CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
CUADERNILLO 5. DISPOSICIÓN GENERAL
2. DISTRIBUCIÓN EN ESLORA
2.1. Mamparos transversales
Atendiendo a Pt 1, Ch 2, Sec 1, [1.1.1] del documento “Common Structural Rules for Bulk Carriers and Double Hull Oil Tankers”, de la Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación (IACS), efectivo el día 1 de enero de 2022, la disposición de todos los buques graneleros debe tener todos los mamparos estancos siguientes:
1. Un mamparo de colisión.
2. Un mamparo en el pique de popa.
3. Un mamparo a proa de la cámara de máquinas y un mamparo en el extremo de popa de la cámara de máquinas, que puede ser el mamparo de popa del pique.
Además, el número y disposición de mamparos debe diseñarse acorde a los requerimientos para la subdivisión, flotabilidad y estabilidad en averías del buque, siempre de acuerdo con los requerimientos de regulaciones nacionales (Pt 1, Ch 2, Sec 1, [1.1.3]).
En el apartado 1.1.4 se establece el número mínimo de mamparos estancos para buques de menos de 150 metros de eslora. Sin embargo, el convenio SOLAS establece lo siguiente para buques de más de 150 metros de eslora, con la cámara de máquinas en popa:
Tabla 1. Número de mamparos estancos según la eslora y disposición de cámara de máquinas del buque. Fuente: [5]
Mi buque se encuentra en el último rango de eslora, con la cámara de máquinas situada a popa, luego el número de mamparos transversales estancos será de 8. La separación entre los mismos será lo más uniforme posible en el espacio de carga (Pt 1, Ch 2, Sec 1, [1.1.5]
del documento de la IACS).
Si el número de mamparos transversales es 8, podemos afirmar que el buque tendrá estructura transversal en los extremos de proa y popa y en la cámara de máquinas. Todos los mamparos que no sean los de pique de proa y popa serán corrugados, donde se omiten los refuerzos por ondulaciones del propio mamparo, que resulta en un peso menor. En general, los mamparos se pueden estructurar de la siguiente manera:
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➢ Pique de popa a popa del mamparo 1.
➢ Cámara de máquinas entre los mamparos 1 y 2.
➢ Bodegas de carga:
o Bodega número 6 entre los mamparos 2 y 3.
o Bodega número 5 entre los mamparos 3 y 4.
o Bodega número 4 entre los mamparos 4 y 5.
o Bodega número 3 entre los mamparos 5 y 6.
o Bodega número 2 entre los mamparos 6 y 7.
o Bodega número 1 entre los mamparos 7 y 8.
➢ Pique de proa a proa del mamparo número 8.
Las posiciones exactas de los mamparos se calcularán más adelante.
2.1.1. Mamparo de colisión
Las imposiciones referentes al mamparo de colisión las encontramos en Pt 1, Ch 2, Sec 2, [2.1.1] “Common Structural Rules for Bulk Carriers and Double Hull Oil Tankers”, reglamento con el que estamos trabajando.
Se impone que el mamparo de colisión debe estar situado a una distancia especifica de la perpendicular de proa y debe extenderse hasta la cubierta de francobordo. Esta distancia para nuestro buque, que dispone de bulbo de proa y que tiene una eslora inferior a 200 metros, será la siguiente, siendo LLL la eslora de francobordo, que en este caso cogeré la eslora entre perpendiculares:
Tabla 2. Distancias mamparo de colisión.
Distancia Requerida Calculada
Mínima Mín[0,05* LLL l; 10] Mín= 9.202 m
Máxima
Máx[0,08* LLL; 0,05* LLL +
3] Máx= 14.723 m
De esta forma, el mamparo de colisión se situará, lo más probable, en alguna posición intermedia entre los valores mínimo y máximo.
Siguiendo el reglamento, se dispondrá de un espaciado mínimo de cuadernas de 600mm en los extremos de proa y popa. Este espaciado podría ser el mismo que el
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espaciado de cuadernas de la zona de bodegas para aumentar la facilidad de construcción, pero en este caso se va a tomar un valor de 600 mm.
Si escogemos una longitud de 13.28 metros de pique de proa, dispondremos de 22 cuadernas separadas una distancia de 600 mm entre ellas.
2.1.2. Mamparo de pique de popa
Para la situación del pique de popa no hay una reglamentación que lo defina. No obstante, coincide con el mamparo número 1 a popa de Cámara de Máquinas, el cual deberá albergar la bocina, por lo que la cuaderna que se elija deberá cumplir esta especificación. Tomando como referencia los apuntes de la asignatura de proyectos, estableceré una longitud igual a un 4% de la eslora entre perpendiculares, que para mi buque arroja un valor de 7.36 metros.
Como acabamos de mencionar, en los extremos sueñe disponerse un espacio de cuadernas de unos 600 mm. Atendiendo al diseño preliminar de nuestro buque, el pique de popa se extenderá otros 4 metros aproximadamente, dando lugar a una longitud final de 11.40 metros y 19 cuadernas, espaciadas entre sí 600 mm.
2.1.3. Cofferdam
Un cofferdam puede definirse como un espacio vacío que existe entre dos mamparos para que los compartimentos que se encuentran a ambos lados del mismo no estén en contacto.
Según Pt 1, Ch 2, Sec 3, [1.1.1] “Common Structural Rules for Bulk Carriers and Double Hull Oil Tankers " se instalan entre compartimentos que estén destinados a trabajar o almacenar hidrocarburos y los que se refieren a agua dulce. Además, estos tanques de agua dulce destinados al consumo humano deben separarse de otros que contengan sustancias nocivas para la salud humana (Pt 1, Ch 2, Sec 3, [1.2.2]).
2.1.4. Longitud cámara de máquinas
La cámara de máquinas se encuentra situada en la popa del buque, junto con los tanques que la conforman.
Aunque la longitud de la cámara de máquinas depende de la potencia que se instalará en el buque, no podemos calcular con exactitud cuál será su longitud exacta, aunque sí podemos hacer una aproximación.
El buque que estoy diseñando se trata de un buque granelero, grande y lento, luego lo más acertado sería instalar un motor diésel de 2 tiempos, del cual dedujimos la potencia en el cuadernillo 2, que fue de 8900kW (11935,1 BHP) y 117 revoluciones por minuto.
Existen varias fórmulas aproximadas que permiten calcular la longitud de la cámara de máquinas en función de varios datos: longitud del motor principal, potencia propulsora, potencia máxima continua e incluso en función de la eslora entre
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perpendiculares. En este caso, seleccionaré la fórmula para graneleros en función de la potencia máxima continua1:
𝐿𝑐𝑚 = 2.53 ∗ 𝐿𝑝𝑝0.34+ 3.87 ∗ 10−6∗ 𝑀𝐶𝑂1.50
La eslora entre perpendiculares tiene como unidad el metro y la potencia en BHP.
𝐿𝑐𝑚 = 19.95 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠
Según el reglamento, en la zona de cámara de máquinas también puede escogerse una clara entre cuadernas igual a la de la zona de bodegas, pero también es válido escoger un valor intermedio.
Como todavía no hemos escogido la clara entre cuadernas de la zona de carga, pero sabemos que se considera que esté entre 500 y 1000 mm, podemos escoger una longitud de 750 mm.
Con estos valores, si aumentamos la longitud de la cámara de máquinas a 20.25 metros, obtenemos un total de 27 cuadernas espaciadas entre sí 750 mm. Además, añadiremos 4 cuadernas extra para la existencia de 2 cofferdam, por lo que la longitud total ascenderá a 23.25 metros, con 31 cuadernas espaciadas 750 mm.
2.1.5. Altura de cubiertas intermedias y plataformas en CM
La altura mínima por reglamento en la cámara de máquinas varía entre 3.50 y 4.00 metros como mínima altura entre plataformas, siendo 3.00 metros la mínima admisible absoluta solo para buques pequeños en la zona del servomotor.
2.1.6. Zona de bodegas
La zona de bodegas se encontrará entre la cámara de máquinas, con un cofferdam entre esta y la bodega más a popa, y el pique de proa, donde además se situará la caja de cadenas del buque.
La longitud de la zona de bodegas podemos aproximarla como la eslora restante después de restarle a la eslora de nuestro buque las longitudes de cámara de máquinas, pique de proa y pique de popa, y los dos cofferdam situados a izquierda y derecha en eslora de la cámara de máquinas.
𝐿𝑏𝑜𝑑𝑒𝑔𝑎𝑠 = 184.04 − 23.25 − 11.40 − 13.28 = 𝟏𝟑𝟔. 𝟎𝟖 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔
Según el reglamento de Bureau Veritas, debe existir un espaciado mínimo de cuadernas, con valor igual a:
1 ALVARIÑO CASTRO, R., AZPÍROZ AZÍROZ, J., & MEIZOSO FERNÁNDEZ, M. (1997). El proyecto básico del buque mercante. Madrid: Fondo editorial de Ingeniería Naval. Colegio Oficial de Ingenieros Navales.
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7 𝐸𝑜 = 0.720 ∗ ( 𝐿
100)
0.25
(𝑚)
Que con nuestras dimensiones arroja un espaciado mínimo de 0.839 mm, que aproximaremos a 0.840 mm.
En este caso he optado por 3 bodegas de longitud igual a 63 metros (21 metros cada una) y 3 bodegas de longitud igual a 73.08 metros (24.36 metros cada una), todas con la misma clara entre cuadernas, de valor 840 mm.
Las bodegas de 21 metros dispondrán de 25 cuadernas cada una y las bodegas de 24.36 metros estarán formadas por 29.
2.1.7. Resumen de cuadernas
Podemos resumir la división de la eslora total del buque con sus respectivas cuadernas y compartimentos en el siguiente recuadro:
Tabla 3. Resumen de las características de las cuadernas.
Situación Longitud (m) Nº de cuadernas Clara de cuadernas (mm)
Pique de popa 11,40 19 600
Cámara de
máquinas 23,25 31 750
Bodega 6 24,36 29 840
Bodega 5 21,00 25 840
Bodega 4 24,36 29 840
Bodega 3 21,00 25 840
Bodega 2 24,36 29 840
Bodega 1 21,00 25 840
Pique de proa 13,28 22 600
2.1.8. Bulárcamas
El espaciado entre bulárcamas viene determinado por reglamento. Como norma general, será múltiplo de la clara de cuadernas, pero no será superior a 3 veces el espaciado de cuadernas.
En nuestro caso, cada 3 cuadernas dispondremos de una bulárcama, que es una cuaderna reforzada. Como la clara entre cuadernas es diferente dependiendo de la zona del buque en la que nos encontremos, la clara entre bulárcamas también lo será.
En total, disponemos de un total de 234 cuadernas. Los mamparos transversales deberán apoyarse en las mismas.
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Respecto de la perpendicular de popa, la disposición de los mamparos transversales principales quedaría tal que:
➢ Mamparo 1, que separa el pique de popa de la cámara de máquinas. Situado a 11.40 metros de la perpendicular de popa (cuaderna número 0), coincide con la cuaderna número 19.
➢ Mamparo 2, que separa la cámara de máquinas de la bodega número 6. Se sitúa a una distancia de 34.65 metros de la perpendicular de popa y coincide con la cuaderna número 50.
➢ Bodegas de carga:
o Bodega número 6 entre los mamparos 2 y 3. El mamparo número 3 se encuentra a 59.01 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 79.
o Bodega número 5 entre los mamparos 3 y 4. El mamparo número 4 se encuentra a 80.01 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 104.
o Bodega número 4 entre los mamparos 4 y 5. El mamparo número 5 se encuentra a 104.37 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 133.
o Bodega número 3 entre los mamparos 5 y 6. El mamparo número 6 se encuentra a 125.37 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 158.
o Bodega número 2 entre los mamparos 6 y 7. El mamparo número 7 se encuentra a 149.73 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 187.
o Bodega número 1 entre los mamparos 7 y 8. El mamparo número 8 se encuentra a 170.73 metros de la perpendicular de popa. Coincide con la cuaderna número 212.
➢ Pique de proa a proa del mamparo número 8.