de la cámara de máquinas ....................................................... 67 15.3. Grúa para extraer material de cámara de máquinas ............................ 67 16. EQUIPO DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACION ............................ 68 17. LINEA DE EJES ...................................................................................... 69 17.1. Eje intermedio ...................................................................................... 69 17.2. Eje de cola ........................................................................................... 69
REFERENCIAS ................................................................................................ 71
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6
1. INTRODUCCION
El principal objetivo de este cuadernillo es describir con detalle la cámara de
máquinas.
Para poder decidir los elementos a instalar es necesario conocer el equipo
propulsor, el cual se definió en el cuadernillo 5 (Predicción de potencia). A
continuación se citan los equipos y sistemas que se dispondrán en la cámara
de maquinas del buque proyecto:
- Equipo propulsor principal
- Equipos generadores de vapor: será necesario hacer el estudio del balance de
vapor para definir las calderetas y equipos de generación de vapor.
- Equipos generadores de energía eléctrica: su definición y dimensionamiento se
ha realizado en otro cuadernillo del proyecto (cuadernillo 11), y en este se
decidirá su disposición en cámara de máquinas.
- Sistema de almacenamiento y manejo de combustible.
- Sistema de almacenamiento y manejo de aceite.
- Equipo de purificación.
- Sistema de refrigeración
- Sistema de aire comprimido
- Sistema de ventilación, impulsión y extracción de aire ...
Al final del cuadernillo se adjunta un plano de disposición de los elementos en
cámara de máquinas.
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7
2. SISTEMA DE VAPOR
El vapor a bordo de este buque va a utilizarse sólo en instalaciones auxiliares
de la cámara de máquinas, usándose para calentar el combustible pesado
empleado por el motor principal, para calentar el aceite lubricante y para la
calefacción de habilitación. Dado el tipo de carga que transporta el buque no es
necesario calefactar los tanques de carga. Además, el vapor generado a bordo
no va a mover ningún tipo de turbina, ya que tanto el motor principal como los
auxiliares son motores diesel y todas las bombas a bordo, incluidas las bombas
de carga, son de accionamiento eléctrico. Por ello el vapor utilizado será vapor
saturado seco a una presión de 7 bares.
La planta generadora de vapor estará constituida por una caldereta de gases
de escape, encargada de la generación del vapor en navegación, y una caldera
auxiliar de mecheros que atenderá la demanda a bordo mientras el buque se
encuentra amarrado en puerto. Las capacidades de ambos dispositivos se
fijarán posteriormente en el balance de vapor.
La metodología empleada para calcular el vapor requerido por cada uno de los
consumidores ha sido la siguiente: primero hemos calculado el calor
demandado por cada uno de los consumidores en kCal/h, y después hemos
calculado el caudal másico de vapor que aporta ese calor mediante la entalpía
específica de cambio de fase del vapor a la presión de trabajo.
El calor demandado por cada consumidor ha sido calculado mediante la
fórmula:
( )τ
−⋅⋅= ife ttcC
q
Donde:
C: masa de fluido a calentar, en kg.
ce: capacidad térmica del fluido, siendo 0,44 Kcal·h-1·ºC-1 para el combustible y
0,5 Kcal·h-1·ºC-1 para el aceite lubricante.
ti: temperatura inicial del fluido.
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8
tf: temperatura final del fluido.
τ : tiempo empleado para aumentar la temperatura del fluido.
En el caso de los diferentes tanques del sistema de combustible, deben tenerse
en cuenta las pérdidas de calor a través de las paredes de los mismos y que
habrá que compensar. El cálculo de las pérdidas en cada una de las paredes
del tanque se ha realizado con la siguiente fórmula:
( )jmp ttSKq −⋅⋅=
Donde: K: coeficiente de transferencia térmica del material, 5 Kcal·h-1·ºC-1·m-2. S: superficie de la pared del tanque considerada. tm: temperatura media del fluido en ºC.
tj temperatura media al otro lado de la pared, considerando una temperatura de
cámara de máquinas de 25 ºC y una temperatura exterior de 15 ºC.
Para el cálculo del caudal másico de vapor se ha tomado una entalpía del
vapor saturado de 494,2 Kcal·kg-1.
2.1. Sistema de combustible del motor principal
En el sistema de combustible del motor principal el vapor es empleado para
calentar el combustible, reduciendo su viscosidad y facilitando su trasiego. Para
poder bombear el combustible pesado su temperatura deberá ser como mínimo
unos grados superior a la temperatura de goteo.
Todas las tuberías de circulación del combustible pesado estarán calorifugadas
y acompañadas por una tubería de vapor que mantenga una viscosidad mínima
que permita mantener la manejabilidad del combustible aunque se interrumpa
temporalmente la circulación del mismo.
A continuación se detalla el cálculo del caudal másico de vapor requerido por
cada uno de los consumidores:
2.1.1. Tanques almacén. Se ha considerado una temperatura inicial de 15 ºC, en equilibrio térmico con el
exterior, y una temperatura final de 45 ºC, suficiente para estar por encima de
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9
la temperatura de goteo de combustible. Se ha fijado un tiempo de calefacción
de 36 horas.
El calor necesario para calentar el combustible:
q= 440.256,67 Kcal·kg-1.
Las pérdidas de los dos tanques almacén situados a proa de la cámara de
máquinas son iguales entre sí, al igual que ocurre con los tanques situados a
popa de la cámara de máquinas.
Estas pérdidas en los tanques de popa y proa vienen reflejadas en las
siguientes tablas:
Tanques popa CM
mamparo K S ( 2m ) Text (ºC) Tint (ºC) q (Kcal·kg-1)
proa 5 45.5 25 30 1137.5
exterior 5 54.06 15 30 4054.5
babor 5 33.25 30 30 0
superior 5 61.75 15 30 4631.25
inferior 5 61.75 15 30 4631.25
Total: 14454.5 Kcal·kg-1
Total tanques: 28909 Kcal·kg-1
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10
Tanques proa CM
mamparo K S ( 2m ) Text (ºC) Tint (ºC) q (Kcal·kg-1.)
proa 5 28 15 30 2100
popa 5 28 25 30 700
babor 5 13.3 30 30 0
estribor 5 13.3 15 30 997.5
superior 5 30.4 15 30 2280
inferior 5 30.4 15 30 2280
Total: 8357.5 Kcal·kg-1
Total tanques: 16715 Kcal·kg-1
Total: 45624 Kcal·kg-1.
El calor total necesario:
QTA= 485.880,67 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mTA= 983,17 Kg·h-1
2.1.2. Tanques de sedimentación El combustible pasa directamente de los tanques almacén a los tanques de
sedimentación. Se ha fijado una temperatura inicial de 45 ºC, temperatura a la
que llega el combustible procedente de los tanques almacén, y una
temperatura final de 80 ºC, valor próximo a la temperatura de 98 ºC que
requieren las separadoras centrífugas para su funcionamiento. Se ha
establecido un tiempo de calefacción de 24 horas.
El calor necesario para calentar el combustible:
q= 36.575 Kcal·kg-1.
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11
Las pérdidas de los dos tanques de sedimentación son iguales, al tener ambos
el mismo tamaño y limitar con los mismos espacios y tanques. Estas pérdidas
son:
mamparo K S ( 2m ) Text (ºC) Tint (ºC) q Kcal·kg-1.
proa 5 14 30 62.5 2275
popa 5 14 25 62.5 2625
babor 5 14 15 62.5 3325
estribor 5 14 25 62.5 2625
superior 5 16 25 62.5 3000
inferior 5 16 25 62.5 3000
Total: 16.850
Kcal·kg-1
Total tanques:
33.700 Kcal·kg-1
El calor total necesario:
QTS= 70.275 Kcal·kg-1.
El caudal másico de vapor:
mTS= 140,20 kg·h-1
2.1.3. Tanques de servicio diario El combustible llega al tanque de servicio diario procedente de las separadoras
centrífugas, donde se ha elevado su temperatura hasta los 98 ºC, y sale del
tanque de servicio diario a 125 ºC, temperatura próxima a la temperatura de
inyección del combustible. Se ha fijado un tiempo de calefacción de 10 horas.
El calor necesario para calentar el combustible:
q= 60.588 Kcal·kg-1.
De nuevo tenemos dos tanques de servicio diario de iguales dimensiones e
idénticas condiciones de contorno, por lo que las pérdidas térmicas de ambos
serán iguales. Estas pérdidas son:
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12
mamparo K S ( 2m ) Text (ºC) Tint(ºC) q Kcal·kg-1
proa 5 10.5 25 111.5 4541.25
babor 5 28 15 111.5 13510
estribor 5 30 15 111.5 14475
superior 5 15 25 111.5 6487.5
inferior 5 15 25 111.5 6487.5
Total: 45.501,25Kcal·kg-1
Total tanques: 91.002,5 Kcal·kg-1.
El calor total necesario:
QTSD= 151.590,5 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mTSD= 306,74 kg·h-1
2.1.4. Calentador de combustible del motor principal En este dispositivo se eleva la temperatura del combustible para facilitar su
inyección en el motor. El combustible llega a 125 ºC procedente del tanque de
servicio diario y se eleva la temperatura hasta un valor máximo recomendado
por el fabricante de 150 ºC.
Para el cálculo del calor a aportar se ha considerado el consumo de
combustible a la hora del motor, que en este caso es de 1881,815 kg·h-1.
El calor necesario para calentar el combustible:
QC= 20.699,97 Kcal·kg-1
Considerando despreciables las pérdidas caloríficas del dispositivo, el caudal
másico de vapor:
mC= 41,89 kg·h-1
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13
2.1.5. Tanque de reboses de combustible Suele considerarse que el combustible que llega a este tanque, procedente de
los tanques ya mencionados y de las bombas de trasiego, todavía no ha
sedimentado, por lo que su contenido se trasiega directamente al tanque de
sedimentación. Se ha fijado una temperatura inicial igual a la del exterior, 15
ºC, y una temperatura final igual a la temperatura media del tanque de
sedimentación, esto es 62.5 ºC. El tiempo de calefacción se ha establecido en
2 horas.
El calor necesario para calentar el combustible:
QR= 36.245,83 Kcal·kg-1
Dado el reducido tamaño de este tanque y el corto tiempo de calefacción, no se
considera necesario tener en cuenta las pérdidas térmicas producidas en el
tanque.
El caudal másico de vapor:
mR= 73,34 kg·h-1
2.1.6. Separadoras de combustible A la separadora centrífuga de combustible llega el combustible procedente del
tanque de sedimentación a 80 ºC y en ella se eleva su temperatura hasta los
98 ºC, que es la temperatura recomendada para el funcionamiento de la
separadora. Dado que se dispone de 24 horas para sedimentar y purificar el
combustible, se ha establecido un tiempo de calefacción de 12 horas.
El calor necesario para calentar el combustible:
QSC= 36.245,83 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mSC= 73,34 kg·h-1
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
14
2.1.7. Separadoras de aceite lubricante En este cálculo debe tenerse en cuenta que el volumen total de aceite
lubricante se purifica varias veces al día, por lo que la cantidad de aceite a
calentar será mayor que la capacidad del sistema de lubricación. Se ha
estimado conveniente purificar todo el volumen de aceite 2,5 veces al día,
estableciendo la temperatura del tanque de servicio en 40 ºC y la de
funcionamiento de la separadora centrífuga en 98 ºC. El tiempo de calefacción
se ha fijado en 10 horas.
El calor necesario para calentar el aceite lubricante:
QSAL= 140.287,50 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mSAL= 76,12 kg·h-1
2.1.8. Tanque de lodos Se ha supuesto una temperatura inicial de 15 ºC, en equilibrio térmico con el
exterior, y una temperatura final de 50 ºC, algo superior a la temperatura de
goteo. Se ha considerado una capacidad térmica de la mezcla de 0,5
Kcal·h-1·ºC-1 y se ha fijado un tiempo de calefacción de 5 horas. Además se ha
despreciado cualquier tipo de pérdida térmica a través de las paredes del
tanque.
El calor necesario para calentar la mezcla:
QL= 85.050 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mL= 172,10 kg·h-1
2.1.9. Calefacción de habilitación En el sistema de calefacción de la habilitación se empleará el vapor saturado
seco del sistema de vapor del barco. Se ha establecido un caudal de aire de
1.000 m3·h-1 por tripulante un salto térmico de 12 ºC.
El calor necesario para calentar el aire de calefacción:
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15
QH= 105.369 Kcal·kg-1
El caudal másico de vapor:
mH= 213.21 kg·h-1
2.1.10. Otros servicios Se reserva un margen de la planta generadora de vapor para dar otros
servicios menores que requieran un caudal bajo de vapor, como pueden ser
tomas de mar, servicios de limpieza, etc.
2.2. Balance de vapor
Navegación normal Puerto
CONSUMIDOR Q Ks Q Ks Q
Tanques almacén 485880.67 1 485880.667 0.5 242940.3
Tanques de sedimentación 70275.00 1 70275 0 0
Tanques de servicio diario 151590.50 1 151590.5 0 0
Calentador de combustible del M.P. 20699.97 1 20699.965 0 0
Tanque de reboses de combustible 36245.83 0.5 18122.9125 0 0
Separadoras de combustible 37620.00 1 37620 0 0
Separadoras de aceite lubricante 140287.50 1 140287.5 0 0
Tanque de lodos 85050.00 0 0 0.2 17010
Calefacción de habilitación 105369.00 0.5 52684.5 0.2 21073.8
Total: 977.161,04 Kcal·kg-1 281.024,13 Kcal·kg-1
Caudal másico: 1.977,26 kg·h-1 568,64 kg·h-1
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16
A partir del balance de vapor, vemos que se requiere una caldereta de gases
de escape de 1.000.000 Kcal/h y un caudal de 2.000 kg/h, y una caldera
auxiliar de 300.000 Kcal/h y un caudal de 600 kg/h.
2.2. Equipo auxiliar del Sistema Generador de Vapor
2.2.1. Bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape Se instalará una bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape,
situada entre ésta y el condensador del sistema. Dado el caudal másico de
vapor requerido, el caudal de la bomba será de 2 m3/h y la presión de descarga
será un 25 % mayor que la del circuito de vapor, esto es 9 bares.
Suponemos un rendimiento total de la bomba de 0.56, considerando un
rendimiento del motor eléctrico de 0,95, un rendimiento mecánico de 0.98 y un
rendimiento hidráulico de 0,6.
Si dispondrán dos bombas de alimentación, cuya potencia unitaria viene dada
por la expresión:
kW876,01056.03600
21081,99P 34
BCGE =⋅⋅
⋅⋅⋅= −
2.2.2. Enfriador del tanque de purgas Se dispondrá un enfriador en el tanque de purgas con el fin de recoger los
caudales procedentes de todos los servicios de vapor.
2.2.3. Condensador atmosférico de control Se instalará un condensador atmosférico al que se desviará el exceso de vapor
generado por la caldereta de gases de escape.
2.2.4. Bomba de extracción del condesado: Se dispondrán dos bombas de 20 m3/h y una presión de descarga de 30 m.c.a.,
con una potencia unitaria de 3.44 kW.
2.2.5. Bomba de alimentación de la caldera auxiliar: El caudal de la bomba será un 10 % superior a la producción de vapor de la
caldera, es decir, 0,660 m3/h y una presión de trabajo de 9 bares. La potencia
absorbida será de 0,289 kW.
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17
3. SERVICIOS DE REFRIGERACION Y CIRCULACION DE ELEMENTOS DE MAQUINAS
3.1. Circuito de refrigeración de agua salada
El sistema de refrigeración será del tipo centralizado, es decir, tendrá un
enfriador central.
El agua de mar, procedente de las tomas de mar, entra en el enfriador central
impulsada por la bomba de refrigeración de agua de mar y recibe el calor del
circuito de agua dulce. Se supondrá que el agua salada tiene una temperatura
de 32º C a la entrada del enfriador central, temperatura que figura en el informe
dado por el fabricante.
El enfriador central recibirá el calor de los sistemas de refrigeración de aire de
carga, del agua de los cilindros y del aceite del motor principal. Por otro la
llevara un sistema de baja y otro de alta temperatura.
La velocidad de circulación del agua de mar no podrán ser superior a 3 m/s y el
caudal de agua salada destinado a la refrigeración será de 410 m3/h lo que
obliga a una sección de paso de las tuberías del circuito de 0,038 m2, las
cuales tendrán sección circular y su radio será de 22 cm en la tubería principal.
3.1.1. Bombas de refrigeración de agua salada Se dispondrán dos bombas de refrigeración de agua de mar centrífugas no
autoaspirantes y de eje vertical. Estarán colocadas lo más cerca posible del
colector. Las bombas tendrán un caudal de 410 m3/h y una diferencia de
presión de 2,5 bares. Además se considerarán los siguientes rendimientos:
• Rendimiento del motor eléctrico: 0,95
• Rendimiento mecánico de la transmisión: 0,98
• Rendimiento de la bomba: 0,65
• Rendimiento total (bomba y accionamiento): 0,6
Podemos obtener la potencia que consumen las bombas con la siguiente
fórmula:
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
18
PBASR= Q·∆PηBOMBA
= 410·1,025
3600 2,5·105
0,6·10-3=44,9 kW
3.1.2. Enfriador central El enfriador central deberá disipar un calor de 8350 kW con un caudal de agua
de mar de 410 m3/h, aportado por un caudal de agua dulce de 335 m3/h. La
capacidad térmica del agua de mar es de 4055 J·kg-1·ºC-1 a una temperatura
media de 40º C durante su paso por el intercambiador, se supone una
temperatura del agua del mar de 32º C, por lo que la temperatura de salida de
agua de mar del intercambiador central es de:
T2AM=T1AM+q1C
mAM·cpAM=32+
8350·103
410·10253600 ·4055
=49,6º C≈50º C
Temperatura que se aproxima a 50º C.
Dado que el caudal que circula por el enfriador de agua dulce es 335 m3/h con
una capacidad térmica del agua de mar de 4180 J·kg-1·ºC-1, la temperatura de
entrada del agua dulce del enfriador central es de:
T1AD=T2AD+q1C
mAD·cpAD=36+
8350·103
335·10003600 ·4180
=57,5º C≈58º C
La diferencia logarítima de temperaturas viene dada por la siguiente expresión:
LMTD1C=T1AD-T2AM -(T2AD-T1AM)
ln T1AD-T2AMT2AD-T1AM
=5,8ºC
Dado que la superficie de transmisión del enfriador central depende del tipo de
enfriador, disposición, etc., se ha de suponer un valor del coeficiente global de
transmisión U, que valdrá 1500 W·m-2·K-1. Se tiene pues que la superficie de
transmisión del enfriador central es de:
A1C=q1C
U1C·LMTD1C=960 m2
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19
3.2. Circuito de refrigeración de agua dulce
3.2.1. Circuitos Existen dos circuitos bien diferenciados en el sistema de refrigeración por agua
dulce: el sistema que soporta al enfriador de aire de carga y el sistema que
engloba a los enfriadores de agua de cilindros y el de aceite lubricante del
motor principal. El primero posee un caudal de 186 m3/h mientras que el
segundo deberá tener un caudal de 149 m3/h. La velocidad del agua de
circulación del agua dulce es de 3 m·s-1.
3.2.2. Bombas Como ya se introdujo anteriormente se dispondrá de una bomba centrífuga de
circulación de agua dulce con un caudal de 335 m3/h y con un salto de presión
de 2,5 bares.
Igual que se hizo para el cálculo de la potencia, supondremos el rendimiento
conjunto de la bomba y el accionamiento de 0,6. Por lo tanto la potencia será:
PBADR= Q·∆PηBOMBA
= 335·1,025
3600 2,5·105
0,6·10-3=35,8 kW
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20
Por otro lado, se dispondrá de dos bombas centrífugas (una de reserva) para la
circulación del agua de refrigeración de cilindros de 110 m3/h y con un salto de
presión de 3 bares. Análogamente al caso anterior se calcula la potencia de la
bomba suponiendo un rendimiento conjunto de bomba y accionamiento de 0,6.
Por lo tanto:
PBADc= Q·∆PηBOMBA
= 110·1,025
3600 3·105
0,6·10-3=14,10 kW
La bomba de circulación de aceite lubricante se definirá con más precisión en
el apartado correspondiente, aunque se puede adelantar que su caudal
nominal será de 255 m3/h.
3.2.3. Intercambiadores Enfriador de aire de barrido
Este enfriador deberá disipar 5270 kW de una corriente de aire que entra desde
la turbosoplante al colector de aire de carga. Para ello se requiere una corriente
de agua dulce cuyo caudal es de 335 m3/h y la temperatura de entrada es de
36º C. La temperatura de salida de la corriente de agua dulce viene dada por la
siguiente expresión:
T2AD=T1AD+q1AC
mAD·cpAD=36+
5270·103
335·10003600 ·4180
=49,5º C≈50º C
Enfriador de aceite lubricante
Este enfriador deberá disipar 1110 kW, con un caudal de agua dulce de 149
m3/h, aportados por un caudal de aceite lubricante de 255 m3/h. la temperatura
de entrada del agua de refrigeración es de 36º C, por lo que la temperatura de
salida deberá ser de:
T2AD=T1ARC+q1AL
mARL·cpAD=36+
1110·103
149·10003600 ·4180
=42,4º C≈42º C
Dado que la temperatura de salida del aceite lubricante es de 45º C y que la
capacidad térmica del aceite lubricante a una temperatura intermedia del
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21
proceso es de 2000 J·kg-1·K-1, la temperatura de entrada del aceite lubricante
será de:
T1AL=T2AL+q1AL
mAL·cpAD=45+
1110·103
255·10003600 ·2000
=52,8º C≈53º C
La diferencia logarítmica media de temperaturas, LMTD, viene dada por la
siguiente expresión:
LMTD1AL=T1AL-T2AD -(T2AL-T1AD)
ln T1AL-T2ADT2AL-T2AD
=9,5ºC
Dado que la superficie de transmisión del enfriador depende del tipo de
enfriador, disposición, etc., se ha de suponer un valor del coeficiente global de
transmisión U, que valdrá 1500 W·m-2·K-1. Se tiene pues que la superficie de
transmisión del enfriador central es de:
A1C=q1C
U1CLMTD1C=77,9 m2
Enfriador de agua de cilindros
El enfriador de agua de cilindros deberá disipar 1970 kW, con un caudal de
agua dulce de 149 m3/h aportado por un caudal de agua de refrigeración de
cilindros de 110 m3/h. la temperatura de entrada del agua de refrigeración de
cilindros es de 80º C, por lo que la temperatura de salid deberá ser de:
T1ARD=T2ARC - q1AC
mARC·cpAD=80 -
1970·103
110·10003600 ·4180
=64,6º C≈65º C
Como ya se obtuvo en el estudio del enfriador de aceite lubricante, la
temperatura de entrada del agua dulce del enfriador de agua de cilindros será
la temperatura de salida del primero. Por este motivo, la temperatura de
entrada de dicho enfriador será de:
T1AD=T2AD+q1AC
mAD·cpAD=42+
1970·103
149·10003600 ·4180
=53,4º C≈53º C
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22
La diferencia logarítmica media de temperaturas, LMTD, viene dada por la
siguiente expresión:
LMTD1AC=T2ARC-T2AD -(T2ARC-T1AD)
ln T1ARC-T2ADT1ARC-T1AD
=24,5ºC
Dado que la superficie de transmisión del enfriador depende del tipo de
enfriador, disposición, etc., se ha de suponer un valor del coeficiente global de
transmisión U, que valdrá 1500 W·m-2·K-1. Se tiene pues que la superficie de
transmisión del enfriador central es de:
A1AC=q1AC
U1ACLMTD1AC=53,6 m2
3.2.4. Generador de agua dulce Una parte del calor que se disipa en el enfriador de agua de cilindros puede ser
utilizado para el generador de agua dulce. No es posible aprovechar todo el
calor debido a que en caso de parada del generador de agua dulce se
produciría un choque térmico en el motor. El fabricante del motor principal fija la
cantidad de agua que puede producir el generador en el valor correspondiente
a la que se puede generar con el 90% de la energía a disipar en el
intercambiador de agua dulce de las camisas.
Dado que el calor que ha disipar el agua de los cilindros es de 1970 kW, el
calor aprovechable por el generador será de:
QGAD=0,9·q1AC=1773 kW
El fabricante del motor fija en un 3% del valor calculado el número de toneladas
por día de agua dulce generada. Se obtiene, por lo tanto el agua dulce que
podrá generarse:
mGAD=0,03·QGAD=0,03·1692=53,19 t/dia
Se instalará a bordo un generador de agua dulce de 10 t/día y otro de 10 t/día
de reserva ya que el consumo de agua de la tripulación es de tan solo 4 t/día
tal y como se justifica más adelante, además de que se ha dispuesto de unos
tanques de agua dulce suficientemente grandes.
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23
3.2.5. Válvula termostática El sistema de baja temperatura del enfriador irá provisto de una válvula
termostática de tres vías que hará el “by-pass” de todo o parte del caudal del
enfriador central.
3.2.6. Refrigeración de los motores auxiliares. Se disponen de las siguientes bombas para el servicio de refrigeración con
agua dulce de los motores auxiliares 5L28/32H:
Número de unidades Servicio Capacidad (m3/h) Presión
(bar) 2 Servicio de BT 45 2 2 Servicio de BT 65 2 2 Servicio de AT 37 2
Los motores auxiliares 8L32/40 dispondrán de las siguientes bombas para su
servicio de refrigeración con agua dulce:
Número de unidades Servicio Capacidad (m3/h) Presión
(bar) 1 Servicio de BT 36 3 1 Servicio de AT 36 3
Estos últimos motores auxiliares disponen de un servicio de refrigeración de
dos etapas. Dispone de una primera etapa de baja temperatura en la que se
disipa el calor del aire de carga de baja temperatura y de aceite lubricante (303
y 394 kW respectivamente). En la segunda etapa, de alta temperatura, se
refrigera el calor del aire de carga de alta temperatura y del agua de las
camisas (801 y 367 kW respectivamente).
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24
4. SERVICIOS DEL COMBUSTIBLE
4.1. Servicios del combustible pesado
4.1.1. Servicio de trasiego El servicio de trasiego del combustible pesado ya se introdujo cuando se
determinaron las necesidades de vapor para los tanques de combustible
pesado. Los tanques dispuestos a bordo se determinan con total detalle en el
Cuaderno 3, Disposición General, y en el plano de capacidades del cuaderno 4.
Se dispondrán cuatro (4) tanques almacén, simétricos dos a dos; dos fuera de
cámara de máquinas, sobre la cámara de bombas y los otros dos a popa de
cámara de máquinas, limitada por el casco y por la segunda plataforma.
Se dispondrán dos (2) tanques de sedimentación simétricos, en la segunda
plataforma, con los fondos en pendiente y dotados de aislamiento térmico.
Se dispondrán dos (2) tanques de servicio diario simétricos, en la segunda
plataforma, con aislamiento térmico.
Se dispondrán dos (2) bombas adecuadas para el trasiego de combustible
pesado (de husillo) y una bomba para el de combustible ligero. Una de las
bombas de combustible pesado estará de reserva para el circuito de
combustible ligero. Su misión es la bombear el combustible desde los tanques
almacén hasta el tanque de sedimentación.
El caudal de las bombas de trasiego será el mayor de los siguientes:
1. Serán capaces de achicar un tanque almacén entero y pasar el
combustible a otro en 12 horas, trabajando ambas simultáneamente.
Esto da un caudal (sin tener en cuenta el rendimiento volumétrico de la
bomba) de 21,6 m3.h-1
2. Cada una será capaz de llenar los tanques de sedimentación en una
guardia de 4 horas. Se obtiene pues un caudal de 26,6 m3.h-1
3. Será capaz de garantizar un caudal igual a diez (10) veces el consumo
del motor principal. En estas condiciones, el caudal que debe suministrar
la bomba es de 24,3 m3.h-1
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25
En consecuencia, el caudal que debe suministrar la bomba de trasiego de
combustible es de 26,6 m3.h-1. Suponiendo un rendimiento de la bomba de 0,60
y un salto de presión de trabajo de 3 kg·cm-2, la potencia absorbida por la
misma será de:
PBTC= ρFO·Q·ΔPηBTC
= 3,2 KW
4.1.2. Servicio de purificación Los combustibles pesados arrastran un contenido en agua y lodos que deberá
ser eliminado con anterioridad a la inyección. Con este fin se dispondrán a
bordo dos purificadoras con funcionamiento en serie, la primera de ellas
purifica y la otra clarifica (véase la figura 4.1.2.1). La purificadora elimina el lodo
y el agua, mientras que la clarificadora sólo elimina los lodos.
Figura 4.1.2.1: Servicio de purificación del combustible
Según recomendación del fabricante, las purificadoras deberán ser capaces de
tratar una cantidad de combustible de aproximadamente 0,20 I/BHP". Esta cifra
incluye un margen de un 20% por: contenidos en agua en el combustible,
posibles contenidos en Iodos, aumento del consumo del motor principal y
funcionamiento durante limpieza y mantenimiento. Se tiene pues, que el caudal
de las purificadoras será de:
QPC=0,2·16,680·10-3=3,34 m3·h-1
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26
Se dispondrá a su vez dos bombas (una de reserva) de desplazamiento
positivo y caudal constante, independientes de las purificadoras y con la
aspiración suficientemente alta, que bombearán el combustible desde los
tanques de sedimentación hasta las purificadoras.
Por último, se instalará entre la clarificadora y el tanque de servicio diario una
unidad de filtración automática (AFU). Sus funciones son las de indicación (mal
funcionamiento de las centrífugas o cambio de calidad del combustible),
compensación (elimina sólidos en el caso de que la centrífuga funcione
incorrectamente o que su densidad sea igual o menor que la del combustible) y
servicio de emergencia (durante las operaciones de mantenimiento o en caso
de avería). Constará de bomba propia y un filtro doble autolimpiante.
4.1.3. Servicio de suministro El sistema de combustible del motor principal viene representado en el
esquema de la figura. El sistema de alta presión de combustible del motor
principal soporta tanto combustibles pesados como ligeros.
El combustible es conducido desde el tanque de servicio diario al circuito de
baja mediante una bomba de suministro accionada eléctricamente. Esta bomba
mantendrá una presión mínima de 4 bares en dicho circuito.
Desde el circuito de baja, el combustible se aspira con las bombas de
circulación hasta un calentador, determinado en el apartado correspondiente a
la planta de vapor, elevándose la presión hasta los 10 bares. Las bombas de
circulación deberán estar en funcionamiento durante las paradas cortas del
motor, y su caudal será muy superior al consumo del motor principal.
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27
A
Figura 4.1.3. Esquema del servicio de suministro de combustible
Las bombas de suministro serán dos bombas de engranaje de 3,1 m3/h de
caudal cada una. Dado que su salto de presión es de 4 bares y suponiendo un
rendimiento de la bomba y su accionamiento de 0,60, se tiene que la potencia
absorbida por cada una es de:
PBSC=ρC·QBSC·ΔPBSC
ηBSC=
950·3,1·4·102
3600·0,6·10-3=0,5 KW
Las bombas de circulación de combustible serán de engranajes y deberán dar
un caudal de 5 m3/h. Dado que el salto de presión en las mismas es de 6 bares
suponiendo un rendimiento de 0,60, la potencia absorbida por cada bomba y su
accionamiento es de:
PBCC=ρC·QBCC·ΔPBCC
ηBSC=
950·5·6·102
3600·0,6·10-3=1.22 KW
El precalentador de combustible deberá aportar 130 kW, aumentando la
temperatura del combustible desde los 98º C (temperatura de salida de las
purificadoras) hasta los 150° C, temperatura fijada por el fabricante del motor.
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28
Por último, las tuberías del sistema de alta presión estarán protegidas con una
tubería doble para evitar la proyección de combustible en caso de rotura de la
misma y el riesgo de incendio.
4.2. Servicios del combustible ligero
4.2.1. Servicio de trasiego El buque objeto de proyecto consta de dos tanques almacén de diesel oil
simétricos en el doble fondo de cámara de máquinas y un tanque almacén
entre la segunda y la tercera plataforma en la banda de babor. Entre ambas
plataformas, pero en la banda contraria, se encuentra el tanque de servicio
diario de diesel oil. No será necesario que este último tanque está aislado
térmicamente, ya que no es necesario el calentamiento previo del combustible
ligero antes de la combustión. La definición de estos tanques se detalla en el
cuaderno 3, Disposición General.
Se dispondrá de una bomba para el servicio de trasiego de gas oil del motor
principal en cuanto al caudal y la potencia. Las características de esta bomba
eran:
• Caudal: 26,6 m3/h
• Salto de presión de trabajo: 3 kg/cm-2
• Rendimiento conjunto de bomba y accionamiento: 0,6
• Potencia: 3,2 kW
4.2.2. Servicio de purificación Se instalará una purificadora para el tratamiento de los productos ligeros de
dimensiones idénticas a las definidas para el servicio de purificación de
combustible pesado.
4.2.3. Servicio de suministro Como ya se indicó en el apartado 4.1.3., el sistema de suministro de fuel oil del
motor principal ha de ser válido también para el diesel oil. Por lo tanto, todos
los elementos de dicho servicio son igualmente válidos para el suministro de
diesel oil al motor principal.
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
29
Los grupos auxiliares dispondrán de bombas de suministro del combustible
ligero. Se dispondrán dos bombas de 0,31 m3·h-1 y una presión de descarga de
4 bar para los auxiliares 5L28132H. Para cada auxiliar 8L32140 se dispondrá
una bomba de suministro de 0,79 m3·h-1 y una presión de descarga de 4 bar y
una bomba de alta de 2,6 m3·h-1 y una presión de descarga de 8 bar.
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30
5. SERVICIOS DE LUBRICACION
5.1. Servicios de lubricación del motor principal
Dado que se trata de un motor de 2T con cruceta, el servicio de lubricación
tiene dos sistemas bien diferenciados: el sistema de lubricación principal, que
incluye en su circuito el sistema de lubricación del eje de levas, y el sistema de
lubricación de cilindros. A continuación se detallan cada uno de estos sistemas,
determinando cada uno de sus equipos principales.
Figura 5.1.1: Equipos del sistema de lubricación del motor principal
5.1.1. Sistema de lubricación principal En el esquema representado en la figura 11.11 se puede observar el sistema
de lubricación de cárter o cojinetes. El fabricante del motor principal
recomienda la utilización de un aceite SAE 30, con un índice TBN de entre 5 y
10. A continuación se procede a detallar cada uno de los subsistemas que
configuran este servicio.
Tanques y trasiego El tanque de servicio de aceite lubricante del motor principal se encuentra en el
doble fondo de cámara de máquinas. Los tanques almacén están situados en
la primera plataforma de cámara de máquinas. En la primera plataforma
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31
también se encuentra el tanque almacén de aceite lubricante para los motores
auxiliares y al tanque de aceite lubricante para cilindros.
A continuación se detallan en la siguiente tabla las capacidades de cada uno
de los mencionados tanques:
Volumen (m3) Densidad(t·m-3) Peso (t) Tanque de almacén de aceite ER MMPP 54,1 0,9 60,1
Tanque de almacén de aceite BR MMPP 54,1 0,9 60,1
Aceite de cilindros 28 0,9 31,1 Tanque de aceite de MMAA 18 0,9 20 Tanque de servicio MP 15 0,9 20
El tanque de servicio del motor principal no se ha definido atendiendo a los
criterios especificados por el fabricante del motor por estar dimensionado para
mantener el motor en funcionamiento durante solamente 4 horas, por lo que
aumentaremos el tamaño recomendado y pondremos un tanque de 18 m3 de
capacidad en el doble fondo. Se dispondrán dos bombas para realizar el
trasiego del aceite lubricante. Serán utilizadas también para realizar la
purificación del aceite, por lo que su capacidad y potencia se determinarán en
el siguiente apartado.
Purificación Para cumplir la exigencia UMS (cámara de máquinas desatendida) de proyecto
deberán disponerse dos purificadoras autolimpiables con descarga total o
parcial, una de ellas se mantendrá de reserva. Deberá ser capaz de tratar 0,1
I/BHP, lo que significa un caudal de 1,695 m3/h a 95ºC siguiendo las
indicaciones del fabricante.
Tal y como se introdujo en el apartado anterior, las bombas de trasiego se
utilizarán también para realizar la purificación del aceite lubricante. Deberán
tener pues el caudal calculado anteriormente. Se tomará como diferencia de
presión de trabajo de las bombas 3 kg/cm2 y suponiendo un rendimiento total
de la bomba y su accionamiento de 0,60, la potencia absorbida por cada una
será:
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32
PBTAL=ρAL·QTAL·ΔPBTAL
ηBTAL=
0,9·1,695··3·9,8·104
3600·0,6·10-3=1.24 KW
El aceite deberá ser calentado hasta una temperatura de 95º C para su
purificación. Esta operación se realiza en un intercambiador definido en el
apartado 2 de este cuaderno para determinar los consumos de vapor.
Circulación Atendiendo al esquema que se muestra en la figura 4.1.3.1, se dispondrán dos
bombas de circulación de aceite lubricante, una de ellas de reserva. Podrán ser
de engranajes o centrífugas cuya diferencia de presión de trabajo es de 4,1 bar
y cuyo caudal es de 255 m3/h. La potencia absorbida por cada una de estas
bombas, suponiendo que tienen un rendimiento total de 0,60, es de:
PBCAL=ρAL·QCAL·ΔPBCAL
ηBCAL=
0,9·255·4,1·105
3600·0,6·10-3=43,6 KW
La válvula de by-pass que se observa en el esquema deberá omitirse si se
disponen dos bombas centrífugas o si las bombas disponen de un sistema de
by-pass interno.
Se dispondrán una pareja de bombas de alta para alimentar las válvulas de
escape del sistema del eje de levas. Su caudal se fija en 2 m3/h y su diferencia
de presión de trabajo en 3 bares. Suponiendo un rendimiento de las bombas y
sus accionamientos de 0,60 se obtiene que la potencia absorbida por cada una
es de:
PBAAL=ρAL·QAAL·ΔPACAL
ηACAL=
0,9·2·3·105
3600·0,6·10-3=0,25 KW
El enfriador del aceite de lubricación del sistema del cárter o cojinetes fue
definido ya cuando se detalló el sistema de refrigeración (véase apartado 3).
Deberán disponerse también una pareja de bombas de engranajes o
centrífugas para el sistema de alta de los actuadores de las válvulas de
escape. Su diferencia de presión de trabajo es de 3 bares y su caudal, 2 m3/h.
Suponiendo un rendimiento total de 0,60 se tiene que la potencia absorbida por
cada una es de:
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33
PBAVE=ρAL·QBAVE·ΔPBAVE
η=
0,9·2·3·105
3600·0,6·10-3=0,25 KW
Se dispondrá un filtro de flujo completo y una válvula de control de la
temperatura con un rango de 40-45 ºC.
5.1.2. Sistema de lubricación de camisas Los objetivos del sistema de lubricación de camisas son: reducir la ficción y
desgaste entre aros y camisas, colaborar a la estanqueidad entre aros y
pistones y proteger las camisas de la corrosión en frío. Se utilizará un aceite
SAE 50 con un índice de alcalinidad TBN 70 (para pruebas de mar con
combustible pesado) y, recomendablemente, TBN 80 si se usan combustibles
con alta proporción en azufre.
En la figura 5.1.2.1 se muestra un esquema del sistema de lubricación de
camisas del motor principal.
Tanques y trasiego
El tanque almacén de aceite para cilindros fue definido con anterioridad. Su
capacidad es superior al consumo de aceite del sistema de lubricación de
camisas del motor principal durante la autonomía del buque de proyecto. El
tanque de servicio se dimensiona con una capacidad mínima de dos (2) días de
consumo.
Se dispondrá una pequeña bomba para rellenar el tanque de servicio de aceite
lubricante de camisas. Se dispondrá a su vez una bomba de mano como
bomba de reserva de la ya mencionada.
Por último, se dispondrá de una ménsula para soportar un bidón de aceite de
lubricación con la alcalinidad idónea para la situación de funcionamiento con
combustibles ligeros.
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34
Figura 5.1.2.1. Sistema de lubricación de camisas del motor principal
Distribución y lubricación
El sistema de distribución y lubricación está integrado en el motor principal. El
aceite se introduce en el motor principal por gravedad desde el tanque de
servicio. El motor dispone de dos lubricadores en la parte de proa del motor, a
través del cual el aceite se introduce en las camisas al paso de los aros del
pistón.
Estos lubricadores disponen de unos solenoides que calientan el aceite y un
sistema de almas de nivel de alta y de baja. El consumo energético de estos
elementos es de 2,4 kW.
5.2. Servicios de lubricación de los motores auxiliares
Los motores auxiliares que se disponen a bordo son motores de cuatro tiempos
de émbolo buzo. Disponen pues de un cárter húmedo en el que se almacena el
aceite para la lubricación de todos los elementos del motor que lo precisen.
Se dispone a bordo de un tanque almacén de aceite lubricante para los
motores auxiliares de capacidad ya indicada con anterioridad. Los auxiliares
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35
5L28/32H dispondrán de sendas bombas de suministro de aceite lubricante de
22 m3/h y una presión de descarga de 3 bar. Los auxiliares 8L32140
dispondrán de una bomba de alta de aceite lubricante de 2,6 m3/h y una
presión de descarga de 8 bar, una bomba de reserva de 75 m3/h y una presión
de descarga de 8 bar y una bomba de prelubricación de 19 m3/h y una presión
de descarga de 8 bar.
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36
6. SERVICIOS DE AIRE COMPRIMIDO
En los servicios de aire comprimido hay que realizar la distinción entre los
servicios del sistema de alta presión, 30 bares, y los del de baja presión, 7
bares. El primero se utiliza para dar servicio de arranque al motor principal y a
los auxiliares, mientras que el segundo sistema se utiliza para dar servicio de
control al motor principal y resto de equipos, herramientas de cámara de
máquinas, etc.
Figura 6.1.: Servicio de aire comprimido del motor principal
A continuación se detallan los principales servicios de aire comprimido.
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37
6.1. Servicios de aire de arranque de alta presión
En la figura 6.1 se muestra el esquema del servicio de aire comprimido del
motor principal. En este apartado se tratarán aquellos servicios referidos al
sistema de alta presión. En el siguiente apartado se hará referencia a los
servicios de baja presión del motor principal (parada de emergencia y equipos
de gobierno).
6.1.1. Compresores Se deberán disponer dos compresores principales de dos etapas con
refrigeración intermedia por agua dulce. La presión de trabajo de los
compresores es de 30 bares y la capacidad total es de 300 m3/h por tratarse de
un motor reversible. Esta capacidad es suficiente para rellenar tres botellas en
una hora. La potencia absorbida por los compresores será de 34 kW.
El llenado de las botellas de arranque de los motores auxiliares se realizará
mediante un compresor auxiliar de 150 m3/h de capacidad y un consumo de 10
kW.
Se instalará un compresor de emergencia engranado al generador de
emergencia para el llenado de las botellas de aire de arranque de los
auxiliares. Su capacidad y presión de trabajo son idénticas a las ya
determinadas para el motor principal.
6.1.2. Botellas Se instalarán dos botellas de aire comprimido para el servicio de arranque del
motor principal con accesos y bridas para la conexión de tuberías. Su
capacidad es de 50 m3 y su presión interior ha de ser de 30 bares.
El consumo de aire en el arranque de cada auxiliar 5L28132H es de 0,7 m3, el
de los auxiliares 8L32140 es de 0,97 m3. El consumo total de los motores
auxiliares para doce arrancadas es de 28,5 m3.Se dispondrán pues dos
botellas de 30 m3 de capacidad cada una, con una presión interior de 30 bares.
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38
6.1.3. Estación de reducción Se dispone de una estación de reducción (véase el esquema de la figura 6.1.)
para dar servicio a los servicios de parada de emergencia del motor principal
(conexión C) y el sistema de gobierno (conexión B).
La estación de reducción reduce la presión de trabajo desde los 30 bares,
presión de trabajo de los compresores, hasta los 7 bares, presión de trabajo del
resto de servicios, con una tolerancia de +-10%. Su capacidad es de 0,035
m3/s de aire libre.
6.1.4. Válvula de reducción Se dispondrá una válvula de reducción de presión que alimentará el servicio de
limpieza de la turbosoplante, con una presión de trabajo de 10 bares, y la
unidad de prueba de combustible. Su capacidad es de 0,043 m3/s de aire libre.
6.1.5. Virador Se dispondrá un virador para la colocación del eje del motor principal en la
posición deseada que se engranará y desengranará del plato del motor
principal mediante un movimiento axial. Se dispone de un sistema de control
que evita el arranque del motor principal mientras el virador esté engranado al
motor. EL virador será accionado por un motor eléctrico de 4 kW.
6.2. Servicios de aire comprimido de baja presión
El aire comprimido de baja presión se utilizará a bordo para los servicios de
limpieza de la turbosoplante, herramientas y equipos de cámara de máquinas,
unidad de prueba de combustible y equipo de gobierno del motor principal.
Se dispondrá de una unidad de reducción de presión, ya detallada con
anterioridad, que suministrará aire a estos servicios.
Dado que ninguno de estos servicios es esencial, no se cree necesario la
instalación a bordo de compresores de aire de baja presión ni de botellas de
almacenamiento.
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39
7. SERVICIOS DE VENTILACION
Se dispondrá de ventilación en las aspiraciones del motor principal (cerca de la
turbosoplante) y de los motores auxiliares. Se dispondrá de una aspiración
separada para el resto de la cámara de máquinas.
Se requerirá extracción de aire en el local de las purificadoras, en cámara de
bombas y en el conjunto de cámara de máquinas.
7.1. Ventilación de cámara de máquinas
A continuación se realiza una estimación de las necesidades de ventilación:
Estimación Cuantía Motor principal y auxiliares 6,5 m·kW-1·h-1 107250 m3·h-1 Radiación de motores y calderas 1,20% 19500 kW Generación de energía eléctrica 7% 280kW Pérdidas por radiación en las conducciones del vapor 2% 28224 kCal/h
Dado que el caudal de aire, en m3/h, que es necesario aportar para la
ventilación de cámara de máquinas se puede estimar con la siguiente
expresión:
QAVCM=3·QGCM
TCM-Text
Donde
- QAVCM, es el calor generado en cámara de máquinas en kCal/h
- TCM es la temperatura de cámara de máquinas (30º C) y
- Text, es la temperatura exterior (15º C). Se ha tomado como 30º C la
temperatura en cámara de máquinas, ya que aunque se trata de un
buque con cámara desatendida (UMS), no se cree conveniente
desarrollar ningún tipo de trabajo en los distintos pañoles a una
temperatura superior a ésta.
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40
Se realizarán 50 renovaciones del aire de cámara de máquinas por hora, con lo
que dado que el volumen de la cámara de máquinas es de 6.500 m3 se
requerirá un caudal de aire de:
QVCM= 50·6.500=325.000m3/h
Se instalarán dos ventiladores que den el 65% del caudal total y otros dos que
den el resto del caudal. Por otro lado, se dispondrán dos extractores del 25%
del caudal de aire. La diferencia de presión de trabajo será de 65 mm.c.a. para
los ventiladores y de 40 mm.c.a. para los extractores.
Equipo Unidades Caudal (m3∙h‐1) RendimientoPresion (mm.c.a.)
Potencia (kW)
Ventiladores 2 150000 0,6 65 45 Ventiladores 2 80000 0,6 65 24
Extractores 2 60000 0,6 40 11
7.2. Extracción del local de purificadoras
El local de purificadoras tiene un volumen neto de 161 m3. Tomando, al igual
que en cámara de máquinas, un valor de 50 renovaciones por hora como
Óptimo, se obtiene que el caudal que es necesario extraer será de 7.500 m3/h.
Tomando una presión de trabajo de 40 mm.c.a. y un rendimiento del equipo de
0,6, la potencia absorbida por el extractor es de 1,5 kW.
7.3. Extracción de la Cámara de Bombas
La ventilación de este tipo de locales con productos inflamables viene fijada por
el SOLAS en su regla 584-3, en la que se exige un número de renovaciones del
aire superior a 20 renovaciones por hora.
El volumen neto de la cámara de bombas es de 700 m3 por lo que el caudal de
aire que deberán impulsar los ventiladores será de 14.000 m3/h. Se dispondrán
tres ventiladores reversibles de 5.000 m3/h con una diferencia de presión de 65
mm.c.a. y un rendimiento de 0,6. La potencia absorbida por cada equipo será
de 1,5 kW.
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41
8. SERVICIOS DE EXHAUSTACION
8.1. Servicios de exhaustación del motor principal
El sistema de exhaustación del motor principal estafa compuesto por: las
tuberías de exhaustación, la caldereta de gases de escape, el silenciador, las
juntas de expansión, las abrazaderas de la línea de exhaustación y, en último
término, un sistema que evite la propagación de una posible llama.
En el proyecto de construcción del buque objeto de estudio, se deberá
determinar la presión total de retroceso, que deberá ser inferior a 0,035 bar.
Este punto no será analizado en el presente trabajo al no disponer de todos los
datos que se requieren para dicho cálculo.
La siguiente figura muestra un esquema de los equipos del sistema de
exhaustación del motor principal.
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42
Figura 8.1.1. Esquema del servicio de exhaustación del motor principal
8.1.1. Tuberías de exhaustación El fabricante del motor fija el gasto másico de aire que ha de circular por las
tuberías de exhaustación en 107.500 kg/h. Por otro lado, recomienda que la
velocidad de los gases a través de esta línea de exhaustación no supere los 50
m/s. Tomando como densidad de los gases de escape 1,2 kg/m3 se tiene que
la sección de paso de las tuberías de exhaustación deberán ser:
S=107500
3600·1,2·50=0,498 m2
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43
Esta sección corresponde a un diámetro de la tubería de exhaustación de 796
mm. Tomaremos una tubería de 800 mm.
8.1.2. Compensador de la línea de gases de escape Se dispondrán compensadores que absorban los movimientos de la línea. Las
dilataciones y contracciones térmicas deberán ser absorbidas por juntas de
expansión.
En el esquema de la figura 8.1.1 se muestra la ubicación de los
compensadores y de la ubicación de los soportes para los equipos de la línea.
8.1.3. Caldereta de gases de escape Este equipo ya fue introducido en el apartado 2. Se trata de una caldera
pirotubular, cuya producción de vapor ya fue definida. El fabricante del motor
aconseja reducir al máximo la pérdida de carga en la misma dado que se
instalarán en la misma línea el silenciador y el equipo antichispa.
8.1.4. Silenciador Se dispondrá de un silenciador en paralelo a la caldereta de gases de escape
para reducir la transmisión de ruidos a la habilitación y al puente de mando. Se
tratará de un silenciador de flujo simple, con una pérdida de carga de unos 20
mm.c.a.
8.1.5. Equipo apagachispas Se dispondrá en la última posición de la línea un equipo antichispa que evite la
propagación de una llama sobre las cubiertas de la habilitación. Hay que
realizar una mención especial sobre las pérdidas de carga en estos equipos, ya
que se considerara imprescindible que la suma de las pérdidas de carga de los
equipos de la línea de exhaustación no supere valores entorno a 200-300
mm.c.d.a. Este punto requiere los datos de los distintos fabricantes.
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44
9. EQUIPOS DE SERVICIOS GENERALES
9.1. Servicio contraincendios
La normativa referente a la prevención, detección y extinción de incendios está
recogida en el Capitulo 11-2 del SOLAS. Tal y como se especifica en dicha
norma, esta es de obligatorio cumplimiento para todos aquellos buques
construidos con posterioridad al 1 de julio de 1986 y por lo tanto lo es para el
buque de proyecto.
El servicio contraincendios consta de los elementos que a continuación se
enumeran:
- Bombas contraincendios
- Bomba contraincendios de emergencia
- Colector contraincendios
- Mangueras contraincendios
- Extintores portátiles.
- Sistema de extinción de incendios de por espuma.
- Sistema contraincendios para Cámara de Máquinas.
9.1.1. Bombas contraincendios Según lo especificado en la Regla 11-A-4.2 la capacidad de las bombas
contraincendios ha de ser tal que, cada una de ellas, sea capaz de dar un
caudal de agua Q, por lo menos, un tercio superior al que debe proporcionar
cada bomba de sentinas independiente de un buque de pasaje de las mismas
dimensiones.
Aunque el SOLAS no considera obligatorio que la capacidad total de estas
bombas exceda de 180 m3/h, el LRS en su Regla 3.2 de la Parte 6, Capítulo 4,
establece una capacidad mínima a las bombas contraincendios que se calcula
con la siguiente expresión:
Q= 0,15· L·(B+D)+2,252
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
45
Aplicado al buque de proyecto, equivale a 263 m3/h.
Es obligatorio el cumplimiento de la siguiente desigualdad:
Q≥Qs· 1+ 1
3n
Donde:
- n es el número de bombas contraincendios. Por tratarse de un buque de
carga de más de 1000 toneladas de arqueo bruto, deberá estar provisto de dos
bombas independientes como mínimo, por lo que se disponen dos bombas
principales y una de emergencia. Las principales estarán en compartimentos
separados de forma que un fuego en uno de ellos, no inutilice ambos sistemas.
- Qs es el caudal de cada una de las bombas de sentina y puede calcularse
como el producto de la sección del colector principal de sentinas y la velocidad
del fluido.
Considerando que el LRS obliga a tomar la velocidad del agua como 122 m/min
y que d es el diámetro interior del colector principal de sentinas. Si d se
introduce en mm, y el caudal Qs se calcula en m3/h la expresión quedaría como
sigue:
QS = 5,75·10-3·d2
A su vez el diámetro interior del colector de sentinas, d, puede ser calculado
de la siguiente manera según lo establecido por el LRS:
d=25+1,68· L·(B+D)=181 mm
De esta forma el caudal de cada una de las bombas de sentinas resulta:
QS=5,75·10-3·1812 = 189,3 m3/h
Y por lo tanto el caudal de cada bomba contraincendios debe ser:
Q≥Qs· 1+ 1
3n
=126,2 m3/h
Esto implica que la capacidad total de las bombas contraincenndios ha de ser
de:
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
46
Qc = Q·n = 126,2·2 = 252,4 m3/h-1
Inferior al mínimo exigido por el LRS. Por lo que se escogerá el valor de 263
m3/h de caudal total de las bombas.
De utilizar únicamente estas bombas como contraincendios, bastaría con que
cada una de ella suministrara un caudal de 132 m3/h. Sin embargo, se ha
decidido utilizar también estas bombas contraincendios para los servicios de
limpieza de cubierta, de tanques y sistema de extinción de incendios por
espuma y la capacidad deberá ser algo mayor que el calculado hasta ahora. En
particular, el estudio que en apartados posteriores se hace sobre el sistema de
espuma concluye que se necesita que la capacidad de estas bombas sea de
148 m3·h -1 y, por lo tanto, esta deberá ser la capacidad finalmente instalada.
Considerando una diferencia de presiones de trabajo de 100 m.c.a., tomando
como referencia la instalación del buque base análoga a la del buque de
proyecto, la potencia eléctrica consumida por cada bomba será de:
PB=ρAD·QB·ΔPB
ηB=
1000·100·9,8·1483600·0,6
·10-3=62 KW
Las características generales de estas bombas se resumen a continuación
• Caudal: 148 m3/h
• Presión de trabajo: 100 m.c.a.
• Rendimiento: 0,6
• Potencia: 62 kW
9.1.2. Bombas contraincendios de emergencia Según lo dispuesto en la Regla 4.3.3 los buques de carga deben estar
provistos de un dispositivo auxiliar para el caso de que un incendio inutilizara
todas las bombas del sistema contraincendios. Este dispositivo ha de ser una
bomba fija de emergencia de accionamiento independiente con capacidad para
suministrar dos chorros de agua que se consideren suficientes.
La capacidad de esta bomba no será inferior al 40% de la capacidad total de
las bombas contraincendios y, en ningún caso inferior a 25 m3/h. Se
considerará, a estos efectos, la capacidad máxima exigida por el SOLAS de
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
47
180 m3/h y no la real de las bombas, que supera este valor. Ésta es la misma
consideración que se ha hecho en el buque base y en otros consultados y por
lo tanto sirve de referencia al respecto.
Por lo tanto:
Qemergencia=0,4·180=72 m3/h
Su potencia, considerando de nuevo los rendimientos antes mencionados y
una diferencia de presiones de trabajo de 100 m.c.a., sería:
PB=ρAD·QB·ΔPB
ηB=
1000·100·9,8·723600·0,6
·10-3=32,4 KW
Finalmente, sus características son:
• Tipo: centrífuga, accionamiento eléctrico alimentado por el generador de
emergencia.
• Caudal: 72 m3/h
• Altura efectiva: 100 m.c.a.
• Potencia demandada: 32,4 kW
9.1.3. Colector contraincendios Según lo establecido por el SOLAS el diámetro del colector deberá ser
suficiente para un caudal de agua de 140 m3·h-1, lo cual equivale a establecer
un diámetro mínimo de:
d=Q·4π·v
=140·4
π·122·60 157 mm
Se tomará, por lo tanto, un diámetro interior mínimo de 157 mm para el colector
principal, que servirá como referencia para adaptarse a la oferta de tubería del
mercado.
9.1.4. Mangueras contraincendios Según lo establecido en la Regla 4 deberán colocarse mangueras a razón de
una cada 30 m de eslora del buque más una de respeto. Esto obliga a disponer
7 mangueras más otra de respeto (sin incluir entre ellas a las exigidas en
Cámara de máquinas o en calderas).
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
48
Estarán dispuestas en lugares bien visibles y tendrán 15 m y un diámetro de 65
mm. Al menos dos chorros de agua procedentes de distintas bocas
contraincendios alcanzarán a cualquier parte del buque normalmente accesible.
Las mangueras de intemperie estarán en cajas metálicas, las de interior se
dispondrán en cajas de madera y las de Cámara de Máquinas sin cajas. Los
acoplamientos de mangueras, bocas contraincendios y boquillas serán de
bronce.
9.1.5. Extintores portátiles Se instalarán 18 extintores de CO2 y 32 de polvo seco que cumplan con los
requisitos establecidos en la Regla 6 del SOLAS y distribuidos de forma que
den cobertura a todas las zonas principales del buque.
Tal y como se menciona más adelante se instalarán extintores de espuma en la
Cámara de Máquinas y en la de la Caldereta de unos 45 l. y 135 l.
respectivamente y cargas de respeto.
9.1.6. Sistema de extinción de incendios por espuma Según lo establecido en el SOLAS en la Regla 60, el buque deberá llevar, a fin
de proteger la zona de cubierta de la zona de carga, un sistema fijo de
extinción de incendios de espuma en cubierta y otro de gas inerte. Es posible,
sin embargo, disponer de un sistema alternativo y equivalente a los
anteriormente comentados, de conformidad con la administración y lo
establecido en la regla 1/5.
El sistema de espuma instalado deberá ser capaz de sufragar un fuego
producido en cualquier punto de la superficie de cubierta y en cualquier tanque
de carga cuando la cubierta correspondiente haya sufrido daños.
Según lo establecido en la regla 61 la solución espumosa deberá tener una
tasa no inferior a la mayor de las siguientes:
a) C1 = 0,6·B·LC, siendo:
C1 (l/min) Caudal 1
B (m) Manga máxima del buque
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
49
Lc (m) Eslora de la zona de carga
Luego C1 = 0,6·32,2-131,6 = 2542,5 l·min-1
b) C2 = 6·A, siendo
C2 (l/min) Caudal 2
A (m2) Sección horizontal del tanque de mayor
sección horizontal
Luego C2 = 6-296,1= 1776,6 l/min
c) C3 = 3·E, siendo
C3 (l/min) Caudal 3
E (m2) Superficie protegida por el mayor cañón
lanzador, encontrándose toda esa superficie a
proa del cañón.
