Buque palangrero congelador de 180 m3

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

PROYECTO FIN DE CARRERA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA

TÍTULO:

BUQUE PALANGRERO CONGELADOR DE 180 m

³

TITULACIÓN:

INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA

AUTOR: DANIEL PIÑEIRO ARAGUNDE

TUTOR: JAVIER LÓPEZ SAN ROMÁN

FECHA: SEPTIEMBRE 2015

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SEPTIEMBRE 2015 ÍNDICE GENERAL 1

ÍNDICE GENERAL

 MEMORIA

 CUADERNO 0 – ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO

 CUADERNO 1 – DIMENSIONAMIENTO

 CUADERNO 2 – FORMAS DEL BUQUE

 CUADERNO 3 – PESOS Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE EN ROSCA

 CUADERNO 4 – ARQUITECTURA NAVAL

 CUADERNO 5 – CONDICIONES DE CARGA

 CUADERNO 6 – DISPOSICIÓN GENERAL

 CUADERNO 7 – PREDICCIÓN DE POTENICA Y DISEÑO DE PROPULSORES

 CUADERNO 8 – ESCANTILLONADO DE LA CUADERNA MAESTRA

 CUADERNO 9 – FRANCOBORDO Y ARQUEO

 CUADERNO 10 – PLANTA PROPULSORA Y CÁMARA DE MÁQUINAS

 CUADERNO 11 – EQUIPOS Y SERVICIOS

 CUADERNO 12 – PLANTA ELÉCTRICA

 CUADERNO 13 - PRESUPUESTO

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MEMORIA

PETICIONARIO:

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA

FECHA:

SEPTIEMBRE 2015

AUTOR:

DANIEL PIÑEIRO ARAGUNDE

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SEPTIEMBRE 2015 MEMORIA 1

ÍNDICE MEMORIA

0. INTRODUCCIÓN ... 2

1. ESPECIFICACIÓN ... 2

2. ALCANCE ... 3

3. NORMAS Y REFERENCIAS ... 4

3.1 Disposiciones legales y normas aplicadas ... 4

3.2 Bibliografía ... 5

3.3 Programas de cálculo ... 6

4. DEFINICIONES Y ABREVIATURAS ... 6

6. ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES ... 6

7. RESULTADOS FINALES Y CONCLUSIONES ... 7

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0. INTRODUCCIÓN

Se presenta a continuación el Proyecto Final de Carrera “Buque palangrero congelador de 180 m³” realizado para su presentación en Septiembre de 2015.

Para una mejor organización se divide el Proyecto, como es habitual, en varios cuadernos o bloques temáticos. Dentro de cada cuaderno se describen los diferentes puntos a desarrollar y al final se incluye un apartado de anexos, si procede, donde se incluyen planos, información complementaria, especificaciones de productos u otros cálculos que por su tamaño o detalle mejoran la lectura aquí colocados y aclaran los puntos desarrollados.

1. ESPECIFICACIÓN

 TIPO DE BUQUE: Buque pesquero palangrero congelador

 CLASIFICACIÓN, COTA y REGLAMENTOS DE APLICACIÓN: Bureau Veritas. Torremolinos.

 CAPACIDAD DE CARGA: 180 m³

 VELOCIDAD y AUTONOMÍA: 12 nudos en condiciones de servicio. Se considerará un 85 % de régimen de servicio y un 15% de margen de mar.

40 días de autonomía.

 SISTEMAS Y EQUIPOS DE CARGA Y DESCARGA: Dos túneles de congelación de 2 Tn cada uno.

 PROPULSIÓN: Un motor diesel de 4 tiempos acoplado a una hélice de paso controlable.

 TRIPULACIÓN Y PASAJE: 12 personas en camarotes individuales/dobles.

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 OTROS EQUlPOS E INSTALACIONES: Los habituales en este tipo de buques.

2. ALCANCE

Nuestro proyecto tiene por misión la definición y realización de diversos cálculos que se presentan a la hora de diseñar un buque y que se pueden englobar en lo que denominamos anteproyecto del buque. Estos cálculos se agrupan en los siguientes cuadernos:

 CUADERNO 1 – DIMENSIONAMIENTO

 CUADERNO 2 – FORMAS DEL BUQUE

 CUADERNO 3 – PESOS Y CENTRO DE GRAVEDAD DEL BUQUE EN ROSCA

 CUADERNO 4 – ARQUITECTURA NAVAL

 CUADERNO 5 – CONDICIONES DE CARGA

 CUADERNO 6 – DISPOSICIÓN GENERAL

 CUADERNO 7 – PREDICCIÓN DE POTENICA Y DISEÑO DE PROPULSORES

 CUADERNO 8 – ESCANTILLONADO DE LA CUADERNA MAESTRA

 CUADERNO 9 – FRANCOBORDO Y ARQUEO

 CUADERNO 10 – PLANTA PROPULSORA Y CÁMARA DE MÁQUINAS

 CUADERNO 11 – EQUIPOS Y SERVICIOS

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 CUADERNO 12 – PLANTA ELÉCTRICA

 CUADERNO 13 - PRESUPUESTO

Además se realizará un breve estudio del buque palangrero, dónde se describen este tipo de buques, el arte utilizada y las nuevas tendencias.

3. NORMAS Y REFERENCIAS

3.1 Disposiciones legales y normas aplicadas

En cada cuaderno se presentan las normas aplicadas, no obstante las exponemos aquí las más importantes:

- Reglamento del Bureau Veritas (Sociedad por la que vamos a clasificar el buque)

- Resolución A 749, OMI

- Convenio Torremolinos

- Convenio SOLAS

- Convenio Internacional sobre líneas de carga

- Convenio Marpol

- Convenio Internacional sobre Arqueo de buques

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3.2 Bibliografía

- Fishing Boats of the World 2, FAO 1960

- Fundamentos de pesca, Luis Santos Rodríguez; José Fernando Nuñez 1944.Fondo editorial de Ingeniería Naval.

- Buques de pesca, D. Jesús Victoria Meizoso. Servicio publicaciones UDC

- Proyecto de buques y artefactos, D. Fernando Junco Ocampo

- Proyecto de buque pesqueros, J.J. Gravalos

- La hidrodinámica del buque de pesca, Aláez Zazurca, José

- Nuevas tendencias en el proyecto de buques pesqueros, El Pardo (C.E.H)

- Apuntes sobre buques pesqueros

- Cálculo de Estructuras Marinas I, II, Carlos Otero Rivera

- Estática del buque, José María de Juan Aguado

- Dinámica del buque, José María de Juan Aguado

- Apuntes sobre buques pesqueros, José Fernando Núñez Basáñez

- Proyecto Básico del Buque Mercante, Ricardo Alvariño Castro; Juan Jose Azpíroz; Manuel Meizoso Fernandez

- Electricidad aplicada al buque, Baquerizo Pardo Manuel

- Predicción de potencia y optimización del bulbo de proa en pesqueros, García Gómez Amadeo.

