ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 1 Alejandro Dez Fernndez NDICE 1. Introduccin. 2. Caractersticas generales de los buques. 2.1. Descripcin general. 2.2. Equipos de carga y descarga. 3. Aspectos tericos en la maniobra de buques. 3.1. Maniobrabilidad. 3.1.1. Capacidad de Gobierno. 3.1.2. Capacidad de Evolucin. 3.1.2.1. Caractersticas de la curva de evolucin. 3.1.3. Informacin de las capacidades de maniobra. 3.1.4. Punto de Giro. 3.1.5. Rabeo de la Popa. 3.2. Efecto de los agentes externos sobre el buque. 3.2.1. Aceleracin de Coriolis. 3.2.2. Efectos del Viento sobre el buque. 3.2.2.1. Estudio del Viento en el Don Pedro y Don Fernando. 3.2.3. Efectos de la corriente en la maniobra del buque. 3.2.4. Aumento de los parmetros de maniobra en aguas someras. 3.3. Efectos combinados de la hlice y el timn. 3.3.1. Resumen de fuerzas actuantes. 3.3.2. Descripcin de Efectos combinados de hlice y timn. 3.3.2.1. Marcha avante desde la posicin de parado. 3.3.2.2. Marcha atrs desde la posicin de parado. 3.3.2.3. Arrancada avante, mquina atrs. 3.3.2.4. Arrancada atrs, mquina avante. 3.3.2.5. Ciaboga en buques de una sola hlice. 4. Amarre de los buques. 4.1. Funciones de Cabos y estachas. 4.2. Caractersticas de las amarras. 4.3. Fuerzas que actan sobre las amarras. 4.3.1. Efectos de las estachas en las maniobras. 4.4. Efectos de los agentes externos sobre las amarras. 4.5. Caractersticas del equipo de fuerza relacionado con las amarras. 4.6. Descripcin de las amarras utilizadas en el Don Pedro y Don Fernando. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 2 Alejandro Dez Fernndez 5. Maniobras de Proa y Popa. 5.1. Maniobra de Proa. 5.1.1. Elementos de fuerza. 5.1.2. Elementos de gua. 5.1.3. Elementos de amarre. 5.2. Maniobra de Popa. 5.2.1. Elementos de fuerza. 5.2.1. Electos de gua. 5.2.3. Elementos de amarre. 6. Maniobras de buques. 6.1. Factores a tener en cuenta en la realizacin de una maniobra. 7. Maniobras portuarias tipo. 7.1. Introduccin. 7.2. Maniobras de atraque. 7.2.1. Babor al muelle. 7.2.2. Estribor al muelle. 7.2.3. Atraque con vientos 7.2.3.1. Viento perpendicular procedente de tierra. 7.2.3.2. Viento perpendicular de la mar. 7.2.3.3. Viento paralelo al muelle recibido por la proa para ambas bandas. 7.2.3.4. Viento paralelo al muelle recibido por la popa para ambas badas. 7.2.3.5. Viento recibido por las aletas o amuras para ambas bandas. 7.3. Maniobras de desatraque. 7.3.1. Atracado estribor al muelle. 7.3.2. Atracado babor al muelle. 7.3.3. Con corriente de proa. 7.3.4. Con corriente de popa. 7.3.5. Con viento de fuera. 7.3.6. Con viento de tierra. 8. Descripcin de las maniobras portuarias de los buques Don Pedro y Don Fernando. 8.1. Puerto de Palma de Mallorca. 8.1.2. Distancias entre puntas en el campo de maniobras. 8.1.3. Maniobras de atraque y salida en el muelle Testero. 8.1.3.1. Rgimen de vientos recibidos del muelle. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 3 Alejandro Dez Fernndez 8.1.3.1.1. Atraque. 8.1.3.1.2. Desatraque. 8.1.3.2. Rgimen de vientos atracantes. 8.1.3.2.1. Atraque. 8.1.3.2.2. Desatraque. 8.1.4. Maniobras de atraque y salida en el muelle Adosado. 8.1.3.1. Rgimen de vientos desatracantes. 8.1.3.1.1. Atraque. 8.1.3.1.2. Desatraque. 8.1.3.2. Rgimen de vientos atracantes. 8.1.3.2.1. Atraque. 8.1.3.1.2. Desatraque. 8.2. Puerto de Mahn. 8.2.1. Distancia entre puntas en el campo de maniobra. 8.2.2. Maniobras de atraque y salida en el muelle Cos Nou. 8.2.2.1. Atraque. 8.2.2.2. Desatraque. 8.3. Puerto de Valencia. 8.3.1. Distancia entre puntas en el campo de maniobra. 8.3.2. Atraque y salida en el Transversal de Levante. 8.3.2.1. Atraque. Rgimen de vientos desatracantes. 8.3.2.2. Atraque. Rgimen de vientos atracantes. 8.3.2.3. Desatraque. Cualquier rgimen de vientos. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 4 Alejandro Dez Fernndez 1. INTRODUCCIN. El trabajo desarrollado en la siguiente memoria, presentado para las pruebas de aptitud de obtencin del ttulo de piloto de segunda clase de la marina mercante se enfoca a realizar una descripcin de las maniobras de puerto de los dos buques gemelos de la compaa ISCOMAR, Don Pedro y Don Fernando, incluyendo adems un somero estudio de los aspectos tericos y prcticos ms relevantes en las maniobras de los buques en general. El presente estudio es fruto de aproximadamente cinco meses como alumno de puente en estos dos buques, teniendo una implicacin activa en las maniobras tanto en el puente como en la maniobra de popa, as como de las amplias la explicaciones por parte del capitn Joan Mas Coll a quien debo en gran parte la eleccin y desarrollo del presente estudio. He de especificar que las maniobras estudiadas son exclusivamente las desarrolladas en condiciones climatolgicas de viento y mar que no hacen necesario el uso de medios de maniobra externos al buque, como remolcadores. Para este tipo de buques el viento aproximado que limita esta situacin es de 20 a 25 nudos dependiendo del atraque y del cuadrante de viento en el momento de la maniobra. 2. CARACTERSTICAS GENERALES DE LOS BUQUES. 2.1. DESCRIPCIN GENERAL. Los buques Don Fernando y Don Pedro forman parte de la flota de la compaa ISCOMAR, empresa integrante del grupo CONTENEMAR.Esta compaa realiza unservicio logstico multimodal de carga y pasaje entre los puertos peninsulares de Barcelona y Valencia con las Islas Baleares.Construidos entre los aos 1982 y 1984 en los astilleros de Santander con una eslora inicial de 116,55 metros, fueron alargados en el ao 1998 en 25 metros, aumentando as su capacidad de metros lineales para carga rodada. Son buques RO-RO diseados CARACTERSTICAS PRINCIPALES Eslora total141,55 m Eslora entre perpendiculares 128,49 m Manga mxima18,35 m Puntal a la cubierta principal 6,351 m Puntal a la cubierta Shelter11,35 m Peso muerto5.380 Tm. Toneladas de registro bruto10.957 Tm. Toneladas de registro neto3.278 Tm. Calado en rosca3,40 m Calado de verano5,985 m Potencia del motor7.200 CV. Revoluciones del motor580 r.p.m Velocidad en pruebas14 knt. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 5 Alejandro Dez Fernndez para el transporte de plataformas, roll&trailers, coches y otro tipos de carga rodada en sus cuatro cubiertas as como la posibilidad de estiba de contenedores en su cubierta de intemperie. Los buques son de proa lanzada con bulbo y popa de estampa, construidas estas con una disposicin especial, en la que se desarrolla un ngulo de 60 respecto a la lnea de cruja, segn la cual la rapa puede efectuar operaciones de carga/descarga en muelles lineales, es decir no es necesario para las operaciones de estos buques un tacn especial para el atraque de rolones. Este diseo afecta a toda la maniobra de popa, creando una serie de caractersticas especiales a tener en cuenta en la realizacin de las maniobras.Como sistema de propulsin los buques estudiados cuentan con una sola lnea de eje, en cuyo trmino se encuentra una hlice principal de seis palas y paso fijo. La lnea de ejes se encuentra unida a un motor principal de cuatro tiempos e inversin por eje de camones con una potencia propulsora de 7.200 CV con su correspondiente reductora. Los buques estn equipados con una hlice de maniobra a proa de cuatro palas de paso variable y accionada por un motor elctrico de 400 CV de potencia.Tanto la cmara de mquinas, como la acomodacin y el puente de gobierno estn situados a popa de la estructura del buque.Los tanques de lastre estn dispuestos en el doble fondo, en tanques laterales y en los raseles de proa y popa. Los tanques de almacenamiento de combustible ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 6 Alejandro Dez Fernndez (diesel-oil y fuel-oil) tambin se encuentran distribuidos en los dobles fondos as como en cuatro tanques laterales. Tiene un sistema de adrizamiento tipo INTERING por tanques altos de agua dulce, comunicados por el doble fondo y accionado todo el sistema por una compresor de tornillo acoplado a un motor elctrico, situado en la cmara de mquinas. Este compresor inyecta aire a presin en el interior del tanque correspondiente para la operacin de adrizado del buque, pasando agua al tanque opuesto y por lo tanto variando las condiciones de adrizamiento del buque, realizando todo el proceso esto de una forma rpida al no hacer el sistema uso de bombas ni de vlvulas. 2.2. EQUIPOS DE CARGA Y DESCARGA. Los buques Don Fernando y Don Pedro cuentan para sus operaciones decarga y descarga con cuatro cubiertas: - Cubierta N1 o Bodegn: Se encuentra sobre el doble fondo, limitada a popa por el mamparo de la cmara de mquinas.Posee cinco calles de carga sumando un total de 330 metros lineales de carga. Se accede a sta cubierta por una rampa embisagrada a la cubierta principal y accionada por aparejos diferenciales a travs de cables de alambre accionados por un cilindro hidrulico.Existe tambin un acceso al bodegn por su zona de proa mediante un ascensor que comunica las tres cubiertas, aunque este medio de carga no es muy utilizado desde el alargamiento de los buques. En este espacio de carga se suelen estibar exclusivamente plataformas. - Cubierta N2 o Principal: Espacio de mayor capacidad de carga disponindose en seis calles que nos dan un total 564 metros lineales de carga. Se accede a ella por medio de la rampa que apoya sobre el muelle. Como se ha comentado anteriormente esta rampa tiene un ngulo que hace posible las operaciones en muelles convencionales. Es accionada por un sistema de aparejos diferenciales sobre los cuales se monta un cable de acero de 30 mm., que estibado sobre dos maquinillas hidrulicas realizan las operaciones de apertura y cierre de la misma. La estanqueidad de esta cubierta se realiza mediante un portaln, accionado por cilindros y trincas hidrulicas. CAPACIDADES TOTALESDE TANQUES ATMOSFRICOS Lastre1.787,7Tm. Agua Dulce141,625 Tm. Fuel-Oil548,227 Tm Diesel-Oil103,192 Tm. Aceite24,215 Tm. Lodos7,158 Tm. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 7 Alejandro Dez Fernndez - Cubierta N3 o Shelter: Espacio con una capacidad de carga de 480 metros lineales de carga. Situada por encima de la cubierta principal se accede a sta por un rampa embisagrada a la misma cubierta shelter, accionada por un sistema de aparejos diferenciales hidrulicos. En la parte de popa de esta cubierta monta un entrepuente sobre el que puede ir estibados automviles. - Cubierta N4 o Cubierta de Intemperie: Esta cubierta suele ser utilizada para la carga de contenedores de 20 y 40 pies, con una altura mxima de dos alturas. Adems si la demanda de la carga lo solicita puede ser utilizada para la estiba de automviles gracias una rampa fija que comunica la cubierta shelter con esta de intemperie por la zona de proa. Capacidad de carga lineal Cubierta Shelter480 M/LReales 412 M/L Cubierta Principal564 M/LReales 450 M/L Bodegn330 M/LReales 288 M/L TOTALES1374 M/LReales 1150 M/L ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 8 Alejandro Dez Fernndez 3. ASPECTOS TERICOS EN LAS MANIOBRAS DE LOS BUQUES. 