Puede ser estimada en 20,7 m. Por lo que C3 = 3·20,7·32,2 =2003
l/min
El mayor de ellos es 2542,5 l/min que será el que se tome como caudal de
espuma. Se admitirá una mezcla de 3% de espuma y 97% de agua.
Bomba de agua del sistema de extinción de incendios por espuma
Tal y como se mencionó al hablar de las bombas contraincendios, estas
bombas son igualmente utilizadas como bombas de agua del equipo
contraincendios de espuma y, precisamente, esta aplicación es la que
condiciona más notablemente el caudal de las mismas. El caudal de la bomba
de agua para el sistema de espuma de baja expansión, considerando los
caudales anteriormente calculados, será:
Q=0,97·2542,5 l/min = 2392,2 l/min = 143,5 m3/h
Las características de estas bombas fueron detalladas en el apartado de las
bombas contraincendios y son las siguientes:
• Caudal: 148 m3/h
• Presión de trabajo: 100 m.c.a.
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50
• Rendimiento: 0,6
• Potencia: 62 kW
Bomba de espumógeno del equipo de contraincendios de espuma
Siguiendo las mismas consideraciones que las adoptadas para la bomba de
agua, y con una proporción del 3% de espuma, el caudal de esta bomba será
de:
Q = 0,03·2542,5 = 76,28 l/min = 4,58 m3/h
Admitiendo de nuevo una presión de descarga de 100 m.c.a. y un rendimiento
algo inferior, del 60%, la potencia demandada será de:
PB= 4,58·100·9,8·103
3600·0,6·0,95·0,98=2,23 KW
La bomba será de tipo centrífuga.
Tanque de espumógeno
Según lo dispuesto en la Regla 61.4, el concentrado de espuma deberá
abastecer un concentrado de espuma en cantidad suficiente para asegurar, por
lo menos, la generación de espuma durante 20 minutos (considerando que este
buque dispondrá de otro sistema de extinción de gas inerte). Todo ello,
lógicamente, deberá realizarse con los caudales de espuma y agua
anteriormente calculados y por lo tanto su capacidad será la siguiente:
V = Qespumogeno·t = 0,03·2542,5·20 = 1525,5 m3
Este plano puede verse en la cubierta principal en el plano de disposición
general.
Cañones fijos en cubierta y lanzaespumas móviles
Tal y como se ha mencionado anteriormente, el sistema de cañones y
lanzaespumas deberá estar dispuesto de forma que sea capaz de lanzar
espuma sobre la superficie de cubierta de la zona de carga y en el interior de
los tanques cuando la parte de la cubierta haya sufrido daños.
Anteriormente se ha calculado la distancia según la eslora protegida por cada
cañón en 20,7 m, considerando un alcance de los mismos de 35 m. Teniendo
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
51
en cuenta que la eslora de la zona de carga es de 144,4 m, el número mínimo
de cañones a disponer sobre cubierta será de:
Número de cañones=131,620,7
=6,35
Por lo que se dispondrá de 7 cañones fijos en la zona de cubierta de los
tanques de carga.
Según la regla 61.6.1 del SOLAS II-2-D, el caudal mínimo de cada cañón será
el calculado anteriormente como C3 = 2.003 l/min o el 50% de la solución
espumosa máxima C1 = 2.542,5 l/min, cualquiera que sea mayor. Por lo que
cada cañón deberá dar un caudal de 2.003 l/min.
Por su parte, los lanzaespumas deberán disponerse según lo establecido en la
Regla 61.8, de forma que "aseguren flexibilidad de operación en la extinción de
incendios y cubran las zonas que los cañones no puedan alcanzar porque
estén interceptadas". El número mínimo, según la regla, es de cuatro
lanzaespumas con un alcance mínimo de 15 m y una capacidad superior a los
400 l/min. Por lo tanto:
Capacidad de lanzazespumas=L carga
Nº lanzaespumas=32,9 m
Por todo ello, se estima adecuado que la capacidad de cada lanzaespumas sea
de 450 l/min.
Considerando que el colector de contraincendios es parte integrante del
sistema de espuma de cubierta y, según lo establecido en la Regla 61.9, se
dispondrán una serie de válvulas tanto en el colector de espuma como en el de
contraincendios, situadas justo delante de cada cañón, para aislar con ello los
diferentes tramos de dichos colectores en caso de avería.
9.1.7. Sistema contraincendios de la cámara de máquinas Se dispondrán los siguientes equipos de contraincendios para Cámara de
Máquinas:
• Sistema de CO2
• Extintor de espuma
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
52
Sistema de CO2 en cámara de máquinas
Según lo establecido en el SOLAS en su Regla II-2-A-5.2, deberá haber en
Cámara de Máquinas cantidad suficiente de CO2 para liberar, como mínimo, el
mayor de los siguientes volúmenes:
• El 40% del volumen del mayor espacio de máquinas protegido. Estimado
este volumen en unos 6200 m3, ya excluidos los tanques, la maquinaria
y el guardacalor (según la regla) de su interior, el 40% del mismo
corresponde a 2480 m3.
• El 35% del volumen del mayor espacio de máquinas protegido, pero
incluyendo el guardacalor, cuyo volumen puede estimarse en unos 150
m3. Por lo tanto, el volumen a considerar será el 35% de 5850 m3, es
decir 2047,5 m3.
En consecuencia el mínimo volumen de gas a liberar será de 2.480 m3.
Considerando, como se indica en la reglamentación, un volumen específico del
CO2 de 0,56 m3·kg-1 y un peso de cada botella de 45 kg, el número de botellas
a utilizar será de 100.
Por dar un margen de seguridad, se determina llevar 100 botellas de CO2 de 45
kg cada una. El pesado de las mismas se realizará con un equipo de
ultrasonidos para evitar el movimiento de las mismas.
Extintor de espuma en cámara de máquinas
Según lo establecido en la Regla II-2-A-7 deberá haber extintores de espuma
en el espacio de Cámara de Máquinas, de tipo aprobado y 45 l de capacidad.
Se considera que deberán estar distribuidos de forma que, en número
suficiente, "puedan alcanzar cualquier parte de los sistemas de combustible y
de aceite de lubricación a presión, engranajes y otras partes que presentes
riesgo de incendio ."
Dado que la disposición del buque base es muy similar a la del buque de
proyecto y, considerando que en la Cámara de Máquinas, los extintores de
espuma están correctamente dispuestos, se tomará como referencia dicha
disposición. Esta consta de seis extintores de espuma portátiles y un equipo
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
53
extintor aire/espuma que, según lo indicado en las Reglas II-2-A-7.2 y II-2-A-
6.4, deberá tener una lanza que pueda ser conectada al colector
contraincendios con una manguera contraincendios, así como dos tanques
portátiles que contengan 20 l de espumógeno, siendo uno de ellos de respeto.
9.2. Servicios de lastre y sentinas
9.2.1. Servicio de lastre El sistema de lastre del buque de proyecto se encuentra esquematizado en un
plano adjunto. De este servicio se estudiarán los circuitos que lo conforman y
las bombas que requiere. Se distinguirá un servicio de manejo de lastre a proa
de cámara de bombas y otro a popa de la misma.
Servicio de lastre de proa
El buque dispone de catorce tanques de lastre en la zona de carga (seis a cada
banda en los tanques de carga y uno a cada banda en los tanques slop), dos
tanques en cada tolva de cada tanque de carga transversal, un tanque en el
pique de proa y un tanque en cada tanque de carga y slop situado en la tolva
del mamparo longitudinal.
Se dispondrán dos aspiraciones en cada tanque de lastre y sendas bombas
telemandadas desde la cámara de control. Las conexiones de los tanques de
las tolvas del mamparo longitudinal estarán realizadas de forma alternativa con
los tanques de lastre laterales.
Se dispondrán dos bombas centrífugas autoaspirantes en cámara de bombas
de 1.500 m3/h Dado que el volumen total de los tanques especificados es de
18134 m3 (tomando un 2% de margen por hierros en el volumen total del
tanque) se tiene que el tiempo total de lastrado o deslastrado es de 12 horas y
15 minutos (se toma un rendimiento volumétrico de 0,7).
La potencia absorbida por cada bomba de lastre será de:
PB= 1500·30·9,8·1025
3600·0,7=180 KW
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
54
La sección de las tuberías del sistema de lastre se determinarán en función de
la velocidad de circulación del agua de mar por las tuberías, 3 m/s, con lo que
se obtiene una sección interior de 0,138 m2
Se dispondrán dos tuberías de rebose con la descarga a 760 mm sobre la
cubierta. Su diámetro interior será un 25% el determinado para las tuberías de
lastre.
Servicio de lastre de popa
Se dispone de un único tanque de lastre a popa de cámara de bombas, el
tanque de lastre del pique de popa.. Se dispondrá de una bomba idéntica a las
determinadas anteriormente en cámara de máquinas.
Las secciones de las tuberías de lastre y rebose son también idénticas a las ya
determinadas.
9.2.2. Servicio de sentinas Colector de sentinas
De acuerdo con la reglamentación del LRS, y como ya se introdujo en el
estudio del sistema contraincendios, el diámetro del colector principal del
servicio de sentina no deberá ser inferior a:
dm=1,68· L·(B+D)+25=181,4 mm
Se tomará un diámetro de 190 mm ya que tiene que ser mayor.
Ramales secundarios
Si se denota por C la eslora del espacio objeto de estudio, el ramal del circuito
de sentinas deberá tener un diámetro mínimo de:
d=2,15· C(B+D)+25
Para los espacios de cámara de máquinas se obtiene un diámetro mínimo de
94,7 mm. Por lo que dispondrán unos colectores de 100 mm.
Bombas de sentinas
Como ya se indicó en el apartado 9.1. en el que se estudiaba el sistema
contraincendios, el caudal de las bombas de sentinas será de 190 m/h . Si la
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
55
presión de descarga se toma igual a 50 m.c.a. y el rendimiento de la bomba
igual a 0,65 se tiene que la potencia absorbida por cada bomba será de 39,8
kW.
Se dispondrán dos bombas independientes, centrífugas y autoaspirantes de las
características indicadas anteriormente.
Pozos de sentinas
• Cámara de Máquinas
Se dispondrá de un pozo de sentinas a popa de cámara de máquinas y
dos a cada banda y a proa de cámara de máquinas.
• Cámara de Bombas
Se dispondrá de un pozo de sentinas en cada extremo de la cámara, es
decir, dos a proa y dos a popa simétricos y a cada banda.
• Compartimento del Servomotor
Se dispondrán dos aspiraciones en sendos pozos situados a popa del
compartimento, uno a cada banda.
• Caja de Cadenas
Se dispondrá una bomba manual, capaz de aspirar tanto agua como el
fango que arrastre la cadena, fuera de la caja de cadenas. Cabe
resaltarse que se dispondrá de un sistema de limpieza de la cadena
compuesto por una serie de grifos ubicados en el escobén.
Separador de sentinas
Por requerimientos del Marpol 78 (Capítulo 2 Regla 16) se dispondrá un equipo
separador de agua - aceite - combustible tal que las descargas que se efectúen
al mar tengan un contenido en hidrocarburos inferior al 100 p.p.m.
Este separador descargará el agua tratada al mar y el resto de compuestos, los
residuos, los descargará al tanque de lodos.
Se dispondrá también un monitor de descarga de hidrocarburos que mida el
contenido de éstos en el agua tratada.
Dado que el caudal en el colector secundario es de:
QSS=5,75·10-3·1002=57,5 m3/h
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56
Se requiere pues una bomba para alimentar el separador de 60 m3/h y una
potencia de 7,6 kW, habiendo tomado una presión de descarga de 30 m.c.a. y
un rendimiento de la bomba de 0,65.
El separador de sentinas dispondrá de la misma capacidad y una potencia de
17 kW.
Tanque de lodos
Como ya se indicó anteriormente, se dispondrá de un tanque de lodos, ubicado
a proa del pozo de sentinas de popa de cámara de máquinas. A éste verterán
el separador de sentinas, las purificadoras de fuel oil, de gas oil y de aceite.
Su volumen se determinará mediante la siguiente expresión:
V = K1·C·D = 0,01·45·30 = 13,6 m3,
Donde:
• K1 vale 0,01 por tratarse de un buque sin tanques mixtos donde se
purifica el combustible que alimenta el motor principal
• C es el consumo de fuel oil diario en toneladas y
• D es el período máximo de travesía entre puertos en que se pueda
descargar los fangos a tierra (30 días).
En el buque se ha dispuesto de un tanque de lodos de 27 m3 cumpliendo las
exigencias del IMO.
Bomba de descarga de lodos y conexión internacional a tierra
Se dispondrá una bomba de capacidad igual a 13,6 m3·h-1 para descargar los
lodos a tierra a través de la conexión internacional a tierra. Dicha conexión se
encontrará en un colector en cubierta y a ambos costados del buque.
La presión de descarga de la bomba será de 5 bares y el rendimiento de la
misma de 0,6. En función de estos datos se tiene que la potencia absorbida por
la misma es de 3,15 kW.
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57
9.3. Generación de agua dulce
Este servicio fue ya introducido en el estudio del sistema de refrigeración del
agua de cilindros. Un esquema de la instalación se puede apreciar en la figura
del apartado. Se instalarán dos evaporadores, uno principal capaz de generar
10 toneladas al día y otro de reserva capaz de generar 10 toneladas al día.
El consumo diario de los tripulantes se estimará en 3.960 l/dia (180·pax-1·dia-1).
Con lo que queda un margen suficiente para compensar las pérdidas del
sistema de vapor y reponer agua en los circuitos de refrigeración que se
requiera.
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58
10. EQUIPOS DE LOS SERVICIOS DE LA CARGA
El buque dispone de doce (12) tanques de carga simétricos dos a dos respecto
a crujía. Se dispone también de dos tanques slop para el servicio de limpieza
de tanques en los que se prevé su disponibilidad para el transporte de carga.
La capacidad total de los catorce tanques es de 59.346 m3.
10.1. Servicios del bombeo de la carga
El buque está proyectado para transportar cuatro segregaciones, por lo que se
dispondrán 4 bombas para evitar la contaminación cruzada de las cargas
distintas.
Es condición de proyecto el tiempo de descarga, 18 horas. Para ello, se
requerirá que las bombas den un caudal efectivo (sin tener en cuenta el
rendimiento volumétrico de las mismas) de 1500 m3/h, que es el caudal
necesario para cargar/descargar la segregación con mayor porcentaje de
volumen de carga.
Estas bombas serán accionadas por motores eléctricos. Se ha analizado la
opción de instalar turbobombas, aunque para ello se requeriría una instalación
de vapor destinada únicamente a este servicio, con el consiguiente aumento de
presión del sistema y un mayor mantenimiento. El hecho de no requerirse el
calentamiento de la carga ha sido decisivo a la hora de rechazar esta
alternativa.
Los tanques de carga irán provistos de válvulas de presión y vacío que eviten
la rotura del mismo por un exceso de presión o por colapso.
10.2. Sistemas de gas inerte
El buque deberá estar provisto de un sistema de gas inerte para la inertización
de los tanques de carga. Este gas inerte será CO2, suministrado por el
generador de gas inerte que se encuentra situado en el Plano de Disposición
General.
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10.2.1. Ventiladores Atendiendo a las Regla 62.7.1 y 62.3.1, deberán instalarse por lo menos dos
ventiladores, cuya capacidad conjunta no sea inferior al 125% de la capacidad
máxima de régimen de descarga.
La capacidad máxima de descarga es de 6.000 m3/h, por lo que la capacidad
de los ventiladores será 7500 m3/h.
Se instalarán dos ventiladores de igual capacidad, cada uno de ellos tendrá un
caudal de 3.750 m3/h. Admitiendo un rendimiento del 50% y una diferencia de
presiones de 0,1 m.c.a., la potencia absorbida por cada uno de estos
ventiladores será de 2,6 kW contando con las pérdidas en la transmisión y el
rendimiento del motor eléctrico.
10.2.2. Generador autónomo de gas inerte El generador autónomo de gas inerte deberá proporcionar gas inerte sufíciente
durante el proceso de inertización de tanques y mantener una sobrepresión en
los tanques durante la navegación. Las características de este generador,
considerando que debe tener una capacidad de un 125% del caudal de
descarga del las bombas de carga y sus características son las siguientes:
• Caudal 100 m3/h
• Consumo KgFO/h
• Caudal del agua de refrigeración 5,9 m3/h
• Potencia del motor 5,5 kW
10.3. Sistema de limpieza de tanques
El buque está dotado de un equipo de lavado de tanques de carga con agua.
El proceso de limpiado constará de una primera fase de limpieza con agua de
mar y otra posterior con agua dulce caliente.
El agua será impulsada por una de las bombas contraincendios a través un
sistema de tuberías independiente, hasta la cubierta de cada tanque, donde
están dispuestas las tomas para los rociadores de limpieza. Estos rociadores
tienen capacidad de movimiento vertical y de giro, de forma que el agua pueda
acceder a toda la superficie interior de los tanques.
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
60
Tras la limpieza, el agua sucia será bombeada hasta los tanques Slops por
medio de las bombas de carga y a través de las tuberías de descarga, de forma
que se retiren de las mismas los posibles residuos depositados. Desde los
tanques Slops se hace pasar el agua de limpieza a través de las purificadoras,
que separarán así el agua de los hidrocarburos, al tiempo que se controla la
pureza de dicho agua por medio del oleómetro.
El agua ya limpia se expulsará al mar y los hidrocarburos residuales serán
almacenados en los tanques Slops.
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61
11. EQUIPOS DE LOS SERVICIOS DE HABILITACION Y FONDA
11.1. Servicio de agua sanitaria
11.1.1. Tanques de agua dulce Los tanques de agua dulce están situados a popa de la cámara de máquinas,
sobre la tercera plataforma. Para evitar la contaminación con los líquidos de los
tanques colindantes se ha dotado al tanque de un cofferdam. La capacidad
total de los tanques supera los 520 m3.
11.1.2. Tanque hidróforo Para dimensionar el tanque hidróforo se supondrá que el mayor consumo se
produce con la mitad de la tripulación consumiendo 0,1 l/s. Esto supone un
caudal de la bomba de alimentación de 4 m3/h .
La presión diferencial de la bomba ha de ser tal que el agua del tanque
almacén pueda llegar y salir por el servicio más alto, pasando por el tanque
hidróforo. Se dispondrán la bomba y el tanque hidróforo en la tercera
plataforma, con lo que suponiendo una presión de salida del servicio de 15
m.c.a. y una presión en la aspiración de la bomba de 3,3 m.c.a., unas pérdidas
en el circuito de 5 m.c.a. y dado que la altura del último servicio de agua
sanitaria está a 19 metros del tanque, la presión diferencial del tanque será de:
19 + 5 + 15 - 3,3 = 35,7 m.c.a.
Se determinará el volumen del tanque hidróforo como el producto del volumen
del agua que se podría acumular durante seis arrancadas de la bomba de 50
segundos y la relación de presiones de arranque y parada de la bomba,
tomándose un 15% de margen para reservar una zona de decantación en el
tanque:
V=1,15·4
3600·6·50 ·
19+5+15 +1015
=1,25 m3
11.1.3. Bombas de agua dulce sanitaria Se dispondrán dos bombas, una de ellas de reserva, para este servicio. Su
caudal será de 4 m3/h y su diferencia de presiones de trabajo de 50 m.c.a.
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
62
Tomando como rendimiento de la bomba y su accionamiento un 0,60, la
potencia absorbida por la misma será de 0,8 kW.
11.1.4. Calentador de agua dulce sanitaria El calentador será capaz de elevar la temperatura de 3/4 partes del consumo
diario de agua, desde los 20 °C hasta los 60 °C, durante dos horas y con un
factor de simultaneidad de 0,5:
CCADS=34
·22·180·10-3 ·224
·0,5=0,123 m3
11.1.5. Bomba de circulación de agua caliente Se dispondrán dos bombas de 3 m3/h y 50 m.c.a. con un rendimiento de 0,60.
La potencia absorbida por cada bomba será de 0,63 kW. El circuito de agua
caliente será de lazo cerrado para que se disponga en cualquier punto de agua
caliente.
11.2. Servicio de agua destilada
11.2.1. Tanque almacén de agua destilada Los equipos del servicio de agua destilada tienen como misión compensar las
pérdidas que se produzcan en los circuitos de la caldera auxiliar y caldereta de
gases de escape y los circuitos de refrigeración de agua dulce.
Se dispondrá de un tanque almacén de agua destilada con una capacidad de
60 m3.
11.2.2. Tanque hidróforo Se dispondrá de un tanque hidróforo de 2 m3 de capacidad.
11.2.3. Bombas de agua destilada Se instalarán dos bombas, una de ellas de reserva, para el servicio de agua
destilada. Su caudal será de 3 m3/h y su diferencia de presiones de 50 m.c.a.,
consumiendo una potencia de 0,63 kW.
11.2.4. Equipos de potabilización de agua destilada Se dispondrán dos potabilizadoras a bordo de 500 l/h de capacidad.
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63
11.3. Servicio de aguas fecales
Se dispondrá de una planta de tratamiento de aguas residuales. La capacidad
de dicha planta será de 2.000 l/h.
11.4. Servicio de aire acondicionado
11.4.1. Compresor de aire acondicionado Se supondrá que el caudal de aire necesario por persona es de 1000
m3·h-1·pax-1, con lo que se requerirá un caudal total de 22.000 m3/h. Para la
determinación del equipo se aire acondicionado se supondrá que la
temperatura exterior es de 40 °C y la interior es de 22 °C. Dado que la
capacidad térmica del aire es de 0,31 kCal·kg-1ºC-1, el calor que cede el aire es
de:
QAC = 22.000-1,2 -0,31 -(40 -22) =147.312 kCal·h-1
Se elige un equipo de aire acondicionado con un compresor de Freón - 22 de
una única etapa y funcionará entre 15 °C y 40 °C, el trabajo será de 3,49 kCal-
kg-1 y el calor absorbido de 29,69 kcal·kg-1 (datos del diagrama T-S).
La masa de Freón necesaria en el circuito es de:
mFREON=14731229,69
=4962 kg/h
La potencia del compresor será:
P=3,49·4962860·0,8
=25,2 kW
11.4.2. Bomba de circulación Si el agua de mar tiene unas temperaturas de entrada y salida de 32 °C y 36
°C, respectivamente, y puesto que en el enfriamiento y condensación del Freón
se absorben 33,18 kCal/h, el agua deberá extraer:
QAMAC =4.962·33,18 = 164.639 kCal/h
Se requieren pues 40 m3/h de agua de mar para evacuar dicho calor. Se
dispondrán dos bombas de agua de mar de dicho caudal para el sistema de
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64
aire acondicionado. Su consumo será de 6,7 kW, tomando como diferencia de
presiones 4 kg/m2.
11.4.3. Ventiladores Suponiendo un salto de presión de 65 mm.c.a y un rendimiento del equipo de
0,6, la potencia absorbida por el ventilador será de:
PVAC=1000·22·65·10-3·9,8·1000
3600·0,6·10-3
Donde se han supuesto las necesidades de aire por tripulante de 1000 m3/h.
11.4.4. Calefacción El servicio de calefacción se realizará a través de un intercambiador de calor
aire -vapor. Este servicio fue estudiado con anterioridad en el apartado 2.
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12. EQUIPOS DE GOBIERNO
12.1. Servomotor
Se dispondrá de un servomotor accionado por dos bombas hidráulicas. Su
dimensionamiento fue determinado con detenimiento en el Cuaderno 5,
Predicción de Potencia. Diseño del Timón y del Propulsor.
Se dispondrá un servomotor electrohidráulico de 4 pistones accionado por dos
bombas hidráulicas cuyo consumo será de 43,2 kW. Este servomotor será
capaz de girar el timón de 35° a una banda a 35° a la banda opuesta en, como
máximo, 28 segundos en la condición de plena carga y a la velocidad de
pruebas.
El control del servomotor será eléctrico y tendrá duplicidad de sistemas. El
servomotor deberá poder ser accionado manualmente en caso de emergencia
operando sobre las electroválvulas del sistema hidráulico.
Deberá cumplir las normativas del IMO respecto a servomotores.
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66
13. TALLERES Y PAÑOLES DE LA CÁMARA DE MAQUINAS
Estarán provistos de los siguientes medios:
• Banco de trabajo
• Un torno de 2000 mm e.p. y 250 mm de diámetro máximo
• Un taladro vertical para brocas de hasta 32 mm de diámetro
• Una fresadora
• Una esmeriladora de dos muelas de 250 mm de diámetro
• Un grupo de soldadura por arco de 200 A
• Un banco de prueba de inyectores
• Medios aptos para pruebas de lámparas, motores, etc.
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15. APARATOS DE ELEVACION Y MANIOBRA
15.1. Grúa del motor principal
Para el manejo de pistones y elementos del motor principal, MAN B&W
recomienda la instalación de una grúa doble de las siguientes características:
• 2-3 toneladas de capacidad
• 3 m/s de velocidad
15.2. Pórtico de la cámara de máquinas
Se utilizará para el manejo de diferentes piezas. Se dispondrá de un pórtico de
5 toneladas de capacidad y una velocidad de 3 m/s.
La grúa está situada en la tercera plataforma y colocada de manera que sea
posible acceder a las plataformas inferiores con ella.
15.3. Grúa para extraer material de cámara de máquinas
Se dispondrá una grúa entre las superestructuras para la extracción de material
de cámara de máquinas. Deberá ser capaz de elevar 3,5 toneladas a una
velocidad de 4 m/min.
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16. EQUIPO DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACION
Se dispondrán a bordo los aparatos y máquinas herramientas necesarias para
el correcto mantenimiento de los distintos equipos y servicios instalados a
bordo. Los elementos del taller se instalarán en cámara de máquinas y estarán
compuestos por las siguientes máquinas:
• Un torno eléctrico con una distancia entre centros de 1500 mm.
• Un taladro eléctrico vertical para brocas de 32 mm de diámetro.
• Una amoladora doble accionada eléctricamente.
• Un equipo de soldadura eléctrica de 250 amperios con todos sus
aparejos.
• Un equipo portátil de oxiacetileno para soldadura y corte por llama.
• Un equipo para prueba de inyectores con soportes banco con bomba
manual.
• Una rectificadora de asiento de válvula.
• Un cuadro para pruebas eléctricas de lámparas, fusibles y pequeños
aparatos.
Además se dispondrá un almacén general de repuestos en cámara de
máquinas, así como un dispositivo de almacenamiento especial de grandes
elementos de respeto del equipo de fondeo y amarre.
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69
17. LINEA DE EJES
17.1. Eje intermedio
Se dispone de un eje intermedio cuyo diámetro mínimo viene fijado en la Pt. 5
Ch. 6,3 del LRS según la siguiente expresión:
D=F·k·PR
·560
σ+1603
Donde:
• F un coeficiente que depende del tipo de propulsión, para instalaciones
diesel tiene un valor de 90,5.
• k un coeficiente que depende del tipo de unión entre línea de ejes y
motor. En nuestro caso 1.
• P la potencia al eje en KW (11135 kW)
• R las r.p.m. del motor (113 rpm)
• s la tensión de rotura del acero en kgf/mm2 (600 kgf/mm2)
Sustituyendo obtenemos 378 mm. Daremos un pequeño margen y
diseñaremos el eje con un diámetro de 400 mm.
17.2. Eje de cola
A continuación se dispone de un eje de cola cuyo diámetro mínimo viene fijado
también en la Pt. 5 Ch. 6,3 del LRS según la siguiente expresión:
D=1,1·F·PR
·560
σ+1603
Donde:
• F un coeficiente que depende del tipo de propulsión, para instalaciones
diesel tiene un valor de 90,5.
• k un coeficiente que depende del tipo de unión entre línea de ejes y
motor. En nuestro caso 1.
• P la potencia al eje en KW (11135 kW)
• R las r.p.m. del motor (113 rpm)
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
70
• s la tensión de rotura del acero en kgf/mm2 (600 kgf/mm2)
Sustituyendo obtenemos 415 mm. De la misma manera que con el ee
intermedio, daremos un pequeño margen y diseñaremos el eje con un diámetro
de 450 mm.
La longitud del eje intermedio es de 5,5 m y la del eje de cola es de 7,2 m. Se
dispone de un margen de un metro para la extracción del eje de cola por
cámara de máquinas.
Planta propulsora y Juan José Moreno González cámara de máquinas Guillermo Murillo Ibáñez
71
REFERENCIAS
- Rules and Regulations of Lloyd’s Register of Shipping
- “Introducción al diseño de cámaras de máquinas”. D. Alvaro Zurita Saez de
Navarrete. Publicaciones E.T.S.I.N.
- Convenio SOLAS. O.M.I.
- Convenio MARPOL. O.M.I.
- Código SSCI (Sistemas de seguridad contra incendios). O.M.I.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 8: Pesos y centro de gravedad del buque en rosca
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION ........................................................................................... 3 2. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL ACERO ......................................... 4
2.1 Peso longitudinal del acero. Método de Aldwinckle .................................. 4 2.2 Pesos locales del acero ............................................................................ 7 2.3 Peso total del acero .................................................................................. 7
3. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO Y LA HABILITACION...... 8 4. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DE LA MAQUINARIA .......................... 10 5. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD EN ROSCA ......................................... 11 ANEXO. CURVAS DE LOS PESOS ................................................................ 12 REFERENCIAS ................................................................................................ 17
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
3
1. INTRODUCCION
La determinación del peso en rosca a estas alturas del proyecto solo puede
hacerse de forma estimativa, siendo su valor real definitivo el que se calcula en
la prueba de estabilidad del buque.
Dividiremos el peso en rosca en tres partidas: peso del acero, peso de la
maquinaria y peso del equipo y la habilitación.
El peso de la maquinaria y el peso del equipo y la habilitación se calculará por
extrapolación de los datos del buque base. Cada una de estas partidas será
desglosada en elementos indicando la posición del centro de gravedad de cada
uno.
La determinación del peso del acero resulta más complicada, ya que el
desconocimiento de las regiones de proa y popa, en lo que se refiere a su
estructura, conlleva realizar estimaciones basadas en datos del buque base
que pueden introducir errores en el resultado final. Por esta razón se debe
realizar este cálculo utilizando otro método.
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
4
2. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL ACERO
El peso del acero se dividirá a su vez en dos partidas: peso longitudinal del
acero y peso local del acero. La primera partida comprende la distribución
longitudinal del acero continuo y la distribución longitudinal del acero
transversal. Estos dos términos se desarrollarán por el método desarrollado por
Aldwinckle, que es el método recomendado por el Lloyd’s Register of Shipping.
La segunda partida comprende el peso del resto de elementos estructurales
que no se contemplan en la primera partida.
2.1 Peso longitudinal del acero. Método de Aldwinckle
Como se explicó en el apartado anterior el método de Aldwinckle realiza una
distinción en la distribución longitudinal del acero: distribución contínua y
distribución restante.
La distribución del peso de la estructura longitudinal continua del acero del
buque en t·m-1 se define el peso en las secciones del buque como:
Wl(r) = Al(r) · Wl(10) (En t·m-1)
Donde Wl(10) es el peso de la estructura continua de la sección media por
unidad de longitud (en T·m-1) y Al(r) es un coeficiente definido para cada
sección r-ésima del buque mediante la siguiente expresión:
Al r = Kg(r)m(r)
Donde Kg(r) es la relación entre el perímetro de la sección r-ésima y la sección
media y m(r) es un coeficiente que depende del tipo de buque y sus valores se
dan en la tabla 2.1.1.
Para la determinación de la distribución del acero transversal en t·m-1, el
método de Aldwinckle propone unas expresiones muy similares a las detalladas
anteriormente:
Wr(r) = Ar(r) · Wr(10) (En t·m-1)
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
5
Donde Wr(10) es el peso de la estructura transversal de la sección media por
unidad de longitud (en t·m-1) y Ar(r) es un coeficiente definido para cada sección
r-ésima del buque mediante la siguiente expresión:
Ar r = Kg'(r)p(r)
Donde Kg’(r) es la relación entre el perímetro de la sección r-ésima y la sección
media y p(r) es un coeficiente que depende del tipo de buque en la tabla 2.1.1.
r Abscisa (m) m(r) p(r) -1 2,1675 3,30 0,50 0 0 3,30 0,50 1 8,67 3,30 0,65 2 17,34 2,67 0,78 3 26,01 2,21 0,94 4 34,68 1,60 0,99 5 43,35 1,29 1,00 6 52,02 1,00 1,00 7 60,69 1,00 1,00 8 69,36 1,00 1,00 9 78,03 1,00 1,00
10 86,7 1,00 1,00 11 95,37 1,00 1,00 12 104,04 1,00 1,00 13 112,71 1,00 1,00 14 121,38 7,00 1,00 15 130,05 6,77 0,99 16 138,72 6,00 0,94 17 147,39 4,67 0,88 18 156,06 3,31 0,78 19 164,73 2,36 0,65 20 173,4 1,88 0,50 21 182,07 1,50 0,50
Tabla 2.1.1. Coeficientes m(r) y p(r)
De un buque con una estructura muy similar a la mostrada en nuestro cuaderno 6 (Resistencia estructural) hemos obtenido los datos Wl(10) y Wr(10) con valores 28,6 t·m-1 y 15,1 t·m-1 respectivamente.
Aplicando el método explicado a los datos de proyecto obtenemos los siguientes datos:
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6
Tabla 2.1.2: Método de Aldwinkle
El peso total se calcula por el método de Simpson (en la tabla f es el factor de Simpson). El peso del acero longitudinal obtenido es de 6537.56 t. El centro de gravedad del peso longitudinal del acero viene dado por las coordenadas:
X= 82,93 m Z=9.61 m
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7
2.2 Pesos locales del acero
El peso obtenido anteriormente no incluye elementos estructurales propios del
buque tales como mamparos y superestructuras que también deben ser
estimados. Para ello se han tenido en cuenta los pesos de estos elementos en
un buque del mismo tipo y de dimensiones semejantes y las dimensiones de
elementos en ambos buques. Las unidades de los pesos serán las toneladas,
los momentos en toneladas metro y las distancias en metros.
El peso del acero local suma 2441,5 toneladas y su centro de gravedad está
situado en el punto de coordenadas:
X= 65,24 m Z=11,08 m
2.3 Peso total del acero
A los anteriores pesos calculados hay que añadir el peso de la soldadura de elementos estructurales, que según el método utilizado representa aproximadamente el 1% del peso calculado (89,8 t).
El peso total del acero es 9069,4 t. Las coordenadas del centro de gravedad son:
XG acero= 78.12 m ZG acero= 10.01m
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3. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO Y LA HABILITACION
La determinación del peso del equipo y la habilitación se hará de una forma
más idónea, ya que en este caso se conoce el desglose de elementos de esta
partida de peso en rosca gracias al proyecto PR-147 en el que figuran los
pesos de los elementos de un buque base y que han sido utilizados como base
para calcular los del presente proyecto.
En la presente tabla se presenta el desglose de pesos de la partida de Equipo y
Habilitación. También se muestra la posición del centro de gravedad y los
momentos de primer orden para calcular a continuación el centro de gravedad
del conjunto. Como siempre, las unidades de los pesos serán las toneladas, los
momentos en toneladas metro y las distancias en metros.
Tabla 3.1.: Desglose de pesos del equipo y la habilitación
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
9
El peso del equipo y habilitación suma un total de 849.5 t. El centro de
gravedad se obtiene dividiendo la suma de los momentos de primer orden por
el peso calculado dando como resultado:
XG= 75 m ZG= 18.21 m
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
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4. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD DE LA MAQUINARIA
Realizaremos el estudio del peso de la maquinaria de la misma manera que se
han realizado los cálculos de los pesos de habilitación y equipo.
Sin embargo hay diferentes partidas dentro del peso de la maquinaria que no
son conocidas por lo que habrá que estimarlo y lo haremos suponiendo que el
peso de estos elementos representa el 5% de los elementos restantes.
En la tabla se presentan desglosados los pesos de los elementos considerados
y sus centros de gravedad. Como siempre, las unidades de los pesos serán las
toneladas, los momentos en toneladas metro y las distancias en metros.
Tabla 4.1: Pesos y centros de gravedad de los elementos de la maquinaria
Con estos datos obtenemos los siguientes resultados:
Peso total de la maquinaria: 920.85 t
Coordenadas del centro de gravedad de la maquinaria:
XG= 21,7 m ZG= 9,52 m
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5. PESO Y CENTRO DE GRAVEDAD EN ROSCA
Ahora el problema se reduce a operar con las cifras obtenidas anteriormente.
Como resultado se obtiene:
Peso en rosca: 10749,5 t
Coordenadas del centro de gravedad:
XG= 73.04 m ZG= 10.62 m
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12
ANEXO. CURVAS DE LOS PESOS
Las curvas de los pesos han sido obtenidas mediante el programa FORAN con
el módulo LOAD seleccionando el método de obtención de peso en rosca del
Lloyd’s Register.
El programa facilita las curvas introduciendo el peso en rosca del buque y su
centro de gravedad y descontando de él el conjunto de pesos locales utilizando
el método usado para llegar a las conclusiones obtenidas.
El proceso que realiza el software es por lo tanto el inverso, recibe un input que
es el resultad final (peso y centro de gravedad) y va descontando ítems. Por
ellos las curvas no se corresponderán exactamente a los datos obtenidos
anteriormente. FORAN soluciona esta diferencia agregando una distribución de
pesos denominados “pesos restantes” que también se representa a
continuación.
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
13
Figura A1: Distribución del peso continuo
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
14
Figura A2: Distribución de los pesos locales
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
15
Figura A3: Distribución de los pesos restantes
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
16
Figura A4: Distribución del peso en rosca
Estimación del peso en rosca Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
17
REFERENCIAS
1 “Desplazamiento. Cálculo iterativo del peso en rosca y peso muerto”. Manuel
Meizoso Fernández, José Luis García Garcés. Departamento de publicaciones
de la E.T.S.I. Navales, junio 2000.
2 “El proyecto básico del buque mercante”. R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M.A.
Meizoso. F.E.I.N., Madrid, 1997
3 “Rules and Regulations for the Classification of Ships”. Lloyd’s Register of
Shipping. Julio de 2006
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 9: Situaciones de carga. Estabilidad del buque intacto y resistencia longitudinal. Estabilidad en averías
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES
Proyecto nº 1687
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION ........................................................................................... 4
2. ESTABILIDAD INTACTA DE LAS SITUACIONES DE CARGA ..................... 5
2.1 Situaciones de carga a estudiar ................................................................ 5
2.2. Criterios generales recomendados .......................................................... 6
2.3. Correcciones por superficie libre .............................................................. 7
2.4. Efecto de viento y balance intensos ......................................................... 8
2.5. Calados mínimos y asientos máximos ................................................... 10
3. RESUMEN DE LOS RESULTADOS ESTABILIDAD INTACTA .................... 11
4. RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE LA RESISTENCIA LONGITUDINAL ......................................................................................................................... 15
5. ESTABILIDAD EN AVERIAS ........................................................................ 18
5.1. Reglamentación ..................................................................................... 18
5.2. Criterios de estabilidad en averías ......................................................... 19
5.3. Averías estudiadas ................................................................................. 20
5.4. Resumen de los resultados del estudio de estabilidad en averías ......... 23
5.4.1. 100% Carga, 100% consumos. ....................................................... 23
5.4.2. 100% Carga, 66% consumos. ......................................................... 24
5.4.3. 100% Carga, 33% consumos. ......................................................... 25
5.4.4. 100% Carga, 10% consumos. ......................................................... 26
5.4.5. 0% Carga, 100% consumos. ........................................................... 27
5.4.6. 0% Carga, 66% consumos. ............................................................. 28
5.4.7. 0% Carga, 33% consumos. ............................................................. 29
5.4.8. 0% Carga, 10% consumos. ............................................................. 30
5.4.9. Lastre IMO (100% lastre, 0% carga, 0% consumos) ....................... 31
5.5 Conclusiones........................................................................................... 32
ANEXO I: SITUACIONES DE CARGA ............................................................. 33
AI.1. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS ................ 34
AI.2. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS .................. 38
AI.3. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS .................. 42
AI.4. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS .................. 46
AI.5. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS .................... 50
AI.6. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS ...................... 54
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
3
AI.7. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS ...................... 58
AI.8. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS ...................... 62
AI.9. BUQUE EN SITUACIÓN DE CARGA DE LASTRE IMO ..................... 66
ANEXO II: RESISTENCIA LONGITUDINAL..................................................... 70
AII.1. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS ............... 71
AII.2. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS ................. 79
AII.3. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS ................. 87
AII.4. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS ................. 95
AII.5. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS ................. 103
AII.6. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS ................... 111
AII.7. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS ................... 119
AII.8. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS ................... 127
AII.9. BUQUE EN CONDICION DE LASTRE IMO ..................................... 135
ANEXO III: AVERIAS CON EL BUQUE EN SITUACION DE PLENA CARGA SALIDA .......................................................................................................... 143
REFERENCIAS .............................................................................................. 186
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
4
1. INTRODUCCION
El objeto este cuaderno es analizar el comportamiento del buque ante
diferentes situaciones de carga a las que, con cierta probabilidad, pueda estar
sometido un buque de sus características. Para ello se ha estudiado la
estabilidad del buque y su resistencia longitudinal en diferentes situaciones de
carga, verificando en cada una de ellas, que la respuesta del buque es
adecuada de acuerdo con los criterios que más adelante se especificarán y
recogidos en la legislación vigente aplicable.
Adicionalmente se ha realizado un estudio de la estabilidad del buque en
diversas situaciones de avería, siguiendo para ello los criterios establecidos en
el convenio MARPOL 73/78.
En resumen, los cálculos efectuados son los siguientes:
• Condiciones de equilibrio en cada condición de carga en estudio y
verificación de la estabilidad del buque intacto para cada condición de
carga.
• Estudio de la resistencia longitudinal con la obtención de los valores
máximos y mínimos de los momentos flectores y los esfuerzos
cortantes.
• Estudio de las condiciones de equilibrio del buque después de una
avería y comprobación de estabilidad del buque después de averías
teniendo en cuenta criterios exigidos por el MARPOL.
Para la obtención de todos estos cálculos se ha utilizado el programa FORAN,
concretamente el módulo LOAD para los cálculos relativos a las situaciones de
carga, la estabilidad y la resistencia longitudinal y el módulo FLOOD para los
cálculos relativos a la estabilidad en averías.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
5
2. ESTABILIDAD INTACTA DE LAS SITUACIONES DE CARGA
En este aparado se recoge el proceso de cálculo que se seguirá para el
análisis de las situaciones de carga.
Para los cálculos de estabilidad del buque intacto, se siguen los criterios
exigidos por la administración española que se recogen en la Resolución A.749
o Código de Estabilidad sin avería para todos los tipos de buques regidos por
los instrumentos de la OMI (aprobada el 4 de Noviembre de 1993).
2.1 Situaciones de carga a estudiar
Según la resolución A.749, las condiciones de carga reglamentarias son las
siguientes:
• Buque en la condición de salida a plena carga, distribuida ésta de forma
homogénea en todos los espacios de carga y con la totalidad de
provisiones y combustible.
• Buque en la condición de llegada a plena carga, distribuida ésta de
forma homogénea en todos los espacios de carga y con el 10% de
provisiones y combustible.
• Buque en la condición de salida en lastre, sin carga, pero con la totalidad
de provisiones y combustible.
• Buque en la condición de llegada en lastre, sin carga, y con el 10% de
provisiones y combustible.
Adicionalmente se estudiarán otras condiciones de carga que se han creído
convenientes, de acuerdo con las características específicas del buque de
proyecto y que se exponen a continuación:
• Buque en condición de lastre IMO, en la que se considera únicamente el
peso del buque en rosca y el peso de los tanques de lastre llenos al
100%.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
6
• Buque en la condición de plena carga con dos tercios de los consumos,
distribuida la carga de forma homogénea en todos los espacios de carga
y con el 66% de provisiones y combustible.
• Buque en la condición de plena carga con un tercio de los consumos,
distribuida la carga de forma homogénea en todos los espacios de carga
y con el 33% de provisiones y combustible.
• Buque en la condición de lastre con dos tercios de los consumos, sin
carga, pero con de 66% de provisiones y combustible.
• Buque en la condición de lastre con un tercio de los consumos, sin
carga, pero con de 33% de provisiones y combustible.
Conviene añadir que en todas las situaciones de carga excepto en la de lastre
IMO se ha añadido el peso de la tripulación, los pertrechos con la posición y los
pesos que se indican en cada caso por ser todos ellos parte del peso muerto.
En las condiciones distintas a las de salida (con parte de los consumos) se ha
considerado que parte de estos consumos llenan los tanques diarios y de
sedimentación y el resto se reparten en los tanques almacén evitando que
haya un gran número de espacios sin llenar.
El reglamento de Lloyd’s Register of Shipping (Common Structutal Rules,
Section 8, 1.1.2 – Loading manual) exige otras condiciones que deben ser
reflejadas en el manual de las condiciones de carga. Entre ellas hay
condiciones de carga significativas del proceso de carga del buque y de
inspección de la hélice, sin embargo, este apartado de las reglas no impone
que se cumpla ningún criterio específico por lo que no se ve la necesidad de
añadir más condiciones de carga al documento haciéndolo así excesivamente
amplio.
2.2. Criterios generales recomendados
El apartado 3.1.2 de la Resolución A.749 establece los criterios generales que
deben cumplir los buques de pasaje y de carga:
• El área bajo la curva de brazos adrizantes (GZ) no será inferior a 0,055
m·rad hasta un ángulo de escora de 30º.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
7
• El área bajo la curva de brazos adrizantes (GZ) no será inferior a 0,09
m·rad hasta un ángulo de escora de 40º, o hasta el ángulo límite de
inundación si es inferior a 40º.
• El área bajo la curva de brazos adrizantes entre 30º y 40º, o entre 30º y
el ángulo límite si éste es inferior a 40º, no será inferior a 0,03 m·rad.
• El brazo adrizante GZ será cómo mínimo de 0,20 m para ángulos de
escora igual o superiores a 30º.
• El brazo adrizante máximo corresponderá a un ángulo de escora
preferiblemente superior a 30 º pero no inferior a 25º.
• La altura metacéntrica inicial GM0, corregida por superficie libre medida
a un ángulo de 0º, no será inferior a 0,15 m.
2.3. Correcciones por superficie libre
Es bien conocido lo negativo que resulta para la estabilidad del buque el efecto
de la superficie libre de los líquidos contenidos en tanques. A continuación se
describe la modelización del efecto de la superficie libre propuesta por la
Resolución.
Para todas las Condiciones de Carga, la altura metacéntrica inicial GM se
corregirá por el efecto de la superficie libre de los líquidos contenidos en
tanques mediante la expresión:
( )∆
ρICorrección ii
GM∑ ⋅
=
Siendo:
• Ii: Inercia de la superficie libre del tanque i en m4, respecto al eje de giro
del mismo.
• ρi: Densidad del líquido contenido en el tanque i en T/m3.
• D: Desplazamiento del buque en toneladas T.
De aquí se obtiene la altura metacéntrica inicial corregida:
GM0 CorrecciónGMGM −=
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
8
Se deberán corregir por superficie libre los tanques que presentan superficie
libre durante todo el intervalo de la situación de carga en estudio.
En el caso de tanques de líquidos consumibles nominalmente llenos (igual o
superior al 98% de su capacidad), la pareja de tanques simétricos o un sólo
tanque central, por cada consumo que presenten una mayor superficie libre a
30º y un 50% de su volumen, para prever las situaciones intermedias de
consumo entre una condición de carga y la siguiente.
Por otra parte, para todas las Condiciones de Carga, los valores de la curva de
brazos adrizantes (GZ) se corregirán para todos los tanques y para cada
ángulo de escora, por el efecto de las superficies libres de los tanques, según
la opción de corrección real y trimado libre:
Por tanto, para cada ángulo de escora, se obtiene la curva de brazos
adrizantes corregidos:
GZCorregido CorrecciónGZGZ −=
( )D
MCorrección ifs∑=
2.4. Efecto de viento y balance intensos
El proceso de cálculo, que demuestra la aptitud del buque para resistir los
efectos combinados del viento de través y del balance respecto de cada
condición de carga, es el siguiente:
- Se somete al buque a la presión de un peso constante que actúe
perpendicularmente al plano de crujía, lo que dará como resultado el
correspondiente brazo escorante (lw1).
- Se supondrá que a partir del ángulo de equilibrio resultante (θ 0) el buque
se balancea por la acción de las olas hasta alcanzar un ángulo de
balance a barlovento (θ 1).
- A continuación se someterá al buque a la presión de una ráfaga de
viento que dará como resultante el correspondiente brazo escorante
(lw2).
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
9
- En estas condiciones el área B de la figura 2.1.4.1 debe ser igual o
superior al área A.
Figura 2.1.4.1: Criterio del viento
El cálculo de los brazos escorantes debido al viento constante y al racheado,
serán constantes para todos los ángulos de inclinación y se calcularán de
acuerdo con la Resolución de la forma siguiente:
∆
ZAplw1
⋅⋅=
12 lw1,5lw ⋅=
Donde:
- p : 0.0514 t/m2
- A : Área proyectada por encima de la flotación en m2
- Z : Distancia entre el centro de gravedad de A y T/2 en metros
- D: Desplazamiento en toneladas
El ángulo de escora provocado por un viento constante, 0θ , no será mayor de
16º o el 80% del ángulo de inmersión de la cubierta si éste valor es menor.
El ángulo de balance a barlovento debido a la acción de las olas, se obtiene de
acuerdo con la siguiente fórmula:
srxxk109θ 211 ⋅⋅⋅⋅⋅=
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
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Siendo:
- x1 : Factor tabulado en función de la manga y el calado.
- x2 : Factor tabulado en función del coeficiente de bloque.
- k : Factor igual a 1.0, buque sin quillas de balance.
- s : Factor tabulado en función del período de balance.
- T
OG0,60,73:r ⋅+ , siendo OG la distancia entre el centro de gravedad y
la flotación (positivo si queda el centro de gravedad por encima), y T el
calado de trazado, ambas distancias en metros
- Periodo de balance: GM
Bc2 ⋅⋅, siendo B la manga, GM la altura
metacéntrica corregida por superficies libres
- 100L
0.043TB
0.0230.373c ⋅−⋅+=
El ángulo 2θ será el menor entre el ángulo límite de inundación progresiva y
50º.
2.5. Calados mínimos y asientos máximos
Según lo establecido por el MARPOL, los calados y trimados del buque, en
cualquier situación de carga, deberán ser los siguientes:
- El calado medio no deberá ser inferior al valor siguiente:
Tm= 2 + 0,02 ·LPP = 5,47 m
- El asiento máximo asociado a dicho calado no será superior al 1,5% de
la eslora entre perpendiculares 2,6 m.
- El calado en la perpendicular de popa no será inferior al que se requiere
para que la inmersión de la hélice sea completa. No hay necesidad de
comprobar este punto, ya que en el cuaderno 5 se proyectó la hélice
teniendo en cuenta el calado mínimo de todas las situaciones de carga y
la altura de la línea de ejes, que es invariable.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
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3. RESUMEN DE LOS RESULTADOS ESTABILIDAD INTACTA
A continuación se presenta el resumen de los resultados obtenidos siguiendo
los cálculos explicados en los párrafos anteriores. En este resumen se
especifica el cumplimiento de los requisitos explicados en el apartado 2 para
cada situación definida en el apartado 1.
Para cada condición de carga se proporcionará la siguiente información que
figura en el anexo correspondiente:
- Características de la Condición de Carga a estudiar incluyendo el
desglose de peso muerto que la define y la distribución de las cargas
líquidas.
- Características generales de la posición de equilibrio resultante.
- Altura metacéntrica inicial y sus correcciones.
- Curvas de brazos de estabilidad estática y dinámica corregidas.
- Comprobación del criterio de viento y balance intensos.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
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BUQUE EN LASTRE BUQUE A PLENA CARGA LASTRE IMO
LLEGADA 1/3 DE
CONSUMOS 2/3 DE
CONSUMOS SALIDA LLEGADA 1/3 DE CONSUMOS
2/3 DE CONSUMOS SALIDA
CALADO EN LA PERPENDICULAR DE POPA (m)
6,62 7,02 7,39 8,00 12,02 11,66 11,58 11,32 6,43
CALADO EN LA PERPENDICULAR DE PROA (m)
6,51 6,31 6,11 5,79 11,35 11,29 11,12 11,21 6,60
CALADO MEDIO (m) 6,56 6,66 6,75 6,89 11,68 11,48 11,35 11,26 5,52
ASIENTO (m) 0,11 0,71 1,28 2,21 0,67 0,37 0,46 0,11 -0,18 M1CT (t) 494,40 499,20 503,80 512,00 615,00 599,50 595,90 586,20 492,30
ANGULO DE ESCORA 0º 0º 0º 0º 0º 0º 0º 0º 0º
KG (m) 8,02 8,10 8,22 8,35 9,79 9,81 10,08 10,19 7,99 KB (m) 3,39 3,45 3,50 3,59 6,06 5,95 5,88 5,83 3,37 GM (m) 7,81 7,64 7,46 7,23 3,57 3,52 3,26 3,13 7,87 GMC (m) 7,59 7,40 7,14 7,23 3,46 3,37 3,07 3,13 7,87 KM (m) 15,83 15,74 15,67 15,59 13,36 13,34 13,34 13,32 15,86
ANGULO DEL MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 47,1º 46,6º 46,1º 45,6º 35,3º 35,7º 35,3º 35,2º 47,1º
MAXIMO GZ ENTRE 30º- 50º (m) 4,61 4,57 4,51 4,43 1,65 1,70 1,59 1,55 4,70
ESTABILIDAD DINAMICA
0º - 30º (mm·rad) 889,50 874,70 858,70 837,50 418,70 416,40 382,70 366,30 926,30
0º - 40º (mm·rad) 1605,30 1585,50 1562,20 1531,90 702,80 709,50 655,90 632,40 1657,90
30º - 40º (mm·rad) 715,80 710,90 703,50 694,40 284,00 293,10 273,10 266,10 731,50
Tabla 3.1.: Estabilidad estática y dinámica del buque intacto
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
13
BUQUE EN LASTRE BUQUE A PLENA CARGA LASTRE
IMO
LLEGADA 1/3 DE CONSUMOS
2/3 DE CONSUMOS SALIDA LLEGADA 1/3 DE
CONSUMOS 2/3 DE
CONSUMOS SALIDA
AREA A (grad·m) 28,97 27,955 26,945 26,37 10,595 10,079 8,685 8,363 31,041 AREA B (grad·m) 134,07 132,64 130,76 128,35 52,70 53,56 49,10 47,14 137,90 ANGULO DE ESCORA 0,57º 0,57º 0,57º 0,58º 0,35º 0,38º 0,43º 0,47º 0,54º
ANGULO DE BALANCE 23,26º 23,11º 22,97º 23,06º 20,17º 19,9º 19,44º 19,60º 23,47º
ANGULO LIMITE 50º 50º 50º 50º 50º 50º 50º 50º 50º
BRAZO ADRIZANTE
CON VIENTO
CONSTANTE (m) 0,05 0,05 0,05 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,05
AREA EXPUESTA
AL VIENTO (m 2) 2385,89 2371,93 2360,04 2342,10 1506,06 1542,69 1564,59 1580,03 2391,88
ALTURA DEL CENTRO
DE GRAVEDAD DEL
AREA (m) 14,31 14,36 14,39 14,44 17,34 17,21 17,13 17,07 14,29
Tabla 3.2.: Cálculos relativos al criterio del viento
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
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BUQUE EN LASTRE BUQUE A PLENA CARGA LASTRE IMO
CRITERIO A
CUMPLIR LLEGADA 1/3 DE
CONSUMOS 2/3 DE
CONSUMOS SALIDA LLEGADA 1/3 DE CONSUMOS
2/3 DE CONSUMOS SALIDA
ALTURA METACENTRICA
CORREGIDA INICIAL (m) 7,59 7,40 7,14 7,23 3,46 3,37 3,07 3,13 7,87 >0,15
ANGULO DE GZ MÁXIMO 47,1º 46,6º 46,1º 45,6º 35,3º 35,7º 35,3º 35,2º 47,1º >25º BRAZO DE ESTABILIDAD
DINAMICA A 30º (mm·rad) 889,50 874,70 858,70 837,50 418,70 416,40 382,70 366,30 926,30 >0,055
BRAZO DE ESTABILIDAD
DINAMICA A 40º (mm·rad) 1605,30 1585,50 1562,20 1531,90 702,80 709,50 655,90 632,40 1657,90 >0,09
ESTABILIDAD DINAMICA
ENTRE 30º-40º (mm·rad) 715,80 710,90 703,50 694,40 284,00 293,10 273,10 266,10 731,50 >0,003
AREA A (grad· m) 28,97 27,955 26,945 26,37 10,595 10,079 8,685 8,363 31,041 --- AREA B (grad· m) 134,07 132,64 130,76 128,35 52,70 53,56 49,10 47,14 137,90 --- DIFERENCIA ENTRE
AREAS (grad· m) 105,10 104,68 103,82 101,98 42,11 43,48 40,42 38,78 106,86 >0
Tabla 3.3.: Cumplimiento de la estabilidad
Es esta tabla se puede comprobar como todas las situaciones de carga cumplen los criterios del apartado 2. Faltan por exponer
los relativos al calado, que también se cumplen al no ser ningún calado inferior a 5,47 m, ni tampoco ninguna de las situaciones
de carga tiene un arrufo de 2,6 m.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
15
4. RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE LA RESISTENCIA
LONGITUDINAL
Una vez presentadas las Condiciones de Carga, objetivo fundamental del
estudio de este cuadernillo, pasamos a comprobar como se comporta la
estructura calculada en el Cuaderno 6 en las distintas situaciones de carga.
Los resultados de la resistencia longitudinal han sido obtenidos, al igual que los
de estabilidad, empleando el programa de arquitectura naval FORAN. Los
datos de salida del programa son las curvas de pesos, empujes, fuerzas
cortantes y momentos flectores para cada una de las situaciones de carga que
se estudian. Estas curvas se mostrarán los correspondientes anexos para cada
una de las situaciones de carga.
Para obtener la distribución de esfuerzos en cada condición de carga es
necesario conocer la distribución de pesos y empuje en cada una de las
mismas.
Se tienen en cuenta todos los elementos que contribuyen a crear la ley de
esfuerzos cortantes y momentos flectores, de esta forma el peso del buque
queda desglosado en los siguientes términos:
- Peso en rosca del buque: desglosado en peso del acero, peso de la
maquinaria y peso de equipos y habilitación. Obtenidos en el cuaderno
8.
- Peso de la carga. Depende de cada una de las situaciones de carga.
- Resto de Peso muerto. Combustible, aceite, tripulación y equipaje…
también depende de cada una de las situaciones de carga
Se obtendrá la distribución del empuje para la flotación de equilibrio en cada
condición de carga.
La curva de cargas netas se obtiene por diferencia entre las dos distribuciones
anteriores. El valor del esfuerzo cortante Q(x) en cada cuaderna se obtiene por
integración hasta esa cuaderna, de la curva de cargas netas. El valor del
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
16
momento flector MF(x) en cada cuaderna se obtiene por integración de la curva
de esfuerzos cortantes hasta esa cuaderna.
Como criterio de signos designamos positivos los pesos y negativos los
empujes, de tal modo que una condición de quebranto corresponde a una
curva de momentos positiva y una condición de arrufo a una curva de
momentos flectores negativos.
Los máximos valores de los momentos flectores y las fuerzas cortantes se
presentan en la siguiente tabla, en la que se contempla además el
cumplimiento de las exigencias de resistencia longitudinal establecidas en el
cuaderno 6.