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- Basic Principles of Ship Propulsion, Man Diesel & Turbo

3.3 Programas de cálculo

- Maxsurf Pro version 17

- Hullspeed v. 17

- Hydromax v.17

- Microsoft Excel 2010

- PropCad 2005

- NavCad 2005

- Rhinoceros 4.0

- Solidworks 2013

- Autocad 2012

4. DEFINICIONES Y ABREVIATURAS

Las definiciones y abreviaturas se señalizan pertinentemente al escribirlas por primera vez.

6. ANÁLISIS DE LAS SOLUCIONES

Para mayor comodidad se presentan las soluciones estudiadas y adoptadas en cada cuaderno separadamente con la intención de facilitar la lectura como hemos dicho anteriormente.

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7. RESULTADOS FINALES Y CONCLUSIONES

A la hora de la realización del proyecto se nos presentaron problemas de muy diversa índole que se intentaron afrontar con los conocimientos adquiridos estos años, con la consulta a compañeros y en libros y con abundantes correos al profesorado.

Durante el desarrollo del proyecto una de las características que más claras nos ha quedado es el carácter iterativo que tiene el proyecto de un buque y que tanto se nos insistía en las primeras lecciones de Proyectos. De hecho muchos de las soluciones adoptadas se podrían optimizar o afinar, como puede ser el caso del cálculo de peso en rosca, con una vuelta más en la espiral de diseño pero que supondría volver a recalcular una gran cantidad de cálculos como arquitectura naval, predicción de potencia, etc., lo que alargaría considerablemente el tiempo de realización de nuestro PFC.

A pesar de ello, los requisitos de proyecto como son la velocidad y capacidad de carga se han cumplido, no sin pocas dificultades sobre todo en el caso de la velocidad y se ha logrado un buque de buenas características marineras con unas dimensiones ajustadas a su capacidad de carga.

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CUADERNO 0 – ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO

PETICIONARIO:

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA

FECHA:

SEPTIEMBRE 2015

AUTOR:

DANIEL PIÑEIRO ARAGUNDE

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SEPTIEMBRE 2015 ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO 1

ÍNDICE CUADERNO 0

0.1 EL ARTE DEL PALANGRE ... 2

0.1.1 Palangre de superficie ... 3

0.1.2 Palangre de fondo ... 4

0.1.3 Maniobra de palangre ... 5

0.2 EL BUQUE PALANGRERO ... 8

0.2.1 Descripción general ... 9

0.2.2 Proyecto Halios ... 11

0.2.3 El concepto "moon pool" ... 15

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0.1 EL ARTE DEL PALANGRE

El palangre es considerado un arte de pesca de tipo pasivo, es decir, el arte es estático y la captura es el resultado del movimiento del pez hacia el arte. Los peces son atraídos por la carnada y enganchados en el anzuelo hasta el momento que el arte es izado a bordo de la embarcación.

Este aparejo se caracteriza por trabajar el cabo madre de forma paralela al fondo.

A lo largo de la madre se distribuyen las brazoladas con suficiente separación para que en caso de que éstas se estiren horizontalmente los anzuelos no puedan enredarse. En cada cabeza de palangre un calamento vertical conocido como cabo de flotación, une la madre con las boyas de superficie (también denominadas gallos).

Figura 0.1 – Partes del palangre. Fundamentos de pesca.

Si el aparejo es muy grande se añaden boyas y lastres suplementarios. En las cabeceras en vez de lastre llevan un par de rezones o arpeos para fondearlo.

En lo tocante a las dimensiones, los palangres varían desde los 100 metros hasta los 60.000 metros. Estos grandes palangres se forman por la unión de varias unidades menores.

Se pueden distinguir distintos tipos de palangre en función de la altura a la que trabajen.

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0.1.1 Palangre de superficie

Destinados en su mayoría a la captura de grandes especies pelágicas, especialmente de túnidos. Su principal característica es que se calan a media altura por medio de flotadores.

Se componen de un número variable de unidades que en el caso de los mayores palangres pueden oscilar entre las 80 y 140. La madre de cada unidad se divide en secciones, entre 10 y 15, cada sección mide aproximadamente 30 metros.

Las secciones se unen entre sí por medio de una malla triangular o en D que va provista de giratorios en ambos lados con el fin de que el cabo madre no tome vueltas.

Las brazoladas se unen a las mallas mencionadas por medio de una trapa o mosquetón que puede ser abierto y cerrado en forma de clip. Por debajo del mosquetón queda instalado un nuevo giratorio. El sedal en la parte que se une a la brazolada va forrado con un tubo de goma protector y en su extremo libre lleva empatado el anzuelo.

Figura 0.2 – Detalle brazoladas Buques de pesca

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Los cabos de flotación, cuyas longitudes varían de acuerdo a las distintas profundidades a que se desea calar, van firmes por medio de otra trapa a las anillas de la madre. De los extremos de cada unidad parten los cabos de flotación con sus respectivas boyas.

Los cabeceros están dotados de boyas-radio o bien boyas de reflexión para localizarlas con facilidad en caso de niebla.

0.1.2 Palangre de fondo

Ofrecen numerosas variantes en consonancia a las especies a capturar y se calan en fondos de hasta 800 metros. Al igual que los palangres de superficie se dividen en unidades, de 40 a 60, con longitud aproximada de 500 metros por unidad.

Estas se dividen a su vez en secciones de aproximadamente 100 metros cada una. El número de brazoladas por sección varía según el modo de operar.

Cuando los anzuelos son cebados al largar, la cantidad de brazoladas es menor que si se ceban antes. Este sistema presenta la ventaja de que es menor el número de cebos desprendidos durante la maniobra.

Como hemos dicho anteriormente, el principio del palangre se señala o fija en el fondo del mar mediante un anclote de 40 kg, aproximadamente, y una sirga u orinque que llega hasta la superficie, donde se le coloca un flotador con la correspondiente señal o gallo. El otro extremo estará señalizado de la misma forma. La distancia entre estas dos señalizaciones se conoce con el nombre de cacea.