3.1. MANIOBRABILIDAD.Definiremos la maniobrabilidad de buque, como la eficacia que permite mantener o variar la proa al buque segn la voluntad del maniobrista, con el propsito de lograr una determinada posicin respecto a su entorno. Esta definicin distinguiremos dos capacidades: - Capacidad de gobierno: Aplicada a la intencionalidad de mantener la proa del buque. - Capacidad de evolucin: Aplicada a la voluntad de variar su proa con la mxima eficacia. 3.1.1. CAPACIDAD DE GOBIERNO. Dentro de la capacidad de gobierno definiremos tres aspectos condicionantes, que merecen ser analizados con mayor amplitud por las consecuencias que provocan sobre la maniobrabilidad del buque: - Estabilidad de rumbo: Es la capacidad de mantenerlo utilizando timn, lo que obliga a que la velocidad de guiada sea funcin del ngulo de timn utilizado, es decir, que a 0 de timn le corresponde un valor de velocidad de la guiada igual a 0, y que a un nmero de grados a estribor o babor, le proporcione una velocidad de guiada determinada. - Estabilidad dinmica: Cuando a partir de las circunstancias anteriores, debido a una perturbacin que modifique la trayectoria inicial, una vez desaparecida, y sin ayuda del timn, la nueva posicin de equilibrio sea de la misma curvatura inicial.- Capacidad de recuperacin: Tambin llamada rapidez de respuesta, es el tiempo en que el buque alcanza una nueva posicin de equilibrio. La capacidad de gobierno se analiza en base a dichas caractersticas, por medio de curvas experimentales, que todos los buques deberan tener para su consulta, situados en lugares bien visibles del puente de gobierno, de tal forma que cualquier persona con responsabilidad en la maniobra, en especial cuando asume inicialmente dichas funciones y requiere el mximo de conocimientos de su buque para su aplicacin inmediata. 3.1.2. CAPACIDAD DE EVOLUCIN. Podemos definirla como la respuesta del buque a la accin conjunta de la mquina y del timn, para realizar un cambio de rumbo y llevar a cabo un fin previsto ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 9 Alejandro Dez Fernndez de acercamiento, alejamiento, estudio del comportamiento a distintas magnitudes de la incidencia de agentes internos y externos aplicados, etc. La propia naturaleza estructural del buque, sus condiciones de navegabilidad y las condiciones externas al mismo obligan a una diferenciacin de los parmetros que han de ser considerados en el estudio de la capacidad de evolucin de un buque determinado. Esta ltima condicin delimita la fiabilidad de los datos obtenidos a que solo sean vlidos para el buque estudiado, rechazando inicialmente hasta su comprobacin, el comportamiento de otro buque de similares caractersticas por construccin. Un buque tendr respuestas distintas a otro, en alguno o varios de los parmetros analizados, siendo por ello necesario que cada buque tenga, desde su construccin, un detalle amplio y suficiente de las distintas posibilidades que la maniobra permite, y a ellas sujetarse para su correcta ejecucin. Los parmetros a considerar en el estudio tendrn carcter de fijos, y por tanto, difcilmente modificables, las que hagan referencia a los estructurales, como son, las propias dimensiones, sus coeficientes, relaciones, tipo de propulsor, respuestas, timn, etc.La construccin naval permite modificaciones sustanciales en las dimensiones, especialmente en la eslora, como es el caso de estos dos buques alargados cada uno en 25 m. en el ao 98. Estos cambios tambin pueden afectar al propulsor, dimensionado del buque o posicin del timn, por lo que el buque necesitara ser estudiado de nuevo, tanto en su capacidad de gobierno como, muy especialmente, en su capacidad de maniobra, como si fuera un buque nuevo. Podremos dividir los parmetros de naturaleza variable que afectan a la naturaleza variable en dos: - Las referidas al buque, se incluyen el desplazamiento, el calado, el asiento, la velocidad. - Las relacionadas con el medio, se debern considerar las mareas, viento, hielos, mar y aguas restringidas. 3.1.2.1. CARACTERSTICAS DE LA CURVA DE EVOLUCIN. La curva de evolucin est definida por unos parmetros que acotan sus dimensiones para cada buque considerado. Dichas caractersticas son: - Avance (a): Distancia longitudinal recorrida por el buque hacia su proa hasta alcanzar la cada de 90 de su proa a la banda de metida del timn y a una determinada velocidad (v). Son aceptables valores de (a) entre 2 y 3 esloras. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 10 Alejandro Dez Fernndez - Traslado lateral (dl): Distancia lateral alcanzada por el buque cuando su proa ha cado 90 de la proa inicial. Junto con el avance (a) representa un punto del plano que define claramente la parte inicial de la curva de evolucin. Los valores ms corrientes de estos valores de d, estn entre 1,5 y 2,5 esloras. - Avance mximo (amx): Al logrado por el buque en el punto ms alejado en la direccin inicial del avance. Representa la distancia mnima que requiere el buque por su proa para evolucionar sin limitaciones o riesgos de contacto con buques y/o obstculos. En la prctica, y a efectos reales de la seguridad anti-colisin, debe aumentarse el avance en una distancia de la mitad de la manga, la proyeccin hacia la banda contraria de cada que realiza la parte de la eslora que se encuentra a popa del punto de giro y otra variable de seguridad aadida para el control de los imprevistos que durante la realizacin de la curva de evolucin puedan ocurrir. Una distancia inferior a la total mencionada representa un peligro inminente de que el buque no logre ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 11 Alejandro Dez Fernndez culminar su evolucin. Pueden admitirse valores de avance mximo entre 3,3 y 5 esloras. - Dimetro tctico (dt): Cuando la proa del buque ha cado 180 de su proa inicial. - Mximo traslado lateral (dlmax): Es la distancia comprendida entre la trayectoria inicial en el momento de metida del timn y la tangente a la curva en la mxima separacin transversal. Tambin aqu, el valor mximo debe ser el incrementado del anterior en la mitad de la manga y la proyeccin mxima que realiza la parte de eslora en la banda opuesta de cada. Valores corrientes de (dlmx) son de similar magnitud a los correspondientes a (amx) o sensiblemente superiores. - Dimetro de giro: Es la distancia mxima de separacin entre dos puntos opuestos de la evolucin en el perodo uniforme. Dimetros de giro esperados son los comprendidos entre 2 y 4 esloras. Si bien esta dimensin es la caracterstica ms conocida de la curva de evolucin, puede decirse que no quedan representados los condicionantes que limitan el espacio mnimo necesario para maniobrar en una zona dada, ya que deberan considerarse las dimensiones mximas ya enunciadas del mximo avance (amax) y mximo traslado lateral (dlmax). La realizacin de la curva de evolucin proporciona otro parmetro importante para la maniobra del buque, referido al tiempo empleado en realizar un giro completo de 360 en rgimen de mquina de avante toda, siendo normales tiempos comprendidos entre 6 y 9 minutos. 3.1.3. INFORMACIN DE LAS CAPACIDADES DE MANIOBRA. Para el conocimiento de estas capacidades de maniobra del buque por parte de los oficiales de maniobra y de los prcticos, se encuentra en el puente en lugar visible la llamada tablilla de gobierno, orientada a facilitar informacin especfica antes de tomar la direccin de la maniobra, mientras que el cuadernillo de maniobras aporta los parmetros que definen la maniobrabilidad del buque para muchas ms situaciones para uso de los oficiales de cubierta del buque. La informacin contenida en dichos documentos debera ser entregada al capitn desde las pruebas de mar del buque, y las que no lo fueran en ese momento, pero incluidas en ellas, deberan ser obtenidas experimentalmente por el capitn hasta completarlas.ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 12 Alejandro Dez Fernndez Distintas disposiciones internacionales establecen la obligacin y la necesidad de que el buque disponga de informacin clara y concisa sobre las caractersticas de maniobra y del propio buque. En primer lugar, hacer referencia a la Regla 28.3 del Captulo 11/1 del SEVIMAR, por la que se dispone: Para uso del capitn o del personal designado al efecto, habr a bordo informacin, registrada en pruebas, acerca de los tiempos de parada del buque y de las correspondientes cadas de proa y distancias recorridas, y en el caso de buques de hlices mltiples, los resultados de pruebas que permitan determinar la aptitud de stos para navegar y maniobrar con una o ms hlices inactivas. En segundo lugar el Apartado 10 de la Regla 11/1 del Convenio Internacional sobre Normas de Formacin, Titulacin y Guardia para la Gente de Mar, 1978, donde se dispone el intercambio de informacin relativos a los procedimientos de navegacin, condiciones locales y caractersticas del buque. Finalmente, la ya mencionada Resolucin A.601 (15) de la OMI, por la que se exige que haya a bordo de buques de eslora igual o superior a 100 m, a disposicin del personal encargado de la navegacin del buque, informacin aportada por: - Tablilla de practicaje: cumplimentada por el capitn del buque, sin que sean necesarias pruebas especiales, que se mostrar al prctico cuando suba a bordo. La informacin contenida hace referencia a la condicin del buque, respecto al equipo de carga, propulsin, maniobra, etc. - Tabln de gobierno: para uso general, que se cumplimenta durante las pruebas oficiales del buque, detallando las caractersticas de maniobra del buque. - Cuaderno de maniobra: que ser cumplimentada durante las pruebas oficiales y por el capitn durante la vida del buque, comprendiendo los datos del tabln de gobierno y todos los datos posibles sobre la maniobra (diagrama de maniobras). En la tabla contigua podemos ver la tablilla de practicaje de estos buques el la queda especificada la informacin requerida por las normas para este documento. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 13 Alejandro Dez Fernndez TABLILLA DE PRACTICAJE Nombre del Buque Don Fernando / Don Pedro Distintivo de Llamada E.A.O.M. / E.G.R.C. Ao de Construccin 1982 / 1983 Eslora de Total 141,55 m. Manga 18,35 m. T.R.B. 10.957 Tm. Peso Muerto 5.380 Tm. Calado de Verano 5,98 m. Guinda 36,5 m. rea expuesta al viento 2.139,36 m2 Anclas 4 Tm. Cadena Br. 11 Grilletes / Er. 12 Grilletes Hlice de lateral de Proa N Palas 4 R.P.M. 390 Potencia 400 c.v. Paso Variable Maquinaria Auxiliar 3 motores de 460 Kw. Motor Principal Barreras Deutz Potencia 7.200 c.v. Hlice Paso derecho N de Palas 6 ORDEN DE MANIOBRAR.P.M.VELOCIDAD EN NUDOS CargadoLastre Avante Toda56012,613,0 Avante Media45011,212,2 Avante Poca3008,79,4 Avante Despacio2105,86,2 Atrs Despacio210 Atrs Poca300 Atrs Media380 Atrs Toda450 Tiempo avante toda atrs toda 31 sg. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 14 Alejandro Dez Fernndez 3.1.4. PUNTO DE GIRO. El punto de giro constituye un elemento de anlisis para la definicin de la maniobra de los buques, por el que se debera realizar un estudio mas extenso y pormenorizado, pero dado el carcter prctico de este estudio definiremos el punto de giro de una forma resumida diciendo que es el nico punto del plano longitudinal que es constantemente tangente a la curva de evolucin, es decir, que un observador situado sobre l, vera caer, tanto el extremo de proa como el de popa con la misma velocidad angular, por lo que la apreciacin de la maniobra en ese punto sera la ptima por sus magnficas referencias e interpretacin del movimiento que realiza el buque en su giro. Si el observador est a proa del punto de giro, la popa parecer que se desplaza a mayor velocidad de cada que lo hace la proa, y del mismo modo, si el observador se encuentra a popa del punto de giro ser la proa la que tendr una mayor velocidad de cada respecto a la que observa para la popa. Su posicin en el buque depender de las formas del casco, del centro de carena, de la velocidad del buque, del asiento, del sentido de la marcha avante o atrs, de las fuerzas externas aplicadas sobre el buque, tanto aerodinmicas como las hidrodinmicas, y cualquier otra fuerza que se ejerza sobre el buque, es decir esta posicin esta directamente relacionada con la curva de evolucin. Para definir de una manera sencilla su situacin con respecto al centro de gravedad del buque y teniendo al radio de la curva como parmetro que los relaciona: o sen r GP = Siendo: r Radio de la curva. o ngulo de deriva. 3.1.5. RABEO DE LA POPA. Si se considera la condicin de tener el punto de giro en el extremo de la proa, y por tanto que el barrido es totalmente efectuado por toda la eslora en la parte externa y nica de la curva de evolucin, el ancho terico tendra un valor de de la eslora. En la prctica, el mtodo utilizado para calcular la distancia libre de obstculos, necesaria en la banda opuesta de cada, se obtiene por el siguiente procedimiento: ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 15 Alejandro Dez Fernndez Siendo O el centro instantneo de rotacin, la velocidad de la popa estar representada por el vector AD, perpendicular a OA. Por semejanza de los tringulos PAO y PAC se obtiene: PO PC PA =2 Por ser la altura media proporcional entre los segmentos en que queda dividida, de donde obtenemos: 3 32 2EEEPOPAPD = = = Este planteamiento determina que los obstculos a la banda de cada pueden estar muy prximos, mientras que a la banda contraria se debe de conservar un mayor resguardo cuanto menor fuese el dimetro de giro. 3.2. EFECTO DE LOS AGENTES EXTERNOS SOBRE EL BUQUE. 3.2.1. ACELERACIN DE CORIOLIS. Cualquier masa movindose sobre la superficie terrestre est sujeta a la llamada fuerza de Coriolis, debida a la rotacin de la Tierra. Si las fuerzas opuestas son ms pequeas, la masa ser acelerada perpendicularmente a la direccin de su movimiento. En el hemisferio Norte, la aceleracin de Coriolis est dirigida a la derecha. La frmula de la aceleracin de Coriolis est representada por la frmula: ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 16 Alejandro Dez Fernndez a v senc = 2 e Siendo: e La velocidad angular de la Tierra en radianes/seg. = 0,00007292+ La latitud consideradav La velocidad del buque Un buque de masa total (m) experimentar una fuerza lateral a estribor, cuyo valor ser acm (newtons), incrementando la deriva lateral hasta que se equilibre con la resistencia hidrodinmica, cuyo valor es de: 22h l dHC A vF = o en la que:o Densidad del agua en kg/m3

Vd Velocidad de deriva,Ch Coeficiente resistencia lateral = 1Al rea lateral sumergida. igualando las dos ecuaciones, tendremos: 22C A val dc = o Va mAdcl= 2o Si el valor de la masa (m) es sustituida por el producto de: m E MCCB= o Las fuerzas as ejercidas sobre el buque representan un factor de signo contrario segn la intencin de maniobra a realizar, a veces favorable si coinciden con el objetivo previsto, o negativo si por el contrario actan en contra de nuestra voluntad. El aprovechamiento adecuado de uno u otro efecto har que la maniobra resulte ms segura y con menos esfuerzo utilizado, tanto humano como en equipos de asistencia a la maniobra. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 17 Alejandro Dez Fernndez 3.2.2. EFECTOS DEL VIENTO EN LA MANIOBRA DEL BUQUE. Por otra parte, independientemente de la deriva que la aceleracin de Coriolis, en especial en maniobras de prevencin de abordajes durante la navegacin en mar abierta en que la velocidad del buque es ms elevada, y la deriva causada por el viento en cualquier circunstancia, el viento produce fuerzas laterales en las cabezas de maniobra, resultantes de una fuerza lateral y un momento de giro, que pueden actuar en contra o a favor de la cada de la proa por accin voluntaria del timn, segn los casos que se consideren. Los condicionantes son las relaciones existentes entre la velocidad del viento y la del buque, la profundidad de agua y el calado del buque, la direccin relativa del viento, el trimado del buque y el rea lateral sumergida. No obstante, todos ellos estn estrechamente relacionados con la situacin del punto de giro y los brazos de maniobra que se crean respecto a los puntos de aplicacin de las fuerzas, tal como se ha visto en el captulo correspondiente. De este modo, con el buque en navegacin y avante, con un viento recibido por la banda de estribor, con el punto de giro se encuentra bien a proa, el buque tiende a orzar (llevar la proa hacia el viento), corregido con timn de arribada (a la banda contraria de la del viento, babor), as, el buque efecta una derrota que no coincide con la lnea de cruja del buque sino con una derrota desarrollada por la proyeccin de la eslora en un ngulo indeterminado. 3.2.2.1. EFECTO DEL VIENTO Y BALANCE INTENSO En este apartado se recoge la seccin del libro de estabilidad de los citados buques en la que desarrollan la resolucin IMO A. 179(18), 3.2.2. sobre efecto del viento y balance intenso Condicin de Carga empleada: Trailers 14m + Contenedores en Cubertada Esta condicin de carga empleada es la ms estricta en trminos de criterios de estabilidad y superficie lateral expuesta de las estudiadas. De forma que este es el caso ms desfavorable posible para los efectos del viento A continuacin se adjuntan los detalles de clculo: Cm: 5.670 m. Desplazamiento: 9.645,46 Tm ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 18 Alejandro Dez Fernndez SUPERFICIE LATERAL EXPUESTA REA Superficie ExpuestaVCAMomento m x mmm3 S122,3836,2611,199.080,672 S213,1588,416,587.649,852 S39,469,834,73439,851 S49,467,646,31456,051 2.139,36 m217.626,426 Superficie Lateral Expuesta: 2.139,36 m2 Momento Escorante para Viento Constante LWP AZ1 = A P = 0,0514 Tm/m2 (504N/m2) A = rea Lateral Proyectada sobre el plano de flotacin (m2). Z = Distancia entre el centro del rea y la mitad de Cm (m.) A= Desplazamiento (Tm.) LW m18 239 5 67020 0514 2139 369 645 460128 = =+, . , ( ). ,,. . ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 19 Alejandro Dez Fernndez - Momento escorante debido al viento: LW2 = 1,5 LW1 LW2= 1,5 0,126 = 0,192 m - Angulo de balance debido a las olas: u1 1 2109 = K X X r s - Clculos para la obtencin de los lmites: K = 1,00 (Mximo Valor Posible) X1 = 0.9026(B/d = 2.960) X2 = 0.9874(Cb=0.670) s = 0.0350 L=128,2 m. C=0,383 GM=0,451 m.B= 18.35 m.T=20.955 s. d = 6,200 m. VCG = 8.259 m. G = 8,259 6,200=2,059 m. r = 0,73 + 0,6 - G/d r = 0,73 + 0,6 - 2.059/6,200 = 0,9292 u1 1 2109 = K X X r s u1109 1 00 0 9026 0 9874 0 9292 0 0350 17 52 = = , , , , , ,o - Angulo de Escora debido al Viento Constante u0 ngulo de inmersin de la cubierta = arctan ((Puntal - Calado)/Semimanga) ngulo de inmersin de la cubierta = arctan ((11.350 - 5.670)/9.175) = 31,76 u0 el menor de: - 25,41 80% Angulo de inmersin de la cta. - 16 - 17,30 Angulo correspondiente a LW1 u0 = 16 Angulo de Inundacin uf = 50,03 uc= Segunda interseccin entre el brazo escorante LW2 y la curva de GZ =56,00 u2= El ms pequeo de (uf, uc, 50) =50 u =Primera interseccin entre el brazo escorante LW2 y la curva de GZ. A = rea comprendida entre la curva GZ y la lnea LW2 entre los ngulos u y (u0 - u1) ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 20 Alejandro Dez Fernndez B = rea comprendida entre la curva GZ y la lnea LW2 entre los ngulos u y u2 Como se puede ver en la condicin de estabilidad mostrada en la pgina siguiente: rea A < rea B 3.2.3. EFECTOS DE LA CORRIENTE EN LA MANIOBRA DEL BUQUE. Otro de los agentes externos que condicionan la maniobra es la corriente, cuyos efectos se manifestarn sobre el buque en dos aspectos bien definidos segn sea la orientacin de la proa respecto a la direccin de la corriente.ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 21 Alejandro Dez Fernndez El vector de direccin e intensidad de la corriente combinada con el vector de velocidad y rumbo del buque proporcionarn una resultante de rumbo y velocidad que representar el movimiento real del buque sobre el fondo. En el caso de ser de direcciones opuestas, el buque tiene una velocidad menor en el valor de la intensidad de la corriente, mientras que, coincidiendo la corriente con el mismo rumbo del buque, ste se desplaza a la velocidad suma de las dos intensidades, en ambos casos en su referencia al fondo, ya que en superficie el buque es transportado por la masa de agua que se mueve en su direccin e intensidad. No obstante, cuando el buque no se encuentra en navegacin, especialmente en la condicin de fondeado, la recepcin de la corriente al rumbo opuesto de la proa representa un efecto sobre la pala del timn que puede crear, de ser necesario para una accin de apartar la popa de otro, una presin normal de magnitud correspondiente a la velocidad de la corriente; en caso contrario, si bien tambin la recibe, la eficacia del timn es menor y por ello la respuesta evasiva esperada. La accin de la corriente genera, por tanto, una variacin de la velocidad resultante y un desplazamiento total del mismo en la direccin de aquella, siendo importante su consideracin cuando la influencia cesa en alguna parte de la eslora del buque, por ejemplo cuando se est pasando de una zona de corriente a otra abrigada. 3.2.4. AUMENTO DE LOS PARMETROS DE MANIOBRA EN AGUAS SOMERAS. Cuando el buque entra en una zona de aguas someras, las caractersticas de las olas cambian. La ola formada a una velocidad dada, en aguas someras, tiene una mayor longitud de onda que la creada a la misma velocidad en aguas profundas. La resistencia del buque aumenta ms rpidamente en cuanto lo hace la velocidad. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 22 Alejandro Dez Fernndez En trminos de maniobrabilidad, referidos a los parmetros de evolucin, se detectarn los siguientes efectos: - Para una curva de evolucin con dimetro entre 3 y 4 esloras, en aguas someras puede multiplicarse por 2 en S/C = 1,10. Debe relacionarse con la formacin de un menor ngulo de deriva (o). - Aumento del avance, tambin por disminuir el ngulo de deriva. - En parada de emergencia, al aumentar la masa virtual por agua arrastrada, se multiplica la distancia de parada y por tanto los tiempos necesarios para hacerlo. Suele ser un 25% mayor. - Imposibilidad de dar atrs toda en la mayora de los casos, sobre todo en zona de corriente, ya que tiende a atravesarse a ella, con el aumento del riesgo de abordaje con trfico prximo en ambos sentidos. - Los cambios de asiento por efecto del squat, modifican la curva de evolucin, como tambin lo provoca la disminucin importante de la velocidad, llegando a perder un 40% de la velocidad inicial. En trminos de maniobrabilidad, referidos a los parmetros de gobierno, se detectarn los siguientes efectos: - Se requieren mayores ngulos de timn para lograr las mismas caractersticas de gobierno. - Tambin el gobierno se ve afectado negativamente por los cambios de asiento debidos al squat, y a la disminucin de la velocidad, tal como le ocurra a la capacidad de evolucin. - Mantener la velocidad equivale a una mayor inestabilidad, un aumento de las guiadas y a una prdida de gobierno. - Un aumento de la velocidad incrementa las fuerzas de interaccin, genera mayores olas a popa, aumenta la turbulencia, y todo ello hace que las lneas de agua que atacan el timn no sean las adecuadas. Otras manifestaciones detectables en el buque son: - Disminucin del cabeceo y del balance, debido al efecto cojn que los amortigua. - Aumento de vibraciones, debidos al incremento de los flujos turbulentos sobre el casco. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 23 Alejandro Dez Fernndez 3.3. EFECTOS COMBINADOS DEL TIMN Y LA HLICE. 3.3.1. RESUMEN DE FUERZAS ACTUANTES. Las fuerzas la hlice genera sobre el agua, las cuales por reaccin producen el movimiento del buque, son el empuje de la misma EL y la presin lateral de las palas PLP adems, las corrientes de agua producidas por el propulsor cuando inciden sobre determinadas partes del casco y timones, modifican los efectos de aquellas fuerzas. Por otra parte, con el buque en movimiento y el timn metido a una banda, se produce tambin una fuerza sobre la pala que tiende a hacer caer el buque. El conjunto de corrientes y fuerzas generadas por las mismas debido a una hlice de paso a la derecha y un timn ubicado a continuacin se resume en la figura. En hlices levgiras como la montada sobre los buques Don Pedro y Don Fernando los efectos laterales son contrarios a los aqu indicados: - Corriente de expulsin: Es la debida al agua desplazada por la hlice que sale en una direccin diagonal a las palas. Esta corriente de agua produce por reaccin las dos fuerzas: Empuje EL avante o atrs: Produce la marcha del buque en sentido longitudinal. Presin lateral de las palas PLP: Tiende a llevar la popa a estribor en la marcha avante y a babor en la marcha atrs. El flujo de agua adems, al chocar en marcha avante contra la pala del timn o en marcha atrs en la bovedilla, crea unas fuerzas CET y CEB., que dependern de la proximidad de la hlice al timn o bovedilla, de la inclinacin del timn, de la variable densidad de las aguas que baan las palas de la hlice y de la velocidad del buque. Para la configuracin de la figura, el timn a la va y en marcha avante, el efecto de la corriente de expulsin sobre el timn CET tiende ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 24 Alejandro Dez Fernndez a hacer caer la popa a babor, con el timn metido a una banda, esta fuerza CET sobre la pala empuja la popa a la banda contraria. En marcha atrs, la corriente de expulsin al incidir sobre la bovedilla origina una fuerza CEB que provoca la cada de la popa a babor. - Corriente de aspiracin: Es la corriente del agua aspirada por la hlice en movimiento. El principal efecto de esta corriente, de menor intensidad que la de expulsin, se produce con la hlice en marcha atrs y el timn metido a una banda, en cuyo caso la corriente de aspiracin crea un vaco en la cara de proa del timn CAT, reforzando as la cada de la popa a la banda deseada. - Efecto del timn: Con el timn a una banda y el buque en movimiento, el flujo longitudinal de agua origina un efecto de presin-depresin sobre ambas caras de la pala cuyo resultado es una fuerza FT lateral aplicada en el centro de la pala. En los apartados que siguen se analizan con detalle los efectos de estas fuerzas en las configuraciones hlice-timn ms comunes. Conviene aclarar que el estudio solo tiene en cuenta las fuerzas antes citadas debidas a propulsores y timones, es decir en condiciones tales que no existen elementos externos como viento, mar o corrientes que incidan sobre el buque. 3.3.2. DESCRIPCIN DE EFECTOS COMBINADOS DE HLICE Y TIMN. La pala del timn esta ubicada inmediatamente detrs del propulsor con lo que se aprovechan plenamente los efectos de las corrientes de aspiracin y de expulsin sobre el timn.Los casos en que se puede dividir el estudio de estos efectos: 3.3.2.1. Marcha avante desde la posicin de parado. Se analizarn las tres situaciones de timn a la va, a estribor o a babor, y dentro de estos, el momento de arrancar y cuando lleva arrancada. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 25 Alejandro Dez Fernndez Estando el buque en reposo y el timn a la va, si se arranca la mquina avante, las fuerzas que intervienen son el empuje avante EL, la presin lateral PLP que empuja la popa a estribor y el efecto de la corriente de expulsin sobre el timn CET que impulsa la popa a babor; de estas dos ltimas, suele predominar la presin lateral por lo que al dar avante con el timn a la va, la proa suele caer a babor. Una vez el buque con arrancada avante, la corriente de expulsin se ve afectada por la masa de agua que se desplaza de forma relativa hacia popa, lo que hace que el flujo de agua arrojado por la hlice sobre el timn sea de menor intensidad y de direccin ms oblicua, en definitiva CET es menor. En consecuencia, con arrancada avante, la tendencia a caer a babor es algo ms acusada, lo que hay que contrarrestar con el timn. Al arrancar avante desde la posicin de parado con el timn a babor, el efecto de la corriente de expulsin CET sobre la cara de babor del timn empuja la popa hacia estribor. Este efecto se suma al de la presin lateral PLP, produciendo en definitiva una cada franca de la proa a babor. Tras adquirir arrancada avante, el efecto de la corriente de expulsin sobre el timn disminuye con la velocidad pero en su lugar hace ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 26 Alejandro Dez Fernndez su aparicin el efecto del timn FT., que es tanto mayor cuanto ms rpido navegue el buque. En resumen, con el timn a babor y arrancada avante, la proa cae a babor de forma franca. Al arrancar avante con el timn a estribor, la corriente de expulsin de la hlice, que incide sobre la cara de estribor del timn con la fuerza CET, empuja a la popa hacia babor como se desea, en este caso, la presin lateral PLP es de sentido opuesto a CET aunque para grandes inclinaciones del timn predomina este. Por ello, la cada del buque a estribor no es tan franca como con el timn metido a babor. Una vez el buque con arrancada avante, el efecto de la corriente de expulsin es reemplazado por el efecto del timn FT y la presin lateral contina contrarrestando a ambos. En definitiva, la cada a estribor de un buque con hlice de paso a la derecha es menos franca que a babor. Para resumir este apartado, al dar avante partiendo del reposo, en un primer momento el buque cae a la banda del timn por efecto de la corriente de expulsin, a medida que aumenta su velocidad, sigue cayendo a la banda del timn pero por efecto de los filetes lquidos que inciden sobre este debido a la marcha del buque. 3.3.2.2. Marcha atrs desde la posicin de parado. Estando el buque en reposo y con el timn a la va, al arrancar la mquina atrs, las fuerzas que se generan son el empuje atrs EL, la presin lateral de las palas PLP, que lleva la popa a babor y el efecto de la corriente de expulsin al chocar con la bovedilla de estribor CEB que empuja la popa a babor; el conjunto de fuerzas impulsa al buque hacia atrs y con la popa francamente a babor. Cuando el buque empieza a moverse atrs, se reduce el efecto de la corriente de expulsin sobre la bovedilla por lo que la cada de la popa a babor es algo menor. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 27 Alejandro Dez Fernndez Con el timn metido a babor, hay dos efectos suplementarios que empujan la popa a babor, la corriente de aspiracin sobre el timn CAT y el efecto del timn FT, este ltimo cuando el buque lleva arrancada atrs; ambas fuerzas son de intensidad variable dependiendo del movimiento del buque, pero las dos se suman a la presin lateral de las palas para empujar la popa hacia babor. Si el timn est a estribor, tanto la corriente de aspiracin sobre el timn CAT como el propio efecto del timn FT tienden a llevar la popa a estribor, pero las otras dos fuerzas PLP y CEB la empujan hacia babor. En la mayora de los buques con una hlice de paso a la derecha, al dar atrs con el timn a estribor, la popa cae inicialmente a babor por efecto de PLP y hasta que el buque no alcanza una arrancada atrs apreciable, no se consigue que la fuerza del timn FT sea significativa para que la popa caiga a estribor. 3.3.2.3. Arrancada avante, mquina atrs. La importancia de este caso se presenta cuando aparece un obstculo por la proa. Adems del frenado y parada del buque se producen efectos laterales que tienden a desviarlo de su trayectoria, por lo que se estudiarn los tres casos del timn a la va o metido a una de las dos bandas. Con el timn a la va y arrancada avante, al dar atrs con la hlice, las fuerzas laterales que intervienen son la presin lateral de las palas PLP y la corriente de expulsin sobre la bovedilla CEB, que empujan la popa a babor. En consecuencia, el buque describe una trayectoria hacia estribor mientras reduce su velocidad hasta pararse. Estando el timn metido a estribor, al dar atrs, en los primeros momentos la tendencia hacia estribor es reforzada por el efecto del timn FT a medida que el buque pierde arrancada, el efecto del timn FT se reduce progresivamente y en su lugar la corriente de aspiracin sobre el timn CAT, de sentido opuesto, se acrecienta. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 28 Alejandro Dez Fernndez Consecuentemente, la cada a estribor se reduce a medida que el buque pierde arrancada. Si el timn est a la banda de babor y se da atrs, inicialmente puede que el buque caiga a babor por efecto del timn, sin embargo, en cuanto la arrancada se reduce, la presin lateral de las palas PLP y la corriente de aspiracin sobre el timn CAT predominan para empujar la popa a babor. 