Introducción a la ingenieria naval cuestionario 2010
Buques tanques
1. INDICE
Capitulo 1: Tanker/Buque Cisterna
• Clasificación
• Diferencias entre buque de carga y petrolero
• Buque cisterna
• Desgasificación de tanques
• Operaciones en un petrolero
• Limpieza de Tanques
• Gas inerte
Capitulo 2: Bulk Carrier/Buque de Carga a Granel
• Bulk Carriers
• Clasificación
• Arquitectura
• Clasificación de la carga
• Operatoria, Procesos y distribución de la carga
• Planificación y Control de las Operaciones de Carga y Descarga
• La mejora de las condiciones de seguridad de la carga
Capitulo 3: CONTAINER SHIP / BUQUE DE CONTENEDORES
• Container Ship
• Diseño de acuerdo a las fuerzas que actúan sobre el buque.
• Trincaje de la carga
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2. Tanker/Buque Cisterna
Diseñado con una sola bahía de carga que incluye un arreglo para uno o más tanques
independientes diseñados específicamente para el traslado de mercancía en forma líquida.
Características Adaptables:
-Carguero de combustible
- Carguero de químicos
- Carguero de combustibles / químicos
- Carguero de gas líquido (usualmente tanques independientes)
- Carguero de gas líquido / químicos
- Otros (carguero de agua, de vino, jugos, etc.)
Su clasificación
Desde el punto de vista de los productos que deben transportar, podemos dividir estos buques
en dos tipos principales: los buques petroleros (cruceros- “Crude oil tanques”) propiamente
dichos y los livianeros (“product Tankers”).
Los primeros transportan petróleo crudo desde la terminal marítima del yacimiento
(prácticamente su lugar de origen) hasta la propia refinería o, por razones logísticas, hasta la
cabecera de un oleoducto. También pueden transportar derivados pesados como por ejemplo
el fuel oil, ya que existe la posibilidad de calefaccionar los.
Los segundos, en su mayoría de porte inferior, transportan básicamente productos refinados
tales como naftas, gasoil, kerosenes, etc. El transporte de estos productos puede ser realizado
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3. en forma simultánea y debidamente segregados. Los buques mas modernos disponen de
bodegas protegidas (“coating”) que preservan aun mas la calida de la carga transportada.
Estos buques livianeros cuentan con la posibilidad de transportar productos “sucios” como el
propio crudo o derivados pesados, aunque se debe tener muy en cuenta que para volver a
transportar productos “limpios”, es necesario realizar una limpieza a fondo de los tanques, lo
que implica costos y tiempo del buque inmovilizado mientras se realiza el acondicionamiento de
sus bodegas. Se trata entonces de una posibilidad poco recomendable.
Realizada esta primera aproximación y desde un punto de vista general, podemos agrupar los
buques petroleros según su capacidad de transporte e idoneidad para cada tráfico:
Coastal Tanker (costero):
• Se trata de buques de hasta 16.500 DWT.
• Por lo general son utilizados en trayectos costeros, cortos y/o cautivos.
• Pueden transportar petróleo crudo o derivado.
General Porpouse Tanker (Multipropósito):
• Desde 16.500 DWT hasta 25.000 DWT.
• Operan en tráficos diversos.
• Transportan petróleo crudo o derivado.
Handy Size Tanker:
• Se trata de módulos de 25.000 hasta 30.000 WDT.
• Ejemplos de áreas de operación son el caribe y la costa de los estados unidos o
puertos del mar Mediterráneo y del Norte de Europa.
• Pueden transportar petróleo crudo o derivado.
Panamax
• Su tonelaje puede variar entre los 55.000 DWT hasta los 80.000 DWT. En otros
términos, poseen una capacidad que oscila entre los 350.000 y los 500.000 barriles de
petróleo.
• Se trata de buques que transportan petróleo crudo aunque también existen tráficos con
cargamentos de derivados livianos.
• En lo que respecta a petróleo crudo, como ejemplo de tráficos clásicos, podemos
mencionar el Caribe, el mar Mediterráneo o el Norte de Europa.
Aframax
• Rango de modulo entre 75.000 DWT y 120.000 DWT, es decir, de 500.000 a 800.000
barriles de petróleo.
• Transportan petróleo crudo.
Suezmax
• Módulos entre 120.000 y 200.000 DWT. Transportan entre 900.000 y 1.200.000 barriles
de petróleo crudo.
V.L.C.C ( Very large Crude Carrier)
• Modulo entre 200.000 DWT hasta 320.000 DWT. Transportan 2.000.000 de barriles.
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4. • Por sus dimensiones se trata de buques que operan por lo general en terminales de
mar adentro.
U.L.C.C ( Ultra Large Crude Carrier)
• Módulos cuyo porte es mayor a los 320.000 DWT, aproximadamente 3.000.000 de
barriles. Se encuentran limitados para operar en aguas restringidas o poco profundas.
• Como en el caso de V.L.C.C son habituales los viajes largos.
Las diferencias básicas entre un buque de carga
corriente y un petrolero son:
• Resistencia estructural: en un buque normal la carga es soportada por las cubiertas
en el espacio de las bodegas; en un petrolero gravita sobre el fondo, forro exterior y
mamparos. Además, en aguas agitadas se producen fuerzas de inercia que actúan
sobre los costados y mamparos. La estructura del petrolero debe de ser más resistente
que otros barcos.
• Estanqueidad al petróleo: los tanques de carga deben ser estancos al petróleo y
sobre todo a los gases producidos por él, que al mezclarse con el aire hacen una
mezcla explosiva. Debe de evitarse que circuitos eléctricos pasen por los tanques o
cámara de bombas.
• Variación del volumen de la carga: la carga aumenta su volumen un 1% por cada
10ºC de incremento de la temperatura. Si el tanque se llena mucho, al calentarse
rebosaría. Y si se llena poco, se tendrá un cargamento móvil que reduce la estabilidad
y el espacio libre se llena de gases explosivos.
• Sistema de bombas de carga y descarga de petróleo: la cámara de bombas suele
estar a popa de los tanques de carga, para trasiego de la misma. Son bombas de gran
capacidad movidas por vapor o motor eléctrico.
• Ventilación: se producen vapores de petróleo en los cóferdams y cámara de bombas,
son más pesados que el aire y es necesario expulsarlos de estos espacios.
Buques Cisterna
El petróleo viaja en estos grandes buques, que permiten almacenar gran cantidad de este
preciado líquido, en tanques. En la parte superior de cada uno de los diferentes depósitos de
petróleo que hay en cada buque se encuentra otro pequeño, que nunca debe estar
completamente lleno y que sirve para facilitar la dilatación del petróleo cuando aumenta la
temperatura.
Los tubos de entrada y de salida del petróleo se encuentran en el fondo de cada depósito y se
cierran mediante válvulas que pueden hacerse funcionar desde cubierta, llenándose o
vaciándose los depósitos, independientemente uno de otro. Para disminuir en lo posible los
peligros de incendios y de explosiones, los depósitos están separados de los demás
compartimentos por medio de dobles paredes entre las cuales se hace circular agua mediante
bombas.
Si en uno de los depósitos ocurre algún desperfecto y sale de él petróleo por una grieta o
agujero, el crudo va a parar al agua de las dobles paredes, asciende por su menor densidad y
sale arriba por una abertura especial. Gracias a esta disposición se hace imposible que el
petróleo vaya a parar a otras partes del buque, especialmente a la sección de máquinas.
En el mundo se han construido buques que pueden contener hasta 15.000 toneladas de
petróleo. Hoy día un petrolero típico tiene las siguientes características generales:
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5. • Una cámara de máquinas completamente a popa y propulsión a motor. En los años 60
y primeros de los 70, existía la tendencia a que los petroleros tuviesen propulsión por
turbinas, por las elevadas potencias requeridas y la necesidad de servicios de vapor.
Tras las crisis del petróleo, por razones de consumo, prácticamente todos los buques
son de motor.
