CALCULO DEL DESPLAZAMIENTOEl calculo del desplazamiento del buque, está basado en el valor del calado medio para la línea de flotación paralela a la quilla, esto ocurre cuando el buque esta en aguas iguales y los calados se leen en las perpendiculares respectivas.

La perpendicular de proa es la línea imaginaria, perpendicular a la flotación y que pasa por la intersección de la flotación de verano con la roda.

La perpendicualer de popa es la línea vertical que pasa por el eje de la mecha del timón, si es colgado o por la cara de popa del codaste popel.

La eslora entre perpendiculares es la distancia horizontal entre ambas líneas medida paralelamente a la quilla.

Correcciones a aplicar en los calados leídos

Corrección por escora

Se hace la media entre los calados leídos en cada cabeza

Si se lee solo el calado en una de la bandas a proa y a popa y en las dos bandas al centro calculamos el valor de la escora :

M =Manga

Y con este valor corregimos los calados de las cabezas calculadas ( es necesario conocer del plano de formas la manga en la zona donde se ha leído el calado).

Con estas operaciones ya tenemos aplicada la primera corrección

Las marcas de los calados muchas veces no coinciden en las perpendiculares respectivas (proa, popa) por ello al proceder a su lectura en la escala marcada hay una diferencia con la que correspondería a la escala en perpendiculares, este fenómeno aparece cuando el buque esta en lastre, para su corrección se tiene que proceder de la siguiente forma:

-Calculamos la inclinación longitudinal

Cada buque tiene un plano en el que se puede calcular la distancia para cada calado

entre la perpendicular correspondiente y la escala de calados marcada en el buque. Conocida la distancia para el calado calculado la corrección a aplicar depende del asiento y de la posición de la escala con respecto a las perpendiculares, ya que esta puede estar a proa o a popa ( normalmente en proa la escala de calados está a popa de la perpendicular y en popa a proa.

En muchos buques, las formas de la roda y del codaste, no permite el trazado de estas líneas, por lo que las escalas de calados tienen que ir marcadas en las zonas posibles, fuera de las perpendiculares, en estos casos, una vez que leemos las marcas, a los valores obtenida, hay que aplicarles una corrección, cuyo valor depende del asiento del buque

Cpr= Calado leido a proa

Cpp= Caldo leido a popa

x = corrección al calado de proa

y = Corrección al calado de popa

dx= Distancia de escala de calados a pp. proa

dy= Distancia de escala de calados a pp. de popa

Asiento A = Cpp- Cpr ( + Apopante, - Aproante)

Epp = Eslora entre perpendiculares.

Calculamos la inclinación longitudinal:

Los valores de las correciones a los calados leidos son:

1.-para el calado de proa

2.- Para el calado de popa

 

Los valores de dx y dy, se obtienen en los planos del buque.

En algunos caso las escalas de calados se marcan verticalmente, con lo que las distancias dx y dy se mantienen constantes.

Y finalmente los calados corregidos se calculan de la siguiente forma:

Cprc= Cpr +/- x ( - si buque apopado, + buque aproado)

Cppc= Cpp +/- y ( + buque apopado, - buque aproado)

 

Corrección por deformación

Cuando el buque presenta una deformación longitudinal, causante de quebranto o arrufo en su estructura, la aplicación de los valores de los calados leidos, al calculo del desplazamiento necesita una corrección, para evitar las diferencias.

El uso de calados medios corregidos, se justifica por ser el mayor valor del quebranto/arrufo en la sección media del buque y además, en esta zona la manga del buque tiene su máximo valor.

Para calcular el calado corregidop por deformación, la forma mas usual de hacerlo es la siguiente:

1.- Calculamos el calado medio

Corregimos la posible escora que tenga el buque

1.1.  Cpr = (Cpr Br + Cpr Er)/2

1.2.  Cpp= (Cpp Br + CppEr)/2

1.3.  Cm = (Cpr+Cpp) /2

2.-Calculamos el calado leido en el medio corregido por escora:

2.1 Clm = (ClmBr + Clm Er) /2

3.- A continuación calculamos el calado medido de los medios anteriores

3.1 Cm de m.= (Cm/ Clm)/2

4.- Finalmente el calado medio corregido por deformación se obtiene de la siguiente manera:

Cm corregido por deformación = (Clm + Cm de m) /2

Correcion al desplazamiento por densidad

El desplazamiento del buque es igual al peso del agua acupada por su carena, y su valor es el volumen de carena multiplicado por el peso especifico del agua en la que flota el buque.