Figura 0.3 – Cacea. Buques de pesca

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0.1.3 Maniobra de palangre

Trataremos aquí la maniobra de palangre más extendida y sin automatizar. Las maniobras automatizadas son análogas pero con algunos procesos más optimizados.

El aparejo de palangre requiere de un estibado muy cuidadoso ya que se monta totalmente durante las operaciones de largado justo antes de entrar en el agua.

Por tanto se tiene un gran tambor donde está la madre y separado de la madre las brazoladas con sus anzuelos. Tradicionalmente las brazoladas se disponían en cestas circulares con los anzuelos pinchados al borde de dichas cestas. Cada brazolada se desenrollaba sin enredarse en el momento de largar el arte por la tensión de la madre al entrar en el agua. Cada vez está más extendido el uso de bastidores donde se estiban las brazoladas entre lance y lance.

Considerando la necesidad de la estiba cuidadosa, la maniobra de palangre de superficie consta de las siguientes fases:

1. Preparación del largado: que consiste en la adecuada estiba de los diferentes elementos del arte para evitar enredos entre cabos al montar el arte.

2. Largado: esta operación consiste en armar, cebar y largar el palangre. La operación por tradición suele empezar una o dos horas antes del ocaso y lleva unas 6 ó 7 horas, dependiendo de la velocidad y de la longitud de la línea. Los tambores donde se estiba la madre más normales eran hasta hace poco de 54 millas, apareciendo líneas de hasta 70 millas en los últimos años.

Primero se suelta la baliza de cabecero unida a la línea madre y, a medida que ésta va saliendo por la popa, la tripulación va colgando con mosquetones las brazoladas con los anzuelos cebados, e intercalando las boyas intermedias. La largada es una operación muy mecánica que permite realizarla con el barco navegando a unos 9 nudos.

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Esto hace que sea común el proyectar estos buques para una velocidad de servicio de 12 nudos para contemplar el margen de mar en la faena pesquera, como es el caso en este proyecto concreto.

Figura 0.4 – Largado del arte. FAO

3. Regreso y espera: una vez largado el aparejo este queda a la deriva y el buque regresa a buscar la boya cabecera. Una vez localizada se dispone el buque al pairo dando tiempo a que el pescado coma en los cebos y a que amanezca para tener luz suficiente para trabajar. El regreso se hace a la velocidad que disponga el patrón que en principio es la velocidad de servicio del proyecto.

4. Virada: Se comienza al amanecer y se continúa hasta finalizar. La operación comienza recogiendo el cabecero y virando la línea madre con el halador sin tensarla, ya que es el propio barco el que va buscándola. La virada se realiza a proa de la habilitación normalmente en la banda de estribor.

La tripulación se reparte el trabajo de manera que puedan atender al palangre y la pesca que pueda venir enganchada, y a su vez recoger ordenadamente las brazoladas y las balizas.

La duración de esta operación depende de las capturas siendo la velocidad de recogida función del número y tamaño de las capturas. Lo normal es tardar de 8 a 10 horas en la recogida.

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Como hemos dicho anteriormente, los trabajos a bordo del buque tienden a automatizarse y de la disposición en cestas de las brazoladas, se ha pasado paulatinamente al uso de bastidores.

Para palangres de fondo, se han desarrollado sistemas integrados que automatizan el lance completo, desde el largado del palangre hasta el virado, pasando por el cebado de los anzuelos y el estibado de las líneas.

En la figura siguiente, puede apreciarse uno de estos sistemas, ya instalado a bordo. En la operación de cebado y largado del palangre, se desplaza uno de los bastidores de anzuelos, que previamente ha formado parte del conjunto de bastidores almacenados, hasta la posición (A). El trozo de línea correspondiente, con sus anzuelos, es arrastrada hasta la máquina automática de cebado (B), que es capaz de cebar de 10.000 a 14.000 anzuelos por hora. En la maniobra de virado, la línea extraída pasa por una limpiadora de anzuelos (1) que consiste en dos rodillos que impiden el paso de las capturas, produciéndose la liberación del anzuelo por desgarro de la boca de la pieza, la cual se almacena en unas cajas preparadas al efecto en la cubierta del buque. A continuación, la línea es arrastrada por la acción combinada de un halador horizontal (2) y un virador de línea (3) que la introduce en un tubo guía (4) que recorre todo el entrepuente hasta llegar a una máquina (5) que separa las brazoladas de la madre y, además, engancha los anzuelos en el primer bastidor de la zona destinada a almacenamiento.

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SEPTIEMBRE 2015 ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO 8 Figura 0.5 – Sistema palangre automatizado. Moustad

0.2 EL BUQUE PALANGRERO

Este tipo de buques ha ido adquiriendo gran importancia en los últimos años debido a la posibilidad de incrementar los rendimientos de las capturas, motivado por el empleo de nuevos tipos de maquinillas, así como por la mejora de los procedimientos de congelación en túneles de aire de ciertas especies pelágicas, muy aptas para su apresamiento por el sistema de palangre como pueden ser atún y pez espada. Ello ha implicado que muchos de los buques palangreros actuales sean meras transformaciones de barcos dedicados a otros sistemas, principalmente arrastreros, o la adaptación parcial de la maniobra de pesca, aprovechando las paradas de las campañas estacionales de otros procedimientos. El hecho de que el palangre puede utilizarse tanto en aguas someras, como en profundas, ha supuesto un gran auge del sistema, lo que ha conllevado el diseño de embarcaciones específicas.

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0.2.1 Descripción general

Los palangreros de superficie son buques relativamente sencillos con un diseño muy definido, que en su disposición general no difiere con el porte del barco.

El esquema de la Disposición General es muy homogéneo en todo el segmento y se puede decir que los buques tienen dos cubiertas cerradas completas excepto en lo que se refiere a la apertura lateral para recogida del palangre.

Bajo la cubierta principal se sitúan las bodegas de carnada y de carga en la zona de proa, y la cámara de máquinas en la de popa. En la cubierta superior, en proa está la zona de trabajo y normalmente dos grandes túneles de congelación y a popa un entrepuente de carga y la zona de la habilitación. El puente se sitúa al centro con la superestructura extendiéndose hacia la popa.

En la zona de popa de la cubierta superior es donde se centraliza la maniobra de largado donde se ha ido extendiendo progresivamente la superestructura en torno al guardacalor hasta formar una toldilla.

Los buques más modernos se están construyendo con castillo, que protege la zona de la cubierta superior donde generalmente se sitúan los tambores y las escotillas.