• Toda la zona de carga está ocupada por una serie de tanques, hoy día con doble forro
y normalmente separados por uno o dos mamparos longitudinales y varios
transversales, cuya disposición viene determinada principalmente por la
reglamentación internacional en materia relativa a evitar la contaminación de los mares.
Los tanques disponen del sistema COW (Crude Oil Washing, o lavado de crudo), con el
fin de permitir una limpieza lo más completa posible de los residuos que quedan
adheridos a las paredes. Deben tener también un sistema de inyección de gas inerte
en los tanques, con el fin de prevenir una posible explosión.
• Sobre la cubierta no existen grandes escotillas, sino únicamente pequeñas aberturas o
registros, que permiten el acceso a los tanques para su inspección, así como el
sistema de tuberías que comunica los diferentes tanques entre sí y con las bombas.
Estas, del tipo centrífugo, se disponen casi siempre en una cámara de bombas, situada
inmediatamente a proa de la cámara de máquinas. Si bien la carga suele efectuarse
con elementos de bombeo de tierra, la descarga se hace casi siempre con los medios
del buque.
Características generales que deben cumplir las
nuevas construcciones
Los petroleros de nueva construcción tendrán que llevar protegidos los tanques de carga, con
tanques de lastre o espacios que no sean tanques de carga o combustible. Es decir, contarán
con doble casco. Opcionalmente se podrá plantear el proyecto del buque con cubierta
intermedia.
Los cargamentos de un petrolero se dividen en:
a) pesados o sucios (crudos, asfalto, fuel-oil);
b) ligeros o limpios (gasolinas de automóvil, aviación, etiladas, etc.)
Si se transporta de crudo, fuel-oil y, en general, productos de gran viscosidad, hay que calentar
los tanques para dar fluidez a la carga y facilitar la descarga. El llenado y vaciado se hace por
el fondo.
El lastrado se realizaba llenando con agua los tanques de carga, actualmente en los buques de
nueva construcción llevan tanques de lastre separados.
Como complemento de los tanques de carga están los tanques de decantación Slop destinados
a retener los residuos de las mezclas generadas por el lavado de los tanques con crudo.
Normalmente se dispone de dos, situados a popa de los de carga.
La cámara de bombas de carga está situada a popa de la cántara, las bombas suelen ser
turbobombas accionadas con vapor o bombas accionadas con motor eléctrico.
Si la propulsión es Diesel, se suelen incorporar una o dos calderas de mecheros para alimentar
las turbobombas de carga y calefacción de tanques.
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6. Cuando se vacían los tanques, éstos se llenan con vapores de petróleo y gases explosivos.
Para eliminarlos se emplea el equipo de gas inerte. El gas inerte se obtiene por tratamiento de
los gases de escape de los motores auxiliares, el gas inerte es básicamente CO2.
Lloyd´s Register sugiere las siguientes secciones maestras en el diseño de nuevos petroleros:
Lloyd´s Register sugiere las siguientes secciones maestras en el diseño de
nuevos petroleros
•
Todos llevan doble casco y doble fondo, salvo los que llevan el sistema de cubierta intermedia,
que pueden no llevar doble fondo.
El doble fondo hace que se eleve el centro de gravedad esto ha traído como consecuencia que
se dieran problemas de inestabilidad en el momento de efectuar la carga para los petroleros
doble casco, doble fondo sin mamparo longitudinal.
Desgasificación de tanques
Cuando el buque va a ser sometido a alguna inspección o reparación en sus tanques de carga,
es preciso desgasificar los tanques. Esta operación se lleva a cabo en la estación
desgasificadora y la forma de efectuarla es la siguiente: se vacía el tanque, se inyecta vapor
durante 5 horas con los tanques bien cerrados, luego se abre el tanque, y al liberarse el vapor
arrastra a los gases. Después se llenan los tanques de agua hasta que rebosen por la tapa, el
agua arrastra los gases en grandes burbujas. Más tarde se vacía el tanque y se ventila con aire
durante uno o dos días, hasta que no haya gases y se pueda bajar al tanque con seguridad.
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7. Las operaciones en un buque petrolero
Los petroleros son buques potencialmente peligrosos debido a la carga que llevan y a las
cantidades que transportan. Cada vez que se hunde un petrolero cargado se producen grandes
catástrofes medioambientales.
También, en funcionamiento operativo los petroleros contaminan, por lo que se promovieron
convenios en el ámbito de la IMO (International Maritime Organization) y otros para tratar de
reducir en lo posible la contaminación del medio marino.
Por este motivo, la lucha contra la contaminación condiciona el diseño de las nuevas
construcciones de los buques en general, y de los petroleros en particular, por ser buques
potencialmente de alto riesgo.
La IMO en los años 50 del pasado siglo promulgó el primer convenio internacional para la
prevención de la contaminación del mar por hidrocarburos, que obligó a montar en los buques
separadores de agua-aceites procedentes de las descargas de sentinas.
Uno de los factores primordiales a la hora de poner en circulación uno de estos gigantes, es
haberlo dotado de la mejor tecnología al alcance del astillero que lo fabrica. De hecho, la
Organización Marítima Internacional, OIM, ha adoptado medidas más rigurosas sobre la
construcción de petroleros, incluyéndose la utilización del doble casco y otros métodos
alternativos, así como un programa de sustitución progresiva de los petroleros existentes.
Como todo, incluso esta medida de seguridad del doble casco, no termina con la eventualidad
de que se produzca una de estas catástrofes que tanto daño causan, ya que, como defiende la
organización ecologista Greenpeace, cuando un barco se parte por la mitad, como sucedió con
el buque Mar Egeo, "el petróleo acaba yendo a parar al mar inevitablemente".
Para evitar los desastres ecológicos, entre las medidas que se pretende implantar está la del
sistema de seguridad denominado de casco doble. Este medio consiste en reforzar el casco del
petrolero con una doble capa de acero. Los depósitos están divididos en dos cisternas, con lo
que, tras un posible accidente, el agua del mar entra en los depósitos y la presión hace que el
crudo pase a otros depósitos destinados a ese fin. Aún así, las mareas negras suponen sólo
una parte del problema, ya que se estima que cada año la industria del petróleo vierte al mar
entre tres y cuatro millones de toneladas de crudo en operaciones rutinarias.
A raíz del hundimiento del "Torrey Canyon", el ingeniero francés Jacques Picard ideó un
extraño navío de proa elevada y casco doble, como el de un catamarán, destinado a la lucha
contra las mareas negras. Este navío tiene la misión de desarrollar tres funciones: recoger una
mezcla de la emulsión agua-petróleo, tratar esta mezcla para aumentar el contenido de
petróleo y almacenarlo para destruirlo.
Luego a raíz de la tragedia del "Exxon Valdez", Estados Unidos adoptó esta medida de
seguridad, pero a instancias de japoneses y franceses, se tomó la decisión de adoptar otra
disposición de seguridad, la de la "cubierta a media altura", que garantizaba que gracias a la
presión hidrostática en el interior de los tanques es siempre inferior a la exterior, de tal forma
que, al menos teóricamente, se evita la descarga accidental de petróleo.
Cuando un buque cisterna sufre un accidente y produce una marea negra, no existen
problemas para identificar al causante del desastre ecológico. No sucede lo mismo cuando los
superpetroleros, contraviniendo las normas internacionales, hacen descargas de residuos de
limpieza en medio del mar.
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8. Los buques contaminadores pasarían inadvertidos si no fuera porque científicos del
departamento de investigación y desarrollo de la empresa General Electric han inventado un
procedimiento que permite "marcar" los cargamentos de petróleo que se transportan por vía
marítima, con unas "etiquetas" magnéticas que pueden identificar fácilmente a los
contaminadores de las aguas en rutas internacionales.
