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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universidad Nacional Experimental de las Fuerzas Armadas Nacional UNEFANB- Nucleo Sucre Cumaná- Edo Sucre

Equipos y Servicios a Bordo

Prof.: Martínez Edicson Realizado por: Rojas Yisnervys CI: 31517040 Ing.Naval Semestre #3 Sección 1

Cumaná, junio del 2019

Introducción Un buque debe cumplir con la presentación de servicios que por Ley han sido encomendadas a la Sociedad de Salvamento y Seguridad Marítima. Disponer de medios precisos para ejecutar mejor el Salvamento de la Vida humana en la Mar, sea directamente o bien preventivamente, por medio de su capacidad de remolque y salvamento, evitando a la vez la contaminación marina que de los accidentes marítimos puede desprenderse, o una vez producido el accidente con las actuaciones conducentes tanto al rescate de las vidas como la Lucha contra Contaminación Marina y de su capacidad de Lucha Contraincendios. Adicionalmente, los distintintos tipos de buque pueden tener la capacidad de recogimiento de residuos de hidrocarburos en el mar, por medio de brazos flotantes, bombas de aspiración y de tanques de almacenamiento y decantación dedicados al efecto. Es también capaz de realizar las mismas funciones con barreras de contención y bombas Skimmer portátiles, para lo que estos equipos y su manejo se ubican en la cubierta. El último sistema permite la transferencia de carga de hidrocarburos de un buque siniestrado a un buque selecionado para las mismas , o a otro en las proximidades, estando para ello equipado con un sistema de posicionamiento dinámico. Dispone de los suministros de fuerza eléctrica, neumática e hidráulica correspondientes en cubierta. Incorpora el equipo correspondiente para utilizar dispersantes, aunque la normativa vigente ha prohibido su uso. Suelen contar brazos de recogida de residuos, bombas, sistemas de dispersión los cuales son desmontables y susceptibles de ser estibados en los lugares correspondientes y de rápida preparación para su utilización inmediata. El buque dispone de capacidad para acomodar náufragos en un local que podrá ser compatible con la acomodación prevista en la cubierta principal. Sin embargo dependiendo del tipo de buque estos cuentan con una sala de máquina general bien equipada que consta de motores principales, entre otros.

Desarrollo

· Casco y Estructura (Superestructura): El buque consta de varias partes integrantes, entre las cuales se distinguen principalmente el CASCO3 (Hull) que se corresponde con el cuerpo estructural del buque en cuyo interior se ubica por lo general todas las maquinarias, equipos y servicios necesarios para el funcionamiento del mismo, así como la carga a transportar; y la SUPERESTRUCTURA (superstructure) ubicada por encima de la estructura del casco, específicamente por encima de la cubierta principal, y se corresponde con el cuerpo estructural del buque en cuyo interior se ubican la habilitación o acomodación de la tripulación y sus servicios, así como el puente de mando y casetas; estas casetas sobre cubierta se llaman comúnmente castillo si va en proa, ciudadela si se ubica en el centro del buque, o toldilla si se va en popa. En la parte delantera de la proa esta una estructura geométrica que se llama la RODA (stem) en donde se unen los costados del buque y es por lo general de forma afilada para facilitar el avance del buque con la mínima resistencia posible; en buques modernos la roda es acompañada de un bulbo en la obra viva para aumentar la eficiencia hidrodinámica del buque. La popa del casco dispone también de un elemento estructural geométrico denominado CODASTE (stern post) en donde se ubica específicamente parte del sistema de propulsión (Hélice) y de gobierno (Timón) necesarios para impulsar y maniobrar el buque. Es algo común hablar del término Casco y Estructura para denotar también ese cuerpo estructural del buque, englobandose asi el forro o planchaje del casco y sus elementos de refuerzo longitudinal o transversal tales como cuadernas, baos, longitudinales de fondo o costado, vagras, varengas entre otros. - Superestructura Una superestructura será una construcción provista de techo y dispuesta encima de la cubierta de francobordo, que se extienda de banda a banda del buque o cuyo forro lateral no esté separado del forro del costado más de un 4% de la manga (B).Una superestructura cerrada será aquella: que tenga mamparos de cierre de construcción eficiente; cuyas aberturas de acceso, si existen en estos mamparos, estén provistas de puertas que satisfagan las prescripciones de la regla 12; en la que todas las demás aberturas, en los costados o en los extremos de la superestructura, estén dotadas de medios eficientes de cierre, estancos a la intemperie. Por otra parte, un puente o una toldilla no se considerarán superestructuras cerradas, a menos que estén dotados de acceso para que la tripulación, a partir de cualquier punto de la cubierta completa expuesta más alta, o desde un punto más alto, pueda llegar a la maquinaria y demás lugares de trabajo situados en el interior se en todo momento cuando estén cerradas las aberturas de los mamparos. a) La altura de una superestructura será la altura mínima vertical medida en el costado desde el canto alto de los baos de la cubierta de la superestructura hasta el canto alto de los baos de la cubierta de francobordo, b) La longitud de una perestructura (S) será la longitud media de la parte de superestructura situada dentro de la eslora (L). c) Puente. El puente será una superestructura que no se extienda hasta la perpendicular de proa, ni tampoco hasta la perpendicular de popa. d) Toldilla. La toldilla será una superestructura que se extienda en dirección a proa desde la perpendicular de popa hasta un punto situado a popa de la perpendicular de proa. La toldilla puede

empezar un punto que se encuentre a popa de la perpendicular de popa. e) Castillo de proa. El castillo de proa será una superestructura que se extienda en dirección a popa desde la perpendicular de proa hasta un punto a proa de la perpendicular de popa. El castillo de proa podrá comenzar en un punto que se encuentre a proa de la perpendicular de proa. f) Superestructura completa. Una superestructura completa será aquella que se extienda como mínimo desde la perpendicular de proa a la de popa. Cubierta de saltillo. La cubierta de saltillo será una superestructura que se extienda hacia proa desde la perpendicular de popa, que por lo general tenga una altura inferior a la de una superestructura normal y que disponga de un mamparo nroel intacto (portillas fijos con ojos de buey eficientes y tapas de registro empernadas) Cuando el mamparo proel no esté intacto por incluir puertas y aberturas de acceso, la superestructura se considerará una toldilla.

· Cubierta de superestructura. Una cubierta de superestructura será aquella que forme el cerramiento superior de una superestructura.

· Buque de cubierta corrida. Un buque de cubierta corrida será el que no tenga superestructuras sobre la cubierta de francobordo.

· Estanco a la intemperie. Estanco a la intemperie significa que el agua no penetrará en el buque sea cual sea el estado de la mar.

· Estanco al agua. Estanco al agua significa capaz de impedir el paso del agua a través de la estructura en ambos sentidos con el apropiado margen de resistencia a la presión debida a la máxima columna de agua que pueda tener que soportar.

MAQUINARIA PRINCIPAL Y AUXILIAR:

Los requerimientos básicos para diseñar una instalación propulsora de tipo marino se han subdividido en tres categorías: x

Requerimientos de “carga”.

x

Requerimientos de servicio y

x

Requerimientos ambientales.

Requerimientos de carga La carga usual que actúa sobre una instalación propulsora del tipo marino es la hélice. Aunque para la propulsión también se puede usar una bomba de agua que lanza un chorro de agua (jet) o un generador eléctrico que acciona un motor que mueve la hélice. En cualquier caso, la máquina debe suministrar un torque a cierta velocidad (rpm), el producto de estos dos factores nos da el poder que se mide en caballaje, hp, cv o Kilovatios de potencia. Poder = Fuerza x velocidad Poder = Torque x rpm.

La carga puede conectarse directamente al motor o puede hacerse utilizando un reductor de velocidad, cuando se requiere mayor fuerza de empuje, como es en el caso de los remolcadores o de los buques pesqueros arrastreros La carga que soporta el motor es la misma en los dos casos, sin embargo el torque y las rpm difieren en las dos situaciones. Una consideración a tomarse en cuenta en instalaciones de tipo marino es que esta carga sea inversa, para que el buque pueda dar marcha atrás. Esto se consigue de tres formas: a) la misma máquina gira en ambos sentidos, b) usando un engranaje reversible, que se combina con el reductor de velocidad, y c) hélice de paso variable. Requerimientos de servicio Entre los principales requerimientos de servicio de tipo marino tenemos: x x x x x

Relación de peso a volumen del motor. Autonomía Perfil da carga. Confiabilidad. Prácticas de mantenimiento.

El peso del motor y el espacio que ocupa (incluido combustible, repuestos y otros suministros) guardan relación directa con la carga útil y los espacios para vivienda. Desde este punto de vista, mientras más pequeño y más liviano es el motor, mejor es el aprovechamiento del buque como conjunto. Autonomía es la distancia o el tiempo (lo que sea más importante) que un buque puede operar con una sola carga de combustible. Si la autonomía es muy importante, entonces el motor debe ser de una elevada eficiencia. Esto puede inducir al uso de determinado tipo de combustible. El perfil de carga describe los lapsos a los cuales la máquina opera solamente a una parte de su poder total. Un buque mercante puede operar por varias semanas a plena carga, en forma continua, mientras que un guardacostas requerirá de todo su poder por el lapso de unas pocas horas solamente. Confiabilidad es la probabilidad que la máquina no falle en servicio (no hay ningún tipo de servicio donde se requiera poca confiabilidad). Un buque en alta mar necesita estrictos requerimientos de seguridad, a diferencia de lo que ocurre en tierra.

Mantenimiento es el proceso de examinar y reemplazar las partes y accesorios para mantener la máquina en condiciones satisfactorias de funcionamiento. El ambiente y humedad cargados de sal incrementan las necesidades de mantenimiento. Los viajes largos (en algunos casos de varias semanas) donde no se puede apagar el motor hace que los intervalos entre ciclos de mantenimiento se hagan más largos. Requerimientos ambientales Hay requerimientos ambientales que deben cumplirse dentro del buque y fuera de él, en el área colindante en el cual opera. Dentro del buque deben considerarse: la tripulación, maquinaria, carga transportada, equipamiento y otros. Un motor marino funciona en un ambiente húmedo y cargado de sal, a elevadas temperaturas ambientales, con movimientos que varían mucho en frecuencia y magnitud. La salinidad significa que muchos elementos que en tierra se conservan satisfactoriamente, a bordo pueden corroerse rápidamente, a menos que estos elementos sean protegidos con recubrimientos especiales o se use otro material. Este ha sido el caso por ejemplo con las turbinas de gas de aviación cuando se las adaptó al uso marino. Los requerimientos ambientales pueden incluir el ruido, el calor y la vibración de la maquinaria que afectan a la tripulación, la carga y el equipo. Los movimientos incluyen principalmente el balanceo y cabeceo del casco, así como las vibraciones de poca amplitud y alta frecuencia. Otros aspectos negativos son el agua y la atmósfera que rodea al buque. Hay restricciones legales que impiden arrojar al agua cualquier desperdicio de la embarcación como aceite, combustible, aguas servidas, basura, etc. En algunos puertos se prohibe la descarga de humo. ASPECTOS GENERALES QUE DEBEN SER CONSIDERADOS EN EL DISEÑO DE UNA PLANTA PROPULSORA Una parte vital del diseño de un buque es la selección de la maquinaria propulsora. No se trata solamente de comprar el paquete completo y de su colocación en el sitio, el análisis de la carga y del medio ambiente, el servicio que prestará el buque, etc. deben ser hechos por un profesional, en forma detallada, para asegurar que todos los requerimientos sean cumplidos de la mejor manera posible. A continuación se presentan algunos aspectos que deben ser estudiados en la selección del motor y el diseño de una instalación propulsora. Interacción Motor – Hélice