El peso especifico del agua dulce a 4º Centigrados es 1, por loq ue un litro de agua a esa temperatura pesa 1 kg.

4ºC es la temperatura a la cual la densidad del agua dulce es la mayor.

Las curvas hidrostáticas del buque, permiten calculaar su desplazamiento, para cualquier calado, con el buque eln aguas iguales y para uyna densidad del agua igual a 1,025 tn. por m3. que es la densidad media del Atlantico norte. El valor de la densidad, varia con la salinidad y la temperatura..

Si tomamos agua dulce a 4º C, su peso especifico es 1 pero a 15ºC es de 0,99913. por lo que un metro cubico de agua dulce a 4ºC pesa 1.000 kg. pero a 15ºC su peso es de 999,13 kg.

Pasos a seguir

Lectura de los calados proa, popa, centro babor y estribor

Determinación de la densidad del agua donde flota el buque

Cálculo de la temperatura del agua de mar.

-Calculamos la corrección:

d = distancia entre perpendicular y escala de calados

Signos:

En calado de proa corrección:

+ si asiento positivo ( escala a proa de perpendicular)

+ si asiento negativo (escala a popa de perpendicular)

-  si asiento negativo (escala a proa de perpendicular)

-  si asiento positivo(escala a popa de perpendicular)

En el calado de popa las correcciones tienen los mismos signos anteriores.

Aplicamos las correcciones calculadas a los calados corregidos de escora y tendremos los calados en perpendiculares.

En algunos casos la inclinación longitudinal se calcula en vez de con la eslora entre perpendiculares con la distancia entre marcas de calados, ya que el asiento calculado corresponde a la posición de las escalas, si así lo hacemos, la distancia entre marcas es :

(Epp- d1-d2)

d1 distancia en proa, y d2 distancia en popa de escalas respectivas a las perpendiculares.

Con estos datos calculamos

Con el calado leído en el medio, si tenemos diferencia con el anterior es por que el buque tiene quebranto arrufo

Si calado leído en el medio > calado medio arrufo

Si calado leído en el medio < calado medio quebranto.

Esta situación origina una diferencia en el valor del volumen sumergido calculado en las curvas hidrostáticas, que se construyen para el buque con flotaciones planas

Si tenemos un flotador de forma regular, con unos determinados calados en proa y popa, arqueemos sus extremos, manteniendo los calados citados, en quebranto, su volumen de carena V, pasa a un valor V', diferente al anterior en ( D V), este volumen viene dado por el producto del área s por la manga del buque.

(- Δ V) = s. M

s = área de la sección entre las flotaciones recta y arqueada del buque, su valor es:

s = 2/3 A.E ( A= diferencia de calados medios en este caso en quebranto)

 

si la deformación de la línea de flotación fuese un arco de parábola cuya flecha es a

( Δ V) = 2/3 A E. M = 2/3 A Sf

(Sf = Superficie de flotación)

Si se trata de una flotación irregular como en el caso de un buque, el valor de la corrección es algo diferente, pero como el calculo del desplazamiento lo hacemos partiendo de un calado medio, necesitamos aplicar esta corrección cuando el buque esta deformado.

( Δ V) = Sf . Δ T, pero 2/3 A Sf = Sf Δ T

Δ T = 2/3 A

Incremento de calado a aplicar al calado medio para corregir el desplazamiento es dos tercios de la flecha por quebranto).

Cm CORREGIDO POR DEFORMACIÓN LONGITUDINAL = Cm –2/3 A

También podemos poner

Cm Corregido por deformación longitudinal = C leído en el medio + 1/3 A

En vez de aplicar esta corrección, el calculo del calado medio corregido por deformación longitudinal se hace de la siguiente forma:

1ª Corrección por asiento al desplazamiento

Una vez calculado el desplazamiento, tenemos que cuando el buque tiene un asiento determinado y el valor de la coordenada longitudinal del centro de flotación es distinta de cero, el valor leído en la escala de calados del centro del buque varia, ya que el centro de giro longitudinal están en el centro de flotación y no en el de eslora

Para el buque en agua iguales Cm = Ka

Trasladamos un peso hacia popa, sin variar el desplazamiento, y con el centro de flotación a proa de la maestra, el nuevo calado medio pasa a ser Kb, la diferencia entre Kb-Ka = ab ( corrección al calado por asiento)

 

Para calcular este valor:

Esta corrección tiene el siguiente signo:

+ si asiento y coordenada longitudinal del centro de flotación igual signo

- si asiento y coordenada longitudinal del centro de flotación de distinto signo

El valor viene dado en toneladas y se suma o resta al desplazamiento calculado según su signo.

2ª Corrección al desplazamiento por asiento o corrección NEMOTO.

Al calcular el desplazamiento corregido se obtiene un valor, pero el Ingeniero Nemoto, encontró que si se utilizan las curvas de Bonjean para determinar el desplazamiento del buque, siempre que había un asiento aparecía una diferencia,. siendo el desplazamiento calculado por las curvas de Bonjean mayor que el obtenido en las hidrostáticas con el calado medio.

La razón de esta diferencia viene dada por las formas irregulares del buque en los finos de proa y popa.

Aplicando una serie de ecuaciones según el método de Taylor's, e integrando en función de la eslora del buque encontró la diferencia del desplazamiento, que se obtiene mediante la aplicación de la siguiente fórmula que lleva su nombre:

A = Asiento en metros

D Mu Diferencia entre los valores del Momento unitario de asiento calculado en curvas con Cm+0,5 y Cm-0,5

El valor de esta corrección viene en toneladas y siempre es positiva.

Corrección por densidad

Las curvas hidrostaticas del buque, nos dan el valor del desplazamiento con el calado medio cuando el buque flota en agua dulce de densidad 1 y en agua salada de densidad 1,025 Tn/m3

Cuando el valor de la densidad no coincide con uno de los valores indicados, para calcular el valor real del desplazamiento, tomamos muestras de agua de mar y medimos el valor de su densidad. Calculado este valor el desplazamiento corregido por densidad es:

Corrección por temperatura

La densidad del agua de mar varia con la temperatura, los instrumentos de medida esta calibrados para un determinado valor, si este valor no coincide con la temperatura

obtenida en el lugar donde se encuentra atracado el buque hay que aplicar la corrección correspondiente

 

Corr. tº = De.corregido d (Peso especifico a tº medida – peso especifico tº instrumento medidor densidad) densidad medida.

Si la temperatura medida el mayor que la utilizada para calibrar del instrumento de medida (normalmente 15ºC) la corrección es negativa si es menor su valor es positivo.

 

DRAFT SURVEY REPORT (Inspección de Calados)

  Lastre Cargado

1. Condiciones de mar y viento --------------------- --------------------------

2 Calados

•  Calado proa medio

•  Caldo popa medio

•  Calado medio=(2a+2b)/2

   

3 Calado en el medio

a.Calado en el medio Br.

b.Calado en el medio Er.

c. Calado en el medio medio

   

4 Calado medio de medios

a.= (2c+3c)/2    

5 Calado corregido por deformación

a= (3c+4ª)/2    

6 Desplazamiento para calado 5ª    

7 Asiento = Cpp-Cpr

Toneladas por centímetro

Eslora entre perpendiculares

   

Coordenada long. del centro de flotación

•  1ª corrección por asiento: Tc.LCF.A.100/Epp

•  2º corrección por asiento : 50.A ² . D Mu/Epp

8 Corrección por densidad y temperatura

a=(1,025-1,000 d) D/1,025    

9. Pesos varios

a) Consumos

-Fuel

-Diesel

-Lubricantes

-Agua dulce

b) Lastre

c) Constantes

d) Total pesos varios= a+b+c

   

10 Desplazamiento corregido (Dc)

a= 6 ± 7 a+7b-8a    

11 Peso total de la carga

a= (10a-9d) = p1

b= (10b-9d) = p2

c= Carga = p1 ± p2 Total carga/descarga

   

     

 

 

EJEMPLO DE ESCALA DE PESOS MUERTOS EN BUQUE PETROLERO