El Tanque Antibalance "Flume"

[TXELFI]

Originalmente publicado por Alf_on

Jobar Capi, menuda lección sobre inercias, estabilidades de los barcos según carga, sistemas antibalances de tanques flume, y demás detalles.
Solo me queda una duda, ¿que son o que significan esos 350 m/m de mínimo legal para la altura metacéntrica del buque?

Y una ronda para que te remojes el gaznate.

El centro de gravedad "G" del barco es un punto imaginario sobre el cual convergen todos los pesos del barco en un momento determinado.
El metacentro "M" es el punto donde convergen todas las fuerzas hidrostáticas de sustentación que hacen que el barco se mantenga a flote. Huelga añadir que la suma de estas fuerzas equivale al desplazamiento del barco. Lógicamente cuanto más manga tiene el barco más arriba estará M y viceversa.

En un barco medianamente bien distribuido M está siempre más arriba que G, recordemos que M empuja para arriba y G lo hace para abajo porque en caso contrario el barco volcaría. A la distancia vertical que hay entre ambos puntos se llama altura metacéntrica o GM. Obviamente cuanto más grande sea esta distancia el barco tendrá más estabilidad porque el brazo de par adrizante es mayor y viceversa.

La Ley establece desde hace muchos años que el mínimo legal de altura metacéntrica GM para cualquier barco debe ser como mínimo de 350 milímetros y no pone límite.
Algún no avezado puede quedar sorprendido que el GM mínimo requerido sea igual para un barco de 10 Mt que para uno de 300, pero es así y tiene su motivo.
En un barco de 10 Mt con 350 mm de GM el par de adrizamiento transversal que es la fuerza con la cual el barco se resiste a ser escorado por una fuerza externa puede ser de 200 kilográmetros y no necesita más, sin embargo en un barco de 300 Mt el par de adrizamiento puede ser de 200.000 kilográmetros con el mismo GM que el barco pequeño porque su volumen de carena es muchísimo mayor, y también en este caso se ha demostrado que no necesita más. Normalmente el par a partir de barcos de cierto porte se mide en tonelámetros.
Ese número no se ha obtenido porque sí, es el producto de un estudio de muchos años de cálculos casi interminables que desembocaron en el mismo, y que de hecho es el aceptado por los legisladores navales del mundo entero.

Un detalle, he puesto antes lo que es el metacentro, pero claro, el barco en puerto con el agua como una balsa de aceite no se mueve, pero un barco en el mar balanceándose o cabeceando a causa de las olas su carena está en continuo cambio de formas y lógicamente M está en continuo movimiento.
A la trayectoria que describe M en sus movimientos se llama "Evoluta Metacéntrica".
Cuando un barco navega con grandes olas de proa o de popa se suceden 2 momentos básicos que conviene recordar. En un momento dado la carena puede estar encajonado entre 2 olas con la proa y la popa hundidas y el centro de eslora con poca agua, a esto llamamos Arrufo. En ese momento el M sube las formas del barco son más anchas cuanto más arriba de la flotación original, el barco gana estabilidad.

El caso contrario se produce cuando la carena se encuentra sobre una sola ola en el momento que ésta coincide con la maestra. En ese instante nos hemos quedado sin calado en proa y popa y sin embargo en el centro de flotación el calado ha aumentado ostensiblemente. Es lo que llamamos Quebranto. Pero es que además la carena es más llena en el centro que en los extremos del barco M baja rápidamente y puede llegar a aproximarse a G por mucho que de puerto salíamos con un GM igual o superior a 350 mm.

Si esto sucede navegando proa a las olas no sucede absolutamente nada porque la ola pasa tan rápido que al barco no le da tiempo a hacer ninguna cosa rara.
Pero ojo, es peligrosísimo navegar a gran velocidad con grandes olas de popa porque si nuestra velocidad es igual o parecida a la de la ola significa que estaremos una eternidad "montados" sobre una ola y cuando suceda el Quebranto perderemos estabilidad. Solución: con grandes olas de popa navegar al mínimo de velocidad o capear según tipo de barco.

No sé si me dejo algo, ya estoy medio mareado

[Alf_on]

Zenkiu maestro, 350 mm, es que con el m/m me tenía un poco desnortado

Perfecta la explicación del arrufo y el quebranto y si que sorprende que sea el mínimo de altura esos 350 para cualquier tamaño de barco.



También lo importante de que con mar formada de popa haya que restringir la velocidad para no aumentar el quebranto y que el metacentro baje demasiado, con la consiguiente pérdida de estabilidad.

En fin, un buen aplauso por estas clases de estabilidad de buques perfectamente explicadas.

[Juan St780]

Muchas gracias, me queda CLARISIMO lo del tanque flume. Magistral.