En primera instancia consideremos la interacción entre el motor y la carga que actúa sobre este. En esencia se refiere al eje propulsor que conecta el motor con la hélice. El eje propulsor está sujeto a cargas auxiliares, torsionales y de flexión, también está sujeto a corrosión, fatiga y electrólisis. La línea de ejes es un componente vital del sistema vibratorio torsional, longitudinal y lateral que se produce siempre en la planta propulsora. Coginete de empuje Al considerar el empuje que desarrolla la hélice, al dar vuelta, tenemos que, ninguna máquina es diseñada para absorber esta carga axial, de tal modo que debe diseñarse un coginete externo al motor para prevenir esta interacción. A menudo en motores marinos de menor caballaje este coginete de empuje va incorporado en el reductor de velocidad, aunque este debe ser considerado como un componente a parte. Si la propulsión es con una bomba de agua de propulsión a chorro (jet) es probable que el coginete sea parte integral de toda la unidad. Si se utiliza propulsión eléctrica un coginete de empuje debe proteger al motor eléctrico propulsor. Alineamiento El problema del alineamiento de los ejes, entre la hélice y el motor, está presente siempre, principalmente cuando su extensión es considerable. Si no están bien alineados los ejes pueden producirse cargas laterales sobre la brida del motor lo que da origen a distorsiones en la parte interna del motor. El problema del alineamiento se complica también por los cambios térmicos de los acoplamientos y soportes cuando el sistema entra en servicio Vibraciones Se ha notado tres tipos de vibraciones que afectan a los ejes y de estos tres la vibración torsional es la que más afecta al motor. Un análisis vibracional torsional es necesario llevar acabo en el diseño, siendo la idea general asegurarse que las frecuencias naturales no coincidan con las frecuencias de excitación dentro del sistema. Sincronización Debe considerarse también el problema de armonización o sincronización entre la carga de la hélice y el motor. Esto indica que debemos asegurarnos que el torque y las rpm de la máquina deben igualar al que se desarrolla en la hélice en el punto de operación de diseño, esto tiene relación directa con la razón de reducción de velocidad del reductor disponible en el mercado o del fabricante. Consecuentemente, el diseñador debe ajustar el paso de la hélice al valor torque-rpm en el punto de operación de diseño. Cargas auxiliares

Además de la carga principal de la hélice pueden existir cargas auxiliares, como por ejemplo un generador de servicio acoplado al eje propulsor, esta conexión puede ocasionar problemas de alineamiento y vibracionales, los cuales deben ser analizados en el diseño. Además si el generador debe funcionar a velocidad constante, como es el caso de instalaciones de corriente alterna, entonces debe utilizarse una hélice de paso variable con las relaciones de paso-torquerpm seleccionados de tal manera que las rpm se mantengan constantes. Controles En una instalación propulsora los controles no solamente abarcan al motor sino que deben cubrir el sistema propulsor total. Cuando se usa una hélice de paso variable, por ejemplo, el control del paso de la hélice y el control del paso de combustible al motor deben ser integrados. En un sistema equipado con reversible, reductor y freno al eje, el combustible al motor, el aire para la reversa y para los embragues y el aire para el freno deben estar coordinados de tal manera que la máquina no se dispare o se detenga. Un solo embrague debe conectarse al mismo tiempo. El freno se conecta cuando no están conectados los embragues. En muchos casos es necesario la instalación de estaciones de control remoto en los puentes de gobierno. En instalaciones complejas es necesario el monitoreo con indicadores y alarmas para colaborar en la operación de la planta propulsora y sus auxiliares. Bases Las fundaciones o bases para la maquinaria son esenciales para soportar las cargas estáticas y las dinámicas que se producen por el movimiento del buque. Estas deben permitir cierta tolerancia que absorban las expansiones térmicas a fin de que no afecten al cigüeñal de la máquina. También debe tenerse en consideración que debe haber algún tipo de aislamiento para el ruido, el calor y las vibraciones entre la estructura y el motor. Instalaciones de combustible Las instalaciones de combustible son fundamentales para cualquier tipo de maquinaria de combustión interna. Algunos combustibles requieren de calentamiento a fin de reducir su viscosidad. La purificación o limpieza del combustible es de gran importancia en motores diesel y en turbinas de gas, debido a que trabajan a altas temperaturas que es donde más afectados resultan los metales. Aire y gases de escape

El suministro de aire a los motores y la descarga de los gases de la combustión es de vital importancia en el proceso. Los ductos de admisión y descarga deben ser convenientemente dimensionados, tomando en consideración los silenciadores y la expansión térmica de cada componente. En las instalaciones de turbinas de gas los ductos de admisión y descarga de aire y gases son esencialmente importantes debido a la gran cantidad de aire que consumen y debido a la sensibilidad a las caídas de presión en los ductos. Enfriamiento El enfriamiento es necesario para cualquier tipo de maquinaria, usualmente se usa el agua el que flota la embarcación. Ventilación Los espacios donde está instalada la maquinaria también requiere de ventilación para el confort del personal que opera la instalación y par la protección de los componentes sensitivos al calor. El medio utilizado es el aire externo que se lo introduce mediante ventiladores. Sistemas complementarios Existen otros componentes que deben ser considerados en la instalación como: grúas o tecles para levantar componentes pesados durante las operaciones de mantenimiento, sistemas de detección de fuego y extinción, iluminación, sistema de manejo de desechos sólidos y líquidos. Sistemas de aislamiento de ruido y calor en mamparos cubiertas y costados. Circuitos de tuberías Como parte complementaria de la instalación deben considerarse los circuitos de tuberías de achique de sentina, lastrado, combustible, contraincendios etc. SELECCIÓN DEL TIPO DE MAQUINA PROPULSORA. Los tres tipos de máquinas propulsoras de tipo marino más comunes son: combustión interna (diesel), turbina de vapor y turbina de gas, incluyéndose en cada tipo varios subtipos. Si tomamos en consideración las embarcaciones menores los motores de gasolina de bujías también deben incluirse. Cada tipo de maquinaria tiene sus ventajas y desventajas y se las usa ampliamente dependiendo del servicio que presta la embarcación. Al seleccionar el tipo o sub-tipo de maquinaria más adecuado, para un determinado diseño, el ingeniero o arquitecto naval debe hacer un análisis detenido y profundo para cuantificar estas ventajas o desventajas. Por ejemplo:

a. Si la maniobrabilidad es lo más importante, deberá considerarse cuanto le tomará a determinada máquina cambiar la marcha del buque desde x nudos adelante a y nudos atrás. b. En embarcaciones de alta velocidad, las RPM del motor y de la hélice, son de mayor importancia. c. En remolcadores, la fuerza de empuje es lo más importante, por tanto, el torque desarrollado por la hélice debe ser lo más alto que se pueda. Para estos casos el diámetro de la hélice debe ser alto y las RPM bajas. d. Para barcos pesqueros de arrastre, la situación es parecida a los remolcadores. Al seleccionar motores de combustión interna, las RPM del motor y de la hélice son lo más importante, esto está dado por la reducción de velocidad del reversible-reductor. La mayor parte de estos aspectos involucran dinero y en muchos casos el aspecto económico será lo determinante en la selección. Sistema de gobierno y estabilización Timón El timón es un mecanismo móvil adjunto del navío, enlazado al codaste o prolongación de la quilla mediante un parcinemático de rotación, que aprovechando las corrientes hidrodinámicas generadas en la mar y las corrientes de expulsión que proporcionan las hélices, varía con su movimiento el rumbo del buque. No siendo el único sistema mecánico que realiza esta imprescindible función, sí es la más operativa y de rápida aplicación. Según Bjöm Landström, teniendo en cuenta su estructura podemos encontrar timones de plancha sencilla, plancha doble, huecos y currentiformes. Los dos primeros los encontraremos normalmente en los buques de vela, en los mercantes hoy en día casi todos son currentiformes. De acuerdo al tipo de montaje se pueden clasificar en soportados, semisuspendidos y en los suspendidos (o colgantes). Y en lo que respecta a la distribución de su área con respecto a su eje de giro, se pueden clasificar en timones sin compensar, timones compensados y en timones semicompensados, las diferencias entre los timones son notables, no en cuanto a montaje y a la distribución del área con respecto a su eje de giro, que pueden ser similares, sino a las formas, tamaños ; ángulo que forma el eje de giro con el eje del palo y la sutileza del pie de codaste entre otras cuestiones. Aparte de las formas del timón que se diseñan en función al resto de las formas del casco, la superficie de este es proporcionalmente mucho mayor en los veleros que la superficie del timón en un buque mercante. Las razones de esta desproporción son debidas a varios factores: menor velocidad, falta de la corriente de expulsión incidente en el timón (cuando se navega a vela) y la escora del velero (con lo que actúa la proyección del timón con respecto a la marcha). Funcionamiento del timón El funcionamiento del gobierno de un buque está centralizado en la acción de la pala o timón, que interactúa con el flujo de agua producido por la hélice en el empuje (mediante su área efectiva), dando la direccionalidad adecuada a la embarcación. Las palas o timones de gobierno funcionan de la siguiente manera: Al momento en que se genera el flujo de agua de empuje (por parte de la hélice propulsora), interactúa con el flujo generado por el paso del casco del buque, para luego hacer mover al mismo hacia una

dirección determinada. Dicha dirección se puede cambiar por medio de los timones, ya que al momento que se giran a un determinado ángulo, los filetes o flujos de empuje actúan en el área efectiva del timón, en donde la fuerza resultante perpendicular a dicha área es la que desvía a la embarcación a una banda, ya sea que el giro de las palas sea anti-horario, el buque cae en la banda de estribor, y si dicho giro es horario, cae en la banda de babor. El control de giro de los timones se da mediante el funcionamiento del sistema mecánico-hidráulico de gobierno (o servomotor), el cual permite generar el torque y ángulo de palas respectivos. Se debe tener en cuenta que no se puede girar las palas por mucho tiempo ya que reducen el avance de la embarcación (por la “asimetría del casco” parcialmente generada). Se tiene en cuenta que el elemento principal del gobierno de un buque es la pala de timón, sin embargo, se hace también una consideración a los acoples, bridas, ejes de pala, etc. Todo el conjunto será accionado por un servomotor hidráulico (steering gear), cuya selección se debe hacer en base a los parámetros de diseño de la pala (con su perfil hidrodinámico adecuado) y la disposición de ésta junto al sistema propulsor (de acuerdo a normas de clasificación de buques). Ahora bien, con respecto al rumbo que toma el buque en marcha de avance o marcha atrás, se considera el efecto del mismo sistema de gobierno y el movimiento de guiñada o yaw (que es el movimiento rotacional del buque en el eje perpendicular a su cubierta principal, que se origina por la interacción del buque con las corrientes y olas del medio marino). El estudio de la disposición de la fuerza generada por el sistema de gobierno del buque, y sus efectos posteriores, fue realizado por Crane. Para la instalación del sistema de gobierno en la popa (referido a la pala), el efecto mencionado se da con la guiñada añadida en el ángulo de deriva. El ángulo de deriva se define como el ángulo de rumbo que sigue el buque cuando se controla el gobierno y su maniobrabilidad, siendo distinto del ángulo de escora o balanceo en los costados del buque, que depende más de la distribución de masas del casco que del diseño de la pala. La mencionada velocidad del flujo que llega a las palas de gobierno, es una función del tipo del sistema propulsivo y su disposición en la embarcación, y no está relacionado directamente con el diseño de las palas del gobierno. Desde tiempos antiguos, el hombre se vio en la necesidad de emplear a los líquidos como fuerzas motrices para desarrollar diversas actividades. Los más antiguos vestigios históricos muestran que los sistemas como las bombas y norias eran empleados en épocas más antiguas, pero la rama de la Hidráulica comenzó a desarrollarse a partir del siglo XVII, por medio de la Ley de Pascal que como sabemos, consiste en que la presión aplicada a un fluido confinado se transmite en todas las direcciones siempre y cuando dicho líquido sea prácticamente incompresible. Su aplicación notoria fue en la famosa prensa hidráulica (desarrollada por el ingeniero Joseph Bramah). Se sabe que esta prensa desarrolla mayor fuerza sobre un área grande a partir de una fuerza y área pequeña, y este principio se puede comparar con el de la palanca mecánica. No obstante, si por principio de conservación de energía, una fuerza pequeña da origen a una fuerza grande a través de la presión, la velocidad de avance para la fuerza grande es menor que el de la fuerza pequeña, debido a que el desplazamiento o distancia recorrida es inversamente proporcional al área de contacto de cada fuerza. En pocas palabras, lo que se gana en fuerza, se pierde en velocidad. Desde el punto de vista hidrodinámico, las consideraciones básicas en el diseño de la pala de gobierno son las siguientes: La pala de gobierno se puede determinar en base a una tabla de relación de compensación (que es el cociente entre el área de contra-balance y el área total de la pala) con respecto al coeficiente de bloque del buque (CB), según tabla 1. Para la navegación en zonas gélidas del planeta, se emplean las famosas palas suspendidas (llamados rudder horn), cuyo costo estructural es accesible según la disposición y/o forma que posean estas palas, Una adecuada área de pala para una forma dada del casco, puede ser seleccionada para satisfacer los ángulos deseados en la estabilidad dinámica y desempeño de la maniobrabilidad en aguas calmas. Para cascos llenos (de mayor volumen), la determinación final del área de la pala, debe reflejar el factor quer elaciona a las palas largas que posean mayor desempeño sobre las condiciones adversas en la navegación, como el viento y las olas del

medio marino. Los momentos flectores, fuerzas cortantes y fuerzas de reacción de las palas de timón, ejes y acoples deben ser calculados de acuerdo al tipo de pala de timón respectivo. Los momentos y fuerzas de las palas de timón, con perfiles hidrodinámicos variados, son calculados usando métodos alternativos y deben ser especialmente considerados.