Cada vez que un petrolero carga crudo, éste se "marca" con polvo magnético distinto de todos
los demás y sus propiedades se registran en forma de código. Así, en caso de derrame de
petróleo, se analizan las "etiquetas" magnéticas y se identifica rápidamente el buque que lo
vertió. De esta manera, el responsable debe abonar el gasto de la limpieza más una multa. Las
partículas magnéticas empleadas son tan diminutas que sólo pueden verse con potentes
microscopios.
Y es que todas las medidas de seguridad son insuficientes a la hora de evitar las tan temidas
mareas negras, que causan daños que sólo el paso de décadas puede subsanar.
Las mayores mareas negras producidas en los últimos años por grandes petroleros averiados o
hundidos han sido contadas puntualmente por la prensa.
Una de las más espectaculares ha sido la del buque-cisterna estadounidense "Exxon Valdez".
Este petrolero tenía unas medidas de aproximadamente 55 metros de ancho por 320 de largo y
encalló en un arrecife al tratar de evitar chocar con un iceberg, frente al golfo de Alaska. Un
derrame de más de cuarenta millones de litros de crudo produjo una marea negra de unos 250
kilómetros cuadrados, la mayor mancha de petróleo en la historia de Estados Unidos, que
significó una grave amenaza para la vida marina y costera de la zona.
Con anterioridad se registraron mareas negras tan importantes como la producida el 16 de
marzo de 1978 por el petrolero de bandera liberiana "Amoco Cádiz", que encalló en la costa
bretona de Francia y que ocasionó una mancha de petróleo de 250 kilómetros cuadrados. El
buque cisterna transportaba 230.000 toneladas de crudo.
Otra marea importante se produjo con el hundimiento del buque cisterna "Torrey Canyon",
también de bandera liberiana, que se fue a pique, en 1967, con 123.000 toneladas de petróleo.
La contaminación se extendió 18 kilómetros a lo largo de las costas francesa y británicas.
A pesar de la magnitud de estas tragedias, la mayor marea negra de la historia fue la originada
por el abordaje de dos superpetroleros en el Caribe, el "Aegen Captain" y el "Atlantic Empress".
La mancha producida por los casi dos millones de barriles de crudo desparramados tenía una
extensión de cerca de 300 kilómetros cuadrados.
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9. Limpieza de tanques (principio operacional)
El proceso de limpieza de tanques constituía un foco de contaminación en el funcionamiento
operacional del petrolero.
Se ha tratado de minimizar la contaminación adoptando los tanques de lastre segregado y
lavado con crudo, pudiendo hacer de vez en cuando un aclarado con agua salada caliente.
Actualmente en los buques de nueva construcción se emplea el método siguiente:
El buque parte de la terminal de descarga en situación de lastre separado. En una fase
determinada de la travesía se realiza la limpieza de tanques con crudo. Las máquinas para
lavado con crudo, que van fijas en el interior de los tanques de carga, deberán de cubrir con su
acción el total de la superficie interna de los tanques. La mezcla de crudo y residuos se
bombea a los tanques de decantación que, en este caso concreto, hacen de tanques almacén
de residuos. La mezcla resultante se completa con crudo en la terminal de carga, (es decir en
el viaje de carga, los tanques de decantación Slop van con carga también) y se descarga en la
refinería. Este proceso de llenar el tanque de decantación con carga y mezclarla con los
residuos se llama Load on Top (cargar encima). La refinería absorbe sin problemas la pequeña
contaminación arrastrada.
El sistema que se viene empleando en los petroleros anteriores, sin doble casco y con lastre en
los tanques de carga, es el siguiente:
Después de realizar la descarga, y teniendo que realizar el trayecto de vuelta vacíos, es
necesario lastrar el buque. Para ello se llenan algunos tanques de carga con agua del mar
(lastre sucio). En los tanques de carga vacíos se puede efectuar el lavado con agua del mar
caliente. Todos los lavados de los tanques se envían al tanque de residuos a popa (tanque de
decantación o slop tank). En los tanques de lastre sucio el agua salada limpia debajo del crudo
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10. flotante se devuelve directamente al mar y los residuos aceitosos que quedaron en el tanque se
bombean al tanque de residuos. Se llenan ahora con lastre los tanques que se habían lavado
(lastre limpio). Toda el agua contaminada y el crudo se mantienen en el tanque de residuos y
se le da tiempo al crudo para que se separe del agua. Después, el agua bajo el petróleo se
bombea al mar. Ya en puerto, en la terminal de carga, el petróleo se carga encima del petróleo
del tanque de residuos.
Petrolero que utiliza el sistema de limpieza de tanques con agua caliente y sistema
anticontaminación Load on top.
Limpieza de tanques con crudo COW (Crude Oil Washing)
Los petróleos crudos originan una gran cantidad de sedimentos (pueden constituir hasta 0,5%
del total de la carga), formados por arcillas, fangos, láminas de óxido y arena que, junto con las
parafinas, se depositan en toda la estructura del tanque.
Las ventajas del lavado con crudo son:
• Muy escasa contaminación del mar.
• Es un método económico (al descargar la mayor parte de los residuos se reducen
las mermas).
• Operacionalmente más sencillo (el achique de tanques y su apurado final se
efectúa mejor y en menos tiempo al no haber residuos que obstruyan las groeras).
• Material (el equipo empleado en el viaje queda reducido).
• Conservación (disminuye la corrosión al disminuir el empleo de agua salada y el
porcentaje de oxigeno).
En la actualidad, con los buques con tanques de lastre segregados, la contaminación es
prácticamente inexistente al eliminarse las operaciones de enjuague (con agua) para lastre
limpio. Éstas solo se efectuarán en casos excepcionales de inspección o reparación.
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11. Las técnicas del proceso de lavado son dos:
1) Lavado en una etapa; que consiste en lavar el tanque en su totalidad, hasta que quede
limpio, de forma continuada y sin interrupciones. Para ello el tanque debe estar seco, no
permitiéndose acumulaciones de líquido en el plan durante el proceso de lavado.
2) Lavado en dos o más etapas; consiste en efectuar la operación con interrupciones durante
el tiempo que dura la descarga de tanques a limpiar, aprovechando las zonas del mismo que
quedan libres de crudo para efectuar el lavado. Se recomienda la utilización de máquinas
programables, minimizando así los costes.
A continuación se muestra un moderno petrolero de 300.000 toneladas con doble casco, doble
fondo y dos mamparos longitudinales en el espacio de carga. Se puede apreciar el gran
volumen de carga en relación con el espacio de cámara de maquinas. La limpieza de tanques
normalmente es con crudo, aunque existe el equipo necesario para hacerlo con agua de mar.
El espacio del doble casco y doble fondo sirve como tanques de lastre segregado. Los tanques
slop tienen la doble misión de tanque de carga y tanque de decantación, para separar el agua
del petróleo cuando se efectúa el lavado de tanques con agua.
Petrolero de 300.000 t moderno
Las diferencias entre los métodos son:
• El lavado en una etapa no posee interrupciones durante la limpieza, en cambio el lavado en
dos o mas etapas si.
• El tanque debe estar seco por eso se lo vacía constantemente, en cambio en el lavado en
mas etapas se lo vacía una vez se llena el tanque (no es necesario q este seco).
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12. El gas inerte
El gas inerte es un gas o mezcla de gases en la que el contenido de oxígeno es tan bajo que es
imposible la combustión. Este gas se puede obtener de la combustión de una caldera, de la
exhaustación de un motor, desde un generador independiente o desde un tanque de
almacenamiento.
El principal cometido del gas inerte es proporcionar protección contra explosiones en los
tanques al desplazar al aire de los mismos (con su contenido de 21% de oxigeno). El gas inerte
también se utiliza para ventilar tanques de carga y/o evitar condiciones de sobrepresión o
vacío.
Antes de ser distribuido a los tanques, el gas inerte tiene que ser primeramente enfriado y
purificado, ya que hay que eliminar las partículas sólidas y corrosivas como el azufre.
Se dice que un tanque es inerte cuando el contenido de oxígeno de su espacio libre es inferior
al 8%.