[TXELFI]

Se me olvidó añadir que el tanque antibalance no siempre es un paralelepípedo porque a veces por cuestiones de espacio se construye en popa de forma que su techo está a ras de cubierta principal, o sea sobre la bocina. Lógicamente en este caso el tanque es más estrecho por abajo porque está entre ambas aletas de la carena y por ende a tamaños iguales será menos efectivo que el otro.
Este detalle debe ser corregido costruyéndolo más grande en sentido longitudinal.
En este caso concreto el nivel de rendimiento óptimo está siempre un poco por encima del nivel medio del tanque.
El que va sobre cubierta principal tiene además la ventaja que para su vaciado no son necesarias bombas de trasiego. Se dota al tanque de 2 grandes desagües 1 a cada banda con válvulas de cierre rápido.
Y finalmente, en barcos con poca capacidad de combustible en tanques puede ser un aporte importante a los tanques estructurales porque un aumento de 100 o 200 M3 por ejemplo no es baladí.
Se admiten preguntas

[Juan St780]

Originalmente publicado por TXELFI

Se me olvidó añadir que el tanque antibalance no siempre es un paralelepípedo porque a veces por cuestiones de espacio se construye en popa de forma que su techo está a ras de cubierta principal, o sea sobre la bocina. Lógicamente en este caso el tanque es más estrecho por abajo porque está entre ambas aletas de la carena y por ende a tamaños iguales será menos efectivo que el otro.
Este detalle debe ser corregido costruyéndolo más grande en sentido longitudinal.
El que va sobre cubierta principal tiene además la ventaja que para su vaciado no son necesarias bombas de trasiego. Se dota al tanque de 2 grandes desagües 1 a cada banda con válvulas de cierre rápido.
Y finalmente, en barcos con poca capacidad de combustible en tanques puede ser un aporte importante a los tanques estructurales porque un aumento de 100 o 200 M3 por ejemplo no es baladí.
Se admiten preguntas

Entonces en vez de agua salada pueden ir con gasoil,??
Y que significa 100 o 200 M3 no es baladí??, No entiendo esa palabra.

[Alf_on]

Originalmente publicado por Juan St780

Entonces en vez de agua salada pueden ir con gasoil,??
Y que significa 100 o 200 M3 no es baladí??, No entiendo esa palabra.

Baladí quiere decir poca cosa, algo sin importancia.
Y si, se puede emplear agua o gasoil indistintamente, los dos líquidos trabajan parecido y hacen el mismo servicio de contrarrestar el balanceo del barco.

[TXELFI]

Originalmente publicado por Juan St780

Entonces en vez de agua salada pueden ir con gasoil,??
Y que significa 100 o 200 M3 no es baladí??, No entiendo esa palabra.

Muchos barcos, por ejemplo en la flota americana todos, utilizan el tanque flume con gasoil por 3 razones. La primera es que llenarlo de agua de mar supone cargar un peso inútil a bordo. La segunda es que los barcos americanos se construyen aprovechando el máximo posible la capacidad de almacenamiento de pescado, y por ende tienen poca capacidad de gasoil en tanques estructurales en proporción del tamaño del barco. De ahí que ganar 100.00 o en un barco grande 200.000 litros de capacidad de combustible supone tener que cargar 2 0 3 cubas de pescado con combustible menos porque cuando se consume hay que limpiar la cuba con pulcritud porque posteriormente albergará pescado. Gasto en detergentes y mano de obra para la marinería. Nosotros con mi último barco y sus 8.000 jacos salíamos de puerto con 1.000.000 de litros y si digo que no es baladí quiero decir que el aporte del antibalance es importante. A ver si me explico, si llenamos el antibalance con combustible saldremos de puerto sin gasoil en cuba alguna, pero si usamos el flume exclusivamente con agua de mar tendremos que llenar 2 cubas de congelación con gasoil. Las cubas son grandes tanques de congelación que van de proa a popa en 2 filas separadas longitudinalmente por el túnel central.
Un barco pequeño tiene 12 o 14 cubas de 20 a 40 M3 y uno grande 24 o 26 de 100 a 150 M3. (metros cúbicos).
La tercera es la que puse al principio, tanque de chapa de acero con agua de mar llena, vacía, llena, vacía, al cabo de 20 años hay una avería producida por el óxido de pronóstico reservado.
Se han hecho pruebas de forrar con poliéster el interior del tanque e incluso capa de brea pero no han dado resultado.
A día de hoy posiblemente merezca la pena hacerlo en chapa inox. porque con el correr de los años el precio de la chapa negra y la inox. no es tan lejana como antaño, y la mano de obra es la misma.
Los grandes atuneros congeladores que es lo que conozco tienen toda la popa en inox. rompeolas incluido, así es que por un poco más........

El tanque antibalance funciona con cualquier líquido, pero evidentemente su efecto no es el mismo con agua de mar de densidad 1,025 que con gasoil de densidad 0,856. La inercia del agua de mar es mayor y en consecuencia su efecto será también mayor.
La legislación española prohíbe cargar combustible en el tanque antibalance, aún así algunos lo hacen. En el Pacífico todos.
No conozco ningún caso de incendio o explosión debido a esto.