Las unidades de máximos momentos flectores y esfuerzos cortantes son t·m y t
respectivamente.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
17
VALOR DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA (m)
BUQUE EN SITUACION DE LASTRE
SALIDA
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1515,86 40,7
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1560 140
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 79349,09 86,1
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO 0 -4,3
CON 1/3 DE LOS
CONSUMOS
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1736,66 40,7
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1642,48 139,3
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 85800,06 85,4
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO 0 0
CON 2/3 DE LOS
CONSUMOS
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1915,41 40,7
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1729,72 138,6
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 92886,77 81,2
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO 0 180,3
A PLENA CARGA
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 2230,6 35,1
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1881,25 137,2
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 105665,64 79,1
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO 0 -4,3
BUQUE A PLENA CARGA
SALIDA
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 840,08 61,7
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -2935,27 34,9
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 4643,83 16,1
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO -46982,67 55,3
CON 1/3 DE LOS
CONSUMOS
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 906,82 10,6
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -2148,57 34,9
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 9681,91 19,7
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO -23398,35 58,1
CON 2/3 DE LOS
CONSUMOS
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1328,11 10,6
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1390,33 34,9
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 17432,15 24,5
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO -13997,79 115,5
A PLENA CARGA
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1333,25 10,6
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -847,75 31,5
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 19326,27 25,2
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO -14948,89 114,8
LASTRE IMO
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO POSITIVO 1433,21 29,4
ESFUERZO CORTANTE MAXIMO NEGATIVO -1516,83 140
MOMENTO FLECTOR MAXIMO POSITIVO 75783,83 87,5
MOMENTO FLECTOR MAXIMO NEGATIVO 0 180,3
Tabla 4.1: Resultados de la resistencia longitudinal
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
18
5. ESTABILIDAD EN AVERIAS
5.1. Reglamentación
El estudio de estabilidad en averías se ha realizado según lo establecido en la
regla 25 del anexo I del MARPOL 73/78: Compartimentado y estabilidad. En
esta regla se establecen las dimensiones de una avería genérica en el fondo y
en el costado, cuyas dimensiones se obtienen de la siguiente manera:
a) Avería al costado
i) Extensión longitudinal: 3
2
3
1L o bien 14,5 m, si este valor es
menor
ii) Extensión transversal (hacia el interior del buque, desde el costado perpendicularmente al eje longitudinal, al nivel de la línea de carga de asignado):
5
B o bien 11,5 m si este valor es
menor
iii) Extensión vertical: Desde la línea de trazado de la chapa del forro del fondo en el eje longitudinal, hacia arriba, sin límite
b) Avería en el fondo
A 0,3·L de la perpendicular de
proa del buque
En cualquier otra parte del buque
i) Extensión
longitudinal:
3
2
3
1L o bien 14,5 m, si este valor
es menor
3
2
3
1L o bien 5 m, si este valor es
menor
ii) Extensión
transversal: 6
B o bien 11,5 m si este valor es
menor
6
Bo bien 5 m si este valor es
menor
iii) Extensión vertical:
15
B o bien 6 m, si este valor es
menor, midiendo desde la línea
de trazado de la chapa del forro
del fondo en el eje longitudinal
15
Bo bien 6 m, si este valor es
menor, midiendo desde la línea de
trazado de la chapa del forro del
fondo en el eje longitudinal
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
19
Las dimensiones calculadas utilizando las dimensiones principales del buque
de proyecto son las siguientes:
Avería al costado
Avería de fondo
A 0,3·L de la perpendicular
de proa del buque En cualquier otra
parte
Extensión longitudinal 10,5 10,5 5,0
Extensión transversal 6,4 5,4 5,4
Extensión vertical Sin límite 2,1 2,1
Tabla 5.1: Extensión de las averías del buque de proyecto
La permeabilidad de todos los espacios destinados a carga, lastre y
combustibles será de 0,95. Aquellos espacios que estén destinados a la
maquinaria tendrán una permeabilidad de 0,85.
Debido a la simetría del buque sólo será necesario estudiar las averías que
afecten a espacios de un costado.
5.2. Criterios de estabilidad en averías
Según lo establecido por MARPOL, se considera que los petroleros cumplen
con los requisitos de estabilidad después de avería si cumplen los siguientes
requisitos:
a) La flotación final (teniendo en cuenta la inmersión, la escora y el asiento)
queda por debajo de cualquier abertura por la que pueda producirse una
inundación progresiva.
b) El ángulo de escora producido por la inundación asimétrica no excederá
de los 25º, si bien dicho ángulo podrá aumentarse hasta 30º si no se
produce inmersión del canto alto de la cubierta.
c) En el estudio de estabilidad, se considerará suficiente si la curva de
brazos adrizantes GZ tiene un alcance mínimo de 20º más allá de la
posición de equilibrio, con un brazo adrizante residual máximo de por lo
menos 0,1 m dentro de este margen de 20º. El área que quede bajo la
curva (brazo dinámico) dentro del margen no será menor de 0,0175
(m·rad).
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
20
5.3. Averías estudiadas
AVERIAS DE COSTADO
Tanques de carga
inundados Tanques de lastre de dobl e
fondo inundados Tanques de lastre de costado inundados Otros espacios afectados
Avería 1 nº 1 BR, ER nº 1 BR, ER nº 1 ER Pique de proa
Avería 2 nº 1 ER, nº 2 ER nº 1 BR, ER nº 2 ER
nº 1 ER nº 2 ER -
Avería 3 nº 2 ER nº 3 ER
nº 2 ER nº 3 ER
nº 2 ER nº 3 ER -
Avería 4 nº 3 ER nº 4 ER
nº 3 ER nº 4 ER
nº 3 ER nº 4 ER -
Avería 5 nº 4 ER nº 5 ER
nº 4 ER nº 5 ER
nº 4 ER nº 5 ER -
Avería 6 nº 5 ER nº 6 ER
nº 5 ER nº 6 ER
nº 5 ER nº 6 ER -
Avería 7 nº 6 ER nº 7 ER
nº 6 ER nº 7 ER
nº 6 ER nº 7 ER
Doble fondo de cámara de máquinas Cámara de máquinas Tanque de agua de estribor Tanque de combustible nº 2 de estribor Tanque de diesel de estribor Cámara de bombas Tanque de aceite de estribor
Avería 8 - - -
Pique de popa Tanques de combustible nº 1 ER, BR Local del servo Cámara de máquinas
Tabla 5.3.1: Averías de costado estudiadas según los criterios de MARPOL
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
21
AVERIAS DE FONDO (Centradas, no afectan a los tanques de lastre de costado)
Tanques de carga
inundados Tanques de lastre de doble
fondo inundados Tanques de lastre de costado inundados Otros espacios afectados
Avería 9 nº 1 BR, ER nº 1 BR, ER - Pique de proa
Avería 10 nº 1 BR, ER nº 2 BR, ER
nº 1 BR, ER nº 2 BR, ER - -
Avería 11 nº 2 BR, ER nº 3 BR, ER
nº 2 BR, ER nº 3 BR, ER
- -
Avería 12 nº 3 BR, ER nº 4 BR, ER
nº 3 BR, ER nº 4 BR, ER
- -
Avería 13 nº 4 BR, ER nº 5 BR, ER
nº 4 BR, ER nº 5 BR, ER
- -
Avería 14 nº 5 BR, ER nº 6 BR, ER
nº 5 BR, ER nº 6 BR, ER - -
Avería 15 nº 6 BR, ER nº 7 BR, ER
nº 6 BR, ER nº 7 BR, ER - -
Avería 16 nº 7 BR, ER nº 7 BR, ER - Cámarra de máquinas Doble fondo de cámara de máquinas Cámara de bombas
Avería 17 - - - Cámara de máquinas Pique de popa Doble fondo de cámara de máquinas
Tabla 5.3.2: Averías de fondo estudiadas según los criterios de MARPOL
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
22
AVERIAS DE FONDO (afectan a los tanques de lastre de costado)
Tanques de carga
inundados Tanques de lastre de doble
fondo inundados Tanques de lastre de costado inundados Otros espacios afectados
Avería 18 nº 1 BR, ER nº 1 BR, ER nº 1 ER Pique de proa
Avería 19 nº 1 ER nº 2 ER
nº 1 ER nº 2 ER
nº 1 ER nº 2 ER -
Avería 20 nº 2 ER nº 3 ER
nº 2 ER nº 3 ER
nº 2 ER nº 3 ER
-
Avería 21 nº 3 ER nº 4 ER
nº 3 ER nº 4 ER
nº 3 ER nº 4 ER
-
Avería 22 nº 4 ER nº 5 ER
nº 4 ER nº 5 ER
nº 4 ER nº 5 ER
-
Avería 23 nº 5 ER nº 6 ER
nº 5 ER nº 6 ER
nº 5 ER nº 6 ER -
Avería 24 nº 6 ER nº 7 ER
nº 6 ER nº 7 ER
nº 6 ER nº 7 ER -
Avería 25 nº 7 ER nº 7 ER nº 7 ER Cámara de máquinas Cámara de bombas Doble fondo de la cámara de máquinas
Tabla 5.3.2: Averías de fondo estudiadas según los criterios de MARPOL
* Las averías 18, 20, 21, 22 y 23 tienen los mismo s espacios inundados que las averías 1, 3, 4, 5 y 6 respectivamente, por lo que sus datos y resultados serán los mismos. Por lo tanto, el número total de averías a estudia r será de 20.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
23
5.4. Resumen de los resultados del estudio de estab ilidad en averías
5.4.1. 100% Carga, 100% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 10,82 12,16 -1,84 -1,35 3,48 1,374 48,16 0,232 Avería 2 10,76 12,45 -4,2 -1,69 3,36 1,259 45,8 0,216 Avería 3 11,17 11,67 -4,1 -0,5 3,11 1,23 45,9 0,206 Avería 4 11,35 11,58 -4,69 -0,22 3,06 1,267 45,31 0,214 Avería 5 11,57 11,52 -5,6 0,05 3,15 1,313 44,4 0,226 Avería 6 11,74 11,25 -5,28 0,49 3,16 1,331 44,72 0,228 Avería 7 15,76 9,32 -4,81 6,44 3,54 0,977 45,19 0,192 Avería 8 14,59 9,61 0 4,97 2,75 1,071 50 0,18 Avería 9 11,15 11,47 0 -0,33 3,56 1,416 50 0,232
Avería 10 11,9 9,75 0 2,15 4,15 1,618 50 0,267 Avería 11 11,62 9,97 0 1,65 4,03 1,583 50 0,261 Avería 12 11,36 10,76 0 0,6 3,78 1,496 50 0,245 Avería 13 11,3 11,21 0 0,1 3,72 1,476 50 0,242 Avería 14 11,01 11,24 0 -0,23 3,73 1,477 50 0,242 Avería 15 10,81 11,34 0 -0,53 3,48 1,383 50 0,226 Avería 16 15,1 9,44 0 5,67 3,6 1,27 50 0,224 Avería 17 14,95 9,46 0 5,49 3,42 1,223 50 0,214 Avería 19 10,92 12,12 -4,4 -1,2 3,31 1,245 45,6 0,214 Avería 24 11,53 11,16 -2,92 0,37 3,11 1,299 47,08 0,218 Avería 25 15,23 9,39 -1,07 5,84 3,52 1,209 48,93 0,218
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
24
5.4.2. 100% Carga, 66% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 11,1 12,05 -1,85 -0,95 3,41 1,344 48,15 0,227 Avería 2 11,04 12,35 -4,22 -1,31 3,28 1,221 45,78 0,211 Avería 3 11,43 11,6 -4,2 -0,17 3,05 1,193 45,8 0,201 Avería 4 11,61 11,52 -4,9 0,09 3,01 1,214 45,1 0,21 Avería 5 11,84 11,46 -5,89 0,38 3,11 1,25 44,11 0,222 Avería 6 12,03 11,17 -5,66 0,86 3,13 1,279 44,34 0,225 Avería 7 15,91 9,27 -3,96 6,63 3,43 0,939 46,04 0,185 Avería 8 14,96 9,47 0 5,49 2,82 1,064 50 0,181 Avería 9 11,42 11,37 0 0,05 3,49 1,389 50 0,227
Avería 10 12,15 9,66 0 2,49 4,07 1,584 50 0,262 Avería 11 11,87 9,91 0 1,96 3,94 1,547 50 0,255 Avería 12 11,62 10,71 0 0,92 3,68 1,461 50 0,239 Avería 13 11,59 11,15 0 0,44 3,64 1,444 50 0,236 Avería 14 11,36 11,16 0 0,21 3,65 1,447 50 0,237 Avería 15 10,95 11,31 0 -0,36 3,32 1,331 50 0,217 Avería 16 15,22 9,41 0 5,81 3,48 1,216 50 0,216 Avería 17 15,01 9,49 0 5,52 3,33 1,186 50 0,208 Avería 19 11,19 12,02 -4,42 -0,83 3,24 1,213 45,58 0,209 Avería 24 11,49 11,18 -0,9 0,31 2,93 1,218 49,1 0,201 Avería 25 15,23 9,4 0,62 5,83 3,4 1,182 49,38 0,211
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
25
5.4.3. 100% Carga, 33% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 11,15 12,28 -1,71 -1,13 3,72 1,453 48,29 0,245 Avería 2 11,1 12,58 -4,01 -1,47 3,6 1,319 45,99 0,229 Avería 3 11,5 11,82 -4,04 -0,32 3,39 1,3 45,96 0,221 Avería 4 11,7 11,72 -4,64 -0,02 3,35 1,329 45,36 0,229 Avería 5 11,93 11,64 -5,49 0,3 3,43 1,362 44,51 0,24 Avería 6 11,75 11,37 -3,27 0,38 3,18 1,338 46,73 0,225 Avería 7 15,71 9,47 -2,36 6,23 3,57 1,069 47,64 0,203 Avería 8 15,64 9,3 0 6,34 3,13 1,115 50 0,195 Avería 9 11,48 11,59 0 -0,11 3,8 1,495 50 0,246
Avería 10 12,18 9,97 0 2,21 4,41 1,698 50 0,282 Avería 11 11,92 10,22 0 1,7 4,32 1,674 50 0,277 Avería 12 11,71 10,96 0 0,76 4,08 1,595 50 0,263 Avería 13 11,71 11,35 0 0,36 4,04 1,579 50 0,261 Avería 14 10,69 11,45 0 -0,75 3,7 1,465 50 0,24 Avería 15 10,27 11,64 0 -1,37 3,38 1,351 50 0,22 Avería 16 15,32 9,57 0 5,76 3,79 1,309 50 0,234 Avería 17 15,11 9,65 0 5,45 3,64 1,278 50 0,226 Avería 19 11,25 12,24 -4,18 -0,99 3,56 1,306 45,82 0,227 Avería 24 11,18 11,42 1,25 -0,24 3,1 1,198 48,75 0,198 Avería 25 15,33 9,56 0,54 5,77 3,71 1,279 49,46 0,228
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
26
5.4.4. 100% Carga, 10% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 11,51 12,37 -1,66 -0,86 3,8 1,472 48,34 0,249 Avería 2 11,45 12,68 -3,98 -1,23 3,69 1,296 46,02 0,232 Avería 3 11,84 11,95 -4,15 -0,11 3,5 1,306 45,85 0,226 Avería 4 12,05 11,84 -4,78 0,21 3,47 1,32 45,22 0,234 Avería 5 12,3 11,74 -5,62 0,56 3,56 1,345 44,38 0,244 Avería 6 11,6 11,48 1,31 0,12 3,13 1,185 48,69 0,197 Avería 7 15,64 9,6 1,27 6,04 3,63 1,203 48,73 0,215 Avería 8 16,59 9,03 0 7,56 3,19 1,049 50 0,192 Avería 9 11,83 11,67 0 0,15 3,88 1,518 50 0,25
Avería 10 12,47 10,14 0 2,33 4,49 1,716 50 0,286 Avería 11 12,23 10,43 0 1,81 4,4 1,694 50 0,282 Avería 12 12,07 11,12 0 0,95 4,18 1,622 50 0,269 Avería 13 12,13 11,48 0 0,65 4,16 1,611 50 0,267 Avería 14 11,24 11,49 0 -0,25 3,81 1,503 50 0,247 Avería 15 10,8 11,64 0 -0,83 3,47 1,381 50 0,226 Avería 16 15,74 9,61 0 6,13 3,95 1,292 50 0,236 Avería 17 15,5 9,7 0 5,79 3,73 1,267 50 0,229 Avería 19 11,6 12,35 -4,15 -0,75 3,65 1,311 45,85 0,231 Avería 24 11,02 11,59 5,58 -0,57 3,25 1,33 44,42 0,219 Avería 25 15,74 9,61 0,44 6,13 3,87 1,265 49,56 0,231
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
27
5.4.5. 0% Carga, 100% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 7,74 6,25 2,07 1,49 7,64 2,899 47,93 0,492 Avería 2 8,27 5,31 2,98 2,97 7,5 2,76 47,02 0,481 Avería 3 7,83 6,55 -0,14 1,27 6,38 2,321 49,86 0,392 Avería 4 8,11 6,62 -2,29 1,48 6,14 2,397 47,71 0,4 Avería 5 8,62 6,19 -2,7 2,43 6,25 2,514 47,3 0,419 Avería 6 9,21 5,69 -2,95 3,51 6,43 2,577 47,05 0,433 Avería 7 12,45 3,91 -2,12 8,54 6,78 2,671 47,88 0,449 Avería 8 8,83 5,46 0 3,37 6,78 2,569 50 0,432 Avería 9 7,07 7,48 0 -0,41 7,22 2,703 50 0,456
Avería 10 6,18 9,8 0 -3,62 6,83 2,561 50 0,431 Avería 11 6,78 10,15 0 -3,37 6,12 2,313 50 0,388 Avería 12 8,32 8,52 0 -0,2 5,9 2,242 50 0,375 Avería 13 9,81 7,03 0 2,78 6,19 2,355 50 0,394 Avería 14 11,54 5,6 0 5,94 6,81 2,571 50 0,432 Avería 15 10,74 5,04 0 5,7 7,11 2,675 50 0,45 Avería 16 12,15 3,86 0 8,29 7,01 2,66 50 0,448 Avería 17 11,01 4,29 0 6,72 6,65 2,593 50 0,431 Avería 19 8,27 5,32 2,98 2,95 7,42 2,73 47,02 0,475 Avería 24 8,8 5,56 -1 3,24 6,8 2,654 49 0,441 Avería 25 11,56 4,09 -0,31 7,46 6,85 2,641 49,69 0,443
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
28
5.4.6. 0% Carga, 66% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 7,06 6,7 2,09 0,35 7,55 2,853 47,91 0,486 Avería 2 7,63 5,72 2,89 1,9 7,38 2,712 47,11 0,471 Avería 3 7,2 6,92 -0,28 0,28 6,25 2,274 49,72 0,384 Avería 4 7,5 6,94 -2,3 0,56 6 2,342 47,7 0,391 Avería 5 7,99 6,49 -2,5 1,51 6,09 2,456 47,5 0,407 Avería 6 8,52 6,02 -2,53 2,5 6,23 2,552 47,47 0,418 Avería 7 11,81 4,23 -2,16 7,58 6,51 2,616 47,84 0,436 Avería 8 8,53 5,6 0 2,93 6,77 2,567 50 0,432 Avería 9 6,38 7,92 0 -1,53 7,14 2,672 50 0,451
Avería 10 5,45 10,33 0 -4,88 6,75 2,522 50 0,426 Avería 11 6,13 10,58 0 -4,45 6,02 2,273 50 0,381 Avería 12 7,71 8,82 0 -1,11 5,75 2,188 50 0,366 Avería 13 9,2 7,29 0 1,9 6 2,284 50 0,382 Avería 14 10,9 5,87 0 5,03 6,54 2,484 50 0,416 Avería 15 10,06 5,36 0 4,7 6,91 2,602 50 0,437 Avería 16 11,42 4,23 0 7,19 6,76 2,584 50 0,433 Avería 17 10,14 4,75 0 5,39 6,56 2,535 50 0,421 Avería 19 7,62 5,74 2,89 1,89 7,3 2,682 47,11 0,466 Avería 24 8,1 5,91 -0,64 2,19 6,65 2,561 49,36 0,429 Avería 25 10,78 4,49 -0,22 6,29 6,65 2,564 49,78 0,428
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
29
5.4.7. 0% Carga, 33% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 6,64 6,98 2,02 -0,34 7,83 2,952 47,98 0,502 Avería 2 7,23 5,98 2,7 1,24 7,67 2,822 47,3 0,487 Avería 3 6,81 7,14 -0,34 -0,33 6,53 2,372 49,66 0,401 Avería 4 7,12 7,12 -2,16 0 6,26 2,429 47,84 0,406 Avería 5 7,6 6,66 -2,22 0,94 6,34 2,536 47,78 0,42 Avería 6 8,07 6,21 -2,1 1,86 6,46 2,608 47,9 0,429 Avería 7 11,43 4,41 -2,21 7,02 6,65 2,687 47,79 0,445 Avería 8 8,23 5,74 0 2,5 6,88 2,608 50 0,439 Avería 9 5,96 8,18 0 -2,21 7,42 2,763 50 0,467
Avería 10 5 10,64 0 -5,63 7,04 2,618 50 0,443 Avería 11 5,72 10,82 0 -5,1 6,3 2,367 50 0,398 Avería 12 7,34 9 0 -1,66 6,02 2,278 50 0,382 Avería 13 8,81 7,45 0 1,36 6,23 2,362 50 0,396 Avería 14 10,48 6,03 0 4,45 6,73 2,549 50 0,427 Avería 15 9,63 5,56 0 4,07 7,12 2,673 50 0,45 Avería 16 10,93 4,47 0 6,45 6,96 2,648 50 0,444 Avería 17 9,22 5,23 0 3,99 6,86 2,62 50 0,438 Avería 19 7,22 5,99 2,71 1,23 7,59 2,791 47,29 0,482 Avería 24 7,66 6,13 -0,37 1,54 6,9 2,647 49,63 0,443 Avería 25 10,28 4,74 -0,15 5,54 6,88 2,624 49,85 0,439
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
30
5.4.8. 0% Carga, 10% consumos.
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 6,19 7,25 1,97 -1,06 8,04 2,946 48,03 0,514 Avería 2 6,8 6,24 2,56 0,56 7,88 2,899 47,44 0,498 Avería 3 6,4 7,36 -0,39 -0,95 6,73 2,426 49,61 0,413 Avería 4 6,71 7,3 -2,04 -0,59 6,44 2,484 47,96 0,416 Avería 5 7,17 6,84 -1,97 0,33 6,5 2,51 48,03 0,429 Avería 6 7,59 6,41 -1,69 1,18 6,61 2,601 48,31 0,434 Avería 7 11,06 4,59 -2,5 6,48 6,73 2,714 47,5 0,45 Avería 8 7,84 5,92 0 1,93 7,11 2,658 50 0,448 Avería 9 5,52 8,44 0 -2,92 7,62 2,823 50 0,479
Avería 10 4,53 10,94 0 -6,41 7,25 2,686 50 0,455 Avería 11 5,3 11,06 0 -5,76 6,5 2,426 50 0,409 Avería 12 6,93 9,17 0 -2,23 6,19 2,335 50 0,392 Avería 13 8,39 7,61 0 0,78 6,37 2,412 50 0,405 Avería 14 10,03 6,21 0 3,82 6,84 2,584 50 0,434 Avería 15 9,16 5,77 0 3,39 7,26 2,717 50 0,458 Avería 16 10,38 4,73 0 5,65 7,1 2,685 50 0,45 Avería 17 8,65 5,51 0 3,13 7,05 2,68 50 0,45 Avería 19 6,79 6,25 2,57 0,54 7,79 2,866 47,43 0,493 Avería 24 7,19 6,34 -0,09 0,84 7,07 2,689 49,91 0,451 Avería 25 9,72 5,01 -0,07 4,71 7,03 2,659 49,93 0,447
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
31
5.4.9. Lastre IMO (100% lastre, 0% carga, 0% consum os)
Avería T PP (m) TPR (m) Escora (grados)
Asiento (m) GMC (m) Máximo
GZ (m) Rango
(grados)
Estabilidad dinámica (rad·m)
Avería 1 5,97 7,39 1,89 -1,41 8,34 3,055 48,11 0,532 Avería 2 6,59 6,37 2,42 0,22 8,19 3,003 47,58 0,516 Avería 3 6,21 7,47 -0,41 -1,25 7,04 2,539 49,59 0,431 Avería 4 6,52 7,39 -1,93 -0,86 6,74 2,522 48,07 0,434 Avería 5 6,97 6,93 -1,8 0,05 6,79 2,625 48,2 0,445 Avería 6 7,36 6,51 -1,46 0,85 6,89 2,704 48,54 0,45 Avería 7 10,84 4,7 -2,44 6,14 6,89 2,778 47,56 0,459 Avería 8 7,74 5,96 0 1,77 7,29 2,72 50 0,459 Avería 9 5,31 8,57 0 -3,26 7,91 2,919 50 0,496
Avería 10 4,31 11,1 0 -6,78 7,55 2,788 50 0,473 Avería 11 5,1 11,18 0 -6,08 6,8 2,529 50 0,428 Avería 12 6,75 9,26 0 -2,51 6,49 2,434 50 0,41 Avería 13 8,19 7,69 0 0,5 6,66 2,507 50 0,422 Avería 14 9,81 6,3 0 3,51 7,11 2,673 50 0,45 Avería 15 8,93 5,87 0 3,06 7,52 2,81 50 0,474 Avería 16 10,12 4,87 0 5,25 7,36 2,77 50 0,465 Avería 17 8,38 5,65 0 2,73 7,34 2,776 50 0,467 Avería 19 6,59 6,38 2,43 0,21 8,1 2,968 47,57 0,51 Avería 24 6,96 6,45 0 0,51 7,36 2,607 50 0,446 Avería 25 9,45 5,15 0 4,31 7,31 2,722 50 0,46
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
32
5.5 Conclusiones
El buque proyectado cumple los criterios de estabilidad en averías
mencionados para todas las situaciones de carga estudiadas, incluidas
aquellas que son requerimiento para Las reglas del Lloyd’s Register.
Echando un vistazo a los valores de las escoras, los brazos adrizantes y la
estabilidad dinámica, se puede observar que la situación de carga más crítica
es la correspondiente a la de plena carga de salida (100% de carga y 100% de
consumos). Por esto, se analizará más detalladamente las averías en dicha
situación de carga, ver ANEXO III.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
33
ANEXO I: SITUACIONES DE CARGA
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
34
AI.1. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO
(t) ZG. (m)
XG. (m)
TQ ACEITE BR 98 54,1 0,9 48,7 9,25 33,25 TQ ACEITE ER 98 54,1 0,9 48,7 9,25 33,25 TQ AGUA DULCE BR 100 260,3 1 260,3 16,15 32,55 TQ AGUA DULCE ER 100 260,3 1 260,3 16,15 32,55 TQ DIESEL OIL BR 98 101,0 0,89 89,9 12,75 33,25 TQ DIESEL OIL ER 98 102,0 0,89 90,8 12,75 33,25 TQ FUEL Nº 1 BR 98 515,0 0,991 510,4 13,048 4,387 TQ FUEL Nº 1 ER 98 515,0 0,991 510,4 13,048 4,387 TQ FUEL Nº 2 BR 98 91,2 0,991 90,4 12,75 33,25 TQ FUEL Nº 2 ER 98 90,3 0,991 89,5 12,75 33,25 TQ CARGA Nº 1 BR 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 1 ER 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 2 BR 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 2 ER 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 3 BR 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 3 ER 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 4 BR 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 4 ER 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 5 BR 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 5 ER 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 6 BR 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 6 ER 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 7 BR 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854 TQ CARGA Nº 7 ER 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854
Cargas y centros de gravedad.
CONTENIDO PESO (t) Z (m) X (m)
COMBUSTIBLE PESADO 1200,7 13,00 8,71 COMBUSTIBLE LIGERO 180,7 12,75 33,25 ACEITE LUBRICANTE 97,4 9,25 33,25 AGUA DULCE 520,7 16,15 32,55 CARGA 1 6601,5 9,90 93,00 CARGA 2 6693,2 9,90 72,00 CARGA 3 6898,8 9,90 51,14 CARGA 4 13592,5 9,90 123,42 CARGA 5 5398,1 9,90 114,08 OTRAS CARGAS 3 18,50 31,50 PESO MUERTO 41186,7 10,08 91,75 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04
DESPLAZAMIENTO 51935,7 10,19 87,88
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
35
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG 87,9 m
XB 87,9m
XWL 82,7 m
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 11,32
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 11,21
CALADO MEDIO (m) 11,26
ASIENTO (m) 0,11
M1CT (t) 586,20
ANGULO DE ESCORA 0º
KG (m) 10,19
KB (m) 5,83
GM (m) 3,13
GMC (m) 3,13
KM (m) 13,32
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0,000 0,000 0,000
5º 1,164 0,196 8,460
10º 2,335 0,405 34,520
15º 3,525 0,646 80,070
20º 4,742 0,938 148,850
25º 5,975 1,271 245,530
30º 7,054 1,476 366,310
40º 8,724 1,479 632,390
50º 9,716 0,896 848,240
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
36
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor
MÍNIMO CRITERIO
OMI MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 1,548 m a 35,2º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE 30º - 50º
1,548 m a 35,2º 0,2 m OK
ESTAB. DINAMICA ENTRE 0º - 30º
366 mm·rad 55 mm·rad OK
ESTAB. DINAMICA ENTRE 0º - 40º
632 mm·rad 90 mm·rad OK
ESTAB. DINAMICA ENTRE 30º - 40º
266 mm·rad 30 mm·rad OK
GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 3,1 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 0,811 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
37
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 8,363 grados·m AREA B 47,14 grados·m ANGULO DE ESCORA 0,47º ANGULO DE BALANCE 19,60º ANGULO LIMITE 50º BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,02 m AREA EXPUESTA AL VIENTO 1580,03 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 17,07 m GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 0,84 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
38
AI.2. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ ACEITE BR 66 36,4 0,9 32,8 8,655 33,25 TQ ACEITE ER 66 36,4 0,9 32,8 8,655 33,25 TQ AGUA DULCE BR 66 171,8 1 171,8 15,589 32,55 TQ AGUA DULCE ER 66 171,8 1 171,8 15,589 32,55 TQ DIESEL OIL BR 66 68,1 0,89 60,6 12,155 33,25 TQ DIESEL OIL ER 66 68,8 0,89 61,2 12,155 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 77,6 407,9 0,991 404,2 12,712 4,65 TQ FUEL Nº1 ER 77,6 407,9 0,991 404,2 12,712 4,65 TQ CARGA Nº 1 BR 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 1 ER 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,013 TQ CARGA Nº 2 BR 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 2 ER 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,418 TQ CARGA Nº 3 BR 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 3 ER 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 113,997 TQ CARGA Nº 4 BR 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 4 ER 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,003 TQ CARGA Nº 5 BR 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 5 ER 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,003 TQ CARGA Nº 6 BR 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 6 ER 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,136 TQ CARGA Nº 7 BR 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854 TQ CARGA Nº 7 ER 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,854 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 PIQUE POPA 100 250,8 1,025 257,1 8,449 8,439
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 87,448
XB (m) 87,437
XWL (m) 82,322
Cargas y centros de gravedad.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
39
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
LASTRE 1146,7 7,49 31,133 COMBUSTIBLE PESADO 808,3 12,712 4,65 COMBUSTIBLE LIGERO 121,7 12,155 33,25 ACEITE LUBRICANTE 65,6 8,655 33,25 AGUA DULCE 343,6 15,589 32,55 CARGA 1 6601,5 9,9 93,003 CARGA 2 6693,2 9,9 72,003 CARGA 3 6898,8 9,9 51,136 CARGA 4 13592,5 9,9 123,417 CARGA 5 5398,1 9,9 114,077 OTRAS CARGAS 1 18,5 31,5 PESO MUERTO 41671,1 9,94 91,165 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 52420,1 10,079 87,448
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 11,578
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 11,122
CALADO MEDIO (m) 11,35
ASIENTO (m) 0,456
M1CT (t) 595,9
ANGULO DE ESCORA 0
KG (m) 10,079
KB (m) 5,884
GM (m) 3,263
GMC (m) 3,066
KM (m) 13,343
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0,0 0,0 0,0
5º 1,2 0,2 9,0
10º 2,3 0,4 36,7
15º 3,5 0,7 84,9
20º 4,7 1,0 157,4
25º 6,0 1,3 258,2
30º 7,0 1,5 382,7
40º 8,7 1,5 655,9
50º 9,7 1,0 881,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
40
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor
MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 1,59 m a 35,3º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
1,59 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
382 mm·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
656 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
273 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 3,1 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 0,65 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
41
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 8,69 grados·m
AREA B 49,1 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,43º
ANGULO DE BALANCE 19,44º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,02 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 1564,6 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 17,13 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 0,66 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
42
AI.3. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS
- Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ ACEITE BR 33 18,2 0,9 16,4 8,1 33,3 TQ ACEITE ER 33 18,2 0,9 16,4 8,1 33,3 TQ AGUA DULCE BR 33 85,9 1 85,9 15,0 32,6 TQ AGUA DULCE ER 33 85,9 1 85,9 15,0 32,6 TQ DIESEL OIL BR 33 34,0 0,89 30,3 11,6 33,3 TQ DIESEL OIL ER 33 34,4 0,89 30,6 11,6 33,3 TQ FUEL Nº1 BR 38,85 204,1 0,991 202,3 12,0 5,5 TQ FUEL Nº1 ER 38,85 204,1 0,991 202,3 12,0 5,5 TQ CARGA Nº 1 BR 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,0 TQ CARGA Nº 1 ER 98 2083,6 0,85 1771,1 9,9 154,0 TQ CARGA Nº 2 BR 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,4 TQ CARGA Nº 2 ER 98 3919,0 0,8 3135,2 9,9 134,4 TQ CARGA Nº 3 BR 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 114,0 TQ CARGA Nº 3 ER 98 4576,4 0,8 3661,1 9,9 114,0 TQ CARGA Nº 4 BR 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,0 TQ CARGA Nº 4 ER 98 4584,3 0,72 3300,7 9,9 93,0 TQ CARGA Nº 5 BR 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,0 TQ CARGA Nº 5 ER 98 4584,4 0,73 3346,6 9,9 72,0 TQ CARGA Nº 6 BR 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,1 TQ CARGA Nº 6 ER 98 4450,8 0,775 3449,4 9,9 51,1 TQ CARGA Nº 7 BR 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,9 TQ CARGA Nº 7 ER 98 1091,6 0,85 927,9 9,9 37,9 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,5 1,025 646,3 1,0 51,2 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,5 1,025 646,3 1,0 51,2 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR
100 297,4 1,025 304,8 10,0 37,6
TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER
100 297,4 1,025 304,8 10,0 37,6
TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140 1,1 37,9 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140 1,1 37,9
PIQUE POPA 100 250,8 1,025 257,1 8,4 8,4
- Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el
centro de gravedad de la flotación:
XG (m) 87,48
XB (m) 87,47
XWL (m) 82,17
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
43
- Cargas y centros de gravedad.
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
LASTRE 2439,3 4,063 41,78 COMBUSTIBLE PESADO 404,7 12,036 5,48 COMBUSTIBLE LIGERO 60,9 11,578 33,25 ACEITE LUBRICANTE 32,8 8,078 33,25 AGUA DULCE 171,8 15,045 32,55 CARGA 1 6601,5 9,9 93,003 CARGA 2 6693,2 9,9 72,003 CARGA 3 6898,8 9,9 51,136 CARGA 4 13592,5 9,9 123,417 CARGA 5 5398,1 9,9 114,077 OTRAS CARGAS 1 18,5 31,5 PESO MUERTO 42294,6 9,606 91,144 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 53043,6 9,811 87,475
- Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 11,66
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 11,29
CALADO MEDIO (m) 11,48
ASIENTO (m) 0,37
M1CT (t) 599,50
ANGULO DE ESCORA 0,00
KG (m) 9,81
KB (m) 5,95
GM (m) 3,52
GMC (m) 3,37
KM (m) 13,34
- Curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1,165 0,232 10,04
10º 2,337 0,477 40,82
15º 3,527 0,752 94,14
20º 4,742 1,076 173,67
25º 5,952 1,418 282,93
30º 6,997 1,62 416,44
40º 8,636 1,651 709,5
50º 9,635 1,129 960,21
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
44
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 1,702 m a 35,3º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
1,702 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
416 mm·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
709 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
293 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 3,4 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 0,74 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
45
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 10,1 grados·m
AREA B 53,6 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,38º
ANGULO DE BALANCE 19,9º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,02 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 1542,7 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 17,21 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 0,74 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
46
AI.4. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN (m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m) XG. (m)
TQ ACEITE BR 10,00 5,6 0,900 5,0 7,68 33,25 TQ ACEITE ER 10,00 5,6 0,900 5,0 7,68 33,25 TQ AGUA DULCE BR 10,00 26,0 1,000 26,0 14,67 32,55 TQ AGUA DULCE ER 10,00 26,0 1,000 26,0 14,67 32,55 TQ DIESEL OIL BR 10,00 10,3 0,890 9,2 11,18 33,25 TQ DIESEL OIL ER 10,00 10,4 0,890 9,3 11,18 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 10,00 52,6 0,991 52,1 11,34 6,64 TQ FUEL Nº1 ER 10,00 52,6 0,991 52,1 11,34 6,64 TQ FUEL Nº2 BR 10,00 9,3 0,991 9,2 11,18 33,25 TQ FUEL Nº2 ER 10,00 9,2 0,991 9,1 11,18 33,25 TQ CARGA Nº 1 BR 98,00 2083,6 0,850 1771,1 9,90 154,01 TQ CARGA Nº 1 ER 98,00 2083,6 0,850 1771,1 9,90 154,01 TQ CARGA Nº 2 BR 98,00 3919,0 0,800 3135,2 9,90 134,42 TQ CARGA Nº 2 ER 98,00 3919,0 0,800 3135,2 9,90 134,42 TQ CARGA Nº 3 BR 98,00 4576,4 0,800 3661,1 9,90 114,00 TQ CARGA Nº 3 ER 98,00 4576,4 0,800 3661,1 9,90 114,00 TQ CARGA Nº 4 BR 98,00 4584,3 0,720 3300,7 9,90 93,00 TQ CARGA Nº 4 ER 98,00 4584,3 0,720 3300,7 9,90 93,00 TQ CARGA Nº 5 BR 98,00 4584,4 0,730 3346,6 9,90 72,00 TQ CARGA Nº 5 ER 98,00 4584,4 0,730 3346,6 9,90 72,00 TQ CARGA Nº 6 BR 98,00 4450,8 0,775 3449,4 9,90 51,14 TQ CARGA Nº 6 ER 98,00 4450,8 0,775 3449,4 9,90 51,14 TQ CARGA Nº 7 BR 98,00 1091,6 0,850 927,9 9,90 37,85 TQ CARGA Nº 7 ER 98,00 1091,6 0,850 927,9 9,90 37,85 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR
100,00 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54
TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER
100,00 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54
TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100,00 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100,00 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR
100,00 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60
TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER
100,00 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60
TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100,00 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100,00 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90
PIQUE POPA 100,00 250,8 1,025 257,1 8,45 8,44
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 87,038
XB (m) 87,024
XWL (m) 81,493
Cargas y centros de gravedad.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
47
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
LASTRE 3998,7 6,34 45,20 COMBUSTIBLE PESADO 122,5 11,31 10,63 COMBUSTIBLE LIGERO 18,4 11,18 33,25 ACEITE LUBRICANTE 9,9 7,68 33,25 AGUA DULCE 52,1 14,67 32,55 CARGA 1 6601,5 9,90 93,00 CARGA 2 6693,2 9,90 72,00 CARGA 3 6898,8 9,90 51,14 CARGA 4 13592,5 9,90 123,42 CARGA 5 5398,1 9,90 114,08 OTRAS CARGAS 0,3 18,50 31,50 PESO MUERTO 43386,1 9,58 90,51 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 54135,1 9,79 87,04
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 12,02
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 11,35
CALADO MEDIO (m) 11,68
ASIENTO (m) 0,67
M1CT (t) 615,00
ANGULO DE ESCORA 0,00
KG (m) 9,79
KB (m) 6,06
GM (m) 3,57
GMC (m) 3,46
KM (m) 13,36
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1 0,238 10,290
10º 2 0,488 41,790
15º 4 0,767 96,270
20º 5 1,093 177,320
25º 6 1,411 287,140
30º 7 1,584 418,720
40º 9 1,591 702,770
50º 10 1,087 943,900
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
48
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 1,648 m a 35,3º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
1,65 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
419 mm·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
703 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
284 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 3,5 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 0,92 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
49
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 10,6 grados·m
AREA B 52,7 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,35º
ANGULO DE BALANCE 20,2º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,02 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 1506,1 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 17,34 m GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 0,92 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
50
AI.5. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO (t) ZG. (m)
XG. (m)
TQ ACEITE BR 98 54,1 0,900 48,7 9,25 33,25 TQ ACEITE ER 68 54,1 0,900 48,7 9,25 33,25 TQ AGUA DULCE BR 100 260,3 1,000 260,3 16,15 32,55 TQ AGUA DULCE ER 100 260,3 1,000 260,3 16,15 32,55 TQ DIESEL OIL BR 98 101,0 0,890 89,9 12,75 33,25 TQ DIESEL OIL ER 98 102,0 0,890 90,8 12,75 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 98 515,0 0,991 510,4 13,05 4,39 TQ FUEL Nº1 ER 98 515,0 0,991 510,4 13,05 4,39 TQ FUEL Nº2 BR 98 91,2 0,991 90,4 12,75 33,25 TQ FUEL Nº2 ER 98 90,3 0,991 89,5 12,75 33,25 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 100 1194,5 1,025 1224,4 10,69 156,19 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 100 1194,5 1,025 1224,4 10,69 156,19 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 100 293,1 1,025 300,4 1,08 154,06 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 100 293,1 1,025 300,4 1,08 154,06 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 100 936,1 1,025 959,5 10,16 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 100 936,1 1,025 959,5 10,16 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 100 561,6 1,025 575,6 1,02 134,38 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 100 561,6 1,025 575,6 1,02 134,38 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 100 657,1 1,025 673,5 9,90 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 100 657,1 1,025 673,5 9,90 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 100 650,4 1,025 666,7 1,01 114,00 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 100 650,4 1,025 666,7 1,01 114,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,90 93,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,90 93,00 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,01 93,00 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,01 93,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,90 72,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,90 72,00 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,01 72,00 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,01 72,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 100 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 100 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
51
Cargas y centros de gravedad.
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
AGUA DE LASTRE 17876,70 6,40 101,50 COMBUSTIBLE PESADO 1200,70 13,00 87,12 COMBUSTIBLE LIGERO 180,70 12,75 33,25 ACEITE LUBRICANTE 97,40 9,25 33,25 AGUA DULCE 520,70 16,15 32,55 OTRAS CARGAS 3 18,50 31,50 PESO MUERTO 19876,30 7,13 93,14 PESO EN ROSCA 10749,00 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 30625,30 8,35 86,08
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 86,082
XB (m) 86,02
XWL (m) 87,026
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 8,00
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 5,79
CALADO MEDIO (m) 6,89
ASIENTO (m) 2,21
M1CT (t) 512,00
ANGULO DE ESCORA 0,00
KG (m) 8,35
KB (m) 3,59
GM (m) 7,23
GMC (m) 7,23
KM (m) 15,59
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0.000 0.000 0.00
5º 1,36 0,39 16,76
10º 2,73 0,85 70,27
15º 4,13 1,48 170,99
20º 5,56 2,19 330,80
25º 6,98 2,93 554,65
30º 8,22 3,53 837,52
40º 10,17 4,32 1531,89
50º 11,20 4,36 2299,50
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
52
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 4,43 m a 45,6º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
4,43 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
837,5 m·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
1531 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
694 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 7,2 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 1,39 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
53
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 26,4 grados·m
AREA B 128,3 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,58º
ANGULO DE BALANCE 23,1º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,04 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 2342 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 14,44 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 1,40 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
54
AI.6. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO
(t) ZG (m)
XG. (m)
TQ ACEITE BR 66 36,44 0,9 32,8 8,655 33,25 TQ ACEITE ER 66 36,44 0,9 32,8 8,655 33,25 TQ AGUA DULCE BR 66 171,80 1 171,8 15,589 32,55 TQ AGUA DULCE ER 66 171,80 1 171,8 15,589 32,55 TQ DIESEL OIL BR 66 68,09 0,89 60,6 12,155 33,25 TQ DIESEL OIL ER 66 68,76 0,89 61,2 12,155 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 61 320,59 0,991 317,7 12,441 4,926 TQ FUEL Nº1 ER 61 320,59 0,991 317,7 12,441 4,926 TQ FUEL Nº2 BR 98 91,22 0,991 90,4 12,75 33,25 TQ FUEL Nº2 ER 98 90,31 0,991 89,5 12,75 33,25 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 100 1194,54 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 100 1194,54 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 100 293,07 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 100 293,07 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 100 936,10 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 100 936,10 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 100 561,56 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 100 561,56 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 100 657,07 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 100 657,07 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 100 650,44 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 100 650,44 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 100 650,24 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 100 650,24 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 100 650,93 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 100 650,93 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 100 650,24 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 100 650,24 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 100 650,93 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 100 650,93 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 100 760,68 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 100 760,68 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,54 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,54 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,37 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,37 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,59 1,025 140 1,104 37,901 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,59 1,025 140 1,104 37,901
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
55
Cargas y centros de gravedad.
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
AGUA DE LASTRE 17876,7 6,402 101,501 COMBUSTIBLE PESADO 815,3 12,509 11,176 COMBUSTIBLE LIGERO 121,7 12,155 33,25 ACEITE LUBRICANTE 65,6 8,655 33,25 AGUA DULCE 343,6 15,589 32,55 OTRAS CARGAS 2 17,8 17,85 PESO MUERTO 19225 6,871 95,765 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 29974 8,215 87,615
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 87,615
XB (m) 87,578
XWL (m) 87,437
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 7,394
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 6,114
CALADO MEDIO (m) 6,754
ASIENTO (m) 1,279
M1CT (t) 503,8
ANGULO DE ESCORA 0
KG (m) 8,215
KB (m) 3,501
GM (m) 7,458
GMC (m) 7,139
KM (m) 15,673
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN
(mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1,369 0,409 17,39
10º 2,747 0,881 72,83
15º 4,155 1,524 176,84
20º 5,587 2,253 341,34
25º 6,992 2,993 570,75
30º 8,212 3,582 858,65
40º 10,154 4,377 1562,15
50º 11,21 4,458 2343,54
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
56
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor
MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 4,51 m a 46,1º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
4,51 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
858 m·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
1562 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
703 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 7,1 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 1,4 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
57
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 26,9 grados·m
AREA B 130,8 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,57º
ANGULO DE BALANCE 23º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,045 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 2360m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 14,39 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 1,16 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
58
AI.7. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO
(t) ZG. (m) XG. (m)
TQ ACEITE BR 33 18,2 0,9 16,4 8,078 33,25 TQ ACEITE ER 33 18,2 0,9 16,4 8,078 33,25 TQ AGUA DULCE BR 33 85,9 1 85,9 15,045 32,55 TQ AGUA DULCE ER 33 85,9 1 85,9 15,045 32,55 TQ DIESEL OIL BR 33 34,0 0,89 30,3 11,578 33,25 TQ DIESEL OIL ER 33 34,4 0,89 30,6 11,577 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 22 115,6 0,991 114,6 11,674 6,12 TQ FUEL Nº1 ER 22 115,6 0,991 114,6 11,674 6,12 TQ FUEL Nº2 BR 98 91,2 0,991 90,4 12,75 33,25 TQ FUEL Nº2 ER 98 90,3 0,991 89,5 12,75 33,25 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 100 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 100 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 100 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 100 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 100 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 100 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 100 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 100 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 100 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 100 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 100 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 100 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 100 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 100 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 PIQUE DE POPA 100 250,8 1,025 257,1 8,449 8,439
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
59
Cargas y centros de gravedad:
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
AGUA DE LASTRE 18133,8 6,431 100,182 COMBUSTIBLE PESADO 409,1 12,147 18,053 COMBUSTIBLE LIGERO 60,9 11,578 33,25 ACEITE LUBRICANTE 32,8 8,078 33,25 AGUA DULCE 171,8 15,045 32,55 OTRAS CARGAS 1 17,8 17,85 PESO MUERTO 18809,4 6,655 97,44 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 29558,4 8,097 88,567
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 88,567
XB (m) 88,547
XWL (m) 87,672
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 7,019
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 6,309
CALADO MEDIO (m) 6,664
ASIENTO (m) 0,71
M1CT (t) 499,2
ANGULO DE ESCORA 0
KG (m) 8,097
KB (m) 3,447
GM (m) 7,642
GMC (m) 7,401
KM (m) 15,738
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1,375 0,42 17,86
10º 2,758 0,903 74,71
15º 4,172 1,56 181,22
20º 5,607 2,299 349,3
25º 7,005 3,04 582,85
30º 8,21 3,624 874,66
40º 10,14 4,424 1585,52
50º 11,211 4,535 2377,3
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
60
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 4,574 m a 46,6º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
4,57 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
874,7 m·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
1585,5 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
710,9 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 7,4 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 1,283 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
61
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 27,9 grados·m
AREA B 132,6 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,57º
ANGULO DE BALANCE 23,1º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,04 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 2372m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 14,36 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 1,31 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
62
AI.8. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION % LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO
(t) ZG. (m)
XG. (m)
TQ ACEITE BR 10 5,6 0,900 5,0 7,68 33,25 TQ ACEITE ER 10 5,6 0,900 5,0 7,68 33,25 TQ AGUA DULCE BR 10 26,0 1,000 26,0 14,67 32,55 TQ AGUA DULCE ER 10 26,0 1,000 26,0 14,67 32,55 TQ DIESEL OIL BR 10 10,3 0,890 9,2 11,18 33,25 TQ DIESEL OIL ER 10 10,4 0,890 9,3 11,18 33,25 TQ FUEL Nº1 BR 10 52,6 0,991 52,1 11,34 6,64 TQ FUEL Nº1 ER 10 52,6 0,991 52,1 11,34 6,64 TQ FUEL Nº2 BR 10 9,3 0,991 9,2 11,18 33,25 TQ FUEL Nº2 ER 10 9,2 0,991 9,1 11,18 33,25 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 100 1194,5 1,025 1224,4 10,69 156,19 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 100 1194,5 1,025 1224,4 10,69 156,19 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 100 293,1 1,025 300,4 1,08 154,06 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 100 293,1 1,025 300,4 1,08 154,06 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 100 936,1 1,025 959,5 10,16 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 100 936,1 1,025 959,5 10,16 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 100 561,6 1,025 575,6 1,02 134,38 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 100 561,6 1,025 575,6 1,02 134,38 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 100 657,1 1,025 673,5 9,90 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 100 657,1 1,025 673,5 9,90 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 100 650,4 1,025 666,7 1,01 114,00 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 100 650,4 1,025 666,7 1,01 114,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,90 93,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,90 93,00 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,01 93,00 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,01 93,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,90 72,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,90 72,00 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,01 72,00 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,01 72,00 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 100 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 100 760,7 1,025 779,7 9,91 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,5 1,025 646,3 1,02 51,23 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,4 1,025 304,8 10,02 37,60 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140,0 1,10 37,90 PIQUE POPA 100 250,8 1,025 257,1 8,45 8,44
Cargas y centros de gravedad.