En el proceso de descarga, el buque llegará con la planta de gas inerte chequeada y los
tanques inertizados. El suministro de gas inerte se iniciará inmediatamente antes de comenzar
la descarga con objeto de subir la presión en tanques.
En ningún momento se dejará que entre aire en el tanque, para ello siempre se mantendrá una
presión positiva en el tanque. Antes de comenzar la limpieza de tanques se asegurará que el
porcentaje de oxígeno sea inferior al 5%.
Las operaciones de lavado se interrumpirán si falla la planta de gas inerte, si el porcentaje de
oxígeno es superior al 5%, o si la presión en el tanque es inferior a la atmosférica.
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13. Bulk Carrier/Buque de Carga a Granel
Su diseño es de una sola bahía de carga con la intención de poder cargar materiales en bruto,
diseñado con grúas laterales para carga y descarga por medio del mismo barco. Cuenta con
compartimentos separados para diferente tipos de materiales.
Características adaptables
- Bahías de carga a los lados
- Refuerzos para carga pesada (incluido hierro / aluminio)
- Bahías equipadas para el transporte de contenedores y vehículos
- Cubierta superior provista con anclaje para el transporte de bultos
Bulk Carriers
El rango de tamaño de los Bulk Carriers varía desde embarcaciones costeras de pequeñas
dimensiones hasta buques de más de 150.000 DWT, como su nombre lo implica, están
diseñados principalmente para el transporte de cargas a granel. Algunos de estos buques
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14. están diseñados para transportar cargas más especializadas, y rara vez transportan carga a
granel. Otros de estos buques están construidos y equipados para transportar carga a granel
en una sola dirección, y otro tipo de cargas especiales en la pierna de regreso de una ruta
comercial en particular, ejemplos de estos son los car-bulkcarriers los cuales alternan entre
cargas a granel y vehículos.
Los Bulk Carriers son buques razonablemente versátiles y pueden ser adaptados para
cumplir con una diversa variedad de propósitos. En general son buques construidos con una
cubierta única, doble fondo, tanques de lastre laterales, doble o simple forro, con o sin
elementos para la auto descarga, y bodegas estancas de dimensiones muy grandes
equipadas con escotillas.
Clasificación de los buques graneleros (Bulk Carriers)
• Según su porte bruto y tamaño:
Pequeños: menos de 10,000 DWT, esta categoría incluye a los Mini-bulkers, los cuales
pueden transportar desde 500 a 2,500 ton, los mismos poseen una única bodega y
están diseñados para el transporte fluvial principalmente y para poder navegar por
debajo de puentes. Tienen tripulaciones pequeñas, normalmente de 3 a 8 personas
Handysize: 10,000 - 35,000 DWT, normalmente empleados en cargas de propósitos
generales.
Handymax: 35,000 - 65,000 DWT, un buque Handymax típicamente tiene 150-200 m de
eslora, 52,000-58,000 DWT, 5 bodegas y 4 grúas
Panamax: 65,000 - 80,000 DWT, las dimensiones de estos buques están determinadas
por la de las esclusas del Canal de Panamá, 33.53 m de manga, 320.0 m de eslora, y
25.9 m de calado.
Capesize: 80,000 - 200,000 DWT, los mismos son demasiado largas para poder pasar
por los Canales de Suez o Panamá, por ello deben rodear los Cabos de Buena
Esperanza y de Hornos para poder navegar a través de los océanos. Los Capesize
bulkers son de cargas especializadas. Siendo el 93% de sus cargas mineral de hierro y
carbón.
Very Large Bulk Carriers: más de 200,000 DWT
• Según los tipos:
Bulk Carriers Básicos: Poseen de 5 bodegas, para un buque de 35,000 ton a 9 para un
buque de 250,000 ton, cubiertas por prominentes tapas de bodegas. Tienen grúas que
posibilitan la descarga en puertos donde no se halla equipamiento en tierra. Están
diseñados para ser flexibles en cuanto al tipo de carga que transporta
Combinados: Pueden transportar mineral y granel en general al mismo tiempo, y
algunas veces inclusive aceites o combustibles en los tanques laterales. Estos buques
requieren un diseño especial y son muy costosos. Prevalecieron en la década del ‘70,
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15. pero han disminuido considerablemente en número desde los ’90an y las rutas que
efectúan.
Gearless Carriers: Son buques carecientes de grúas. Los mismos dependen
enteramente del equipamiento ubicado en tierra. Usualmente son buques de
dimensiones muy grandes, es por ello que solo pueden operar en los puertos más
grandes y avanzados del mundo.
Self-dischargers (auto-descargantes): Son buques con cintas transportadoras que les
permiten descargar su carga de m
Lakers: (Laguneros) Son buques que operan principalmente en los Grandes Lagos
(USA – Canadá) fácilmente identificables por poseer su superestructura en proa. Debido
a que operan en agua dulce, estos buques sufren muchos menos daños por corrosión.
Manera rápida y eficiente.
BIBO o "Bulk In, Bags Out": Son buques especialmente equipados para proveer el
servicio de colocar en bolsas o sacos la carga cuando la misma es cargada en el buque.
ARQUITECTURA
Diseño:
El diseño de un Bulk Carrier depende principalmente del tipo de carga que el mismo
transportará, y particularmente de la densidad de esa carga. Las densidades para la
carga a granel varían ampliamente, desde 0.6 Ton/m3 para granos livianos a 3 Ton/m3
para mineral de hierro. Por ejemplo, los Ore Carriers están limitados por el factor del
peso total, ya que el mineral tiene una alta densidad; mientras que los Coal Carriers
están limitados por el volumen total, ya que el carbón tiene una densidad más baja por lo
que las bodegas se completan antes de que el buque alcance su máximo calado.
Para un tonelaje dado, el segundo factor que gobierna las dimensiones de un buque, es
el tamaño de los puertos y canales por los cuales navegará.
Con referencia al número de bodegas, las mismas usualmente varían de 5 a 9 y sus
respectivas tapas entre una o dos.
Tapas de Escotilla:
La abertura en la parte superior de una bodega se denomina tapa de escotilla. Para
poder descargar y cargar de manera eficiente las escotillas deben ser amplias, lo cual
conlleva problemas estructurares, los cuales se concentran en los bordes de las
escotillas, es por esto que los mismo deben ser reforzados.
En general las tapas de escotilla cubren entre un 45% a un 60% de la manga de las
bodegas del buque. Las mismas poseen diversos elementos para su apertura. En la
actualidad las tapas de escotilla se accionan mediante sistemas hidráulicos, los cuales
pueden ser operados por una sola persona, o mediante la utilización de alguno de los
sistemas de auto descarga si es que el buque lo posee.
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16. Tipos de tapas de escotilla:
• Auto Roll
• Topsto
• Hydrofold (tambien conocidas como Hydrofold Altas o Bajas, Las Bajas tambien son
conocidas como de "Tipo Mcgregor" por su creador)
• Auto Hatch
• Whip Torq
• Pullpack
OPERATORIA, PROCESOS Y DISTRIBUCION DE LA
CARGA
Limitaciones de Diseño
Todos los buques están diseñados con limitaciones de diseño impuestas sobre su
operatividad para asegurar el mantenimiento de su integridad estructural. Por lo tanto,
exceder esas limitaciones puede resultar en una sobre exigencia a la estructura del buque lo
que puede llevar a una falla catastrófica.
El manual de carga aprobado para el buque provee una descripción de las condiciones
operacionales de carga sobre las cuales se ha basado el diseño de la estructura del casco.
El Instrumento de carga provee los medios para calcular los esfuerzos de corte y los
momentos flexores, en cualquier condición de carga o lastre, y estima estos valores con los
valores límites establecidos por el diseño.
La estructura del buque está diseñada para soportar las cargas estáticas y dinámicas que
podrá experimentar el buque a lo largo de su vida de servicio.