Sistema de Amarre y Fondeo La maniobra de fondeo está asociada a la intencionalidad de lograr la inmovilidad relativa del buque respecto al fondo, si bien los distintos parámetros variables que intervienen, como son el largo de cadena filada, la naturaleza del fondo o la magnitud de las fuerzas aplicadas sobre el buque procedente de los agentes externos, causan a menudo situaciones críticas e inestables. Fondear es la maniobra por la que el buque, haciendo uso del equipo e instalación de fondeo, puede mantenerse en una posición relativamente estática respecto al fondo sin necesidad de utilizar los equipos de propulsión o de gobierno. Como toda maniobra, la de fondeo requerirá una estrategia y una planificación previa, una ejecución de acciones de maniobra y un procedimiento de comprobación y vigilancia posteriores que garanticen el menor riesgo y la mejor eficacia en el objetivo que se pretende alcanzar. A la hora de realizar el fondeo y el tipo de fondeo que se prevé realizar, se debe tener en cuenta todas y cada una de las condiciones y circunstancias propias y externas que puedan influir en la realización de la maniobra. Puntos a tener en cuenta: · Número de anclas que se requieren y orden de utilización (cuál es la primera a ser fondeada). · De ser un sólo ancla, la del costado elegido, bien por el movimiento relativo esperado del buque, por su estado de mantenimiento y conservación o el largo de cadena disponible. · El rumbo y la velocidad en la maniobra de aproximación, al considerar la deriva y abatimiento creados por los agentes externos, siempre en base a los efectos, a los obstáculos o puntos críticos de la maniobra. · Determinación de las distancias de seguridad en relación con el entorno, y para cada fase de la maniobra. · Personal de la tripulación necesario para la manipulación y necesidades del equipo. períodos críticos y plan de guardia de fondeo, etc La maniobra del equipo de fondeo debe ser realizada por un oficial competente y experimentado que pueda asumir ciertas decisiones en cualquier circunstancia durante la maniobra. A la llegada de un barco a puerto para realizar las diversas operaciones comerciales de carga, descarga, aprovisionamientos, reparaciones, etc., se sitúa en un lugar próximo al muelle fondeando, amarrando a boyas cuando no es imprescindible su atraque o directamente atracando. En esta situación su equipo propulsor permanecerá parado, pero no podemos olvidar que sobre el barco actuarán vientos y corrientes marinas, debido a esto el barco deberá ser amarrado al muelle, a las boyas o sujetado al fondo por medio de

sus anclas, no hay que olvidar que siempre debe estar pendiente de la situación para actuar en caso de necesidad.

Equipos Necesarios Para Fondeo Molinete: Es una máquina de levar eléctrica o manual que va situado en la proa de los barcos y nos ayuda a levar o subir el ancla a bordo. Si la posición del eje de giro es horizontal se llama molinete o chigre, si el eje de giro es vertical se llama cabrestante. Algunos molinetes tienen en el otro extremo del eje otro tambor liso llamado cabirón que se pueden utilizar para virar amarras en puerto dándole dos o tres vueltas al cabo haciendo la función de un winche. Barbotén: El barbotén es una rueda o corona del molinete que tiene muescas del tamaño de la cadena para que la cadena al enrollarse se acople y engrane y así poder subir la cadena del ancla. El embrague sirve para dejar libre el eje de giro y poder bajar rápidamente el ancla. El freno impide el eje de giro para poder detener al arriado del ancla. Línea de fondeo: La línea de fondeo que llevemos a bordo de nuestro barco debe tener una longitud como mínimo de cinco veces la eslora de la embarcación. Lo ideal es que la línea de fondeo sea entera de cadena, ya que resiste mejor el desgaste, añade peso sobre el fondo y hace que la tensión sobre el ancla actúe horizontalmente de manera que evite que el ancla se levante y llegue a garrear. La cadena tendrá que ser de acero galvanizado o equivalente. Si la línea de fondeo es de cabo, debería de llevar al menos un ramal de cadena de cómo mínimo la eslora de la embarcación. El cabo ha de ser de nylon colchado ya que es algo elástico y absorbe mejor los tirones. Una línea de fondeo formada solamente por cabo es solo recomendable para embarcaciones de menos de 6 metros de eslora. Es una buena costumbre marcar cada ciertos metros la cadena de fondeo para saber cuantos metros de fondeo hay en el agua. Longitud de fondeo: Debemos fondear con una longitud mínima de tres veces la sonda del lugar de fondeo si utilizamos si utilizamos una línea formada solo por cadena. Si nuestra línea de fondeo lleva cadena y cabo, debemos aumentar la línea de fondeo a un mínimo de cinco veces la profundidad que marque la sonda y hasta diez veces si solo disponemos de cabo de fondeo. En cualquier caso, si el viento arrecia o las condiciones de mar se complican debemos de extender la longitud de la línea de fondeo. Grillete de entalingadura: El grillete de entalingadura es un grillete de unión de la cadena con el arganeo del ancla. Éste no debe de ser de menos resistencia que la cadena y debemos asegurarnos que está bien apretado para que no se afloje con el rozamiento con el fondo. El orinque: El orinque es un cabo fino amarrado a la cruz del ancla y en el otro extremo a un boyarín llamado orinque. Sirve para conocer la situación del ancla, que otros barcos conozcan la posición de nuestro ancla para que no fondeen cerca de nuestro ancla y también para que nos ayude a desenganchar el ancla en caso de un fondo rocoso en el que se haya quedado enrocada. El ancla: El ancla es un aparato de hierro o acero pesado que unido a bordo por una cadena o línea de fondeo se echa al agua para que se fije en el fondo y evite que las embarcaciones sean arrastradas por el viento o las corrientes. Las partes principales del ancla son la caña, los brazos, arganeo, el cepo, las uñas y el mapa.

Ancla de arado: El ancla de arado consta de una sola uña, dos mapas, una caña fija o móvil y arganeo. Es un ancla de los más populares y eficaces y sirve para casi todo tipo de fondos como arena, barro, guijarros, cascajo y algas. El fondo de piedras o rocoso no es bueno para este tipo de ancla. Ancla danforth: Tiene dos uñas, dos mapas, una caña móvil y arganeo. Es también una de las más populares, siendo buena para fondos de arena, barro y guijarros. El ancla de rezón: Tiene cuatro uñas, cuatro brazos y una caña. Es utilizada por embarcaciones pequeñas y para fondeos de corta duración. Es eficaz en fondos rocosos y en fondos de algas a las que puede atravesar sin dificultad. Elección del lugar de fondeo: Debemos buscar un lugar bien resguardado, al abrigo de los vientos predominantes y del oleaje. El lugar de fondeo debe ser lo suficientemente espacioso para poder filar toda la cadena de fondeo si es necesario y poder bornear sin obstáculos. Es también importante que el lugar que elijamos para fondear tenga una fácil salida. El tenedero es el tipo de fondo de un fondeadero. Un buen tenedero es un fondo de arena, fango duro y arena gruesa. Un tenedero regular es con un fondo de arena fina, conchuela, arcilla o cascajo. Un mal tenedero es un fondo de piedra, rocas, algas, fango blando o corales. Debemos evitar fondear en praderas de posidonia para no dañarlas. Círculo de borneo: Es el círculo que describe el barco alrededor del ancla. Este radio de giro depende de la longitud de cadena o línea de fondeo que hayamos echado. Debemos tener en cuenta que por efecto de la corriente o el viento, el barco puede bornear y debemos haber dejado espacio suficiente alrededor, ya sea con la costa o con otros barcos fondeados. Garrear: Garrear consiste en arrastrar el ancla por el fondo sin que se clave y sujete el barco. Vigilancia durante el fondeo: Una vez fondeados correctamente deberemos tomar varias marcaciones a tierra para situar el barco, anotar la sonda bajo nuestra quilla y tener en cuenta el horario de mareas. De esta forma, periódicamente debemos comprobar nuestra situación y nuestra sonda para comprobar que nuestro barco no está garreando. Una buena precaución es conectar la alarma de la sonda de forma que si ésta disminuye nos avise. El GPS también tiene una alarma que podemos programar para que nos avise de un cambio de posición.

Sistema de carga, estiba y descarga Se consideran integradas en este servicio portuario las actividades de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de mercancías, objeto de tráfico marítimo, que permitan su transferencia entre buques, o entre éstos y tierra u otros medios de transporte. las primeras operaciones a realizar cuando el barco esta amarrado en el puerto, son las de desestiba, con la finalidad de que las mercancías que transporta el barco sean ubicadas correctamente en las áreas y zonas de carga, teniendo en cuenta todas las normas de seguridad aplicables en cada operación. El segundo paso consiste en la descarga de mercancías en el muelle. El proceso de carga/descarga se considera finalizado cuando la carga (mercancía) descansa en el vehículo que la va a transportar y se ha desenganchado de la grúa. El vehículo transportará la mercancía desde el lugar de carga/descarga al lugar designado para el almacenamiento. En este lugar de almacenamiento permanecerá la mercancía hasta que se proceda a su

evacuación, bien fuera del puerto, o bien a otro barco dentro de las instalaciones de la Autoridad Portuaria. En la realización de las operaciones portuarias pueden distinguirse distintos tipos de acuerdo con el punto donde se desarrolla la operación: • A bordo del barco: Operación en bodegas y cubiertas. • De barco a barco: Operación que se lleva a cabo entre dos barcos a flote, empleado para ello una maquinaria y utillaje que optimiza el proceso y evita la pérdida de mercancía. • Entre barco y tierra: Operación de transferencia de la mercancía entre ambos puntos (también se incluye la operación directa sobre el vehículo). • En tierra: Operaciones de transporte y almacenamiento entre el punto de descarga del barco, así como las operaciones que se realizan con la mercancía antes o después del transporte marítimo. • Entre tierra y transporte terrestres: Operaciones de carga y descarga del vehículo terrestre. Vamos a ver que operaciones comprenden estos servicios:

Las actividades de carga y estiba comprenden: - La recogida de la mercancía del puerto y el transporte horizontal de la misma hasta el costado del buque en operaciones relacionadas con la carga del mismo. -La aplicación del gancho, cuchara, spreader o cualquier otro dispositivo que permita izar o transferir la mercancía directamente desde un medio de transporte, o desde el muelle, previo depósito en el mismo o apilado, al costado del buque. - El izado o transferencia de la mercancía y su colocación en la bodega o a bordo del buque. - El embarque de la mercancía por medios rodantes en el buque. - La estiba de la mercancía en bodega o a bordo del buque.

Las actividades de desestiba y descarga comprenden: - La desestiba de mercancías en la bodega del buque, comprendiendo todas las operaciones precisas para la partición de la carga y su colocación al alcance de los medios de izado o transferencia. - La aplicación del gancho, cuchara, spreader o cualquier otro dispositivo que permita izar o transferir la mercancía. - El izado o transferencia de la mercancía y su colocación en un medio de transporte o en el muelle al costado del buque. - El desembarque de la mercancía del buque por medios rodantes. - Descarga de la mercancía directamente, bien sobre vehículos de transporte terrestre, bien sobre el muelle para su ecogida por vehículos o medios de transporte horizontal directamente al exterior del puerto o a zona de deposito o almacén dentro del mismo, y el deposito y apilado de la mercancía en zonas portuarias.