Cada vez más se sustituye el palo de proa con su pluma de carga, por una grúa hidráulica, e incluso se dispone otra grúa en popa, para ayudar en las maniobras de pesca.

Los palangreros son buques extremadamente compactos y no muy sofisticados pero con dispositivos electrónicos para la navegación y detección de captura muy actualizados. Todos van propulsados por un único motor diesel de velocidad media o alta.

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Estos buques suelen faenar lejos de tierra con condiciones ambientales muy adversas de manera que requieren una gran estabilidad durante las maniobras de pesca.

Las formas del casco hacen que se tengan un coeficiente de bloque de hasta 0,65, la relación Lpp/B varía poco con el tamaño de los buques y está en torno a 4 en los más grandes mientras se mantiene entre 3,0 y 3,5 en los pequeños. Por otro lado, B/Hsup tiende a crecer ligeramente con el tamaño de los buques, y oscila entre 1,3 y 1,4 en los pequeños y entre 1,5 y 1,6 en los más grandes.

Los buques pequeños o medianos que pescan a pocos días del puerto de descarga, tienen como valor normal de volumen total de bodegas de 150 a 200 m³ y entre 80 y 100 m³ de capacidad de tanques de combustible. Los grandes palangreros usados en el Índico y en el Pacífico tienen un volumen total de bodegas de más de 500 m³ y más de 400 m³ de capacidad de combustible.

Todos los buques se diseñan con un cierto trimado de proyecto para favorecer la inmersión de la hélice. El casco posee una marcada astilla muerta y codaste cerrado en prolongación de una quilla de cajón. Es común el uso de bulbos de proa no muy pronunciados.

La velocidad de servicio de estos buques suele ser de 10 y 12 nudos pasando gran parte de la actividad pesquera esta velocidad.

En cuanto a los equipos relacionados con la pesca están en función del tipo de palangre usado. En la actualidad prácticamente la totalidad de la flota ha adoptado el palangre de superficie tipo americano (Florida Style modificado), que emplea una media de 1100 anzuelos por lance, con una mayor separación entre anzuelos que en los artes de palangre tradicionales.

Los cebos más usados son la caballa y la pota, de forma esporádica se han empleado como cebos otras especies o subproductos. Como la fase activa de la pesca es nocturna se suelen emplear junto a los cebos, pequeñas luces artificiales para atraer a la captura.

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En la largada, el tambor de la línea madre va soltando el monofilamento a medida que lo requiere la resistencia de la parte del aparejo que está en el agua al alejarse el buque, y en la virada es el barco el que va hacia el palangre, y el tambor se limita a recoger y estibar el nylon. Por ello los requerimientos energéticos de este tipo de buque no son excesivos.

Lo normal es que un buque moderno de palangre tenga uno o dos haladores de palangre americano, típicamente de 54 millas de capacidad de monofilamento de 3,6 mm.

Es habitual instalar una central hidráulica doble con dos motores eléctricos normalmente de 20 CV cada uno, que son suficientes para mover los motores hidráulicos, la lanzadera y puntualmente las grúas. Puede ser que se usen centrales independientes más pequeñas para el accionamiento de las grúas y la maquinilla auxiliar de cabirones instalada en cubierta.

En la evolución del buque palangrero, un hito importante ha sido el “proyecto Halios” (desarrollado a finales de los 90) que tenía como objetivo incrementar la eficiencia y la seguridad de los buques de pesca, incorporando en su diseño y equipamiento tecnologías innovadoras, y en definitiva, contribuir a la modernización del sector pesquero. Aunque finalmente no alcanzó mucho éxito describimos a continuación las bases de dicho proyecto.

0.2.2 Proyecto Halios

En este proyecto se desarrollaba, entre otros buques, un palangrero de fondo para el caladero de Marruecos que incorporaba novedades como maniobra automática del palangre, atmósfera modificada para la conservación del pescado y propulsión diesel-eléctrica y otros cambios que describimos más pormenorizadamente a continuación y que giran en torno a tres parámetros esenciales en la explotación: velocidad del buque, duración de la marea, y tripulación.

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Frente a las formas en "U" que solían utilizarse en el proyecto de pesqueros, las formas proyectadas este buque poseen las siguientes características:

a) Formas en "V" de alta velocidad y grandes condiciones marineras.

b) Bulbo de proa con secciones de pera invertida.

c) Bulbo de popa para optimizar la distribución de la estela.

d) Popa muy abierta hasta la cubierta principal para evitar la separación del flujo de agua y conseguir una gran superficie de trabajo en dicha cubierta.

e) Un vano grande para disponer una hélice de gran diámetro y bajas revoluciones.

f) Posición del centro de carena lo más a popa posible.

g) Una manga que permita evitar el lastre fijo.

Se usan tanques estabilizadores con la intención de reducir aceleraciones mejorando así la operatividad y mejorando el confort.

El uso de una bodega de atmósfera modificada permite mejorar la conservación del pescado. El gas necesario se obtiene de botellas de C02 y del 02 y N2

conseguido del aire mediante el uso de PSA para evitar los peligros que conlleva el almacenamiento de 02.

El parque de pesca está orientado con la intención de obtener la máxima calidad del pescado y la mejor ergonomía en el trabajo evitando, por ejemplo, el movimiento para recoger el pescado de cubierta.

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SEPTIEMBRE 2015 ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO 13 Figura 0.6 - Palangero Halios, Infomarine

En lo tocante a la maniobra de pesca, el halador se dispone los más próximo posible al centro de la flotación para disminuir las aceleraciones en este punto que ocasionan desprendimientos de pescado del palangre y dificultan el trabajo del tripulante que atiende la maniobra de hallado. Además se automatizan la estiba de los palangres, sustitución de brazoladas dañadas y encebado.

Las necesidades de potencia propulsora en un buque palangrero tienen una distribución singular a lo largo de la marea. En efecto, cuando el buque va o vuelve al caldero, utiliza normalmente una potencia cercana a la nominal del motor. Pero una vez en el caladero se pueden distinguir tres regímenes de utilización:

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- En la maniobra de largado, el buque va a alta velocidad.

- En el halado, avanza entre 1 y 2 nudos, normalmente en contra del viento.

- Para cambiar de posición en el caladero, se utiliza la potencia nominal.

Se observa por tanto que existe una importante cantidad de tiempo (en el halado) en el que el motor propulsor se encuentra funcionando en un punto de operación muy lejano al de diseño y, por lo tanto, muy poco eficiente.