Las cargas que actúan en la estructura del casco de un buque cuando este se halla flotando
en aguas calmas son las denominadas cargas estáticas.
Las mismas son impuestas por:
• Peso propio del buque
• Peso de la carga
• Peso del combustible y otras cargas consumibles
• Peso del lastre
• Presión hidrostática
Las cargas dinámicas son aquellas cuyas cargas adicionales son ejercidas en el casco
del buque a través de la acción de las olas y de los efectos resultantes del propio
movimiento del buque (por ejemplo: fuerzas de aceleración, cabeceo, etc.)
La sobrecarga de una bodega puede aumentar los esfuerzos estáticos en la estructura
del buque y reducir la capacidad de la misma para soportar las cargas dinámicas en
condiciones adversas.
Distribución de la carga a lo largo del buque:
Los Bulk Carriers están diseñados y aprobados para transportar una variedad de cargas.
La distribución a lo largo del buque tiene una influencia directa en los esfuerzos tanto de
torsión como flexor que sufrirá el casco y en los esfuerzos en partes localizadas de la
estructura.
Las distribuciones de carga más comúnmente adoptadas son:
1-Condición de carga en bodegas homogéneas
2-Condición de carga en bodegas alternadas
3-Condición de carga en bodegas en bloque
16
17. 3-Condición de carga en bodegas en partes
1-Condición de carga en Bodegas Homogéneas;
Una condición de carga homogénea se refiera al transporte de carga uniformemente
distribuida en todas las bodegas. Esta distribución, en general, está permitida para todos
los Bulk Carriers y usualmente es adoptada para el transporte de cargas de baja
densidad, tales como el carbón y los granos. Sin embargo, las cargas de alta densidad
pueden llevarse de manera homogénea si así lo permiten las condiciones de diseño del
buque.
2-Condición de carga en Bodegas Alternadas
Las cargas pesadas, tales como el mineral de hierro, usualmente se transportan en
bodegas alternadas. Es común para los Bulk Carriers de grandes dimensiones el estibar
la carga de alta densidad en un número impar de bodegas, con las restantes
permaneciendo vacías. Este tipo de distribución de carga logrará elevar el centro de
gravedad del buque, lo cual aminora el rolido del mismo. Cuando la carga de alta
densidad es estibada en bodegas alternadas, el peso de la carga transportada en cada
bodega es aproximadamente el doble de cuando es transportada en la condición
homogénea. Para soportar la estiba de cargas pesadas en las bodegas, la estructura
locas necesita estar especialmente diseñada y reforzada. Es importante notar que las
bodegas que permanecerán vacías con esta distribución de carga, no han sido
reforzadas para el transporte de cargas pesadas en una condición no homogénea.
Los buques que no se encuentren reconocidos por su sociedad de clasificación para el
transporte de cargas pesadas en bodegas alternadas no deberán adoptar esta
distribución de la carga.
3-Condiciones de carga en Bodegas en Bloque y en Partes:
Una condición de carga en bloque se refiere a la estiba de la carga en bloques de dos o
más bodegas adyacentes. En muchos casos, la carga en bloques de bodegas es
adoptada cuando el buque se halla parcialmente cargado. Las condiciones de carga en
partes y en bloques no son usualmente descriptas en el manual de carga del buque a
menos que estas sean especialmente requeridas para ser consideradas en el diseño del
buque. Cuando se adopta una condición de carga de bodegas en parte, para evitar
sobre esforzar la estructura, es necesario darle una consideración especial al monto de
carga que se transportará en cada bodega
Cuando un buque está parcialmente cargado, la carga transportada es menor que la
capacidad del buque cuando se halla completamente cargado.
El peso de la carga en cada bodega debe ser adecuadamente soportado el empuje
hidrostático que actúa en el fondo del casco. Una reducción en el calado del buque
causaría una reducción en el mencionado empuje. Por lo tanto cuando un buque esta
parcialmente cargado con un calado reducido, puede ser necesario reducir el monto de
carga transportada en cada bodega.
Para permitir que la carga pueda transportarse en bloques, las estructuras de cubierta y
del doble fondo necesitan estar especialmente diseñadas y reforzadas. La carga en
bloques resulta en un mayor esfuerzo de la estructura localizada,
Las condiciones de carga de bodegas en bloque y en partes deberán solo ser adoptadas
en cualquiera de las siguientes situaciones:
• Las distribuciones de carga están descriptas en el manual de carga del buque. En este
caso la estructura del buque ha sido aprobada para transportar carga en una condición
de carga específicamente descripta en el manual y deberá ser adherida.
• El buque está provisto con un set de criterios de carga local, los cuales definen el límite
17
18. máximo de carga.
Información que se debe poseer a bordo como guía
para la carga
Manual de Carga
Es un requerimiento estatutario de la ILLC (International Load Line Convention).
Es un documento esencial para la planificación de las operaciones de carga, estiba y
descarga. Este manual describe:
• Las condiciones de carga en las cuales el diseño del buque esta basado, incluyendo
los limites permitidos para los esfuerzos de corte y los momentos flexores.
• La carga local permitida en la estructura
• Los límites operacionales
El manual de carga de un buque es un documento específico, los datos que en el están
contenidos son solo aplicables para el buque para el cual han sido aprobados.
Instrumento de Carga
El instrumento de carga es una herramienta de cálculo invaluable que asiste al oficial
encargado de la carga en:
• Planificar y controlar las operaciones de carga y lastre.
• Calcular rápidamente las fuerzas de corte y los momentos flexores.
• Identificar que los límites estructurales impuestos no sean excedidos.
Es importante notar que el instrumento de carga no es un substituto para el manual de
carga cuando se planifican o controlan las operaciones de carga.
Un instrumento de carga o una computadora de carga pueden ser tanto un sistema
analógico como digital. Los instrumentos de carga modernos consisten en software
aprobado que se instala en la PC a bordo del buque.
El manual de operaciones es una parte esencial del instrumento de carga, por ello debe
ser siempre llevado a bordo. Los oficiales de cubierta del buque deben estar
familiarizados con la operación del instrumento de carga que se utiliza a bordo.
Publicaciones de la OMI relativas a la carga a granel y a los buques
graneleros que deben ser llevadas a bordo
• BC CODE: Bulk Cargoes Code, es el código de cargas a granel. Las prácticas contenidas
en este código son recomendaciones a los gobiernos, operadores de buques y capitanes.
Su objetivo es alcanzar un método internacional para manejar los peligros que conlleva el
transporte de carga a granel.
El código destaca los peligros asociados con el transporte de ciertos tipos de cargas a
granel; guía en varios procedimientos que deben ser adoptados; aconseja sobre como
manejar estas cargas, determina las características de las propiedades de la carga, etc.
• BLU CODE: Code of Practice for the Safe Loading and Unloading of Bulk Carriers, es un
código para la práctica segura de la carga y descarga de los buques graneleros. Este código
les provee a los capitanes de los Bulk Carriers, a los operadores de las terminales y a otros
interesados en el manejo seguro de las operaciones de carga y descarga de cargas sólidas
a granel.
• GC: International Code for the Safe Carriage of Grain in Bulk, es un código para el
transporte seguro de granos a granel. Este código esta diseñado para prevenir que las
cualidades particulares del grano amenacen la estabilidad de los buques cuando el mismo
es transportado a granel.
18
19. Clasificación de la carga a granel
Se denomina carga a granel a la carga que al momento de embarcarse no se halla
envasada y que es de la misma o de similar tipo o naturaleza, es decir, homogénea. Este
tipo de carga usualmente es vertida, mediante diferentes elementos de estiba en las
bodegas, lo cual es muy ventajoso ya que no hay costos adicionales de embalaje y la carga/
descarga se acelera de manera relativamente considerable. Éste tipo de carga se clasifica
en líquida y sólida o seca.
Sólida o seca:
Carbón
Granos (maíz, arroz, sorgo, soja, trigo, etc.)