- El desplazamiento de la mercancía, previa recogida cuando proceda desde el costado del buque hasta otra ubicación en la zona de usos portuarios comerciales y su deposito y apilado dentro de la misma zona. La actividad de transbordo comprende la desestiba en el primer buque, la transferencia de la mercancía directamente desde un buque a otro y la estiba en el segundo buque. Todas las actividades descritas se realizarán en el buque y en la zona de servicio del puerto. No tendrán consideración de mercancía objeto de tráfico marítimo: - Los bienes propiedad de la Autoridad Portuaria. - Las cartas, paquetes postales y otros bienes que sean objeto del servicio postal. - La pesca fresca, el bacalao verde y sus productos elaborados a bordo. - La recogida de residuos de carga procedentes de los buques. No tendrán la consideración de servicio portuario básico las siguientes actividades: a) El manejo de medios mecánicos propiedad de la Autoridad Portuaria y la manipulación de mercancías del Ministerio de Defensa, salvo que en este último caso el servicio se realice por una empresa titular de una licencia del servicio básico de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de mercancías. b) El manejo de cabezas tractoras o grúas automóviles que no estén permanentemente adscritas a operaciones de manipulación portuaria y sean conducidas por su personal habitual. c) El embarque y desembarque de camiones, automóviles y cualquier clase de vehículos a motor, cuando se realice por sus propietarios, usuarios o conductores habituales dependientes de aquéllos, así como las labores complementarias de sujeción, cuando sean realizadas por los tripulantes de los buques. d) La conducción, enganche y desenganche de cabezas tractoras que embarquen o desembarquen remolques, si el transporte se produce sin solución de continuidad desde fuera de la zona de servicio hasta su embarque, o desde el barco hasta fuera de la mencionada zona. La conducción de vehículos de todo tipo que transporten mercancías hasta pie de grúa o de instalación de carga, en operaciones directas de camión a barco, si el transporte se produce sin solución de continuidad desde fuera de la zona de servicio y de la de los que reciban mercancías a pie de grúa o instalación de descarga, en operaciones directas de barco a camión, si el transporte se produce sin solución de continuidad . fuera de la zona de servicio y, en ambos casos, las operaciones de simple conexión de los medios de carga y descarga. En este supuesto se consideran incluidas las operaciones directas de cualquier medio de transporte terrestre a buque y las de buque a cualquier medio de transporte terrestre. e) Las labores complementarias de sujeción y trincaje cuando sean realizadas por las tripulaciones de los buques. f) Las operaciones de carga, descarga y transbordo para el avituallamiento o aprovisionamiento de buques cuando, para esto último, no se precise contratar personal.

Seguridad: Dispositivos de salvamiento

Equipo y material de seguridad obligatorio a bordo Actualmente hay cinco categorías de equipo de seguridad que tenemos que llevar a bordo: salvamento, navegación, achique, contra incendios, prevención de vertidos de aguas sucias y armamento diverso. El equipo y material de seguridad obligatorio dependerá de la zona de navegación para la cual está autorizada la embarcación. Recordamos que la zona de navegación no hace referencia a donde se navega habitualmente sino a las siete zonas determinadas por la distancia de la costa y la categoría de diseño: 7. Navegación en aguas protegidas en general, Categoría de diseño D 6. Navegación en aguas costeras hasta 2 millas de la costa, Categoría de diseño C 5. Navegación en aguas costeras hasta 5 millas de la costa, Categoría de diseño C 4. Navegación en aguas costeras hasta 12 millas de la costa, Categoría de diseño C 3. Navegación en alta mar hasta 25 millas de la costa, Categoría de diseño B 2. Navegación en alta mar hasta 60 millas de la costa, Categoría de diseño B 1. Navegación ilimitada, categoría de diseño A Oceánica Material de seguridad accesible Es habitual pensar en el barco como a una casa y cuidar de los detalles del interior para que sea acogedor y que nos haga sentir cómodos. Un cartel de ‘Elementos de seguridad’ o ‘Chalecos salvavidas’ no combina mucho con los tapizados, pero es necesario hacerlo bien visible ya que toda la tripulación debe estar al tanto de dónde se encuentran los elementos de seguridad. Si no queremos ocupar espacio con los salvavidas convencionales podemos optar por los autohinchables. Debemos recordar estibar el material pirotécnico en un lugar accesible y seco, pero lejos de la curiosidad de niños y niñas. Al margen de la sanción que podamos recibir en una inspección de rutina, es muy importante controlar las fechas de caducidad de todo el material de seguridad. Más allá de lo obligatorio Saber dónde está nuestro material de seguridad y asegurarnos de que funciona es importante, pero también podemos hacer un poco más y aprendernos de memoria su funcionamiento, por ejemplo cómo encender una bengala o cómo desbloquear la balsa salvavidas, porque es raro que tengamos que utilizar estos elementos en un día soleado y con la mar en calma. También es recomendable llevar elementos de seguridad, aunque no estén dentro de lo obligatorio, como luces estroboscópicas, luces químicas, espejo de señales, etc. Chalecos salvavidas La normativa CE diferencia cuatro tipos de chalecos, definidos por su flotabilidad expresada en Newtons (N), 10 Newtons = 1 Kg de empuje de flotación. Chaleco de 50 N Para aguas calmadas y cercanas a la orilla. No garantizan que el rostro permanezca al aire en todo momento. Se emplean para actividades deportivas, como el kayakismo, las motos de agua o el windsurf,

y no están incluidos en la normativa del Ministerio de Fomento para su utilización en la navegación de recreo. Chaleco de 100 N Para esperar un rescate próximo, flotando sobre aguas en calma. Chaleco de 150 N Para soportar el mal tiempo en mar abierto. Chaleco de 275 N Para situaciones extremas en mar abierto y llevando abundante ropa de abrigo. A la hora de adquirir un chaleco es importante que incluya la homologación CE o bien SOLAS. También hay que considerar el uso que le vamos a dar: los chalecos auto inflables con arnés son muy cómodos y seguros, principalmente para quienes navegan de noche o en solitario. Hay modelos muy completos que además de las bandas reflectantes que todos llevan, incluyen luz estroboscópica, avisador de MOB (persona al agua) que emite una señal captada por el instrumental de a bordo. Debemos tener en cuenta que cuando una persona cae al agua es porque las condiciones meteorológicas son realmente adversas, y en cuanto el barco se aleja es muy difícil mantener el contacto visual. Por esto es imprescindible que, si hay más tripulantes, uno mantenga contacto visual todo el tiempo mientras los otros coordinan la maniobra para volver a recogerlo, lo que es particularmente difícil navegando a vela. De esto dependerá el éxito o, mejor dicho, la vida de la persona que haya caído. Las posibilidades de recuperar una persona de noche en un temporal son mínimas, por lo tanto es importante contar con la mayor cantidad de medios tecnológicos posibles. Ponte el chaleco Que es incómodo, que no es mi talla, que no hay mal tiempo… ¡No hay excusas que valgan! Es imprescindible disponer de chalecos para cada tripulante, adecuados a su talla y peso. Sobre todo las personas más pequeñas de la tripulación deben tener un chaleco a su medida. Si tenemos intención de hacer una travesía que nos alejará de puerto más allá de lo que dura una previsión meteorológica fiable -que son unas 24 horas- deberíamos tomarnos media hora para ajustar un chaleco salvavidas para cada persona de la tripulación. De paso, ya sabrán donde se guardan y que no es necesario esperar a que el viento supere los 20 nudos y la ola dos metros para ponérselos. Tanto los chalecos salvavidas inflables como los convencionales deben ser revisados como mínimo cada año, para comprobar costuras, hebillas y estado de la tela. Si se mojan con agua salada es imprescindible aclararlos y en el caso de los inflables es recomendable que los revise una empresa autorizada. Aros salvavidas Los aros salvavidas van instalados en popa o en la aleta, llevan un cabo que flota (de al menos 50 metros) y una boya de autoencendido con luz estroboscópica. Cabe recordar que los helicópteros de salvamento cuentan con instrumental específico y las luces estroboscópicas son las que se detectan a mayor distancia. Los aros salvavidas deben contar con un sistema que permita soltarlos y arrojarlos al agua rápidamente. Es lo primero que tenemos que hacer en cuanto un tripulante cae al agua. ^El aro salvavidas debe llevar el nombre del barco por lo que es muy importante tener en cuenta que, si se pierde un aro, debemos informar a Salvamento Marítimo lo antes posible dado que alguien puede encontrarlo y activar una alarma. Se recomienda a los navegantes solitarios remolcar un cabo de al menos 50 metros con nudos y un flotador en el extremo; aunque realmente es muy complicado cogerlo al caer y aun así es difícil soportar

la fuerza del agua si el barco navega en velocidad. Es mucho más recomendable llevar el control remoto del piloto automático colgado al cuello, como lo hacen todas las personas que participan en regatas. Balsas salvavidas Para que las balsas funcionen correctamente es importante cumplir con los plazos de las revisiones y elegir el lugar para su instalación en cubierta. Por lo general, los barcos tienden a hundirse por proa, debido a que la popa tiene mayor volumen, por lo que no es muy recomendable instalar una balsa en la proa. Toda la tripulación debe saber cómo destrincar y lanzar al mar una balsa. Es muy importante intentar mantener la calma y seguir las instrucciones, los accidentes más graves son por tirar de la boza cuando la balsa aún está en cubierta. Cuando ésta se abre lo hace violentamente y puede herir o tirar al agua a las personas que estén en cubierta. Es tan imprescindible arrojar la balsa al agua y esperar que se separe del barco como afirmar el extremo de la boza a una cornamusa antes de tirarla al agua, ya que si no está ligada es muy posible que se aleje demasiado y se pierda. Extintores y mantas Los extintores portátiles deben encontrarse siempre al alcance y revisados, en fecha y forma, por empresas autorizadas y homologadas. Además de los obligatorios baldes para agua, es conveniente disponer de una manta ignífuga con la que ahogar pequeños fuegos. Esta es ideal en embarcaciones pequeñas, ya sean de vela o motor. Es necesario que esté instalada en la cocina, cerca de los fogones, pero hay que tener cuidado y no instalar el contenedor de la manta ignífuga justo sobre la cocina: en caso de incendio a ver quién se atreve a meter la mano para coger la manta y arrojarla sobre el foco de fuego. Si bien existen varios tipos de extintores, lo habitual es que los incendios sean de origen eléctrico, por lo que la mejor arma es la previsión y la revisión periódica de las instalaciones. Trajes de supervivencia Los trajes de supervivencia son imprescindibles en travesías oceánicas, principalmente por aguas frías y donde la ayuda podría tardar muchas horas, o incluso días, en llegar. Los trajes no son sencillos de poner y es necesario algún tipo de entrenamiento para hacerlo bien. Lo mejor es hacer un curso de supervivencia en el mar, donde se explican con todo detalle su uso y el del resto de los elementos. Botiquín y mochila de supervivencia Evidentemente hay que tener un botiquín de primeros auxilios y controlar el estado de sus elementos. Pero también deberíamos llevar una mochila de supervivencia, de material y confección estanco donde, si fuera necesario abandonar el barco, poder llevarnos un VHF portátil, la radiobaliza, navaja, alimentos energéticos, agua, linterna estanca, luz estroboscópica; la pirotecnia, bengalas, cohetes, humo naranja y si fuera posible ropa seca y de abrigo. Elementos de seguridad extra El arnés de seguridad es un equipo personal adaptado a la talla de cada tripulante. Aunque al principio puede parecer incómodo, el arnés es imprescindible para moverse por cubierta con mal tiempo o de noche. También tiene que estar instalada correctamente la línea de vida que va por los pasillos laterales de proa a popa y debe ser de cinta, si fuera de cabo es posible que ruede al pisarla y que perdamos la estabilidad. En la medida de lo posible, utilizar una doble línea de amarre del arnés rematadas con un mosquetón. De esta forma, no soltaremos un mosquetón hasta que esté sujeto el otro y así podremos avanzar con toda seguridad. Tampoco la longitud de la línea de amarre del arnés ha de ser demasiado

larga, como máximo dos metros para que, si nos caemos, quedemos lo más cerca posible del barco. Hay quien prefiere que el punto de fijación del arnés esté en la espalda, porque si está en el pecho, al caer al agua y ser arrastrado hay más riesgo de quedar sumergido cabeza abajo. Además de la línea de vida es importante tener puntos de anclaje en la bañera, próximos al timón o en la base del mástil. Por supuesto que ante una situación de emergencia nada es suficiente y hemos de tener en cuenta principalmente que abandonar el barco es el último recurso. Incluso si tenemos que accionar la balsa salvavidas, si el barco sigue a flote, es importante mantenerse a bordo y solo cortar el cabo que nos une si el barco se hunde.