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
63
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
AGUA DE LASTRE 18133,8 6,431 100,182 COMBUSTIBLE PESADO 122,5 11,314 10,63 COMBUSTIBLE LIGERO 18,4 11,175 33,25 ACEITE LUBRICANTE 9,9 7,675 33,25 AGUA DULCE 52,1 14,665 32,55 OTRAS CARGAS 0,3 18,50 31,50 PESO MUERTO 18336,8 6,493 99,288 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 29085,8 8,018 89,588
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de gravedad de la flotación:
XG (m) 89,588
XB (m) 89,585
XWL (m) 87,926
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 6,616
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 6,505
CALADO MEDIO (m) 6,56
ASIENTO (m) 0,111
M1CT (t) 494,4
ANGULO DE ESCORA 0
KG (m) 8,018
KB (m) 3,393
GM (m) 7,806
GMC (m) 7,592
KM (m) 15,825
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1,382 0,431 18,33
10º 2,773 0,924 76,57
15º 4,193 1,593 185,47
20º 5,633 2,344 357,01
25º 7,023 3,083 594,41
30º 8,213 3,658 889,54
40º 10,124 4,45 1605,32
50º 11,211 4,586 2403,46
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
64
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 4,61 m a 35,3º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
4,6 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
889,5 m·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
1605,3 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
715,8 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º
GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 7,6 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 1,36 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
65
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 134,07 grados·m
AREA B 28,97 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,57º
ANGULO DE BALANCE 20,2º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,05 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 2385,9 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 14,31 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 1,39 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
66
AI.9. BUQUE EN SITUACIÓN DE CARGA DE LASTRE IMO
Contenido de los tanques, peso y centro de gravedad:
DESCRIPCION %
LLENADO VOLUMEN
(m3) DENSIDAD PESO
(t) ZG. (m)
XG. (m)
TQ LASTRE COSTADO Nº 1 BR 100 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE COSTADO Nº 1 ER 100 1194,5 1,025 1224,4 10,685 156,187 TQ LASTRE DF Nº 1 BR 100 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE DF Nº 1 ER 100 293,1 1,025 300,4 1,081 154,062 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 BR 100 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE COSTADO Nº 2 ER 100 936,1 1,025 959,5 10,158 135,73 TQ LASTRE DF Nº 2 BR 100 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE DF Nº 2 ER 100 561,6 1,025 575,6 1,024 134,381 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 BR 100 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE COSTADO Nº 3 ER 100 657,1 1,025 673,5 9,901 114,03 TQ LASTRE DF Nº 3 BR 100 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE DF Nº 3 ER 100 650,4 1,025 666,7 1,011 113,996 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 4 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,9 93,004 TQ LASTRE DF Nº 4 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE DF Nº 4 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,011 93,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 BR 100 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE COSTADO Nº 5 ER 100 650,2 1,025 666,5 9,9 72,004 TQ LASTRE DF Nº 5 BR 100 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE DF Nº 5 ER 100 650,9 1,025 667,2 1,011 72,002 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 BR 100 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE COSTADO Nº 6 ER 100 760,7 1,025 779,7 9,907 50,54 TQ LASTRE DF Nº 6 BR 100 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE DF Nº 6 ER 100 630,5 1,025 646,3 1,023 51,226 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 BR 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE COSTADO Nº 7 ER 100 297,4 1,025 304,8 10,019 37,595 TQ LASTRE DF Nº 7 BR 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 TQ LASTRE DF Nº 7 ER 100 136,6 1,025 140 1,104 37,901 PIQUE POPA 100 250,8 1,025 257,1 8,449 8,439
Posición longitudinal del centro de gravedad, el centro de carena y el centro de
gravedad de la flotación:
XG (m) 90,081
XB (m) 90,086
XWL (m) 88,039
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
67
Cargas y centros de gravedad:
CONTENIDO PESO (t) ZG (m) XG (m)
AGUA DE LASTRE 18133,8 6,431 100,182 PESO MUERTO 18133,8 6,431 100,182 PESO EN ROSCA 10749 10,62 73,04 DESPLAZAMIENTO 28882,8 7,99 90,081
Calados, asiento y valores necesarios para el cálculo del GM:
CALADO PERPENDICULAR DE POPA (m) 6,425
CALADO PERPENDICULAR DE PROA (m) 6,604
CALADO MEDIO (m) 5,515
ASIENTO (m) 0,18
M1CT (t) 492,3
ANGULO DE ESCORA 0
KG (m) 7,99
KB (m) 3,371
GM (m) 7,872
GMC (m) 7,872
KM (m) 15,862
Valores y curva de brazos adrizantes y estabilidad dinámica:
ANGULO KN (m) GZ (m) DN (mm·rad)
0º 0 0 0
5º 1,386 0,46 19,6
10º 2,779 0,983 81,71
15º 4,202 1,679 197,02
20º 5,644 2,442 376,68
25º 7,029 3,182 622,73
30º 8,213 3,752 926,33
40º 10,116 4,537 1657,87
50º 11,208 4,674 2471,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
68
Cumplimiento de los criterios IMO:
Valor Valor MÍNIMO CRITERIO
OMI
MAXIMO BRAZO ADRIZANTE 4,7 m a 47,1º 25º OK MAXIMO GZ ENTRE
4,7 m 0,2 m OK 30º - 50º ESTAB. DINAMICA ENTRE
926,3 m·rad 55 mm·rad OK 0º - 30º ESTAB. DINAMICA ENTRE
1657,9 mm·rad 90 mm·rad OK 0º - 40º ESTAB. DINAMICA ENTRE
731,5 mm·rad 30 mm·rad OK 30º - 40º GM - ALTURA METACENTRICA CORREGIDA 7,9 m 0,15 m OK
GM MINIMO (corregido) 1,37 m OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
69
Criterio de viento de IMO:
CRITERIO DE VIENTO DE IMO
AREA A 31,0 grados·m
AREA B 137,9 grados·m
ANGULO DE ESCORA 0,54º
ANGULO DE BALANCE 23,5º
ANGULO LIMITE 50º
BRAZO ADRIZANTE VIENTO CONSTANTE 0,05 m
AREA EXPUESTA AL VIENTO 2392 m2
ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD 14,29 m
GM MINIMO (corregido) cumpliendo el criterio IMO 1,40 m
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
70
ANEXO II: RESISTENCIA LONGITUDINAL
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
71
AII.1. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0
-6 -4,2 34,9 0,0 2,3 0,0
-5 -3,5 45,7 0,0 29,0 10,9
-4 -2,8 52,9 0,0 63,5 43,2
-3 -2,1 60,0 0,0 103,0 101,4
-2 -1,4 66,8 0,0 147,4 188,9
-1 -0,7 73,5 0,0 196,5 309,3
0 0 107,5 0,0 250,3 465,6
1 0,7 111,1 0,7 326,6 667,4
2 1,4 114,7 1,6 404,8 923,1
3 2,1 110,4 3,3 484,6 1234,2
4 2,8 113,0 5,2 559,8 1599,7
5 3,5 115,0 7,1 635,5 2018,0
6 4,2 125,5 11,1 725,9 2492,8
7 4,9 127,9 17,3 804,7 3028,4
8 5,6 130,3 23,5 880,8 3618,3
9 6,3 132,7 29,7 954,2 4260,5
10 7 128,1 40,2 1024,0 4953,0
11 7,7 132,3 53,3 1082,4 5690,1
12 8,4 136,4 66,4 1134,6 6466,0
13 9,1 144,7 79,1 1180,3 7276,3
14 9,8 172,2 91,4 1231,6 8120,1
15 10,5 100,6 103,6 1296,3 9004,0
16 11,2 56,6 115,8 1298,4 9912,1
17 11,9 58,3 128,0 1253,3 10805,1
18 12,6 68,1 139,0 1201,2 11664,2
19 13,3 69,8 149,8 1148,4 12486,5
20 14 86,1 160,5 1089,2 13269,6
21 14,7 86,6 171,3 1033,5 14012,4
22 15,4 90,1 181,2 970,9 14713,9
23 16,1 90,6 191,0 903,9 15370,0
24 16,8 91,2 200,9 830,4 15977,0
25 17,5 114,7 210,5 750,4 16530,2
26 18,2 115,4 218,9 680,6 17031,0
27 18,9 119,7 227,3 605,4 17481,0
28 19,6 120,0 235,7 527,5 17877,5
29 20,3 141,4 243,9 438,1 18215,7
30 21 173,3 251,6 363,6 18496,2
31 21,7 241,0 259,2 306,0 18730,5
32 22,4 165,8 266,9 290,5 18939,3
33 23,1 165,6 274,1 217,1 19117,0
34 23,8 167,8 280,4 138,9 19241,6
35 24,5 169,8 286,7 57,8 19310,3
36 25,2 169,5 293,1 -26,4 19321,3
37 25,9 166,9 299,0 -115,1 19271,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
72
38 26,6 166,7 304,3 -209,6 19158,1
39 27,3 164,2 309,4 -307,8 18977,0
40 28 164,4 314,2 -411,2 18725,3
41 28,7 164,1 318,7 -517,7 18400,2
42 29,4 131,7 322,9 -627,5 17999,3
43 30,1 269,9 326,9 -762,8 17512,7
44 30,8 269,6 330,6 -804,1 16964,2
45 31,5 366,5 334,1 -848,1 16385,9
46 32,2 366,2 337,4 -826,7 15799,7
47 32,9 365,9 340,5 -807,7 15227,7
48 33,6 431,5 343,3 -791,0 14668,1
49 34,3 388,4 346,0 -735,1 14133,9
50 35 393,0 348,4 -711,3 13627,6
51 35,7 359,9 350,7 -683,9 13139,2
52 36,4 365,1 352,9 -676,4 12663,0
53 37,1 370,4 354,9 -666,7 12192,9
54 37,8 376,2 356,8 -654,7 11730,3
55 38,5 381,4 358,6 -640,0 11277,1
56 39,2 386,6 360,2 -622,7 10835,2
57 39,9 425,3 361,7 -591,2 10410,2
58 40,6 435,3 363,0 -533,8 10015,5
59 41,3 368,8 364,3 -471,8 9663,5
60 42 369,3 365,3 -468,8 9334,3
61 42,7 369,8 366,3 -466,1 9007,0
62 43,4 370,3 367,1 -463,8 8681,5
63 44,1 370,8 367,9 -461,6 8357,5
64 44,8 371,3 368,5 -459,6 8035,0
65 45,5 371,7 369,1 -457,7 7713,9
66 46,2 372,2 369,5 -455,8 7394,1
67 46,9 372,7 369,8 -453,9 7075,6
68 47,6 373,1 370,1 -451,8 6758,6
69 48,3 373,6 370,3 -449,6 6443,0
70 49 374,0 370,5 -447,3 6129,0
71 49,7 374,5 370,7 -444,7 5816,7
72 50,4 374,9 370,8 -441,9 5506,3
73 51,1 375,3 370,9 -438,9 5198,0
74 51,8 375,8 371,0 -435,7 4891,8
75 52,5 376,2 371,1 -432,3 4588,0
76 53,2 376,6 371,2 -428,6 4286,6
77 53,9 377,0 371,3 -424,7 3987,9
78 54,6 377,5 371,4 -420,5 3692,0
79 55,3 377,9 371,4 -416,1 3399,1
80 56 378,3 371,5 -411,4 3109,4
81 56,7 378,7 371,5 -406,5 2823,1
82 57,4 379,1 371,5 -401,3 2540,3
83 58,1 379,5 371,5 -395,9 2261,2
84 58,8 380,7 371,5 -390,1 1986,0
85 59,5 381,1 371,5 -383,6 1715,2
86 60,2 381,5 371,6 -376,8 1449,0
87 60,9 415,4 371,6 -357,9 1191,1
88 61,6 436,3 371,5 -316,0 955,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
73
89 62,3 369,0 371,5 -259,0 753,7
90 63 368,7 371,5 -260,9 571,6
91 63,7 368,5 371,5 -262,9 388,3
92 64,4 368,2 371,5 -265,1 203,4
93 65,1 367,9 371,5 -267,5 16,9
94 65,8 367,6 371,5 -270,1 -171,3
95 66,5 367,3 371,4 -272,9 -361,5
96 67,2 367,1 371,4 -275,9 -553,6
97 67,9 366,8 371,4 -279,0 -747,9
98 68,6 366,5 371,4 -282,4 -944,4
99 69,3 366,2 371,4 -285,9 -1143,3
100 70 365,9 371,4 -289,6 -1344,8
101 70,7 365,6 371,3 -293,5 -1548,9
102 71,4 365,4 371,3 -297,6 -1755,9
103 72,1 365,1 371,3 -301,9 -1965,7
104 72,8 364,8 371,3 -306,3 -2178,6
105 73,5 364,5 371,3 -311,0 -2394,7
106 74,2 364,2 371,3 -315,8 -2614,1
107 74,9 364,0 371,3 -320,8 -2837,0
108 75,6 363,7 371,2 -326,0 -3063,5
109 76,3 363,4 371,2 -331,4 -3293,6
110 77 363,1 371,2 -337,0 -3527,6
111 77,7 362,8 371,2 -342,8 -3765,6
112 78,4 362,5 371,2 -348,7 -4007,6
113 79,1 362,3 371,2 -354,8 -4253,9
114 79,8 362,0 371,2 -361,2 -4504,6
115 80,5 367,4 371,1 -367,7 -4759,7
116 81,2 362,9 371,1 -370,4 -5018,1
117 81,9 395,1 371,1 -364,9 -5275,5
118 82,6 431,5 371,1 -336,6 -5521,4
119 83,3 364,7 371,1 -283,0 -5738,4
120 84 364,4 371,1 -287,6 -5938,1
121 84,7 364,2 371,1 -292,3 -6141,1
122 85,4 363,9 371,0 -297,2 -6347,5
123 86,1 363,6 371,0 -302,3 -6557,3
124 86,8 363,7 371,0 -307,4 -6770,8
125 87,5 363,5 371,0 -312,6 -6987,9
126 88,2 363,2 371,0 -318,0 -7208,6
127 88,9 362,9 371,0 -323,5 -7433,2
128 89,6 362,6 370,9 -329,3 -7661,7
129 90,3 362,4 370,9 -335,2 -7894,3
130 91 362,1 370,9 -341,3 -8131,1
131 91,7 361,8 370,9 -347,6 -8372,3
132 92,4 361,5 370,9 -354,0 -8617,9
133 93,1 361,2 370,9 -360,7 -8868,1
134 93,8 361,0 370,9 -367,5 -9123,0
135 94,5 360,7 370,8 -374,5 -9382,8
136 95,2 360,4 370,8 -381,7 -9647,6
137 95,9 360,1 370,8 -389,1 -9917,4
138 96,6 359,8 370,8 -396,7 -10192,5
139 97,3 359,6 370,8 -404,5 -10472,9
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
74
140 98 359,3 370,8 -412,4 -10758,9
141 98,7 369,7 370,8 -420,5 -11050,5
142 99,4 369,5 370,7 -421,3 -11345,2
143 100,1 369,2 370,7 -422,3 -11640,5
144 100,8 368,9 370,7 -423,5 -11936,6
145 101,5 357,9 370,7 -424,9 -12233,5
146 102,2 357,8 370,7 -433,9 -12534,1
147 102,9 390,9 370,7 -431,3 -12837,0
148 103,6 478,6 370,6 -403,4 -13130,3
149 104,3 411,3 370,6 -316,3 -13382,2
150 105 410,9 370,6 -288,0 -13593,8
151 105,7 410,6 370,6 -259,9 -13785,5
152 106,4 399,5 370,6 -232,0 -13957,8
153 107,1 399,2 370,6 -211,9 -14113,2
154 107,8 398,8 370,6 -192,0 -14254,6
155 108,5 398,5 370,5 -172,3 -14382,1
156 109,2 398,1 370,5 -152,9 -14496,0
157 109,9 397,8 370,5 -133,7 -14596,4
158 110,6 397,4 370,5 -114,8 -14683,5
159 111,3 397,1 370,5 -96,1 -14757,3
160 112 396,7 370,5 -77,6 -14818,1
161 112,7 396,4 370,5 -59,3 -14866,1
162 113,4 396,0 370,4 -41,3 -14901,4
163 114,1 395,6 370,4 -23,6 -14924,2
164 114,8 395,3 370,4 -6,0 -14934,6
165 115,5 394,9 370,4 11,3 -14932,8
166 116,2 394,6 370,4 28,3 -14919,0
167 116,9 394,2 370,4 45,2 -14893,3
168 117,6 393,9 370,4 61,7 -14855,9
169 118,3 393,5 370,3 78,1 -14807,0
170 119 393,2 370,3 94,2 -14746,8
171 119,7 392,8 370,3 110,1 -14675,3
172 120,4 392,4 370,3 125,7 -14592,9
173 121,1 392,1 370,3 141,1 -14499,6
174 121,8 391,6 370,0 156,2 -14395,6
175 122,5 391,0 369,6 171,2 -14281,0
176 123,2 390,4 369,1 186,2 -14156,0
177 123,9 423,1 368,6 212,7 -14016,4
178 124,6 464,7 367,9 263,0 -13850,4
179 125,3 393,7 366,9 341,4 -13639,9
180 126 389,7 365,8 359,1 -13394,7
181 126,7 385,6 364,6 374,8 -13137,9
182 127,4 381,5 363,2 388,6 -12870,8
183 128,1 377,4 361,7 400,5 -12594,7
184 128,8 373,3 360,1 410,6 -12310,8
185 129,5 369,2 358,4 419,0 -12020,5
186 130,2 365,1 356,6 425,8 -11724,8
187 130,9 361,0 354,8 430,9 -11425,0
188 131,6 356,8 352,8 434,5 -11122,2
189 132,3 352,6 350,6 436,6 -10817,4
190 133 348,4 348,4 437,3 -10511,6
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
75
191 133,7 344,2 346,1 436,6 -10205,8
192 134,4 340,0 343,6 434,7 -9900,9
193 135,1 335,7 341,0 431,6 -9597,7
194 135,8 331,5 338,3 427,4 -9297,1
195 136,5 327,3 335,5 422,1 -8999,9
196 137,2 323,1 332,5 416,0 -8706,6
197 137,9 318,9 329,4 409,0 -8417,9
198 138,6 314,8 326,3 401,3 -8134,3
199 139,3 310,7 323,0 393,0 -7856,4
200 140 306,6 319,6 384,1 -7584,5
201 140,7 302,4 316,1 374,8 -7318,9
202 141,4 298,4 312,5 365,0 -7060,0
203 142,1 294,3 308,8 355,0 -6808,1
204 142,8 290,2 305,0 344,7 -6563,2
205 143,5 286,1 301,1 334,3 -6325,6
206 144,2 282,2 297,0 323,9 -6095,3
207 144,9 311,6 292,9 325,3 -5868,1
208 145,6 362,9 288,6 351,2 -5632,1
209 146,3 289,0 284,3 414,0 -5364,3
210 147 282,1 279,9 416,4 -5073,7
211 147,7 275,1 275,3 417,1 -4782,0
212 148,4 270,0 270,7 416,2 -4490,4
213 149,1 266,7 266,0 414,9 -4199,6
214 149,8 259,8 261,1 414,7 -3909,2
215 150,5 249,4 256,2 413,1 -3619,6
216 151,2 240,7 251,2 407,6 -3332,3
217 151,9 233,9 246,1 399,7 -3049,8
218 152,6 227,0 241,0 390,5 -2773,4
219 153,3 220,2 235,8 380,1 -2503,7
220 154 215,9 230,5 368,6 -2241,7
221 154,7 209,0 225,2 357,8 -1987,5
222 155,4 202,2 219,8 346,0 -1741,2
223 156,1 195,4 214,3 333,2 -1503,5
224 156,8 188,6 208,7 319,6 -1275,1
225 157,5 181,8 203,1 305,1 -1056,5
226 158,2 175,0 197,3 289,8 -848,4
227 158,9 168,3 191,4 273,9 -651,1
228 159,6 161,5 185,6 257,4 -465,2
229 160,3 154,8 179,6 240,3 -291,0
230 161 148,0 173,5 222,7 -129,0
231 161,7 141,2 167,4 204,6 20,5
232 162,4 134,5 161,3 186,0 157,1
233 163,1 127,7 154,9 167,1 280,7
234 163,8 120,9 148,5 148,0 390,9
235 164,5 114,0 142,0 128,5 487,7
236 165,2 107,3 135,4 108,8 570,6
237 165,9 125,8 128,6 98,0 643,0
238 166,6 93,8 121,8 101,4 713,6
239 167,3 42,7 114,9 93,0 780,7
240 168 42,4 107,7 44,8 828,9
241 168,7 42,0 100,6 1,5 845,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
76
242 169,4 41,7 93,4 -37,1 832,5
243 170,1 41,3 86,0 -70,9 794,5
244 170,8 40,9 78,5 -99,7 734,7
245 171,5 54,7 71,0 -123,6 656,5
246 172,2 54,2 63,2 -132,5 566,6
247 172,9 53,7 54,7 -136,1 472,2
248 173,6 52,8 45,5 -133,7 377,4
249 174,3 58,8 38,8 -126,6 286,2
250 175 56,6 32,1 -110,6 203,1
251 175,7 48,2 25,5 -91,6 132,3
252 176,4 59,8 18,8 -73,8 74,3
253 177,1 45,5 12,4 -43,3 33,0
254 177,8 24,3 6,3 -18,5 11,3
255 178,5 4,7 0,2 -4,4 3,2
256 179,2 3,0 0,0 -1,7 1,0
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
77
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
78
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
79
AII.2. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 22,0 0,0 1,4 -0,2 -5 -3,5 32,7 0,0 19,1 6,9 -4 -2,8 39,8 0,0 44,5 29,0 -3 -2,1 46,7 0,0 74,7 70,6 -2 -1,4 53,4 0,0 109,8 135,1 -1 -0,7 60,0 0,2 149,4 225,4 0 0 93,8 0,9 193,2 345,2 1 0,7 97,2 2,0 259,0 503,4 2 1,4 100,6 3,4 326,4 708,0 3 2,1 96,2 5,5 394,9 960,1 4 2,8 107,5 7,9 461,0 1258,9 5 3,5 109,3 10,3 530,7 1605,9 6 4,2 119,7 14,8 614,7 2005,0 7 4,9 122,0 21,3 686,6 2460,3 8 5,6 124,3 27,9 755,6 2965,0 9 6,3 126,4 34,4 821,5 3516,9
10 7 121,7 45,0 883,5 4113,7 11 7,7 125,7 58,2 934,0 4749,7 12 8,4 199,8 71,5 1017,4 5430,0 13 9,1 208,0 84,4 1103,8 6172,4 14 9,8 235,3 96,8 1195,5 6976,6 15 10,5 100,6 109,0 1261,9 7839,8 16 11,2 56,6 121,3 1260,2 8722,5 17 11,9 58,3 133,6 1211,2 9587,3 18 12,6 68,1 144,7 1155,1 10415,5 19 13,3 69,8 155,5 1098,3 11204,1 20 14 86,1 166,3 1035,1 11950,6 21 14,7 86,6 177,1 975,4 12654,1 22 15,4 90,1 187,0 908,8 13313,4 23 16,1 90,6 196,8 837,7 13924,6 24 16,8 91,2 206,6 760,1 14483,7 25 17,5 114,7 216,4 676,1 14986,3 26 18,2 115,4 224,8 602,1 15433,6 27 18,9 119,7 233,1 522,9 15827,3 28 19,6 120,0 241,5 440,9 16164,5 29 20,3 141,4 249,8 347,4 16440,5 30 21 173,3 257,4 268,8 16656,1 31 21,7 241,0 265,0 207,2 16822,6 32 22,4 165,8 272,6 187,7 16960,8 33 23,1 165,6 279,9 110,3 17065,1 34 23,8 167,8 286,2 28,1 17113,5 35 24,5 169,8 292,5 -57,1 17103,2 36 25,2 169,5 298,7 -145,2 17032,3 37 25,9 166,9 304,8 -237,9 16898,2
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
80
38 26,6 166,7 310,1 -336,3 16697,2 39 27,3 164,2 315,1 -438,6 16425,9 40 28 164,1 319,9 -545,9 16081,2 41 28,7 163,9 324,4 -656,6 15660,3 42 29,4 131,4 328,6 -770,6 15160,7 43 30,1 233,5 332,6 -910,1 14572,3 44 30,8 233,2 336,2 -980,8 13910,5 45 31,5 252,7 339,7 -1054,2 13198,1 46 32,2 252,4 343,0 -1116,4 12438,3 47 32,9 252,1 346,1 -1181,0 11634,1 48 33,6 317,7 348,9 -1247,9 10783,9 49 34,3 274,6 351,6 -1275,6 9900,6 50 35 570,1 354,0 -1335,3 8986,7 51 35,7 532,5 356,3 -1189,4 8103,0 52 36,4 533,2 358,4 -1066,6 7313,2 53 37,1 533,9 360,5 -944,7 6609,1 54 37,8 535,2 362,3 -823,8 5990,0 55 38,5 535,9 364,1 -703,1 5455,5 56 39,2 536,5 365,7 -583,2 5005,2 57 39,9 570,7 367,1 -452,2 4642,7 58 40,6 435,3 368,5 -299,1 4379,0 59 41,3 368,8 369,7 -240,8 4190,0 60 42 369,3 370,7 -241,6 4021,0 61 42,7 369,8 371,7 -242,8 3851,4 62 43,4 370,3 372,5 -244,2 3680,9 63 44,1 370,8 373,2 -245,8 3509,3 64 44,8 371,3 373,8 -247,5 3336,5 65 45,5 371,7 374,3 -249,3 3162,5 66 46,2 372,2 374,7 -251,1 2987,3 67 46,9 372,7 375,0 -252,8 2810,9 68 47,6 373,1 375,3 -254,4 2633,3 69 48,3 373,6 375,5 -255,8 2454,6 70 49 374,0 375,6 -257,0 2275,0 71 49,7 374,5 375,7 -258,0 2094,6 72 50,4 374,9 375,8 -258,8 1913,6 73 51,1 375,3 375,9 -259,3 1732,2 74 51,8 375,8 376,0 -259,6 1550,5 75 52,5 376,2 376,0 -259,6 1368,8 76 53,2 376,6 376,1 -259,3 1187,0 77 53,9 377,0 376,1 -258,8 1005,6 78 54,6 377,5 376,1 -258,0 824,6 79 55,3 377,9 376,1 -256,9 644,4 80 56 378,3 376,1 -255,5 465,0 81 56,7 378,7 376,1 -253,9 286,5 82 57,4 379,1 376,1 -251,9 109,4 83 58,1 379,5 376,1 -249,7 -66,2 84 58,8 380,7 376,1 -247,1 -240,2 85 59,5 381,1 376,0 -243,7 -412,0 86 60,2 381,5 376,0 -240,0 -581,4 87 60,9 415,4 375,9 -224,3 -744,8 88 61,6 436,3 375,9 -185,4 -888,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
81
89 62,3 369,0 375,8 -131,4 -999,4 90 63 368,7 375,8 -136,3 -1093,1 91 63,7 368,5 375,7 -141,2 -1190,3 92 64,4 368,2 375,6 -146,4 -1291,1 93 65,1 367,9 375,6 -151,7 -1395,5 94 65,8 367,6 375,5 -157,1 -1503,6 95 66,5 367,3 375,4 -162,7 -1615,6 96 67,2 367,1 375,4 -168,5 -1731,6 97 67,9 366,8 375,3 -174,4 -1851,7 98 68,6 366,5 375,3 -180,4 -1975,9 99 69,3 366,2 375,2 -186,7 -2104,5 100 70 365,9 375,1 -193,0 -2237,5 101 70,7 365,6 375,1 -199,6 -2375,0 102 71,4 365,4 375,0 -206,3 -2517,1 103 72,1 365,1 375,0 -213,1 -2663,9 104 72,8 364,8 374,9 -220,1 -2815,6 105 73,5 364,5 374,8 -227,2 -2972,2 106 74,2 364,2 374,8 -234,5 -3133,9 107 74,9 364,0 374,7 -242,0 -3300,8 108 75,6 363,7 374,7 -249,6 -3472,9 109 76,3 363,4 374,6 -257,4 -3650,5 110 77 363,1 374,5 -265,3 -3833,5 111 77,7 362,8 374,5 -273,4 -4022,1 112 78,4 362,5 374,4 -281,6 -4216,4 113 79,1 362,3 374,4 -290,0 -4416,6 114 79,8 362,0 374,3 -298,6 -4622,6 115 80,5 367,4 374,2 -307,3 -4834,7 116 81,2 362,9 374,2 -312,1 -5051,6 117 81,9 395,1 374,1 -308,7 -5268,9 118 82,6 431,5 374,1 -282,5 -5476,4 119 83,3 364,7 374,0 -231,0 -5656,1 120 84 364,4 373,9 -237,6 -5820,2 121 84,7 364,2 373,9 -244,3 -5988,9 122 85,4 363,9 373,8 -251,2 -6162,4 123 86,1 363,6 373,8 -258,2 -6340,7 124 86,8 363,7 373,7 -265,2 -6524,0 125 87,5 363,5 373,6 -272,3 -6712,1 126 88,2 363,2 373,6 -279,5 -6905,3 127 88,9 362,9 373,5 -286,8 -7103,6 128 89,6 362,6 373,4 -294,3 -7307,0 129 90,3 362,4 373,4 -302,0 -7515,8 130 91 362,1 373,3 -309,8 -7729,9 131 91,7 361,8 373,3 -317,7 -7949,7 132 92,4 361,5 373,2 -325,8 -8175,0 133 93,1 361,2 373,1 -334,1 -8406,0 134 93,8 361,0 373,1 -342,5 -8642,9 135 94,5 360,7 373,0 -351,1 -8885,7 136 95,2 360,4 373,0 -359,8 -9134,5 137 95,9 360,1 372,9 -368,6 -9389,5 138 96,6 359,8 372,8 -377,7 -9650,8 139 97,3 359,6 372,8 -386,8 -9918,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
82
140 98 359,3 372,7 -396,2 -10192,5 141 98,7 369,7 372,7 -405,6 -10473,2 142 99,4 369,5 372,6 -407,8 -10758,0 143 100,1 369,2 372,5 -410,0 -11044,2 144 100,8 368,9 372,5 -412,5 -11332,2 145 101,5 357,9 372,4 -415,1 -11621,9 146 102,2 357,8 372,4 -425,3 -11916,0 147 102,9 390,9 372,3 -423,9 -12213,3 148 103,6 478,6 372,2 -397,1 -12501,8 149 104,3 411,3 372,2 -311,1 -12749,7 150 105 410,9 372,1 -283,8 -12958,0 151 105,7 410,6 372,1 -256,7 -13147,2 152 106,4 399,5 372,0 -229,9 -13317,6 153 107,1 399,2 371,9 -210,7 -13471,9 154 107,8 398,8 371,9 -191,8 -13612,8 155 108,5 398,5 371,8 -173,0 -13740,5 156 109,2 398,1 371,8 -154,5 -13855,2 157 109,9 397,8 371,7 -136,1 -13957,0 158 110,6 397,4 371,6 -118,0 -14046,0 159 111,3 397,1 371,6 -100,0 -14122,4 160 112 396,7 371,5 -82,3 -14186,2 161 112,7 396,4 371,4 -64,8 -14237,8 162 113,4 396,0 371,4 -47,4 -14277,1 163 114,1 395,6 371,3 -30,3 -14304,4 164 114,8 395,3 371,3 -13,4 -14319,7 165 115,5 394,9 371,2 3,3 -14323,3 166 116,2 394,6 371,1 19,8 -14315,3 167 116,9 394,2 371,1 36,1 -14295,7 168 117,6 393,9 371,0 52,2 -14264,9 169 118,3 393,5 371,0 68,1 -14222,8 170 119 393,2 370,9 83,8 -14169,7 171 119,7 392,8 370,8 99,3 -14105,6 172 120,4 392,4 370,8 114,5 -14030,9 173 121,1 392,1 370,7 129,6 -13945,5 174 121,8 391,6 370,5 144,4 -13849,7 175 122,5 391,0 370,0 159,1 -13743,5 176 123,2 390,4 369,5 173,7 -13627,1 177 123,9 423,1 368,9 200,0 -13496,3 178 124,6 464,7 368,2 250,1 -13339,4 179 125,3 393,7 367,3 328,2 -13138,0 180 126 389,7 366,2 345,6 -12902,2 181 126,7 385,6 364,9 361,1 -12654,9 182 127,4 381,5 363,5 374,6 -12397,5 183 128,1 377,4 362,0 386,3 -12131,2 184 128,8 373,3 360,4 396,3 -11857,4 185 129,5 369,2 358,7 404,5 -11577,2 186 130,2 365,1 356,9 411,1 -11291,7 187 130,9 361,0 354,9 416,1 -11002,3 188 131,6 356,8 352,9 419,5 -10709,9 189 132,3 352,6 350,8 421,5 -10415,6 190 133 348,4 348,5 422,1 -10120,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
83
191 133,7 344,2 346,2 421,4 -9825,2 192 134,4 340,0 343,7 419,4 -9531,0 193 135,1 335,7 341,1 416,3 -9238,5 194 135,8 331,5 338,3 412,0 -8948,6 195 136,5 327,3 335,5 406,8 -8662,2 196 137,2 323,1 332,5 400,6 -8379,6 197 137,9 318,9 329,4 393,7 -8101,7 198 138,6 314,8 326,2 386,0 -7828,8 199 139,3 310,7 322,9 377,8 -7561,5 200 140 306,6 319,5 369,0 -7300,3 201 140,7 302,4 316,0 359,7 -7045,3 202 141,4 298,4 312,3 350,1 -6796,9 203 142,1 294,3 308,6 340,2 -6555,3 204 142,8 290,2 304,8 330,1 -6320,8 205 143,5 286,1 300,8 319,8 -6093,5 206 144,2 282,2 296,8 309,5 -5873,3 207 144,9 311,6 292,6 311,1 -5656,1 208 145,6 362,9 288,3 337,2 -5430,0 209 146,3 289,0 284,0 400,2 -5172,0 210 147 282,1 279,5 402,8 -4891,0 211 147,7 275,1 275,0 403,8 -4608,7 212 148,4 270,0 270,3 403,1 -4326,3 213 149,1 266,7 265,6 402,2 -4044,5 214 149,8 259,8 260,7 402,2 -3763,0 215 150,5 249,4 255,8 400,9 -3482,0 216 151,2 240,7 250,8 395,7 -3203,2 217 151,9 233,9 245,7 388,1 -2928,9 218 152,6 227,0 240,5 379,2 -2660,4 219 153,3 220,2 235,3 369,2 -2398,6 220 154 215,9 230,0 358,1 -2144,1 221 154,7 209,0 224,7 347,7 -1897,1 222 155,4 202,2 219,2 336,3 -1657,8 223 156,1 195,4 213,7 323,9 -1426,8 224 156,8 188,6 208,2 310,6 -1204,7 225 157,5 181,8 202,5 296,5 -992,4 226 158,2 175,0 196,8 281,6 -790,1 227 158,9 168,3 190,9 266,1 -598,4 228 159,6 161,5 185,0 249,9 -417,8 229 160,3 154,8 179,0 233,2 -248,8 230 161 148,0 172,9 216,1 -91,6 231 161,7 141,2 166,8 198,4 53,4 232 162,4 134,5 160,7 180,3 185,9 233 163,1 127,7 154,3 161,8 305,6 234 163,8 120,9 147,8 143,1 412,3 235 164,5 114,0 141,4 124,1 505,8 236 165,2 107,3 134,7 104,8 585,8 237 165,9 125,8 128,0 94,5 655,5 238 166,6 93,8 121,2 98,2 723,7 239 167,3 42,7 114,3 90,2 788,7 240 168 42,4 107,2 42,5 835,1 241 168,7 42,0 100,1 -0,5 849,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
84
242 169,4 41,7 92,9 -38,7 836,0 243 170,1 41,3 85,5 -72,2 797,0 244 170,8 40,9 78,1 -100,7 736,5 245 171,5 54,7 70,6 -124,3 657,7 246 172,2 54,2 62,9 -132,9 567,4 247 172,9 53,7 54,6 -136,4 472,7 248 173,6 52,8 45,5 -133,9 377,7 249 174,3 58,8 38,7 -126,8 286,3 250 175 56,6 32,0 -110,7 203,1 251 175,7 48,2 25,3 -91,6 132,3 252 176,4 59,8 18,7 -73,7 74,3 253 177,1 45,5 12,4 -43,3 32,9 254 177,8 24,3 6,3 -18,5 11,2 255 178,5 4,7 0,2 -4,4 3,2 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 0,9
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
85
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
86
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
87
AII.3. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 2,4 0,0 0,1 -0,2 -5 -3,5 12,4 0,0 3,8 1,1 -4 -2,8 18,7 0,0 14,6 7,4 -3 -2,1 24,9 0,0 29,9 22,9 -2 -1,4 30,8 0,0 49,4 50,5 -1 -0,7 36,7 0,5 72,8 93,1 0 0 69,7 1,4 99,8 153,4 1 0,7 72,4 2,6 148,1 240,1 2 1,4 75,1 4,2 197,4 360,8 3 2,1 69,9 6,5 247,2 516,1 4 2,8 80,5 9,1 293,9 704,8 5 3,5 81,6 11,7 343,6 927,8 6 4,2 91,2 16,2 406,9 1188,7 7 4,9 92,8 22,9 457,5 1491,1 8 5,6 94,3 29,6 504,6 1827,8 9 6,3 95,7 36,3 548,0 2196,1
10 7 90,2 47,0 586,9 2593,4 11 7,7 93,5 60,4 613,6 3013,5 12 8,4 166,9 73,7 672,7 3461,0 13 9,1 174,3 86,8 734,3 3953,5 14 9,8 200,9 99,2 800,5 4490,1 15 10,5 100,6 111,5 840,8 5067,8 16 11,2 56,6 123,9 837,3 5655,0 17 11,9 58,3 136,2 786,5 6223,3 18 12,6 68,1 147,4 728,5 6753,5 19 13,3 69,8 158,2 669,8 7242,8 20 14 86,1 169,1 604,6 7688,8 21 14,7 86,6 180,0 542,9 8090,2 22 15,4 90,1 189,9 474,3 8446,2 23 16,1 90,6 199,8 401,2 8752,5 24 16,8 91,2 209,6 321,5 9005,3 25 17,5 114,7 219,5 235,3 9200,2 26 18,2 115,4 227,8 159,3 9338,2 27 18,9 119,7 236,2 77,9 9421,2 28 19,6 120,0 244,6 -6,3 9446,1 29 20,3 141,4 252,9 -101,9 9408,4 30 21 173,3 260,5 -182,7 9308,7 31 21,7 241,0 268,2 -246,5 9158,4 32 22,4 165,8 275,8 -268,3 8978,1 33 23,1 165,6 283,1 -347,9 8762,5 34 23,8 167,8 289,4 -432,4 8489,3 35 24,5 169,8 295,7 -519,8 8155,9 36 25,2 169,5 302,0 -610,2 7760,3
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
88
37 25,9 166,9 308,0 -705,2 7299,9 38 26,6 166,7 313,3 -805,9 6771,0 39 27,3 164,2 318,4 -910,4 6170,2 40 28 164,1 323,2 -1020,1 5494,4 41 28,7 163,9 327,7 -1133,1 4740,8 42 29,4 131,4 331,9 -1249,3 3906,8 43 30,1 198,5 335,9 -1391,1 2982,6 44 30,8 198,2 339,6 -1488,7 1974,6 45 31,5 190,9 343,0 -1589,0 897,3 46 32,2 190,6 346,3 -1696,8 -252,8 47 32,9 190,3 349,4 -1807,0 -1479,3 48 33,6 255,9 352,3 -1919,5 -2783,6 49 34,3 212,8 354,9 -1992,8 -4153,0 50 35 570,1 357,4 -2098,2 -5585,0 51 35,7 532,5 359,6 -1954,7 -7003,5 52 36,4 533,2 361,8 -1834,2 -8329,8 53 37,1 533,9 363,9 -1714,7 -9572,0 54 37,8 535,2 365,7 -1596,1 -10730,9 55 38,5 535,9 367,5 -1477,9 -11806,9 56 39,2 536,5 369,1 -1360,4 -12800,4 57 39,9 570,7 370,6 -1231,7 -13707,7 58 40,6 494,2 371,9 -1080,7 -14517,8 59 41,3 428,0 373,1 -983,5 -15240,4 60 42 428,6 374,2 -945,3 -15915,6 61 42,7 429,3 375,1 -907,3 -16564,1 62 43,4 430,0 375,9 -869,4 -17186,0 63 44,1 430,7 376,7 -831,5 -17781,3 64 44,8 431,3 377,3 -793,7 -18350,4 65 45,5 432,0 377,8 -755,9 -18892,8 66 46,2 432,6 378,2 -717,9 -19408,7 67 46,9 433,3 378,5 -679,7 -19897,9 68 47,6 433,9 378,8 -641,3 -20360,3 69 48,3 434,5 379,0 -602,5 -20795,7 70 49 435,2 379,2 -563,5 -21204,0 71 49,7 435,8 379,3 -524,2 -21584,8 72 50,4 436,4 379,4 -484,4 -21937,9 73 51,1 437,0 379,5 -444,3 -22263,0 74 51,8 437,7 379,6 -403,8 -22560,0 75 52,5 438,3 379,6 -363,0 -22828,4 76 53,2 438,9 379,7 -321,8 -23068,3 77 53,9 439,5 379,7 -280,1 -23279,0 78 54,6 440,1 379,8 -238,1 -23460,5 79 55,3 440,7 379,8 -195,7 -23612,4 80 56 441,3 379,8 -152,9 -23734,5 81 56,7 441,9 379,8 -109,7 -23826,5 82 57,4 442,5 379,8 -66,0 -23888,1 83 58,1 443,0 379,8 -21,9 -23918,9 84 58,8 444,4 379,7 22,6 -23918,8 85 59,5 444,9 379,7 68,0 -23887,2 86 60,2 445,5 379,7 113,9 -23823,6 87 60,9 479,6 379,7 171,9 -23724,5
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
89
88 61,6 436,3 379,6 250,0 -23576,0 89 62,3 369,0 379,6 301,3 -23383,1 90 63 368,7 379,5 293,8 -23174,9 91 63,7 368,5 379,5 286,2 -22972,0 92 64,4 368,2 379,4 278,4 -22774,4 93 65,1 367,9 379,4 270,5 -22582,4 94 65,8 367,6 379,3 262,4 -22395,9 95 66,5 367,3 379,3 254,1 -22215,3 96 67,2 367,1 379,2 245,6 -22040,4 97 67,9 366,8 379,2 237,1 -21871,5 98 68,6 366,5 379,1 228,3 -21708,8 99 69,3 366,2 379,1 219,4 -21552,1 100 70 365,9 379,0 210,3 -21401,8 101 70,7 365,6 379,0 201,0 -21257,9 102 71,4 365,4 378,9 191,6 -21120,6 103 72,1 365,1 378,9 182,0 -20989,9 104 72,8 364,8 378,8 172,3 -20865,9 105 73,5 364,5 378,8 162,4 -20748,8 106 74,2 364,2 378,7 152,4 -20638,7 107 74,9 364,0 378,7 142,1 -20535,7 108 75,6 363,7 378,6 131,7 -20439,9 109 76,3 363,4 378,6 121,2 -20351,5 110 77 363,1 378,5 110,5 -20270,4 111 77,7 362,8 378,5 99,6 -20197,0 112 78,4 362,5 378,4 88,6 -20131,2 113 79,1 362,3 378,4 77,4 -20073,1 114 79,8 362,0 378,3 66,0 -20023,0 115 80,5 367,4 378,3 54,5 -19980,9 116 81,2 362,9 378,2 46,8 -19945,5 117 81,9 395,1 378,2 47,4 -19912,6 118 82,6 431,5 378,1 70,7 -19871,8 119 83,3 364,7 378,1 119,4 -19805,3 120 84 364,4 378,0 110,0 -19725,1 121 84,7 364,2 378,0 100,4 -19651,5 122 85,4 363,9 377,9 90,6 -19584,7 123 86,1 363,6 377,9 80,7 -19524,8 124 86,8 363,7 377,8 70,8 -19471,9 125 87,5 363,5 377,8 60,8 -19425,9 126 88,2 363,2 377,7 50,7 -19386,9 127 88,9 362,9 377,7 40,5 -19355,0 128 89,6 362,6 377,6 30,0 -19330,4 129 90,3 362,4 377,6 19,5 -19313,1 130 91 362,1 377,5 8,7 -19303,3 131 91,7 361,8 377,5 -2,2 -19301,2 132 92,4 361,5 377,4 -13,2 -19306,7 133 93,1 361,2 377,4 -24,5 -19319,9 134 93,8 361,0 377,3 -35,8 -19341,1 135 94,5 360,7 377,3 -47,4 -19370,3 136 95,2 360,4 377,2 -59,1 -19407,6 137 95,9 360,1 377,2 -70,9 -19453,2 138 96,6 359,8 377,1 -83,0 -19507,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
90
139 97,3 359,6 377,1 -95,1 -19569,5 140 98 359,3 377,0 -107,5 -19640,4 141 98,7 369,7 377,0 -120,0 -19720,1 142 99,4 369,5 376,9 -125,1 -19806,0 143 100,1 369,2 376,9 -130,4 -19895,5 144 100,8 368,9 376,8 -135,9 -19988,8 145 101,5 357,9 376,8 -141,6 -20085,9 146 102,2 357,8 376,7 -154,9 -20189,7 147 102,9 390,9 376,7 -156,5 -20298,8 148 103,6 478,6 376,6 -132,8 -20401,2 149 104,3 411,3 376,6 -49,9 -20465,2 150 105 410,9 376,5 -25,7 -20491,7 151 105,7 410,6 376,5 -1,7 -20501,3 152 106,4 399,5 376,4 22,0 -20494,3 153 107,1 399,2 376,4 38,1 -20473,3 154 107,8 398,8 376,3 53,9 -20441,1 155 108,5 398,5 376,3 69,5 -20398,0 156 109,2 398,1 376,2 84,9 -20344,0 157 109,9 397,8 376,2 100,1 -20279,3 158 110,6 397,4 376,1 115,1 -20204,0 159 111,3 397,1 376,1 129,9 -20118,3 160 112 396,7 376,0 144,5 -20022,3 161 112,7 396,4 376,0 158,9 -19916,2 162 113,4 396,0 375,9 173,0 -19800,1 163 114,1 395,6 375,9 186,9 -19674,2 164 114,8 395,3 375,8 200,7 -19538,5 165 115,5 394,9 375,8 214,2 -19393,4 166 116,2 394,6 375,7 227,5 -19238,9 167 116,9 394,2 375,7 240,6 -19075,1 168 117,6 393,9 375,6 253,4 -18902,3 169 118,3 393,5 375,6 266,1 -18720,5 170 119 393,2 375,5 278,5 -18530,0 171 119,7 392,8 375,5 290,7 -18330,8 172 120,4 392,4 375,4 302,8 -18123,1 173 121,1 392,1 375,4 314,5 -17907,1 174 121,8 391,6 375,2 326,1 -17683,0 175 122,5 391,0 374,7 337,5 -17450,8 176 123,2 390,4 374,2 348,9 -17210,6 177 123,9 423,1 373,6 371,9 -16958,4 178 124,6 464,7 372,9 418,6 -16682,3 179 125,3 393,7 372,0 493,4 -16364,1 180 126 389,7 370,9 507,6 -16013,8 181 126,7 385,6 369,6 519,8 -15654,2 182 127,4 381,5 368,2 530,1 -15286,8 183 128,1 377,4 366,6 538,5 -14912,9 184 128,8 373,3 365,0 545,2 -14533,7 185 129,5 369,2 363,3 550,1 -14150,4 186 130,2 365,1 361,5 553,4 -13764,2 187 130,9 361,0 359,6 555,2 -13376,2 188 131,6 356,8 357,5 555,4 -12987,6 189 132,3 352,6 355,4 554,2 -12599,3
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
91
190 133 348,4 353,1 551,6 -12212,4 191 133,7 344,2 350,7 547,6 -11827,7 192 134,4 340,0 348,2 542,4 -11446,2 193 135,1 335,7 345,6 536,1 -11068,8 194 135,8 331,5 342,8 528,7 -10696,2 195 136,5 327,3 340,0 520,3 -10329,1 196 137,2 323,1 337,0 511,0 -9968,2 197 137,9 318,9 333,8 500,9 -9614,1 198 138,6 314,8 330,6 490,2 -9267,2 199 139,3 310,7 327,3 478,8 -8928,1 200 140 306,6 323,8 467,0 -8597,2 201 140,7 302,4 320,3 454,7 -8274,7 202 141,4 298,4 316,6 442,0 -7960,9 203 142,1 294,3 312,9 429,1 -7656,0 204 142,8 290,2 309,0 416,0 -7360,3 205 143,5 286,1 305,0 402,8 -7073,8 206 144,2 282,2 300,9 389,6 -6796,5 207 144,9 311,6 296,7 388,3 -6524,3 208 145,6 362,9 292,4 411,6 -6245,1 209 146,3 289,0 288,0 471,7 -5935,9 210 147 282,1 283,5 471,6 -5605,8 211 147,7 275,1 278,9 469,8 -5276,4 212 148,4 270,0 274,2 466,4 -4948,8 213 149,1 266,7 269,4 462,7 -4623,6 214 149,8 259,8 264,5 460,2 -4300,6 215 150,5 249,4 259,5 456,2 -3980,0 216 151,2 240,7 254,4 448,5 -3663,4 217 151,9 233,9 249,3 438,3 -3353,1 218 152,6 227,0 244,0 426,9 -3050,3 219 153,3 220,2 238,7 414,5 -2755,9 220 154 215,9 233,4 401,0 -2470,5 221 154,7 209,0 228,0 388,2 -2194,3 222 155,4 202,2 222,5 374,5 -1927,5 223 156,1 195,4 217,0 359,8 -1670,6 224 156,8 188,6 211,3 344,3 -1424,2 225 157,5 181,8 205,6 328,0 -1189,0 226 158,2 175,0 199,8 311,1 -965,3 227 158,9 168,3 193,8 293,4 -753,8 228 159,6 161,5 187,8 275,3 -554,8 229 160,3 154,8 181,7 256,6 -368,7 230 161 148,0 175,6 237,5 -195,8 231 161,7 141,2 169,4 218,0 -36,4 232 162,4 134,5 163,2 198,1 109,1 233 163,1 127,7 156,7 177,9 240,7 234 163,8 120,9 150,2 157,5 358,1 235 164,5 114,0 143,6 136,9 461,1 236 165,2 107,3 136,9 116,1 549,5 237 165,9 125,8 130,0 104,3 626,7 238 166,6 93,8 123,1 106,7 701,3 239 167,3 42,7 116,1 97,3 771,7 240 168 42,4 108,9 48,4 822,7
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
92
241 168,7 42,0 101,6 4,3 841,1 242 169,4 41,7 94,4 -35,0 830,3 243 170,1 41,3 86,8 -69,4 793,5 244 170,8 40,9 79,2 -98,8 734,6 245 171,5 54,7 71,6 -123,1 656,9 246 172,2 54,2 63,7 -132,4 567,2 247 172,9 53,7 55,0 -136,3 472,7 248 173,6 52,8 45,5 -133,9 377,7 249 174,3 58,8 38,7 -126,8 286,3 250 175 56,6 32,0 -110,8 203,1 251 175,7 48,2 25,3 -91,6 132,3 252 176,4 59,8 18,7 -73,7 74,4 253 177,1 45,5 12,4 -43,3 32,9 254 177,8 24,3 6,3 -18,5 11,2 255 178,5 4,7 0,2 -4,4 3,2 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 0,9
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
93
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
94
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
95
AII.4. BUQUE CON 100% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0 0 -6 -4,2 3,1 0,0 0,1 -0,2 -5 -3,5 10,5 0,0 3,4 1 -4 -2,8 14,4 0,0 12,1 6,3 -3 -2,1 18,0 0,6 23,3 18,6 -2 -1,4 21,5 1,6 36,3 39,3 -1 -0,7 24,9 2,8 51 69,8 0 0 55,4 4,3 67 111 1 0,7 55,6 6,2 102,2 170,2 2 1,4 55,8 8,2 136,1 253,5 3 2,1 48,2 11,3 168,5 359,9 4 2,8 56,3 14,5 195,4 486,7 5 3,5 54,8 17,7 223,3 633,2 6 4,2 61,9 22,8 262,5 801,6 7 4,9 61,0 29,9 287,1 993,9 8 5,6 75,2 37,0 306,4 1201,4 9 6,3 74,1 44,1 330,3 1424,2
10 7 66,1 55,1 347,6 1661,6 11 7,7 67,0 68,7 350,8 1906 12 8,4 137,8 82,4 384,5 2160,8 13 9,1 142,8 95,7 418,7 2442,1 14 9,8 166,8 108,3 455,7 2747,7 15 10,5 100,6 120,8 460,7 3072,2 16 11,2 56,6 133,3 450,7 3391,1 17 11,9 58,3 145,8 393,2 3686,4 18 12,6 68,1 157,1 328,5 3938,9 19 13,3 69,8 168,0 263 4145,9 20 14 86,1 179,0 191 4304,7 21 14,7 86,6 189,9 122,3 4414,2 22 15,4 90,1 199,9 46,7 4473,3 23 16,1 90,6 209,8 -33,5 4477,9 24 16,8 91,2 219,7 -120,2 4424,1 25 17,5 114,7 229,6 -213,4 4307,3 26 18,2 115,4 238,0 -296,6 4128,8 27 18,9 119,7 246,4 -385,1 3890,1 28 19,6 120,0 254,8 -476,4 3588,5 29 20,3 141,4 263,1 -579,2 3219,3 30 21 173,3 270,7 -667,1 2783 31 21,7 241,0 278,3 -738 2291,2 32 22,4 165,8 285,9 -766,9 1764,4 33 23,1 165,6 293,2 -853,7 1197,3 34 23,8 167,8 299,5 -945,3 567,6 35 24,5 169,8 305,8 -1039,7 -127,2 36 25,2 169,5 312,0 -1137,2 -889,2
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
96
37 25,9 166,9 318,0 -1239,1 -1720,8 38 26,6 166,7 323,3 -1346,8 -2626 39 27,3 164,2 328,3 -1458,4 -3607,9 40 28 164,0 333,1 -1575 -4669,6 41 28,7 163,8 337,6 -1695 -5814,1 42 29,4 131,3 341,8 -1818,2 -7043,8 43 30,1 173,9 345,7 -1967 -8368,7 44 30,8 173,6 349,4 -2088,6 -9788,2 45 31,5 152,9 352,8 -2212,9 -11293,8 46 32,2 152,6 356,1 -2354,1 -12892,3 47 32,9 152,4 359,1 -2497,7 -14590,5 48 33,6 218,0 362,0 -2643,5 -16390 49 34,3 174,8 364,5 -2750,1 -18277,8 50 35 570,1 367,0 -2888,8 -20251,6 51 35,7 532,5 369,2 -2752 -22225,9 52 36,4 533,2 371,3 -2638,2 -24112,6 53 37,1 533,9 373,4 -2525,4 -25920 54 37,8 535,2 375,2 -2413,4 -27648,6 55 38,5 535,9 376,9 -2301,8 -29299 56 39,2 536,5 378,5 -2190,9 -30871,5 57 39,9 570,7 379,9 -2068,8 -32362,5 58 40,6 580,0 381,2 -1923,9 -33760,9 59 41,3 513,0 382,4 -1773,5 -35055 60 42 512,9 383,4 -1682,5 -36264,7 61 42,7 512,8 384,3 -1592,2 -37410,9 62 43,4 512,8 385,1 -1502,6 -38494,1 63 44,1 512,7 385,8 -1413,5 -39514,8 64 44,8 512,5 386,4 -1325 -40473,4 65 45,5 512,4 386,9 -1236,9 -41370,1 66 46,2 512,3 387,3 -1149,2 -42205,3 67 46,9 512,2 387,6 -1061,8 -42979,3 68 47,6 512,1 387,8 -974,7 -43692,1 69 48,3 512,0 387,9 -887,8 -44344 70 49 511,8 388,1 -801,1 -44935,3 71 49,7 511,7 388,2 -714,5 -45465,8 72 50,4 511,6 388,2 -628,1 -45935,8 73 51,1 511,4 388,3 -541,8 -46345,3 74 51,8 511,3 388,3 -455,7 -46694,5 75 52,5 511,1 388,3 -369,7 -46983,5 76 53,2 511,0 388,3 -283,8 -47212,3 77 53,9 510,8 388,4 -198 -47381 78 54,6 510,7 388,3 -112,3 -47489,6 79 55,3 510,5 388,3 -26,8 -47538,3 80 56 510,3 388,3 58,7 -47527,2 81 56,7 510,2 388,3 144,1 -47456,4 82 57,4 510,0 388,2 229,4 -47325,7 83 58,1 509,8 388,2 314,6 -47135,4 84 58,8 510,4 388,1 399,7 -46885,5 85 59,5 510,2 388,1 485,2 -46575,8 86 60,2 510,1 388,0 570,7 -46206,3 87 60,9 543,4 387,9 667,9 -45773,6
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
97
88 61,6 436,3 387,8 781,4 -45264,5 89 62,3 369,0 387,7 827 -44701,6 90 63 368,7 387,6 813,9 -44127,3 91 63,7 368,5 387,6 800,6 -43562,3 92 64,4 368,2 387,5 787,1 -43006,7 93 65,1 367,9 387,4 773,6 -42460,5 94 65,8 367,6 387,3 759,9 -41923,8 95 66,5 367,3 387,2 746 -41396,8 96 67,2 367,1 387,1 732,1 -40879,6 97 67,9 366,8 387,0 717,9 -40372,1 98 68,6 366,5 386,9 703,7 -39874,6 99 69,3 366,2 386,8 689,3 -39387,1 100 70 365,9 386,8 674,8 -38909,7 101 70,7 365,6 386,7 660,2 -38442,5 102 71,4 365,4 386,6 645,4 -37985,6 103 72,1 365,1 386,5 630,5 -37539,1 104 72,8 364,8 386,4 615,4 -37103,1 105 73,5 364,5 386,3 600,2 -36677,6 106 74,2 364,2 386,2 584,9 -36262,9 107 74,9 364,0 386,1 569,5 -35858,9 108 75,6 363,7 386,0 553,9 -35465,8 109 76,3 363,4 386,0 538,1 -35083,7 110 77 363,1 385,9 522,3 -34712,6 111 77,7 362,8 385,8 506,3 -34352,6 112 78,4 362,5 385,7 490,1 -34003,9 113 79,1 362,3 385,6 473,9 -33666,6 114 79,8 362,0 385,5 457,5 -33340,6 115 80,5 367,4 385,4 440,9 -33026,3 116 81,2 362,9 385,3 428,3 -32722,1 117 81,9 395,1 385,2 423,8 -32423,9 118 82,6 431,5 385,2 442,3 -32121,2 119 83,3 364,7 385,1 486 -31796,3 120 84 364,4 385,0 471,7 -31461,2 121 84,7 364,2 384,9 457,3 -31136,1 122 85,4 363,9 384,8 442,7 -30821,1 123 86,1 363,6 384,7 428 -30516,4 124 86,8 363,7 384,6 413,3 -30222 125 87,5 363,5 384,5 398,6 -29937,9 126 88,2 363,2 384,4 383,8 -29664,1 127 88,9 362,9 384,4 368,8 -29400,7 128 89,6 362,6 384,3 353,8 -29147,8 129 90,3 362,4 384,2 338,5 -28905,6 130 91 362,1 384,1 323,2 -28674 131 91,7 361,8 384,0 307,7 -28453,3 132 92,4 361,5 383,9 292,1 -28243,4 133 93,1 361,2 383,8 276,4 -28044,5 134 93,8 361,0 383,7 260,5 -27856,7 135 94,5 360,7 383,6 244,5 -27680 136 95,2 360,4 383,6 228,3 -27514,5 137 95,9 360,1 383,5 212,1 -27360,4 138 96,6 359,8 383,4 195,6 -27217,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
98
139 97,3 359,6 383,3 179,1 -27086,7 140 98 359,3 383,2 162,4 -26967,2 141 98,7 369,7 383,1 145,6 -26859,4 142 99,4 369,5 383,0 136,2 -26760,8 143 100,1 369,2 382,9 126,6 -26668,8 144 100,8 368,9 382,8 116,9 -26583,6 145 101,5 357,9 382,8 107,1 -26505,2 146 102,2 357,8 382,7 89,6 -26436,4 147 102,9 390,9 382,6 83,8 -26375,8 148 103,6 478,6 382,5 103,5 -26311,3 149 104,3 411,3 382,4 182,3 -26211,3 150 105 410,9 382,3 202,4 -26076,7 151 105,7 410,6 382,2 222,3 -25928,1 152 106,4 399,5 382,1 242,1 -25765,6 153 107,1 399,2 382,0 254,1 -25592 154 107,8 398,8 382,0 266 -25409,9 155 108,5 398,5 381,9 277,7 -25219,7 156 109,2 398,1 381,8 289,2 -25021,2 157 109,9 397,8 381,7 300,6 -24814,8 158 110,6 397,4 381,6 311,7 -24600,6 159 111,3 397,1 381,5 322,7 -24378,6 160 112 396,7 381,4 333,5 -24148,9 161 112,7 396,4 381,3 344,1 -23911,8 162 113,4 396,0 381,3 354,5 -23667,3 163 114,1 395,6 381,2 364,7 -23415,6 164 114,8 395,3 381,1 374,8 -23156,8 165 115,5 394,9 381,0 384,7 -22891,1 166 116,2 394,6 380,9 394,3 -22618,5 167 116,9 394,2 380,8 403,8 -22339,1 168 117,6 393,9 380,7 413,1 -22053,3 169 118,3 393,5 380,6 422,2 -21760,9 170 119 393,2 380,5 431,2 -21462,3 171 119,7 392,8 380,5 439,9 -21157,4 172 120,4 392,4 380,4 448,4 -20846,5 173 121,1 392,1 380,3 456,8 -20529,7 174 121,8 391,6 380,1 465 -20207,2 175 122,5 391,0 379,5 473 -19879 176 123,2 390,4 379,0 481 -19545,1 177 123,9 423,1 378,4 500,7 -19201,6 178 124,6 464,7 377,6 544,1 -18836,4 179 125,3 393,7 376,7 615,7 -18431,5 180 126 389,7 375,5 626,6 -17996,7 181 126,7 385,6 374,2 635,6 -17555 182 127,4 381,5 372,7 642,7 -17107,6 183 128,1 377,4 371,1 648 -16656 184 128,8 373,3 369,4 651,5 -16201,2 185 129,5 369,2 367,7 653,4 -15744,5 186 130,2 365,1 365,8 653,7 -15287 187 130,9 361,0 363,8 652,5 -14829,9 188 131,6 356,8 361,7 649,7 -14374,1 189 132,3 352,6 359,5 645,6 -13920,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
99
190 133 348,4 357,2 640,1 -13470,9 191 133,7 344,2 354,8 633,3 -13025,2 192 134,4 340,0 352,2 625,4 -12584,7 193 135,1 335,7 349,5 616,3 -12150,1 194 135,8 331,5 346,7 606,1 -11722,3 195 136,5 327,3 343,8 595,1 -11302 196 137,2 323,1 340,7 583,2 -10889,6 197 137,9 318,9 337,5 570,5 -10485,9 198 138,6 314,8 334,2 557,2 -10091,2 199 139,3 310,7 330,8 543,3 -9706 200 140 306,6 327,3 529 -9330,8 201 140,7 302,4 323,7 514,3 -8965,6 202 141,4 298,4 320,0 499,3 -8610,9 203 142,1 294,3 316,2 484,1 -8266,8 204 142,8 290,2 312,2 468,7 -7933,3 205 143,5 286,1 308,2 453,3 -7610,7 206 144,2 282,2 304,0 437,9 -7298,8 207 144,9 311,6 299,7 434,4 -6993,5 208 145,6 362,9 295,4 455,6 -6682,8 209 146,3 289,0 290,9 513,7 -6343,5 210 147 282,1 286,3 511,6 -5984,7 211 147,7 275,1 281,6 507,9 -5627,9 212 148,4 270,0 276,9 502,6 -5274,3 213 149,1 266,7 272,0 497,1 -4924,4 214 149,8 259,8 267,0 492,7 -4578 215 150,5 249,4 262,0 487 -4235,2 216 151,2 240,7 256,8 477,5 -3897,7 217 151,9 233,9 251,6 465,7 -3567,6 218 152,6 227,0 246,3 452,8 -3246,1 219 153,3 220,2 240,9 438,8 -2934,2 220 154 215,9 235,5 423,7 -2632,3 221 154,7 209,0 230,1 409,5 -2340,7 222 155,4 202,2 224,5 394,3 -2059,4 223 156,1 195,4 218,9 378,3 -1789 224 156,8 188,6 213,2 361,5 -1530,1 225 157,5 181,8 207,4 344 -1283,3 226 158,2 175,0 201,5 325,8 -1048,9 227 158,9 168,3 195,5 307 -827,5 228 159,6 161,5 189,4 287,7 -619,3 229 160,3 154,8 183,2 268 -424,9 230 161 148,0 177,0 247,8 -244,4 231 161,7 141,2 170,8 227,4 -78,1 232 162,4 134,5 164,5 206,5 73,7 233 163,1 127,7 157,9 185,4 210,8 234 163,8 120,9 151,3 164,2 333,2 235 164,5 114,0 144,8 142,8 440,6 236 165,2 107,3 137,9 121,2 532,9 237 165,9 125,8 131,0 108,7 613,4 238 166,6 93,8 124,0 110,4 690,9 239 167,3 42,7 117,0 100,5 763,8 240 168 42,4 109,6 51 816,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
100
241 168,7 42,0 102,3 6,3 836,8 242 169,4 41,7 95,0 -33,4 827,3 243 170,1 41,3 87,4 -68,3 791,5 244 170,8 40,9 79,7 -98 733,4 245 171,5 54,7 72,0 -122,6 656,1 246 172,2 54,2 64,0 -132,1 566,7 247 172,9 53,7 55,2 -136,2 472,4 248 173,6 52,8 45,5 -133,9 377,5 249 174,3 58,8 38,7 -126,8 286,1 250 175 56,6 32,0 -110,8 202,9 251 175,7 48,2 25,3 -91,6 132,1 252 176,4 59,8 18,6 -73,7 74,2 253 177,1 45,5 12,4 -43,3 32,8 254 177,8 24,3 6,3 -18,5 11,1 255 178,5 4,7 0,2 -4,4 3,1 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 0,9
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0 0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
101
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
102
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
103
AII.5. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 100% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 34,9 0,0 2,3 -0,1 -5 -3,5 45,7 0,0 29,0 10,8 -4 -2,8 52,9 0,0 63,5 43,0 -3 -2,1 60,0 0,0 103,0 101,2 -2 -1,4 66,8 0,0 147,4 188,8 -1 -0,7 73,5 0,0 196,5 309,1 0 0 107,5 0,0 250,3 465,4 1 0,7 111,1 0,0 326,8 667,2 2 1,4 114,7 0,0 405,8 923,6 3 2,1 110,4 0,0 487,3 1236,1 4 2,8 113,0 0,0 565,5 1604,4 5 3,5 115,0 0,0 645,5 2028,2 6 4,2 125,5 0,0 741,9 2512,0 7 4,9 127,9 0,0 830,6 3062,3 8 5,6 130,3 1,6 920,8 3675,1 9 6,3 132,7 5,4 1010,4 4350,9
10 7 128,1 10,3 1098,7 5089,0 11 7,7 132,3 15,7 1180,7 5886,6 12 8,4 136,4 21,2 1261,8 6741,4 13 9,1 144,7 26,7 1341,8 7652,5 14 9,8 172,2 32,5 1432,0 8622,6 15 10,5 100,6 38,5 1540,1 9661,8 16 11,2 56,6 44,6 1589,9 10757,3 17 11,9 58,3 50,6 1596,8 11872,5 18 12,6 68,1 57,2 1600,5 12991,5 19 13,3 69,8 64,0 1606,3 14113,8 26 18,2 115,4 112,9 1615,5 22031,2 27 18,9 119,7 119,6 1615,1 23161,8 28 19,6 120,0 126,4 1613,1 24291,6 29 20,3 141,4 133,0 1600,9 25416,6 30 21 173,3 139,3 1604,5 26538,4 31 21,7 241,0 145,6 1626,0 27669,0 32 22,4 165,8 151,9 1690,5 28829,7 33 23,1 165,6 157,9 1698,0 30015,7 34 23,8 167,8 163,4 1701,4 31205,4 35 24,5 169,8 168,9 1702,6 32396,8 36 25,2 169,5 174,3 1701,2 33588,0 37 25,9 166,9 179,4 1695,9 34777,0 38 26,6 166,7 183,9 1685,5 35960,4 39 27,3 164,2 188,4 1671,8 37135,4 40 28 164,0 192,9 1653,2 38299,0 41 28,7 163,7 197,2 1631,3 39448,6 42 29,4 131,3 201,0 1606,4 40581,7 43 30,1 269,5 204,7 1556,2 41688,5
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
104
44 30,8 269,2 208,2 1600,3 42793,2 45 31,5 366,0 211,4 1641,8 43927,9 46 32,2 365,8 214,5 1748,9 45114,5 47 32,9 365,5 217,3 1853,7 46375,3 48 33,6 431,1 219,9 1956,4 47708,7 49 34,3 388,0 222,3 2098,4 49127,8 50 35 258,5 224,5 2208,6 50635,2 51 35,7 215,9 226,5 2225,4 52187,0 52 36,4 211,5 228,4 2215,7 53741,2 53 37,1 207,2 230,2 2201,8 55287,3 54 37,8 203,5 231,9 2183,5 56822,1 55 38,5 199,1 233,4 2161,6 58342,8 56 39,2 194,7 234,7 2135,6 59846,7 57 39,9 223,8 236,0 2117,3 61335,2 58 40,6 256,8 237,1 2118,7 62816,9 59 41,3 189,3 238,0 2143,7 64308,6 60 42 188,9 238,8 2109,2 65797,0 61 42,7 188,4 239,5 2073,8 67261,0 62 43,4 187,9 240,1 2037,7 68699,9 63 44,1 187,4 240,6 2000,8 70113,3 64 44,8 186,9 241,0 1963,3 71500,7 65 45,5 186,4 241,2 1925,2 72861,5 66 46,2 185,9 241,4 1886,6 74195,6 67 46,9 185,4 241,5 1847,5 75502,4 68 47,6 184,9 241,5 1808,1 76781,8 69 48,3 184,3 241,4 1768,3 78033,5 70 49 183,8 241,4 1728,1 79257,0 71 49,7 183,3 241,3 1687,6 80452,5 72 50,4 182,7 241,2 1646,9 81619,5 73 51,1 182,2 241,0 1605,8 82757,8 74 51,8 181,6 240,8 1564,6 83867,4 75 52,5 181,1 240,6 1523,1 84948,0 76 53,2 180,5 240,4 1481,3 85999,4 77 53,9 180,0 240,2 1439,3 87021,5 78 54,6 179,4 240,0 1397,0 88014,1 79 55,3 178,8 239,8 1354,5 88977,0 80 56 178,3 239,5 1311,7 89910,1 81 56,7 177,7 239,3 1268,7 90813,1 82 57,4 177,2 239,0 1225,5 91686,0 83 58,1 176,6 238,8 1182,1 92528,6 84 58,8 176,7 238,5 1138,5 93340,7 85 59,5 176,2 238,2 1095,1 94122,4 86 60,2 175,6 238,0 1051,6 94873,7 87 60,9 208,5 237,7 1019,5 95597,7 88 61,6 242,0 237,4 1010,8 96307,8 89 62,3 174,9 237,1 1025,8 97020,6 90 63 174,8 236,8 982,4 97723,4 91 63,7 174,7 236,5 939,1 98395,8 92 64,4 174,6 236,2 895,9 99038,0 93 65,1 174,5 235,9 852,8 99649,9 94 65,8 174,4 235,6 809,9 100231,8