La solución que se plantea en el proyecto Halios consiste en utilizar durante las maniobras de halado propulsión diesel-eléctrica obtenida de unos de los grupos que alimenta, a través de un variador de frecuencia por control vectorial del inducido, a un motor de corriente alterna que acciona a una toma de fuerza del reductor. Además, en caso de alguna incidencia, un controlador automático desembragaría el motor eléctrico y embragaría el diesel en poco tiempo.

Figura 0.7 Propulsión Diesel-eléctrica. ABB

Se consigue de este modo un ahorro importante de combustible y mantenimiento del motor principal, así como un aumento de seguridad y fiabilidad en el buque.

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En relación con gobierno del buque, la situación de la superestructura, mas a popa de lo habitual, pretende favorecer el efecto vélico de orzada que ayuda a las maniobras con mal tiempo. En cuanto al timón, se ha contado con un timón activo para mejorar la maniobrabilidad a bajas velocidades.

Por otro lado, la superestructura sobre la cubierta segunda será de aluminio al objeto de reducir pesos altos, contribuyendo a evitar el lastre fijo.

En la bodega, los mamparos transversales que delimitan los casilleros de atmósfera modificada, se construirán de acero inoxidable y servirán de cuaderna y bao. Además, su disposición entre cuadernas alternas permite la deducción de TRB correspondiente a las bulárcamas de arqueo.

Finalmente señalar, que como ya se ha dicho anteriormente, el proyecto Halios no terminó de cuajar y pocos buques con las anteriores características se llevaron a construcción.

0.2.3 El concepto "moon pool"

Se trata de un sistema de palangre realmente novedoso desarrollado por una oficina técnica Noruega.

Mediante una estructura de casco abierto por el fondo se larga y recoge la línea de palangre, mejorando la seguridad de pescadores y el propio buque, a la vez que se reducen los peces perdidos. Los primeros resultados han reflejado un incremento en las capturas a pesar de las malas condiciones de la mar.

El objetivo del novedoso diseño es mejorar la seguridad tanto para los pescadores como para el propio buque, a la vez que disminuir el número de peces perdidos durante la recogida del palangre.

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SEPTIEMBRE 2015 ESTUDIO DEL BUQUE PALANGRERO 16 Figura 0.8 - Sistema Moon pool. Carismafish

Con el nuevo concepto del "moon pool" se espera incrementar la capacidad de captura de un 10 a un 15% comparado con los tradicionales diseños. Los

"Autoliner" no tienen compuertas laterales, por lo que el único camino para arrastrar el palangre y proceder a la pesca es a través de la abertura situada en crujía en el fondo del buque, justo a proa de la cámara de máquinas. Al ser ésta una de las zonas más tranquilas del buque, las olas están atenuadas del orden de un 90% y se produce un menor movimiento de los haladores. Así el buque puede pescar en condiciones más adversas que con los tradicionales palangreros.

Con este diseño se evitan los accidentes ocurridos en los palangreros tradicionales como consecuencia del embarque de agua cuando se recogen las capturas; ya que un barco con “moon pool” es completamente estanco, por lo que es mucho más seguro.

La primera experiencia a bordo de un buque se realizó en el buque Geir, en unas condiciones realmente duras de mal tiempo, pero con unos resultados magníficos.

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De hecho se estima que las capturas se incrementaron en torno al 7–10 % gracias al nuevo dispositivo.

Figura 0.9 – Palangrero New Geir. SINTEF

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CUADERNO 1 - DIMENSIONAMIENTO

PETICIONARIO:

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA

FECHA:

SEPTIEMBRE 2015

AUTOR:

DANIEL PIÑEIRO ARAGUNDE

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SEPTIEMBRE 2015 DIMENSIONAMIENTO 1

ÍNDICE CUADERNO 1

1.1 PROCESO DE DIMENSIONAMIENTO ... 2 1.2 BASE DE DATOS ... 2 1.3 CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES ... 4 1.3.1 Eslora entre perpendiculares (Lpp) ... 5 1.3.2 Manga de diseño (Bd) ... 6 1.3.3 Puntal a cubierta principal (Dppal) ... 7 1.3.4 Puntal a cubierta superior (Dsup) ... 8 1.3.5 Calado de diseño (Td) ... 9 1.4 OBTENCIÓN DE LA ALTERNATIVA MÁS FAVORABLE ... 12 1.4.1 Generación de alternativas ... 12 1.4.2 Comprobación de criterios técnicos ... 13 1.4.3 Cálculo de la cifra de mérito ... 14 1.4.4 Elección de la alternativa ... 22 1.5 DIMENSIONES Y CARACTERÍSTICAS FINALES ... 23 1.5.1 Coeficientes de forma ... 23 1.5.1.1 Coeficiente de bloque (CB) ... 23 1.5.1.2 Coeficiente de la maestra (CM) ... 27 1.5.1.3 Coeficiente prismático (Cp) ... 27 1.5.1.4 Coeficiente de flotación (CF) ... 29 1.5.2 Potencia ... 30 1.5.3 Comprobación de pesos ... 33 1.5.3.1 Peso en rosca (PR) ... 33 1.5.3.2 Peso muerto (PM) ... 34 1.5.3.3 Desplazamiento ... 36 1.5.4 Valores finales ... 36

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1.1 PROCESO DE DIMENSIONAMIENTO

A la hora de plantearse el dimensionamiento de cualquier barco, existen diversos procedimientos para su realización.

Lo más habitual es recurrir a métodos estadísticos partiendo de la información de una base de datos de barcos similares al barco objeto del diseño. Con este procedimiento se busca encajar las dimensiones con el menor error posible gracias al volumen de datos tratados. De este modo, a mayor tamaño de datos mayor exactitud en los resultados.

Otra forma de dimensionar un buque es fundamentarse en uno o varios buques base de los que se disponga de una información muy fiable.

En algunos casos es posible recurrir a procesos experimentales de diverso tipo como puede ser el uso de series sistemáticas de formas.

Para el dimensionamiento de nuestro buque proyecto, se recurrirá a los métodos estadísticos.

1.2 BASE DE DATOS

Un problema que se puede presentar en la realización de una base de datos de este tipo, es la amplia tipología de buques que nos podemos encontrar.

Dependiendo de la zona donde el buque vaya a trabajar, gustos del armador, tendencias del momento y otros parámetros, las características y formas del buque variarán. Por este motivo, resulta difícil encontrar expresiones matemáticas y regresiones que se ajusten fielmente al buque proyecto.

En la obtención de nuestra base de datos se procuró que las características principales de los buques seleccionados para participar en ella, no difirieran demasiado del buque objeto del proyecto.

