vibraciones a bordo de un buque

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  • TSI-Tcnicas y Servicios de Ingeniera, S.L., empresa especiali-zada en Medida, Anlisis y Control de Vibraciones y Ruidos,Pruebas y Medidas Navales, Mantenimiento Predictivo deAveras o Mantenimiento Basado en Condicin CBM, Consultora deAveras, Anlisis Dinmico Experimental y Sistemas de Monitoriza-cin de Condicin, con ms de treinta aos de experiencia en estasactividades en los diferentes sectores industriales, ha desarrollado parael Buque Oceanogrfico Miguel Oliver la Gestin Integral deVibraciones y Ruido desde las etapas iniciales del Proyecto.

    A principios de 2004, y dados los altos requerimientos de la EspecificacinContractual definida por el Armador: Secretaria de Pesca Martima, en loreferente a Niveles de Vibraciones y Ruidos en Acomodacin as comode minimizacin de Ruido Radiado al Agua, el Astillero constructor AstillerosM. Ces, requiri los servicios especializados de TSI al objeto de cumplircon estos altos requerimientos.

    La alta sensibilizacin tanto del Armador, a travs de su Direccin Tcnica de-sarrollada por el Ingeniero Naval D. Jernimo Hernndez Riesgo, como delAstillero M. Ces, con una larga trayectoria y especializacin en la construc-cin de Buques Pesqueros Silenciosos, entre los cuales cabe citar como re-ferencias ms notables los Buques Emma Bardam, para la Secretaria de PescaMartima y Monte Meixueiro, para Armador espaol, ha sido junto con la co-rrecta y eficaz aplicacin de metodologa de la Gestin Integral de Vibracionesy Ruidos la clave de los excelentes resultados obtenidos en el Miguel Oliver,que se exponen a continuacin.

    La Gestin Integral de Vibraciones y Ruidos [1] y [2] consiste en unametodologa que, basada en sus treinta aos de experiencia, TSI viene de-sarrollando y divulgando entre los Armadores/Astilleros sensibilizados conestos aspectos de Vibraciones y Ruidos, y que engloba toda una serie de

    actividades y tiempos de ejecu-cin que permiten minimizar losriesgos de Vibraciones y Ruidos y,en definitiva, lograr la satisfaccindel Cliente/Armador mediante elcumplimiento de la EspecificacinContractual.

    En el caso de los Astilleros que es-tn implantado esta metodologala experiencia est evidenciandoque adems de garantizarse elcumplimiento con los requeri-mientos del Armador en las fasestempranas del Proyecto,con todoslos aspectos econmicos que ellocomporta,est permitiendo su ubi-

    cacin preferente en un nicho de mercado de Buques Silenciosos,cada vez msdemandado tanto por armadores extranjeros como nacionales.

    Las actividades desarrolladas por TSI dentro del apartado de Gestin deVibraciones y Ruidos aplicable al Buque Oceanogrfico Miguel Oliver, hacubierto, entre otros los siguientes apartados:

    Evaluacin y Comentarios a la Especificacin Contractual (Vibraciones-Ruidos).

    Asesoramiento tcnico del Astillero en reuniones tcnicas con el Armador. Elaboracin de Procedimientos que incorporen requerimientos dinmicosy acsticos especficos en las Solicitudes de Compra de los diferentes su-ministros.

    Elaboracin de Procedimientos de Recepcin y Verificacin de los diferen-tes Suministros con los requerimientos dinmico-acsticos establecidos.Vibration & Noise Agreemet.

    Establecimiento de requerimientos especficos, en muchos casos reco-mendados por Sociedades de Clasificacin basadas en su experiencia, parala seleccin de formas, estela, caractersticas y niveles de excitacin mxi-mos del propulsor y motor principal.

    Establecimiento de criterios especficos para la distribucin de locales, ascomo niveles mnimos de aislamiento.

    Primer Nivel (Fase de Anteproyecto) de comentarios a la DisposicinEstructural del buque.

    Asesoramiento tcnico al Astillero en reuniones tcnicas con Suministradores. Evaluacin y Comentarios a la Especificacin Contractual (Vibraciones-Ruidos).

    Complementariamente y de forma especfica se han desarrollado los si-guientes clculos:

    Prediccin de Vibraciones y Respuesta Forzada.Prediccin de Ruidos.Prediccin de Ruido Radiado al Agua.