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
105
95 66,5 174,3 235,3 767,1 100783,6 96 67,2 174,2 235,0 724,4 101305,5 97 67,9 174,0 234,7 681,8 101797,6 98 68,6 173,9 234,4 639,4 102260,0 99 69,3 173,8 234,1 597,1 102692,7 100 70 173,7 233,8 555,0 103095,9 101 70,7 173,6 233,6 513,0 103469,6 102 71,4 173,5 233,3 471,1 103813,9 103 72,1 173,4 233,0 429,3 104128,9 104 72,8 173,3 232,7 387,7 104414,8 105 73,5 173,2 232,4 346,1 104671,5 106 74,2 173,1 232,1 304,8 104899,3 107 74,9 173,0 231,8 263,5 105098,1 108 75,6 172,8 231,5 222,4 105268,1 109 76,3 172,7 231,2 181,4 105409,3 110 77 172,6 230,9 140,6 105521,9 111 77,7 172,5 230,6 99,8 105606,0 112 78,4 172,4 230,3 59,2 105661,6 113 79,1 172,3 230,0 18,8 105688,8 114 79,8 172,2 229,7 -21,6 105687,7 115 80,5 177,8 229,4 -61,8 105658,5 116 81,2 173,4 229,1 -97,9 105602,5 117 81,9 205,8 228,8 -125,4 105524,3 118 82,6 241,6 228,5 -129,9 105434,4 119 83,3 175,0 228,2 -109,3 105350,6 120 84 174,9 228,0 -146,5 105261,0 121 84,7 174,8 227,7 -183,5 105145,4 122 85,4 174,7 227,4 -220,5 105003,9 123 86,1 174,6 227,1 -257,3 104836,6 124 86,8 174,9 226,8 -293,8 104643,7 125 87,5 174,8 226,5 -330,1 104425,2 126 88,2 174,7 226,2 -366,2 104181,5 127 88,9 174,6 225,9 -402,2 103912,5 128 89,6 174,5 225,6 -438,0 103618,3 129 90,3 174,3 225,3 -473,8 103299,1 130 91 174,2 225,0 -509,4 102954,9 131 91,7 174,1 224,7 -544,8 102585,8 132 92,4 174,0 224,4 -580,2 102192,0 133 93,1 173,9 224,1 -615,4 101773,4 134 93,8 173,8 223,8 -650,5 101330,3 135 94,5 173,7 223,5 -685,4 100862,6 136 95,2 173,6 223,2 -720,3 100370,6 137 95,9 173,5 222,9 -755,0 99854,2 138 96,6 173,4 222,6 -789,5 99313,5 139 97,3 173,3 222,4 -824,0 98748,7 140 98 173,1 222,1 -858,3 98159,9 141 98,7 183,8 221,8 -892,4 97547,1 142 99,4 183,6 221,5 -919,0 96913,0 143 100,1 183,5 221,2 -945,4 96260,4 144 100,8 183,4 220,9 -971,7 95589,3 145 101,5 172,6 220,6 -997,8 94899,9
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
106
146 102,2 172,6 220,3 -1031,4 94189,6 147 102,9 205,9 220,0 -1053,0 93460,0 148 103,6 253,6 219,7 -1050,9 92723,2 149 104,3 186,6 219,4 -1015,4 91999,9 150 105 186,5 219,1 -1038,3 91281,0 151 105,7 186,4 218,8 -1061,1 90546,2 152 106,4 175,6 218,5 -1083,7 89795,4 153 107,1 175,5 218,2 -1113,7 89026,2 154 107,8 175,4 217,9 -1143,5 88236,1 155 108,5 175,3 217,6 -1173,2 87425,2 156 109,2 175,3 217,3 -1202,7 86593,6 157 109,9 175,2 217,1 -1232,1 85741,3 158 110,6 175,1 216,8 -1261,4 84868,5 159 111,3 175,0 216,5 -1290,5 83975,3 160 112 174,9 216,2 -1319,4 83061,7 161 112,7 174,8 215,9 -1348,2 82128,0 162 113,4 174,7 215,6 -1376,9 81174,1 163 114,1 174,6 215,3 -1405,4 80200,2 164 114,8 174,5 215,0 -1433,8 79206,4 165 115,5 174,5 214,7 -1462,0 78192,8 166 116,2 174,4 214,4 -1490,1 77159,4 167 116,9 174,3 214,1 -1518,1 76106,5 168 117,6 174,2 213,8 -1545,9 75034,0 169 118,3 174,1 213,5 -1573,6 73942,1 170 119 174,0 213,2 -1601,1 72830,9 171 119,7 173,9 212,9 -1628,5 71700,5 172 120,4 173,8 212,6 -1655,7 70550,9 173 121,1 173,7 212,3 -1682,8 69382,4 174 121,8 173,5 211,9 -1709,8 68194,8 175 122,5 173,1 211,3 -1736,7 66988,4 176 123,2 172,9 210,7 -1763,4 65763,4 177 123,9 205,8 210,1 -1778,1 64523,8 178 124,6 251,4 209,4 -1768,7 63281,7 179 125,3 184,5 208,5 -1727,3 62057,0 180 126 184,6 207,5 -1743,8 60842,0 182 127,4 184,6 205,3 -1774,4 58378,9 183 128,1 184,5 204,1 -1788,5 57131,8 184 128,8 184,5 202,8 -1801,7 55875,0 185 129,5 184,5 201,5 -1814,1 54609,4 186 130,2 184,4 200,1 -1825,5 53335,5 187 130,9 184,4 198,7 -1836,0 52053,9 188 131,6 184,3 197,2 -1845,5 50765,3 189 132,3 184,2 195,6 -1854,0 49470,3 190 133 184,1 194,0 -1861,4 48169,8 191 133,7 183,9 192,2 -1867,8 46864,5 192 134,4 183,8 190,4 -1873,0 45555,2 193 135,1 183,7 188,6 -1877,1 44242,6 194 135,8 183,5 186,6 -1879,9 42927,6 195 136,5 183,4 184,6 -1881,4 41610,9 196 137,2 183,3 182,5 -1881,6 40293,8 197 137,9 183,2 180,3 -1880,3 38977,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
107
198 138,6 183,1 178,1 -1877,6 37661,8 199 139,3 183,0 175,8 -1873,3 36348,9 200 140 183,0 173,5 -1867,4 35039,4 201 140,7 183,0 171,1 -1859,9 33734,8 202 141,4 183,0 168,7 -1850,8 32435,9 203 142,1 183,0 166,2 -1839,9 31144,1 204 142,8 183,0 163,7 -1827,3 29860,5 205 143,5 183,0 161,1 -1812,9 28586,2 206 144,2 183,2 158,5 -1796,6 27322,8 207 144,9 216,6 155,8 -1766,7 26075,6 208 145,6 253,4 153,1 -1711,3 24857,8 209 146,3 185,2 150,3 -1628,8 23688,7 210 147 184,1 147,5 -1603,8 22557,0 211 147,7 182,9 144,7 -1577,7 21443,4 212 148,4 183,5 141,8 -1550,3 20348,6 213 149,1 186,0 138,8 -1520,4 19273,8 214 149,8 184,8 135,9 -1486,8 18221,1 215 150,5 180,2 132,9 -1451,8 17192,4 216 151,2 177,3 129,8 -1418,0 16187,9 217 151,9 176,2 126,7 -1384,1 15207,1 218 152,6 175,1 123,6 -1348,7 14250,5 219 153,3 174,1 120,5 -1311,9 13319,1 220 154 175,5 117,4 -1273,7 12414,1 221 154,7 174,5 114,2 -1232,3 11536,9 222 155,4 173,4 111,1 -1189,4 10689,1 223 156,1 172,3 107,9 -1145,0 9872,0 224 156,8 171,3 104,6 -1099,1 9086,5 225 157,5 170,3 101,4 -1051,6 8333,6 226 158,2 169,3 98,1 -1002,6 7614,5 227 158,9 168,3 94,8 -952,0 6930,3 228 159,6 167,3 91,4 -899,7 6282,2 229 160,3 166,3 88,1 -845,7 5671,0 230 161 165,3 84,8 -790,1 5098,4 231 161,7 164,3 81,4 -732,9 4565,3 232 162,4 163,3 78,1 -674,1 4072,6 233 163,1 162,3 74,8 -613,6 3621,8 234 163,8 161,3 71,4 -551,6 3213,9 235 164,5 160,2 68,1 -487,9 2850,1 236 165,2 159,2 64,6 -422,6 2531,2 237 165,9 183,4 61,1 -346,7 2261,8 238 166,6 93,8 57,6 -258,1 2052,0 239 167,3 42,7 54,2 -222,8 1882,8 240 168 42,4 50,9 -229,7 1724,3 241 168,7 42,0 47,5 -234,6 1561,7 242 169,4 41,7 44,2 -237,5 1396,4 243 170,1 41,3 41,0 -238,2 1229,7 244 170,8 40,9 37,7 -237,0 1063,3 245 171,5 54,7 34,4 -233,8 898,4 246 172,2 54,2 31,3 -218,7 739,8 247 172,9 53,7 28,1 -201,7 592,4 248 173,6 52,8 24,7 -182,9 457,5
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
108
249 174,3 58,8 21,2 -162,4 336,5 250 175 56,6 17,7 -135,2 232,3 251 175,7 48,2 14,1 -107,1 147,4 252 176,4 59,8 10,5 -82,4 80,9 253 177,1 45,5 6,9 -47,2 35,2 254 177,8 24,3 3,5 -19,5 11,7 255 178,5 4,7 0,1 -4,4 3,3 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 1,0
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
109
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
110
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
111
AII.6. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 66% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0 0 -6 -4,2 12,8 0,0 0,8 -0,1 -5 -3,5 23,2 0,0 11,9 4,2 -4 -2,8 30,1 0,0 30,5 19 -3 -2,1 36,7 0,0 53,9 48,5 -2 -1,4 43,2 0,0 81,9 96 -1 -0,7 49,5 0,0 114,4 164,6 0 0 83,1 0,0 151,2 257,5 1 0,7 86,3 0,0 210,5 384 2 1,4 89,5 0,0 272 552,8 3 2,1 84,8 0,0 335,8 765,4 4 2,8 87,1 0,0 395,9 1021,5 5 3,5 88,7 0,0 457,7 1320,2 6 4,2 98,8 0,0 535,5 1666 7 4,9 100,9 0,0 605,4 2065,3 8 5,6 102,9 1,6 676,5 2513,8 9 6,3 104,8 5,4 746,7 3011,8
10 7 99,8 10,0 815,5 3558,5 11 7,7 103,7 15,0 877,9 4151,2 12 8,4 107,4 20,0 939,5 4787,2 13 9,1 115,4 24,9 1000,1 5465,9 14 9,8 142,4 29,6 1071,2 6190,2 15 10,5 100,6 34,4 1160,8 6970,4 16 11,2 56,6 39,2 1213,9 7801,4 17 11,9 58,3 44,0 1225 8655 18 12,6 68,1 49,6 1233,7 9515,4 19 13,3 69,8 55,3 1245,2 10383 20 14 86,1 61,1 1253,9 11257,6 21 14,7 86,6 66,8 1269,6 12140,7 22 15,4 90,1 73,4 1281,4 13033,5 23 16,1 90,6 80,1 1290,9 13933,7 24 16,8 91,2 86,7 1296,1 14839,1 25 17,5 117,5 93,4 1297,1 15746,7 26 18,2 115,4 99,9 1312 16659,8 27 18,9 119,7 106,3 1320,8 17581,2 28 19,6 120,0 112,8 1328,3 18508,3 29 20,3 141,4 119,2 1325,6 19437,3 30 21 173,3 125,3 1338,9 20369,8 31 21,7 241,0 131,5 1370,2 21317,9 32 22,4 165,8 137,6 1444,7 22303 33 23,1 165,6 143,5 1462,2 23320,4 34 23,8 167,8 149,0 1475,7 24348,6 35 24,5 169,8 154,4 1486,9 25385,5 36 25,2 169,5 159,8 1495,7 26429,3 37 25,9 166,9 164,8 1500,6 27478,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
112
38 26,6 166,7 169,3 1500,4 28528,4 39 27,3 164,2 173,9 1496,9 29577,3 40 28 164,0 178,4 1488,5 30622,1 41 28,7 163,7 182,7 1476,8 31659,9 42 29,4 131,3 186,6 1462 32688,4 43 30,1 233,4 190,4 1421,9 33697,7 44 30,8 233,1 193,9 1450,6 34703 45 31,5 303,9 197,2 1476,8 35727,6 46 32,2 303,7 200,4 1550,3 36787 47 32,9 303,4 203,3 1621,5 37897 48 33,6 369,0 206,0 1690,5 39056,1 49 34,3 325,9 208,5 1798,7 40277,2 50 35 258,5 210,8 1875 41563 51 35,7 215,9 213,0 1901,3 42884,6 52 36,4 211,5 215,0 1901,1 44215,3 53 37,1 207,2 217,0 1896,5 45544,4 54 37,8 203,5 218,7 1887,5 46868,7 55 38,5 199,1 220,3 1874,8 48185,5 56 39,2 194,7 221,8 1857,9 49491,8 57 39,9 223,8 223,1 1848,6 50789 58 40,6 256,8 224,3 1858,9 52085,8 59 41,3 189,3 225,4 1892,8 53398,8 60 42 188,9 226,3 1867,1 54714,7 61 42,7 188,4 227,1 1840,4 56012,2 62 43,4 187,9 227,8 1812,9 57290,8 63 44,1 187,4 228,4 1784,6 58549,8 64 44,8 186,9 228,9 1755,5 59788,7 65 45,5 186,4 229,2 1725,8 61007,1 66 46,2 185,9 229,5 1695,6 62204,6 67 46,9 185,4 229,7 1664,8 63380,6 68 47,6 184,9 229,9 1633,6 64535 69 48,3 184,3 230,0 1601,8 65667,3 70 49 183,8 230,0 1569,7 66777,2 71 49,7 183,3 230,0 1537,1 67864,5 72 50,4 182,7 230,0 1504,2 68928,9 73 51,1 182,2 230,0 1470,9 69970,1 74 51,8 181,6 229,9 1437,3 70987,9 75 52,5 181,1 229,9 1403,3 71982 76 53,2 180,5 229,8 1369 72952,2 77 53,9 180,0 229,7 1334,3 73898,3 78 54,6 179,4 229,7 1299,3 74820 79 55,3 178,8 229,6 1264 75717,1 80 56 178,3 229,4 1228,3 76589,3 81 56,7 177,7 229,3 1192,4 77436,4 82 57,4 177,2 229,2 1156,1 78258,3 83 58,1 176,6 229,1 1119,5 79054,6 84 58,8 176,7 228,9 1082,6 79825,3 85 59,5 176,2 228,8 1045,9 80570,2 86 60,2 175,6 228,6 1009 81289,4 87 60,9 208,5 228,5 983,4 81985,8 88 61,6 242,0 228,3 981,1 82673
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
113
89 62,3 174,9 228,1 1002,5 83367,2 90 63 174,8 228,0 965,2 84055,8 91 63,7 174,7 227,8 928,1 84718,4 92 64,4 174,6 227,6 890,9 85354,9 93 65,1 174,5 227,4 853,8 85965,5 94 65,8 174,4 227,3 816,8 86550,2 95 66,5 174,3 227,1 779,8 87108,9 96 67,2 174,2 226,9 742,8 87641,7 97 67,9 174,0 226,8 705,9 88148,7 98 68,6 173,9 226,6 669 88629,9 99 69,3 173,8 226,4 632,2 89085,2 100 70 173,7 226,2 595,4 89514,8 101 70,7 173,6 226,1 558,6 89918,6 102 71,4 173,5 225,9 521,9 90296,8 103 72,1 173,4 225,7 485,3 90649,2 104 72,8 173,3 225,6 448,6 90976 105 73,5 173,2 225,4 412,1 91277,2 106 74,2 173,1 225,2 375,5 91552,7 107 74,9 173,0 225,1 339 91802,8 108 75,6 172,8 224,9 302,6 92027,3 109 76,3 172,7 224,7 266,2 92226,3 110 77 172,6 224,5 229,8 92399,8 111 77,7 172,5 224,4 193,5 92547,9 112 78,4 172,4 224,2 157,2 92670,6 113 79,1 172,3 224,0 121 92767,9 114 79,8 172,2 223,9 84,8 92839,8 115 80,5 177,8 223,7 48,6 92886,4 116 81,2 173,4 223,5 16,5 92909,2 117 81,9 205,8 223,4 -7,1 92912,4 118 82,6 241,6 223,2 -7,8 92906,7 119 83,3 175,0 223,0 16,5 92909,7 120 84 174,9 222,8 -17,1 92909,4 121 84,7 174,8 222,7 -50,6 92885,7 122 85,4 174,7 222,5 -84,1 92838,5 123 86,1 174,6 222,3 -117,5 92767,9 124 86,8 174,9 222,2 -150,7 92673,9 125 87,5 174,8 222,0 -183,8 92556,7 126 88,2 174,7 221,8 -216,8 92416,4 127 88,9 174,6 221,6 -249,8 92253 128 89,6 174,5 221,5 -282,7 92066,6 129 90,3 174,3 221,3 -315,6 91857,1 130 91 174,2 221,1 -348,5 91624,6 131 91,7 174,1 221,0 -381,3 91369 132 92,4 174,0 220,8 -414 91090,6 133 93,1 173,9 220,6 -446,8 90789,2 134 93,8 173,8 220,5 -479,4 90465 135 94,5 173,7 220,3 -512,1 90117,9 136 95,2 173,6 220,1 -544,7 89748 137 95,9 173,5 219,9 -577,2 89355,3 138 96,6 173,4 219,8 -609,7 88939,8 139 97,3 173,3 219,6 -642,2 88501,5
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
114
140 98 173,1 219,4 -674,6 88040,6 141 98,7 183,8 219,3 -707 87557 142 99,4 183,6 219,1 -731,8 87053,3 143 100,1 183,5 218,9 -756,6 86532,3 144 100,8 183,4 218,7 -781,3 85994 145 101,5 172,6 218,6 -806 85438,3 146 102,2 172,6 218,4 -838,2 84862,7 147 102,9 205,9 218,2 -858,5 84268,8 148 103,6 253,6 218,1 -855,3 83668,5 149 104,3 186,6 217,9 -818,7 83082,5 150 105 186,5 217,7 -840,6 82501,7 151 105,7 186,4 217,6 -862,4 81905,6 152 106,4 175,6 217,4 -884,2 81294,2 153 107,1 175,5 217,2 -913,4 80665 154 107,8 175,4 217,0 -942,6 80015,3 155 108,5 175,3 216,9 -971,7 79345,2 156 109,2 175,3 216,7 -1000,7 78654,8 157 109,9 175,2 216,5 -1029,7 77944,1 158 110,6 175,1 216,4 -1058,6 77213,1 159 111,3 175,0 216,2 -1087,5 76461,9 160 112 174,9 216,0 -1116,3 75690,5 161 112,7 174,8 215,8 -1145,1 74898,9 162 113,4 174,7 215,7 -1173,8 74087,3 163 114,1 174,6 215,5 -1202,4 73255,5 164 114,8 174,5 215,3 -1231 72403,8 165 115,5 174,5 215,2 -1259,5 71532,1 166 116,2 174,4 215,0 -1288 70640,4 167 116,9 174,3 214,8 -1316,4 69728,8 168 117,6 174,2 214,7 -1344,7 68797,3 169 118,3 174,1 214,5 -1373 67846 170 119 174,0 214,3 -1401,3 66874,9 171 119,7 173,9 214,1 -1429,5 65884,1 172 120,4 173,8 214,0 -1457,6 64873,5 173 121,1 173,7 213,8 -1485,7 63843,3 174 121,8 173,5 213,5 -1513,8 62793,3 175 122,5 173,1 213,0 -1541,8 61723,8 176 123,2 172,9 212,6 -1569,7 60634,7 177 123,9 205,8 212,0 -1585,8 59530,2 178 124,6 251,4 211,4 -1577,8 58422,3 179 125,3 184,5 210,7 -1537,8 57330,7 180 126 184,6 209,8 -1555,8 56247,9 181 126,7 184,6 208,8 -1573,2 55152,6 182 127,4 184,6 207,8 -1589,8 54045,5 183 128,1 184,5 206,7 -1605,7 52927 184 128,8 184,5 205,5 -1620,8 51797,6 185 129,5 184,5 204,3 -1635,1 50657,9 186 130,2 184,4 203,0 -1648,5 49508,6 187 130,9 184,4 201,7 -1661,1 48350,2 188 131,6 184,3 200,3 -1672,8 47183,3 189 132,3 184,2 198,8 -1683,5 46008,4 190 133 184,1 197,3 -1693,2 44826,5
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
115
191 133,7 183,9 195,7 -1701,9 43638,1 192 134,4 183,8 194,0 -1709,6 42444,1 193 135,1 183,7 192,2 -1716,1 41245 194 135,8 183,5 190,3 -1721,5 40041,7 195 136,5 183,4 188,4 -1725,6 38835,1 196 137,2 183,3 186,4 -1728,5 37626,1 197 137,9 183,2 184,3 -1730 36415,6 198 138,6 183,1 182,1 -1730 35204,5 199 139,3 183,0 179,9 -1728,6 33993,9 200 140 183,0 177,7 -1725,6 32784,7 201 140,7 183,0 175,3 -1721,1 31578,3 202 141,4 183,0 173,0 -1714,9 30375,7 203 142,1 183,0 170,6 -1707,1 29177,9 204 142,8 183,0 168,1 -1697,5 27986,2 205 143,5 183,0 165,6 -1686,2 26801,7 206 144,2 183,2 163,0 -1673,1 25625,9 207 144,9 216,6 160,4 -1646,4 24464 208 145,6 253,4 157,7 -1594,2 23329,3 209 146,3 185,2 155,0 -1515 22241,1 210 147 184,1 152,2 -1493,2 21188 211 147,7 182,9 149,4 -1470,3 20150,7 212 148,4 183,5 146,5 -1446,3 19129,8 213 149,1 186,0 143,6 -1419,7 18126,6 214 149,8 184,8 140,6 -1389,4 17143,3 215 150,5 180,2 137,6 -1357,8 16181,6 216 151,2 177,3 134,6 -1327,4 15241,7 217 151,9 176,2 131,5 -1296,8 14323,2 218 152,6 175,1 128,4 -1264,7 13426,6 219 153,3 174,1 125,3 -1231,3 12552,8 220 154 175,5 122,1 -1196,4 11703 221 154,7 174,5 119,0 -1158,3 10878,8 222 155,4 173,4 115,8 -1118,7 10081,7 223 156,1 172,3 112,5 -1077,6 9312,9 224 156,8 171,3 109,3 -1035 8573,4 225 157,5 170,3 106,0 -990,8 7864,3 226 158,2 169,3 102,6 -944,9 7186,7 227 158,9 168,3 99,3 -897,4 6541,8 228 159,6 167,3 95,9 -848,3 5930,8 229 160,3 166,3 92,5 -797,4 5354,6 230 161 165,3 89,1 -744,9 4814,7 231 161,7 164,3 85,7 -690,6 4312,2 232 162,4 163,3 82,2 -634,7 3848,1 233 163,1 162,3 78,8 -577,1 3423,9 234 163,8 161,3 75,4 -517,9 3040,6 235 164,5 160,2 71,9 -456,9 2699,3 236 165,2 159,2 68,4 -394,2 2401,2 237 165,9 183,4 64,9 -321 2150,9 238 166,6 93,8 61,4 -235 1958,1 239 167,3 42,7 57,9 -202,3 1804,1 240 168 42,4 54,3 -211,8 1659,1 241 168,7 42,0 50,6 -219 1508,2
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
116
242 169,4 41,7 47,0 -223,9 1353,2 243 170,1 41,3 43,5 -226,5 1195,4 244 170,8 40,9 40,1 -227 1036,5 245 171,5 54,7 36,7 -225,5 878,1 246 172,2 54,2 33,3 -211,8 724,8 247 172,9 53,7 29,9 -196,2 581,7 248 173,6 52,8 26,4 -178,7 450,2 249 174,3 58,8 22,7 -159,2 331,8 250 175 56,6 18,9 -133 229,4 251 175,7 48,2 15,1 -105,7 145,9 252 176,4 59,8 11,3 -81,6 80,2 253 177,1 45,5 7,5 -46,8 34,9 254 177,8 24,3 3,8 -19,4 11,7 255 178,5 4,7 0,1 -4,4 3,3 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 1
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0 0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
117
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
118
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
119
AII.7. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 33% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 7,1 0,0 0,4 -0,2 -5 -3,5 14,6 0,0 6,5 2,2 -4 -2,8 18,4 0,0 18,1 10,7 -3 -2,1 22,1 0,0 32,3 28,2 -2 -1,4 25,6 0,0 49,0 56,6 -1 -0,7 28,9 0,0 68,0 97,4 0 0 59,5 0,0 89,4 152,4 1 0,7 59,7 0,0 131,1 229,5 2 1,4 59,9 0,0 172,9 335,8 3 2,1 52,2 0,0 214,9 471,4 4 2,8 60,3 0,0 253,7 634,8 5 3,5 58,9 0,0 295,6 826,9 6 4,2 66,0 0,0 351,6 1051,7 7 4,9 65,1 0,0 397,4 1313,8 8 5,6 92,5 1,6 443,0 1607,6 9 6,3 91,4 5,4 505,0 1939,3
10 7 83,4 9,8 563,4 2313,2 11 7,7 84,3 14,5 613,6 2725,0 12 8,4 155,1 19,3 700,4 3182,1 13 9,1 160,1 23,5 794,0 3705,0 14 9,8 184,1 27,7 896,6 4296,1 15 10,5 100,6 31,8 968,8 4953,0 16 11,2 56,6 36,0 1024,0 5650,3 17 11,9 58,3 40,1 1037,5 6371,8 18 12,6 68,1 45,0 1049,1 7102,0 19 13,3 69,8 49,9 1064,2 7841,6 20 14 86,1 54,9 1076,9 8590,9 21 14,7 86,6 59,9 1097,1 9351,6 22 15,4 90,1 66,0 1113,9 10125,4 23 16,1 90,6 72,2 1128,8 10910,2 24 16,8 91,2 78,4 1139,7 11704,1 25 17,5 116,1 84,5 1146,7 12504,3 26 18,2 115,4 90,8 1166,9 13314,0 27 18,9 119,7 97,0 1182,2 14136,1 28 19,6 120,0 103,2 1196,3 14968,5 29 20,3 141,4 109,4 1200,4 15807,5 30 21 173,3 115,4 1220,7 16654,8 31 21,7 241,0 121,3 1259,1 17522,6 32 22,4 165,8 127,3 1340,7 18432,4 33 23,1 165,6 133,2 1365,5 19379,6 34 23,8 167,8 138,5 1386,3 20342,7 35 24,5 169,8 143,8 1404,9 21319,5 36 25,2 169,5 149,2 1421,1 22308,5 37 25,9 166,9 154,3 1433,4 23307,6
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
120
38 26,6 166,7 158,8 1440,6 24313,4 39 27,3 164,2 163,3 1444,4 25323,1 40 28 164,0 167,8 1443,4 26333,8 41 28,7 163,7 172,0 1439,2 27342,7 42 29,4 131,3 175,6 1432,0 28347,5 43 30,1 198,3 179,2 1399,6 29338,5 44 30,8 198,0 182,8 1411,6 30322,3 45 31,5 242,1 186,4 1420,9 31313,6 46 32,2 241,9 190,0 1458,5 32321,3 47 32,9 241,6 193,4 1493,5 33354,4 48 33,6 307,2 196,1 1526,2 34411,3 49 34,3 264,1 198,7 1598,1 35504,7 50 35 258,5 201,2 1638,0 36637,3 51 35,7 215,9 203,5 1671,0 37795,3 52 36,4 211,5 205,7 1677,4 38967,1 53 37,1 207,2 207,7 1679,3 40141,9 54 37,8 203,5 209,6 1676,8 41316,4 55 38,5 199,1 211,3 1670,4 42487,9 56 39,2 194,7 212,9 1659,8 43653,3 57 39,9 223,8 214,3 1656,7 44814,0 58 40,6 256,8 215,6 1673,1 45978,6 59 41,3 189,3 216,8 1713,1 47163,7 60 42 188,9 217,9 1693,3 48355,8 61 42,7 188,4 218,8 1672,5 49533,8 62 43,4 187,9 219,6 1650,8 50696,8 63 44,1 187,4 220,3 1628,2 51844,4 64 44,8 186,9 220,9 1604,8 52975,8 65 45,5 186,4 221,4 1580,6 54090,6 66 46,2 185,9 221,8 1555,8 55188,2 67 46,9 185,4 222,1 1530,3 56268,3 68 47,6 184,9 222,3 1504,4 57330,4 69 48,3 184,3 222,5 1477,9 58374,1 70 49 183,8 222,7 1450,9 59399,0 71 49,7 183,3 222,7 1423,5 60405,0 72 50,4 182,7 222,8 1395,7 61391,7 73 51,1 182,2 222,8 1367,5 62358,7 74 51,8 181,6 222,9 1338,8 63305,8 75 52,5 181,1 222,9 1309,8 64232,8 76 53,2 180,5 222,9 1280,3 65139,1 77 53,9 180,0 222,9 1250,5 66024,8 78 54,6 179,4 222,9 1220,2 66889,5 79 55,3 178,8 222,9 1189,6 67732,9 80 56 178,3 222,8 1158,6 68554,7 81 56,7 177,7 222,8 1127,2 69354,6 82 57,4 177,2 222,8 1095,5 70132,4 83 58,1 176,6 222,7 1063,4 70888,0 84 58,8 176,7 222,6 1030,9 71620,9 85 59,5 176,2 222,6 998,6 72331,2 86 60,2 175,6 222,5 966,0 73018,7 87 60,9 208,5 222,4 944,7 73686,6 88 61,6 242,0 222,3 946,6 74348,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
121
89 62,3 174,9 222,2 972,1 75019,5 90 63 174,8 222,1 939,0 75688,4 91 63,7 174,7 222,0 905,8 76334,0 92 64,4 174,6 221,9 872,7 76956,4 93 65,1 174,5 221,9 839,5 77555,6 94 65,8 174,4 221,8 806,4 78131,6 95 66,5 174,3 221,7 773,2 78684,4 96 67,2 174,2 221,6 740,0 79214,0 97 67,9 174,0 221,5 706,8 79720,3 98 68,6 173,9 221,4 673,6 80203,4 99 69,3 173,8 221,3 640,4 80663,2 100 70 173,7 221,2 607,2 81099,8 101 70,7 173,6 221,1 573,9 81513,1 102 71,4 173,5 221,0 540,7 81903,2 103 72,1 173,4 220,9 507,4 82270,0 104 72,8 173,3 220,8 474,2 82613,5 105 73,5 173,2 220,7 440,9 82933,7 106 74,2 173,1 220,6 407,6 83230,6 107 74,9 173,0 220,5 374,3 83504,2 108 75,6 172,8 220,4 341,0 83754,5 109 76,3 172,7 220,3 307,7 83981,4 110 77 172,6 220,2 274,3 84185,1 111 77,7 172,5 220,2 241,0 84365,4 112 78,4 172,4 220,1 207,6 84522,4 113 79,1 172,3 220,0 174,3 84656,0 114 79,8 172,2 219,9 140,9 84766,2 115 80,5 177,8 219,8 107,5 84853,1 116 81,2 173,4 219,7 78,1 84918,0 117 81,9 205,8 219,6 57,1 84965,3 118 82,6 241,6 219,5 59,0 85005,5 119 83,3 175,0 219,4 85,9 85056,2 120 84 174,9 219,3 54,9 85105,4 121 84,7 174,8 219,2 23,8 85132,8 122 85,4 174,7 219,1 -7,3 85138,5 123 86,1 174,6 219,0 -38,4 85122,5 124 86,8 174,9 218,9 -69,4 85084,7 125 87,5 174,8 218,8 -100,2 85025,3 126 88,2 174,7 218,7 -131,0 84944,3 127 88,9 174,6 218,6 -161,9 84841,7 128 89,6 174,5 218,6 -192,8 84717,5 129 90,3 174,3 218,5 -223,6 84571,7 130 91 174,2 218,4 -254,5 84404,3 131 91,7 174,1 218,3 -285,4 84215,2 132 92,4 174,0 218,2 -316,3 84004,5 133 93,1 173,9 218,1 -347,2 83772,2 134 93,8 173,8 218,0 -378,1 83518,3 135 94,5 173,7 217,9 -409,1 83242,7 136 95,2 173,6 217,8 -440,0 82945,5 137 95,9 173,5 217,7 -471,0 82626,6 138 96,6 173,4 217,6 -502,0 82286,0 139 97,3 173,3 217,5 -532,9 81923,7
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
122
140 98 173,1 217,4 -563,9 81539,7 141 98,7 183,8 217,3 -594,9 81134,1 142 99,4 183,6 217,2 -618,4 80709,4 143 100,1 183,5 217,1 -641,9 80268,2 144 100,8 183,4 217,0 -665,5 79810,5 145 101,5 172,6 217,0 -689,0 79336,4 146 102,2 172,6 216,9 -720,1 78843,2 147 102,9 205,9 216,8 -739,3 78332,3 148 103,6 253,6 216,7 -735,1 77815,8 149 104,3 186,6 216,6 -697,5 77314,3 150 105 186,5 216,5 -718,5 76818,6 151 105,7 186,4 216,4 -739,5 76308,3 152 106,4 175,6 216,3 -760,5 75783,2 153 107,1 175,5 216,2 -789,0 75240,8 154 107,8 175,4 216,1 -817,5 74678,5 155 108,5 175,3 216,0 -845,9 74096,3 156 109,2 175,3 215,9 -874,4 73494,1 157 109,9 175,2 215,8 -902,9 72872,0 158 110,6 175,1 215,7 -931,3 72229,9 159 111,3 175,0 215,6 -959,8 71568,0 160 112 174,9 215,5 -988,2 70886,1 161 112,7 174,8 215,4 -1016,7 70184,4 162 113,4 174,7 215,3 -1045,1 69462,7 163 114,1 174,6 215,3 -1073,5 68721,1 164 114,8 174,5 215,2 -1102,0 67959,6 165 115,5 174,5 215,1 -1130,4 67178,3 166 116,2 174,4 215,0 -1158,8 66377,0 167 116,9 174,3 214,9 -1187,2 65555,8 168 117,6 174,2 214,8 -1215,7 64714,7 169 118,3 174,1 214,7 -1244,1 63853,8 170 119 174,0 214,6 -1272,5 62972,9 171 119,7 173,9 214,5 -1300,9 62072,1 172 120,4 173,8 214,4 -1329,4 61151,5 173 121,1 173,7 214,3 -1357,8 60210,9 174 121,8 173,5 214,2 -1386,2 59250,4 175 122,5 173,1 213,8 -1414,7 58270,0 176 123,2 172,9 213,4 -1443,2 57269,6 177 123,9 205,8 213,0 -1459,9 56253,5 178 124,6 251,4 212,5 -1452,6 55233,5 179 125,3 184,5 211,8 -1413,4 54229,3 180 126 184,6 211,1 -1432,3 53233,2 181 126,7 184,6 210,2 -1450,6 52224,2 182 127,4 184,6 209,3 -1468,2 51202,6 183 128,1 184,5 208,2 -1485,1 50168,9 184 128,8 184,5 207,1 -1501,3 49123,4 185 129,5 184,5 206,0 -1516,8 48067,0 186 130,2 184,4 204,8 -1531,5 47000,1 187 130,9 184,4 203,6 -1545,3 45923,2 188 131,6 184,3 202,3 -1558,3 44836,9 189 132,3 184,2 200,9 -1570,4 43741,7 190 133 184,1 199,4 -1581,6 42638,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
123
191 133,7 183,9 197,9 -1591,9 41527,6 192 134,4 183,8 196,2 -1601,1 40410,0 193 135,1 183,7 194,5 -1609,3 39286,3 194 135,8 183,5 192,8 -1616,3 38157,3 195 136,5 183,4 190,9 -1622,2 37023,6 196 137,2 183,3 189,0 -1626,9 35886,4 197 137,9 183,2 186,9 -1630,2 34746,4 198 138,6 183,1 184,8 -1632,1 33604,6 199 139,3 183,0 182,7 -1632,6 32461,9 200 140 183,0 180,5 -1631,6 31319,2 201 140,7 183,0 178,2 -1629,0 30178,0 202 141,4 183,0 175,9 -1624,9 29039,1 203 142,1 183,0 173,5 -1619,1 27903,6 204 142,8 183,0 171,1 -1611,7 26772,8 205 143,5 183,0 168,6 -1602,5 25647,6 206 144,2 183,2 166,1 -1591,5 24529,6 207 144,9 216,6 163,5 -1567,0 23424,1 208 145,6 253,4 160,8 -1517,0 22344,3 209 146,3 185,2 158,1 -1440,0 21309,2 210 147 184,1 155,4 -1420,5 20307,9 211 147,7 182,9 152,6 -1399,9 19320,7 212 148,4 183,5 149,7 -1378,1 18348,4 213 149,1 186,0 146,8 -1353,8 17392,2 214 149,8 184,8 143,9 -1325,8 16454,3 215 150,5 180,2 140,9 -1296,4 15536,3 216 151,2 177,3 137,8 -1268,3 14638,7 217 151,9 176,2 134,7 -1239,9 13760,7 218 152,6 175,1 131,6 -1210,2 12903,1 219 153,3 174,1 128,5 -1179,0 12066,8 220 154 175,5 125,3 -1146,4 11252,8 221 154,7 174,5 122,2 -1110,5 10462,9 222 155,4 173,4 118,9 -1073,1 9698,4 223 156,1 172,3 115,7 -1034,3 8960,8 224 156,8 171,3 112,4 -993,8 8250,9 225 157,5 170,3 109,1 -951,8 7569,8 226 158,2 169,3 105,7 -908,1 6918,8 227 158,9 168,3 102,3 -862,7 6299,0 228 159,6 167,3 98,8 -815,6 5711,5 229 160,3 166,3 95,4 -766,8 5157,5 230 161 165,3 91,9 -716,3 4638,3 231 161,7 164,3 88,4 -664,0 4155,2 232 162,4 163,3 85,0 -610,0 3709,1 233 163,1 162,3 81,4 -554,3 3301,6 234 163,8 161,3 77,9 -496,8 2933,6 235 164,5 160,2 74,4 -437,6 2606,5 236 165,2 159,2 70,8 -376,7 2321,3 237 165,9 183,4 67,2 -305,0 2082,7 238 166,6 93,8 63,6 -220,6 1900,6 239 167,3 42,7 60,0 -189,4 1756,2 240 168 42,4 56,4 -200,3 1619,7 241 168,7 42,0 52,8 -209,0 1476,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
124
242 169,4 41,7 49,2 -215,3 1327,9 243 170,1 41,3 45,5 -219,4 1175,5 244 170,8 40,9 41,8 -221,2 1021,3 245 171,5 54,7 38,1 -220,8 866,5 246 172,2 54,2 34,5 -208,0 716,2 247 172,9 53,7 31,0 -193,2 575,5 248 173,6 52,8 27,3 -176,3 445,9 249 174,3 58,8 23,4 -157,5 328,9 250 175 56,6 19,5 -131,8 227,6 251 175,7 48,2 15,5 -104,8 144,8 252 176,4 59,8 11,6 -81,0 79,7 253 177,1 45,5 7,9 -46,5 34,6 254 177,8 24,3 4,0 -19,4 11,5 255 178,5 4,7 0,1 -4,4 3,2 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 1,0
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
125
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
126
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
127
AII.8. BUQUE CON 0% DE CARGA Y 10% DE CONSUMOS
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 3,1 0,0 0,1 -0,2 -5 -3,5 10,5 0,0 3,4 1,0 -4 -2,8 14,4 0,0 12,1 6,3 -3 -2,1 18,0 0,0 23,5 18,7 -2 -1,4 21,5 0,0 37,3 39,9 -1 -0,7 24,9 0,0 53,6 71,6 0 0 55,4 0,0 72,1 115,5 1 0,7 55,6 0,0 111,0 179,5 2 1,4 55,8 0,0 150,0 270,8 3 2,1 48,2 0,0 189,1 389,3 4 2,8 56,3 0,0 225,1 533,6 5 3,5 54,8 0,0 264,2 704,8 6 4,2 61,9 0,0 317,3 906,6 7 4,9 61,0 0,0 360,3 1143,7 8 5,6 75,2 1,6 402,8 1410,4 9 6,3 74,1 5,4 452,6 1709,8
10 7 66,1 9,6 498,9 2042,8 11 7,7 67,0 14,1 537,2 2405,3 12 8,4 137,8 18,6 612,3 2804,9 13 9,1 142,8 22,6 694,4 3262,1 14 9,8 166,8 26,3 785,6 3779,4 15 10,5 100,6 29,9 851,1 4355,8 16 11,2 56,6 33,6 907,8 4971,3 17 11,9 58,3 37,2 923,3 5612,1 18 12,6 68,1 41,4 937,1 6263,1 19 13,3 69,8 45,7 954,9 6925,3 20 14 86,1 50,0 970,9 7599,2 21 14,7 86,6 54,3 994,8 8287,0 22 15,4 90,1 59,8 1015,8 8990,6 23 16,1 90,6 65,5 1035,1 9708,4 24 16,8 91,2 71,1 1050,9 10438,4 25 17,5 114,7 76,8 1063,2 11178,3 26 18,2 115,4 82,8 1087,8 11931,0 27 18,9 119,7 88,8 1108,8 12699,8 28 19,6 120,0 94,7 1128,7 13482,8 29 20,3 141,4 100,7 1138,8 14276,5 30 21 173,3 106,5 1165,2 15082,9 31 21,7 241,0 112,4 1209,8 15914,0 32 22,4 165,8 118,2 1297,7 16791,6 33 23,1 165,6 123,9 1329,0 17710,9 34 23,8 167,8 129,2 1356,2 18650,7 35 24,5 169,8 134,5 1381,4 19608,8 36 25,2 169,5 139,7 1404,2 20583,6 37 25,9 166,9 144,8 1423,1 21573,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
128
38 26,6 166,7 149,3 1437,0 22574,1 39 27,3 164,2 153,8 1447,4 23583,5 40 28 164,0 158,3 1453,1 24598,7 41 28,7 163,7 162,4 1455,5 25616,6 42 29,4 131,3 166,1 1455,0 26635,2 43 30,1 173,9 169,8 1429,3 27644,6 44 30,8 173,6 173,4 1430,8 28645,6 45 31,5 152,9 177,1 1429,5 29646,6 46 32,2 152,6 180,7 1411,2 30640,8 47 32,9 152,3 184,0 1390,3 31621,2 48 33,6 217,9 186,8 1367,0 32586,2 49 34,3 174,8 189,5 1382,9 33548,5 50 35 258,5 192,0 1366,7 34510,8 51 35,7 215,9 194,4 1406,0 35481,2 52 36,4 211,5 196,7 1418,7 36469,7 53 37,1 207,2 198,8 1426,9 37465,6 54 37,8 203,5 200,7 1430,6 38465,6 55 38,5 199,1 202,5 1430,4 39466,9 56 39,2 194,7 204,2 1425,9 40466,5 57 39,9 223,8 205,7 1428,9 41465,6 58 40,6 256,8 207,1 1451,3 42472,8 59 41,3 189,3 208,3 1497,2 43504,7 60 42 188,9 209,5 1483,4 44547,8 61 42,7 188,4 210,4 1468,5 45580,9 62 43,4 187,9 211,3 1452,6 46603,2 63 44,1 187,4 212,1 1435,8 47614,0 64 44,8 186,9 212,8 1418,1 48612,7 65 45,5 186,4 213,4 1399,6 49598,8 66 46,2 185,9 213,8 1380,4 50571,7 67 46,9 185,4 214,2 1360,6 51531,0 68 47,6 184,9 214,5 1340,1 52476,1 69 48,3 184,3 214,7 1319,1 53406,8 70 49 183,8 214,9 1297,6 54322,5 71 49,7 183,3 215,1 1275,5 55223,0 72 50,4 182,7 215,2 1253,0 56107,9 73 51,1 182,2 215,3 1230,1 56976,9 74 51,8 181,6 215,5 1206,6 57829,7 75 52,5 181,1 215,6 1182,7 58665,9 76 53,2 180,5 215,7 1158,4 59485,1 77 53,9 180,0 215,7 1133,6 60287,2 78 54,6 179,4 215,8 1108,3 61071,8 79 55,3 178,8 215,9 1082,6 61838,5 80 56 178,3 215,9 1056,5 62587,2 81 56,7 177,7 216,0 1029,9 63317,2 82 57,4 177,2 216,0 1002,9 64028,7 83 58,1 176,6 216,0 975,6 64721,1 84 58,8 176,7 216,0 947,8 65394,2 85 59,5 176,2 216,0 920,1 66047,8 86 60,2 175,6 216,0 892,0 66682,0 87 60,9 208,5 216,0 875,2 67299,6 88 61,6 242,0 216,0 881,5 67914,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
129
89 62,3 174,9 216,0 911,4 68541,5 90 63 174,8 216,0 882,6 69169,3 91 63,7 174,7 216,0 853,7 69777,0 92 64,4 174,6 216,0 824,8 70364,4 93 65,1 174,5 216,0 795,8 70931,6 94 65,8 174,4 215,9 766,8 71478,4 95 66,5 174,3 215,9 737,6 72004,9 96 67,2 174,2 215,9 707,9 72355,9 97 67,9 174,0 215,9 678,2 72706,8 98 68,6 173,9 215,9 648,5 73057,8 99 69,3 173,8 215,9 618,8 73408,8 100 70 173,7 215,9 589,1 73759,7 101 70,7 173,6 215,8 559,4 74110,7 102 71,4 173,5 215,8 529,7 74461,6 103 72,1 173,4 215,8 500,1 74812,6 104 72,8 173,3 215,8 470,4 75163,6 105 73,5 173,2 215,8 440,7 75514,5 106 74,2 173,1 215,8 411,0 75865,5 107 74,9 173,0 215,8 381,3 76216,5 108 75,6 172,8 215,7 351,6 76567,4 109 76,3 172,7 215,7 321,9 76918,4 110 77 172,6 215,7 292,2 77269,3 111 77,7 172,5 215,7 262,5 77620,3 112 78,4 172,4 215,7 232,3 77793,4 113 79,1 172,3 215,7 201,9 77945,3 114 79,8 172,2 215,7 171,5 78075,9 115 80,5 177,8 215,6 141,1 78185,3 116 81,2 173,4 215,6 114,6 78274,7 117 81,9 205,8 215,6 96,4 78348,5 118 82,6 241,6 215,6 101,0 78417,1 119 83,3 175,0 215,6 130,6 78498,1 120 84 174,9 215,6 102,2 78579,5 121 84,7 174,8 215,5 73,7 78641,0 122 85,4 174,7 215,5 45,2 78682,6 123 86,1 174,6 215,5 16,6 78704,1 124 86,8 174,9 215,5 -12,0 78705,6 125 87,5 174,8 215,5 -40,4 78687,2 126 88,2 174,7 215,5 -69,0 78648,9 127 88,9 174,6 215,5 -97,6 78590,5 128 89,6 174,5 215,4 -126,2 78512,1 129 90,3 174,3 215,4 -155,0 78413,6 130 91 174,2 215,4 -183,7 78295,0 131 91,7 174,1 215,4 -212,6 78156,2 132 92,4 174,0 215,4 -241,5 77997,1 133 93,1 173,9 215,4 -270,5 77817,9 134 93,8 173,8 215,4 -299,6 77618,3 135 94,5 173,7 215,3 -328,7 77398,3 136 95,2 173,6 215,3 -357,9 77157,9 137 95,9 173,5 215,3 -387,2 76897,1 138 96,6 173,4 215,3 -416,5 76615,8 139 97,3 173,3 215,3 -445,9 76313,9
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
130
140 98 173,1 215,3 -475,3 75991,4 141 98,7 183,8 215,3 -504,8 75648,3 142 99,4 183,6 215,2 -526,9 75287,1 143 100,1 183,5 215,2 -549,1 74910,4 144 100,8 183,4 215,2 -571,3 74518,2 145 101,5 172,6 215,2 -593,6 74110,4 146 102,2 172,6 215,2 -623,5 73684,4 147 102,9 205,9 215,2 -641,6 73241,6 148 103,6 253,6 215,2 -636,2 72793,8 149 104,3 186,6 215,1 -597,7 72361,9 150 105 186,5 215,1 -617,7 71936,5 151 105,7 186,4 215,1 -637,8 71497,0 152 106,4 175,6 215,1 -657,9 71043,5 153 107,1 175,5 215,1 -685,6 70573,2 154 107,8 175,4 215,1 -713,3 70083,6 155 108,5 175,3 215,1 -741,1 69574,5 156 109,2 175,3 215,0 -768,9 69045,9 157 109,9 175,2 215,0 -796,8 68497,9 158 110,6 175,1 215,0 -824,7 67930,3 159 111,3 175,0 215,0 -852,7 67343,2 160 112 174,9 215,0 -880,7 66736,4 161 112,7 174,8 215,0 -908,8 66110,1 162 113,4 174,7 215,0 -936,9 65464,0 163 114,1 174,6 214,9 -965,1 64798,2 164 114,8 174,5 214,9 -993,3 64112,7 165 115,5 174,5 214,9 -1021,6 63407,4 166 116,2 174,4 214,9 -1050,0 62682,3 167 116,9 174,3 214,9 -1078,4 61937,3 168 117,6 174,2 214,9 -1106,8 61172,4 169 118,3 174,1 214,9 -1135,3 60387,6 170 119 174,0 214,8 -1163,9 59582,8 171 119,7 173,9 214,8 -1192,5 58758,0 172 120,4 173,8 214,8 -1221,2 57913,1 173 121,1 173,7 214,8 -1249,9 57048,2 174 121,8 173,5 214,7 -1278,8 56163,0 175 122,5 173,1 214,4 -1307,7 55257,7 176 123,2 172,9 214,1 -1336,6 54332,1 177 123,9 205,8 213,7 -1353,8 53390,4 178 124,6 251,4 213,3 -1347,1 52444,5 179 125,3 184,5 212,8 -1308,5 51513,9 180 126 184,6 212,1 -1328,0 50591,1 181 126,7 184,6 211,3 -1347,0 49654,7 182 127,4 184,6 210,4 -1365,4 48705,3 183 128,1 184,5 209,4 -1383,1 47743,3 184 128,8 184,5 208,4 -1400,2 46768,9 185 129,5 184,5 207,3 -1416,6 45783,0 186 130,2 184,4 206,2 -1432,2 44785,9 187 130,9 184,4 205,1 -1447,1 43778,1 188 131,6 184,3 203,8 -1461,1 42760,2 189 132,3 184,2 202,5 -1474,4 41732,6 190 133 184,1 201,1 -1486,7 40696,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
131
191 133,7 183,9 199,6 -1498,1 39651,4 192 134,4 183,8 198,0 -1508,6 38599,0 193 135,1 183,7 196,4 -1518,0 37539,6 194 135,8 183,5 194,7 -1526,4 36474,0 195 136,5 183,4 192,9 -1533,6 35402,8 196 137,2 183,3 191,0 -1539,7 34327,2 197 137,9 183,2 189,0 -1544,4 33247,7 198 138,6 183,1 187,0 -1547,8 32165,4 199 139,3 183,0 184,9 -1549,8 31081,1 200 140 183,0 182,7 -1550,3 29995,9 201 140,7 183,0 180,5 -1549,3 28911,0 202 141,4 183,0 178,2 -1546,8 27827,3 203 142,1 183,0 175,9 -1542,7 26745,9 204 142,8 183,0 173,5 -1536,9 25668,0 205 143,5 183,0 171,1 -1529,4 24594,6 206 144,2 183,2 168,6 -1520,2 23527,1 207 144,9 216,6 166,0 -1497,4 22471,0 208 145,6 253,4 163,4 -1449,2 21439,2 209 146,3 185,2 160,7 -1374,0 20451,0 210 147 184,1 158,0 -1356,3 19495,3 211 147,7 182,9 155,2 -1337,4 18552,4 212 148,4 183,5 152,4 -1317,5 17623,2 213 149,1 186,0 149,5 -1295,1 16708,7 214 149,8 184,8 146,6 -1268,9 15811,3 215 150,5 180,2 143,6 -1241,5 14932,5 216 151,2 177,3 140,5 -1215,2 14072,6 217 151,9 176,2 137,5 -1188,7 13231,2 218 152,6 175,1 134,3 -1160,9 12408,7 219 153,3 174,1 131,2 -1131,6 11606,2 220 154 175,5 128,1 -1100,9 10824,8 221 154,7 174,5 124,9 -1066,9 10066,0 222 155,4 173,4 121,6 -1031,4 9331,4 223 156,1 172,3 118,4 -994,4 8622,3 224 156,8 171,3 115,1 -955,9 7939,6 225 157,5 170,3 111,7 -915,7 7284,4 226 158,2 169,3 108,3 -873,9 6658,0 227 158,9 168,3 104,9 -830,3 6061,5 228 159,6 167,3 101,4 -785,0 5496,1 229 160,3 166,3 97,9 -738,0 4962,8 230 161 165,3 94,4 -689,2 4463,2 231 161,7 164,3 90,9 -638,7 3998,4 232 162,4 163,3 87,4 -586,4 3569,4 233 163,1 162,3 83,8 -532,4 3177,8 234 163,8 161,3 80,2 -476,5 2824,6 235 164,5 160,2 76,6 -418,9 2511,2 236 165,2 159,2 72,9 -359,5 2238,6 237 165,9 183,4 69,3 -289,3 2011,4 238 166,6 93,8 65,6 -206,3 1839,8 239 167,3 42,7 61,9 -176,5 1704,9 240 168 42,4 58,2 -188,8 1577,0 241 168,7 42,0 54,5 -198,6 1441,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
132
242 169,4 41,7 50,8 -206,2 1299,6 243 170,1 41,3 47,1 -211,5 1153,3 244 170,8 40,9 43,5 -214,4 1004,2 245 171,5 54,7 39,8 -215,1 853,8 246 172,2 54,2 36,1 -203,5 707,0 247 172,9 53,7 32,4 -189,8 569,1 248 173,6 52,8 28,3 -173,8 441,5 249 174,3 58,8 24,3 -155,6 326,1 250 175 56,6 20,2 -130,4 226,0 251 175,7 48,2 16,1 -103,9 143,9 252 176,4 59,8 12,1 -80,5 79,3 253 177,1 45,5 8,2 -46,3 34,5 254 177,8 24,3 4,2 -19,3 11,5 255 178,5 4,7 0,1 -4,4 3,2 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 1,0
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
133
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
134
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
135
AII.9. BUQUE EN CONDICION DE LASTRE IMO
SECCION DISTANCIA A
PERPENDICULAR DE POPA
PESO (txm)
EMPUJE (txm)
ESFUERZO CORTANTE
(t)
MOMENTO FLECTOR
(txm)
EXT.POPA -4,268 0,0 0,0 0,0 0,0 -6 -4,2 1,1 0,0 0,0 -0,2 -5 -3,5 8,5 0,0 1,9 0,4 -4 -2,8 12,4 0,0 9,2 4,1 -3 -2,1 16,0 0,0 19,2 14,0 -2 -1,4 19,5 0,0 31,6 31,6 -1 -0,7 22,9 0,0 46,5 58,8 0 0 53,4 0,0 63,6 97,2 1 0,7 53,6 0,0 101,0 154,7 2 1,4 53,8 0,0 138,6 238,5 3 2,1 46,2 0,1 176,3 348,6 4 2,8 54,3 0,2 210,8 483,4 5 3,5 52,8 0,3 248,3 644,0 6 4,2 59,9 0,8 299,7 833,9 7 4,9 59,0 2,1 340,3 1057,8 8 5,6 58,0 3,8 379,2 1309,6 9 6,3 57,0 5,9 416,1 1587,8
10 7 49,0 9,3 450,4 1891,0 11 7,7 49,8 13,7 476,9 2215,4 12 8,4 120,6 18,1 540,4 2568,7 13 9,1 125,6 22,1 610,8 2971,4 14 9,8 149,7 25,6 690,4 3426,1 15 10,5 100,6 29,1 748,6 3932,8 16 11,2 56,6 32,5 806,0 4476,8 17 11,9 58,3 36,0 822,2 5046,6 18 12,6 68,1 39,9 837,1 5627,1 19 13,3 69,8 43,9 856,0 6219,6 20 14 86,1 47,9 873,3 6824,8 21 14,7 86,6 51,9 898,9 7444,9 22 15,4 90,1 57,1 921,6 8081,9 23 16,1 90,6 62,5 942,9 8734,4 24 16,8 91,2 67,9 960,9 9400,6 25 17,5 114,7 73,3 975,4 10078,2 26 18,2 115,4 79,2 1002,6 10770,4 27 18,9 119,7 85,0 1026,2 11480,4 28 19,6 120,0 90,9 1048,7 12206,5 29 20,3 141,4 96,7 1061,6 12945,1 30 21 173,3 102,5 1090,8 13698,4 31 21,7 241,0 108,2 1138,3 14478,4 32 22,4 165,8 114,0 1229,1 15306,9 33 23,1 165,6 119,7 1263,3 16179,2 34 23,8 167,8 124,9 1293,6 17074,0 35 24,5 169,8 130,1 1321,7 17989,3 36 25,2 169,5 135,4 1347,5 18923,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
136
37 25,9 166,9 140,4 1369,6 19874,4 38 26,6 166,7 144,9 1386,5 20839,0 39 27,3 164,2 149,4 1400,1 21814,2 40 28 164,0 153,9 1408,8 22797,2 41 28,7 163,7 158,0 1414,4 23785,3 42 29,4 131,3 161,7 1417,0 24776,1 43 30,1 163,3 165,4 1394,3 25760,0 44 30,8 163,0 169,0 1391,5 26734,9 45 31,5 128,9 172,7 1385,8 27706,9 46 32,2 128,6 176,4 1353,8 28665,7 47 32,9 128,3 179,7 1319,1 29601,0 48 33,6 193,9 182,5 1282,0 30511,3 49 34,3 150,8 185,2 1284,1 31409,4 50 35 258,5 187,8 1254,1 32297,7 51 35,7 215,9 190,2 1296,4 33190,3 52 36,4 211,5 192,5 1312,1 34103,1 53 37,1 207,2 194,6 1323,1 35025,3 54 37,8 203,5 196,6 1329,7 35953,8 55 38,5 199,1 198,4 1332,4 36885,4 56 39,2 194,7 200,1 1330,7 37817,4 57 39,9 223,8 201,7 1336,6 38750,9 58 40,6 256,8 203,1 1361,8 39694,4 59 41,3 189,3 204,4 1410,5 40664,6 60 42 188,9 205,5 1399,4 41648,0 61 42,7 188,4 206,6 1387,2 42623,2 62 43,4 187,9 207,5 1374,0 43589,6 63 44,1 187,4 208,3 1359,9 44546,4 64 44,8 186,9 209,0 1344,9 45492,9 65 45,5 186,4 209,6 1329,0 46428,7 66 46,2 185,9 210,1 1312,5 47353,1 67 46,9 185,4 210,5 1295,2 48265,7 68 47,6 184,9 210,8 1277,3 49166,1 69 48,3 184,3 211,1 1258,9 50053,7 70 49 183,8 211,4 1239,9 50928,1 71 49,7 183,3 211,6 1220,3 51789,0 72 50,4 182,7 211,8 1200,2 52636,1 73 51,1 182,2 211,9 1179,6 53468,9 74 51,8 181,6 212,1 1158,6 54287,2 75 52,5 181,1 212,2 1137,0 55090,6 76 53,2 180,5 212,3 1115,0 55878,7 77 53,9 180,0 212,4 1092,6 56651,2 78 54,6 179,4 212,5 1069,6 57407,9 79 55,3 178,8 212,6 1046,2 58148,4 80 56 178,3 212,7 1022,3 58872,3 81 56,7 177,7 212,8 998,0 59579,3 82 57,4 177,2 212,9 973,2 60269,1 83 58,1 176,6 212,9 948,0 60941,5 84 58,8 176,7 213,0 922,4 61596,0 85 59,5 176,2 213,0 896,8 62232,6 86 60,2 175,6 213,1 870,8 62851,2 87 60,9 208,5 213,1 856,0 63454,7
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
137
88 61,6 242,0 213,1 864,4 64056,4 89 62,3 174,9 213,2 896,3 64672,5 90 63 174,8 213,2 869,5 65290,5 91 63,7 174,7 213,2 842,6 65889,6 92 64,4 174,6 213,2 815,6 66469,9 93 65,1 174,5 213,3 788,5 67031,3 94 65,8 174,4 213,3 761,3 67573,6 95 66,5 174,3 213,3 734,0 68096,9 96 67,2 174,2 213,3 706,7 68601,1 97 67,9 174,0 213,3 679,2 69086,1 98 68,6 173,9 213,4 651,6 69551,8 99 69,3 173,8 213,4 624,0 69998,2 100 70 173,7 213,4 596,2 70425,2 101 70,7 173,6 213,4 568,4 70832,7 102 71,4 173,5 213,5 540,5 71220,8 103 72,1 173,4 213,5 512,4 71589,2 104 72,8 173,3 213,5 484,3 71938,0 105 73,5 173,2 213,5 456,1 72267,1 106 74,2 173,1 213,6 427,8 72576,4 107 74,9 173,0 213,6 399,4 72865,9 108 75,6 172,8 213,6 370,9 73135,4 109 76,3 172,7 213,6 342,3 73385,0 110 77 172,6 213,7 313,7 73614,5 111 77,7 172,5 213,7 284,9 73823,9 112 78,4 172,4 213,7 256,0 74013,2 113 79,1 172,3 213,7 227,1 74182,2 114 79,8 172,2 213,8 198,0 74330,9 115 80,5 177,8 213,8 168,9 74459,2 116 81,2 173,4 213,8 143,6 74568,5 117 81,9 205,8 213,8 126,7 74663,0 118 82,6 241,6 213,9 132,6 74753,3 119 83,3 175,0 213,9 163,4 74856,8 120 84 174,9 213,9 136,2 74961,6 121 84,7 174,8 213,9 108,8 75047,3 122 85,4 174,7 213,9 81,4 75113,8 123 86,1 174,6 214,0 53,9 75161,1 124 86,8 174,9 214,0 26,4 75189,1 125 87,5 174,8 214,0 -1,0 75197,9 126 88,2 174,7 214,0 -28,5 75187,5 127 88,9 174,6 214,1 -56,1 75157,8 128 89,6 174,5 214,1 -83,8 75108,7 129 90,3 174,3 214,1 -111,6 75040,3 130 91 174,2 214,1 -139,5 74952,3 131 91,7 174,1 214,2 -167,5 74844,7 132 92,4 174,0 214,2 -195,6 74717,5 133 93,1 173,9 214,2 -223,7 74570,7 134 93,8 173,8 214,2 -252,0 74404,1 135 94,5 173,7 214,3 -280,3 74217,8 136 95,2 173,6 214,3 -308,8 74011,5 137 95,9 173,5 214,3 -337,3 73785,3 138 96,6 173,4 214,3 -366,0 73539,1
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
138
139 97,3 173,3 214,4 -394,7 73272,8 140 98 173,1 214,4 -423,5 72986,4 141 98,7 183,8 214,4 -452,4 72679,7 142 99,4 183,6 214,4 -473,9 72355,5 143 100,1 183,5 214,5 -495,5 72016,1 144 100,8 183,4 214,5 -517,2 71661,6 145 101,5 172,6 214,5 -539,0 71291,9 146 102,2 172,6 214,5 -568,4 70904,2 147 102,9 205,9 214,5 -586,0 70500,1 148 103,6 253,6 214,6 -580,3 70091,4 149 104,3 186,6 214,6 -541,3 69698,8 150 105 186,5 214,6 -561,0 69313,0 151 105,7 186,4 214,6 -580,7 68913,3 152 106,4 175,6 214,7 -600,5 68499,9 153 107,1 175,5 214,7 -627,9 68069,9 154 107,8 175,4 214,7 -655,4 67620,7 155 108,5 175,3 214,7 -682,9 67152,2 156 109,2 175,3 214,8 -710,5 66664,4 157 109,9 175,2 214,8 -738,2 66157,3 158 110,6 175,1 214,8 -766,0 65630,8 159 111,3 175,0 214,8 -793,9 65084,8 160 112 174,9 214,9 -821,8 64519,2 161 112,7 174,8 214,9 -849,8 63934,1 162 113,4 174,7 214,9 -877,9 63329,4 163 114,1 174,6 214,9 -906,0 62704,9 164 114,8 174,5 215,0 -934,3 62060,8 165 115,5 174,5 215,0 -962,6 61396,8 166 116,2 174,4 215,0 -991,0 60712,9 167 116,9 174,3 215,0 -1019,5 60009,2 168 117,6 174,2 215,1 -1048,1 59285,5 169 118,3 174,1 215,1 -1076,7 58541,7 170 119 174,0 215,1 -1105,5 57777,9 171 119,7 173,9 215,1 -1134,3 56993,9 172 120,4 173,8 215,1 -1163,2 56189,7 173 121,1 173,7 215,2 -1192,2 55365,3 174 121,8 173,5 215,1 -1221,3 54520,4 175 122,5 173,1 214,9 -1250,5 53655,2 176 123,2 172,9 214,6 -1279,7 52769,6 177 123,9 205,8 214,3 -1297,3 51867,6 178 124,6 251,4 213,9 -1290,9 50961,1 179 125,3 184,5 213,3 -1252,8 50069,6 180 126 184,6 212,7 -1272,7 49185,7 181 126,7 184,6 211,9 -1292,1 48287,9 182 127,4 184,6 211,0 -1311,0 47376,8 183 128,1 184,5 210,1 -1329,2 46452,7 184 128,8 184,5 209,1 -1346,8 45515,9 185 129,5 184,5 208,1 -1363,7 44567,2 186 130,2 184,4 207,0 -1379,9 43606,9 187 130,9 184,4 205,9 -1395,3 42635,5 188 131,6 184,3 204,7 -1410,0 41653,6 189 132,3 184,2 203,4 -1423,8 40661,6
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
139
190 133 184,1 202,0 -1436,8 39660,4 191 133,7 183,9 200,6 -1448,9 38650,3 192 134,4 183,8 199,0 -1460,0 37632,2 193 135,1 183,7 197,4 -1470,2 36606,6 194 135,8 183,5 195,7 -1479,2 35574,2 195 136,5 183,4 193,9 -1487,2 34535,8 196 137,2 183,3 192,1 -1494,0 33492,3 197 137,9 183,2 190,1 -1499,5 32444,6 198 138,6 183,1 188,1 -1503,7 31393,4 199 139,3 183,0 186,0 -1506,5 30339,8 200 140 183,0 183,9 -1507,8 29284,6 201 140,7 183,0 181,7 -1507,7 28229,1 202 141,4 183,0 179,4 -1506,0 27174,3 203 142,1 183,0 177,1 -1502,7 26121,2 204 142,8 183,0 174,8 -1497,8 25071,0 205 143,5 183,0 172,3 -1491,2 24024,6 206 144,2 183,2 169,9 -1482,9 22983,6 207 144,9 216,6 167,3 -1461,0 21953,2 208 145,6 253,4 164,7 -1413,7 20946,6 209 146,3 185,2 162,0 -1339,4 19982,9 210 147 184,1 159,3 -1322,6 19051,0 211 147,7 182,9 156,6 -1304,8 18131,4 212 148,4 183,5 153,7 -1285,8 17224,7 213 149,1 186,0 150,9 -1264,3 16332,1 214 149,8 184,8 147,9 -1239,1 15455,8 215 150,5 180,2 145,0 -1212,6 14597,5 216 151,2 177,3 141,9 -1187,3 13757,5 217 151,9 176,2 138,8 -1161,8 12935,2 218 152,6 175,1 135,7 -1135,0 12131,3 219 153,3 174,1 132,6 -1106,6 11346,6 220 154 175,5 129,4 -1076,9 10582,3 221 154,7 174,5 126,2 -1043,9 9840,0 222 155,4 173,4 123,0 -1009,4 9121,2 223 156,1 172,3 119,7 -973,3 8427,2 224 156,8 171,3 116,4 -935,7 7759,0 225 157,5 170,3 113,1 -896,5 7117,6 226 158,2 169,3 109,6 -855,5 6504,3 227 158,9 168,3 106,1 -812,9 5920,4 228 159,6 167,3 102,7 -768,5 5366,8 229 160,3 166,3 99,2 -722,4 4844,8 230 161 165,3 95,6 -674,5 4355,8 231 161,7 164,3 92,1 -624,8 3901,0 232 162,4 163,3 88,6 -573,4 3481,5 233 163,1 162,3 85,0 -520,2 3098,7 234 163,8 161,3 81,3 -465,1 2753,8 235 164,5 160,2 77,7 -408,3 2448,0 236 165,2 159,2 74,0 -349,7 2182,6 237 165,9 183,4 70,3 -280,2 1962,0 238 166,6 93,8 66,6 -198,0 1796,5 239 167,3 42,7 62,9 -168,8 1667,2 240 168 42,4 59,1 -181,7 1544,4
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
140
241 168,7 42,0 55,4 -192,3 1413,5 242 169,4 41,7 51,6 -200,4 1276,0 243 170,1 41,3 47,9 -206,2 1133,6 244 170,8 40,9 44,2 -209,7 988,0 245 171,5 54,7 40,4 -210,8 840,8 246 172,2 54,2 36,7 -199,7 696,8 247 172,9 53,7 33,1 -186,4 561,4 248 173,6 52,8 29,2 -170,9 436,0 249 174,3 58,8 25,1 -153,3 322,4 250 175 56,6 21,0 -128,7 223,7 251 175,7 48,2 16,8 -102,7 142,6 252 176,4 59,8 12,7 -79,8 78,7 253 177,1 45,5 8,7 -45,9 34,3 254 177,8 24,3 4,4 -19,2 11,5 255 178,5 4,7 0,1 -4,4 3,2 256 179,2 3,0 0,0 -1,7 0,9
EXT.PROA 180,336 0,0 0,0 0,0 0,0
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
141
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
142
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
143
ANEXO III: AVERIAS CON EL BUQUE EN SITUACION DE
PLENA CARGA SALIDA
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
144
Avería 1:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 10,817 Calado a proa (m) 12,163 Escora (grados) -1,839 Trimado (grados) -0,445
Centro de carena x 83,7 m y -0,138 m z 5,92 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 4535,7 t Dentro de gravedad
x = 156,64 m y = -1,263 m z = 6,192 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS COMPARTIMENTOS
INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG (m) ZCG (m)
Pique de proa 623 170,378 -0,015 6,246
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 BR
284,07 154,062 4,009 1,081
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 ER
284,07 154,062 -4,009 1,081
Tanque de lastre de costado nº 1 ER
673,56 156,051 -8,061 7,358
Tanque de carga nº1 de ER 1294,76 154,019 -3,564 7,063
Tanque de carga nº1 de BR 1265,61 154,056 3,528 6,95
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,432 11,485 -0,111 -1,79 -1,84 -0,445 11,49 0 0 -10 -0,544 11,5 0,513 35,46 -20 -0,784 11,475 1,266 188,69 -30 -1,324 11,666 1,916 469,55 -40 -2,13 12,446 2,063 819,66
-50 -3,347 13,764 1,782 1161,37
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
145
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 1,8º < 30º OK
Rango de GZ positivo 48,2º > 20º OK
Máximo GZ 1,37 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,232 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
146
Avería 2: FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 10,764 Calado a proa (m) 12,453 Escora (grados) -4,202 Trimado (grados) -0,558 Centro de carena x 82,32 m y 0,229 m z 6,001 m
Centro de gravedad x 82,282 m y 0,54 m z 10,223 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 6474,3 t Centro de gravedad