(32)

Así, la eslora entre perpendiculares (Lpp) de los buques varía desde 22,40 m hasta 28,00 m, y el volumen de carga de 123 m³ a 260 m³ siendo el volumen requerido de nuestro buque proyecto de 180 m³.

Como fuente de datos para la base, se usaron principalmente revistas especializadas del sector naval (Infomarine, Ingeniería Naval y Rotación) y páginas web de astilleros.

En la figura 1.1 se muestran las dimensiones principales (en el Sistema Métrico Internacional) de los buques tomados para conformar la base de datos:

Figura 1.1 - Dimensiones principales de los buques de la base de datos. Elaboración propia

Señalar que el volumen total (Vt) indica el volumen de bodegas y el volumen de entrepuente.

Buque Lt Lpp Bd Dppal Dsup Td Vt

Ramsés Dous 30,00 24,40 7,40 3,65 5,80 3,10 240 Punta Candieira 32,00 27,00 8,00 3,65 5,80 3,10 267

Alexia 28,00 22,50 6,50 3,30 5,35 2,80 168

Pesca Landa 33,00 26,00 7,80 3,75 5,95 3,20 240 Celtic Bay 31,00 26,12 7,70 3,50 5,60 3,00 244 Siempre San Prudencio 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 123 Villaselan 27,00 22,90 6,50 3,20 5,40 2,80 157

Gene 30,00 24,40 7,20 3,55 5,75 3,00 185

Adviento Uno 32,00 26,50 7,50 3,65 5,95 3,10 - Madre Josefa Uno 30,00 24,40 7,00 3,65 5,75 3,10 190 Guariste Primero 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 155 Carrizo Dous 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 155

Cuple 29,00 23,00 6,80 3,35 5,50 2,80 160

Xiadas Dous 32,20 26,00 7,50 3,50 5,70 2,87 -

Nuevo Santillana 32,00 26,00 7,50 3,60 5,80 - 200 Nuevo Amada Primero 34,20 28,25 7,70 3,70 5,80 3,10 267

Halios 28,00 22,80 7,60 3,50 5,60 3,00 157

Raymi 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 147

Actios Nikolaus 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 145 Siempre Perla 28,00 22,40 6,50 3,30 5,35 2,80 150

(33)

En la siguiente tabla (figura 1.2) se calculan algunas relaciones adimensionales de los buques de la base de datos, que luego nos servirán para la realización de regresiones:

Buque Lpp/Bd Bd/Dppal Td/Dppal Bd/Dsup V^1/3

Ramsés Dous 3,297 2,027 0,849 1,276 6,214

Punta Candieira 3,375 2,192 0,849 1,379 6,439

Alexia 3,462 1,970 0,848 1,215 5,518

Pesca Landa 3,333 2,080 0,853 1,311 6,214

Celtic Bay 3,392 2,200 0,857 1,375 6,249

Siempre San Prudencio 3,446 1,970 0,848 1,215 4,973

Villaselan 3,523 2,031 0,875 1,204 5,395

Gene 3,389 2,028 0,845 1,252 5,698

Adviento Uno 3,533 2,055 0,849 1,261 -

Madre Josefa Uno 3,486 1,918 0,849 1,217 5,749 Guariste Primero 3,446 1,970 0,848 1,215 5,372 Carrizo Dous 3,446 1,970 0,848 1,215 5,372

Cuple 3,382 2,030 0,836 1,236 5,429

Xiadas Dous 3,467 2,143 0,820 1,316 -

Nuevo Santillana 3,467 2,083 - 1,293 5,848

Nuevo Amada Primero 3,669 2,081 0,838 1,328 6,439

Halios 3,000 2,171 0,857 1,357 5,395

Raymi 3,446 1,970 0,848 1,215 5,278

Actios Nikolaus 3,446 1,970 0,848 1,215 5,254 Siempre Perla 3,446 1,970 0,848 1,215 5,313

Figura 1.2. – Relaciones adimensionales. Elaboración propia.

1.3 CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES PRINCIPALES

En buques pesqueros la dimensión crítica suele ser el volumen de carga, siendo el volumen a cumplir en nuestro proyecto de 180 m³. A partir de esta magnitud mediante regresiones obtendremos la eslora y a partir de esta las restantes dimensiones mediante uso de coeficientes adimensionales. Esto es así porque si se plantease el cálculo directo de cada dimensión del barco no se detectarían las sinergias entre dimensiones.

(34)

Se cuidará que las rectas de regresión utilizadas no tengan una incertidumbre excesiva, esto es, que el coeficiente de correlación se aleje de 1 para tender a 0, lo que indicaría que no existiría una relación lineal entre las dimensiones o coeficientes.

1.3.1 Eslora entre perpendiculares (Lpp)

La eslora se pude considerar la dimensión principal ya que una vez conocida, pueden determinarse otras características principales de forma sencilla.

Se trata de la dimensión más cara por lo que es importante definirla con exactitud, sobre todo por parte del astillero al cual le interesa la menor eslora posible en contraposición al armador que preferirá buques de mayor eslora para reducir gastos de explotación, ya que en general el aumento de esta dimensión disminuye la resistencia total.

Es muy habitual en las tareas de predimensionamiento representar el volumen de carga en función del cubo de la eslora para obtener esta última:

Figura 1.3 – Regresión para la obtención de Lpp. Elaboración propia y = 70,981x + 880,64

R² = 0,8515 0

5000 10000 15000 20000 25000

0 50 100 150 200 250 300

Lpp3

Vt

Eslora entre perpendiculares

(35)

Sustituyendo el valor de Vt (180 m³) que es dato de partida del proyecto en la ecuación obtenida:

Por tanto la Lpp de nuestro buque proyecto será:

√

1.3.2 Manga de diseño (Bd)

Para estimar la manga nos valdremos de la relación adimensional Lpp/Bd. Esta relación determina las características del buque respecto a la velocidad ya que un valor alto del mismo implica un casco esbelto y por tanto una reducción de la resistencia al avance.