3.3.2.4. Arrancada atrs, mquina avante. Este caso propio de las maniobras de puerto es el opuesto al anterior y se estudia de manera anloga. Con el timn a la va y el buque con arrancada atrs, al dar avante, adems del empuje avante EL que tiende a cambiar el sentido de la marcha, dos fuerzas laterales estn presentes PLP Y CET. En estas condiciones de arrancada atrs y hlice avante, la corriente de expulsin sobre el timn es superior a cuando el buque est en reposo, y el efecto sobre el timn a la va CET de sentido contrario a ET, es apreciable. No obstante la fuerza predominante es la debida a la presin lateral de ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 29 Alejandro Dez Fernndez las palas PLP con lo cual el buque cae a babor, Si el timn est metido a babor, al dar avante con la mquina, el efecto de la corriente de expulsin sobre el timn se suma a la presin lateral para empujar la popa a estribor; como se ha dicho, la corriente de expulsin en estas condiciones es considerable. En cuanto al efecto del timn FT se opone a las fuerzas anteriores, si bien ya se sabe que con arrancada atrs este efecto no es significativo. En el caso de que al dar avante, el timn est metido a estribor, hay que sealar que las dos fuerzas ms significativas, la presin lateral PLP y la corriente de expulsin sobre el timn CET son de signo opuesto y se contrarrestan; el resultado final depender de la configuracin concreta de cada buque, aunque lo normal es que predomine la corriente de expulsin con una pequea tendencia a caer la proa a estribor mientras se para la arrancada atrs. 3.3.2.5. Ciaboga en buques de una sola hlice. Se denomina ciaboga a la maniobra de una embarcacin que tiende a hacerla caer un nmero de grados de rumbo apreciable pero sin avanzar ni retroceder, es decir girar en un punto o casi en un punto. El trmino viene de las embarcaciones de remo, en las que para girar en un punto, los remeros de una banda can y los de la banda contraria bogan.La ciaboga en buques de una sola hlice consiste en dar avante y atrs sucesivamente maniobrando con el timn de forma adecuada para conseguir cambiar el rumbo del buque sin que avantee o retroceda demasiado, lo que puede ser necesario en las maniobras en aguas restringidas. En buques con una sola hlice de paso a la derecha, siempre que sea posible se procurar hacer la ciaboga sobre la banda de estribor, ya que as se aprovechan mejor las fuerzas de timn y propulsor como a continuacin se indica. Para ello, se dar avante con toda el timn caa a estribor, como se indica en la posicin 1 de la figura adjunta, con lo que el buque inicia una trayectoria a estribor que a medida que adquiere velocidad ser ms pronunciada. En la posicin 2, se da atrs con lo que al tiempo que se frena la marcha, el efecto de la presin lateral ayuda a que la popa siga cayendo a babor, el timn debe seguir metido a estribor mientras el buque avantea a fin de ayudar tambin a la cada. La posicin 3 es la del buque iniciando la marcha atrs con fuerte cada de la popa a babor por efecto de la presin lateral, corriente de expulsin sobre la bovedilla y corriente de aspiracin sobre el timn que se ha cambiado a babor. En la posicin 4 se da avante con la mquina, en cuyo momento es importante que se ponga el timn a la va, o incluso ya a estribor dependiendo de los buques, para que la corriente de expulsin no fuerce al buque a babor. En la posicin 5 el buque inicia la marcha avante con el timn a estribor de forma anloga a la posicin 1. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 30 Alejandro Dez Fernndez Cuando no exista otro remedio, se har la ciaboga sobre la banda de babor, en cuyo caso hay que ser consciente que el buque requiere ms espacio para maniobrar. En los tramos de recorrido avante el buque avantea mucho mientras cae a babor; por su parte, en el tramo atrs, la popa no cae a estribor hasta que alcanza suficiente arrancada. Todo ello se traduce en que el espacio necesario para revirar el buque por babor es considerablemente mayor que por estribor. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 31 Alejandro Dez Fernndez 4. AMARRE DE LOS BUQUES. 4.1. FUNCIONES DE LOS CABOS Y ESTACHAS. La funcin bsica de las amarras es la de mantener sujeto al buque al muelle en la posicin asignada, con un mnimo de libertad en su movimiento, de tal manera que pueda asegurar su posicin esttica respecto a puntos fijos de tierra o del fondo. Otras funciones complementarias de las amarras son aquellas en la que buque deba adquirir una relacin de contacto con otro buque o tierra. - En el primer caso, las amarras son utilizadas como elementos de unin en operaciones de remolque, como vnculo externo que relaciona ambos buques. - En el segundo caso, las amarras establecen el primer contacto con tierra cuando el buque se encuentra a una razonable distancia de ella y, a partir de entonces, el trabajo de las amarras, junto con otras asistencias, como remolcadores, hlices de maniobra, etc., llevarn al buque hasta dejarlo en su posicin de atraque. Para cada uso, existir una amarra que se ajuste mejor a las necesidades de trabajo para la que ser solicitada, lo cual determina la eleccin previa. 4.2. CARACTERSTICAS DE LAS AMARRAS. Las caractersticas de las amarras se corresponden a la naturaleza de su procedencia y constitucin. Pueden agruparse en tres grandes bloques: fibras naturales, sintticas y metlicas. - Fibras naturales: Si bien cada da es menor su disponibilidad y uso, todava son utilizadas en ciertas aplicaciones, aprovechando las ventajas que proporciona, como son: coste bajo inicial; son bien conocidas por los marinos, aporta comportamiento noble si no se ven sometidas a cargas de trabajo alternativa de corta duracin, flotan cuando estn secas, moderada resistencia a la abrasin, escaso alargamiento cuando estn sometidas a cargas de trabajo, ruido caracterstico antes de faltar, no funden con el calor. Algunas de las desventajas son la vulnerabilidad a las acciones del sol, calor, productos qumicos; absorben agua, aumenta su peso y se incrementa la dificultad en la manipulacin tienen una vida corta y elevado coste de mantenimiento, a igualdad de resistencia con otras fibras requieren mayor nmero de personas para su manipulacin segura. - Fibras sintticas: Ocupan el primer lugar en el grado de utilizacin, aunque depende de la fibra considerada, entre ellas el nylon, terileno y polipropileno. Sus ventajas son la alta resistencia a los agentes qumicos, buena resistencia a la abrasin, no se ven afectadas por la influencia del calor, tienen una larga vida. El ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 32 Alejandro Dez Fernndez nylon y el polipropileno flotan, en especial este ltimo y funden a razonables temperaturas como el nylon y el terileno. El polipropileno tiene un coste ms bajo que los otros dos. Las desventajas principales son un coste inicial alto y elevados alargamientos, salvo el terileno. - Fibras metlicas: Los cables son utilizados para determinadas configuraciones por ejemplo en el caso de los esprines y especialmente en los equipos de trabajo a tensin constante. Sus ventajas son el bajo coste, larga vida, casi nulo alargamiento, excelente resistencia a la abrasin, no absorben agua y son resistentes a los productos qumicos. Entre sus desventajas encontramos la nula flotacin, poca resistencia a los tirones bruscos, requieren elevado mantenimiento especialmente contra la corrosin, precisan un nmero elevado de personas para su manejo. En la tabla siguiente se exponen los dimetros comparativos de los distintos materiales para una carga de rotura de 86 Tm:

MATERIAL DE LAS ESTACHASMENA (mm.) Nylon72 Polister80 Polipropileno88 Manila Superior112 Cable de Acero M63536 Las amarras de fibra sinttica bajo el mismo esfuerzo de traccin se alargan unas dos veces ms que las de fibra natural, no dando indicio de rotura hasta que estn a punto de hacerlo. En general, las amarras de fibra sinttica estn ms indicadas para buques pequeos y de mediano tonelaje, o para buques que no precisen mantener una posicin muy estricta y limitada en el atraque, como es el caso de estos dos buques en el desplazamiento de la rampa de rolones ha de tener un desplazamiento lateral casi nulo.Respecto a los cables, el lmite de elasticidad es el punto a partir de la cual la relacin alargamiento/esfuerzo deja de ser proporcional, por encima del mismo, el cable queda permanentemente deformado.Mientras el alargamiento en los cables llega al 1,5%, en amarras de nylon puede alcanzar el 30%. Los cables con alma de fibra son ms fciles de manipular y ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 33 Alejandro Dez Fernndez trabajar sobre bitas, cabirones, etc., mientras que los cables con alma de acero son ms indicados para chigres con tambor de depsito, resistiendo mejor el efecto de aplastamiento. PROPIEDADES COMPARATIVAS DE LAS FIBRAS SINTTICAS POLIPROPILENO CORALPLUSNYLONMONOPOLPLUS Propiedades Fsicas Peso Especfico0,910,951,140,95 Punto de Fusin165180250180 Capacidad de absorcin de agua BAJABAJAMODERADABAJA Caractersticas Mecnicas Relacin resistencia a cabos mojados o secos 100%100%85-100%100% Resistencia al nudoMuy buenaMuy buenaExcelenteMuy buena Relacin Resistencia/Peso 2,53,2533,50 Alargamiento a carga constante AltoModeradoAltoModerado Alargamiento a carga de trabajo 18% moderado 17% moderado 23% muy alto 17% moderado Resistencia a la abrasin BuenaMuy Buenaexcelentemuy buena Alargamiento al 75% de carga de rotura 37%35%42%35% Comportamiento ante agentes qumicos cidos resistenteresistente se descompone cidos fuertes resistente lcalisalta resistenciaalta resistenciase descomponealta resistencia Disolventes orgnicosSolubles en clorurosSoluble en clorurosSoluble en algunos cidos orgnicos Soluble en cloruros Resistencia a la degradacin Resistencia a la luzModeradabuenabuenamuy buena Resistencia al envejecimiento ExcelenteExcelenteExcelenteExcelente Resistencia al agua y organismos marinos Excelenteexcelenteexcelenteexcelente Rango Trmico de trabajo 93 C -25 C 98 C -30 C 148 C -45 C110 C -40 C ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 34 Alejandro Dez Fernndez 4.3. FUERZAS QUE ACTAN SOBRE LAS AMARRAS. Las amarras debern soportar el movimiento del buque, desde el primer momento que se dan a tierra para llevar el buque al atraque, crear el movimiento necesario para moverlo en el atraque hasta posicionarlo en el segmento asignado y, posteriormente, mientras dure su estancia en el atraque, los que sean motivados por los agentes externos al actuar sobre el buque, principalmente a causa del viento, corriente, oleaje, interacciones por el paso prximo de otros buques, mareas, cambios bruscos de calado y hielos a la deriva. No obstante, las fuerzas generadas sobre los buques variarn sustancialmente de uno a otro buque en funcin, no solo de los parmetros influyentes que se vern posteriormente por naturaleza de las superestructuras y calado, sino tambin por la configuracin de la proa, ya que segn la misma alteran el flujo del viento con generacin de fuerzas de succin que se desarrollan alrededor de las proas de tipo cilndrico y ngulos de incidencia del viento, comprendidas entre los 40 y 100% no significativas en los buques con proa de configuracin convencional. DESCOMPOSICIN DE FUERZAS ESPRN DE POPA SFuerza de reaccin SV Componente vertical VTPProyeccin sobre el plano horizontalSL Componente longitudinal STComponente transversal y ngulos de incidencia vertical y horizontal VTP=Scos SL=Scos cos ST=Scos sen SV=Ssen ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 35 Alejandro Dez Fernndez Por otro lado, el resultado de la retencin que ejerce una amarra no vendr solamente dado por la carga de rotura (CR) que puede soportar, sino por la resultante que proporcione la orientacin de la misma respecto a los puntos de firme en tierra y de salida del buque, correspondiendo a la diagonal del paraleppedo que la contiene, con notables prdidas de eficacia respecto a la terica amarra pura que alcanzara la mencionada CR propia por constitucin de la amarra. DESCOMPOSICIN DE FUERZAS LARGOS DE PROA Y POPA LFuerza de accin LV Componente vertical VLPProyeccin sobre el plano horizontalLL Componente longitudinal LTComponente transversal y ngulos de incidencia vertical y horizontal VLP=Lcos LL=Lcos cos LT=Lcos sen LV=Lsen

ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 36 Alejandro Dez Fernndez La eficacia de las amarras, segn lo dicho anteriormente, depende de los ngulos vertical y horizontal en los que se descomponga la acometida de la amarra. - Se mejora la eficacia de la retencin, bajando el punto de amarra a bordo para hacer ms pequeo el ngulo vertical. - Tambin, alejando el punto de amarre en tierra, hasta lograr valores del ngulo inferiores a 25, si a 30 m. se requieren 8 estachas, a 60 m solo precisan 2 estachas.ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 37 Alejandro Dez Fernndez - Aumentando la longitud del cabo, siguiendo el principio de que al aumentar al doble su longitud, se divide por 2 la resistencia que debe de soportar. - Los esprines deben tener una direccin de acometida, lo ms paralelo posible al eje longitudinal para que el ngulo de abertura sea muy pequeo, aportando el mximo de eficacia. 4.3.1. EFECTOS DE LAS ESTACHAS EN LAS MANIOBRAS. Estudiaremos los efectos de cada cabo individualmente en operacin de virado: Largo de proa: Buque avantea y atraca. Travs de proa: Desplazamiento lateral y atracante. Esprn de proa: Buque atrs y atraca. Largo de popa: Buque atrs y atraca. Travs de popa: Desplazamiento lateral y atracante. Esprn de popa: Avante y atraca. Realizando las operaciones siguientes con los cabos se tienen los efectos correspondientes: Largando todo a popa, se aguanta firme esprn de proa, viramos largo de proa, la popa se abre. Esprn de proa firme, damos paladas avante con timn al lado del muelle, se abre la popa. 4.4. EFECTOS DE LOS AGENTES EXTERNOS SOBRE LAS AMARRAS. - El efecto del viento sobre el buque puede descomponerse en una fuerza longitudinal y otra transversal, siendo los parmetros influyentes, el rea expuesta y el ngulo de ataque respecto a la lnea proapopa. La aplicacin de ambas fuerzas determina un momento de giro, cuyo sentido depender del punto de aplicacin sobre el buque, segn cabeza y giro. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 38 Alejandro Dez Fernndez - Los efectos de la corriente son del mismo tenor que los producidos por el viento, si bien presentan una mayor dificultad en su cuantificacin, al intervenir untercer condicionante, que es la relacin S/C existente en el momento considerado. En cuanto a la cuantificacin de las fuerzas que puede soportar un determinado mtodo de amarre, el planteamiento aceptado como clsico ha sido incrementado cuando se ha tratado del amarre seguro de los grandes buques, en los que cualquier accin sobre ellos, los efectos se ven multiplicados por causa del aumento sustancial de las superficies expuestas y las dificultades que representan para su control. 4.5. CARACTERSTICAS DEL EQUIPO DE FUERZA RELACIONADAS CON LAS AMARRAS. Las cargas a soportar por las amarras no deben superar el 55% de la carga de rotura de los cables, siempre bajo el supuesto de su buen estado, conservacin, mantenimiento y estiba adecuada, la disponibilidad simtrica e idnea de los puntos de amarre en las cubiertas de maniobra y nmero suficiente de bitas, guas, rolines, gateras, etc. Las maquinillas de maniobra tendrn una carga de trabajo no superior al 33% de la carga de rotura del cable, siendo la velocidad de carga en la primera capa de 1,5 m/s, pero siempre superior a 0,5 m/s, la carga mnima del freno ser del 60% de la carga de rotura del cable, debiendo lascar antes de faltar si fuera superada. El nmero de capas disminuye la capacidad de aguante; puede decirse que si para una capa la capacidad es de 100%, al aumentar el nmero de capas a 5, la capacidad de retencin se reduce al 70%. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 39 Alejandro Dez Fernndez El radio de las gateras y guiacabos ser como mnimo 10 veces el dimetro del cable que conduce, mientras que para guas Panam el radio aumenta a 12 veces el dimetro. Sin embargo, un amarre seguro no solo depender del buque, sus amarras y equipamiento, sino tambin de las condiciones que presenten las instalaciones portuarias que deban acogerlas, por las que de ser deficientes representaran los puntos dbiles de la seguridad estacionaria del buque, destacando de ellas las siguientes: - Nmero suficiente de norays, bolardos, ganchos de amarre. Evitar sobrecargas por nmero excesivo de amarras sobre ellos.- Puntos de amarre en tierra separados entre 15 a 20 m para buques de tipo medio y de 35 a 50 m para grandes buques.- Los duques de alba, a intervalos de distancias no superiores al 40% ni inferior al 25% de la eslora de los buques que puedan recibir.- Disponibilidad de defensas portuarias de acuerdo con las dimensiones de los buques y las condiciones de tiempo que son habituales en la zona considerada. 4.6. DESCRIPCIN DE LAS AMARRAS UTILIZADAS EN LOS BUQUE DON PEDRO Y DON FERNANDO. Los materiales utilizados en las maniobras de estos dos buques son el cable de acero de una mena de 21mm. y normalmente estacha de polipropileno ya que stas son usadas en maniobras con los diferentes cabirones, necesitndose una estacha con mayor resistencia a la friccin. Se distribuyen y montan de la siguiente forma: Sobre los carreteles se estiba siempre el alambre de, presentando en su chicote una gaza de costura sobre la que se va firme un tramo de unas 15 brazas de estacha de polipropileno para encapillar sobre el morrn de tierra. De esta forma se montaban un largo y un esprn en cada maniobra. Si las condiciones metereolgicas era favorables se daba otro largo de polipropileno que virado con cabirn y hacindose firme a la bita correspondiente. Para reforzar amarras en condiciones metereolgicas adversas se usaban estachas de polipropileno firmes a bita, normalmente trabajando como largo. En determinadas maniobras en la que se cambia la banda de atraque, como era el caso del puerto de Ibiza, el esprn de popa utilizado es estacha de poliprolineno. Si las condiciones lo admiten se hacia firme a la bita de la banda correspondiente, en este caso babor, lascando segn pida hasta quedar en posicin de atraque. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 40 Alejandro Dez Fernndez 5. DESCRIPCIN DE LAS MANIOBRAS DE PROA Y POPA. 5.1. MANIOBRA DE PROA. La maniobra de proa situada en el castillo a un nivel de cubierta inferior sobre la cubierta de intemperie del buque encontramos los siguientes elementos de amarre y la maquinaria de fondeo. Repartidos de forma simtrica con respecto al plano longitudinal del buque tenemos como: 5.1.1. Elementos de fuerza. - Dos maquinillas hidrulicas de eje horizontal sobre la que se montan carretel para alambre y cabirn a cada banda. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 41 Alejandro Dez Fernndez - Dos molinetes para operaciones de fondeo compartiendo la toma de fuerza con las anteriores, a travs de un embrague de tipo pin de accionamiento manual. El accionamiento del equipo de fuerza se realiza mediante una central hidrulica alojada bajo dicha cubierta del castillo. 5.1.2. Elementos de gua: - Dos gateras tipo San Lorenzo montada con cuatro rolines. - Dos gateras a cada banda a proa de los San Lorenzo. - Cuatro monaguillos situados dos a dos en cada banda. - Dos guas triples o galpago situadas a proa sobre la brazola del castillo. - Una gatera panam montada sobre el eje longitudinal. 5.1.3. Elementos de amarre: - Cuatro bitas situadas simtricamente a cada banda de la maniobra. 5.2. MANIOBRA DE POPA. Maniobra de popa situada a la altura de la cubierta shelter del buque, esta delimitada en su parte de popa por la rampa de carga/descarga, dando un singularidad especial a esta maniobra. En ella van montados como: 5.2.1. Elementos de fuerza: - Dos maquinillas hidrulicas de eje horizontal sobre la montan cada una de ellas carretel para alambre y cabirn. La de la banda de babor tiene una orientacin ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 42 Alejandro Dez Fernndez prxima al eje transversal del buque, mientras que la maquinilla de estribor se orienta casi al eje longitudinal del mismo. El accionamiento de los mismos se realiza mediante una central hidrulica situada a la altura de la cubierta principal. 5.2.2. Elementos de gua: - Dos gateras tipo San Lorenza montados con cuatro rolines cada una y situadas la de babor en el espejo de popa y la de estribor sobre la misma banda que la nombra. - Dos gateras tipo panam, una sobre la banda de babor y otra sobre el espejo de estribor. - Dos monaguillos un a cada banda en la posicin adecuada para ser utilizados uno por cada maquinilla. 5.2.3. Elementos de amarre: - Tres bitas, situadas dos en la banda de babor y otra en la de estribor. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 43 Alejandro Dez Fernndez ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 44 Alejandro Dez Fernndez 6. MANIOBRA DE BUQUES. La realizacin de una maniobra representa la aplicacin de unos conocimientos a un entorno especfico, en donde intervienen numerosos parmetros variables difcilmente cuantificables, dado su orden errtico en perodos de tiempo muy cortos. Cualquier maniobra no pueden dejarse al azar, o esperar que surjan de una manera que no todas aquellas acciones a llevar a cabo para una correcta y segura maniobra, puesto que lo que no haya sido previsto requerir improvisaciones, a veces coherentes, en otras atropelladas, siempre sin poder precisar la suerte o el resultado final de la maniobra. Las maniobras deben planificarse con antelacin suficiente, considerando los condicionantes que son impuestos por terceras personas cuando asignan al buque un espacio de atraque, siempre relacionada con unas instalaciones terrestres, las correspondientes limitaciones espaciales que comporta y las caractersticas de la organizacin portuaria implicada. Con estas constantes, el buque debe disponer de un plan de maniobra que se ajuste, en los mnimos detalles, a lo que se espera realizar, sin que por ello, y a pesar de todo, deje de mantenerse una puerta abierta a ciertas respuestas que son fruto de la experiencia profesional para cubrir las lagunas que la maniobra vaya mostrando, aunque estas deban ser mnimas. Tampoco debe olvidarse que toda maniobra puede tener varias soluciones segn el planteamiento inicial desarrollado, ello en base al punto de vista de quin lo haya diseado, por lo que, en cualquier caso, el objetivo es la realizacin de la maniobra, ejecutada en el menor tiempo y con la mayor seguridad, tanto para el buque propio como los ajenos y del entorno donde se lleva a cabo. El esquema que sigue es el seguimiento de consideraciones que todo oficial debera realizar para el planteamiento previo de cualquier maniobra que, sin ser exhaustivo, integra los aspectos ms importantes directamente relacionados con la accin a realizar. La preparacin del plan de maniobra aportar el conocimiento previo de los equipos que debern disponerse para uso posterior, la gente necesaria para realizarlo, la disposicin previa de las defensas en complemento de las disponibles en el atraque, las previsiones de utilizacin de las mquinas, la propia duracin de la maniobra, con la asistencia de remolcadores, su situacin en el buque y mtodo de firmes, identificacin de los puntos ms significativos y crticos a salvar, la seguridad de utilizar las anclas o su preparacin para casos de emergencia y, en general, todas aquellas necesidades que por la singularidad del buque deban considerarse. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 45 Alejandro Dez Fernndez El plan de maniobra incluir las maniobras posibles que son consideradas normales, en unin de las posibilidades del buque y de las asistencias disponibles. De todas ellas, se elegir aquella que represente menos dificultades, menos movimientos de mquinas, menos asistencia, menos tiempo y mayor seguridad ante imprevistos. Una vez iniciada solo debe cambiar en casos de alteracin significativa de las circunstancias y condiciones, lo que puede significar una adaptacin de los parmetros al nuevo planteamiento o cambiar radicalmente, si todava se est a tiempo, a otra de las maniobras alternativas que anteriormente se haban valorado; de ah la importancia de tener estudiadas otras posibilidades de actuacin. Las maniobras de emergencia no solo incluirn la determinacin de qu aspectos conllevan a dicha situacin, sino tambin su desarrollo a partir de un momento dado, por ejemplo las que resulten de averas inesperadas en el propulsor, en el equipo de cadenas, la rotura de remolques, etc. que interrumpen sbitamente la continuidad de la maniobra y que precisan de una respuesta inmediata que vuelva a poner la situacin bajo control. Las situaciones de emergencia pueden determinarse cuando en la etapa de la definicin del plan de maniobra se van considerando las hiptesis de acaecimiento que sean posibles, como la rotura de la cadena haciendo reviro sobre ella, fallo de timn al paso por el abra del puerto, faltar el remolque de popa cuando aguanta su cada al muelle, cada de persona al agua en los puntos crticos de menor espacio de maniobra o de mayor velocidad, etc, El conocimiento previo de las maniobras, tanto de la definitiva como de las alternativas, y las de emergencia, constituyen en su conjunto un ndice de valoracin para pedir las asistencias de maniobra necesarias, que quedarn plenamente justificadas por lo razonadas y lgicas, mientras que, en caso contraro, siempre queda la duda de saber si se est maniobrando por rutina o por criterios que no son los puramente tcnicos. La fase ms significativa de la maniobra de atraque es la de aproximacin, tanto a mayor distancia para instalaciones abiertas (pantalanes), como la menor en la etapa final de la misma. El factor condicionante ser la velocidad en que se efecta dicha aproximacin, en especial al ser relacionada con el desplazamiento del buque y las caractersticas de respuesta de sus mquinas. La velocidad de aproximacin, en trminos generales, debe coincidir con la mnima de gobierno, es decir, la que se consigue por velocidad de arrancada, menor que la velocidad aportada por la inferior orden de mquina avante, con paladas avante suficiente, en cualquier caso, para aportar suficiente agua a la pala del timn y crear el imprescindible par evolutivo. La condicin mnima de gobierno imprime un carcter de ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 46 Alejandro Dez Fernndez hacer las cosas sin prisas, con tranquilidad y teniendo siempre la situacin bajo control. Una velocidad aceptable en dicha fase para buques de hasta tamaos medios es aproximadamente de 2 nudos (60 m/min), mientras que velocidades inferiores requerirn la asistencia longitudinal de remolcador. El control de las velocidades, en especial para grandes buques, debe hacerse por equipo Doppler, situaciones radar o demoras, referencias a objetos significativos prximos, etc. Debe recordarse que es mejor varias velocidades cortas adquiridas por mquina que una elevada que luego deba ser reducida con la inversin de] propulsor, del mismo modo que es preferible llegar casi parado a 1 eslora del atraque y desde all iniciar la maniobra de aproximacin final, si bien, siempre que la accin de los agentes externos no representen una variacin de las condiciones alcanzadas. El control de las distancias es una consecuencia del control de velocidades, puesto que aquellas deben ser previstas en funcin de las distancias disponibles por la proa y por el costado de maniobra previsto. No obstante, la presencia de obstculos adicionales, como son boyas, muertos, bajas sondas, configuraciones especiales del atraque o la presencia de otros buques, no son siempre producto de una velocidad de aproximacin como tal, sino del giro, cada o variacin de las cabezas hacia ellos. La definicin previa de la distancia que se considera segura segn el tipo de obstculos facilitar la toma de decisiones con antelacin suficiente a la propia situacin de aproximacin excesiva, y es evidente que precisa de esa determinacin, ya que cada observador tendr una valoracin distinta del trmino distancia segura o mnima, a veces influyendo tan solo la proximidad del observador al objeto crtico, como sucede con la valoracin que obtiene el oficial que est en el puente de a otro a proa a popa respecto a un bote, una boya o el perfil del muelle. El conocimiento completo y exhaustivo que se tenga de la maniobrabilidad del buque, en base a las pruebas realizadas a priori, supondr la posibilidad de usar un mayor nmero de opciones, con un mayor nmero de respuestas positivas en el comportamiento del buque a la maniobra. Finalmente, los planteamientos de la maniobra no son vlidos para cualquier buque, sino para el propia, es decir, que una maniobra puede no ser oportuna para otro buque de similares caractersticas, aunque sea dirigido por la misma persona en perodos distintos, ya que, aun siendo parecidas las respuestas, nunca sern iguales y por tanto el resultado esperado, como tampoco lo sern las condiciones de tiempo presentes, ni las personas que intervengan, ni la hora del da en que se realizan, siendo, todos ellos, un factor ms de la variabilidad de los aspectos que intervienen en la maniobra. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 47 Alejandro Dez Fernndez 6.1. FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA REALIZACIN DE UNA MANIOBRA. Para la correcta fiabilidad y posible constatacin de los datos, es preciso disponer de un buen registro de las circunstancias y condiciones, tanto internas al buque como externas, que pueden representar variaciones sustanciales con su modificacin, adems del necesario conocimiento que del buque debe tenerse en cualquier situacin. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 48 Alejandro Dez Fernndez Respecto a las condiciones externas: - Temperaturas del agua y del aire. - Densidad del aire. - Presin atmosfrica. - Fuerza y direccin del viento. - Estado de la mar, direccin y altura de las olas. - Hora de la pleamar (si debe tenerse en cuenta). - Sonda disponible. Respecto a las condiciones del buque: - Calado medio del buque. - Asiento, calado de las cabezas. -Desplazamiento. - Velocidad media utilizada. - Rgimen de revoluciones aplicadas. - Nmero de personas intervinientes. - Funciones de las personas con responsabilidad. - Tiempos empleados para las distintas funciones. - Incidencias detectadas. Los equipos a utilizar estarn relacionados con el parmetro de estudio, si bien pueden resumirse en: Rumbo o direccin de la proa Girocomps. Velocidad de guiada Doppler Derrota seguidaSistemas con base a bordo o de base en tierra (sistema GPSd, radar, estaciones). Velocidad Corredera si es efectiva. Informacin del viento Anemmetro registrador. Angulo de timn Indicador axial Revoluciones hlice Contador digital y registrador de revoluciones ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 49 Alejandro Dez Fernndez 7. MANIOBRAS PORTUARIAS TIPO.7.1. INTRODUCCIN. Con este apartado se quiere presentar la solucin a ciertas maniobras que pueden considerarse clsicas, al ser las ms conocidas entre los profesionales de la mar. Pueden definirse como clsicas ya que fueron y son realizadas por el tipo de buques que se encuentran incluidos en la definicin de pequeos y medios de hasta unos 125 m de eslora ya que si bien en teora son aplicables a todo tipo de buque y condicin, cuando se refiere al tamao del buque pierden su bondad y resultan prohibidas para ellos, dadas las limitaciones de detener totalmente su arrancada, trabajar con poco riesgo haciendo cabeza sobre las amarras o disponer de arcos de su evolucin, pequeos al ser producto de las dimensiones de la eslora. A su vez pueden definirse como maniobras tipo, ya que en teora deberan tener el mismo resultado, fueran cuales fuesen las caractersticas del buque considerado. Para la exposicin de las maniobras, se considerar que el giro de la hlice es a la derecha en avante. Dividiremos el atraque en 4 partes, cuyos extremos coinciden con la longitud de atraque disponible. 7.2. MANIOBRAS DE ATRAQUE. 7.2.1. BABOR AL MUELLE - Posicin 1: El buque navegar a la velocidad mnima de gobierno, proa a un punto situado a 1/4 de la eslora a popa, del lmite en que deba quedar la proa del buque, con un rumbo de aproximacin que coincida con un ngulo de abertura respecto al muelle de unas dos cuartas (20 a 25). - Posicin 2: Aproximadamente a la distancia de 1 eslora del muelle, mquina media atrs y timn todo a estribor. - Posicin 3: En las mismas condiciones a las ordenadas en la posicin anterior, el buque est cayendo a estribor por efecto del timn y la presin lateral de las palas de la hlice actuando las dos en el mismo sentido, disminuyendo la velocidad avante. - Posicin 4: Para mquinas, una vez ha perdido toda su arrancada avante y antes de que inicie la arrancada atrs. En estas circunstancias, el buque se encuentra parado, paralelo y prximo al atraque. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 50 Alejandro Dez Fernndez 7.2.2. ESTRIBOR AL MUELLE - Posicin 1: El buque navega a la velocidad mnima de gobierno, derecho a la mitad del atraque disponible y con un rumbo de aproximacin que coincida con un ngulo de apertura de una cuarta o el mnimo posible.- Posicin 2: Palada avante, timn todo a babor e inmediatamente para y media atrs. - Posicin 3: Siguen las mismas rdenes dadas en la posicin 2, el buque cayendo a babor por el efecto del timn con menor intensidad por el efecto contrario de la presin lateral de las palas de la hlice. - Posicin 4: Para mquinas cuando ha quedado sin arrancada o antes, si la presin lateral de la hlice es superior a la accin del timn. Buque parado, prximo y paralelo. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 51 Alejandro Dez Fernndez La maniobra de atraque por el costado de estribor es ms compleja por la posible obstruccin en el sentido de la aproximacin, en la magnitud de la manga de otro buque que est atracado, y por la accin, en direcciones opuestas, del timn y la presin lateral de la hlice. - Si por cualquier circunstancia, la aproximacin no puede hacerse con un ngulo pequeo de aproximacin al atraque, la maniobra puede consistir en detener la arrancada del buque en una posicin 3 pasada del atraque y con proa hacia afuera. A partir de ella, hay que dar atrs poca con el timn a babor para que la accin de la presin lateral de la hlice y algo de efecto por la accin del timn, lleve el buque a la posicin 4 parado, paralelo y prximo al muelle. 7.2.3. ATRAQUE CON VIENTO. 7.2.3.1. VIENTO PERPENDICULAR PROCEDENTE DE TIERRA. Al contar en estas maniobra con un viento que producir un abatimiento al buque con tendencia a desplazarlo hacia la mar, la ejecucin de la maniobra debe hacerse a un muelle imaginario que se encuentra hacia el interior de tierra en una distancia que depender de la intensidad del viento y de la superficie de apantallamiento de las superestructuras del buque. - Posicin 1: Velocidad mnima de gobierno, teniendo en cuenta la reduccin de velocidad que proporciona el viento de proa. La proa se orienta a una posicin muy atrasada, como el punto ms a popa final, lo que equivaldra a poner proa a un punto del muelle imaginario situado a 0,75 E a popa de la posicin final. El ngulo de aproximacin respecto al muelle, de 1 a 1,5 cuartas que la misma maniobra sin viento. - Posicin 2: Atrs poca, todo timn afuera. - Posicin 3: Lograda la mxima aproximacin al muelle se darn los primeros cabos de proa a tierra, sin que trabajen para permitir que la popa pueda seguir cayendo a la banda de dentro. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 52 Alejandro Dez Fernndez - Posicin 4: El buque se encontrar paralelo y prximo al muelle; sin embargo, abatiendo a sotavento, por lo que la maniobra de dar cabos a popa debe ser rpida, y en cuanto estn encapillados en tierra virar de proa y popa para llevar el buque al muelle. - Posicin 5: Si esta posicin no se alcanza debido a la fuerte intensidad del viento, puede ser necesario pasar la proa y luego dar atrs poca de forma que la popa tienda al viento hacia tierra, lo suficiente para dar los cabos de popa y cobrar de los de proa. En esta maniobra no es adecuado, salvo necesidad, poder fondear el ancla de fuera, ya que cualquier abatimiento que se produzca lleva al buque sobre la cadena, trabajando por debajo del branque o pantoque. 7.2.3.2. VIENTO PERPENDICULAR DE LA MAR. El atraque en estas condiciones es similar al mencionado en la condicin de sin viento, segn la banda de atraque considerada, con la diferencia en este caso, de que dado que se sufrir un abatimiento hacia tierra; el muelle de maniobra ser uno imaginario que se encuentre avanzado en la mar una distancia de E14, de tal forma que la posicin final corresponda a la deseada, ligeramente separada M atraque. Debe aprovecharse la fuerza del timn, pues con el PG a proa, cuando atraque por estribor la presin lateral de la hlice se opone a la cada de la popa, mientras que ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 53 Alejandro Dez Fernndez el atraque por babor se suman, y por otro lado, existe siempre el riesgo que estando el buque parado sin alcanzar la posicin final, el punto de giro situado a popa har que, en ambos casos, la popa busque el viento, y por tanto la proa siempre hacia el muelle, circunstancia no deseada. La distancia del muelle imaginario ser tanto mayor cuanto ms lo sea la intensidad del viento y la lentitud de los equipos disponibles a bordo para el trabajo con las amarras, si bien esta maniobra siempre tiene un cierto riesgo en el control de las distancia de seguridad para no impactar con fuerza sobre el muelle, por lo que las defensas de mano, y, muy especialmente, la distribucin y tipo de las defensas portuarias sern un condicionante importante para la seguridad de la maniobra. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 54 Alejandro Dez Fernndez 7.2.3.3. VIENTO PARALELO AL MUELLE, RECIBIDO POR LA PROA PARA AMBAS BANDAS. El planteamiento de maniobra es similar a la mencionada para los mismos casos sin viento, si bien la proa se pondr a un punto ms a proa del espacio destinado para el atraque, con los mismos ngulos respecto al muelle referidos para la maniobra sin viento. La posicin 4 debe alcanzarse completamente paralelo, o bien algo pasada la proa al viento, es decir, recibido por el costado de atraque, ya que con el atrs residual que pudiera permanecer, la popa ira siempre al viento y la proa hacia tierra. Por dicha circunstancia, antes de quedar totalmente sin arrancada avante y parado, puede darse una palada avante con timn hacia fuera. Si la popa se aproxima demasiado al muelle, tambin deber darse una palada avante, esta vez con timn adentro. 7.2.3.4. VIENTO PARALELO AL MUELLE, RECIBIDO POR LA POPA PARA AMBAS BANDAS. Es la orientacin ms difcil del viento respecto del buque, ya que no solo aumenta la arrancada del buque avante, con problemas si existen limitaciones de espacio por la proa, sino que, al dar atrs, el ngulo de la proa respecto a la lnea de atraque debe ser lo ms pequea posible, pues de otro modo siempre la proa hacia tierra, condicin que solo se logra si el buque navega a un rumbo lo ms paralelo posible para recibir el viento por la misma popa y, en todo caso, siempre es ms adecuado que reciba el viento por la aleta de afuera por ser los daos de proa de menor cuanta que los de popa, si llega a tocar el muelle. La proa M buque, para atraque por cualquier banda a un punto muy a popa de la situacin final que deba quedar. 7.2.3.5. ATRAQUE CON VIENTO RECIBIDO POR LAS AMURAS O ALETAS, PARA CUALQUIER BANDA. Para todos los casos se considerar la situacin del muelle imaginario ya citado para las maniobras con viento perpendicular de tierra o de la mar, segn se reciban por la aleta o amura de tierra o de la mar. El rumbo de aproximacin coincidir con aquel que proporcione mejor control de la proa cuando por accin de la presin lateral de la hlice pueda llevar la proa o popa hacia el muelle, del mismo modo que los ngulos de incidencia respecto a la lnea de atraque. ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 55 Alejandro Dez Fernndez No obstante lo dicho, siempre los vientos recibidos de proa del travs que los que soplen a popa del mismo, con especial atencin a los recibidos por la aleta de fuera, obligando a la adopcin de un muelle imaginario ms hacia afuera que en cualquiera otra condicin, ya que la respuesta del buque no es la ms conveniente, adems de que se podr controlar mejor la proa en uno u otro sentido, con la accin avante de la mquina y el efecto del timn que siempre la obedecer. 7.3. MANIOBRAS DE DESATRAQUE. Sern funcin de las medidas que se hayan considerado en la maniobra de atraque, es decir, ayuda adicional de anclas, coderas, hlices de maniobra, remolcadores, etc. Adems, se tendrn en cuenta las direcciones que dan los agentes externos y, en todo caso, la direccin de la salida respecto a la proa que mantiene en el atraque. Hay que tener en cuenta los efectos de las mquinas avante y atrs y los del timn en cada una de ellas. Si hay viento, debe aprovecharlo positivamente para ayudar en las cadas y la separacin de la popa respecto a la lnea de atraque. Sin embargo, con corriente siempre ser delicado si separa la proa y mete la popa al atraque con daos al equipo propulsor y timn. La ms delicada de las maniobras es con el buque atracado por babor con viento de afuera, en la que la accin de la mquina atrs, sus efectos y la accin del viento se sumarn y llevan la popa al muelle con violencia. Con vientos que se reciban por la popa o por la aleta, debe abrirse la popa hasta tener el viento por el costado de dentro, de esta forma se abre ms y con el atrs no hay cadas inesperadas. Con viento duro de afuera, puede requerirse remolcadores, si fuera insuficiente la accin de virar el largo de proa pivotando sobre el cabos de esprn. La maniobra de desatraque puede ser tan laboriosa como la de entrada, sin embargo si esta ltima se realiz pensando en ello, la salida ser mucho ms cmoda, sin riesgos adicionales por un deficiente planteamiento del plan de maniobra de salida. El objetivo de la maniobra es dejar el buque libre del atraque, en una posicin donde pueda permanecer seguro el tiempo necesario para que las acciones del timn y la hlice sean efectivas, manteniendo el control del buque. 7.3.1. Atracado estribor al muelle: Sin viento ni corriente, se deja el esprn de proa y travs a popa en banda. Se dan paladas avante y el timn todo a estribor. Cuando el buque hace el mximo de cabeza sobre el esprn, se da mquina atrs con timn al medio, al ceder se larga el esprn mientras todava se aguanta el cabo de popa hasta que el buque abra lo ESCUELA SUPERIOR DE LAMANIOBRAS DE PUERTO MARINA CIVIL DE GIJNDE LOS BUQUES DON PEDRO Y DON FERNANDO 56 Alejandro Dez Fernndez suficiente parado y separado del muelle, larga de popa, avante poca, previa parada del atrs anterior. 7.3.2. Atracado babor al muelle: Tambin sin viento ni corriente, se deja solo el esprn de proa, se da muy poca avante con todo el timn a babor. Cuando la popa abri suficiente, se pone timn al medio, atrs media, larga esprn cuando cede. Al estar bien separado del muelle, para mquina, timn a estribor y avante poca, gobernando de salida. 7.3.3. Con corriente de proa: Se deja un largo a proa, se pone el timn a la banda de fuera con lo cual el buque se separa del muelle; conseguida la separacin necesaria, se larga el cabo y se da avante poca. Si hay ancl