x = 142,91 m y = -6,042 m z = 6,247 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG (m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 BR
284,07 154,062 4,009 1,081
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 ER
284,07 154,062 -4,009 1,081
Tanque de lastre de costado nº 1 ER
673,56 156,05 -8,061 7,358
Tanque de carga nº1 de ER 1294,76 154,019 -3,564 7,063
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
544,4 134,4 -6,9 1,02
Tanque de lastre de costado nº 2 ER
614,1 135,6 -13,45 7,6
Tanque de carga nº2 de ER 2529,62 134,427 -6,169 7,263
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
147
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,433 11,536 -0,232 -8,55 -4,2 -0,558 11,609 0 0 -10 -0,764 11,699 0,334 16,55 -20 -1,223 11,835 1,004 131,57 -30 -1,935 12,179 1,539 357,32 -40 -2,822 13,074 1,676 639,76 -50 -4,001 14,487 1,478 919,84
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 4,2º < 30º OK
Rango de GZ positivo 45,8º > 20º OK
Máximo GZ 1,26 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,216 m· rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
148
Avería 3:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,169 Calado a proa (m) 11,667 Escora (grados) -4,097 Trimado (grados) -0,165 Centro de carena
x 82,5 m y 0,68 m z 5,9 m
Centro de gravedad x 82,52 m y 0,99 m z 10,24 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 7533,25 t Centro de gravedad
x 123,9 m y -7,79 m z 6,09 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS COMPARTIMENTOS
INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG (m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
544,4 134,381 -6,91 1,024
Tanque de lastre de costado nº 2 ER 583,02 135,568 -13,356 7,329
Tanque de carga nº 2 de ER
2402,21 134,403 -6,18 6,999
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 ER
630,54 113,996 -7,906 1,011
Tanque de lastre de costado nº 3 ER
381,48 114,038 -15,088 7,289
Tanque de carga nº 3 de ER
2807,85 114,007 -7,156 7,004
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
149
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,048 11,324 -0,208 -7,49 -4,1 -0,165 11,418 0 0 -10 -0,365 11,544 0,315 15,78 -20 -0,786 11,72 0,969 125,62 -30 -1,34 12,067 1,556 348,55 -40 -1,996 12,969 1,708 636,12 -50 -2,933 14,431 1,5 921,29
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 4,1º < 30º OK
Rango de GZ positivo 45,9º > 20º OK
Máximo GZ 1,23 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,206 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
150
Avería 4:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,353 Calado a proa (m) 11,577 Escora (grados) -4,693 Trimado (grados) -0,074 Centro de carena
x 85,4 m y 0,74 m z 5,94 m
Centro de gravedad x 85,37 m y 1,09 m z 10,29 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 7973,3 t Centro de gravedad
x 103,5 m y -8,17 m z 6,097 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS COMPARTIMENTOS
INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG (m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 ER
630,54 113,996 -7,906 1,011
Tanque de lastre de costado nº 3 ER
432,89 114,033 -15,088 7,37
Tanque de carga nº 3 de ER 2829,69 114,001 -7,172 7,045
Tanque de lastre de doble fondo nº 4 ER
630,96 93,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de costado nº 4 ER
427,4 93,009 -15,103 7,357
Tanque de carga nº 4 de ER
2827,33 93,008 -7,185 7,032
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
151
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0 11,363 -0,24 -9,93 -4,69 -0,074 11,465 0 0 -10 -0,186 11,57 0,29 13,06 -20 -0,472 11,724 0,969 120,38 -30 -0,83 12,068 1,564 344,46 -40 -1,24 13,012 1,719 633,54 -50 -1,837 14,517 1,511 920,71
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 4,7º < 30º OK
Rango de GZ positivo 45,3º > 20º OK Máximo GZ 1,27 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 24,7 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
152
Avería 5:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,568 Calado a proa (m) 11,517 Escora (grados) -5,597 Trimado (grados) 0,017 Centro de carena
x 88,67 m y 0,62 m z 5,99 m
Centro de gravedad x 88,67 m y 1,04 m z 10,24 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 8096,17 t Centro de gravedad
x 82,5 m y -8,2 m z 6,191 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 4 ER
630,96 93,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de costado nº 4 ER
439,66 93,003 -
15,103 7,51
Tanque de carga nº 4 de ER
2877,73 93,002 -7,209 7,123
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 ER
630,96 72,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de costado nº 5 ER
439,91 72,003 -
15,103 7,513
Tanque de carga nº 5 de ER
2879,47 72,002 -7,209 7,127
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
153
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,035 11,432 -0,295 -14,65 -5,6 0,017 11,542 0 0 -10 -0,022 11,618 0,253 9,47 -20 -0,182 11,748 0,959 112,51 -30 -0,347 12,099 1,536 334,43 -40 -0,5 13,069 1,686 617,85 -50 -0,736 14,62 1,489 900
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 5,6º < 30º OK
Rango de GZ positivo 44,4º > 20º OK
Máximo GZ 1,31 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,226 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
154
Avería 6:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,738 Calado a proa (m) 11,246 Escora (grados) -5,275 Trimado (grados) 0,163 Centro de carena
x 91,84 m y 0,65 m z 5,96 m
Centro de gravedad x 91,86 m y 1,05 m z 10,24 m
AGUA DE INUNDACION
Peso t Centro de gravedad
x 61,55 m y -8,18 m z 6,19 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 ER
630,96 72,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de costado nº 5 ER
435,97 71,995 -
15,103 7,464
Tanque de carga nº 5 de ER
2864,54 71,993 -7,2 7,099
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 ER
611,23 51,226 -7,724 1,023
Tanque de lastre de costado nº 6 ER
511,83 50,539 -
14,918 7,493
Tanque de carga nº 6 de ER
2792,87 51,132 -7,018 7,12
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
155
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,113 11,392 -0,278 -13,03 -5,28 0,163 11,492 0 0 -10 0,175 11,568 0,274 11,02 -20 0,127 11,686 0,995 119,02 -30 0,156 12,038 1,572 347,52 -40 0,262 13,013 1,723 637,13 -50 0,38 14,569 1,525 925,7
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 5,3º < 30º OK Rango de GZ positivo 44,7º > 20º OK Máximo GZ 1,33 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,228 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
156
Avería 7:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 15,759 Calado a proa (m) 9,323 Escora (grados) -4,811 Trimado (grados) 2,126 Centro de carena
x 91,99 m y 0,41 m z 6,52 m
Centro de gravedad x 92,12 m y 0,72 m z 10,18 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 12948,52 t Centro de gravedad
x 35,16 m y -4,263 m z 8,01 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m3) XCG (m) YCG (m) ZCG (m)
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 ER 611,23 51,226 -7,724 1,023 Tanque de lastre de costado nº 6 ER 613,07 50,443 -14,916 8,578
Tanque de carga nº 6 de ER 3396,91 51,032 -6,981 8,226 Tanque de lastre de doble fondo nº 7 ER 132,42 37,901 -6,493 1,104
Tanque de lastre de costado nº 7 ER 246,87 37,592 -14,303 8,902 Tanque de carga nº 7 de ER 863,04 37,849 -6,399 8,446
Doble fondo de la cámara de máquinas 513,12 25,542 0 1,132 Cámara de máquinas 5451,78 22,363 -0,649 9,353
Tanque de agua de estribor 54,57 32,448 -10,546 14,971 Tanque de FUEL OIL nº 2 ER 88,44 33,25 -12,3 12,75
Tanque de Diesel de babor 98,91 33,25 -4,25 12,75 Cámara de bombas 508,8 33,259 0 4,81
Tanque de aceite de babor 53,53 33,25 -13,8 9,25
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
157
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 2,052 12,469 -0,29 -12,19 -4,81 2,126 12,541 0 0 -10 2,21 12,622 0,314 14,46 -20 2,623 12,907 0,825 115,63 -30 3,312 13,618 1,098 287,78 -40 4,205 14,923 1,142 483,18 -50 5,516 17,009 1,001 672,81
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 4,8º < 30º OK Rango de GZ positivo 45,2º > 20º OK Máximo GZ 0,98 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,192 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
158
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
159
Avería 8:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 14,59 Calado a proa (m) 9,615 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 1,643 Centro de carena
x 89,43 m
y 0 m z 6,1 m
Centro de gravedad x 89,55 m y 0 m
z 10,14 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 6359,05 t Centro de gravedad
x 19,04 m y 0 m z 9,45 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Pique de proa 238,29 8,439 0 8,449
Tanque de Fuel nº 1 de estribor
492,86 4,301 -6,128 13,016
Tanque de Fuel nº 1 de babor
492,86 4,301 6,128 13,016
Local del servo 17,69 -1,746 0 14,57
Cámara de máquinas
4962,24 22,555 0 8,816
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
160
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 1,643 12,102 0 0 10 1,609 12,088 0,505 43,22 20 1,617 12,081 1,071 179,87 30 1,977 12,474 1,422 402,49 40 2,641 13,524 1,467 655,22 50 3,695 15,286 1,23 894,61
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK Rango de GZ positivo >50º > 20º OK Máximo GZ 1,07 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,18 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
161
Avería 9:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,147 Calado a proa (m) 11,473 Escora (grados) 0 Trimado (grados) -0,108 Centro de carena
x 83,04 m y 0 m z 5,86 m
Centro de gravedad x 83,03 m y 0 m z 10,21 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 3736,3 t Centro de gravedad
x 157 m y 0 m z 5,7 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG
(m) ZCG (m)
Pique de proa 663,92 170,431 0 5,975
Tanque de carga nº1 de ER
1206,57 154,018 -3,55 6,718
Tanque de carga nº1 de BR
1206,57 154,018 3,55 6,718
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 ER
284,07 154,062 -4,009 1,081
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 BR
284,07 154,062 4,009 1,081
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
162
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,108 11,31 0 0 10 -0,166 11,293 0,641 53,99 20 -0,338 11,226 1,416 231,53 30 -0,645 11,287 2,177 546,3 40 -1,208 11,963 2,37 947,06 50 -2,121 13,104 2,059 1340,88
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK Rango de GZ positivo >50º > 20º OK Máximo GZ 1,42 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,232 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
163
Avería 10:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,896 Calado a proa (m) 9,75 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 0,709 Centro de carena
x 75,33 m y 0 m z 5,77 m
Centro de gravedad x 75,38 m y 0 m z 10,26 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 7852,37 t Centro de gravedad
x 141,1 m y 0 m z 4,99 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº1 de ER
1021,63 153,961 -3,56 5,995
Tanque de carga nº1 de BR
1021,63 153,961 3,56 5,995
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 ER
284,07 154,062 -4,009 1,081
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 BR
284,07 154,062 4,009 1,081
Tanque de carga nº 2 de ER
1980,33 134,36 -6,092 6,117
Tanque de carga nº 2 de BR
1980,33 134,36 6,092 6,117
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
544,4 134,381 -6,91 1,024
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 BR
544,4 134,381 6,91 1,024
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
164
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,709 10,823 0 0 10 0,636 10,809 0,745 63,11 20 0,42 10,764 1,618 267,4 30 0,194 10,801 2,517 628,63 40 -0,074 11,34 2,767 1094,73 50 -0,437 12,189 2,426 1556,56
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,62 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,267 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
165
Avería 11:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,622 Calado a proa (m) 9,974 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 0,544 Centro de carena
x 75,23 m y 0 m z 5,77 m
Centro de gravedad x 75,27 m y 0 m z 10,3 m
AGUA DE INUNDACION
Peso t Centro de gravedad
x 123,3 m y 0 m z 5,13 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº3 de ER
2397,38 113,956 -7,038 6,269
Tanque de carga nº3 de BR
2397,38 113,956 7,038 6,269
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 ER
630,54 113,996 -7,906 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 BR
630,54 113,996 7,906 1,011
Tanque de carga nº 2 de ER
2007,24 134,373 -6,09 6,172
Tanque de carga nº 2 de BR
2007,24 134,373 6,09 6,172
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
544,4 134,381 -6,91 1,024
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 BR
544,4 134,381 6,91 1,024
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
166
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,544 10,798 0 0 10 0,48 10,78 0,724 61,22 20 0,29 10,723 1,583 260,63 30 0,073 10,731 2,473 614,97 40 -0,05 11,114 2,681 1069,97 50 -0,16 11,703 2,341 1516,14
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,58 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,261 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
167
Avería 12:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,359 Calado a proa (m) 10,757 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 0,199 Centro de carena
x 81,93 m y 0 m z 5,85 m
Centro de gravedad x 81,92 m y 0 m z 10,3 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 955,68 t Centro de gravedad
x 103,44 m y 0 m z 5,4 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº3 de ER
2516,7 113,983 -7,038 6,482
Tanque de carga nº3 de BR
2516,7 113,983 7,038 6,482
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 ER
630,54 113,996 -7,906 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 3 BR
630,54 113,996 7,906 1,011
Tanque de carga nº 2 de ER
2541,64 92,989 -7,05 6,518
Tanque de carga nº 2 de BR
2541,64 92,989 7,05 6,518
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
630,96 93,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 BR
630,96 93,002 7,911 1,011
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
168
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,199 11,058 0 0 10 0,147 11,035 0,68 57,31 20 -0,017 10,952 1,496 245,2 30 -0,229 10,949 2,323 579,26 40 -0,389 11,311 2,504 1005,24 50 -0,634 11,944 2,188 1421,96
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida OK OK
Escora 0º < 30º OK Rango de GZ positivo >50º > 20º OK Máximo GZ 1,50 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,245 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
169
Avería 13:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,304 Calado a proa (m) 11,208 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 0,032 Centro de carena
x 89,74 m y 0 m z 5,93 m
Centro de gravedad x 89,74 m y 0 m z 10,29 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 13263,6 t Centro de gravedad
x 82,49 m y 0 m z 5,53 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº4 de ER
2602,43 93,001 -7,05 6,626
Tanque de carga nº4 de BR
2602,43 93,001 7,05 6,626
Tanque de lastre de doble fondo nº 4 ER
630,96 93,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 4 BR
630,96 93,002 7,911 1,011
Tanque de carga nº 5 de ER
2605,7 72,001 -7,05 6,632
Tanque de carga nº 5 de BR
2605,7 72,001 7,05 6,632
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 ER
630,96 72,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 BR
630,96 72,002 7,911 1,011
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
170
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,032 11,256 0 0 10 -0,021 11,228 0,67 56,51 20 -0,184 11,125 1,476 241,83 30 -0,409 11,115 2,262 569,47 40 -0,669 11,51 2,421 982,55 50 -1,055 12,197 2,109 1384,7
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,48 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,242 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
171
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
172
Avería 14:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,01 Calado a proa (m) 11,244 Escora (grados) 0 Trimado (grados) -0,077 Centro de carena
x 97,26 m y 0 m z 5,86 m
Centro de gravedad x 97,25 m y 0 m z 10,3 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 12880,4 t Centro de gravedad
x 61,75 m y 0 m z 5,454 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº5 de ER
2561,61 72,008 -7,05 6,554
Tanque de carga nº5 de BR
2561,61 72,008 7,05 6,554
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 ER
630,96 72,002 -7,911 1,011
Tanque de lastre de doble fondo nº 5 BR
630,96 72,002 7,911 1,011
Tanque de carga nº 6 de ER
2479,32 51,142 -6,876 6,54
Tanque de carga nº 6 de BR
2479,32 51,142 6,876 6,54
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 ER
611,23 51,226 -7,724 1,023
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 BR
611,23 51,226 7,724 1,023
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
173
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,077 11,127 0 0 10 -0,136 11,094 0,671 56,63 20 -0,319 10,977 1,477 242,12 30 -0,613 10,901 2,297 572,07 40 -1,032 11,189 2,457 991,81 50 -1,625 11,726 2,138 1399,75
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,48 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,242 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
174
Avería 15:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 10,813 Calado a proa (m) 11,344 Escora (grados) 0 Trimado (grados) -0,175 Centro de carena
x 95,9 m y 0 m z 5,79 m
Centro de gravedad x 95,89 m y 0 m z 10,25 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 7771,84 t Centro de gravedad
x 48,6 m y 0 m z 5,41 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº6 de ER
2449,42 51,149 -6,876 6,485
Tanque de carga nº6 de BR
2449,42 51,149 6,876 6,485
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 ER
611,23 51,226 -7,724 1,023
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 BR
611,23 51,226 7,724 1,023
Tanque de carga nº 7 de ER
598,07 37,855 -6,313 6,465
Tanque de carga nº 7 de BR
598,07 37,855 6,313 6,465
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 ER
132,42 37,901 -6,493 1,104
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 BR
132,42 37,901 6,493 1,104
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
175
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,175 11,078 0 0 10 -0,232 11,05 0,626 52,69 20 -0,412 10,947 1,383 226,05 30 -0,725 10,879 2,181 537,15 40 -1,16 11,22 2,381 939,93 50 -1,784 11,82 2,079 1336,36
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,38 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,226 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
176
Avería 16:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 15,101 Calado a proa (m) 9,435 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 1,871 Centro de carena
x 89,6 m y 0 m z 6,42 m
Centro de gravedad x 89,72 m y 0 m z 10,2 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 8256,1 t Centro de gravedad
x 26,89 m y 0 m z 7,79 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº 7 de ER
794,66 37,847 -6,312 7,932
Tanque de carga nº 7 de BR
794,66 37,847 6,312 7,932
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 ER
132,42 37,901 -6,493 1,104
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 BR
132,42 37,901 6,493 1,104
Cámara de bombas 508,8 33,259 0 4,81
Doble fondo de la cámara de máquinas
513,12 25,542 0 1,132
Cámara de máquinas
5178,64 22,477 0 9,042
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
177
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 1,871 12,268 0 0 10 1,821 12,246 0,646 56,67 20 1,846 12,254 1,27 224,17 30 2,171 12,655 1,631 482,94 40 2,73 13,674 1,698 773,72 50 3,622 15,391 1,491 1056,05
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK
Rango de GZ positivo >50º > 20º OK
Máximo GZ 1,27 m > 0,1 m OK
Área bajo curva GZ 0,224 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
178
Avería 17:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 14,951 Calado a proa (m) 9,456 Escora (grados) 0 Trimado (grados) 1,815 Centro de carena
x 87,75 m y 0 m z 6,37 m
Centro de gravedad x 87,75 m y 0 m z 10,193 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 6011,22 t Centro de gravedad
x 22,19 m y 0 m z 8,27 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Cámara de máquinas
5113,2 22,499 0 8,974
Pique de popa 238,29 8,439 0 8,449
Doble fondo de la cámara de máquinas
513,12 25,542 0 1,132
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 1,815 12,204 0 0 10 1,765 12,183 0,614 53,72 20 1,765 12,183 1,223 214,12 30 2,057 12,551 1,582 464,25 40 2,584 13,541 1,649 746,57 50 3,432 15,211 1,439 1020,12
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
179
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 0º < 30º OK Rango de GZ positivo >50º > 20º OK Máximo GZ 1,22 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,214 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
180
Avería 19:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 10,917 Calado a proa (m) 12,118 Escora (grados) -4,396 Trimado (grados) -0,397 Centro de carena
x 82,31 m y 0,21 m z 5,93 m
Centro de gravedad x 82,28 m y 0,54 m z 10,22 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 6068,4 t Centro de gravedad
x 142,34 m y -6,52 m
z 6,38 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG (m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº1 de ER
1311,4 153,991 -3,588 7,13
Tanque de lastre de doble fondo nº 1 ER
284,07 154,062 -4,009 1,081
Tanque de lastre de costado nº 1 ER
696,48 155,994 -8,088 7,526
Tanque de carga nº2 de ER
2480,29 134,416 -6,176 7,161
Tanque de lastre de doble fondo nº 2 ER
544,4 134,381 -6,91 1,024
Tanque de lastre de costado nº 2 ER
603,75 135,582 -
13,355 7,513
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
181
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 -0,266 11,442 -0,239 -9,22 -4,4 -0,397 11,517 0 0 -10 -0,597 11,605 0,318 15,26 -20 -1,061 11,741 0,982 126,98 -30 -1,759 12,074 1,524 349,24 -40 -2,614 12,957 1,658 629,04 -50 -3,734 14,339 1,453 905,5
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 4,4º < 30º OK Rango de GZ positivo 45,6º > 20º OK Máximo GZ 1,25 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,214 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
182
Avería 24:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 11,532 Calado a proa (m) 11,16 Escora (grados) -2,923 Trimado (grados) 0,123 Centro de carena
x 91,5 m y 0,4 m z 5,88 m
Centro de gravedad x 91,51 m y 0,622 m z 10,22 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 4844,56 t Centro de gravedad
x 48,34 m y -8,05 m z 6 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº6 de ER
2668,95 51,131 -6,958 6,889
Tanque de lastre de doble fondo nº 6 ER
611,23 51,226 -7,724 1,023
Tanque de lastre de costado nº 6 ER
475,12 50,539 -
14,916 7,1
Tanque de carga nº 7 de ER
654,62 37,856 -6,382 6,888
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 ER
132,42 37,901 -6,493 1,104
Tanque de lastre de costado nº 7 ER
184,07 37,602 -
14,293 7,205
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
183
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio
(m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 0,091 11,312 -0,156 -4 -2,92 0,123 11,346 0 0
-10 0,156 11,407 0,406 24,22 -20 0,107 11,444 1,123 155,22 -30 0,101 11,662 1,761 409,82 -40 0,168 12,466 1,944 735,9 -50 0,243 13,759 1,715 1061,27
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 2,9º < 30º OK
Rango de GZ positivo 47,1º > 20º OK Máximo GZ 1,3 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,218 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
184
Avería 25:
FLOTACION DE EQUILIBRIO
Calado a popa (m) 15,232 Calado a proa (m) 9,39 Escora (grados) -1,074 Trimado (grados) 1,93
Centro de carena x 88,65 m y 0,045 m z 6,45 m
Centro de gravedad x 88,78 m y 0,115 m z 10,198 m
AGUA DE INUNDACION
Peso 7604,82 t Centro de gravedad
x 25,81 m y -1,34 m z 7,97 m
PERDIDA DE FLOTABILIDAD DEBIDA A LOS
COMPARTIMENTOS INUNDADOS
COMPARTIMENTO VOLUMEN (m 3) XCG
(m) YCG
(m) ZCG (m)
Tanque de carga nº 7 de ER
808,76 37,847 -6,332 8,038
Tanque de lastre de doble fondo nº 7 ER
132,42 37,901 -6,493 1,104
Tanque de lastre de costado nº 7 ER 222,11 37,591
-14,295 8,233
Cámara de bombas 508,8 33,259 0 4,81
Cámara de máquinas
5234,13 22,458 -0,156 9,101
Doble fondo de la cámara de máquinas
513,12 25,542 0 1,132
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
185
CURVA DE ESTABILIDAD
ESCORA (grados)
ASIENTO (grados)
Calado medio (m) GZ (m)
Estabilidad dinámica (mm·rad)
0 1,926 12,308 -0,066 -0,62 -1,07 1,93 12,311 0 0 -10 1,914 12,314 0,566 44,52 -20 2,011 12,367 1,164 196,1 -30 2,407 12,823 1,497 433,81 -40 3,032 13,89 1,55 699,78 -50 4,005 15,671 1,355 956,9
CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOS
BUQUE MARPOL CUMPLIMIENTO DE MARPOL
Cubierta de francobordo no sumergida
OK OK
Escora 1,1º < 30º OK
Rango de GZ positivo 48,9º > 20º OK Máximo GZ 1,21 m > 0,1 m OK Área bajo curva GZ 0,218 m·rad 0,0175 m·rad OK
Situaciones de carga Juan José Moreno González Estabilidad y resistencia longitudinal Guillermo Murillo Ibáñez
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REFERENCIAS
- Manual de FORAN. SENER
- “El proyecto básico del buque mercante”. R. Alvariño, J.J. Azpíroz, M.A.
Meizoso. F.E.I.N., Madrid, 1997
- “Rules for Ships”. Lloyd’s Register of Shipping
- Convenio SOLAS. O.M.I.
- Convenio MARPOL. O.M.I.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 10: Equipo y servicios del buque
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION ........................................................................................... 4 2. SERVICIOS DE CASCO ................................................................................ 5
2.1. Servicios de gobierno ............................................................................... 5 2.1.1. Servomotor ........................................................................................ 5
2.2. Servicios de cubierta ................................................................................ 5 2.2.1. Numeral de equipo ............................................................................ 5 2.2.2. Servicios de fondeo ........................................................................... 6 2.2.3. Servicios de amarre ........................................................................ 11 2.2.4. Servicio de baldeo y contraincendios .............................................. 13
2.3. Servicios de lastre y sentinas ................................................................. 14 2.3.1. Servicios de lastre ........................................................................... 14 2.3.2. Servicios de sentinas ...................................................................... 15
2.4. Servicios de acceso ............................................................................... 15 2.4.1. Escalas de acceso a la acomodación ............................................. 15 2.4.2. Accesos a espacios en la zona de carga ........................................ 16
2.5. Sistemas de salvamento ........................................................................ 17 2.5.1 Bote salvavidas ................................................................................ 17 2.5.2. Balsas salvavidas ............................................................................ 18 2.5.3. Bote de rescate ............................................................................... 20 2.5.4. Equipo de las embarcaciones de salvamento ................................. 20 2.5.5. Chalecos salvavidas ........................................................................ 22 2.5.6. Trajes de inmersión ......................................................................... 22 2.5.7. Aros salvavidas ............................................................................... 22 2.5.8. Otros ............................................................................................... 23
3. SERVICIOS DE LA CARGA ......................................................................... 24 3.1. Servicios del bombeo de la carga .......................................................... 24 3.2. Sistema de gas inerte ............................................................................ 24
3.2.1. Ventiladores .................................................................................... 24 3.2.2. Generador autónomo de gas inerte ................................................. 24
3.3. Sistema de limpieza de tanques ............................................................ 25 3.4. Grúas ..................................................................................................... 25
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3
3.4.1. Grúas de los manifolds .................................................................... 25 3.4.2. Grúas de aprovisionamiento ........................................................... 26
4. SERVICIOS DE HABILITACION .................................................................. 27 4.1. Acomodación ......................................................................................... 27
4.1.1. Espacios de habilitación .................................................................. 27 4.2.2. Mamparos divisorios, forros y revestimientos ................................. 28 4.1.3. Puertas ............................................................................................ 30 4.1.4. Pasillos ............................................................................................ 30 4.1.5. Escaleras y pasamanos .................................................................. 30 4.1.6. Mobiliario y tapicería ....................................................................... 30
4.2. Aire acondicionado y ventilación ............................................................ 31 4.3. Servicios sanitarios ................................................................................ 31 4.4. Cocina y oficios ...................................................................................... 31 4.6. Gambuza frigorífica y seca .................................................................... 32
5. SERVICIOS DE NAVEGACION Y COMUNICACIONES ............................. 33 5.1. Equipos de ayuda a la navegación ........................................................ 33 5.2. Comunicaciones exteriores .................................................................... 35 5.3. Comunicaciones interiores ..................................................................... 36
6. ALUMBRADO ............................................................................................... 38 6.1. Luces de navegación ............................................................................. 38 6.2. Alumbrado exterior ................................................................................. 38 6.3. Alumbrado interior .................................................................................. 39
7. EQUIPOS DE CONTROL Y AUTOMATIZACION ........................................ 49 REFERENCIAS ................................................................................................ 53
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1. INTRODUCCION
En este cuadernillo se describen los diferentes equipos que forman parte del
buque.
Alguno de ellos ya ha sido tratado con detenimiento en otros cuadernillos del
presente proyecto, y para esos equipos sólo se citarán sus características
fundamentales.
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
5
2. SERVICIOS DE CASCO
2.1. Servicios de gobierno
2.1.1. Servomotor
Según lo estipulado en las normas de la sociedad de clasificación (Parte 5;
capítulo 19), el buque estará provisto de un mecanismo de gobierno y otro
auxiliar dispuestos de tal forma, que si fallara uno de ellos, el buque no
quedaría inoperativo. El principal deberá ser capaz de mover el timón de 35 º
en una banda a 30 º en la opuesta al calado máximo, con velocidad de servicio
en no más de 28 segundos. Por su parte, el auxiliar deberá ser capaz de mover
el timón de 15 º a una banda a 15 º en la opuesta en las mismas condiciones
en no más de 60 segundos. De cualquier manera ambos mecanismos se
dispondrán de tal forma que en el caso de un black-out, se reinicien
automáticamente. Se pondrán en marcha desde el puente de mando y la
transferencia de uno a otro debe poder efectuarse en cualquier momento.
Elegimos un servomotor electrohidráulico que trabaja con dos bombas cuya
potencia se determinó en el cuadernillo 5 (predicción de potencia) en el
apartado 8. Cada una de las bombas es de 43,2 kW de potencia.
2.2. Servicios de cubierta
2.2.1. Numeral de equipo
El numeral de equipo es un parámetro, dependiente de las dimensiones del
buque que se proyecta, empleado para definir las características de algunos
equipos que deban instalarse a bordo del buque.
Dentro de los equipos de fondeo, amarre y remolque incluye la determinación
de las anclas, las cadenas, las amarras y de los cables de remolque que a su
vez conlleva la definición de todos los equipos y elementos para la realización
de las maniobras correspondientes del buque.
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
6
La expresión del numeral de equipo queda definida por la expresión que figura
a continuación y de alguna manera representa el orden de tamaño del buque
en relación con la acción del viento y mar posibles para las situaciones de
fondeo y/o amarre del buque en atraque.
NE = ∆2/3 + 2·B·H + A/10
Donde:
- ∆ = Desplazamiento del buque, en toneladas, al calado de verano.
54135 t.
- B = Manga de trazado en metros. 32,2 m.
- H = Altura efectiva en metros entre la flotación en carga de verano y el
techo de la caseta más elevada hasta la altura más elevada. Para el
cálculo de H se desprecian el arrufo y la brusca. 18,5 m.
- A = Superficie lateral en m2, del casco, de las superestructuras y de las
casetas de anchura superior a 0.25·B, por encima de la flotación en
carga de verano, comprendida en la eslora entre perpendiculares. 1502
m2.
Utilizando los valores de las situaciones de carga y las medidas sobre el plano
de disposición general del buque se obtiene un numeral de equipo de 2777,9.
Corresponde un numeral de equipo de denominación L†.
2.2.2. Servicios de fondeo
Este servicio permite que el buque se sujete al fondo marino substrayéndolo a
la acción de las corrientes y el viento. Las características de los diferentes
elementos que integran este sistema se dan a continuación.
Ancla
Se elige un ancla tipo Hall, sin cepo, en la siguiente figura se muestra su
aspecto:
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7
Ancla tipo Hall
Según las normas de la sociedad de clasificación, en función de nuestro
numeral de equipo se tendrán dos anclas iguales de 8300 kg cada una.
Cada ancla se unirá a su respectiva cadena mediante un grillete super-giratorio
y eslabones de conexión.
Cadena
En la tabla ya mencionada, se recoge también información respecto a las
cadenas de fondeo. Estas serán de 632,5 metros de longitud y cada eslabón
tendrá un redondo de diámetro 70 mm de acero de calidad U3 (alta calidad),
llamada extra especial por la sociedad de clasificación. Este acero se
caracteriza porque tiene una resistencia a tracción superior a 690 N/mm2.
Como un largo de cadena mide 27,5 metros, el buque llevará 23 largos de
cadena. La disposición que se ha hecho es de acuerdo a que la cadena de
estribor tenga 11 largos y la de babor 12 largos. La unión de los largos se hace
mediante eslabones desmontables tipo Kenter.
El peso de un largo de cadena estas características es de 3030 kg, por lo tanto
la cadena de estribor tendrá un peso total de 33330 kg y la cadena de babor
tendrá un peso total de 36360 kg.
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8
Molinetes
Se dispondrá de dos molinetes monoancla, aunque como la cadena tiene un
diámetro de redondo de 70 mm (<74 mm) podría disponerse de uno solo. Estos
se utilizarán en las maniobras de fondeo y leva de anclas. Cada uno estará
situado a cada banda en la cubierta del castillo de manera que permitan la
correcta estiba de la cadena en la caja de cadenas. Cada uno de los molinetes
instalados dispondrá de un barbotén de acero fundido para el manejo de la
cadena del ancla y de un tambor de tensión constante. La velocidad de izado
será de 9 m/min.
Los molinetes se montarán y diseñarán de acuerdo con las normas de la
sociedad de clasificación (Parte 3; capítulo 13; 7.6). La Sociedad de
Clasificación exige a este respecto lo siguiente (Parte 3; capítulo 13; 7.6.4):
“levar el ancla de 82,5 m hasta los 27,5 metros de profundidad a una velocidad
media de 9 m/min”.
Para el cálculo de la potencia del molinete se utilizará la expresión dada por la
sociedad de clasificación para el cálculo de de la potencia necesaria en la
situación de izado:
60·75·r)·v·fP0,87·(P
P ACMOL
+=
Donde
- PC, peso dos largos de cadena (fuera del agua) expresado en kg. 9090
kg. En realidad la longitud da izar (82.5-27.5 = 55 m) se corresponde a 2
largos de cadena, pero se supone que la cadena no se encuentra en
posición totalmente vertical.
- PA, peso del ancla fuera del agua. 8300 kg.
- v, velocidad de izado (9 m/min = 0,15 m/s).
- f, coeficiente de rozamiento entre la cadena y el escoben. Se estima en
2.
- r, rendimiento mecánico del molinete. Se estima en 0,65.
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9
Obtenemos que el molinete debe tener una potencia de 100,86 CV. La
potencia eléctrica necesaria, considerando un rendimiento electrohidráulico de
0,9, será de 112.07 CV por cada molinete. En realidad el molinete de estribor
debería tener una potencia menor, pero se instalará el mismo molinete ya que
suele resultar más económico. Por lo tanto se instalarán dos molinetes con una
potencia unitaria de 120 CV (88,32 KW).
La potencia requerida para levar el ancla desde el fondo es superior a la que se
necesita para izar la cadena y el ancla en las condiciones anteriormente
detalladas, puesto que es necesario vencer el poder de agarre del ancla. Dado
que la potencia nominal del molinete se ha determinado en la situación de
izado, la velocidad del mismo en la situación de levar el ancla del fondo (v1)
será menor que la velocidad de izado anteriormente calculada (v). Para los
valores medios considerados anteriormente, la relación entre ambas
velocidades estará dada por la siguiente expresión:
2,0973·3030)0,87·(8300
2·83001)P0,87·(P
2·P1
vv
CA
A
1
=+
+=+
+=
Por lo que la velocidad de izado del ancla cuando el buque está fondeado es
de 4,29 m/min.
Durante el trayecto del buque se puede dar la situación de que debido a mala
mar o a una mala estiba del ancla o la cadena, esta se suelte y quede colgando
cadena y ancla. En esta situación el molinete, en su velocidad corta, debe ser
capaz de izar todos los largos de cadena y el ancla. Por esto la velocidad corta
del molinete deberá responder a la siguiente expresión:
m/min 8,3)P0,87·(Pc
·60·75·rPv
ATOTAL
MOLc =
+=
Esta velocidad es superior a la velocidad de izado en la situación de zarpar, v1,
por lo tanto será la velocidad mínima del molinete en la especificación técnica
enviada al suministrador.
Se dispondrán además dos estopores de rodillo provistos de mordazas para
trincar las cadenas entre los barbotenes y el escobén. Se instalarán este tipo
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10
de estopores debido a que disminuyen el rozamiento de la cadena en la boca
del escobén.
El molinete dispondrá de dos tambores de tensión constante capaces de
estibar como mínimo 200 metros de largo de un cable de acero cuya carga de
rotura sea superior a la carga de rotura de los cables de amarre (calculada en
el siguiente apartado).
Estopor
Este elemento sirve para retener la cadena del ancla, impidiendo que la tensión
de la misma ejerza una acción directa sobre el molinete. Se ubica en la cubierta
del castillo de proa entre el molinete y el escobén (siguiente apartado).
De entre los diversos tipos de estopores (de patín, de husillos y de rodillos),
seleccionamos el último, ya que cuenta con la ventaja de que disminuye el
rozamiento de la cadena en la boca del escobén.
Escobén
El diámetro del escobén viene tabulado para diversos valores del diámetro del
redondo del eslabón (d=70 mm) de acuerdo a la siguiente fórmula:
7,5]·dd)·0,03867[(100Desc +−=
Operando, obtenemos el valor del diámetro del escobén 606,3 mm.
Habrá que poner especial cuidado en la localización de la bocina del escobén
puesto que se trata de un buque con bulbo de proa.
Se proveerá al buque de los refuerzos necesarios para proteger la chapa de
acero de la boca del escobén para compensar los esfuerzos y desgastes que
sufre esta zona debido al rozamiento con la cadena.
Cajas de cadenas
Se dispondrán dos cajas de cadenas en el pique de proa simétricas al plano de
crujía. Serán de base cuadrada para facilitar su construcción, aunque es bien
sabido que que la cadena ocupa un menos volumen si la sección de su estiba
es circular.
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11
Las dimensiones de las cajas de cadenas obedecen al espacio que ocupa la
cadena de cada banda.
El volumen que ocupa una cadena de longitud L en metros formada por
eslabones de redondo de un diámetro d se obtiene mediante la siguiente
expresión:
VC= 0,082 ·d2 ·L·10-4
Operando se obtiene unos valores de 13.3 y 12.3 m3 para las cajas de cadenas
de babor y estribor respectivamente.
Se tomará como ancho de la caja de cadenas 30 veces el diámetro del eslabón
(2,1 m). En consecuencia la altura de la cadena estibada será de 3,1 m (babor)
y 2,76 m (estribor). La altura se fija en 4,7 m para ambas cajas de cadenas,
dejando espacio suficiente para el drenaje (mínimo 0,4 m) y el registro de los
espacios (mínimo 1,2 m).
Bozas de cadenas
Este elemento es necesario para tensar adecuadamente el trozo de cadena
comprendido entre el estopor y el ancla cuando ésta se encuentra estibada en
el escobén.
Está formada por trozos de cadena que por un extremo se fijan a la cubierta y
por el otro, acaba en un grillete que se trinca al eslabón de la cadena entre el
estopor y el escobén.
2.2.3. Servicios de amarre
Estachas y cables
Se dispondrá de un cable de remolque de una longitud de 200 m, así como de
6 estachas y 6 cables de 200 m cada uno.
El cable de remolque deberá tener una carga de rotura superior al 40% de la
carga de rotura de una cadena similar a la determinada anteriormente (mismo
diámetro) pero de acero de calidad U2, es decir, deberá tener una carga de
rotura superior a 0,4·2545 = 1018 KN.
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12
Las amarras deberán verificar que la suma de sus cargas de rotura sea
superior a la carga de rotura de aquella cadena de calidad U2 que tenga el
mismo diámetro que la cadena del buque. Por lo tanto las amarras deberán
tener una carga de rotura superior a 425 KN.
Elementos de amarre y remolque
Para las maniobras de amarre se montarán los siguientes elementos en la
cubierta del castillo de proa:
- Once bitas dobles de acero soldado.
- Ocho guías tipo Panamá para el amarre.
- Dos guías de tipo universal con rodillos horizontales y verticales.
- Una guía tipo Panamá en la proa para el cable remolque.
- Cuatro rodillos giratorios de eje vertical para el reenvío de cables de
amarre.
Para las maniobras de amarre se montarán los siguientes elementos en la zona
de carga de la cubierta principal:
- Dos bitas dobles de acero soldado.
- Cuatro guías tipo Panamá.
Para las maniobras de amarre se montarán los siguientes elementos en la zona
de popa de la cubierta principal:
- Seis bitas dobles de acero soldado.
- Dos guías de tipo universal con rodillos horizontales y verticales.
- Ocho guías tipo Panamá para las estachas de amarre.
- Una guía tipo Panamá para el cable de remolque
- Seis rodillos giratorios de eje vertical para el reenvío de cables de
amarre.
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Maquinillas de proa
Se instalarán a bordo dos maquinillas dobles de tensión constante y con una
fuerza de 10 toneladas a 20 m·min. Si se supone un rendimiento del equipo de
0,7, la potencia absorbida por el mismo se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
kW 46,7·1060·0,7
·9,81·2010·10P 33
MPR == −
Se dispondrán, por lo tanto, dos maquinillas de 46,7 kW.
Maquinillas de popa
Se instalarán a bordo dos maquinillas dobles de tensión constante y con una
fuerza de 10 toneladas a 18 m·min. Si se supone un rendimiento del equipo de
0,7, la potencia absorbida por el mismo se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
kW42·1060·0,7
·9,81·1810·10P 33
MPP == −
Se dispondrán, por lo tanto, dos maquinillas de 42 kW.
Maquinilla de costado
Se instalará a bordo una maquinilla dobles de tensión constante y con una
fuerza de 3 toneladas a 14 m·min. Si se supone un rendimiento del equipo de
0,7, la potencia absorbida por el mismo se puede calcular mediante la siguiente
expresión:
kW9,8·1060·0,7
·9,81·143·10P 33
MPP == −
Se dispondrá, por lo tanto, de una maquinillas de 9,8 kW.
2.2.4. Servicio de baldeo y contraincendios A continuación se presentan las características de cada uno de los equipos,
para un mayor detalle de sus características se recomienda ver el cuaderno nº
7 (planta propulsora y cámara de máquinas) donde fueron dimensionados.
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14
En primer lugar recordaremos las bombas con que cuenta el sistema y sus
características:
SERVICIO NUMERO TIPO CAUDAL (m3/h)
INCREMENTO DE PRESION
(mca) POTENCIA
(kW)
CONTRAINCENDIOS PRINCIPALES 2 CENTRIGUFA 148 100 62
CONTRAINCENDIOS EMERGENCIA 1 CENTRIGUFA 72 100 32
ESPUMOGENO 1 CENTRIGUFA 4,6 100 2,1
Cada zona de alojamientos, servicios y/o puesto de control cuenta con 16
extintores portátiles y con un sistema de rociadores.
Por su parte, la cámara de máquinas está protegida mediante un sistema de
espuma de baja expansión, al igual que la zona de carga. Asimismo, la zona de
carga cuenta con un sistema de prevención de incendios a base de gas inerte.
Una de las bombas contraincendios será utilizada para el servicio de baldeo así
como para una posible limpieza de tanques con agua salada cuando esta sea
precisa.
El diámetro del colector de contraincendios será 157 mm.
2.3. Servicios de lastre y sentinas
Los servicios de lastre y de sentinas también fueron analizados en el cuaderno
7 (propulsión y cámara de máquinas) donde se detallan los cálculos necesarios
para el dimensionamiento de los sistemas.
2.3.1. Servicios de lastre El barco estará provisto de dos bombas de lastre iguales con las siguientes
características:
- Caudal: 1500 m3/h
- Presión: 100 mca
- Potencia: 180 kW.
El diámetro de la sección de las tuberías de las tuberías fue dimensionado
dando como resultado una sección de 0.14 m2 que corresponde a un diámetro
de 42 cm.
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15
2.3.2. Servicios de sentinas El barco estará provisto de dos bombas de sentinas iguales con las siguientes
características:
- Caudal: 95 m3/h
- Presión: 50 mca
- Potencia: 20 kW.
El valor mínimo obtenido para el diámetro del colector principal es de 182 mm.
2.4. Servicios de acceso
2.4.1. Escalas de acceso a la acomodación Habrá dos medios de escape independientes, uno de los cuales no será a
través de una puerta estanca. Ambos estarán siempre lo más alejados entre sí
que sea posible.