Sistema de generacion de servicios: Electricidad, Agua Potable, Desalinizadoras, Tratamiento de aguas negras, Telefonía, Vapor. Sistema Eléctrico: Este sistema tiene como misión generar y/o proveer de energía eléctrica a los diferentes consumidores del buque. Las características básicas del sistema vienen definidas por los usos, las especificaciones de los elementos y el requerimiento de menor consumo energético posible. Las necesidades de energía eléctrica son muy dependientes de la situación de operación y por ello el dimensionamiento del sistema requiere la realización de un balance eléctrico. El balance eléctrico se basa en la estimación del consumo eléctrico medio en cada situación de operación. Para realizar el balance eléctrico se han de seguir los siguientes pasos/criterios: * Se definen las diferentes situaciones de operación del barco, entre las cuales hay diferencias significativas de consumo eléctrico (p.ej Navegación, Maniobra atraque, Puerto, Carga, ...) * Se listan los diferentes consumidores eléctricos en una tabla, indicando el número de unidades instaladas y su potencia máxima. * Se asignan factores de utilización para cada situación y unidad. * Se determina el consumo medio en cada condición, como suma de los consumos medios de cada unidad. * Se asigna un margen de seguridad al consumo medio de cada situación. * Se calcula el número y capacidad de los generadores eléctricos y baterías, de manera que se cumplan las siguientes características: - Se han de poder servir todos los consumos en cada situación. - El sistema de generación/almacenamiento habrá de tener la flexibilidad suficiente como para atender todas las situaciones, funcionando con el máximo rendimiento posible. - El costo de la instalación y el mantenimiento del sistema será mínimo. Una vez realizado el balance eléctrico se conoce como resultado de este el consumo medio en cada una de las situaciones de operación. A partir de estos datos es necesario determinar la capacidad y número de generadores que se instalaran. Las consideraciones de diseño básicas que hay que seguir para esta elección son:

- Si se instala un único generador, en condiciones de carga mínima, su rendimiento será muy bajo (los equipos tienen un límite inferior de potencia generada). - Si se instalan varios generadores diferentes para atender a las diferencias de consumo, el sistema tendrá gran flexibilidad y alto rendimiento, pero se incrementarán los costos de instalación y mantenimiento, y se necesitarán más resguardos. - Si se instalan varios generadores iguales, el número de resguardos necesarios disminuirá, pero puede que el rendimiento del sistema sea menor en condiciones de carga elevadas. - El sistema debe tener capacidad de responder a la caída de (al menos) un generador, por lo que debe haber un quipo de resguardo. Agua Potable Los generadores de agua dulce son quizá uno de los sistemas más comunes a bordo, tienen como objetivo obtener agua destilada a partir del agua de mar por una serie de procesos físico-químicos. El agua destilada tiene múltiples utilidades a bordo, desde emplearse como fluido de refrigeración (aguas técnicas), agua sanitaria o potable siempre que se trate posteriormente por medio de un mineralizador y un sistema de desinfección. tipos de generadores de agua dulce empleados en buques _ Simple Efecto (El más típico en buques convencionales) Estos sistemas son los más clásicos y empleados por su sencillez y fácil mantenimiento, su uso es casi exclusivo de buques ya que la cantidad de agua destilada producida es menor que la cantidad de vapor de calefacción empleada, es decir su rendimiento térmico es muy bajo. Este generador consta de los siguientes elementos: Sección del Evaporador: Está formada por un intercambiador de placas o tubos según el fabricante, que en funcionamiento estará rodeado de agua salada. Por él circula un fluido térmico que lleva al punto de ebullición al agua salada produciendo vapor por un lado y salmuera( solución de agua con una concentración muy alta de sales). Recipiente de Separación: Separa la salmuera del vapor. Sección del Condensador: Al igual que la sección del evaporador, la sección del condensador consiste en una serie de placas de intercambio de calor alojadas en el recipiente de separación. «Demister« Desnebulizador : El objetivo de este filtro separador es evitar que en una evaporación turbulenta, el vapor producido arrastre exceso de sales al recipiente del condensador. Eyector (Salmuera/Vacío): El eyector extrae salmuera y gases incondensables del recipiente separador. Bomba del Eyector: Es una bomba centrífuga de una sola etapa que suministra agua de mar (fluido refrigerante) al condensador y al eyector (salmuera/vacio) para generar vacío y extraer la salmuera. Bomba de Agua Dulce: Es una bomba centrífuga de una sola etapa que extrae el agua producida por el condensador y bombea el agua hacia el tanque de agua dulce. Salinómetro: Este elemento comprueba continuamente la salinidad del agua producida. Panel de Control: El panel de control contiene el arrancador del motor, luces de marcha y parada, indicador del salinómetro, contactos de alarma remota, de comenzar y parar. _ Multietapa

Este tipo de generador se basa en la instalación en serie de generadores de simple efecto o cámaras de evaporación con distintas presiones de vacío en cada cámara siendo la 1º etapa la de mayor presión y la última la de menor presión, produciendo una generación de agua dulce en cascada que mejora el rendimiento térmico. El proceso que sigue este generador es el siguiente: El agua de mar fluye a través de los tubos de los intercambiadores de calor donde se calienta gracias a la condensación del vapor de agua generado en cada etapa. Su temperatura va en aumento hasta que llega a la entrada del calentador de agua de mar. El agua de mar continúa su flujo a través del calentador de donde recibe el calor necesario para el proceso, gracias a la condensación de vapor vivo. A la salida del calentador de agua de mar, antes de entrar en la cámara de evaporación de la primera etapa, el agua de mar se encuentra sobrecalentada comparándola con la temperatura de saturación a la presión reinante en dicha etapa (se habla de temperaturas de entrada a la cámara entorno a los 100ºC y condiciones de vacío en las etapas).

_ Tipo Efecto Flash Cuando un líquido a una cierta temperatura se despresuriza rápidamente por debajo de la presión de saturación correspondiente a dicha temperatura, el calor contenido en el líquido se evacúa como calor latente provocando una evaporación instantánea, de ahí el nombre de «flash». Este sistema multietapa se emplea generalmente en buques propulsados con turbinas de vapor dado que necesitan una cantidad importante de vapor a una calidad alta (muy bajo índice de ppm de sales). Existen otros generadores multietapa con diferentes disposiciones atendiendo a la dirección del flujo de vapor: Disposición Forward Feed En esta configuración, el agua de alimentación, después de pasar por el condensador, entra en la primera etapa que es la de mayor temperatura. Parte de la alimentación de agua de mar es evaporada en el primer efecto y la salmuera restante entra como alimentación en el segundo efecto. La salmuera restante del segundo efecto entra como alimentación en el tercer efecto y así sucesivamente. Esto implica que la alimentación hacia las etapas y el flujo de vapor saturado de agua destilada van en el mismo sentido. Disposición Backward Feed El agua de alimentación sale del condensador y entra en la última etapa que es la de menor temperatura y presión. La salmuera deja la última etapa y se dirige a la penúltima y así sucesivamente. Este incremento en la presión y temperatura entre las sucesivas etapas obliga a esta configuración al uso de bombas de salmuera entre etapas para realizar una circulación forzada de la misma. En la primera etapa es donde la salmuera, en alta concentración de sales, se evacúa al mar. Por tanto, la alimentación de agua de mar y el vapor saturado de agua destilada tienen flujos opuestos. _ Evaporador Sumergido Operación a alta temperatura: el evaporador sumergido suele perder capacidad de producción de vacío con el agua de mar a temperaturas superiores a 30ºC. Esto se debe a que el agua de enfriamiento para la condensación de vapor esta a una temperatura tan alta que no condensa suficiente vapor, provocando una subida de presión y un descenso de la producción. Tiempo necesario para su puesta en marcha: 2 horas La inestabilidad de este sistema ante cambios de temperatura en el agua de mar afecta al coste de producción

La calidad del agua producida varía entre: 0.3-0.6 ppm Cantidad producida: variación entre 40-50 Ton/día (45 Ton/día según manual) Principios de funcionamiento Los principios de funcionamiento de los generadores de agua dulce se sostienen en 3 pilares importantes: _Presión _Temperatura _Calidad del agua En los FWG (Fresh Water Generator) la presión es el parámetro más importante y el que nos permitirá obtener agua destilada a bordo.Generalmente, cuando alguien nos pregunta a que temperatura se evapora el agua, respondemos sin dudar 100ºC, pero la respuesta es «Depende», depende de la presión a la que se someta el agua. A bordo contamos con numerosos fluidos térmicos,la mayoría por debajo de 100ºc, y es que emplear un fluido térmico a esa temperatura para la generación de agua dulce es un derroche energético, recordemos que un buque siempre ha sido y será el precursor de la eficiencia energética, por ello siempre buscamos aprovechar el calor residual de fluidos que ya hayan ejercido su función principal en lugar de generar nueva energía para alimentar equipos como sería el FWG. Como cada tipo de buque es diferente, el fluido térmico varia en función de los recursos, por ejemplo; Un buque propulsado por turbinas clásico, emplea vapor producido por unas calderas para hacer alimentar unas turbinas , en ese caso lo más lógico es emplear el recurso excedente (vapor), por lo que una sangría o extracción en la turbina de baja presión sería la mejor opción para calefactar el generador de agua dulce, mientras que un barco de motores empleará el agua procedente de la salida de refrigeración de camisas como fluido calefactor, cada FWG se diseña en función del tipo de buque basándose en qué fluido térmico empleará o el espacio disponible para el equipo. Aquí es donde interviene la función de la «Presión», si no contamos con fluidos térmicos de valores superiores a los 100ºC, ¿Que hacemos para llevar a cabo el proceso de vaporización?. El agua se evapora a 100ºC a 1 atmósfera, pero si reducimos esa presión, la temperatura de vaporización es menor, esto nos permite evaporar agua de mar con un fluido térmico de 80ºgrados o incluso menos si realizamos el proceso en un espacio cerrado con vacío. La calidad del agua dependerá principalmente de la velocidad a la cual se lleve a cabo el proceso de vaporación, una vaporación turbulenta producirá que el fluido obtenido (permeado) contenga un índice de ppm de sales elevado, por lo que siempre es recomendable seguir los parámetros prefijados por el fabricante.

Desalinizadoras Proceso de desalinización Los procesos de desalinización a nivel industrial se fundamentan en la separación de agua dulce con un nivel de salinidad casi nulo a partir de agua salada del mar o aguas salobres, donde las sales acaban concentradas en la solución salmuera que será desechada y el agua dulce como producto aprovechable. El valor estándar de referencia de TSD (Total de Sólidos Disueltos) en el agua de mar es de 32000 mg/l (valor medio), es decir, el agua de mar contiene aproximadamente un 3,2% de sales disueltos; Composición típica del agua de mar con una salinidad de 36000 mg/l expresada en porcentaje en masa y concentración en masa en ppm.

El agua de mar está constituida por varios tipos de sales y su conocimiento es importante ya que en función de la temperatura en el interior del generador de agua dulce la solubilidad de cada una de las sales será diferente y por tanto se definirá la temperatura máxima de trabajo con el objeto de evitar formaciones indeseadas de incrustaciones y depósitos en los tubos de los intercambiadores de calor.