Mineral de hierro (minerales, ferroaleaciones, escoria, etc.)
Bauxita
Chips de madera
Cemento
Químicos (fertilizantes, pallets, resinas, fibras sintéticas, gránulos plásticos, etc.)
Comestibles secos (para animales o humanos, azúcar, maní, pallets de alfalfa, harina, etc.)
Productos mineros (arena, cobre, sal, grava, etc.)
Liquida:
Crudos
Gas natural Licuado (LNG)
Gasolinas
Químicos
Comestibles líquidos (aceite vegetal, jugos de frutas, etc.)
Planificación y Control de las Operaciones de Carga y
Descarga
Preparación de las Operaciones de Carga
Información sobe la Carga y el Puerto
Para hacer posible el planeamiento de la estiba de la carga, de las secuencias de carga
y descarga, la Terminal de carga deberá proveer con antelación al buque con la
siguiente información:
• Características de la carga: factor de estiba, ángulo de reposo, montos y propiedades
especiales.
• Disponibilidad de requerimientos especiales para la secuenciación de las operaciones
de carga.
• Características del equipamiento para carga o descarga, así como el número de
cargadores que se emplearan, sus rangos de movimiento y las tasas nominales y
máximas de carga.
• Profundidad mínima de la dársena o muelle y de los canales de acceso.
• Densidad del agua en la dársena o muelle.
• Restricciones de calado aéreo para operar en la misma.
• Calado máximo y mínimo para maniobrar de manera segura permitido por la autoridad
19
20. portuaria.
• El monto de la carga remanente en las cintas transportadoras que será cargado a
bordo luego de que se halla efectuado una señal de parada por el buque.
• Requerimientos de la Terminal para procedimientos de alije, deslastre, etc.
El ajuste de la carga es un requerimiento para muchas de ellas, especialmente cuando
existe el riesgo de que la misma se desplace o licue.
El capitán del buque debe estar conciente de los efectos dañinos de la corrosión y de las
altas temperaturas en las cargas, como así también de cualquier otro requerimiento que
el tipo de carga disponga.
Concepción de un Plan de Carga/Descarga
• La cantidad y tipo de carga que será transportada y el viaje proyectado serán los
factores que establecerán el plan de carga. El oficial a cargo consultará el manual e
instrumento de carga para concretar una distribución apropiada de la carga,
satisfaciendo los límites impuestos para la carga estructural.
Existen dos etapas en el desarrollo de un plan seguro de carga/descarga:
• Etapa 1: establecido el viaje que se efectuará, la cantidad de carga y/o el agua de
lastre que será transportada y dados los límites estructurales y operacionales, se
establecerá una condición segura de partida, conocida como el Plan de Carga.
• Etapa 2: establecidas las condiciones del buque al momento de su arribo y conociendo
las de su partida que deberán ser alcanzadas, se concebirá un plan seguro de carga o
descarga que satisfaga los limites estructurales y operacionales impuestos.
Problemas Potenciales
• Desviación de los límites de carga dados por el manual de carga.
• Carga en condiciones de aguas poco profundas
• Altas tasas de carga
Distribución Asimétrica de la Carga y del Lastre
Se recomienda que la carga de alta densidad sea estibada uniformemente a lo largo del
espacio de carga y que sea nivelada para disminuir el riesgo de daños a la estructura en
condiciones adversas de navegación.
La distribución de la carga en una bodega, y la del agua de lastre, tienen una importante
influencia en los esfuerzos resultantes en la estructura del casco. El doble fondo y la
estructura de la cubierta están diseñados en base a un ajuste de la carga de manera
simétrica en el espacio de la bodega.
Cuando una carga pesada es vertida en un espacio el final de una bodega de carga, la
presión lateral de la carga actuará sobre el mamparo, resultando en grandes presiones
que deberá soportar el mismo.
Distribución asimétrica de la carga en una bodega:
Cuando el mismo patrón de carga es adoptado para la bodega adyacente, la presión
lateral que actúa sobre el mamparo se deberá cancelar en su mayoría. Sin embargo, en
esta situación, una proporción mayor de las fuerzas verticales en el doble fondo es
transferida al mamparo estanco entre las dos bodegas, lo cual podría ocasionar
torsiones en la estructura del mismo.
20
21. La carga siempre deberá se estibada de manera simétrica en dirección longitudinal.
Distribución asimétrica longitudinal de la carga en dos bodegas
adyacentes
Estibar la carga de manera asimétrica sobre la línea central del buque induce cargas de
torsión a la estructura, lo cual puede generar torsiones en el caso.
Distribución asimétrica transversal de la carga en una bodega
• El agua de lastre deberá transportarse siempre de manera simétrica en los tanques de
babor y estribor con niveles iguales de llenado.
• El lastre y deslastre de los tanques de ambas bandas deberá efectuarse de manera
simultánea para que la cantidad de agua restante en cada tanque corresponda con la de
su par opuesto.
• La distribución asimétrica del agua de lastre induce efectos de torsión, los cuales
puede ocasionar torceduras en la estructura del casco.
Elementos Empleados en la Carga/Descarga
Para realizar las tareas de carga se pueden emplear diversos medios, dependiendo del
tipo de carga y del equipamiento del cual dispone el buque y la terminal.
Algunas de las maquinarias empleadas son:
• Cintas transportadoras
• Grúas con cuchara o pulpo
• Succionadoras
• Tubos sinfín
• Topadoras (Dozer)
Algunos de los elementos empleados son:
• Barcazas para alije o trasbordo
• Paleo
• Limpieza
Cintas transportadoras
Las cintas transportadoras ofrecen un método muy eficiente de carga. El mismo es muy
rápido con tasas de carga que pueden variar de 100 a 700 Ton/h, aunque hoy en día los
puertos mas avanzados del mundo ofrecen tasas de 16000 Ton/h. Sin embargo, hay un
peligro con las cintas: los procesos de encendido y apagado son complejos y requieren
tiempo para poder llevarlos a cabo.
Grúas con cuchara o pulpo
Las grúas representan el método más tradicional de carga y descarga. Las mismas
pueden alcanzar tasas de 1000 Ton/h. La tasa de descarga de una grúa se ve limitada
por la capacidad de su cuchara, normalmente de 6 a 40 Ton y por la velocidad con la
cual la grúa puede tomar la carga, depositarla en la terminal y regresar para tomar la
21
22. próxima. En el caso de grúas pórtico esta tarea demanda unos 50 segundos.
Succionadoras
Las succionadoras o descargadores neumáticos operan en la bodega del barco
succionando los productos en una tubería vertical de tipo telescópica lo que permite
hacer variar su altura. Una suficiente turbulencia provocada por el sistema de aspiración
permitirá colocar en movimiento los productos hacia arriba
Tubos sinfín
Son empleados principalmente para la carga de granos (aunque también se emplea en
cemento) desde silos hacia el buque.
Topadoras (Dozers)
Se denomina topadora o dozer a una máquina utilizada en para el movimiento de áridos
o granos. La hoja es de chapa de acero reforzada con nervios.
Hay dos tipos:
• Bulldozer: cuya hoja de empuje frontal está fija al chasis del tractor mediante unos
largueros y unos cilindros hidráulicos, quedando esta perpendicular al movimiento de la
máquina. Los movimientos de la hoja son por tanto de tilt (inclinación lateral) y pitch
(inclinación con respecto al eje vertical).
• Angledozer: cuya hoja es más larga y baja y al no quedar fijada al chasis posee un
movimiento extra con lo que se puede colocar la hoja en ángulo con respecto a la
dirección de movimiento de trabajo
Barcazas
Empleadas para acercar o retirar carga de un buque, se las utiliza en operaciones de top
off, alije o trasbordo.
Buques auto descargantes (self discharging vessels)
En este tipo de buques la carga es descargada mediante el empleo de cintas
transportadoras, para ello el fondo de las bodegas tiene forma de tolva para facilitar el
flujo de la carga. La carga cae a un túnel donde se halla una cinta transportadora que la
transporta hasta la cubierta donde otra cinta la envía al muelle.