Figura 1.4 – Regresión para la obtención de Bd. Elaboración propia

y = -0,0066x + 3,591 R² = 0,0357 3,000

3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800

21,00 23,00 25,00 27,00 29,00

Lpp/Bd

Lpp

Manga

(36)

Como se puede observar en la regresión anterior obtenemos un coeficiente de correlación cercano a cero aun realizando un sesgado de datos por lo que para comprobar la bondad del resultado anterior también calcularemos la manga en función del volumen total:

Figura 1.5 – Regresión para la obtención de Bd. Elaboración propia

√

Este valor apenas difiere del calculado anteriormente, por tanto el valor de la manga de diseño para nuestro buque será:

1.3.3 Puntal a cubierta principal (Dppal)

El puntal es, estructuralmente, la dimensión más barata. Su aumento tiende a disminuir el peso del casco.

y = 1,647x + 48,668 R² = 0,758 0,00

100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00

0 50 100 150 200 250 300

Bd3

Vt

Manga

(37)

Obtendremos el puntal mediante la relación B/D. Esta relación está vinculada con la estabilidad, puesto que la altura del centro de gravedad (KG) depende del puntal y el radio metacéntrico (BM) es función fundamentalmente de la manga. Se pueden observar que los valores B/D obtenidos son “altos”, esto es un indicador de una buena estabilidad, tan importante en los buques pesqueros.

Figura 1.6 – Regresión para la obtención de Dppal. Elaboración propia

1.3.4 Puntal a cubierta superior (Dsup)

Como en el caso anterior, nos valemos de la relación adimensional B/D con la salvedad de que el puntal es medido hasta la cubierta superior.

y = 0,1247x + 1,1577 R² = 0,6874 1,900

1,950 2,000 2,050 2,100 2,150 2,200 2,250

6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

Bd/Dppal

Bd

Puntal a cubierta principal

(38)

SEPTIEMBRE 2015 DIMENSIONAMIENTO 9 Figura 1.7 – Regresión para la obtención de Dsup. Elaboración propia

Aunque asumir un puntal a cubierta superior de 5,6 m sería correcto optamos por tomar un valor de 5,7 m para tener un entrepuente de 2,20 m que es mucho más común.

1.3.5 Calado de diseño (Td)

Estimamos el calado valiéndonos de la relación adimensional T/D. Esta relación está vinculada al francobordo del buque y por tanto es una medida de las imposiciones del Convenio de Líneas de Carga.

y = 0,099x + 0,5639 R² = 0,8434 1,160

1,200 1,240 1,280 1,320 1,360 1,400

6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00

Bd/Dsup

Bd

Puntal a cubierta superior

(39)

SEPTIEMBRE 2015 DIMENSIONAMIENTO 10 Figura 1.8 – Regresión para la obtención de Td. Elaboración propia

Observamos una correlación muy baja por lo que también estimaremos el calado mediante la relación Bd/Td, con la que conseguimos una mayor correlación:

Figura 1.9 – Regresión para la obtención de Td. Elaboración propia y = -0,0121x + 0,8903

R² = 0,0416

0,000 0,150 0,300 0,450 0,600 0,750 0,900

3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80

T/Dppal

Dppal

Calado

y = 0,156x + 1,3021 R² = 0,6781 1

1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6

6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00

Bd/Td

Bd

Calado

(40)

Finalmente, si redondeamos los valores obtenidos anteriormente, nos salen las siguientes dimensiones para el buque proyecto:

 Lpp = 24,00 m

 Bd = 7,00 m

 Dppal = 3,50 m

 Dsup = 5,70 m

 Td = 2,90 m

A continuación comprobamos que se cumpla la capacidad de carga con los datos obtenidos a través de una recta de regresión representando el volumen de carga función del número cúbico (L·B·D), muy usado en buques: Vt = f (NC):

Figura 1.10 – Regresión para comprobación Vt. Elaboración propia

( )

y = 0,3542x - 23,398 R² = 0,8624

50 100 150 200 250 300

200 350 500 650 800 950

Vt

L·B·D

Vt - Numero cúbico

(41)

Como se puede observar este valor es muy próximo al requerido de 180 m³ aunque ligeramente superior, no obstante nos beneficia tener un cierto margen para asegurar el cumplimiento de la capacidad ya que se puede ver mermada por arrastre de decimales, espesores de las paredes de la bodega, etc.

1.4 OBTENCIÓN DE LA ALTERNATIVA MÁS FAVORABLE

En este apartado, trataremos de buscar el buque cuya construcción sea más viable económicamente entre varias alternativas obtenidas variando una serie de parámetros y aplicando el concepto cifra de mérito.

En la realización de este apartado se seguirá lo escrito en el texto “Proyecto de buques y artefactos” de Fernando Junco Ocampo, encontrándose la mayoría de las formulaciones aquí escritas en el citado libro.

1.4.1 Generación de alternativas

El proceso a seguir es calcular una serie de alternativas a partir de las dimensiones preliminares mediante una variación sistemática de sus parámetros fundamentales (dimensiones principales y coeficientes). A cada una de estas alternativas se le calculará el coste de construcción y se elegirá aquella que cumpliendo todos los requisitos técnicos presente el menor coste de construcción.

Las alternativas se obtienen a partir de las dimensiones preliminares (a las que designaremos con el subíndice 0) con incrementos del 5% de la siguiente manera:

a. Eslora: Li = li L0

donde li = 0.85, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10

b. Manga: Bij = bij B0

donde bj = 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10 para cada Li.

(42)

c. Puntal: (

)

d. Calado: (

)

e. Coeficiente prismático: CPik = CPi0 + cpk

donde: CPi0 = 0,58 (obtenido a través de HE Saunders) y cpk = 0.01, 0.02, 0.03

f. Coeficiente de la maestra: CMi = 1 – 2 Fni 4

g. Coeficiente de bloque: CBik = CPik CMi

h. Desplazamiento: ijk = 1,025 CBik Li Bij Tij

Llevando todo esto a una hoja de cálculo obtenemos un conjunto de 90 alternativas que se presentan en el apartado de ANEXOS.

1.4.2 Comprobación de criterios técnicos

De todas las opciones posibles solo consideraremos las que cumplan ciertos criterios adimensionales obtenidos a través de la base de datos.