Tratamiento de aguas negras Actualmente existen diversos tipos de Sistemas de Tratamientos de Aguas Servidas, a continuación se dará a conocer algunos tipos de plantas de mayor aplicación en la industria naviera, las cuales son: Planta Fisico/químicas Los dispositivos de saneamiento marino (MSD) del tipo físico químico utilizan una disolución de hipoclorito de sodio diluido al 5%, para efectuar el proceso de desinfección y está diseñado específicamente para aplicaciones marinas. Estos sistemas están equipados con un sistema de control y monitoreo a base de un microprocesador de estado sólido, el cual controla automáticamente el tratamiento del efluente de aguas de desecho, advierte la ocurrencia de cualquier paro en la operación así como también señala las causas de cualquier mal funcionamiento. El microprocesador de control activa el sistema solamente cuando es necesario, por lo tanto, el sistema consume energía solamente cuando se requiere la aplicación del tratamiento. Descripción del Proceso Las aguas crudas de desecho entran al tanque de tratamiento (el esquema del MSD) que se encuentra en la figura 1, donde son maceradas. Las aguas crudas de desechos son recicladas continuamente y de regreso hacia el tanque de tratamiento hasta que los sólidos que contienen son lo suficientemente pequeños para pasar a través de la pantalla de retención o reducción. Esta pantalla se lava por corriente de agua limpia en forma continua para evitar la acumulación de sólidos. Después de pasar a través de la pantalla de retención o reducción, las aguas de desecho fluyen a través de una serie de tanques de sedimentación donde se restringe el movimiento de los sólidos en suspensión. Dichos sólidos en suspensión se dejan sedimentar y son devueltos al tanque de tratamiento por medio de la bomba de retorno de lodos para ser procesados nuevamente. El efluente pasa a través de los módulos de sedimentación y posteriormente se descarga sobre la borda. La desinfección de las aguas de desechos se logra mediante la hipoclorinación al 5% de sodio (tipo doméstico), la oxidación química dentro del tanque de tratamiento del sistema, la cual se mide por medio de un sistema que permite la inyección de la cantidad adecuada de desinfectante desde el recipiente de almacenamiento hasta el tanque de tratamiento. Nomenclatura de la Planta Físico Química -Retrete y baños en general - Válvula medidora - Estanque de desinfectante - Pantalla de retención reducción - Panel de control - Bomba de lavado con agua limpia - Indicador remoto del estado de funcionamiento

- Módulos de sedimentación - Bomba maceradora - Bomba de flujo - Bomba de retorno de lodos - Bomba de descarga Planta Biológicas Este tipo de plantas de aguas servidas tiene una técnica similar a las plantas centrales terrestres, en las cuales todas las aguas de desechos doméstico pasan a través de un sistema biológico, asegurando un afluente purificado al máximo. Este sistema ofrece diversas ventajas y puede mantenerse en operación en cualquier parte donde quiera que la nave arribe con fines comerciales. Descripción del Proceso Son plantas de tratamiento biológico de primera generación. Su característica principal es que las aguas grises pasan simplemente por una unidad de cloración u otro tipo de esterilizante y sólo las aguas negras son tratadas biológicamente. Las aguas servidas contienen materiales flotantes y disueltos con presencia de microorganismos, es muy importante que éstos sean activados, lo que se efectúa agregando oxigeno (aeróbico) o eliminando todo el oxígeno (anaeróbico). Todas las plantas de tratamientos de aguas servidas para buques son aeróbicas. Los microorganismos no son animales ni vegetales, sino los llamados "Protoestén", los cuales se dividen en formas superiores, llamadas "Eucayotén" (algas y protozoos) y formas inferiores, llamadas "Procayontes" (bacterias y algas azules). Los procayontes viven a temperaturas hasta 90 ºC y se reproducen en forma extraordinariamente rápida. Un ser humano produce diariamente aproximadamente 1 billón de bacterias. Todas las aguas servidas provenientes de los baños, duchas, cocina, etc. Llegan directamente por gravedad o través de un sistema de vacío a la cámara de activación I, a la cual continuamente se introduce aire (oxigeno) para estimular la acción biológica , El aire necesario para esto lo produce un soplador y se distribuye en los estanques a través de los bloques de aireación. El proceso aeróbico continúa en la cámara de activación II, en donde también se distribuye oxigeno para estimular la acción biológica. Los sólidos inorgánicos (plásticos, por ejemplo) son separados en ésta cámara por medio de un separador mecánico instalado. En la cámara de decantación III, se produce la separación de los sólidos en suspensión. El agua purificada pasa a la cámara de agua tratada IV, y desde éste estanque es expulsada al mar por medio de la bomba de descarga. El lodo activado que se acumula en la cámara de decantación III, se bombea a la cámara de activación I, a través de un eyector accionado neumáticamente. Los depósitos de lodo en las cámaras de activación I y II, deben ser retirados o bombeados después de intervalos en tiempos determinados, esto puede ser a un depósito especial de lodo del barco. Para evitar que se bloquee la bomba de descarga existe instalado un "triturador" delante de la bomba, este triturará los sólidos hasta un tamaño aceptable para el paso por la bomba. Nomenclatura Planta Biológica ( - Entrada de Aguas Grises - Entrada de Aguas Negras - Cámara de Activación l

- Cámara de Activación ll - Cámara de Decantación lll - Cañería de Descarga - Cámara de Tratamiento de Agua lV - Distribuidor - Recipiente de Desinfectante - Rebalse a Sentina - Bomba de descarga - Válvula para Muestra - Válvula para Muestra - Impulsor o Empujador - Tablero de Distribución Principal - Descarga al Mar - Retorno de Aguas Servidas -Alarma para Sala de Maquinas - Soplador - Bomba Dosificadora - Panel de Control - Switch Principal - Switch Selector - Desahogo - Dispositivo de Aireación - Switch de Nivel - Indicador de Funcionamiento - Válvula Inyectora de Cloro - Válvula de Control de Aire - Válvula Antiretorno Planta Electrocatalíticas Estos sistemas de tratamientos de aguas servidas, oxida y desinfecta la corriente de aguas contaminadas mediante el uso de un proceso electroquímico. El proceso utiliza una celda electrolítica, la cual produce hipoclorito de sodio desinfectante a partir de agua salada (agua de mar) y lo introduce directamente en la corriente de aguas negras. Como este proceso tiene lugar mientras la corriente pasa entre los electrodos energizados de la celda, también tiene lugar la descomposición electrocatalitica de las moléculas orgánicas contenidas en la corriente de aguas negras: estos variados grupos de reacciones ocurren en forma simultánea, producen la eliminación rápida y casi total de los compuestos orgánicos y bacterias. Descripción del Proceso Las aguas negras fluyen al interior del estanque de compensación (ver figura 3.). El estanque de compensación, sirve como cámara de compensación, lo cual permite el almacenamiento temporal del afluente en los periodos de sobrecarga de utilización, y permite la operación de la unidad sobre demanda, por medio de interruptores automáticos de nivel en el tanque. El afluente es bombeado desde el estanque de compensación por el macerador (la bomba trituradora de las aguas negras) a través de la celda electrocatalitica. Para asegurar un flujo regulado a través de la celda, una porción de la descarga del macerador es devuelta al estanque de compensación a través de un orificio de restricción.

El macerador tritura y reduce todas las partículas presentes en la corriente de aguas residuales a un tamaño máximo de 1,5 mm, con el objeto de asegurar un flujo uniforme entre los electrodos de la celda. Durante la operación normal, se agrega agua de mar a la salida del macerador y antes de la celda. El propósito principal de esta operación es suministrar el electrólito requerido para el funcionamiento apropiado de la celda. La descarga de la celda electrolítica es una corriente desgasificada que entra a la “zona de reposo” del estanque de efluente. Como la zona de reposo del estanque de efluente siempre esta llena y el flujo total del sistema esta regulado, el afluente oxidado se elevara para ser descargado sobre la borda. Cuando la planta de tratamiento de aguas servidas negras se instala debajo de la línea de flotación, se requiere una bomba de descarga sobre la borda para elevar y descargar el liquido tratado desde el estanque de efluente. Nomenclatura Planta Electrocatalitica -Entrada de Aguas Servidas -Switch de Nivel Alto (alarma) -Switch de Nivel Alto (partida) -Cámara de Nivel Bajo (parada) -Drenaje -Estanque de Compensación -Válvula de Incomunicación -Válvula de Bypass -Filtro -Control de Distribución de Flujo -Panel de Control -Bomba Maceradora -Flange Perforado -Válvula no Retornable -Estanque de Efluente -Descarga al Mar -Válvula de Descarga -Línea de Emergencia de Descarga al Mar -Desahogo -Ventilación Positiva -Celda Electrocatalitica -Línea de Suministro de Agua Salada -Tubería para Desgasificación -Válvula para Aire Comprimido -Válvula de Control de Flujo -Entrada de Baja Presión -Entrada de Alta Presión Las plantas de tratamiento de aguas servidas, son unidades modularizadas y por tanto vienen listas para ser instaladas y conectadas. La unidad viene completa y lista para operar, montada en su propia base del tipo SKID, con su tanque de proceso, los módulos de sedimentación, motobomba Maceradora, motobomba de flujo, motobomba de retorno de lodos, motobomba de retrolavado, motobomba para descarga fuera de borda, panel eléctrico completo de control, operación y protección. Además de un estanque de 50 galones con sus conexiones, mangueras, etc. para ser montadas en un lugar conveniente.

Junto a este equipo se adjunta un Kit de Transferencia, que empalma el estanque de almacenamiento a la Planta de Tratamiento, compuesta de: Motobomba trituradora lobular, los sensores de nivel y el tablero eléctrico que recibe las ordenes del programa Lógico de la Planta.

Refrigeración, Ventilación y Aire acondicionado

VENTILACIÓN La ventilación mecánica se presenta en los espacios de máquinas de la mayoría de los barcos pero algunos pueden tener las disposiciones naturales de escape. Los almacenes y espacios de trabajo puede tener ventilación natural y ventilación de escape, pero dónde están presente humos este debe estar provisto de disposiciones mecánicas de escape. El suministro mecánico se efectúa por medio de hojas de cuerpo de acero liviano con estructuras de rejillas en cada toma. Las salidas de escape naturales y el ventilador están colocados adecuadamente en el lado exterior o techo del espacio destinado a ser ventilado. Los ventiladores tipo centrífugo pueden funcionar tranquilamente con un motor montado por separado. El aire acondicionado es común en los camarotes de la tripulación, dentro de salas de máquinas de control, en la acomodación y los espacios públicos de los buques de pasaje. La temperatura del habitáculo se controla mediante un termostato, el aire calentado o enfriado se puede suministrar como se requiere, de igual forma se controla la humedad. Los enlaces y rejillas son similares a los de ventilación mecánica, la menor concentración de enlaces es posible si se introduce un sistema de alta velocidad. Las unidades de aire acondicionado locales están disponibles y pueden servir a una persona en una suite de pasajeros, si se desea, con su propio control. La mayoría de las bodegas de los barcos de carga seca son ventiladas por un suministro mecánico y un sistema de escape natural. Aquí el objeto es reducir las temperaturas en la bodega y prevenir las grandes cantidades de acumulación de condensación en el casco y la carga. A menudo, los ventiladores en la bodega de carga son del tipo axial y están ubicados en la cubierta principal, cerrando los orificios de la cubierta En los buques más antiguos pudieron haber sido colocado en los puntales de carga donde estos puestos son usados para ventilar las líneas y bodegas (véase la Figura 1) los buques de carga seca también puede ser equipados con instalaciones de Des humidificación, proporcionado controles de modo que cada bodega puede ser suministrada con aire seco o aire exterior. Si se desea aire seco cuando el punto de condensación se acerca o está por encima de la temperatura en la bodega, el suministro de aire o el aire de la recirculación se pueden extraer a través de una planta de acondicionamiento la cual entra en contacto con una solución absorbente de la humedad. Un ventilador de aire seco pasa el aire sin humedad al sistema de ventilación de la bodega. REFRIGERACIÓN Muchos productos perecederos son transportados en compartimentos refrigerados en buques de carga seca, y todavía hay un número de buques existentes que transporten cargas refrigeradas a granel, pero una gran proporción de tales cargas, hoy se transportan en contenedores. Un número de buques híbridos han sido construidos para acomodar los contenedores en la cubierta, en algunas bodegas y también en espacios aislados en las bodegas de carga. La sección media de un buque específicamente diseñado para transportar sólo carga refrigerada y su línea de aislamiento . La estiba de la carga refrigerada la carga de carne refrigerada se asegura desde los elementos de sujeción reforzados de la cubierta, y la altura del entrepuente está dispuesta para proporcionar espacio por debajo de las armazones de sujeción para la circulación del aire. La carne congelada se apila en las