    En las Figuras adjuntas se recogen los distintos modelos de clculo emple-ados en la Prediccin de Vibraciones.

    Buque oceanogrfico Miguel Oliver: se ha logrado la excelencia en ruido

    y vibraciones a bordo de un buqueD. Publio Beltrn Palomo (*) ([email protected])

    D. lvaro Prez Alarcn (*)D. Carlos Galindo Gomez (*)

    D. scar Zaba Picado (*)D. David Cordero Bruzos (*)

    (*) TSI. Tcnicas y Servicios de Ingenieria, S.L. (www.tsisl.es)

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    Figura 1.- Modelo Matemtico de Clculo

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  • Anlogamente, en las Figuras 4, 5, y 6, adjuntas se recogen diferentes aspec-tos y salidas del Calculo de Prediccin de Ruidos y de Ruido Radiado al Agua.

    Resultados de pruebas de mar: por qu hablamos de excelencia en vibraciones y ruidos?

    El titulo de la presente Nota Tcnica, avance de un proximo articulo, no de-jara de ser ostentoso y quedarse en un puro anuncio comercial agresivo, sila afirmacin que en l se contiene no estuviese avalada por datos tcnicosque lo soportasen.

    Las Pruebas de Mar del Buque Oceanografico Miguel Oliver, que fueronrealizadas por TSI durante los dias 19 a 23 de Marzo y 9 a 10 de Abril de 2007,han cubierto el siguiente alcance:

    Medidas de Potencia y Velocidad.Medidas de Ruido y Vibraciones en Acomodacin , Estructura yEquipos.Medidas de Ruido Radiado al Agua. Determinacin de la FirmaAcstica del Buque.

    Como muestra, en las siguientes tablas se resumen los Resultados obteni-dos para las Medidas de Rudio y Vibraciones en las diferentes localizacio-nes del Buque.

    Niveles de Ruido en Cubierta Puente

    Punto 1.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 58,2 dB(A).Punto 2.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 54,2 dB(A).

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    Figura 2.- Forma Propia de Vibrar a 13,7 Hz

    Figura 3.- Respuesta Forzada

    Figura 4.- Modelo de Prediccin de Ruido

    Figura 5.- Resultados de Prediccin de Ruido

    Figura 6.- Prediccin de Ruido Radiado al Agua

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  • Niveles de Ruido en Cubierta Oficiales

    Punto 3.Condicin: 100% MCR. Limite: 65 dB(A). Nivel Obtenido: 54,2 dB(A).Punto 4.Condicin: 100% MCR. Limite: 65 dB(A). Nivel Obtenido: 51,7 dB(A).Punto 5.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 52,4 dB(A).Punto 6.Condicin: 100% MCR. Limite: 65 dB(A). Nivel Obtenido: 50,1 dB(A).Punto 7.Condicin: 100% MCR. Limite: 65 dB(A). Nivel Obtenido: 50,7 dB(A).

    Niveles de Ruido en Cubierta Oficiales

    Punto 8.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 54,2 dB(A).Punto 9.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 52,2 dB(A).Punto 10.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 49,7 dB(A).Punto 11.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 47,2 dB(A).Punto 12.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 48,6 dB(A).Punto 13.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 43,3 dB(A).Punto 14.Condicin: 100% MCR. Limite: 60 dB(A). Nivel Obtenido: 50,3 dB(A).Punto 15.Condicin: 100% MCR. Limite: 90 dB(A). Nivel Obtenido: 76,7 dB(A).

    Niveles de Vibracin en Cubierta Puente

    Punto 1.Condicin:100% MCR.Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,71 mm/s-rms.Punto 2.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,35 mm/s-rms.Punto 3.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,17 mm/s-rms.

    Niveles de Vibracin en Cubierta Estructura 2

    Punto 4.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,51 mm/s-rms.Punto 5.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,26 mm/s-rms.Punto 6.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,26 mm/s-rms.Punto 7.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,42 mm/s-rms.

