UNIVERSIDAD MARITIMA INTERNACIONAL DE PANAMAINTRODUCCIÒN A LAS CIENCIAS NÀUTICAS IIInstructor: Cap. Jose Luis Sanchez

LA COMPARTIMENTACIÒN ESTANCO EN BUQUES

Generalidades

En cualquiera de los proyectos que se llevan a cabo para la construcción de buques sean mercantes o de guerra una de las premisas más importantes es garantizar una flotabilidad estable en caso de averías.

Dicha flotabilidad se consigue dividiendo el casco en un indeterminado número de compartimentos estancos. Un compartimiento estanco es aquel que al inundarse de agua no permite que la misma se traslade o se transfiera a otro compartimiento. De igual forma, si esta seco, no permite que ingrese agua o liquido de otro sector del buque.

La subdivisión es más sencilla en los buques de guerra por cuanto los buques mercantes están limitados para esa subdivisión debido a que una subdivisión excesiva limitaría la capacidad del buque para acomodar la carga.

Sin embargo, en los buques cisterna por la naturaleza de su carga que es líquida, facilita esa subdivisión.

La posibilidad de tener en todo momento bajo control los efectos de cualquier avería a bordo de un buque, es de una importancia esencial y fundamental, el hecho de que deben ser controladas y suprimidas en la medida de lo posible las diferentes vías de ingreso de agua que se pueden producir durante un accidente de encallamiento, colisión o combate. Para evitar que la inundación de un determinado departamento se propague a los adyacentes, se procura reducir al mínimo las aberturas en los mamparos longitudinales y transversales. Es por ello que los diferentes pasos de cables, tuberías, conductos de ventilación, etc. van, (dependiendo de las circunstancias) soldados, con prensaestopas estancos y las válvulas necesarias para cortar desde una parte externa del compartimiento estanco, el conducto de circulación de líquidos si fuera preciso.

Para las diferentes actuaciones en caso de emergencia todos los buques mercantes en ruta internacional o de guerra disponen de un manual o libro de seguridad, en él están registrados e ilustrados todos los compartimentos con todas las características de cada uno de ellos, como son la capacidad en toneladas de agua de cada uno y los efectos sobre la estabilidad y asiento del barco, de ese modo se pueden determinar las medidas o procedimientos a seguir incluida la eventual inundación de otros locales o compartimentos, para asegurar el asiento del buque. El procedimiento aunque tiene la ventaja de mejorar las condiciones de estabilidad y permite anular cualquier escora, disminuye las condiciones de flotabilidad por lo que las medidas tomadas constituyen una solución de emergencia temporal.

La preferencia en todo caso para prevenir una inundación es:

1- Taponar las vías de agua hasta donde se pueda para intentar que el caudal de agua que entra, disminuya lo más posible y prontamente, esto se consigue, siempre que las circunstancias lo permitan, inyectando chorros de cemento de sellado rápido o cerrando con cuñas y

tacos de madera las vías de agua y achicando el agua que se va filtrando con bombas de gran potencia.

2- Otra medidas es el apuntalamiento de los mamparos del compartimento inundado, desde los otros compartimentos contiguos o adyacentes, para evitar que la creciente presión del agua pueda derrumbarlos y haya una peligrosa inundación sucesiva de compartimentos, que ponga en peligro al barco y a su tripulación por la inminencia de un hundimiento súbito.

En principio todos los buques disponen de un número de tanques libres y vacíos, susceptibles de ser inundados en caso de necesidad para garantizar la estabilidad y asiento del buque.

Los bulges son estos espacios vacíos susceptibles a ser inundados y están divididos en varias secciones horizontales y en cada determinado número de cuadernas, existe una que hace las veces de mamparo estanco.

Dichos bulges y también los tanques, tienen registros de acceso cerrados con tapas atornilladas y permanecen cerrados todo el tiempo, mientras no se requiera acceder a ellos por causas de limpieza o reparación. Solo tienen abierto un conducto de aireación susceptible de ser cerrado si las circunstancias lo requieren; provistos de tuberías para proceder a su inundación si es preciso y las aspiraciones de achique o descarga para ser vaciados, lo cual permite adrizar el buque, pero le dificulta su movilidad. Esto se realiza para poder viajar aunque más lento a un puerto seguro para su reparación.

Tanques de combustible, agua dulce y aceite son como es lógico estancos y además de la preceptiva ventilación disponen de tuberías de llenado que solo se abren para cargar el tanque correspondiente y de las propias para proceder al uso del líquido que contienen, también con la posibilidad de ser cerradas en caso de emergencia, disponiendo las de combustible, de válvulas de cierre rápido, para cortar en décimas de segundo el flujo de combustible en caso de incendio.

Otros compartimentos de libre y continuo acceso, como alojamientos, pañoles, cámara de máquinas, comedores etc. disponen de puertas de acceso que al cerrarse garantizan la

estanqueidad (puertas estancos). Los pañoles de munición en los buques de guerra por lo general tienen sistemas de inundación para apagar posibles incendios y evitar una deflagración de los explosivos existentes.

MAMPARO ESTANCO DE PROA

Consideraciones a tener en cuenta para la subdivisión estanca en buques de guerra y mercantes:

Reserva de flotabilidad.

La reserva de flotabilidad está medida por el volumen estanco del buque por encima de la línea de flotación y representa el margen de seguridad que se opone al hundimiento vertical. Dicha reserva de flotabilidad tiene un valor para los buques de guerra, (generalmente de obras muertas elevadas) que oscila entre un 70 y un 90% del desplazamiento de dicho buque; en los destructores puede llegar a exceder el 90%. Sin embargo en cañoneros guardacostas y buques similares no suele sobrepasar el 50%. Los casos de las grandes unidades como acorazados y portaaviones tienen su reserva de flotabilidad por encima del 70%. En todos estos casos y en situaciones de averías por vías de entradas de agua, se suele perder primero la estabilidad que la flotabilidad, cosa que no ocurría con las antiguas embarcaciones, que se comportaban de modo inverso: se hundían de un modo vertical antes de perder la estabilidad. En este tipo de buques la reserva de flotabilidad no superaba el 25% de desplazamiento.

En los submarinos la reserva de flotabilidad no supera el 20% incluso en algunos casos no llega a ese porcentaje por lo que si tenemos en cuenta su poca estabilidad longitudinal es fácil que se hundan al pasar de la navegación de superficie a inmersión por la pérdida de flotabilidad y estabilidad en el momento en que tengan una vía de entrada de agua controlada, hasta alcanzar la profundidad deseada.

Considerar por último que los buques mercantes mantienen una reserva promedio no superior al 35% del desplazamiento si van en máxima carga.

LAS VIAS DE ENTRADAS DE AGUA POR AVERIA O COLISIÒN.

Ambas cualidades (flotabilidad y estabilidad) son conocidas para la seguridad del buque pero no son suficientes en caso de una vía de agua de importancia en su obra viva que puede ser causada por varios motivos, como pueden ser una colisión o el impacto de minas, torpedos o proyectiles en combate; o el caso común de un encallamiento o un golpe contra una roca.

En cualquiera de los casos descritos el agua entrará con una intensidad que dependerá del tamaño del área de la misma y la distancia a la línea de flotación, llegando si no se remedia o se corrige de algún modo la avería, a hundirse el buque por anulación total de la flotabilidad o por falta de estabilidad.

Para contrarrestar los efectos de una inundación, lo primero que se hace es activar el uso son las bombas de achique del buque, pero hay casos en los que esa medida no será suficiente.

En una vía de agua de área A y a una distancia d de la superficie la cantidad de agua que entra por segundo es:

La solución indicada corresponde a un valor de S = 0,5 metros cuadrados y d =4 metros tendríamos, (g =aceleración de la gravedad 9,81 m/seg).

OTRA FORMULA SUGERIDA ES k = 4.3 x S x Raiz2 de “d” MANTENIENDO LOS MISMOS VALORES.

S = SUPERFICIE O AREA DE LA ABERTURA

G= GRAVEDAD DE LA TIERRA

h = Distancia de la abertura a la línea de flotación

1,026 = Constante de inundación

K = Cantidad de agua que ingresa en toneladas por segundo.

Si tenemos en cuenta que las bombas de achique de un gran buque funcionando todas a la vez sacan alrededor de unas 5000 toneladas x hora nos sale: K = 1,389 toneladas por segundo lo que indica que la medida de achicar por si sola es insuficiente.

Como vemos y ante una vía de agua tan ridícula es necesario tomar otras medidas de seguridad para solucionar el problema y se hace imprescindible efectuar lo siguiente:

1- Reducir el espacio en el cual el agua se puede ir alojando; de ahí la importancia de la subdivisión estanca que consiste, como ya comentamos, en aislar diferentes partes del buque en compartimentos separados por mamparos y cubiertas estancos de modo que solo se inunde el local en el que se produce la vía de agua, pudiendo en determinados casos taponar parcialmente dicha vía de agua por los medios que se disponen a bordo.

2- Taponar las vías de agua con parches, hechos a partir de lonas, chapas, tablas… que se suelen colocar preferentemente por el exterior, sujetos con cables o cuerdas al casco aunque en algunos casos se hace desde el interior. Los parches hechos con lonas forman una especie de paquetes rectangulares, en el caso de los parches con chapas se sujetan con cables o cadenas y entre ellas y el casco se colocan almohadillados hechos con gomas y en casos de vías de agua pequeñas se usa para el almohadillado con colchonetas y coys.

3- Taponar las vías de agua desde el interior y sellar con madera y almohadillado y se apuntala con barras de madera al efecto, es aconsejable hacerlo con madera porque al mojarse hincha y de ese modo aprieta los tacos.

El objetivo primordial en una avería al casco es conseguir en la mayor medida posible, disminuir el caudal de agua que entra hasta límites lo más cercanos posibles a la capacidad de achique de las bombas y preferentemente hacer que la capacidad de achique supere el caudal de agua de inundación

Por lo general no suele ser aconsejable ni posible en todos los casos taponar la vía de agua desde el interior, si el buque cuenta con sistema automático de control del compartimiento estanco inundado; manteniendo inundada solo esa área. El buque perdería flotabilidad y en condiciones de seguridad más limitada, tendría que disminuir la velocidad, hasta arribar a un puerto seguro. Donde se haría la reparación.

Resaltar el hecho de que durante la segunda guerra mundial llegaron a puerto a reparar buques con más de 60 parches en condiciones de poca flotabilidad.

PROBLEMAS DE INUNDACIÒN:1- Un buque mercante de carga a granel sufre una colisión en la parte delantera del

casco; viaja con un desplazamiento de 2,500 toneladas y su porcentaje de flotación es del 30%., teniéndose en cuenta que las bombas de achique funcionan perfectamente desalojando 1.389 toneladas de agua por segundo. La avería tiene una abertura en promedio de 0.4 Mts2 y se ubica a una distancia de 4.5 metros del nivel del mar. Se requiere: verificar si el buque puede mantenerse a flote teniéndose en cuenta que la cuadrilla de emergencia tapona la entrada de agua en 5 minutos.

Solución: K = 1.026S x /2gh Remplazando se tiene que K = (1,026) (0.4) x /2x9.81x4.5 = (0.4104) (9.396) = 3.852 tons. agua /seg. (Que entran por la avería)

Ke = Capacidad del buque de evacuar agua con sus bombas = 1.389 tons. Agua / seg.Diferencia K – Ke = 3.852 – 1.389 = 2.463 Tons agua / seg. Que ingresa

Porcentaje de flotación = 2,500 x 0.30 = 750 tons. De agua que soporta el barco. (Porcentaje de flotabilidad)

Duración de la reparación = 5 minutos = 300 segundos

Cantidad de agua que entra en 5 minutos = 300 x 2.463 = 738.9 tons. De agua

Diferencia con el porcentaje de flotación = Dif = 750 – 738.9 = 11.1 toneladas.

CONCLUCIÒN: EL BUQUE PUEDE MANTENERSE A FLOTE PORQUE EN 5 MINUTOS SE LOGRA CONTENER LA ENTRADA DE AGUA Y QUEDA UNA CAPACIDAD DE 11.1 TONELADAS QUE LE PERMITEN MANTENER UN PEQUEÑO MARGEN DE FLOTABILIDAD (DETERMINAR ESTE MARGEN)

¡Gracias!