bodegas del buque. Las frutas y verduras se almacenan de forma que permite un adecuado flujo de aire que ha de mantenerse alrededor de las cajas, etc. Como regla general, los espacios refrigerados en los buques de carga general se hacen rectangulares para mantener los costos de aislamiento bajos. Sistemas refrigeración el agua salada se obtiene disolviendo cloruro de calcio en agua dulce, el cual tendrá un punto de congelación muy por debajo de las temperaturas deseadas en los compartimientos refrigerados. El agua salada fría puede ser bombeada a velocidades controladas para dar la temperatura de trabajo correcta, y ella se lleva desde el evaporador de la máquina de refrigeración a los tubos en la parte superior del compartimento frío. El agua salada absorbe el calor de los compartimentos y se devuelve al evaporador donde se enfría de nuevo y se recircula otra vez. El aire debe ser continuamente distribuido donde se lleva la fruta para dispersar cualquier bolsa de gas de dióxido de carbono emitido por la maduración de la fruta. El agua salada luego es llevada en las cajas de la red y el aire extraído por los ventiladores de la parte inferior de los compartimentos se sopla sobre las redes de agua salada en los compartimentos a través de los enlaces dispuestos a lo largo del techo. Aire Acondicionado Existen agencias reguladoras para la industria marítima que se encargan de establecer los parámetros de diseño y construcción de sistemas de acondicionamiento de aire que debe cumplir un buque. Aunque para el caso particular de buques navales no es necesario cumplir con tales requerimientos, Cotecmar procura en sus diseños cumplir con dichas regulaciones. Una de las agencias encargadas para la regulación de diseño y construcción de sistemas de acondicionamiento de aire en buques es la American Building of Shipping (ABS). Los valores, ecuaciones y procedimientos emplea-dos en el cálculo de la carga térmica y de los componentes del sistema de aire acondicionado se basaron en la metodología propuesta por la Sociedad de Arquitectos Navales e Ingenieros Marinos (Sname por sus siglas en inglés) (1980), complementados con los valores recomendados por la Naval de los Estados Unidos (Sname, 1992) para el diseño de sistemas de aire acondicionado en buques navales. Los componentes de carga térmica generados por los equipos y el funcionamiento propio del sistema de acondicionamiento de aire son: la carga del local, la carga por el ventilador, las debidas a los ductos y la carga por aire exterior. La carga del local corresponde a los diferentes componentes de la carga térmica previamente explicados. La carga por ventilador es el calor sensible añadido al aire cuando pasa a través de un ventilador y no es diferente de la carga de calor sensible de equipos descrita anteriormente, excepto que por conveniencia se expresa preferiblemente en términos del aumento de temperatura del aire a través del ventilador antes que como un flujo de calor. Para el caso del presente estudio se asumió como una carga por equipos, ya que los ventiladores de los fan-coil están ubicados dentro del espacio acondicionado. Las cargas del sistema debidas a los ductos de suministro de aire y por trayectoria de retorno no se consideraron para el cálculo, debido a que el sistema no presenta conductos de aire; solo existen ductos para el suministro de aire exterior requerido para renovación. Para la carga por aire exterior se requieren dos cálculos. Uno basado en la ocupación del espacio, y el otro en la tasa de cambio de aire. La mayor de estas dos cantidades será la mínima cantidad requerida de aire exterior. El sistema de aire acondicionado instalado actualmente en la nodriza VI es del tipo todo agua, y está conformado por una unidad marina marca Ca-rrier modelo 30 HWC 025, para refrigerante R-22, con una capacidad nominal de 19.9 toneladas de refrigeración, la cual consta de un compresor del tipo semihermético reciprocante multietapas (dos), un chiller para agua dulce, un condensador del tipo del casco y tubo enfriado para agua de mar sin costura con tubos de cupro niquel 90/10 y un sistema de control por microprocesador electrónico. Esta unidad, mediante un sistema de bombeo y una red de

tuberías de cobre aisladas con poliuretano, provee de agua fría a las diferentes unidades terminales tipo fan-coil (unidad serpentín-ventilador) instaladas en los compartimientos, oficinas y demás espacios del buque que están acondicionados. Cada unidad terminal tiene un termostato para establecer el set-point de temperatura y posee una válvula reguladora de caudal de agua fría que permite el control de la temperatura en la habitación. Las referecias de los fan-coil instalados son marca Multiaqua CFFZA 04 y CFFZA 06 y entregan capacidades de enfriamiento de 11.400 Btuh (1t aprox.) y 17.300 Btuh (1,5t aprox.).

Sistema de Navegación Y Telecomunicaciones LA NAVEGACIÓN Se considera que la navegación es tan antigua como la propia humanidad y su desarrollo, al igual que el de otras ciencias y tecnología, ha presentado una evolución que ha corrido paralela a la del hombre. La navegación se podría definir como el proceso de dirigir los movimientos de un vehículo, generalmente un barco o un avión, desde un punto a otro de la Tierra. Para trasladar el móvil se presentan mil problemas que el hombre debe resolver, por ello ha desarrollado una serie de conocimientos científicos y tecnológicos que le permiten hacerlo con seguridad, lo que a veces es interpretado como un arte, de forma que al navegante se le considera como técnico y artista. La navegación puede realizarse en ambientes diferentes, entre los que se pueden mencionar, según el caso: la navegación marítima, la submarina, la aérea y la espacial, y en cada una de ellas se precisa de la ayuda de algunas ciencias, que en este sentido pueden dividirse en: navegación plana, aquella que utiliza los principios de la geometría y de la trigonometría para resolver el problema de la situación del vehículo; navegación astronómica, la que toma las bases de la astronomía y de la trigonometría esférica, y la navegación electrónica, que emplea aparatos electrónicos. Todos estos tipos de navegación presentan el mismo problema, que consiste en determinar, con la mayor exactitud posible, la posición geográfica que presenta el móvil, en un momento dado, para calcular el rumbo a seguir y llegar al lugar de destino. Por esto el hombre sintió la necesidad de contar con algún método que le permitiera conocer la dirección o rumbo que había de dar a su embarcación, saber el tiempo que necesitaba para llegar a su destino, y determinar dónde se encontraba cuando navegaba a la vista de la costa. Entonces, en forma rudimentaria, aparecieron los primeros instrumentos y con las descripciones de los navegantes y viajeros se inició la cartografía. El primer instrumento que se cree que fue utilizado para la navegación es la brújula, considerándose que los noruegos, en el año 868, fueron los primeros en hacerlo para orientarse en sus viajes hacia Islandia; sin embargo, el primer reporte escrito en cuanto a su fabricación se encuentra en la literatura china del año 424 a.C. y la primera noticia sobre el uso de la aguja imantada como ayuda para navegar está en un informe del año 1115. El conocimiento de la propiedad magnética de atraer el hierro data de fechas anteriores, pero sólo en el siglo XI se descubrió su particularidad de orientarse siempre en el mismo sentido, indicando la dirección del Polo Norte; años después, la aguja magnética basada en este principio y mejorada en muchos aspectos, ya que es simplemente una brújula más sensible y perfeccionada, sigue siendo un instrumento de vital importancia para las embarcaciones que se adentren en los mares, puesto que al señalar continuamente al norte se puede calcular el rumbo que lleva el barco. El norte que marca la aguja magnética no es el norte geográfico sino el magnético. El descubrimiento de las propiedades del giroscopio, aparato que permite que la aguja gire, ocasionó que se creara el compás giroscópico con una aguja magnética que puede girar en cualquier dirección y por lo tanto no es desviada por las estructuras metálicas de la embarcación. La gravedad hace que se mantenga el giroscopio horizontal y la rotación de la Tierra lo orienta hacia el norte. En el siglo XII este

instrumento es introducido en Europa por los árabes, cuando con sus flotas dominan el Mediterráneo, teniendo que realizar viajes lejos de la costa. Se piensa que además utilizaban los astros para orientarse, aunque en forma inexacta, ya que habían elaborado detalladas cartas astronómicas. Durante varios siglos las cartas han ido evolucionando y su elaboración pasó por las fases de arte y arteciencia, hasta que llegó a ser la "ciencia de hacer cartas náuticas". Una carta náutica es el mapa que tiene como finalidad la representación de zonas marítimas y costeras, con objeto de facilitar la navegación. Las antiguas cartas náuticas eran simples croquis o dibujos de mayor o menor exactitud, cuyo único objeto era el de que el piloto localizara el sitio de la costa por el que navegaba, pero no era posible calcular las distancias y hasta el siglo XVI, cuando el astrónomo belga Mercator descubrió las "latitudes crecientes", no se pudo hacer este cálculo. Mercator representó en sus cartas a los meridianos por líneas verticales y los paralelos por líneas horizontales. En la actualidad, las cartas que se usan para la navegación contienen una suma de datos y referencias que cubren los tres puntos básicos de: rumbo, distancia y situación, además de proporcionar otras numerosas informaciones, como por ejemplo profundidades, tipo de fondo, mareas, corrientes, etc. Los instrumentos que ayudan a la navegación también han evolucionado con el tiempo y para que una embarcación pueda cumplir con los programas para los que ha sido construida y proyectada, se hace necesario que su tripulación esté auxiliada por una serie de instrumentos cada vez más numerosos y complejos, que se pueden agrupar en: de navegación, de observación, de medición, de carga, de mando, de cálculo y de comunicaciones. Entre los de navegación, uno de los primeros que se utilizaron fue el astrolabio plano, antecesor del cuadrante y éste del sextante que en la actualidad se sigue empleando. El astrolabio, conocido desde el siglo III a.C. por los egipcios y griegos, fue introducido en la navegación por los musulmanes; consistía en un círculo proyectado sobre el plano del ecuador con el centro de proyección en el polo sur. En el otro extremo contaba con una regla móvil provista de un anteojo llamado "alidada", con la que se podía calcular la altura de un astro sobre el horizonte; así, con este instrumento era posible determinar la latitud mediante la sombra del Sol en el día y con las estrellas durante la noche. Actualmente los instrumentos de navegación son de dos tipos: los que se emplean para el trazado y la observación y los de medida. Los de trazado son instrumentos de dibujo, como el compás, muy parecido al corriente, pero que presenta en ambos brazos puntas de acero; está diseñado para manejarlo con una sola mano y se utiliza para medir distancias sobre las cartas de navegación. Para determinar el rumbo y el tiempo de navegación se emplea el transportador, con el que se miden los ángulos sobre las cartas. Existen varios modelos, pero el más usado suele ser cuadrado o rectangular, para facilitar el paralelismo con los meridianos y paralelos de la carta; generalmente está construido con material transparente y provisto de un hilo que elimina el uso de reglas; las escalas de graduación varían, pero se emplea más la sexagesimal. En las cartas náuticas están dibujadas las "rosas" que permiten los rumbos y para ello se utilizan las reglas paralelas: dos reglas unidas por medio de una articulación, que se pueden cambiar fácilmente de lugar en la carta y relacionar los datos que proporcionan las rosas. Actualmente el compás, el transportador y las reglas han sido unidos en un solo instrumento, el tecnígrafo, que tiene mayor facilidad en su manejo y alcanza mayor precisión, lo cual es importante, porque una falla en los cálculos puede tener consecuencias graves. Los principales instrumentos de observación son los prismáticos, el sextante y el radar. Los prismáticos deben ser de poco aumento y de gran luminosidad para que no cansen la vista; los más comunes suelen ser los de 7 x 30 y 7 x 50 y tienen una cubierta de hule para protegerlos, sobre todo en días del mal tiempo. Para medir la altura de los astros sobre el horizonte y concretamente la del Sol, se utiliza el sextante, instrumento que permite medir la distancia angular entre dos puntos cualesquiera usando un rayo de luz reflejada que hace ángulo con el de luz incidente, lo cual sirve para conocer la altura, la declinación y la latitud aproximada, y hace que de esta manera pueda calcularse la posición exacta de la embarcación.