- Criterio A: 3<L/B<4 - Criterio B: 6<L/D<8 - Criterio C: 1,8<B/D<2,2 - Criterio D: 2,2<B/T<2,5

Seleccionado las opciones que cumplan los 4 criterios, obtenemos un total de 12 alternativas que se muestran en la siguiente figura:

(43)

SEPTIEMBRE 2015 DIMENSIONAMIENTO 14 Nº Li Bij Dij Tij Fni Cpik CMi CBik ∆ijk L/B L/D B/D B/T

37 22,8 7,00 3,684 3,053 0,413 0,590 0,942 0,556 277,5 3,257 6,189 1,900 2,293 38 22,8 7,00 3,684 3,053 0,413 0,600 0,942 0,565 282,2 3,257 6,189 1,900 2,293 39 22,8 7,00 3,684 3,053 0,413 0,610 0,942 0,575 286,9 3,257 6,189 1,900 2,293 52 24,0 7,00 3,500 2,900 0,402 0,590 0,948 0,559 279,2 3,429 6,857 2,000 2,414 53 24,0 7,00 3,500 2,900 0,402 0,600 0,948 0,569 283,9 3,429 6,857 2,000 2,414 54 24,0 7,00 3,500 2,900 0,402 0,610 0,948 0,578 288,7 3,429 6,857 2,000 2,414 64 25,2 6,65 3,509 2,907 0,393 0,590 0,952 0,562 280,6 3,789 7,182 1,895 2,287 65 25,2 6,65 3,509 2,907 0,393 0,600 0,952 0,571 285,4 3,789 7,182 1,895 2,287 66 25,2 6,65 3,509 2,907 0,393 0,610 0,952 0,581 290,1 3,789 7,182 1,895 2,287 79 26,4 6,65 3,349 2,775 0,384 0,590 0,957 0,564 281,9 3,970 7,882 1,986 2,396 80 26,4 6,65 3,349 2,775 0,384 0,600 0,957 0,574 286,7 3,970 7,882 1,986 2,396 81 26,4 6,65 3,349 2,775 0,384 0,610 0,957 0,584 291,4 3,970 7,882 1,986 2,396

Figura 1.11- Características de las alternativas seleccionadas. Elaboración propia

1.4.3 Cálculo de la cifra de mérito

Para calcular la alternativa más favorable debemos elegir un criterio a optimizar al que llamaremos cifra de mérito.

El término “cifra de mérito” en el proyecto de un buque representa un concepto eminentemente económico, aunque también podría identificarse con una característica de ámbito técnico como son los requerimientos operativos (peso, velocidad, consumo, etc.) siempre dentro de unos márgenes presupuestarios. Así, los criterios más utilizados son:

- Coste de construcción mínimo.

- Inversión total mínima.

- Coste del ciclo de vida mínimo.

- Flete requerido mínimo.

- Tasa de recuperación del capital propio máxima.

- Tasa de rentabilidad interna máxima.

Desde el punto de vista del astillero, y por tanto del ingeniero naval, la parte sobre la que podrá actuar directamente en este ámbito, a través del proyecto del buque, será el coste de construcción.

(44)

Resulta evidente que si construimos un buque más rápido y con un consumo menor del previsto estaremos obteniendo unas cualidades excelentes en cuanto a la explotación y amortización del buque, pero de nada servirá al proyectista si para conseguirlo la factoría tiene que sufrir un balance de cuentas negativo al finalizar el trabajo.

Además el costo de construcción como cifra de mérito tiene la ventaja de que su evaluación es muy fiable ya que tiene pocos elementos aleatorios y ninguna proyección importante en el tiempo. Se establece como una alternativa viable cuando el barco está contratado y se quieren definir las características pendientes.

Por estos motivos, en este análisis se tomará el coste de construcción como cifra de mérito del proyecto, tratando de encontrar entre varias alternativas aquella que minimice dicho valor sin dejar de cumplir ciertos criterios técnicos a los que permitiremos unos márgenes de variación pero planteando siempre unos límites o restricciones que aseguren la operatividad del proyecto.

No debe perderse de vista que en este punto del desarrollo del proyecto no interesa definir con exactitud cuál es el coste del buque, ni siquiera determinar algunas características constructivas que nos ayudarán a calcularlo (peso de maquinaria, equipos, etc.); se trata de buscar la opción más favorable de entre unas cuantas alternativas posibles, obtenidas todas ellas con el mismo procedimiento y por tanto con idénticos márgenes de error.

Para este cálculo, tomamos como referencia el coste de una alternativa base (indicada con subíndice 0) y calculamos la diferencia de coste del resto de las opciones según la siguiente fórmula:

( ) ( ) ( ) ( )

(45)

Donde:

 cs: coeficiente de coste de la estructura montada.

 ( ) es la diferencia de peso estructural entre cada opción y la alternativa base.

 cq: coeficiente de coste de la maquinaria.

 ( ) es la diferencia de potencia en Kw entre cada opción y al alternativa base.

 cr: coeficiente de coste del equipo restante

 ( ) es la diferencia de pesos del resto de equipos.

Vamos proceder ahora a hacer un análisis pormenorizado de los anteriores sumandos:

a) Coeficiente de la estructura montada (cs)

Se puede calcular como:

Donde el primer sumando representa el precio de los materiales y el segundo el de su montaje.

- ccs: coeficiente de coste ponderado de las chapas y perfiles de las distintas calidades de acero. Su valor se encuentra entre 1,05 y 1,10.

- cas: coeficiente de aprovechamiento de acero con valores de 1,08 a 1,15.

(46)

- cem: coeficiente de incremento por equipo metálico. Toma valores de 1,03 a 1,10.

- ps: precio unitario del acero de referencia 750 €/t

- chm: coste horario medio del astillero 30 €/h

- csh: coeficiente de horas por unidad de peso. De 30 a 80 h/t.

Con todos estos datos suponemos un valor medio de cs de 2450 €/t.

b) Coeficiente de coste de la maquinaria (cq)

Es el coste por unidad de potencia de los equipos de propulsión y sus auxiliares. Se estiman en 350 €/kW.

c) Coeficiente de coste del equipo restante (cr)

Se calcula como:

- cpe: coeficiente de comparación del coste del equipo restante con el coste del acero. Toma valores entre 1,25 y 1,35.

- cs: coeficiente de coste de la estructura de acero montada. Se ha calculado un valor de 2450 €/t.

Utilizando un valor cpe = 1,30, obtenemos un cr = 3185

(47)

d) Diferencia de peso estructural (dPS).

El valor del peso de la estructura en toneladas de cada alternativa (y de la opción inicial) se calcula con la siguiente fórmula:

(

) (

) ( )

El peso estructural del buque base (PS0) será:

(

) (

) ( )=

55,8 Tn

e) Diferencia de potencia (dBKW)

La potencia de cada alternativa se calcula mediante la fórmula de Almirantazgo, utilizando una recta de regresión obtenida de la base de datos ya que no disponemos del valor de K utilizado en dicha fórmula, obteniendo el resultado en Kw:

( )

Señalar que el CB de la alternativa inicial (CB=0,55) y de los buques de la base de datos se calcula del mismo modo que en la generación de alternativas y que no se utiliza la totalidad de buques de la base por falta de datos, quedando reducida a los siguientes: