Estructura y Equipamiento Naval: Guía Completa de Ingeniería Marítima

ENTREPUENTES: ESCALAS DIVERSAS

Son los espacios destinados a la carga y comprendidos entre dos cubiertas. En los entrepuentes se estiban las mercancías más delicadas y facilitan su distribución en sentido vertical. A veces también se estiban cargas pesadas en los entrepuentes, pero entonces el fin que se pretende es elevar la posición del centro de gravitación del buque con objeto de que los balances no sean muy bruscos. Se ha de tener en cuenta la resistencia del entrepuente al hacer la estiba, ya que un incremento de peso podría provocar su hundimiento. En los buques existen diversas escalas que permiten el acceso a distintos compartimentos o lugares. En algunos casos son portátiles y se emplean en diferentes usos.

La escala real se emplea para bajar a tierra o subir a bordo, suele ser de aluminio. Dependiendo del puntal del buque, la parte superior termina en la meseta del portalón. Hay una a cada costado del buque. Cuando no se usan están abatidas, estibadas y trincadas en unos entrantes que forman las amuradas en la zona correspondiente. La escala va provista de candeleros y pasamanos desmontables. Las escalas de bodegas están formadas por dos estrechas pletinas de acero que se sueldan a los mamparos. Entre ambas se colocan pasos o peldaños. En los buques modernos, el acceso a estas escalas tiene lugar mediante troncos de bajada, independientes de las escotillas, que hace posible el entrar en la bodega, sin necesidad de entrar en ellas.

Un tipo de escala especial es la construida por pasos oxicortados sobre la propia plancha de un mamparo. Se emplea mucho en las cajas de cadenas.

Dentro de las escalas portátiles están las de gato y las de práctico:

  • Las de gato: Se fabrican a base de nylon y los pasos son barrotes circulares de madera, que se embuten entre los cordones y se amarran después para conseguir su inmovilidad.
  • Las de práctico: Se construyen igual que las de gato, pero su seguridad y su comodidad son mayores. Cada cierto número de pasos uno de ellos se prolonga impidiendo que la escala voltee cuando está pegada al costado.

Las escala de los botes salvavidas son del mismo tipo que las de práctico, destinadas a permitir el embarque de los mismos, en caso de abandono del buque.

SUPERESTRUCTURAS: SU CLASIFICACIÓN

La ciudadela: es la superestructura sometida a mayores esfuerzos, por estar en la zona donde los momentos flectores del casco son mayores y por estar más alejada de la línea neutra. Esta asegura la transmisión de refuerzos al resto del casco. Los frentes de la ciudadela están expuestos a los golpes de mar.

La cubierta del castillo: sirve como soporte al molinete y a las instalaciones de fondeo, remolque y amarre. Este consigue un mayor puntal a proa, con una prolongación de la roda, y dificultar el embarque de agua cuando el buque cabecea. (Entre la cubierta del castillo y la superior queda un espacio que se suele destinar a pañoles de cubierta, en los cuales se guarda las provisiones y pertrechos necesarios para el servicio del barco.)

La toldilla: es la superestructura en la que están, a veces, las cocinas, comedores, alojamientos de la tripulación y enfermerías. Varía según el tipo de buque.

TAMBUCHOS, CASETAS, GUARDACALOR Y LUMBRERAS

Tambuchos: son construcciones parecidas a los troncos de bajada de las bodegas, pero que permiten el acceso a otros espacios. A veces, tienen uno de sus costados más elevado y con curvatura que presenta su convexidad hacia la Proa. Así se ofrece protección a la escala de descenso, en este caso, es inclinada no vertical. Los tambuchos de esta clase suelen disponerse a Proa y permiten el paso a los pañoles.

Casetas: son estructuras cuyos costados son independientes del forro exterior. Se levantan por encima de las superestructuras y su utilización es muy variable.

Tronco guardacalor: se monta en la cámara de máquinas y está formado por mamparos longitudinales y transversales, que nacen en la cubierta superior y atraviesan los pisos hasta llegar a la cubierta más alta de superestructuras, donde su remate lo constituyen las lumbreras y la chimenea. Las misiones del guardacalor son:

  • Proteger las aberturas de las cubiertas, aislando la sala de máquinas o las calderas.
  • Permitir la entrada de aire y luz a través de una lumbrera y evitar la entrada de agua.
  • Permitir la salida de los gases de motores, calderas e instalaciones.
  • Servir de soporte de todas las cubiertas intermedias que atraviesa.
  • Sirve de soporte de conductos y polines para instalaciones auxiliares.

Suele ir aislado térmicamente de la cámara de máquinas por medio de un mamparo doble por el cual circula el aire de la ventilación. El tronco de mamparos del guarda calor va cerrado en su parte superior por el techo del guardacalor.

Lumbreras: se montan en los techos de la cámara de máquinas, calderas… permiten la entrada de aire y dejan pasar la luz del día a través de sus ventanas. Tienen forma de tejado y tienen ventanas que se pueden abrir. En barcos pequeños de accionamiento manual y de accionamiento automático en los grandes. Su estructura suele ir atornillada al techo del guardacalor para permitir su desmontaje.

GUARDAAGUAS, IMBORNALES

Guardaguas: son unos resaltes en forma de cortas pestañas metálicas que recorren la periferia de las cubiertas, sirviendo de elemento de contención de las aguas que por ellas van. Está canalizada hacia los imbornales, evitando así que las aguas sucias manchen el costado. (En los petroleros es obligatorio obturar estas escotaduras, antes de realizar la carga, para evitar que, en caso de que rebose algún tanque, el combustible pueda llegar al mar).

Imbornales: son orificios de las cubiertas y que desahogan el agua que corre por ellas, canalizándola, por medio de un tubo, hacia el exterior. El arranque del imbornal tiene una rejilla que sirve de filtro para impedir que pasen materiales no deseados.

BODEGAS: SU NUMERACIÓN Y DESCRIPCIÓN

En sentido vertical aparecen delimitadas por el techo del plan de bodegas y la cubierta inmediatamente superior. Estas manejan todo el fin comercial del buque y se adaptan a las características que exigen las mercancías. Las bodegas han de ser espaciosas y desprovistas de obstáculos que impidan la buena estiba del cargamento. Su forrado debe mantenerse en buen estado, de forma que la carga quede siempre aislada del contacto directo con el acero (las bodegas centrales son las más reforzadas). En los buques de carga general, las bodegas llevan fuertes puntales, aunque también se utilizan dos cortos mamparos longitudinales aligerados en los extremos de popa y proa. En cada uno de los extremos debe de haber una escala de bajada. También hay cáncamos y argollas, soldados a las cuadernas que se utilizan para trincar la carga. Al espacio comprendido entre el forro exterior e interior se coloca el material aislante que impide la radiación del calor desde el exterior y mantiene aislado al acero de las planchas de las bajas temperaturas. El plan de bodegas de los mineraleros carece de fondo.

ESCOTILLAS Y MEDIOS DE CIERRE

Escotilla: es una abertura rectangular practicada en la cubierta, que se utiliza para la carga y descarga. Con escotillas pequeñas la operación de carga de la grúa resulta costosa y lenta, por eso los buques nuevos contienen escotillas más grandes, que facilitan la estiba. Pero las aberturas grandes debilitan las cubiertas y para compensarlo se siguen unas normas:

  • Las esquinas del hueco de escotillas son redondeadas.
  • Se montan planchas de diamante, sobre todo en la cubierta superior, ya que es la que más esfuerzos soporta.
  • Las planchas de cubierta son de mayor grosor.
  • Los baos y las esloras bajo escotillas son reforzados.
  • El borde de la escotilla contiene un saliente reforzado que sirve de muro, llamado brazola. Esta sirve como protección del personal y a la propia abertura de los golpes del mar.

El SISTEMA CLÁSICO DE CIERRE DE ESCOTILLAS consistía en una serie de vigas transversales resistentes sobre las cuales se colocaban unos gruesos tablones y todo el conjunto se cubría con toldos de lona encerada, trincados mediante listones metálicos, grapas…

Hoy en día, las escotillas tienen sistemas rápidos de cierre. Hay varios sistemas y patentes. En ellos el cierre de las escotillas se realiza mediante pontones o tapas articuladas, que ruedan sobre los bordes de la brazola y se pliegan en uno de sus extremos, cuando la escotilla está abierta. Un procedimiento muy frecuente para conseguir la estanqueidad es la siguiente: las ruedas de desplazamiento se mantienen en posición normal por un pasador. Cuando la tapa está en su situación, se quita el pasador y esta desciende, presionando la tira de caucho que tiene a lo largo de su periferia.

SENTINAS: SU DESCRIPCIÓN

Son unos compartimentos situados a ambas bandas de las bodegas y están limitadas por la traca de pantoque y la plancha de margen. Por su parte superior se cierran con cuarteles de madera longitudinales. A las sentinas van a parar la aguas sucias de los baldeos de las bodegas o de los tanque de doble fondo. Van provistas de tubos de sonda y de aireación. Las sondas se anotan diariamente para que en caso de que pase el valor predeterminado se proceda al achique. En el departamento de máquinas, se instalan las bombas y las sentinas que son recorridas por las líneas de aspiración que termina en popa. Esta colocación es perfecta, ya que el buque es normalmente apopante. Los diferentes curvatones de pantoque permiten la llegada del líquido a los chupones de aspiración. Las sentinas se limpian periódicamente pues los restos se fermentan con el calor y pueden provocar graves averías en el cargamento (tabaco o azúcar) una vez limpias se les da una lechada.

TANQUES: SU DESCRIPCIÓN Y DISPOSICIÓN A BORDO

Pueden corresponder al doble fondo. Un tipo muy utilizado en los buques con instalación propulsora es el tanque profundo. Este es un tanque dividido en dos que se sitúa después del pique de proa. Este evita que el buque quede con un gran asiente apopante. En la sala de máquinas se instalan tanques verticales que sirven de almacenamiento de combustible.

Los tanques de consumo diario, también son verticales y van dotados de una bomba y de un sistema de sonda y con un flotador, que permite saber la cantidad de líquido que contiene. Todos los tanques tienen un sistema de aireación, sonda y tapas de registro que permiten su mantenimiento.

TUBERIAS DE LOS TANQUES

Todos los tanques tienen tuberías para llenarlos y vaciarlos. Los tanques del doble fondo tienen una misma línea que sirve para ambos procesos. Los de la cámara de máquinas tienen dos independientes para los procesos. Las uniones de las tuberías se realizan por bridas o por soldadura.

PRUEBAS Y RECONOCIMIENTO DE TANQUES

Los tanques se prueban mediante presión hidráulica y se les somete a una sobrepresión. Una vez lleno el tanque y el tubo adicional, se inspeccionan las paredes exteriores, especialmente las uniones, para detectar pérdidas. (Durante la inspección se mantiene el nivel del líquido en el tubo y añadiendo el que sea preciso, ya que, dicho nivel puede bajar, como consecuencia de las deformaciones del tanque. Los tanques del D.F se prueban con una columna de agua que alcanza la altura correspondiente al calado máximo. En caso contrario, la columna ha de llegar hasta la línea de margen.) Los tanques fuera del D.F y los piques se prueban a la presión correspondiente .

POLINES: SUS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Los polines son los asientos en los que se apoyan y sujetan las instalaciones de la cámara de máquinas y también las instalaciones que están fuera de esta.

Los polines deben ser capaces de soportar el peso y los esfuerzos que este elemento puede transmitir. El criterio para escantillonar los polines es que los esfuerzos que reciben los deben transmitir a la estructura adyacente, y esta, al mismo tiempo repartirlo por el casco.

La maquinaria con movimientos alternativos plantea un problema de vibraciones sobre el polín. El polín tiene que ser proyectado para absorber, las vibraciones de la máquina con el movimiento alternativo.

Los sistemas constructivos tienen en cuenta las características del elemento que recibe los esfuerzos que se generan en él. Los polines de la cámara de máquinas, son los más importantes, se agrupan en:

  • De instalación propulsora principal.
  • De maquinaria auxiliar.
  • De calderas o depósitos.
  • De chumacera de empuje.
  • De cojinetes de soporte.
  • Polines para accesorios

PAÑOLES

Son los espacios destinados al almacenamiento de las provisiones que el buque puede necesitar para su servicio. Se procura que el pañol se encuentre en un lugar cercano al departamento al que pertenezca.

Suelen ser espacios reducidos que evitan el dejar huecos inútiles libres. Cuando el espacio es grande, se subdivide. Los pañoles contienen baldas, cáncamos… que permiten un buen acondicionamiento de los elementos que contienen en su interior.

CAJA DE CADENAS

Sirve para guardar la cadena del ancla y se sitúa después del mamparo de colisión de Proa para no elevar mucho el centro de gravedad del barco, para no perjudicar la estabilidad del barco. Su situación depende de la situación de los escobenes y del molinete.