    Niveles de Vibracin en Cubierta Principal

    Punto 20.Condicin:100% MCR. Limite:8 mm/rms.Nivel Medido:0,37 mm/s-rms.Punto 21.Condicin:100% MCR. Limite:8 mm/rms.Nivel Medido:0,20 mm/s-rms.Punto 22.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,32 mm/s-rms.Punto 23.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,44 mm/s-rms.Punto 24.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,29 mm/s-rms.Punto 25.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,24 mm/s-rms.

    Por y como un indicador de la eficacia de los controles realizados en los di-ferentes equipos principales del Buque, se recogen los Niveles de Vibracinobtenidos en Cmara de Maquinas.

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  • Punto 26.Condicin:100% MCR. Limite:6 mm/rms.Nivel Medido:0,17 mm/s-rms.Punto 27.Condicin:100% MCR. Limite:8 mm/rms.Nivel Medido:0,30 mm/s-rms.Punto 28.Condicin:100% MCR. Limite:8 mm/rms.Nivel Medido:0,17 mm/s-rms.

    Finalmente, y ante la menor duda de los excelentes resultados obtenidos, ydado que la Hlice constituye una de las principales fuentes de excitacinde vibraciones en el buque, en la Figura 7 adjunta, se ha recogido el espec-tro de vibracin medido en un punto del Servo justo encima del plano dela hlice. Como se puede apreciar por el mismo, el Nivel de Vibracin Globalobtenido est muy por debajo de 1mm/s-rms.

    Conclusiones

    La entrega por parte de Astilleros M.Ces del Buque Oceanogrfico MiguelOliver para la Secretaria de Pesca Martima, con unos Niveles de Vibracinen toda la estructura del buque por debajo de 0,75 mm/s- rms y Nivelesde Ruidos muy por debajo de la Recomendacin IMO-468 1, est basa-da, fundamentalmente, en una perfecta sintona entre Armador y Astilleroen lo referente a su sensibilidad con el comportamiento Dinmico y Acsticodel buque.

    Los excelentes resultados obtenidos de Niveles de Ruido y Vibraciones du-rante las Pruebas de Mar del Miguel Oliver, con valores en toda su estruc-tura y locales de acomodacin por debajo de los Criterios o Confort Classms exigentes, nos permiten afirmar, sin pecar de falsa modestia, que losPequeos y Medianos Astilleros espaoles, los Suministradores y la IngenieraNaval espaola, han logrado la excelencia en cuanto a Vibraciones y Ruidose refiere a bordo de un buque.

    La Calidad del Producto final obtenido le permite al Astillero disponerde un referente ms, en el selecto nicho de mercado de Buques Silenciosos,cada vez ms demandados por armadores nacionales y extranjeros.

    La Gestin Integral de Vibraciones y Ruidos, se ha revelado como unaeficaz herramienta que ha permitido,por una parte, externalizar y hacer co-participes a los diferentes Suministradores con el objetivo de que el DiseoDinmico Acstico del buque manda.

    De otra parte, se ha evidenciado que las herramientas de simulacin:Prediccin de Vibraciones y Ruidos, se han revelado como imprescindi-bles para lograr cumplir los altos requerimientos de los BuquesOceanogrficos Silenciosos y evitar modificaciones estructurales yacsticas de ltima hora y penalizaciones en la entrega del buque.

    A la vista de todo lo que antecede, y sin animo de que nadie se sienta afec-tado, se ha evidenciado que el famoso y extendido tpico de que todo bu-que tiene que vibrar, ha quedado,cuanto menos,obsoleto y en desacuerdocon el estado actual de la Construccin Naval Espaola.

    Los excelentes resultados obtenidos en el Buque Oceanogrfico MiguelOliver son el fruto de la colaboracin, implicacin, apoyo y confianza deArmador,Astillero y diferentes Suministradores, en una empresa espa-ola de ingeniera especializada.A todos nuestro ms sincero agradecimiento.

    Referencias

    [1] La Prediccin de Vibraciones en Buques: Herramienta bsica de ingenierapara el cumplimiento de los requerimientos actuales de confort y calidad(Publio Beltrn Palomo- Ingeniera Naval Octubre de 2001).

    [2] Buques Pesqueros Silenciosos. Un hito de los pequeos y medianos astille-ros espaoles. Lecciones aprendidas (Publio Beltrn Palomo- Separata Inge-niera Naval Febrero 2006).

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    Figura 7.- Espectro de vibracin encima de la hlice

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