Las cubiertas exteriores están comunicadas entre sí por escalas inclinadas 50º.
Dentro de la superestructura estas escaleras de acceso estarán ubicadas en
crujía para evitar las fuerzas provocadas por el movimiento de balance del
buque. Su material es acero con elementos antideslizantes en las pisaderas.
Las dimensiones de las escaleras y escalas son las siguientes:
Altura de peldaño Pisadera Ángulo de inclinación Escaleras 180 mm 250 mm 45º Escalas 180 mm 180 mm 50º
Escala de práctico
Cuando no sea necesario trepar menos de 1,5 m ni más de 9 m desde la
superficie del agua, se utilizará la escala del práctico. Ésta estará colocada y
fijada de modo que quede a resguardo de cualquier posible descarga del buque
y que esté situada en la parte del buque en que los costados son paralelos y,
dentro de la mitad central del buque. Cada peldaño estará firmemente
asentado contra el costado del buque y será de un solo tramo.
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Cuando el desnivel entre el mar y el punto de acceso sea superior a 9 metros,
se empleará una escala real en combinación con la escala de práctico y se
emplazará orientada hacia popa.
Para el acceso del práctico, también se contará con un elevador mecánico
colocado en las inmediaciones de la escala.
2.4.2. Accesos a espacios en la zona de carga El reglamento SOLAS describe una serie de requisitos que han de cumplir
estos accesos (capítulo II-1, regla 3-6), A continuación se citan los que afectan
al buque de proyecto.
Todo espacio dispondrá de medios de acceso que permitan, durante la vida útil
del buque, las inspecciones generales y minuciosas y las mediciones de
espesores de las estructuras del buque que llevarán a cabo la Administración,
la compañía, y el personal del buque u otras partes, según sea necesario.
En cuanto a los cofferdams, tanques de carga y lastre y otros espacios de la
zona de carga, el acceso será directo desde la cubierta expuesta y respecto a
los espacios del doble fondo y los tanques de lastre de proa, el acceso podrá
darse desde la cámara de bombas, un cofferdam, un túnel de tuberías, un
espacio del doble casco o compartimentos similares no destinados al
transporte de hidrocarburos o cargas potencialmente peligrosas. Los tanques
de carga y de lastre, por tener una eslora inferior a 35 m, contarán con una
única escotilla.
Según las reglas de la sociedad de clasificación (Parte 3; capítulo 11 – 1.1), las
escotillas en la cubierta de la zona de carga que dan acceso a los tanques de
carga y espacios adyacentes serán de acero y con juntas que las hagan
estancas. Para el caso de tapas de escotilla en cubiertas intermedias, serán
también de acero, pero no necesariamente estancas, a no ser que den acceso
a tanques de lastre.
Los accesos a través de aberturas, escotillas o registros horizontales tendrán
dimensiones suficientes para que una persona provista de un aparato
respiratorio autónomo y de equipo protector pueda subir o bajar por cualquier
escala sin impedimento alguno, y también un hueco libre que permita izar
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
17
fácilmente a una persona lesionada desde el fondo del espacio de que se trate.
El hueco libre será como mínimo de 600 x 600 mm.
En los accesos a través de aberturas o registros verticales en mamparos de
balance, varengas, vagras y bulárcamas que permitan atravesar el espacio a lo
largo y a lo ancho, el hueco libre será como mínimo de 600 x 800 mm, y estará
a una altura de la chapa del forro del fondo que no excederá de 600 mm, a
menos que se hayan provisto rejillas o apoyapiés de otro tipo.
2.5. Sistemas de salvamento
El capítulo III del SOLAS y el Código internacional de dispositivos de
salvamento (Código IDS) son los que se proporcionan las normas
internacionales aplicables a los dispositivos y medios de salvamento.
2.5.1 Bote salvavidas Nuestro buque contará con un bote salvavidas totalmente cerrado con
capacidad para 22 personas (la totalidad de la tripulación) de caída libre por la
popa del mismo. Estará dispuesto de modo que su asignación completa de
personas pueda embarcar en él en 3 minutos como máximo a partir del
momento en que se dé la orden de embarco.
Al tratarse de un buque tanque, el bote salvavidas estará protegido contra
incendios. Esto implica que podrá proteger durante 8 min como mínimo,
hallándose a flote, al número total de personas que esté autorizado a llevar
cuando esté envuelto de modo continuo en llamas debidas a la inflamación de
hidrocarburos.
El bote tendrá la resistencia necesaria para poder ponerlo a flote sin riesgos en
el agua con su asignación completa de personas y de equipo y poder ponerlo a
flote y remolcarlo cuando el buque lleve una arrancada de 5 nudos en aguas
tranquilas.
Tendrá una escala de acceso que pueda utilizarse en cualquier entrada de
acceso y que permita a las personas que estén en el agua subir a bordo. El
peldaño inferior de la escala estará situado a no menos de 0,4 m por debajo de
la flotación mínima del bote. Además estará dispuesto de modo que permita
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trasladar a bordo del mismo a personas imposibilitadas, bien desde el agua,
bien en camilla.
El bote salvavidas será propulsado por un motor de encendido por compresión.
La velocidad avante del bote salvavidas en aguas tranquilas, cuando esté
cargado con su asignación completa de personas y de equipo y que todo el
equipo auxiliar alimentado por el motor esté funcionando, será al menos de 6
nudos, y cuando esté remolcando al menos de 2 nudos. Se aprovisionará
combustible suficiente para que el bote salvavidas completamente cargado
marche a 6 nudos durante un periodo de 24 h como mínimo. Todos los
elementos del equipo del bote salvavidas irán sujetos en el interior del bote
afianzándolos con trincas, guardándolos en taquillas o compartimientos,
asegurándolos con abrazaderas u otros dispositivos análogos de sujeción, o
utilizando otros medios adecuados. Todos los elementos del equipo del bote
serán tan pequeños y de tan poca masa como resulte posible e irán
empaquetados de forma adecuada y compacta.
Por tratarse de un bote de caída libre, estará dotado de un sistema de suelta
que tenga dos mecanismos independientes de suelta que solamente se puedan
activar desde el interior del bote salvavidas y esté marcado con un color que
contraste con el de lo que le rodea. Dicho sistema estará adecuadamente
protegido contra su utilización accidental o prematura y estará proyectado de
modo que se pueda comprobar el mecanismo de suelta sin poner a flote el bote
salvavidas.
2.5.2. Balsas salvavidas Por otra parte, el buque también contará con dos balsas salvavidas, una a cada
banda, que den cabida también a la totalidad de la tripulación (22 personas)
cada una y ambas con dispositivos de puesta a flote. Por ser un barco de tales
dimensiones, el SOLAS, exige también que llevemos otras dos balsas
salvavidas estibadas lo más a proa y a popa posible respectivamente y también
dotadas de dispositivo de puesta a flote. Estas últimas balsas irán sujetas
firmemente de modo que se puedan soltar a mano sin necesidad de un
dispositivo de puesta a flote.
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19
Las balsas salvavidas estarán fabricadas de modo que puestas a flote puedan
resistir 30 días la exposición a la intemperie, sea cual fuere el estado de la mar.
Además tanto las balsas como sus accesorios estarán construidos de manera
que sea posible remolcarlas a una velocidad de hasta 3 nudos en aguas
tranquilas, cargada con su asignación completa de personas y equipo, y con
una de sus anclas flotantes largada.
Cada balsa llevará guirnaldas salvavidas bien afirmadas alrededor de su
exterior y de su interior, y estará provista de una boza resistente de 15 m.
Tendrán también un toldo para proteger a los ocupantes de la exposición a la
intemperie y que se levante automáticamente cuando la balsa esté a flote. En
lo alto del toldo se instalará una lámpara de accionamiento manual que de una
luz de color blanco y que podrá alumbrar de forma continua al menos durante
12 h en todas las direcciones.
Dentro de la balsa se instalará una lámpara de accionamiento manual que
pueda funcionar continuamente durante el mismo período y que se encenderá
automáticamente cuando se monte la balsa salvavidas.
Las balsas salvavidas se estibarán con su boza permanentemente amarrada al
buque y con un medio de zafada para que cada balsa se suelte y, si es inflable,
que se infle automáticamente, cuando el buque se hunda. Asimismo, se
estibarán de modo que éstas o sus envolturas puedan soltarse manualmente
de una en una de sus medios de sujeción.
Por lo menos una entrada estará provista de una rampa de acceso semirrígida
capaz de soportar una persona que pese 100 kg y que permita subir a la balsa
salvavidas desde el agua. Las demás entradas tendrán una escala de acceso
cuyo peldaño inferior esté situado a no menos de 0,4 m por debajo de la
flotación mínima de la balsa.
La balsa salvavidas irá en una envoltura que pueda resistir las condiciones de
intenso desgaste que impone el mar, que tenga flotabilidad intrínseca
suficiente, cuando contenga la balsa y su equipo, para sacar la boza de su
interior y accionar el mecanismo de inflado en caso de que el buque se hunda y
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que sea estanca en la medida de lo posible, aunque tendrá orificios de desagüe
en el fondo.
2.5.3. Bote de rescate La finalidad de este bote es el rescate de las personas que caen al agua o son
barridas de las cubiertas, así como el reagrupamiento y aprovisionamiento de
balsas en caso de naufragio. En nuestro caso contaremos con un bote
hinchable capaz de llevar a cinco personas sentadas y una más en camilla.
El bote de rescate irá estibado de modo que esté siempre listo para ponerlo a
flote en un máximo de 5 minutos mediante un pescante y en un emplazamiento
adecuado para su puesta a flote y recuperación, en nuestro caso en la popa del
buque. Ni el bote de rescate ni sus medios de estiba entorpecerán el
funcionamiento de ninguna de las demás embarcaciones de supervivencia en
otros puestos de puesta a flote y si también hacen las veces de botes
salvavidas, cumplirán todos los requisitos de éstos.
El bote de rescate podrá maniobrar a una velocidad de al menos 6 nudos y
podrá mantener dicha velocidad durante un mínimo de cuatro horas. Para ello,
estará dotado de un motor fuera borda adecuado. Para cumplir sus funciones,
contará con un medio de remolque permanentemente instalado y cuya
resistencia sea suficiente para reunir o remolcar balsas salvavidas. También
estará dotado de una capota que cubrirá al menos un 15 % de su eslora.
Al igual que en el caso del bote salvavidas, todo el equipo irá adecuadamente
trincado o guardado.
El pescante para poner a flote el bote salvavidas será adecuado para esta
función y no se utilizará para ningún otro cometido.
2.5.4. Equipo de las embarcaciones de salvamento Para cumplir los reglamentos de seguridad en el mar, las embarcaciones de
salvamento deben estar provistas de los siguientes elementos según indica la
tabla:
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BALSAS BOTE BOTE DE RESCATE
Abrelatas 3 3 0 Achicador flotante 2 1 1 Ancla flotante 2 1 1 Aro Flotante 1 2 2 Ayuda térmica 2 2 2 Baldes 0 2 0 Bengala de mano 6 6 0 Bichero 0 2 1 Bombar para completar el inflado 1 0 1 Botiquín de primeros auxilios 1 1 1 Boza 0 2 1 Cabo para remolcar 0 0 1 Cohete lanzabengala con paracaídas 4 4 0 Compás 0 1 1 Cuchillo 1 0 0 Ejemplar de seales de salvamento 1 1 0 Equipo portatil de extinción de incendios 0 1 1 Equipo reparador de pinchazos 1 0 1 Espejo de señales diurnas 1 1 0 Esponja 2 0 2 Hachuelas 0 2 0 Instrucciones de supervivencia 1 1 0 Aparejo de pesca 1 1 0 Linterna eléctrica 1 1 1 Navaja 0 1 1 Proyector 0 1 1 Raciones de alimentos 22 22 0 Recipiente estanco de agua 33 l 66 l NO Reflector de radar 1 1 1 Remo flotante 2 0 2 Silbato 1 1 1 Tijeras 1 0 0 Vaso graduado de acero inoxidable 1 1 0 Señal fumígena flotante 2 2 0
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2.5.5. Chalecos salvavidas La regla III-7.3 del SOLAS prescribe que buques como el nuestro estarán
provistos de un chaleco salvavidas para cada una de las personas que viajen a
bordo así como un número suficiente de los mismos para las personas
encargadas de la guardias y para su uso en embarcaciones de supervivencia
alejadas.
En nuestro caso contaremos por tanto con 22 de ellos en la zona de
habilitación, además de 10 situados en las proximidades de las balsas y otros
10 en el puente y en cámara de máquinas para las personas encargadas de las
guardias. En cualquier caso serán fácilmente accesibles y su ubicación estará
claramente indicada en el buque.
2.5.6. Trajes de inmersión Habrá un traje de inmersión disponible por cada tripulante del bote de rescate
(regla III-7.3 del SOLAS), es decir, cinco en nuestro caso.
2.5.7. Aros salvavidas Por tener una eslora comprendida entre 150 y 200 m, nuestro buque contará
con 12 aros salvavidas, distribuidos lo más equitativamente posible a lo largo
de cada banda. De estos, dos de ellos (uno a cada banda) contará con una
rabiza de 30 m. de longitud, otro irá situado en la popa del buque, la mitad de
ellos, es decir, 6 de ellos, tendrán luces de encendido automáticas y de ellos,
dos además contarán con señales fumígenas de encendido automático.
Los aros que estén provistos de rabiza flotante no pueden ser lo que tengan
luces o señales fumígenas.
En la siguiente tabla se detalla el número de chalecos y sus características:
Número Características principales
3 -
4 luces de encendido automático
2 luces de encendido y señales fumígenas automáticas
1 ubicado en la popa
2 con rabiza de 30 m
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2.5.8. Otros - Se dispondrá de un aparato lanzacabos con un alcance de al menos 230
m, según establece la Regla III-B-18 de SOLAS.
- Se dispondrán doce cohetes lanzabengalas de socorro instalados en
una caja de acero situada en el puente de navegación o cerca de este,
Según lo dispuesto en Regla III-B-6.3 de SOLAS.
- Dispositivos radioelécticos de salvamento: aparatos radiotelefónicos
bidireccionales y dos respondedores de radar.
- Sistema de comunicación de emergencias interiores.
- Sistema de alarmas.
- Sistema de megafonía.
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3. SERVICIOS DE LA CARGA
3.1. Servicios del bombeo de la carga
Como está indicado en el cuaderno nº 7 (planta propulsora y cámara de
máquinas) se dispondrán 4 bombas de descarga de tanques iguales, una para
cada segregación de la carga. Las características de las bombas son las
siguientes:
- Caudal: 1500 m3/h
- Diferencia de presiones de trabajo: 150 mca
- Potencia: 950 kW
Se dispondrá también de una bomba de agotamiento de tanques de capacidad
igual a 150 m3/h con una potencia de 100 kW.
Los tanques de carga irán también provistos de válvulas de presión y vacío que
eviten la rotura del mismo por un exceso de presión.
3.2. Sistema de gas inerte
Será un sistema de CO2 suministrado por el generador de gas inerte con la
ayuda de dos ventiladores.
3.2.1. Ventiladores Se instalarán dos ventiladores de una potencia de 1,4 kW y con un caudal de
2550 m3/h. Este sistema también fue dimensionado en el cuaderno 7.
3.2.2. Generador autónomo de gas inerte Se instalará un generador de gas inerte con las siguientes características:
- Caudal: 5100 m3/h
- Consumo: 8,5 kg/h de Fuel.
- Caudal del agua de refrigeración: 5.5 m3/h
- Potencia: 40kW
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3.3. Sistema de limpieza de tanques
El buque estará equipado con un sistema de lavado de tanques con agua.
La limpieza de tanques con agua se realiza con las bombas de descarga. El
proceso de limpieza consistirá en tendrá dos fases, una primera con agua de
mar y otra con agua dulce caliente. El agua se calentará mediante un
calentador para elevar la temperatura del agua salada desde 20º C hasta 80º
C.
El agua será impulsada a través de un sistema de tuberías independiente,
hasta la cubierta de cada tanque donde están dispuestas las tomas para los
rociadores de limpieza.
Los rociadores tendrán capacidad de movimiento vertical y de giro, de manera
que el agua pueda acceder a toda la superficie interior de los tanques. Tras la
limpieza, el agua sucia será bombeada a los tanques slops por medio de las
bombas de carga y a través de las tuberías de descarga de manera que se
retiren los residuos depositados. Desde los tanques slops se hace pasar el
agua de limpieza a través de las purificadoras, que separarán así el agua de
los hidrocarburos, al tiempo que se controla la pureza de dicho agua por medio
del oleómetro. El agua ya limpia se expulsará al mar y los residuos residuales
permanecerán en los tanques slops.
3.4. Grúas
3.4.1. Grúas de los manifolds Se instalarán dos grúas giratorias hidráulicas para el manejo de las mangueras
en la cubierta superior.
La SWL (carga de trabajo segura) será de 10 toneladas a 10 metros. Cada una
deberá ser capaz de elevar 10 toneladas a una velocidad de 20 m/min. Los
movimientos horizontales y verticales se llevan a cabo eléctricamente
manejado con un mando. Considerando un rendimiento de 0,8, la potencia
necesaria de cada grúa será:
kW 40,9·10 60·0,8
·9,81·2010·10P 33
== −
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26
3.4.2. Grúas de aprovisionamiento Se dispondrán dos grúas telescópicas para el aprovisionamiento del buque.
La capacidad de estas grúas será de 4 toneladas a 7 metros. Cada una deberá
ser capaz de elevar su carga máxima (4 toneladas) a una velocidad de 20
m/min. Considerando un rendimiento como el anterior (0,8) la potencia de estas
grúas será:
kW 16,4·10 60·0,8
·9,81·204·10P 33
== −
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4. SERVICIOS DE HABILITACION
4.1. Acomodación
4.1.1. Espacios de habilitación Se dispone a bordo alojamiento para 22 personas, tal como exigen las
especificaciones del proyecto. Como en otros buques de este tipo, la
acomodación está situada a popa de la zona de carga, en la superestructura
sobre la cámara de máquinas.
Tal y como está reflejado en el cuadernillo 3 y sus correspondientes planos
(disposición general), las cubiertas de la superestructura (niveles) están
distribuidas de la siguiente manera:
NIVEL 1
- Cocina - Comedor de tripulación - Sala de tripulación - Oficios - Comedor de oficiales - Oficio de oficiales - Sala de oficiales - Aseos - Almacén de habilitación
NIVEL 2
- Enfermería y baño - Consulta - Dispensario - Aseos - Gimnasio - Vestuarios - Camarotes de tripulación (5)
NIVEL 3
- Camarotes de tripulación (10) - Almacén de limpieza - Almacenes de los equipajes - Almacén de mantenimiento de habilitación
NIVEL 4
- Camarotes de tripulación (5) - Camarote, sala y oficina del capitán - Camarote y sala del jefe de máquinas - Camarote y sala del armador - Sala de reuniones - Almacén
NIVEL 5
- Navegación - Baterías - Sala de descanso - Camarote del práctico - Aseo
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4.2.2. Mamparos divisorios, forros y revestimientos Los mamparos de la superestructura serán capaces de soportar los esfuerzos
producidos por las olas que incidan contra ellos. Para evitar grietas, las
esquinas de puertas y ventanas u otras aberturas se redondearán.
Los mamparos límite exteriores de las superestructuras serán de acero y su
aislamiento se ajustará a la norma "A-60" en todas las partes que den a la zona
de carga y en las partes laterales hasta una distancia de 3 m del mamparo
límite que dé a dicha zona.
En las partes laterales de dichas superestructuras y casetas, el aislamiento se
extenderá hasta la cara inferior de la cubierta del puente de navegación.
A continuación recogemos lo dispuesto en el capítulo III del SOLAS para la
calidad de mamparos y cubiertas de la superestructura de buques.
Tabla 4.2.2.1: Integridad al fuego de mamparos
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Tabla 4.2.2.1: Integridad al fuego de cubiertas
Para hacer posibles el descanso y el recreo aun cuando en espacios
adyacentes se desarrollen otras actividades, hay que dotar a los mamparos de
las zonas de habilitación de un aislamiento adecuado. Las propiedades de este
aislamiento contra el ruido se ajustarán por lo menos al siguiente índice de
insonorización (Ia) de acuerdo con la Norma R717 de la ISO:
- Entre camarotes: Ia = 30
- Entre un comedor o sala de recreo y un camarote o la enfermería: Ia= 45
Este tipo de aislamiento se consigue con paneles formados por chapas
perforadas en los que penetran las ondas sonoras, que están revestidos
internamente por aislantes (lana mineral o fibra de vidrio) de 25 mm de
espesor.
En la zona de habilitación, los mamparos cuentan con un revestimiento que se
aplica sobre la cara vista del mamparo hacia la zona habilitada, así como en los
techos. Su objetivo es cubrir, proteger y aislar térmica y acústicamente esas
zonas. Estos revestimientos son de paneles que se ajustan entre sí mediante
juntas separadoras. Entre el mamparo en sí y el revestimiento se coloca el
aislante, el cableado y las tuberías que tengan que situarse en la zona, con lo
que hay que dejar un espacio suficiente.
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30
Para el revestimiento contra incendios usamos fibra de vidrio cuyo espesor
depende de la zona a aislar en particular. Las zonas de habilitación o trabajo,
así como las gambuzas van asiladas térmicamente, para lo cual usamos el
mismo aislante que contra incendios. En forros, cubiertas y costados de la
superestructura, su espesor es de unos 50 mm y en zonas colindantes con la
sala de máquinas o cocina, algo más de espesor (unos 75 mm.).
4.1.3. Puertas Como ya se ha mencionado, las puertas, así como ventanas y otras aberturas,
tendrán sus bordes redondeados para evitar la formación y propagación de
grietas. Las puertas deberán tener un ancho mínimo para que sean cómodas
para la tripulación, la anchura de de las puertas de los espacios de habilitación
es de 850 mm.
Además las puertas contraincendios tendrán doble hoja y serán aún más
anchas.
4.1.4. Pasillos Los pasillos tendrán una anchura mínima adecuada para el paso de dos
personas simultáneamente sin necesidad de cambiar la posición de los
tripulantes. Los pasillos en la zona de habilitación tendrán una anchura mínima
de 1500 mm.
Se pondrá atención especial a la eliminación de pasillos ciegos, en los que
sólo existe un itinerario para salir al exterior.
4.1.5. Escaleras y pasamanos Como ya se ha comentado en el apartado 2.4.1, dentro de la superestructura
las escaleras de acceso estarán ubicadas en crujía para evitar las fuerzas
provocadas por el movimiento de balance del buque. Su material es acero con
elementos antideslizantes en las pisaderas y sus dimensiones figuran en la
tabla del mismo apartado.
4.1.6. Mobiliario y tapicería Los camarotes tienen un equipamiento básico consistente en: cama, mesa
escritorio, silla, sillón y armario. Además disponen de cuarto de baño que va
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31
equipado con ducha de plato, lavabo, retrete y un pequeño armario para
enseres de uso personal. El capitán, el armador y el jefe de máquinas disponen
además de una sala de estar.
Todos los muebles van afirmados a cubiertas o mamparos y los elementos que
pueden ir sueltos, como el caso de sillas, disponen de dispositivos de sujeción.
Por su parte las camas tienen unas dimensiones de 2 m. de largo por 105 cm.
de ancho y en el caso del capitán y el jefe de máquinas, son de 1,35 m.
4.2. Aire acondicionado y ventilación
Este tema ya fue estudiado en el cuadernillo 7 (planta propulsora y cámara de
máquinas).
4.3. Servicios sanitarios
Este tema también ha sido estudiado con anterioridad en el cuadernillo 7
(planta propulsora y cámara de máquinas).
4.4. Cocina y oficios
La cocina, así como los comedores y el oficio están situados en la cubierta B
de la superestructura.
La cocina contendrá los elementos necesarios para preparar para la tripulación
los alimentos de forma eficaz y estará compuesta por materiales que faciliten
su limpieza, en nuestro caso acero inoxidable. El suelo será de baldosas
cerámicas antideslizantes con puntos de drenaje de agua. Los filtros de grasas
en las exhaustaciones serán fácilmente practicables para su fácil desmontaje y
limpieza.
En cuanto a los conductos, estarán bien aislados y forrados y en particular, los
flujos de víveres y desechos no se cruzarán de camino al incinerador de
basuras.
4.5. Lavandería
El buque contará con una lavandería para toda la tripulación en la cubierta
principal.
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Dispondrá de lavadoras, secadoras, planchas y todo lo necesario para dar este
servicio
4.6. Gambuza frigorífica y seca
Habrá dos zonas conexas: la gambuza seca y la refrigerada. En nuestro buque
están situadas ambas en la cubierta A de la superestructura y se conectan con
la cocina mediante unas escaleras o el ascensor.
La gambuza seca está dotada de estanterías y armarios para almacenar los
víveres.
La refrigerada tiene un acceso a una temperatura de 2º C que luego da paso a
tres cámaras, todas ellas aisladas térmicamente, para carne, pescado y
vegetales y fruta que se mantendrán a una temperatura de entre -2º C y -24º C.
Cada una de las cámaras contará con estanterías y armarios adecuados para
el almacenamiento de los víveres así como instrumentos para la preparación
(mesas, básculas, colgador de cuchillos, ganchos, etc.)
Se dispondrá un espacio para la maquinaría de enfriamiento de las gambuzas
frigoríficas, detallada en el cuaderno 7 (planta propulsora y cámara de
máquinas).
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33
5. SERVICIOS DE NAVEGACION Y COMUNICACIONES
5.1. Equipos de ayuda a la navegación
El capítulo V del SOLAS es el que se encarga de regular la seguridad en la
navegación, describiendo el equipo necesario. A continuación enumeramos los
elementos y equipos con los que contará nuestro buque:
- Un compás magistral magnético debidamente compensado para
determinar el rumbo del buque y presentar los datos visualmente en el
puesto principal de gobierno. También contará con uno de respeto
intercambiable con este.
- Dos girocompases para determinar y presentar visualmente su rumbo
por medios no magnéticos que el timonel pueda leer claramente desde
el puesto de gobierno principal.
- Un repetidor del rumbo indicado por el girocompás para facilitar
visualmente información sobre el rumbo en el puesto de gobierno de
emergencia.
- Un taxímetro para leer demoras en un arco del horizonte de 360 º.
- Un repetidor de las demoras indicadas por el girocompás para obtener
demoras en un arco de horizonte de 360º, utilizando el girocompás.
- Un medio para corregir y obtener el rumbo y la demora verdaderos.
- Un sistema de control del rumbo o de la derrota para regular y mantener
automáticamente el rumbo o una derrota recta.
- Un indicador de la velocidad de giro para determinarla y presentarla
visualmente.
- Un sistema de información y visualización de cartas electrónicas
(SIVCE) que satisfaga las prescripciones relativas a la obligación de
llevar cartas náuticas.
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- Un receptor para el sistema mundial de navegación por satélite y un
sistema de radionavegación terrenal para determinar y actualizar en todo
momento la situación con medios automáticos durante el viaje previsto.
- Un radar de 3 GHz, y un segundo radar de 9 GHz, para determinar y
presentar visualmente la distancia y la demora de otras embarcaciones y
obstrucciones de superficie y de boyas, litorales y marcas de navegación
que ayudan a la navegación en general y a evitar abordajes.
- Un radar de puerto.
- Una ayuda de punteo radar automática para trazar automáticamente la
distancia y la demora de otros 20 blancos como mínimo, que esté
conectada a un indicador de velocidad y distancia en el agua, a fin de
determinar el riesgo de abordaje y simular una maniobra de prueba.
- Una ecosonda para medir y presentar visualmente la profundidad del
agua.
- Un dispositivo medidor de la velocidad y la distancia para indicar la
velocidad y la distancia con respecto al fondo en dirección de proa y en
dirección transversal.
- Indicadores de la situación del timón, la hélice, el empuje, el paso y otras
modalidades de funcionamiento para determinar y presentar visualmente
el ángulo de metida del timón, la rotación de la hélice, la potencia y
dirección del empuje y el paso y la modalidad de funcionamiento, de
manera que todos ellos sean legibles desde el puesto de órdenes de
maniobra.
- Una ayuda de seguimiento automático para trazar automáticamente la
distancia y la demora de otros blancos a fin de determinar el riesgo de
abordaje.
- Un teléfono para comunicar información sobre la derrota al puesto de
gobierno de emergencia.
- Una lámpara de señales diurnas u otro medio para comunicarse
mediante señales luminosas durante el día y la noche que utilice una
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fuente de energía eléctrica que no dependa únicamente del suministro
eléctrico del buque.
Además los buques construidos a partir de diciembre de 2008 tendrán que
llevar instalado un sistema de transmisión automática de datos que forme parte
del sistema de identificación y seguimiento de largo alcance de buques. Esta
información será el nombre del buque, su situación (latitud y longitud) y la fecha
y hora de la información facilitada.
Para facilitar las investigaciones sobre siniestros, en los buques que efectúen
viajes internacionales, se instalará un registrador de datos de la travesía (RDT).
Demás se instalarán los siguientes elementos:
- Un sextante.
- Un cronómetro y un megáfono.
- Dos binoculares para visión diurna.
- Dos binoculares para visión nocturna.
- Campanas de alarma de acuerdo con la reglamentación SOLAS.
- Un gong y una bocina de niebla.
- Un barómetro y un barógrafo.
- Termómetros para medir la temperatura exterior y la temperatura del
mar.
- Un psicómetro.
5.2. Comunicaciones exteriores
El capítulo IV del SOLAS especifica el equipo necesario para las
radiocomunicaciones de un buque. El buque de proyecto en particular llevará lo
siguiente:
- Una instalación radioeléctrica de ondas métricas que pueda transmitir y
recibir mediante LSD (frecuencia 156,525 MHz – canal 70) y mediante
radiotelefonía (156,3 MHz, 156,65 MHz y 156,8 MHz – canales 6, 13 y
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36
16 respectivamente). En combinación con ella, tendremos otra que
mantenga escucha continua de LSD en el canal 70.
- Un respondedor de radar que funcione en la banda de 9 GHz, el cual, a
su vez será el prescrito para la embarcación de supervivencia
mencionado anteriormente.
- Un receptor para las transmisiones del servicio NAVTEX internacional,
que es una coordinación de transmisión y recepción automática en 518
kHz de información sobre seguridad marítima mediante telegrafía de
impresión directa de banda estrecha utilizando el idioma inglés.
- Una radiobaliza de localización de siniestros por satélite.
- Un equipo que permita mantener un servicio de escucha de LSD
(llamada selectiva digital) en las frecuencias de 2187,5 KHz, 8414,5 KHz
y por lo menos en una de las frecuencias de socorro y seguridad de LSD
de 4207,5 KHz, 6312 KHz, 12577 KHz ó 16804,5 KHz; pudiendo elegir
en cualquier momento cualquiera de ellas.
- Medios para iniciar la transmisión de alertas de socorro buques costera
mediante un servicio de radiocomunicaciones que no sea el de ondas
decamétricas y que trabaje a través del sistema de satélites de órbita
polar de 406 MHz. y del servicio de satélites geoestacionarios de
Inmarsat.
5.3. Comunicaciones interiores
El equipo de comunicaciones interiores estará formado por lo siguiente:
- Un telégrafo de órdenes en puente y cámara de maquinas.
- Un sistema de interfonos de cubierta con unidades en el puente y las
zonas de fondeo y amarre de proa y de popa.
- Un sistema de órdenes y avisos generales con altavoces en las zonas
de paso, habilitación, cubierta y cámara de máquinas.
- Un sistema automático de doce teléfonos.
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- Tres equipos de comunicaciones UHF tipo “walkie talkie” para
comunicación con las áreas de manejo de la carga.
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6. ALUMBRADO
6.1. Luces de navegación
Las luces de navegación requeridas para los buques se recogen en el
Convenio Internacional para la prevención de abordajes (parte C). Las luces de
navegación de nuestro buque se resumen en la siguiente lista:
- Una luz de tope de 225º de ángulo de visibilidad situada en el mástil de
proa.
- Una luz de tope de 225º de ángulo de visibilidad situada en el puente de
navegación.
- Una luz de alcance de 135º de ángulo de visibilidad situada a popa del
guardacalor.
- Dos luces de costado, una a cada banda, situadas en las bandas de la
superestructura.
- Dos luces de todo-horizonte, de 360º de ángulo de visibilidad, situadas
en las bandas de la superestructura.
- Una luz de maniobra de 360º de ángulo de visibilidad para el paso del
canal de Suez.
- Una luz de gobierno de 60º de ángulo de visibilidad para el paso del
canal de Panamá.
6.2. Alumbrado exterior
Emplearemos focos de sodio de alta presión, halógenos o luces
incandescentes según proceda. Detallamos a continuación el número, potencia
y posición de los focos que instalamos a bordo.
La cubierta superior necesita de iluminación para la zona de carga, los
manifolds y las zonas donde se llevan a cabo las labores de fondeo, amarre y
remolque. Para ello tendremos iluminación en las siguientes zonas:
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
39
- Cuatro (4) focos de 1000 W en la cara de proa de la superestructura y
tres (3) focos de 1000 W en el mástil de proa para la iluminación de la
cubierta.
- Dos (2) focos de 400 W en el mástil de proa para la iluminación de la
cubierta del castillo.
- Dos (2) focos de 500 W en cada banda para la iluminación de la
chimenea.
- Dos (2) focos de 200 W para la iluminación de los botes salvavidas
conectados al cuadro de emergencia.
- Dos (2) focos de 400 W a popa de la superestructura para la iluminación
de las maquinillas de popa.
- Dos (2) focos de 300 W para la iluminación del nombre del buque.
- Dos (2) focos de 500 W para la iluminación de las balsas salvavidas.
6.3. Alumbrado interior
En las zonas de habilitación y cámara de máquinas se dispondrán de lámparas
fluorescentes de encendido rápido encendido de 2x40 W y 2x20 W en función
del local.
El alumbrado se alimentará del cuadro de 220 V y 60 Hz. Las necesidades de
alumbrado de cada uno de los locales se determinarán en función de su flujo
luminoso medido en lúmenes mediante la expresión siguiente:
u
d
FFE·S·Φ =
Donde:
- E es la iluminancia del local medida en luxes
- S es la superficie del suelo del local medida en metros cuadrados.
- Fd es el factor de corrección por suciedad.
- Fu es el factor de utilización que depende del índice del local (k) y del
tipo de alumbrado (directo, semi-indirecto o indirecto).
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
40
- El índice del local (k) es el resultado de la siguiente operación:
b)h·(aa·bk+
=
Donde a y b son el largo y ancho del recinto considerado y h su altura.
La iluminancia ha sido definida para el buque siguiendo los mínimos fijados por
el reglamento de la sociedad de clasificación mientras que el factor de
utilización se obtiene de los apuntes de Electricidad aplicada al buque de D.
Amable López Piñeiro.
A continuación se presentan los valores de los parámetros citados para cada
uno de los locales organizados por cubiertas y las potencias instaladas:
CAMARA DE MAQUINAS
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm) Cámara del motor principal 19 20 380 1,8 5,41 0,8 2,5 100 118750
Cámara de bombas 3,5 27 94,5 1,8 1,72 0,56 2,5 100 42187,51ª Plataforma 21,5 25,6 550,4 1,8 6,49 0,8 2,5 100 172000 2ª Plataforma 21,8 26,3 573,34 1,8 6,62 0,8 2,5 100 179168,7Cámara de control 3,5 11,2 39,2 1,8 1,48 0,5 2,5 200 39200 Local de purificadoras 12 3,6 43,2 1,8 1,54 0,5 2,5 150 32400 3ª Plataforma 23,5 27 634,5 1,8 6,98 0,8 2,5 100 198281,2Pañol de equipos de electricidad 4,9 5,1 24,99 1,8 1,39 0,49 2,5 100 12750
Taller de electricidad 1,6 8,7 13,92 1,8 0,75 0,37 2,5 200 18810,8Pañol de equipos de maquinaria 3,4 4,1 13,94 1,8 1,03 0,44 2,5 150 11880,7
Taller de maquinaria 3,5 15,9 55,65 1,8 1,59 0,5 2,5 200 55650
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
41
CAMARA DE MAQUINAS
LOCAL Tipo de luz Rendimiento(lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Nº de lámparas
Cámara del motor principal Fluorescente 90 1319,44 2x40 W 16 Cámara de bombas Fluorescente 90 468,75 2x40 W 6 1ª Plataforma Fluorescente 90 1911,11 2x40 W 24 2ª Plataforma Fluorescente 90 1990,76 2x40 W 25 Cámara de control Fluorescente 90 435,56 2x40 W 6 Local de purificadoras Fluorescente 90 360,00 2x40 W 5 3ª Plataforma Fluorescente 90 2203,13 2x40 W 28 Pañol de equipos de electricidad Fluorescente 90 141,67 2x40 W 1 Taller de electricidad Fluorescente 90 209,01 2x40 W 3 Pañol de equipos de maquinaria Fluorescente 90 132,01 2x40 W 2 Taller de maquinaria Fluorescente 90 618,33 2x40 W 8
CUBIERTA SUPERIOR
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm)
Cámara de carne 5 3,9 19,5 1,8 1,22 0,47 2,5 100 10372,3 Cámara de pescado 2,4 2,6 6,24 1,8 0,69 0,34 2,5 100 4588,2 Cámara de verduras y frutas 2,4 2,9 6,96 1,8 0,73 0,35 2,5 100 4971,4 Entrada de la gambuza refrigerada 2,5 6,5 16,25 1,8 1,00 0,43 2,5 100 9447,7 Gambuza seca 3,6 6,4 23,04 1,8 1,28 0,47 2,5 100 12255,3 Vestuario 3,6 4,15 14,94 1,8 1,07 0,44 2,5 100 8488,6 Aseos 3,6 3,35 12,06 1,8 0,96 0,43 2,5 100 7011,6 Almacén 1,7 3,7 6,29 1,8 0,65 0,35 2,5 100 4492,9 Oficina de administración 3,7 4,45 16,465 1,8 1,12 0,44 2,5 200 18710,2 Oficina de control de carga 3,7 6,7 24,79 1,8 1,32 0,46 2,5 200 26945,7 Lavandería 3,7 11,7 43,29 1,8 1,56 0,49 2,5 150 33130,1 Maquinaria frigorífica 4,2 7 29,4 1,8 1,46 0,47 2,5 80 12510,6 Maquinaria del aire acondicionado 4,2 5,8 24,36 1,8 1,35 0,46 2,5 80 10591,3 Taller de reparaciones 4,2 6,3 26,46 1,8 1,40 0,46 2,5 150 21570,6 Local de contraincendios 4,2 2,85 11,97 1,8 0,94 0,43 2,5 100 6959,3 Sala de espuma 4,2 3,45 14,49 1,8 1,05 0,44 2,5 80 6586,4 Escalera 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,37 2,5 100 5750 Pasillo 1 1,5 16 24 1,8 0,76 0,37 2,5 100 16216,2 Pasillo 2 1,8 3,7 6,66 1,8 0,67 0,35 2,5 100 4757,1 Pasillo 3 1,6 15,65 25,04 1,8 0,81 0,37 2,5 100 16918,9 Almacén de respetos 6,7 8 53,6 1,8 2,03 0,59 2,5 80 18169,5 Almacén de cubierta 6,7 8 53,6 1,8 2,03 0,59 2,5 80 18169,5 Almacén de pintura 5,4 8,4 45,36 1,8 1,83 0,58 2,5 80 15641,4 Maquinaria hidráulica 6,7 8 53,6 1,8 2,03 0,59 2,5 100 22711,9 Incineradora 6,7 8 53,6 1,8 2,03 0,59 2,5 100 22711,9
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
42
CUBIERTA SUPERIOR
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Cámara de carne Fluorescente 90 115,2 2x40 W 2 Cámara de pescado Fluorescente 90 51,0 2x40 W 1
Cámara de verduras y frutas Fluorescente 90 55,2 2x40 W 1
Entrada de la gambuza refrigerada
Fluorescente 90 105,0 2x40 W 1
Gambuza seca Fluorescente 90 136,2 2x40 W 2
Vestuario Fluorescente 90 94,3 2x40 W 1
Aseos Fluorescente 90 77,9 2x40 W 1
Almacén Fluorescente 90 49,9 2x40 W 1 Oficina de administración Fluorescente 90 207,9 2x40 W 4
Oficina de control de carga Fluorescente 90 299,4 2x40 W 5
Lavandería Fluorescente 90 368,1 2x40 W 6 Maquinaria frigorífica Fluorescente 90 139,0 2x40 W 2
Maquinaria del aire acondicionado Fluorescente 90 117,7 2x40 W 2
Taller de reparaciones Fluorescente 90 239,7 2x40 W 4
Local de contraincendios Fluorescente 90 77,3 2x40 W 1
Sala de espuma Fluorescente 90 73,2 2x40 W 1
Escalera Fluorescente 90 63,9 2x40 W 1
Pasillo 1 Fluorescente 90 180,2 2x40 W 2
Pasillo 2 Fluorescente 90 52,9 2x40 W 1
Pasillo 3 Fluorescente 90 188,0 2x40 W 2 Almacén de respetos Fluorescente 90 201,9 2x40 W 2
Almacén de cubierta Fluorescente 90 201,9 2x40 W 2
Almacén de pintura Fluorescente 90 173,8 2x40 W 2 Maquinaria hidráulica Fluorescente 90 252,4 2x40 W 3
Incineradora Fluorescente 90 252,4 2x40 W 5
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NIVEL 1
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm)
Comedor de oficiales 4,4 5,7 25,08 1,8 1,38 0,49 2,5 200 25591,8
Sala de oficiales 4,2 9,6 40,32 1,8 1,62 0,51 2,5 200 39529,4
Cocina 9 10 90 1,8 2,63 0,61 2,5 150 55327,9
Oficio de oficiales 2,3 3,6 8,28 1,8 0,78 0,35 2,5 150 8871,4
Oficio de la tripulación 2,8 3,8 10,64 1,8 0,90 0,38 2,5 150 10500
Comedor de la tripulación 6,3 9,3 58,59 1,8 2,09 0,6 2,5 150 36618,7
Aseos 3,8 3,3 12,54 1,8 0,98 0,43 2,5 100 7290,6
Sala de la tripulación 3,8 14,3 54,34 1,8 1,67 0,51 2,5 150 39955,9
Almacén de habilitación 3,8 5,9 22,42 1,8 1,28 0,47 2,5 150 17888,3
Escalera 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,36 2,5 100 5909,7
Pasillo 1,5 24 36 1,8 0,78 0,36 2,5 100 25000
Local del gas inerte 6,7 10,5 70,35 1,8 2,27 0,6 2,5 100 29312,5
NIVEL 1
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Comedor de oficiales Fluorescente 90 284,4 2x40 W 4
Sala de oficiales Fluorescente 90 439,2 2x40 W 6
Cocina Fluorescente 90 614,8 2x40 W 8
Oficio de oficiales Fluorescente 90 98,6 2x40 W 2
Oficio de la tripulación Fluorescente 90 116,7 2x40 W 2
Comedor de la tripulación Fluorescente 90 406,9 2x40 W 5
Aseos Fluorescente 90 81,0 2x40 W 1
Sala de la tripulación Fluorescente 90 444,0 2x40 W 6
Almacén de habilitación Fluorescente 90 198,8 2x40 W 3
Escalera Fluorescente 90 65,7 2x40 W 1
Pasillo Fluorescente 90 277,8 2x40 W 4
Local del gas inerte Fluorescente 90 325,7 2x40 W 4
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
44
NIVEL 2
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm)
Enfermería 3,8 9,5 36,1 1,8 1,51 0,51 2,5 200 35392,2 Baño 2 3 6 1,8 0,67 0,34 2,5 150 6617,6 Consulta médica 3,8 7 26,6 1,8 1,37 0,5 2,5 250 33250,0 Dispensario 3,8 2,5 9,5 1,8 0,84 0,36 2,5 100 6597,2 Aseos 3,8 3,3 12,54 1,8 0,98 0,43 2,5 100 7290,7 Gimnasio 3,7 9,6 35,52 1,8 1,48 0,5 2,5 150 26640,0 Vestuarios 3,7 10,1 37,37 1,8 1,50 0,5 2,5 150 28027,5 Camarotes de la tripulación (5) 4 4,6 18,4 1,8 1,19 0,5 2,5 200 18400,0
Aseos de los camarotes (5) 1,4 2 2,8 1,8 0,46 0,3 2,5 100 2333,3
Escalera 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,36 2,5 100 5909,7 Pasillo 1 1,5 16 24 1,8 0,76 0,35 2,5 100 17142,9 Pasillo 2 1,8 3,7 6,66 1,8 0,67 0,34 2,5 100 4897,1 Pasillo 3 1,5 24 36 1,8 0,78 0,35 2,5 100 25714,3 Piscina 6,7 10,5 70,35 1,8 2,27 0,6 2,5 150 43968,8 Generador de emergencia 6,7 10,5 70,35 1,8 2,27 0,6 2,5 150 43968,8
NIVEL 2
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Enfermería Fluorescente 90 393,2 2x40 W 5
Baño Fluorescente 90 73,5 2x40 W 1
Consulta médica Fluorescente 90 369,4 2x40 W 5
Dispensario Fluorescente 90 73,3 2x40 W 1
Aseos Fluorescente 90 81,0 2x40 W 1
Gimnasio Fluorescente 90 296,0 2x40 W 4
Vestuarios Fluorescente 90 311,4 2x40 W 4 Camarotes de la tripulación (5) Fluorescente 90 204,4 2x40 W 3
Aseos de los camarotes (5) Fluorescente 90 25,9 2x40 W 1
Escalera Fluorescente 90 65,7 2x40 W 1
Pasillo 1 Fluorescente 90 190,5 2x40 W 3
Pasillo 2 Fluorescente 90 54,4 2x40 W 1
Pasillo 3 Fluorescente 90 285,7 2x40 W 4
Piscina Fluorescente 90 488,5 2x40 W 6 Generador de emergencia Fluorescente 90 488,5 2x40 W 6
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
45
NIVEL 3
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm) Camarotes de tripulación (10) 4 4,6 18,4 1,8 1,19 0,5 2,5 200 18400,0
Aseos de los camarotes (10) 1,4 2 2,8 1,8 0,46 0,3 2,5 100 2333,3
Almacén de mantenimiento 3,5 4 14 1,8 1,04 0,48 2,5 75 5468,8
Almacén de limpieza 3,5 4 14 1,8 1,04 0,48 2,5 75 5468,8
Almacén de equipajes I 3,5 5 17,5 1,8 1,14 0,48 2,5 75 6835,9
Almacén de equipajes II 3,5 5,5 19,25 1,8 1,19 0,49 2,5 75 7366,1
Escalera 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,36 2,5 100 5909,7 Pasillo 1 1,5 16 24 1,8 0,76 0,35 2,5 100 17142,9 Pasillo 2 1,8 3,7 6,66 1,8 0,67 0,34 2,5 100 4897,1 Pasillo 3 1,5 16 24 1,8 0,76 0,35 2,5 100 17142,9
NIVEL 3
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Camarotes de tripulación (10) Fluorescente 90 204,4 2x40 W 3
Aseos de los camarotes (10) Fluorescente 90 25,9 2x40 W 1
Almacén de mantenimiento Fluorescente 90 60,8 2x40 W 1
Almacén de limpieza Fluorescente 90 60,8 2x40 W 1
Almacén de equipajes I Fluorescente 90 76,0 2x40 W 1
Almacén de equipajes II Fluorescente 90 81,8 2x40 W 1
Escalera Fluorescente 90 65,7 2x40 W 1
Pasillo 1 Fluorescente 90 190,5 2x40 W 3
Pasillo 2 Fluorescente 90 54,4 2x40 W 1
Pasillo 3 Fluorescente 90 190,5 2x40 W 3
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
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NIVEL 4
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm) Camarotes de tripulación (5) 4 4,6 18,4 1,8 1,19 0,5 2,5 150 13800,0
Aseos de camarotes (5) 1,4 2 2,8 1,8 0,46 0,3 2,5 100 2333,3
Sala de reuniones 3,7 7,6 28,12 1,8 1,38 0,51 2,5 150 20676,5
Almacén 1,4 2,8 3,92 1,8 0,52 0,31 2,5 100 3161,3 Oficina del capitán 3,7 8 29,6 1,8 1,41 0,51 2,5 150 21764,7
Despacho del capitán 3,7 5 18,5 1,8 1,18 0,49 2,5 150 14158,2
Baño del capitán 2 3,5 7 1,8 0,71 0,35 2,5 150 7500,0
Camarote del capitán 3,5 3,3 11,55 1,8 0,94 0,46 2,5 200 12554,3
Sala del capitán 4 5,4 21,6 1,8 1,28 0,5 2,5 200 21600,0
Camarote y sala del jefe de máquinas
4 6,7 26,8 1,8 1,39 0,51 2,5 200 26274,5
Baño del jefe de máquinas 1,4 2 2,8 1,8 0,46 0,3 2,5 150 3500,0
Camarote del armador 4 6,5 26 1,8 1,38 0,51 2,5 200 25490,2
Sala del armador 2 3,5 7 1,8 0,71 0,35 2,5 200 10000,0
Baño del armador 2 3,5 7 1,8 0,71 0,35 2,5 150 7500,0
Escalera 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,36 2,5 100 5909,7 Pasillo 1 1,5 16 24 1,8 0,76 0,36 2,5 100 16666,7 Pasillo 2 1,8 3,7 6,66 1,8 0,67 0,34 2,5 100 4897,1 Pasillo 3 1,5 24 36 1,8 0,78 0,36 2,5 100 25000,0
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
47
NIVEL 4
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Camarotes de tripulación (5) Fluorescente 90 153,3 2x40 W 2
Aseos de camarotes (5) Fluorescente 90 25,9 2x40 W 1
Sala de reuniones Fluorescente 90 229,7 2x40 W 3
Almacén Fluorescente 90 35,1 2x40 W 1 Oficina del capitán Fluorescente 90 241,8 2x40 W 3
Despacho del capitán Fluorescente 90 157,3 2x40 W 2
Baño del capitán Fluorescente 90 83,3 2x40 W 1
Camarote del capitán Fluorescente 90 139,5 2x40 W 2
Sala del capitán Fluorescente 90 240,0 2x40 W 3 Camarote y sala del jefe de máquinas
Fluorescente 90 291,9 2x40 W 4
Baño del jefe de máquinas Fluorescente 90 38,9 2x40 W 1
Camarote del armador Fluorescente 90 283,2 2x40 W 4
Sala del armador Fluorescente 90 111,1 2x40 W 2
Baño del armador Fluorescente 90 83,3 2x40 W 1
Escalera Fluorescente 90 65,7 2x40 W 1
Pasillo 1 Fluorescente 90 185,2 2x40 W 3
Pasillo 2 Fluorescente 90 54,4 2x40 W 1
Pasillo 3 Fluorescente 90 277,8 2x40 W 4
PUENTE
LOCAL a (m) b (m) S (m2) h (m) k Fu Fd E (lx) F (lm)
Puente de gobierno 5,5 17,5 96,25 1,8 2,32 0,6 2,5 150 60156,3
Ascensor 2 2 4 1,8 0,56 0,32 2,5 150 4687,5
Escaleras 2,3 3,7 8,51 1,8 0,79 0,36 2,5 100 5909,7
Aseos 3,7 1,8 6,66 1,8 0,67 0,35 2,5 150 7135,7 Camarote del práctico 3,7 4,2 15,54 1,8 1,09 0,48 2,5 150 12140,6
Aseo del camarote 1,4 2 2,8 1,8 0,46 0,3 2,5 100 2333,3
Sala de descanso 3,4 5,5 18,7 1,8 1,17 0,49 2,5 200 19081,6
Baterías 5 3,5 17,5 1,8 1,14 0,49 2,5 150 13392,9
Navegación 3,7 7 25,9 1,8 1,34 0,51 2,5 200 25392,2
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48
PUENTE
LOCAL Tipo de luz Rendimiento (lm·W-1)
Potencia (W)
Potencia por lámpara (W)
Numero de lámparas
Puente de gobierno Fluorescente 90 668,4 2x40 W 8
Ascensor Fluorescente 90 52,1 2x40 W 1
Escaleras Fluorescente 90 65,7 2x40 W 1
Aseos Fluorescente 90 79,3 2x40 W 1 Camarote del práctico Fluorescente 90 134,9 2x40 W 2
Aseo del camarote Fluorescente 90 25,9 2x40 W 1
Sala de descanso Fluorescente 90 212,0 2x40 W 3
Baterías Fluorescente 90 148,8 2x40 W 2
Navegación Fluorescente 90 282,1 2x40 W 4
En resumen, la potencia instalada en kW en el buque para la iluminación
interior se tiene la distribución siguiente:
CAMARA DE MAQUINAS 9,92CUBIERTA PRINCIPAL 4,4NIVEL 1 3,68NIVEL 2 4,96NIVEL 3 4,16NIVEL 4 4,08
PUENTE 1,84
La suma de los anteriores valores nos da el valor total de la potencia necesaria
para la iluminación de los espacios interiores del buque: 33,04 kW.
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7. EQUIPOS DE CONTROL Y AUTOMATIZACION
Se dispondrán de diversos sistemas de indicadores, control y alarma para los
equipos de cámara de máquinas, planta de carga, equipos de navegación y
otros equipos instalados a bordo del buque.
El sistema de control y alarma instalado en cámara de máquinas cumplirá con
los requerimientos del Lloyd´s Register of Shipping para obtener la cota de
clasificación correspondiente a cámara de máquinas desatendida durante la
navegación.
Además se proveerá de los sistemas de automatización típicos de este tipo de
buques que permiten la completa operatividad del buque con una tripulación
reducida. Todos los instrumentos y aparatos de automatización y control serán
diseñados para su máxima operatividad. Su graduación estará en unidades del
Sistema Internacional de unidades (S.I.). La placa de identificación y las
instrucciones se grabarán en lengua inglesa.
Se dispondrán de los siguientes equipos de automatización y control en el
puente de gobierno:
- Control de la velocidad del motor principal.
- Control del equipo de gobierno.
- Panel de alarmas general.
- Sistema de aviso a ingenieros y jefe de máquinas.
- Sistema de detección y alarma de incendios en cámara de máquinas,
habilitación, zona de carga y espacios comunes.
- Indicadores del nivel de los tanques de carga.
En cuanto a los equipos que se dispondrán en la cámara de máquinas serán
instalados en una sala de control insonorizada con aire acondicionado. Los
más importantes se citarán a continuación:
- Mesa de control para el control remoto del motor principal con los
correspondientes niveles e indicadores. Se dispondrá de un sistema de
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50
emergencia de control manual para su uso en caso de fallo del sistema
de control remoto.
- Un cuadro de conmutación principal y un centro de control de los
motores.
- Un sistema centralizado de alarmas.
- Un sistema agrupado de transmisión de alarmas.
- Un sistema de aviso a ingenieros y jefe de máquinas.
- Un sistema de automatización y control de la planta de generación
eléctrica.
- Un sistema de arranque-parada automático de los compresores
principales.
- Un regulador de nivel del agua de alimentación de la caldera auxiliar así
como un control automático de los quemadores.
En la cabina de control de carga se dispondrá de una zona de acomodación
adjunta con una mesa de trabajo que incluye los siguientes elementos:
- Indicadores de nivel de llenado y temperatura de los tanques de carga.
- Indicadores de operación de válvulas por control remoto en succión de
tanques de carga, tanques slop y tanques de lastre, en descarga en
tanques de carga y en válvulas de operaciones de lavado de tanques.
- Control de las bombas de carga y de agotamiento y de las bombas de
lastre.
- Indicador remoto de calado del buque.
- Panel general de alarmas.
- Sistema de walkie-talkie con los instrumentos necesarios para
comunicar con las zonas comunes.
- Ordenador para la gestión de la carga.
- Equipo de comunicaciones interiores.
- Un panel para la monitorización de la descarga.
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51
- Un panel de indicación y alarma de la planta de generación de gas
inerte.
Durante las etapas de carga tales como aproximación, amarre, carga y salida
de la zona de carga, el buque deberá poder ser controlado remotamente. A
continuación se citan los equipos instalados a bordo para este fin:
- Control de la velocidad del motor principal
- Control de las operaciones del equipo de gobierno.
- Radar de proximidad.
- Indicador del giróscopo, inclinómetro y anemómetro.
- Sistema de posicionamiento dinámico.
- Indicador de tensión y control del estopor.
- Sistema informático de almacenamiento de amarre de parámetros de
amarre y carga.
- Indicador de presión de aceite hidráulico.
- Equipamiento de instrumentación telemétrica.
- Sistema de alarma para todos los tanques de carga.
- Pantalla para la monitorización de los parámetros de carga.
- Control automático para las funciones y operaciones de emergencia.
Se dispondrá también a bordo de un sistema de detección de incendios con
alarma automática centralizado en el puente de gobierno. Dispondrá de
detectores de incendios en cámara de máquinas, así como detectores de humo
en habilitación y zonas comunes que cumplirán con los requisitos de la
sociedad de clasificación.
Este sistema ocasionará la parada por control remoto de ventiladores, bombas
de aceite y bombas de combustible y el cierre de las válvulas de fuel oil.
Asimismo se activarán los mecanismos de activación del sistema de gas inerte
en cámara de máquinas y cámara de bombas y de la propia operación de las
Equipo y servicios Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
52
bombas del sistema contraincendios en condiciones de seguridad (las exigidas
por el SOLAS) antes una emergencia de este tipo.
Se dispondrá de un sistema de alarma centralizado en cámara de máquinas
con indicadores luminosos individuales para cada canal en una consola de
control.
Se dispondrá de un sistema de control automático para la planta de generación
eléctrica que será capaz de desempeñar las siguientes funciones;
- Arranque automático del generador de emergencia.
- Sincronización de reparto de carga automático.
- Arranque y conexión del generador de emergencia en caso de fallo en la
planta de suministro principal.
Por último, mencionar otros sistemas de control que se instalarán a bordo del
buque:
- Sistema de control automático de temperatura del tanque de inspección
de las calderas de la planta de generación de vapor.
- Control de combustión y alimentación de agua de calderas.
- Control automático de la temperatura de los calentadores de las
purificadoras.
- Control automático del sistema de aire comprimido.
- Control y regulación automática del sistema de aire acondicionado.
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53
REFERENCIAS
- Cuaderno 7 (planta propulsora y cámara de máquinas) del proyecto
- Rules and Regulations of Lloyd’s Register of Shipping
- Normativa marítima de la Dirección General de la Marina Mercante
- “Equipos y servicios. Fondeo, amarre y remolque”. Prof. Eduardo Comas
Turnes. Servicio de publicaciones de la E.T.S.I.N.
- “Electricidad aplicada al buque – Iluminación a bordo”. D. Amable López
Piñeiro Septiembre, 2004. Servicio de publicaciones de la E.T.S.I.N.
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 11: Planta eléctrica
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Planta eléctrica Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
INDICE ............................................................................................................... 2 1. INTRODUCCION ........................................................................................... 3 2. DEFINICION DE LA PLANTA ELECTRICA ................................................... 4
2.1. Selección de tensiones y frecuencias ...................................................... 4 2.2. Distribución .............................................................................................. 4
3. CONSUMIDORES .......................................................................................... 6 4. SITUACIONES DE CARGA ELECTRICA .................................................... 10 5. SERVICIOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES ......................................... 11 6. BALANCE ELECTRICO ............................................................................... 13 7. ELECCION DEL NUMERO Y LAS CARACTERISTICAS DE LOS GENERADORES ............................................................................................. 20 8. ESTUDIO DE LA SITUACION DE EMERGENCIA ....................................... 22 9. TOPOLOGIA Y CUADROS PRINCIPALES ................................................. 24
9.1. Diseño unifilar del cuadro principal ........................................................ 24 REFERENCIAS ................................................................................................ 26
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3
1. INTRODUCCION
El objeto de este cuadernillo es determinar la potencia y tipo de generadores de
electricidad a instalar en el buque de proyecto.