La caja de cadenas debe permitir la estiba y salida de la cadena. Las cadenas entrar en la caja a través de un tubo vertical llamado gatera. El extremo de la cadena se conecta a un lado de la caja y se suelda un fuerte cáncamo llamado entalingadura. La caja de cadenas va dividida en dos partes por un mamparo reforzado por angulares de forma que eviten que los eslabones de la cadena se enganchen en ellos. El piso de la caja de cadenas está formado por planchas desmontables y con una serie de taladros para dejar paso al agua arrastrada por las cadenas cuando estas entran en la caja. Debajo del piso se encuentra el fondo, que es donde se encuentra la caja de fango. Es estanca y también es donde se extrae el agua y el fango almacenados.

SALA DE MÁQUINAS

Son los espacios que contienen las instalaciones propulsoras, máquinas, motores o turbinas. Su localización y sus dimensiones tienen que ser estudiadas, teniendo en cuenta: la potencia a instalar, el número de hélices y de ejes, posibles interferencias con el buque en general, tipo de maquinaria propulsora, accesibilidad para el manejo y reparación de las instalaciones. Debido a estas razones existen cargueros, en los que la cámara de máquinas está en popa. En los petroleros y bulk carriers la sala de máquinas va a popa de toda la zona de carga, así se evita disponer cofferdams a Proa y a Popa. En los bulk carriers se evitan bodegas con túneles de ejes que dificulten la descarga. En los buques porta contenedores la sala de máquinas está en popa, para el desplazamiento de la grúa de carga. Con la sala de máquinas en popa se presentan problemas de trimado y se hace necesario disponer de tanques profundos. La sala de máquinas está limitada por la tapa del D.F, los forros del costado, la cubierta superior y dos mamparos estancos, uno en proa y otro en popa. El interior está dividido por plataformas. Estas tienen un hueco de escotilla que llega hasta la cubierta más alta de superestructura. El reforzado del forro y cubierta puede ser transversal y longitudinal.

TÚNEL

Un túnel debe cumplir las siguientes funciones:

  • Prevenir los daños que la carga de las bodegas podría producir a la línea de ejes.
  • Conseguir la estanqueidad necesaria, en caso de avería.
  • Estar construido para que sea accesible para inspeccionar la línea y sus cojinetes

Este va desde el mamparo de popa de la cámara de maquina hasta el mamparo del pique de popa. El nicho de popa suele abarcar toda la manga del barco y su techo es una plataforma. Estos nichos facilitan el montaje de los tramos de línea de ejes. Desde la cámara de máquinas se puede entrar al túnel, a través de una puerta estanca. La estructura de túnel consta de una envolvente reforzada cuya resistencia aguanta la presión del agua en caso de inundación. La segunda solución, supone una reducción de escantillones.

LÍNEA DE EJES

Es todo el conjunto de instalaciones que permite la transmisión de la fuerza motriz de la instalación propulsora a la hélice. El primer tramo, conectado al motor, se llama “eje de empuje”. El tramo extremo de popa lleva acoplada la hélice propulsora y le llama “eje porta-hélice” o “eje de cola”.

ARBOTANTES. BOCINAS. CHUMACERAS

Una gran parte de los ejes de cola, en los barcos de dos o más hélices, se extiende fuera del casco. Es necesario que estos ejes estén soportados no solo donde abandonan el casco, sino también en las proximidades de la hélice e incluso en puntos intermedios. Los soportes del eje de cola, en este caso, reciben el nombre de “arbotantes” y suelen ser de acero fundido. Los arbotantes deben de ser capaces de soportar los siguientes requisitos:

  • Peso de la hélice y parte correspondiente del eje de cola.
  • Cargas variables en dirección y magnitud, transmitidas por la hélice.
  • Las cargas accidentales que aparecerían en el caso de rotura de una o dos palas de la hélice.
  • Golpes de mar o con obstáculos.

El último apoyo del eje propulsor de un buque está situado en la llamada “bocina”, cuyas misiones esenciales son:

  • Servir de apoyo al eje.
  • Permitir la salida del eje al exterior.
  • Impedir la entrada del agua, mediante dispositivos especiales.
  • Impedir la entrada de agua, mediante dispositivos especiales.

Está constituida por un grueso tubo de acero que se extiende desde el codaste proel hasta el mamparo del pique de popa. Las chumaceras son los apoyos con que cuenta el eje propulsor, durante su recorrido desde el eje de empuje, hasta el prensa-estopas. Se distinguen dos tipos de chumaceras:

  • Las de empuje: Se dispone en el eje de empuje. Va dotada de dispositivos elásticos adecuados, que le permiten absorber las variaciones de empuje de la hélice.
  • Las intermedias: Elementos de apoyo del eje.

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