Después de la aparición del sextante los sistemas de navegación sufrieron un estancamiento y fue hasta la segunda Guerra Mundial cuando se iniciaron los grandes progresos, pudiéndose hacer la navegación cada vez con mayor exactitud gracias a la aparición del radar. El radar es un aparato electrónico que por medio de ondas radioeléctricas que forman el llamado "haz de radar", que actúa como explorador, señala la presencia de cualquier objeto de dimensiones apreciables que se encuentre entre la embarcación y el límite de alcance del aparato. Consta de un emisor de alta potencia que manda microondas en 2 000 impulsos separados por segundo, una antena giratoria que permite explorar 360° del horizonte, un receptor de los ecos y una pantalla fluorescente en la que aparecen en forma de puntos luminosos los objetos detectados. Para su funcionamiento utiliza ondas muy pequeñas, que se propagan en línea recta a una velocidad de 200 000 kilómetros por segundo y que tienen la propiedad de regresar al emisor si rebotan en algún objeto; midiendo el tiempo entre la emisión de la señal y la recepción del eco se conoce la distancia a que se encuentra; además, por la dirección de las ondas se puede conocer la situación del objeto. Como las ondas emitidas por el radar atraviesan la niebla, es un aparato muy útil para la navegación en tiempos nublados, al detectar en condiciones de visibilidad nula todo objeto que esté cerca de la embarcación, como boyas, rocas, faros, etc. En la actualidad algunos barcos han adquirido dimensiones tan grandes que es imposible dominar con el radar el espacio próximo a ellos, lo cual les ocasiona riesgos de accidentes y averías graves. En estos casos se hace necesaria mayor precisión y el circuito cerrado de televisión se convierte en un elemento indispensable para estas embarcaciones de gran tamaño, que llevan cámaras de televisión en puntos estratégicos para transmitir al puente lo que ocurre en las áreas más cercanas al barco. En épocas más recientes los sistemas de navegación se han mejorado con la incorporación de las "radio ayudas", estaciones que permiten conocer la situación de la embarcación empleando aparatos electrónicos que emiten ondas de radio constantemente a una velocidad de 300 kilómetros por segundo y en todas direcciones, las cuales pueden ser captadas por los receptores de los barcos. Entre las más conocidas están el "Lorán", el "Decca", el "Omega", que tienen estaciones en diferentes partes del planeta. El Lorán consta de dos sistemas, el "A" que cubre el hemisferio occidental, con estaciones en Europa, Océano Pacífico, Mar de China y Filipinas, y el "C", con red de estaciones en la costa oriental de los Estados Unidos, norte de Europa, Mediterráneo, Alaska, Mar de Japón, Hawai y sudeste de Asia. El Decca, que tiene un alcance de 250 millas con exactitud de 150 metros de día y 800 de noche, cubre todo el norte de Europa, Golfo de Vizcaya, Golfo Pérsico, Golfo de Bengala, oriente de Canadá y Estados Unidos y el Mediterráneo. El más utilizado es el Omega, que es un sistema de navegación que opera a muy baja frecuencia pero a distancias muy grandes y con sólo seis estaciones emisoras situadas a 6 500 millas de distancia unas de otras y dos de reserva, sincronizadas por un reloj atómico, se cubre todo el globo terráqueo. Uno de los sistemas que cada día se usa más, sobre todo en los grandes barcos, como los petroleros, los atuneros y los de investigación, es el sistema de navegación por satélite, el cual elimina problemas de nubes, niebla y tormentas eléctricas, así como dificultades de propagación de las ondas. Este sistema emplea un satélite artificial puesto en órbita para este fin, el cual emite una señal de radio en frecuencia que es registrada por un receptor en el barco. El sistema está formado por cuatro satélites que aseguran el cálculo de la posición de un móvil en cualquier lugar de la Tierra. Los satélites registran los datos en su memoria y los transmiten cada dos minutos, lo que permite que las embarcaciones se sitúen con gran precisión, siendo las posibilidades de error sólo de algunos metros. De este modo se puede localizar un punto especial del océano con mucha seguridad, por lo que este sistema es de gran utilidad en investigación, aunque tiene una sola desventaja: su alto costo. También en la actualidad se encuentra en fase experimental el llamado "giroscopio láser" o "giroláser", que tiene la ventaja de no tener partes móviles, no ser sensible a la aceleración y presentar alta

resolución y elevada estabilidad. Consiste en una base triangular rodeada por tres espejos sobre los que convergen dos rayos láser que dan a conocer con mucha exactitud la posición de su nave. Los instrumentos de medición son todos aquellos que aportan las dimensiones de alguna magnitud importante, como los que permiten estimar la distancia recorrida por el barco y su velocidad y los que se usan para medir la profundidad. El cálculo de las distancias se hacía, en un principio, de modo arbitrario cuando el piloto observaba correr algún objeto que lanzaba al agua a lo largo del casco y estimaba la velocidad "a ojo". Al inventarse las correderas se pudo apreciar mejor el desplazamiento de la embarcación, ya que son instrumentos que indican la velocidad y la distancia recorrida por el barco. Las correderas clásicas constan de una hélice que acciona un cuentavueltas graduado en millas, se fija en popa y mide la velocidad y la distancia recorrida según el número de vueltas. En la actualidad este principio ha permitido diseñar correderas mecánicas y electromagnéticas. La profundidad, que antes se media con el escandalo, consistente en un plomo unido a un cordel, se mide ahora con los sondadores sonoros y ultrasonoros, que transmiten el sonido en el agua con una velocidad más o menos constante, dirigido verticalmente hacia abajo; al llegar al fondo se refleja hacia arriba y el eco llega nuevamente al aparato, lo que permite medir la profundidad sin detener la marcha de la embarcación. La medida de profundidad también sitúa aproximadamente la posición del barco, ya que las cartas marinas tienen indicadas las profundidades por zonas en metros o en brazas, así como la naturaleza del fondo. Otro tipo de instrumentos son los de carga, destinados a calcular las condiciones de calado y estabilidad que va a presentar la embarcación después de completar las operaciones de carga y de distribuir los pesos de manera determinada. Entre estos instrumentos se incluyen también los que por medios neumáticos indican el nivel de líquidos, como el combustible y el agua que se cargaron para las travesías. Entre los instrumentos de mando que son utilizados para la transmisión de órdenes y la operación o mando de barco, se encuentran los teléfonos de máquinas y de maniobras y los mandos del timón. Los teléfonos de máquinas y maniobra sirven para transmitir las órdenes desde el puente de mando al cuarto de máquinas o al puesto de maniobra de popa. Si el barco lleva compás magnético, el mando del timón es siempre la clásica o típica rueda que, por medio de algún mecanismo de vapor, eléctrico, hidráulico o combinación de ambos, mueve el timón hacia el lado conveniente. Si el barco lleva un compás giroscópico o sistemas electrónicos de navegación, como tiene mayor fuerza motriz puede llevar un sistema de autogobierno o piloto automático, con el que, al poner el barco en rumbo, él mismo se ajusta según lo programado durante todo el tiempo que sea necesario. Los instrumentos de cálculo son todos los aparatos, tablas y calculadoras que se han ideado para simplificar los cálculos de navegación, aunque ninguno de ellos ha tenido una verdadera aceptación; sin embargo, actualmente con la utilización de las computadoras electrónicas en los barcos se puede conseguir el total automatismo de estos cálculos. En relación con las comunicaciones, aparte del sistema de banderas del Código Internacional de Señales para comunicaciones rápidas entre barcos a la vista, la mayoría se hacen por medio de radio en ondas cortas o según la distancia. Los aparatos de comunicaciones dedicados a estas actividades son transmisores y receptores que permiten la comunicación entre barcos o entre éstos y las estaciones costeras unidas a la red terrestre. La mayor parte del servicio se hace por medio de telegrafía, aunque actualmente se está empleando la radiotelefonía, especialmente para distancias cortas. Las características de la costa son una de las preocupaciones más importantes para el navegante y resulta relativamente fácil observarlas durante el día, siempre que éste sea claro, pero es difícil durante la noche, por lo que se hace necesaria la ayuda de ciertas señales luminosas con propiedades especiales.Estas señales o marcas forman en conjunto el denominado "balizamiento" y se identifican durante el día por su forma y color y durante la noche por medio de luces distintivas. Aunque todas estas señales se podrían agrupar bajo el nombre genérico de balizas, se distinguen cuatro tipos principales: faros, buques-faro, balizas y boyas.

Los faros son edificaciones de piedra, cemento o metal, construidas en lugares destacados y prominentes de la costa, islas o bajos adyacentes; en su parte superior tienen la luz o linterna, en cuyo interior están los mecanismos que producen las señales y que está compuesta por el foco luminoso, el sistema óptico y el mecanismo que determina las características de la luz. El origen de los faros es muy antiguo: se considera al Faro de Alejandría como el primero de su especie y data de hace 22 siglos; su construcción era tal que fue incluido entre las siete maravillas del mundo. El Coloso de Rodas, otra maravilla de la Antigüedad, servía también de faro, y actualmente se cuenta con faros tan hermosos y famosos como la Estatua de la Libertad del puerto de Nueva York. Se pueden clasificar los faros en dos grandes categorías, aquellos que están destinados exclusivamente a indicar la entrada de las bahías, puertos, etcétera, y los que rodean o señalan algún peligro, generalmente una roca aislada o unos arrecifes más o menos alejados de la costa. Su alcance varía según la importancia de los faros. Los más poderosos son los de luces de situación sobre las costas. Su luz, si el tiempo está despejado, se observa a más de 50 kilómetros de distancia; pero como siempre se trata de luces de destellos, la intensidad luminosa del "escabozo", como dicen los marinos, es visible desde más lejos. Los buques-faro son embarcaciones de construcción especial que tienen un faro a bordo y permanecen fondeados en lugares particularmente peligrosos o difíciles de balizar por otros medios; el faro es semejante al terrestre y el barco dispone de todos los elementos necesarios para la producción de energía. En la actualidad están siendo sustituidos por grandes torres metálicas que se fijan en el fondo el mar. Los faros y los buques-faro están provistos de potentes sirenas de niebla, operadas por aire comprimido, que suplen a la luz del faro en tiempo de niebla o cuando la nieve intercepta esta luz. Las balizas son de menor tamaño que los faros y pueden estar en tierra o a flote, no tienen personal para su cuidado y se emplean para señalar las orillas y los ejes de los canales navegables. Su forma puede variar desde la torrecilla de concreto, hasta una simple percha, sobre la que se coloca un penacho de ramas de árbol. Las balizas que están provistas de una luz desempeñan la misión de pequeños faros. Las boyas son flotadores de forma y color determinado que se emplean para marcar los canales de navegar y los peligros aislados de acuerdo con un sistema internacional que indica la luz, la forma y el color; su luz funciona por medio de baterías o con tanques de acetileno o gas y pueden estar provistas de campanas y de silbatos. Es precisa una extrema vigilancia de todo este material de señalamiento para mantenerlo en magnífico estado y así evitar los embates del mar que siempre son peligrosos. Con todos estos aparatos y medios, la navegación se ha ido caracterizando en diferentes tipos, por ejemplo, la navegación de estima, en la cual sobre las cartas náuticas se estima la situación del barco aplicando fórmulas de trigonometría. Este tipo de navegación sirve para conocer de manera aproximada los movimientos de la embarcación, por lo que se tiene que calcular cada hora y completar con métodos astronómicos, o por algún sistema electrónico. La navegación costera es la que se realiza a la vista de la costa y tomando algunas características de ésta como referencia. Está basada en las cartas náuticas y en los lugares geométricos o líneas de posición. La radionavegación comprende los sistemas que se basan en las señales de radio que se emplean para

calcular la posición de la embarcación, y ha sido la base para desarrollar los sistemas de navegación electrónica que actualmente se utilizan y que son los radiofaros, los radiogoniómetros y el sistema Consol o Consolan. Por último, cada día se desarrolla más la navegación por satélite que exige aparatos complicados y personal experto en su operación. Ésta es una descripción de la navegación actual y no es posible predecir cuáles serán las variaciones en un futuro lejano, porque es probable que las técnicas de navegación aérea y espacial introduzcan nuevos conceptos que cambien los sistemas de navegación marítima. Al mismo tiempo, están en fase experimental nuevos tipos de embarcaciones que exigirán ideas nuevas.

Conclusión

En un buque es de suma importancia contar con equipos y servicios de buena calidad , para obtener un buen funcionamiento, evitando daños a aquellos elementos que trabajan en el, al transcurrir el tiempo estos equipos se han ido modernizando y diseñando con mejoras totalizadas haciendolos cada vez más eficientes, lo que ha generado ventajas, evitando riesgos. Sin embargo es necesario resaltar que estos equipos y servicios necesitan de un constante chequeo para detectar cualquier falla y así solucionar inconvenientes que puedan poner en riesgo la vida humana o el bienestar del mar.