Paleo
Una vez que se ha removido la mayor parte de la carga de la bodega y que se han
empleado las topadoras para agrupar la carga para que la grúa la pueda remover,
quedan remanentes de la carga que los mencionados elementos no pueden extraer, es
por ello que se procede a efectuar un paleo o barrido, lo cual consiste en agrupar los
remanentes menores de la misma.
22
23. La mejora de las condiciones de seguridad de la carga
Las cargas de grano tienden a contraerse en el transcurso de un viaje debido a que el aire que
hay entre los granos es expulsado cuando éstos se asientan (este fenómeno se denomina
"asentamiento"). Se forma entonces un vacío entre la parte superior de la carga y la tapa de
escotilla. Esto hace que la carga se mueva de lado a lado con el balance y cabeceo del buque.
Este movimiento puede provocar que el buque escore, y aunque inicialmente el buque tienda a
corregir naturalmente este movimiento, la escora puede hacerse más pronunciada. En el peor
de los casos el buque puede zozobrar.
En 1991 la OMI decidió revisar el capítulo VI del Convenio SOLAS y aprovechar la ocasión
para reescribirlo por completo.
Los códigos que contienen las disposiciones más importantes para la seguridad de los
graneleros son:
• el Código de Cargas a Granel revisado
• nuevo código de aplicación obligatoria: el Código internacional para el transporte sin riesgos
de grano a granel (Código Internacional para el Transporte de Grano).
Al igual que las primeras reglas sobre el transporte de grano, el Código está elaborado para
evitar que determinadas características del grano, cuando éste se transporta a granel,
constituyan un peligro para la estabilidad de los buques. El Código es aplicable a todos los
buques que transportan grano a granel, incluidos los existentes y los de arqueo bruto inferior a
500 toneladas.
La mejora de la seguridad estructural del buque
Las medidas tomadas por la OMI contribuyeron indudablemente a resolver muchos de los
problemas relacionados con el transporte de carga a granel, tales como el corrimiento de carga
y la consiguiente pérdida de estabilidad del buque.
Cada vez se fue haciendo más evidente que muchos de los graneleros hundidos, entre 1990 y
1991, algunos sin dejar rastro, padecían graves deficiencias estructurales. En algunos casos
los buques se habían partido en dos como un lapicero. ¿Qué había fallado? ¿Qué soluciones
podían tomarse para corregir este problema?
Lo que falló
Pese a ser muchas y diversas las causas de lo acontecido, los análisis realizados durante los
últimos años sobre los graneleros nos han permitido extraer algunas conclusiones.
• importancia de la edad:
No hay duda de que existe un vínculo claro entre los accidentes y la edad de los graneleros. Es
que la edad media de los graneleros ha ido aumentando a un ritmo constante. En 1980 ésta era
inferior a nueve años mientras que en 1995 era superior a 14. La razón de ese aumento es
principalmente económica. Durante todo este periodo de tiempo ha habido un excedente de
buques y las tarifas de flete se han mantenido por lo general bajas. Ello ha supuesto un freno a
la construcción de nuevos buques y ha hecho que los propietarios y constructores de buques
se hayan entregado a la labor de buscar otros medios de reducir costos.
Esta tendencia contiene un riesgo potencial importante. En julio de 1995 Lloyd´s Register
publicó un estudio sobre la seguridad de los graneleros (titulada Bulk carriers-an Update) en el
cual se afirmaba que "históricamente, la edad crítica para que un granelero sufra un accidente
se sitúa entre los 14 y los 18 años.
• La corrosión y la fatiga
La razón fundamental de que la edad de un buque sea un factor tan decisivo en el nivel de
siniestralidad de los buques reside en el hecho de que la corrosión y la fatiga general se
incrementan al aumentar la edad del buque. Esto se debe en parte a los esfuerzos a los que
está sometido el buque en sus operaciones habituales y como consecuencia de la
manipulación de la carga, el clima y las olas, y también al efecto del agua del mar sobre el
23
24. acero.
La corrosión puede constituir un serio problema para cualquier estructura de metal que esté
expuesta a los elementos, pero para un buque puede ser fatal. Hay muchas más posibilidades
de que la corrosión afecte a una zona más amplia y actúe de un modo más rápido en un buque
que en otras estructuras sencillamente por el hecho de que éste está continuamente en
contacto con el agua, generalmente salada. La corrosión también puede ser más rápida debido
al efecto de algunas cargas, especialmente aquellas que se transportan a granel. Por ejemplo,
la humedad de algunas cargas a granel puede afectar al grado de humedad de algunas
bodegas de carga. Puede incluso llegar a formarse ácido sulfúrico por la combinación de
residuos de azufre (procedentes del carbón) y agua resultante de la condensación.
Hay distintas maneras de evitar la corrosión, o al menos, de evitar que ésta se convierta en un
problema. Los tanques se pueden pintar con revestimientos especiales y lavarse con cuidado.
Sobre todo, hay que controlar continuamente las señales de corrosión o de fatiga que puedan
aparecer en el casco y otras estructuras del buque.
• Factores operativos
El informe de Lloyd’s Register aducía que los fallos estructurales se debían a una combinación
de factores, entre los que figuraban la corrosión, pero también los daños físicos que se
producían durante las operaciones.
Los graneleros están proyectados para resistir la mar encrespada. Las inmensas estructuras de
los buques de mayor tamaño se curvan con la acción del mar. Cuando el centro del casco está
más alto que la proa y la popa la acción producida se conoce como "quebranto", lo contrario se
denomina "arrufo".
En el punto de destino pueden surgir otros problemas. Durante la descarga siempre existe el
peligro de dañar involuntariamente el casco, especialmente si éste adolece de corrosión o
fatiga.
• Una cuestión de actitud
Un estudio del Lloyd´s Register descubrió que "las averías operativas se aceptan como algo
normal por los armadores de graneleros y mineraleros-graneleros-petroleros, y además existe
poca conciencia de la importancia de esas averías y las consecuencias que éstas pueden tener
para la capacidad operativa del buque en condiciones adversas".
• Acero de gran resistencia a la tracción
Los buques más recientes no son inmunes a los efectos del abandono y de la corrosión y
existen incluso pruebas de que los cambios en el acero utilizado en buques relativamente
recientes podrían plantear problemas más graves que los que ha habido con proyectos
anteriores.
La mayoría de los buques explotados en la actualidad son de acero suave. Pero desde
principios de los años ochenta se ha incrementado el uso de acero de gran resistencia a la
tracción, especialmente en la construcción de graneleros.
Uno de los problemas es que este acero se oxida casi tan rápidamente como el acero suave.
Debido a que las planchas son más finas que las de acero suave, hay más posibilidades de
que la corrosión alcance un punto de peligro más rápidamente. Otro problema es que los
buques construidos con este acero son más susceptibles de padecer problemas estructurales
debido al modo en que se transmite la carga a través de los componentes estructurales del
buque y a la interdependencia de la reacción de las estructuras.
• Cargas segregadas
• Apartada: efectivamente segregada de manera tal que los materiales incompatibles no
puedan interactuar de manera peligrosa en caso de accidente, pero puede ser transportada en
la misma bodega o compartimiento o en cubierta proveyéndola de una separación horizontal
mínima de 3 metros, proyectada verticalmente.
• Separada: pueden cargarse en la misma bodega en el caso de que ésta posea un
24
25. entrepuente (resistente al fuego y al pasaje de líquidos).
• Separada por un compartimiento completo o bodega: significa que puede tener tanto
separación horizontal o vertical. Si los entrepuentes no son resistentes al fuego o al líquido,
solo puede haber separación longitudinal.
• Separada longitudinalmente por un compartimiento intermedio o bodega: la separación
vertical no está permitida.