En primer lugar seleccionaremos el tipo de corriente y elegiremos las tensiones
y la frecuencia a emplear. A continuación, estableceremos las diferentes
situaciones de carga y definiremos los consumidores que intervienen en cada
una de ellas.
Posteriormente llevaremos a cabo un balance eléctrico, consistente en obtener
la demanda de potencia de los distintos elementos instalados ponderada según
su intervención en cada una de las situaciones de carga.
Una vez conocida la demanda eléctrica dispondremos la mejor combinación de
generadores que satisfagan los distintos requerimientos, con rendimientos y
márgenes de seguridad adecuados.
Determinaremos las características requeridas para el generador de
emergencia a partir de un estudio específico de la demanda eléctrica en
situación de emergencia.
Finalmente, estableceremos los cuadros y la red de distribución, indicando las
características de las barras y de los conductores empleados, así como los
transformadores necesarios para abastecer los servicios de baja tensión.
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4
2. DEFINICION DE LA PLANTA ELECTRICA
Una de las primeras decisiones es la del tipo de corriente a emplear en el
buque. La elección es la habitual: corriente alterna.
El principal motivo para esta elección es el ahorro en peso y empacho que esta
supone y, consecuentemente, el costo también es menor.
Otro argumento a favor de la corriente alterna es que al atracar en puerto, lo
que generalmente está disponible es corriente alterna y de esta manera, el
buque podrá disponer de la red de tierra, cuyo precio es más económico que
generar tu propia energía con los generadores a bordo.
2.1. Selección de tensiones y frecuencias
Antes de empezar a dimensionar la planta eléctrica del buque es importante
definir las tensiones de trabajo. Para ello habrá que tener en cuenta el hecho
de que mayores tensiones de alimentación significan secciones menores en los
cables, pero a su vez las hacen potencialmente más peligrosas.
Por esta razón se distinguirán dos redes bien diferenciadas: una red de fuerza,
para aquellos equipos que demanden una gran potencia; y una red de baja
tensión, para los consumidores que no demanden tanta energía y, por su
exposición a la tripulación, sea conveniente utilizar con una tensión
convencional.
Se escoge, de entre las dos opciones más comúnmente empleadas, una red
trifásica de distribución de 440 V/60 Hz. frente a una de 380 V/50 Hz.
Para la red de alumbrado y habilitación (la de baja tensión), optamos por una
red de 220 V/60 Hz, que será la que usen los equipos de menor potencia. Se
transformará la tensión de 440 a 220 voltios mediante un conjunto de
transformadores monofásicos refrigerados por aire.
2.2. Distribución
Definimos por tanto dos sistemas de distribución eléctrica principales: uno
trifásico a 440V para consumidores de fuerza y otro a 220V para el alumbrado
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5
y servicios varios. Ambos consistirán en una distribución en paralelo a tensión
constante con tres conductores en corriente trifásica.
Por otro lado, el generador de emergencia alimenta otra red de distribución.
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6
3. CONSUMIDORES
En cuadernillos previos (el 5 – “Predicción de potencia. Diseño del propulsor y
timón” – el 7 – “Planta propulsora y cámara de máquinas” – y el 10 – “Equipo y
servicios”) se ha ido definiendo el consumo energético de muchos
consumidores.
A continuación se enumeran los consumidores de cada grupo, indicando el
número de equipos que lo componen, el número de equipos en servicio, el
coeficiente de utilización Ku y la potencia total instalada para cada uno de los
servicios:
Consumidor Nº Nº en
servicioPotencia
unitaria (kW) KN Potencia instalada (kW)
Servicio de gobierno Servomotor 1 1 43,2 1 43,2
Servicio de combustible
Bomba de trasiego de combustible pesado 2 1 3,2 0,5 3,2
Bomba de purificación de combustible pesado 2 1 0,5 0,5 0,5
Bomba de suministro de combustible pesado 2 2 0,5 1 1
Bombas de circulación de combustible pesado 2 2 1,22 1 2,44
Bomba de trasiego de combustible ligero 1 1 3,2 1 3,2
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (I)
2 2 0,06 1 0,12
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
1 1 0,15 1 0,15
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
1 1 0,3 1 0,3
Purificadora de fuel oil 1 1 2,75 1 2,75 Purificadora de diesel 1 1 1,8 1 1,8
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7
Consumidor Nº Nº en servicio
Potencia unitaria (kW) KN Potencia
instalada (kW)
Servicio de lubricación
Bombas de trasiego y purificación del sistema de lubricación ppal 2 1 1,24 0,5 1,24
Bombas del eje de levas 2 1 43,6 0,5 43,6
Bombas de alta de los actuadores de válvulas de escape 2 1 0,25 0,5 0,25
Calentadores del aceite 1 1 2,4 1 2,4
Bombas de suministro de los MMAA (I) 2 2 3,06 1 6,12
Bombas de suministro de los MMAA (II) 2 2 27,78 1 55,56
Bomba de prelubricación 1 1 7,04 1 7,04
Servicio de refrigeración
Bombas de refrigeracion de AS MP 2 1 44,9 0,5 44,9
Bomba de refrigeración de AD MP 1 1 35,8 1 35,8 Bombas de refrigeración de cilindros MP 2 1 110 0,5 110
Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de BT MMAA (I) 2 2 6,02 1 12,04
Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de AT MMAA (I) 2 2 3,43 1 6,86
Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de BT MMAA (II) 2 2 5 1 10
Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de AT MMAA (II) 2 2 5 1 10
Purificadora de aceite 1 1 2,5 1 2,5
Servicio de aire comprimido
Compresores de aire del MP 1 1 34 1 34
Compresores de aire de los MMAA 1 1 10 1 10
Motor eléctrico del virador 1 1 4 1 4
Servicio de ventilación
Ventiladores de cámara de máquinas (I) 2 2 45 1 90
Ventiladores de cámara de máquinas (II) 2 2 24 1 48
Extractores de cámara de máquinas 2 2 11 1 22
Extractores del local de purificadoras 2 2 1,5 1 3
Extractores de cámara de máquinas 3 3 1,5 1 4,5
Servicio contraincendios
Bombas contraincendios 2 2 62 1 124 Bomba contraincendios de emergencia 1 1 32,4 1 32,4
Bomba de espumógeno de contraincendios 1 1 2,23 1 2,23
Servicio de lastre Bombas de lastre 3 3 180 1 540
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8
Consumidor Nº Nº en
servicioPotencia
unitaria (kW) KN Potencia instalada (kW)
Servicio de sentinas
Bombas de sentinas 2 2 39,8 1 79,6
Bomba del separador de sentinas 1 1 7,6 1 7,6
Separador de sentinas 1 1 17 1 17
Bomba de descarga de lodos 1 1 3,15 1 3,15
Servicio de la carga
Bombas de carga 4 4 850 1 3400 Ventiladores del sistema de gas inerte 2 2 2,6 1 5,2
Generador de gas inerte 1 1 5,5 1 5,5
Sistema generador de vapor
Bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape 1 1 0,9 1 0,9
Bomba de extracción del condensado 2 2 3,44 1 6,88
Bomba de alimentación de la caldera auxiliar 1 1 0,29 1 0,29
Servicio de cubierta
Molinetes 2 2 88,32 1 176,64
Maquinillas de proa 2 2 46,7 1 93,4
Maquinillas de popa 2 2 42 1 84
Maquinilla de costado 1 1 9,8 1 9,8
Grúa manifold 2 1 40,9 0,5 40,9
Grúa de provisiones 2 1 16,4 0,5 16,4
Servicio de habilitación
Bombas de agua dulce sanitaria de puerto 2 1 0,63 0,5 0,63
Calentador de agua dulce sanitaria 1 1 12 1 12
Bomba de circulación de agua caliente 1 1 0,85 1 0,85
Potabilizadoras de agua 2 2 0,1 1 0,2 Equipo de tratamiento de aguas fecales 1 1 3,5 1 3,5
Compresor de aire acondicionado 1 1 25,2 1 25,2
Bomba de circulación de aire acondicionado 1 1 6,7 1 6,7
Ventiladores de aire condicionado 1 1 6,5 1 6,5
Cocina 1 1 50 1 50
Resto de equipos 1 1 5,55 1 5,55
Servicio de ayuda a la navegación
Equipo de radio 1 1 5 1 5 Equipo de comunicaciones y navegación 1 1 5 1 5
Automatización 1 1 5 1 5
Cuadro de baja tensión 1 1 0,5 1 0,5
Resto de equipos 1 1 15 1 15
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Consumidor Nº Nº en servicio
Potencia unitaria (kW) KN Potencia instalada
(kW)
Alumbrado
Alumbrado interior 1 1 33,04 1 33,04
Alumbrado exterior 1 1 11,6 1 11,6
Luces de navegación 1 1 7,5 1 7,5
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4. SITUACIONES DE CARGA ELECTRICA
Debido al tipo de buque de proyecto, consideramos cinco situaciones de carga
eléctrica:
• Navegación: esta será la situación de carga más habitual de nuestro
buque.
• Maniobra: esta condición de carga se da a continuación de la anterior y
se caracteriza por la puesta en funcionamiento de los sistemas de
cubierta.
• Carga y descarga: La demanda eléctrica en la carga y en la descarga es
muy similar, por lo que consideramos ambas conjuntamente. En esta
situación de carga, el motor principal está parado y por tanto se reduce
de manera importante las necesidades eléctricas de todos los servicios
de combustible, aceite, etc. que le abastecen.
• Estancia en puerto: es esta ocasión el motor principal se encuentra
parado y hay una gran cantidad de consumidores eléctricos que no son
utilizados.
• Emergencia: esta situación es independiente de cualquiera de las
anteriores. Consideramos en este caso que han fallado todos los demás
modos de generación de energía eléctrica, pero hay que mantener en
funcionamiento el servicio de gobierno, sentinas, contra incendios,
iluminación y acceso a dispositivos de evacuación del barco.
En el desarrollo del balance eléctrico será necesario considerar cada una de
las situaciones de carga eléctrica para evaluar la potencia demandada por los
sistemas del buque en cada una de las situaciones y poder escoger
correctamente el número y las características de los generadores diesel.
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11
5. SERVICIOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES
Los consumidores del buque se clasifican según su importancia en:
• Esenciales: son los consumidores vitales para el mantenimiento de las
condiciones normales de propulsión, seguridad y mínimos de
habitabilidad y conservación de la carga.
• No esenciales: son aquellos cuyo fallo no afectará a la operación segura
del buque.
• De emergencia: son aquellos que deben funcionar en situación de
emergencia.
A continuación se muestra una lista con los servicios esenciales y no
esenciales del buque:
SERVICIOS NO ESENCIALES
Servicio de aire comprimido
Motor eléctrico del virador Servicio decubierta
Grúa manifold
Servicio de ventilación
Ventiladores de cámara de máquinas (I) Grúa de provisiones
Ventiladores de cámara de máquinas (II)
Servicio dehabilitación
Bombas de agua dulce sanitaria de puerto
Extractores de cámara de máquinas Calentador de agua dulce sanitaria
Extractores del local de purificadoras Bomba de circulación de agua caliente
Extractores de cámara de máquinas Potabilizadoras de agua Servicio contra incendios
Bomba de espumógeno de contraincendios
Equipo de tratamiento de aguas fecales
Servicio de sentinas
Bombas de sentinas Compresor de aire acondicionado
Bomba del separador de sentinas Bomba de circulación de aire acondicionado
Separador de sentinas Ventiladores de aire acondicionado
Bomba de descarga de lodos Cocina
Servicio de la carga
Bombas de carga Resto de equipos
Ventiladores del sistema de gas inerte Servicio de ayuda a la navegación
Automatización
Generador de gas inerte Cuadro de baja tensión
Alumbrado Alumbrado interior
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SERVICIOS ESENCIALES
Servicio de gobierno Servomotor Servicio de
aire comprimido
Compresores de aire del MP
Servicio de combustible
Bomba de trasiego de combustible pesado
Compresores de aire de los MMAA
Bomba de purificación de combustible pesado
Servicio contraincendios
Bombas contraincendios
Bomba de suministro de combustible pesado
Bomba contraincendios de emergencia
Bombas de circulación de combustible pesado
Bomba contraincendios de emergencia
Bomba de trasiego de combustible ligero
Servicio de lastre Bombas de lastre
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (I)
Sistema generador de vapor
Bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
Bomba de extracción del condensado
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
Bomba de alimentación de la caldera auxiliar
Purificadora de fuel oil
Servicio de cubierta
Molinetes Purificadora de diesel Maquinillas de proa
Servicio de lubricación
Bombas de trasiego y purificación del sistema de lubricación ppal Maquinillas de popa
Bombas de alta del eje de levas Maquinilla de costado Bombas de alta de los actuadores de válvulas de escape
Servicio de ayuda a la navegación
Equipo de radio
Calentadores del aceite Equipo de comunicaciones y navegación
Bombas de suministro de los MMAA (I) Resto de equipos
Bombas de suministro de los MMAA (II) Alumbrado Alumbrado exterior
Bomba de prelubricación Luces de navegación
Servicio de refrigeración
Bombas de refrigeracion de AS MP Bomba de refrigeración de AD MP Bombas de refrigeración de cilindros MP Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de BT MMAA (I) Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de AT MMAA (I) Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de BT MMAA (II) Bombas de refrigeración de agua dulce, servicio de AT MMAA (II) Purificadora de aceite
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6. BALANCE ELECTRICO
El resultado final del balance eléctrico será la potencia demandad por el buque
en las distintas situaciones de carga.
Supondremos un factor de potencia promedio de cos f = 0,8 para todos los
consumidores. Conociendo la potencia consumida (PC) por cada consumidor,
obtenemos la demandada multiplicando la primera por un coeficiente de
utilización (Ku) que es igual al producto de otros dos:
• Coeficiente de simultaneidad (Kn): refleja el número de equipos de
reserva (ya aparece en la tabla anterior)
• Coeficiente de servicio y régimen (Ksr): representa la probabilidad de que
una máquina esté trabajando a su potencia máxima y como
consecuencia absorba de la red el total de la potencia consumida por él
(PC).
Así, para cada consumidor, obtendremos la potencia final consumida en cada
situación de carga, aplicando lo siguiente:
PFINAL= PCONSUMIDA·Ksr·Kn
La suma de las potencias finales de los consumidores dará como resultado la
potencia a considerar en las distintas situaciones de carga eléctrica. Se supone
un factor de potencia de para el cálculo de la potencia aparente.
A continuación figura el detalle del balance eléctrico.
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Guillermo Murillo Ibáñez
14
Consumidor Nº KN NAVEGACION MANIOBRA CARGA Y
DESCARGA ESTANCIA EN
PUERTO
KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW)
Servicio de gobierno Servomotor 1 1 0,1 4,32 0,2 8,64 0 0 0 0
Servicio de combustible
Bomba de trasiego de combustible pesado 2 0,5 0,3 0,96 0,3 0,96 0,3 0,96 0,3 0,96
Bomba de purificación de combustible pesado 2 0,5 1 0,5 1 0,5 0,3 0,15 0,3 0,15
Bomba de suministro de combustible pesado 2 1 1 1 1 1 0,3 0,3 0,3 0,3
Bombas de circulación de combustible pesado 2 1 1 2,44 1 2,44 0,3 0,732 0,3 0,732
Bomba de trasiego de combustible ligero 1 1 0,3 0,96 0,3 0,96 0,3 0,96 0,3 0,96
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (I)
2 1 1 0,12 1 0,12 0,3 0,036 0,3 0,036
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
1 1 1 0,15 1 0,15 0,3 0,045 0,3 0,045
Bomba de suministro de combustible ligero de grupos auxiliares (II)
1 1 1 0,3 1 0,3 0,3 0,09 0,3 0,09
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Consumidor Nº KN NAVEGACION MANIOBRA CARGA Y
DESCARGA ESTANCIA EN
PUERTO
KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW)
Servicio de lubricación
Bombas de trasiego y purificación del sistema de lubricación ppal 2 0,5 0,5 0,62 0,5 0,62 0,5 0,62 0 0
Bombas de alta del eje de levas 2 0,5 1 43,6 1 43,6 0 0 0 0
Bombas de alta de los actuadores de válvulas de escape 2 0,5 1 0,25 1 0,25 0 0 0 0
Calentadores del aceite 1 1 0,5 1,2 0,1 0,24 0,5 1,2 0,5 1,2
Bombas de suministro de los MMAA (I) 2 1 0,3 1,836 0,3 1,836 1 6,12 0,5 3,06
Bombas de suministro de los MMAA (II) 2 1 0,3 16,668 0,3 16,668 1 55,56 0,5 27,78
Bomba de prelubricación 1 1 0,5 3,52 0,5 3,52 0,5 3,52 0,5 3,52
Servicio de refrigeración
Bombas de refrigeracion de AS MP 2 0,5 1 44,9 1 44,9 0 0 0 0
Bomba de refrigeración de AD MP 1 1 1 35,8 1 35,8 0 0 0 0
Bombas de refrigeración de cilindros MP 2 0,5 0,5 55 0,5 55 0 0 0 0
Bombas de refrigeración de agua dulce,servicio de BT MMAA (I) 2 1 0,3 3,612 0,5 6,02 1 12,04 1 12,04
Bombas de refrigeración de agua dulce,servicio de AT MMAA (I) 2 1 0 0 0,5 3,43 1 6,86 0,3 2,058
Bombas de refrigeración de agua dulce,servicio de BT MMAA (II) 2 1 0,3 3 0,5 5 1 10 1 10
Bombas de refrigeración de agua dulce,servicio de AT MMAA (II) 2 1 0 0 0,5 5 1 10 0,3 3
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16
Consumidor Nº KN NAVEGACION MANIOBRA CARGA Y
DESCARGA ESTANCIA EN
PUERTO
KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW)
Servicio de aire comprimido
Compresores de aire del MP 1 1 0,1 3,4 0 0 0 0 0,5 17
Compresores de aire de los MMAA 1 1 0,1 1 0 0 0 0 0,5 5
Motor eléctrico del virador 1 1 0,1 0,4 0 0 0 0 0,5 2
Servicio de ventilación
Ventiladores de cámara de máquinas (I) 2 1 0,7 63 0,7 63 0,7 63 0,2 18
Ventiladores de cámara de máquinas (II) 2 1 0,7 33,6 0,7 33,6 0,7 33,6 0,2 9,6
Extractores de cámara de máquinas 2 1 0,7 15,4 0,7 15,4 0,7 15,4 0,2 4,4
Extractores del local de purificadoras 2 1 0,7 2,1 0,7 2,1 0,7 2,1 0,2 0,6
Extractores de cámara de máquinas 3 1 0,7 3,15 0,7 3,15 0,7 3,15 0,2 0,9
Servicio contraincendios
Bombas contraincendios 2 1 0 0 0,3 37,2 0,3 37,2 0 0
Bomba contraincendios de emergencia 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Bomba de espumógeno de contraincendios 1 1 0,1 0,223 0,1 0,223 0,1 0,223 0,1 0,223
Servicio de lastre Bombas de lastre 3 1 0,2 108 0 0 0,6 324 0,2 108
Servicio de sentinas
Bombas de sentinas 2 1 0,3 23,88 0 0 0,3 23,88 0,3 23,88
Bomba del separador de sentinas 1 1 0,3 2,28 0 0 0,3 2,28 0,3 2,28
Separador de sentinas 1 1 0,3 5,1 0 0 0,3 5,1 0,3 5,1
Bomba de descarga de lodos 1 1 0 0 0 0 0,7 2,205 0,7 2,205
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Consumidor Nº KN NAVEGACION MANIOBRA CARGA Y
DESCARGA ESTANCIA EN
PUERTO
KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW)
Servicio de la carga
Bombas de carga 4 1 0 0 0 0 0,8 2720 0 0
Ventiladores del sistema de gas inerte 2 1 0 0 0 0 0,5 2,6 0,5 2,6
Generador de gas inerte 1 1 0 0 0 0 0,5 2,75 0,5 2,75
Sistema generador de vapor
Bomba de alimentación de la caldereta de gases de escape 1 1 0,6 0,54 0,6 0,54 0 0 0 0
Bomba de extracción del condensado 2 1 0,6 4,128 0,6 4,128 0,6 4,128 0,6 4,128
Bomba de alimentación de la caldera auxiliar 1 1 0 0 0 0 0,6 0,174 0,6 0,174
Servicio de cubierta
Molinetes 2 1 0 0 0,7 123,648 0 0 0 0
Maquinillas de proa 2 1 0 0 0,7 65,38 0 0 0 0
Maquinillas de popa 2 1 0 0 0,7 58,8 0 0 0 0
Maquinilla de costado 1 1 0 0 0,7 6,86 0 0 0 0
Grúa manifold 2 0,5 0 0 0 0 0,5 20,45 0 0
Grúa de provisiones 2 0,5 0 0 0 0 0,5 8,2 0,5 8,2
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18
Consumidor Nº KN NAVEGACION MANIOBRA
CARGA Y DESCARGA
ESTANCIA EN PUERTO
KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW) KSR P (KW)
Servicio de habilitación
Bombas de agua dulce sanitaria de puerto 2 0,5 0 0 0 0 0,5 0,315 0,8 0,504
Calentador de agua dulce sanitaria 1 1 0,3 3,6 0,3 3,6 0,3 3,6 0,3 3,6
Bomba de circulación de agua caliente 1 1 0,3 0,255 0,3 0,255 0,3 0,255 0,3 0,255
Potabilizadoras de agua 2 1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1
Equipo de tratamiento de aguas fecales 1 1 0,2 0,7 0,4 1,4 0,4 1,4 0,4 1,4
Compresor de aire acondicionado 1 1 0,8 20,16 0,8 20,16 0,8 20,16 0,8 20,16
Bomba de circulación de aire acondicionado 1 1 0,8 5,36 0,8 5,36 0,8 5,36 0,8 5,36
Ventiladores de aire acondicionado 1 1 0,8 5,2 0,8 5,2 0,8 5,2 0,8 5,2
Cocina 1 1 0,3 15 0,3 15 0,3 15 0,1 5
Resto de equipos 1 1 0,3 1,665 0,3 1,665 0,3 1,665 0,3 1,665
Servicio de ayuda a la navegación
Equipo de radio 1 1 0,5 2,5 0 0 0 0 0 0
Equipo de comunicaciones y navegación 1 1 0,5 2,5 0,5 2,5 0,2 1 0,2 1
Automatización 1 1 0,5 2,5 0,5 2,5 0,5 2,5 0,5 2,5
Cuadro de baja tensión 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Resto de equipos 1 1 0,5 7,5 0,5 7,5 0,5 7,5 0,5 7,5
Alumbrado
Alumbrado interior 1 1 0,4 13,216 0,5 16,52 0,3 9,912 0,3 9,912
Alumbrado exterior 1 1 0,3 3,48 0,5 5,8 0,5 5,8 0,5 5,8
Luces de navegación 1 1 0,5 3,75 1 7,5 0,5 3,75 0,5 3,75
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19
RESUMEN
NAVEGACION MANIOBRA CARGA Y DESCARGA ESTANCIA EN PUERTO
Servicio de gobierno 4,32 8,64 0 0
Servicio de combustible 50,65 50,65 3,893 3,273
Servicio de lubricación 67,694 66,734 67,02 35,56
Servicio de refrigeración 142,312 155,15 38,9 27,098
Servicio de aire comprimido 4,8 0 0 24
Servicio de ventilación 117,25 117,25 117,25 33,5
Servicio contraincendios 0,223 37,423 37,423 0,223
Servicio de lastre 108 0 324 108
Servicio de sentinas 31,26 0 33,465 33,465
Servicio de la carga 0 0 2725,35 5,35
Sistema generador de vapor 4,668 4,668 4,302 4,302
Servicio de cubierta 0 254,688 28,65 8,2
Servicio de habilitación 52,04 52,74 53,055 43,244
Servicio de ayuda a la navegación 15 12,5 11 11
Alumbrado 20,446 29,82 19,462 19,462
Potencia activa total (kW) 618,7 790,2 3463,8 356,6
Potencia aparente total (kVA) 773,3 987,8 4329,7 445,8
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20
7. ELECCION DEL NÚMERO Y LAS CARACTERISTICAS DE LOS GENERADORES
En la siguiente tabla se muestra un primer estudio de alternativas para la
elección de los generadores, en el que se han considerado que los ggrupos a
instalar son idénticos. Partiendo de datos de equipos proporcionados por
algunos fabricantes:
NAVEGACION MANIOBRA CARGA/DESCARGA PUERTO
PGEN PMOT h UN UN REGIMEN UN REGIMEN UN REGIMEN UN REGIMEN
911 963,0 0,946 4 1 67,91% 1 86,75% 4 95,05% 1 39,15%
1069 1128,8 0,947 4 1 57,87% 1 73,93% 4 81,00% 1 33,37% 1282 1353,7 0,947 3 1 48,26% 1 61,64% 3 90,06% 1 27,82%
1496 1578,1 0,948 3 1 41,35% 1 52,83% 3 77,18% 1 23,84% 1710 1801,9 0,949 3 1 36,18% 1 46,21% 3 67,52% 1 20,86%
1924 2025,3 0,95 2 1 32,16% 1 41,07% 2 90,01% 1 18,54% 750 787,8 0,952 5 1 82,49% 2 52,68% 5 92,37% 1 47,56%
900 945,4 0,952 4 1 68,74% 1 87,81% 4 96,22% 1 39,63% 1050 1102,9 0,952 4 1 58,92% 1 75,26% 4 82,47% 1 33,97%
1200 1259,2 0,953 3 1 51,56% 1 65,86% 3 96,22% 1 29,72% 1350 1415,1 0,954 3 1 45,83% 1 58,54% 3 85,53% 1 26,42%
1639 1716,2 0,955 3 1 37,75% 1 48,22% 3 70,44% 1 21,76% 1969 2061,8 0,955 2 1 31,42% 1 40,14% 2 87,96% 1 18,11%
2295 2403,1 0,955 2 1 26,96% 1 34,43% 2 75,46% 1 15,54% 2625 2748,7 0,955 2 1 23,57% 1 30,11% 2 65,98% 1 13,59%
2951 3086,8 0,956 2 1 20,96% 1 26,78% 2 58,69% 1 12,09%
La opción resaltada es la mejor considerando el criterio del régimen óptimo en
la condición de navegación.
Sin embargo, esta opción no se puede considerar óptima porque el número de
grupos a instalara a bordo sería sei (5+1 de emergencia) necesaitando un
espacio demasiado grande en la cámara de máquinas.
Basándose en este estudio de alternativas se ha elaborado otro estudio en el
que se tiene como base los siguientes puntos:
Planta eléctrica Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
21
• Se instalarán dos modelos diferentes de generadores.
• En la condición de navegación y estancia en puerto, el modelo 5L28/35H
que es el señalado anteriormente, se considera idóneo, por lo que el se
dispondrán dos grupos de este modelo.
• El otro modelo será capaz de suministrar una potencia mayor, para así
completar las necesidades de las demás situaciones de carga.
Realizadas las consideraciones, se considera que la configuración idónea de la
planta eléctrica consistirá en instalar 4 generadores:
Número PGEN PMOT
5L28/32H 2 750 787,8
8L32/40 2 1969 2061,7801
En la situación de mayor demanda de potencia, funcionarán los dos grupos
5L28/32H y uno de los 8L32/40 quedando el restante de reserva. Cuando el
buque se encuentre en puerto la potencia eléctrica necesario se obtendrá de la
conexión a tierra ó mediante el generador de emergencia. A continuación se
muestra un esquema con el funcionamiento de los grupos en función de las
situaciones de carga eléctrica estudiadas.
NAVEGACION MANIOBRA CARGA/DESCARGA PUERTO 5L28/32H (A) X X X 5L28/32H (B) X X 8L32/40 (A) X 8L32/40 (B) Gen. Emerg. X
Con el siguiente régimen de funcionamiento de los generadores:
NAVEGACION MANIOBRA CARGA/DESCARGA PUERTO 5L28/32H (A) 82% 53% 80% 5L28/32H (B) 53% 80% 8L32/40 (A) 80% 8L32/40 (B) Gen. Emerg. 79%
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22
8. ESTUDIO DE LA SITUACION DE EMERGENCIA
Según Lloyd’s Register (Parte 6; capítulo 2; 3.3.5) los servicios mínimos en
situación de emergencia son los siguientes:
• Iluminación de emergencia en las zonas de preparación para el
embarque durante un período de tres horas.
• Iluminación de emergencia durante un periodo de 18 horas en:
- Pasillos, escaleras y salidas de servicios y acomodación, así
como ascensores.
- Espacios de maquinaria y puestos de control
- Estaciones de control y donde estén ubicados los cuadros de
emergencia.
- Puestos de estiba de equipos contraincendio
- El local del servo
- Puestos de accionamiento de bomba contraincendios de
emergencia, bomba de rociadores y bomba de sentinas.
- Cámara de bombas
- Luces de navegación
• También durante un período de 18 horas, tendremos suministro para:
- Radiocomunicaciones
- Ayudas para la navegación
- Sistema de alarma y detección de incendios
- Bomba contraincendios de emergencia
- Servomotor
En la siguiente tabla se detallan los equipos conectados al grupo de
emergencia.
Planta eléctrica Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
23
EMERGENCIA
CONSUMIDOR KN POTENCIA (kW) KSR POTENCIA (kW)
Molinete del bote salvavidas 1 17 1 17
Bomba de emergencia de CI 1 32,4 1 32,4 Planta de espuma y bomba de servicio de CI
0,5 135 1 67,5
Bomba de sentinas 1 39,8 1 39,8
Bomba de espumógeno 1 0,223 1 0,223 Ventilador del local del generador de emergencia
1 2,5 1 2,5
Ventilador de la Cámara de Máquinas
1 167,5 1 167,5
Servomotor 1 43,2 1 43,2
Equipo de radio 0,5 5 1 2,5 Equipo de navegación y comunicaciones
1 5 1 5
Automatización 1 5 1 5
Cuadro de baja tensión 1 0,5 1 0,5
Luces interiores 1 33,04 1 33,04
Luces de navegación 1 11,6 1 11,6
Luces exteriores 1 7,5 1 7,5
POTENCIA ACTIVA TOTAL (KW) 435,3
POTENCIA APARENTE TOTAL (KVA) 544,1
Por lo que se instalará un generador de emergencia de 450 kW. Irá ubicado en
el NIVEL 01 de la superestructura de popa como se puede observar en los
planos de disposición general del proyecto.
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24
9. TOPOLOGIA Y CUADROS PRINCIPALES
9.1. Diseño unifilar del cuadro principal
Para los cálculos que se van a realizar en este apartado hay que definir lde
forma precisa cuales son las distintas conexiones en barras. En primer lugar
hay que distinguir entre consumidores esenciales y no esenciales ya que los
primeros reciben un tratamiento diferente por el Lloyd’s.
En el cuadro del apartado 5, se muestran los servicios esenciales y no
esenciales y la potencia de los consumidores.
Otra distinción que se ha de tener en cuenta son los equipos conectados a la
red de 220 V. Estos son básicamente, los servicios de automatización, el
cuadro de baja tensión, las luces de acomodación y los equipos de
acomodación.
En función de estas premisas se presenta en la siguiente página el esquema
unifilar del cuadro principal:
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25
Esquema unifilar del cuadro principal
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26
9.2. Cálculo de los conductores de los generadores
Los conductores se dimensionan para poder absorber el 10% de la potencia
generada por cada grupo. Serán cables de aislante EPR, por ser los usados
más habitualmente en buques.
Para calcular la sección de los cables a bordo, hay que tener en cuenta
principalmente tres aspectos que la limitan: el calentamiento, la caída de
tensión y la corriente de cortocircuito.
La potencia aparente de los generadores es de 937 KVA y 2461 KVA
respectivamente. Por lo tanto para los generadores 5L28/32H, la intensidad
será:
In=Sg
√3·V = 1477 A
Para los generadores 8L32/40, la intensidad será:
In=Sg
√3·V = 3879 A
Para la selección del tipo de cable y dimensionamiento de las barras,
emplearemos las tablas del libro de “Electricidad aplicada al buque –
Distribución eléctrica a bordo” (referencia 3), más específicamente las del
anexo II que se refieren a los cables tipo TPOP.
Debido a las grandes intensidades decidimos emplear cables monofilares, en
particular 4 cables de sección 160 mm2 que soportan una intensidad de 370 A
cada uno para los cables de los generadores 5L28/32H. Para los generadores
8L32/40 se instalarán 7 cables de sección 300 mm2 que soportan una
intensidad de 560 A.
9.3. Cálculo de la sección de las barras
Para elegir las barras, escogeremos la situación en que la corriente sea
máxima, ya que no debe de producirse deformación en el cobre. En nuestro
caso la situación más desfavorable es la de maniobra, que es la que requiere
mayor potencia. En ese momento funcionan dos generadores a la vez de
manera equilibrada y por tanto la intensidad que recorre las barras será de:
Planta eléctrica Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
27
In=Sg
√3·V =5680 A
La solución elegida es la de cuatro barras de 10 x 100 mm2.
Planta eléctrica Juan José Moreno González Guillermo Murillo Ibáñez
28
REFERENCIAS
- “Electricidad aplicada al buque – Diseño general de la planta eléctrica”.
D. Amable López Piñeiro. 1999 – ETSIN
- “Rules for ships”. Lloyd’s Register of Shipping. Julio, 2007
- “Electricidad aplicada al buque – Distribución eléctrica a bordo”. D.
Amable López Piñeiro. 1999 – ETSIN
PROYECTO PETROLERO DE PRODUCTOS LIMPIOS Cuaderno 12: Presupuesto
Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
E.T.S.I. NAVALES Proyecto nº 1687
Presupuesto Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
2
INDICE
1. INTRODUCCION .................................................................................................. 4
2. PRESUPUESTO Y MANO DE OBRA ................................................................... 5
2.1. Gastos varios del astillero ............................................................................... 5
2.2. Acero laminado ............................................................................................... 6
2.2.1. Chapas y perfiles de acero ....................................................................... 6
2.2.3. Palos y polines ......................................................................................... 6
2.2.4. Resto de los materiales del casco ............................................................ 6
2.2.5. Timón y accesorios .................................................................................. 6
2.2.6. Materiales auxiliares de construcción del casco ...................................... 7
2.2.7. Preparación de superficies ....................................................................... 7
2.2.8. Pintura y control de la corrosión ............................................................... 7
2.3. Equipo, armamento e instalaciones ................................................................ 8
2.3.1. Equipo de fondeo, amarre y remolque ..................................................... 8
2.3.2. Medios de salvamento ............................................................................. 8
2.3.3. Habilitación de alojamientos ..................................................................... 9
2.3.4. Equipos de fonda y hotel .......................................................................... 9
2.3.5. Equipos de acondicionamiento de alojamientos .................................... 10
2.3.6. Equipamiento de navegación y comunicaciones .................................... 10
2.3.7. Medios contra incendios convencionales ............................................... 11
2.3.8. Instalación eléctrica ................................................................................ 11
2.3.9. Tuberías ................................................................................................. 11
2.3.10. Accesorios de equipo, armamento e instalaciones .............................. 12
2.4. Maquinaria auxiliar de cubierta ..................................................................... 12
2.4.1. Equipo de gobierno ................................................................................ 12
2.4.2. Equipo de fondeo y amarre ................................................................... 12
2.5. Instalación propulsora ................................................................................... 13
2.5.1. Maquinaria propulsora principal ............................................................. 13
2.5.2. Línea de ejes .......................................................................................... 13
2.5.3. Hélice propulsora ................................................................................... 13
2.6. Maquinaria auxiliar ........................................................................................ 13
2.6.1. Grupos electrógenos .............................................................................. 13
Presupuesto Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
3
2.6.2. Equipo de circulación, refrigeración y lubricación .................................. 14
2.6.3. Equipos generadores de vapor .............................................................. 14
2.6.4. Equipos de arranque de motores ........................................................... 14
2.6.5. Equipos de manejo de combustible ........................................................ 14
2.6.6. Equipos de purificación .......................................................................... 14
2.6.7. Equipos auxiliares de casco ................................................................... 15
2.6.8. Equipos sanitarios .................................................................................. 15
2.6.9. Equipos sanitarios .................................................................................. 15
2.7. Cargos y respetos ......................................................................................... 16
2.7.1. Cargos y respetos no reglamentarios ..................................................... 16
2.7.2. Respetos especiales .............................................................................. 16
2.8. Instalaciones especiales ............................................................................... 16
2.8.1. Equipos especiales de servicio de la carga ............................................ 16
2.8.2. Instalaciones y equipos de automatización, telecontrol y alarma ........... 17
2.8.3. Instalaciones y equipos especiales contra incendios ............................. 17
2.8.4. Instalaciones y equipos especiales de seguridad. ................................. 18
3. PRESUPUESTO ................................................................................................. 19
REFERENCIAS ....................................................................................................... 20
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4
1. INTRODUCCION
El objetivo del presente cuaderno, última fase del proyecto del buque, es la
realización de una estimación económica del coste de construcción del buque. El
esquema general seguido sigue el formato de la Dirección General de Marina
Mercante.
Los datos que permiten elaborar el presupuesto de construcción de un buque
provienen de la experiencia acumulada por el astillero u oficina técnica y varían de
uno a otro. Por ello, hemos decidido las fórmulas de estimación de costes de
construcción que D. Jaime Torroja Menéndez expone en “Apuntes de proyectos.
Volumen I” (API en lo sucesivo). Todas los códigos numéricos de fórmulas y
expresiones hacen referencia a la codificación usada en esta referencia.
Para los cálculos desarrollados a continuación se han supuesto los siguientes
valores:
• Precio medio de la mano de obra: 40€/h
• Precio medio del acero de alta calidad: 811,37€/h
Una vez desarrollados los cálculos, los resultados de cada partida quedan
recogidos en un cuadro resumen con el fin de dar una visión sintetizada del
presupuesto.
Presupuesto Juan José Moreno González
Guillermo Murillo Ibáñez
5
2. PRESUPUESTO Y MANO DE OBRA
2.1. Gastos varios del astillero
En este primer apartado se engloban todos los gastos del Astillero que pueden
imputarse a un buque determinado y que no corresponden con equipos o
materiales incorporados en la construcción del mismo. Estos gastos incluyen, de
forma genérica, las siguientes partidas:
a) Gastos de ingeniería:
• Oficina técnica exterior.
• Ensayos de Canal.
• Estudios especiales contratados en el exterior.
b) Clasificación, reglamentos y certificados:
• Sociedad de clasificación (Lloyd’s Register en este caso).
• Otras entidades reguladoras.
• Inspección de Buques.
• Colegio Oficial de Ingenieros Navales.
c) Pruebas y garantía:
• Botadura.
• Prácticos y remolcadores.
• Varada.
• Pruebas, ensayos, montadores y supervisores.
d) Armador y entrega:
• Maqueta.
e) Servicios auxiliares durante la construcción:
• Andamiaje.
• Instalación provisional de fuerza y alumbrado.
• Limpieza.
f) Otros costes generales:
• Seguro de construcción.
Se estima un valor aproximado de esta partida de entre un 3% y un 5% del valor
total del buque.
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6
2.2. Acero laminado
2.2.1. Chapas y perfiles de acero
Considerando las calidades empleadas en la construcción del buque proyectado se
toma como precio medio del acero naval y perfiles un valor de 811,37 €/t. El coste
de esta partida se calcula a partir del peso neto de acero del buque (Pn),
añadiendo un 15% de acero para tener en cuenta las pérdidas de acero en el
proceso de anidado y supuesto un factor de productividad del astillero de 1.5.
El coste de las horas de mano de obra incluye el tiempo necesario para la
instalación de polines y palos del casco y se calcula con la expresión 3.139 de API.
2.2.3. Palos y polines
El peso aproximado de palos y polines se calcula mediante las expresiones 3.1 y
3.2 de API, multiplicando posteriormente sus resultados por el precio del acero
naval.
Como ya se ha indicado, la mano de obra queda incluida en el cálculo realizado en
el apartado anterior.
2.2.4. Resto de los materiales del casco
Este apartado incluye las piezas fundidas y forjadas dispuestas en la estructura del
codaste del buque. Su coste se estima a partir de las dimensiones principales del
timón, longitud y anchura, mediante la expresión 3.3 de API.
El coste de la mano de obra necesaria se calcula mediante la expresión 3.140 de
API.
2.2.5. Timón y accesorios
Este apartado engloba el coste de timón, mecha y pinzotes, calculado de nuevo a
partir de las dimensiones principales del timón. Para dicho cálculo se emplea la
expresión 3.4 de API.
El número de horas de mano de obra y su coste se calcula a partir de la fórmula
3.140 de API.
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Guillermo Murillo Ibáñez
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2.2.6. Materiales auxiliares de construcción del casco
Aquí se recoge el coste de los consumibles empleados durante la construcción,
tales como electrodos, gases de soldadura, etc., así como la amortización de la
maquinaria utilizada. Se estima un coste de 55€ por tonelada de acero estructural
empleado, no procediendo la imputación de mano de obra.
2.2.7. Preparación de superficies
Se ha estimado un coste de preparación de superficies de 10 €/2m para superficies
externas y de 18 €/2m para superficies internas, incluyendo en este precio el
granallado e imprimación de las superficies.
El número de horas de mano de obra se ha establecido en 0,02 h/2m , siendo el
valor medio estimado para la superficie exterior de obra viva y muerta y la
superficie interior del buque.
2.2.8. Pintura y control de la corrosión
Se han tomado los siguientes precios según la zona del buque considerada:
ZONA PRECIO (€/ 2m )
Obra viva y flotación 12,02
Obra muerta 6,91
Cubierta exterior y chimenea 5,11
Exterior de superestructura 5,11
Cámara de máquinas 6,61
Tanques de carga 6,01
Tanques de lastre 7,81
Además debe añadirse un sobrecoste del 26% debido a la suma de las siguientes
partidas: operaciones de repaso y varios (15%), galvanizado (7,5%) y protección
catódica por ánodos de sacrificio (4%).
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Las horas de mano de obra para el conjunto de pintura, galvanizado y protección
catódica se han calculado mediante la expresión 3.142 de API.
2.3. Equipo, armamento e instalaciones
2.3.1. Equipo de fondeo, amarre y remolque
2.3.1.1. Anclas
Se ha fijado un precio de 2.325 €/Ton para el acero de cada una de las anclas,
llevando a bordo dos anclas iguales tipo Hall de 8.300 kg cada una.
En este caso se omite la mano de obra al considerar únicamente el precio de
adquisición.
2.3.1.2. Cadenas, cables y estachas
Se ha calculado su coste aproximado mediante la expresión 3.7 de API. El coste de
la mano de obra se ha obtenido la fórmula 3.143 de API.
2.3.2. Medios de salvamento
2.3.2.1. Botes salvavidas
En este caso el buque dispone de un único bote salvavidas, cuyo coste se ha
estimado mediante la expresión 3.8 de API teniendo en cuenta que se trata de un
bote cerrado contra incendios con capacidad para 22 personas.
2.3.2.2. Bote de rescate
El buque dispone de un bote de rescate con waterjet situado en la banda de
estribor, para cuya valoración se ha utilizado la fórmula 3.8 de API tomando el valor
de la constante correspondiente a un bote de motor semicerrado.
2.3.2.3. Balsas salvavidas
El coste unitario de la balsa salvavidas ha sido estimado con la fórmula 3.9 de API,
valor que ha después ha sido multiplicado por el número total de balsas para
obtener el precio del conjunto.
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2.3.2.4. Dispositivos de lanzamiento de botes y balsas
El coste unitario de cada pescante de los botes y balsas puede obtenerse de
manera aproximada mediante la expresión 3.10 de API, teniendo en cuenta en
cada caso si el bote es abierto ó cerrado.
2.3.2.5. Varios
Este apartado engloba todos aquellos elementos de menor tamaño y
complementarios a los ya citados, es decir aros salvavidas, chalecos salvavidas,
señales, lanzacabos, etc. Su coste ha sido estimado con la expresión 3.11 de API.
El cálculo de las horas de mano de obra imputables a la instalación de los equipos
de salvamento se realiza mediante la expresión 3.144 de API.
2.3.3. Habilitación de alojamientos
El coste de la habilitación se calcula en función del área de habilitación en 2m y de
una constante cuyo valor se establece en relación al nivel de acabado elegido. Se
ha supuesto un acabado de alta calidad y la fórmula que establece dicha relación
es la 3.12 de API.
Para el cálculo de la mano de obra se ha establecido un valor de 16 h/2m .
2.3.4. Equipos de fonda y hotel
2.3.4.1. Cocina y oficios
Considerando el buque como oceánico y en función del número de tripulantes, la
expresión 3.13 de API nos permite estimar el coste de los equipos de este
apartado.
2.3.4.2. Gambuzas frigoríficas
La fórmula 3.14 de API nos permite calcular el coste de las diferentes gambuzas
frigoríficas en función de su volumen neto.
2.3.4.3. Equipos de lavandería y varios
Se ha estimado un coste de los equipos de 240 € por tripulante y una mano de obra
dedicada a la habilitación de los alojamientos de 115h/tripulante.
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2.3.5. Equipos de acondicionamiento de alojamientos
2.3.5.1. Equipos de calefacción y aire acondicionado
Para los equipos de aire acondicionado se ha establecido un coste de 65 €/2m y
para los equipos de calefacción de 75 €/tripulante.
2.3.5.2. Ventilación mecánica
En este apartado se incluyen los sistemas de ventilación mecánica independientes
de los asociados a las instalaciones de aire acondicionado. Su coste se estima
mediante la fórmula de API 3.15.
En lo referente a la mano de obra, se ha supuesto que el montaje de estos equipos
requiere 2h/2m de superficie de alojamientos.
2.3.6. Equipamiento de navegación y comunicaciones
2.3.6.1. Equipos de navegación
Su coste se ha calculado a partir de los valores tabulados para cada equipo que
aparecen en API:
EQUIPO COSTE MÍNIMO (€) COSTE MÁXIMO (€)
Compás magnético 1200 2700
Compás giroscópico 12000 42000
Piloto automático 6000 6000
Radar de movimiento verdadero 51690 51690
Radar de movimiento relativo 4810 15000
Radiogoniómetro 1800 7810
Receptor de cartas 3910 4810
Corredera 2400 7810
Sonda 2850 4210
Sistema de navegación por satélite 3010 7210
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Se ha estimado que los equipos auxiliares de navegación representan un 8% del
coste global de los anteriores equipos.
2.3.6.2. Equipos de comunicaciones internas y externas
El sistema de comunicaciones externas engloba los equipos de telefonía, telegrafía
y comunicación por satélite, siendo su coste estimado de 120.000 €, al suponer que
se trata de un equipo de alto nivel. Para la estimación del sistema de
comunicaciones internas se ha utilizado la expresión 3.16 de API.
La mano de obra necesaria para la instalación de los equipos de navegación y
comunicaciones se ha establecido a partir de la fórmula 3.145 de API.
2.3.7. Medios contra incendios convencionales
Considerando el tipo de buque proyectado, además de en cámara de máquinas, se
dispondrán medios contra incendios convencionales en la zona de tanques de
carga. Dado que el volumen de tanques es mayor que el volumen de cámara de
máquinas, se usará para estimar el coste de estos equipos la expresión 3.18 de
API.
Puede establecerse una necesidad de mano de obra de 5,5 horas por metro de
eslora del buque proyectado.
2.3.8. Instalación eléctrica
La metodología usada en este apartado es la propuesta en API, que establece el
coste de la instalación eléctrica en función de la potencia eléctrica total instalada a
bordo. Este coste incluye los grupos generadores, los cuadros de distribución, las
baterías, los transformadores, los cables y el aparellaje diverso.
Para el cálculo de las horas de mano de obra se ha usado la expresión 3.149 de
API, basada en la potencia total instalada y la superficie de habilitación.
2.3.9. Tuberías
El coste de la habilitación se calcula en función del área de habilitación en 2m y de
una constante cuyo valor se establece en relación al nivel de acabado elegido. Se
ha supuesto un acabado de alta calidad y la fórmula que establece dicha relación
es la 3.12 de API.
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Para el cálculo de la mano de obra se ha establecido un valor de 16 h/2m .
2.3.10. Accesorios de equipo, armamento e instalaciones
Esta partida engloba todos aquellos equipos y accesorios de menor entidad que
tienen carácter general y son comunes a los elementos anteriores. El siguiente
cuadro resume la expresión de la referencia API utilizada en la estimación del coste
de cada uno de ellos:
EQUIPO O ACCESORIO Nº DE
EXPRESIÓN
Puertas metálicas, ventanas y portillos 3.30
Escaleras, pasamanos y candeleros 3.31
Escotillas de acceso, lumbreras y registros 3.32
Accesorios de fondeo y amarre 3.33
Botes de servicio, grúas de servicio y pescantes 3.34
Escalas reales y prácticas, planchas desembarco 3.35
Toldos, fundas y accesorios de la estiba de respetos 3.36
Las horas de mano de obra se han estimado con la expresión 3.151 de API.
2.4. Maquinaria auxiliar de cubierta
2.4.1. Equipo de gobierno
2.4.1.1. Servomotor
Se ha utilizado la fórmula 3.37 de API, la cual establece el coste del servomotor en
función del par que ejerce sobre el eje del timón.
La cuantía aproximada de horas de mano de obra se estima con la expresión 3.151
de API.
2.4.2. Equipo de fondeo y amarre
2.4.2.1. Molinete
La expresión 3.39 de API estima el coste de adquisición del molinete en función del
diámetro de la cadena en milímetros.
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2.4.2.2. Chigres de maniobra y sus equipos de accionamiento
Se estima su coste unitario en función de la tracción que ejercen de acuerdo con la
fórmula 3.41 de API.
Las horas de montaje de estos equipos pueden calcularse de forma aproximada
con la fórmula 3.153 de API.
2.5. Instalación propulsora
2.5.1. Maquinaria propulsora principal
El motor principal MAN B&W 7S50-ME-B9 tiene un coste aproximado de 5.200.000
€. Las horas mano de obra necesarias para la instalación del motor principal se
obtienen de la expresión 3.154 de API.
2.5.2. Línea de ejes
En este apartado se incluyen los equipos e instalaciones relacionados con el
montaje y funcionamiento de la línea de ejes, para cuya estimación de coste se han
utilizado las siguientes expresiones de la referencia API: 3.44 para el acoplamiento
elástico, 3.47 para los ejes y chumaceras, 3.48 para bocina y cierres, y 3.49 para
freno y torsiómetro.
Las horas de mano de obra se han obtenido de la fórmula 3.155.
2.5.3. Hélice propulsora
El coste de la hélice propulsora de paso no controlable instalada en el buque
proyectado se ha estimado en 210.000 €.
La mano de obra necesaria se ha calculado de acuerdo con la fórmula 3.156 de
API.
2.6. Maquinaria auxiliar
2.6.1. Grupos electrógenos
Se ha obtenido el coste unitario aproximado de cada grupo electrógeno mediante la
expresión 3.50 de API.
La mano de obra correspondiente se calcula con la fórmula 3.157.
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2.6.2. Equipo de circulación, refrigeración y lubricación
Su coste es función directa de la potencia del motor principal según expresa la
fórmula 3.54 de API.
En cuanto a las horas de mano de obra se ha utilizado la expresión 3.158 de la
misma referencia.
2.6.3. Equipos generadores de vapor
El coste aproximado, establecido por la fórmula 3.55 de API, es función del número
y tipo de calderas y de sus características técnicas.
La mano de obra necesaria para su instalación viene dada por la fórmula 3.159 de
API.
2.6.4. Equipos de arranque de motores
Su coste depende del caudal en 3m /h suministrado por los compresores y puede
ser aproximado mediante la expresión 3.56 de API.
Las horas de mano de obra para su instalación se calculan a partir de la fórmula
3.160.
2.6.5. Equipos de manejo de combustible
La fórmula 3.57 de API aproxima su coste en función del número de bombas de
trasiego de combustible y aceite, así como del caudal de cada una de ellas en 3m /h.
Las horas de mano de obra para su instalación se calculan a partir de la fórmula
3.160.
2.6.6. Equipos de purificación
El coste de las separadoras centrífugas de aceite y combustible, junto con los
calentadores asociados, se obtiene de la expresión 3.58.
El coste del equipo de manejo de lodos, trasiegos y derrames se estima en 4.500 €
y el equipo de tratamiento de aditivos para limpieza se estima con la fórmula 3.59.
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La mano de obra para la instalación de todos estos equipos puede aproximarse con
la expresión 3.162.
2.6.7. Equipos auxiliares de casco
En este apartado incluimos las bombas contra incendios, de lastre y de sentinas.
Para obtener su coste aproximado se ha utilizado la fórmula 3.61. Además hay que
considerar las separadoras de sentinas junto con sus bombas y alarmas
correspondientes, coste que se obtiene de la expresión 3.62.
La mano de obra necesaria para su instalación se estima con 3.163.
2.6.8. Equipos sanitarios
La siguiente tabla resume la formulación empleada en el cálculo del coste de cada
elemento:
EQUIPO O INSTALACIÓN Nº DE
EXPRESIÓN
Generador de agua dulce 3.63
Grupos hidróforos 3.64
Planta de tratamiento de aguas negras 3.65
Incinerador de residuos sólidos 3.66
La mano de obra necesaria se ha obtenido con 3.164.
2.6.9. Equipos sanitarios
Esta partida incluye los siguientes elementos:
EQUIPO O INSTALACIÓN Nº DE
EXPRESIÓN
Ventilación de cámara de máquinas 3.67
Equipos de desmontaje de cámara de máquinas 3.68
La mano de obra necesaria se ha obtenido con 3.165.
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2.7. Cargos y respetos
2.7.1. Cargos y respetos no reglamentarios Mientras los cargos y respetos reglamentarios se han incluido en los
correspondientes equipos y ya han sido contabilizados, los no reglamentarios han
sido estimados con la expresión 3.69.
2.7.2. Respetos especiales El coste de la hélice de respeto esta basado en el peso y precio unitario de la de
servicio, al ser ambas casi siempre idénticas. Para el cálculo referente al eje de
cola de respeto utilizamos la expresión 3.70.
Las horas de mano de obra se han obtenido con ayuda de 3.166.
2.8. Instalaciones especiales
2.8.1. Equipos especiales de servicio de la carga
2.8.1.1. Equipos para el manejo de líquidos
Tanto las bombas de descarga instaladas a bordo como las bombas de lavado de
tanques se han calculado con las expresiones 3.82 y 3.83.
El coste aproximado de las bombas y eyectores de agotamiento se ha obtenido con
la fórmula 3.87 y el de la bomba portátil se ha estimado en 15.000 €.
La mano de obra necesaria para la instalación se ha calculado con la expresión
3.173, a lo que hay que añadir 220 horas por cada bomba de achique o eyector
dispuesto a bordo.
2.8.1.2. Equipos de acondicionamiento y limpieza de espacios de carga
Quedan incluidos en este apartado los costes de los equipos de ventilación y
desgasificación portátiles, fórmula 3.88, y los costes de las máquinas de limpieza
tanto fijas como portátiles, fórmulas 3.89 y 3.90.
Las horas de mano de obra necesarias se calculan a partir de 3.174 y 3.175.
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2.8.1.3. Tubería y valvulería de carga
En este tipo de buques el coste de esta partida puede considerarse la tercera parte
del coste de las bombas de descarga, bombas de lavado de tanques y bombas de
agotamiento.
El coste global de la mano de obra se estima en un 17% de los costes antes
mencionados.
2.8.1.4. Instalaciones eléctricas especiales, instrumentación y control
En este tipo de buques el coste de esta partida puede considerarse la tercera parte
del coste de las bombas de descarga, bombas de lavado de tanques y bombas de
agotamiento.
El coste global de la mano de obra puede estimarse en un 7,5% de los costes
totales de los equipos descritos anteriormente.
2.8.2. Instalaciones y equipos de automatización, telecontrol y alarma Los equipos instalados en la cabina y puestos de control tienen un coste que ha
sido estimado con 3.102, mientras que los costes de los dispositivos de
automatización y control reglamentarios han sido calculados con 3.103.
Para los restantes equipos de esta partida instalados a bordo se ha estimado un
coste de 40.000€.
El coste de los equipos suministradores de fluidos de control y accionamiento
hidráulico tienen un coste estimado del 10% de la cuantía total de esta partida.
Toda la mano de obra imputable a equipos de esta partida esta incluida en el coste
de adquisición.
2.8.3. Instalaciones y equipos especiales contra incendios Los costes de las instalaciones contra incendios de carácter estructural se estiman
con 3.109, mientras los referidos a instalaciones fijas dispuestas sobre cubierta y a
instalaciones de rociado de agua son aproximados mediante 3.111 y 3.112.
Los equipos detectores de incendios tienen un coste aproximado dado por la
fórmula 3.144.
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La mano de obra para la instalación de estos equipos se obtiene a partir de las
fórmulas 3.190, 3.191 y 3.193.
2.8.4. Instalaciones y equipos especiales de seguridad. Aquí se engloban los equipos de protección personal y los de detección de gases,
cuyos costes se estiman con las expresiones 3.115 y 3.116. El coste de la planta
de gas inerte se obtiene de la fórmula 3.117.
Respecto a la mano de obra se ha contabilizado solamente la referente a la
instalación de la planta de gas inerte, 3.195, ya que para el resto de elementos este
coste esta incluido en el precio de adquisición.
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3. PRESUPUESTO
C. MATERIAL C. MANO DE
OBRA C. TOTAL CASCO Chapas y perfiles 11269000 4549361 15818361Resto de materiales del casco 6025 67500 73525Timón y accesorios 460572 113150 573722Materiales auxiliares construcción 889456 0 889456Preparación de superficies 1180000 62000 1242000Pintura y control de corrosión 1335819 1141174 2476993
Subtotal casco: 15140872 5933185 21074057EQUIPO Y ARMAMENTO Fondeo, amarre y remolque 329000 35500 364500Medios de salvamento 119500 18150 137650Habilitación de alojamientos 427295 427295 854590Fonda y hotel 41500 72500 114000Acondicionamiento 205421 48500 253921Navegación y comunicaciones 284789 99380 384169Medios contra incendios 5680 30644 36324Instalación eléctrica 538829 1858222 2397051Tubos y tanques no estructurales 292931 1275839 1568770Equipo, armamento e instalaciones 192771 629753 822524
Subtotal equipo y armamento: 2437716 4495783 6933499MAQUINARIA AUXILIAR CUBIERTA Equipo de gobierno 90328 32456 122784Equipo de fondeo y amarre 21084 93487 114571
Subtotal M.A. Cubierta: 111412 125943 237355INSTALACIÓN PROPULSORA Motor propulsor 5200000 78315 5278315Línea de ejes 41566 80385 121951Hélice propulsora y equipo asociado 43975 36751 80726
Subtotal inst. propulsora: 5285541 195451 5480992MAQUINARIA AUXILIAR PROPULSIÓN Grupos electrógenos 1951000 164957 2115957
Subtotal M.A. Propulsión: 1951001 164958 2115959GASTOS VARIOS ASTILLERO 2766867
PRECIO DE CONSTRUCCIÓN DEL BUQUE: 35841860BENEFICIO DEL ASTILLERO (8%): 2867348,8 PRECIO DE MERCADO DEL BUQUE (SIN IVA): 38709208,8 PRECIO DE MERCADO DEL BUQUE (16% IVA): 44902682,21
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Guillermo Murillo Ibáñez
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REFERENCIAS
- “Apuntes de proyectos. Volumen I”. D. Jaime Torroja Menéndez