CONTAINER SHIP / BUQUE DE CONTENEDORES
Diseñado con una sola cubierta y bahía de carga que incluye arreglos especiales con
divisiones de celdas para el transporte de contenedores.
Características adaptables
- Cubiertas sin apertura o escotillas superiores
- Bahía adicional de carga para el traslado de carga seca o líquida
- Puntos específicos para contenedores eléctricos de refrigeración
- Bahía de carga totalmente refrigerada para el transporte de perecederos.
Container Ship
25
26. Los portacontenedores son los barcos encargados de transportar los contenedores
estandarizados y se utilizan para transportar todo tipo de mercancías en todo el mundo.Los
buques portacontenedores suelen estar equipados únicamente con motores diésel y una
tripulación que puede variar de 20 a 40 personas. El alojamiento de la tripulación y el puente de
mando están situados en unos emplazamientos que forman la "torre", ubicada normalmente en
la popa del buque (en algunos casos algo más avanzada) por encima de la sala de máquinas.
Establecer que estos buques son los más específicos que hay es una premisa falsa, ya que, si
bien si que cargan contenedores de forma exclusiva, la variabilidad de estos es tan grande que
lo transportado ofrece varias posibilidades con una misma estructura morfológica del buque.
Actualmente diferenciamos los tipos de buque porta contenedores según su tamaño y su
capacidad de transporte (número total de TEUs). El tamaño y su capacidad de transporte es lo
que los clasificará como “idóneos” para unas rutas u otras.
Si clasificamos los buques porta contenedores según las rutas realizadas tenemos:
• Buque Transoceánico: son los más grandes llegando a los 14500 TEU. Para que su
explotación resulte beneficiosa hay que minimizar las escalas, llegando a hacer 2 o 3 en
una circunvalación. Aproximadamente tienen que descargar entre el 50-60% de su carga
total para que una escala resulte rentable.
• Buque Oceánico realiza tráficos de media larga distancia sin llegar a circunvalaciones. Los
porta contenedores con capacidades entre los 4.000 y los 8.000 TEUs son bien
considerados para este tipo de rutas. A menudo este tipo de buques también son utilizados
en rutas transoceánicas.
• Buque Feeder: El término feeder proviene del inglés y significa literalmente “alimentador”.
Esto es, un buque que “alimenta” los puertos Hub donde escalan buques transoceánicos y
oceánicos. Sólo los buques más pequeños pueden conectar los grandes puertos Hub con
puertos más pequeños de la zona geográfica, donde no caben los buques transoceánicos.
Es por esto que estos buques van desde los pocos centenares de TEUs hasta los
3.000/4.000 TEUs.
Diseño del buque de acuerdo a las fuerzas que actúan sobre el buque
Cargas Estáticas:
Para el cálculo de las cargas estáticas locales deberán tenerse en cuenta los siguientes
supuestos de carga. En ellos se contemplan diferentes condiciones de carga del buque en
función del peso de los contenedores (pesados o ligeros) la sección del buque en que se carga
(proa, centro o popa) y la sección del buque que se lastra (proa, centro o popa):
Carga Ligera: máximo 7 tm/TEU.
Carga Pesada: máximo 14 tm/TEU.
Lastre: gravedad específica 1.025
Cargas debidas a los Contenedores:
Para el diseño y evaluación de la estructura del casco, deberán considerarse las siguientes
cargas debido a los contenedores cargados:
• Peso estático.
• Fuerzas dinámicas debidas al cabeceo y balance del buque.
• Fuerzas internas debido a la aceleración.
Para el diseño y evaluación de la estructura del casco, todos los contenedores se considerarán
estibados en bloque en bodega y sobre cubierta. Todos los contenedores en bodega se
considerarán estibados y retenidos mediante las guías de las celdas. Las cargas debidas a la
26
27. estiba de los contenedores sobre cubierta deberán aplicarse a las brazolas de las escotillas, o
las estructuras de soporte que corresponda.
Cargas Locales para el Diseño de las Estructuras de Soporte:
En la determinación del escantillonado requerido para las principales estructuras de soporte,
como las vagras, varengas, bulárcamas etc., las cargas nominales inducidas por las presiones
externas, los tanques de lastre y la distribución de la carga deberán considerarse en la peor
condición. En general se tendrán en cuenta dos casos para la determinación de los efectos de
los componentes de las cargas dinámicas:
• Máxima carga interna o presión para una bodega completamente cargada, cuando la
bodega adyacente esté vacía y con mínima presión exterior.
• Bodega de carga vacía con las bodegas adyacentes a proa y popa completamente
cargadas y máxima presión externa.
Presiones por Impacto sobre Fondo:
Par los buques porta-contenedores, se tendrán en cuenta las cargas por impacto sobre el fondo
del buque en las situaciones de navegación en lastre con temporal, para garantizar la
resistencia de la plancha en la zona situada más allá de 0.4L (desde la mitad de la eslora)
hacia la proa, así como los refuerzos asociados.
Vibraciones:
Además de las vibraciones sobre el casco debidas a los impactos del fondo y la región de proa,
se examinarán las vibraciones producidas por el sistema de propulsión y las olas generadas,
sobre la estructura del casco.
Cargas por Hielos:
Para los buques orientados a prestar servicios especiales, como la navegación en zonas
especialmente frías, se deberá tener en cuenta la acción de las cargas generadas por el hielo
sobre la resistencia de la estructura del buque. Los límites para las cargas debidas al hielo
deberán ser analizados por el diseñador.
Cargas Accidentales:
Los efectos de posibles cargas accidentales sobre los sistemas de refuerzos en el diseño de
los principales elementos de soporte del costado y el fondo de la estructura del casco tendrán
se ser considerados. Para este propósito se aplicarán las magnitudes nominales de las cargas
accidentales tenidas en cuenta para los casos de colisión o varada tal como constan en la
“Guide for Assessing Hull-Girder Residual Strength” de la ABS, así como las presiones en
condición de inundación sobre los mamparos estancos.
Trincaje de la Carga
Los barcos-portacontenedores en sus bodegas tienen una estructura celular constituidas por
angulares que sirven de guías, entre las cuales se apilan y quedan trincados los contenedores.
En la cubierta, llevan anclajes para la sujeción de la primera tongada de contenedores, y las
estibadas posteriormente se trincan utilizando para tal fin barras, cadenas o cables con
tensores. Una serie de accesorios (tochos) mantienen los contenedores firmemente unidos
entre sí y son complemento indispensable de todo sistema de trincaje.
No toda la carga necesariamente debe ser trincada. Frecuentemente, la mejor manera de
estibar la carga es estibar una unidad de carga muy cerca de la otra, de modo que se apoyen
entre sí.
27
28. Las operaciones de trinca y sujeción son un asunto de conocimientos y experiencia y
normalmente las realizan personal del terminal o aparejadores especializados. Los datos
necesarios para poder realizar dicha operación son:
• Principio de dimensiones de masa en toneladas métricas.
• Ubicación del centro de gravedad, área de empaque y precauciones especiales de
empaque.
• Los puntos de levante o posiciones del equipamiento de eslinga, si alguno viene con la
carga, deben ser completados con pruebas de certificación.
• Distribución de Sujeción a bordo de la nave.
Cómo hemos indicado el trincaje de la carga la realizan especialistas porque tienen que tener
en cuenta las fuerzas que actúan durante un viaje en barco y son :
• Rotatorio: Balanceo, Cabeceo, Arrufadura / Viraje
• Movimientos lineales: Balanceo, Oleadas, movimientos de sube y baja
Los cálculos para asegurar la carga están contenidos en el “Código OMI sobre Práctica Segura
para la Estiba y Sujeción de la Carga”.
Existen barcos que sus bodegas no tienen escotillas, las guías de las bodegas se prolongan
sobre cubierta.
En otros buques las guías las tienen también en cubierta. Todo este esfuerzo en colocar guías
tanto en bodega como en cubierta, son formulas para ahorrar tiempo y costes de la recogida de
los contenedores del barco o trincado.
28
