UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE FACULTAD DE CS. DE LA INGENIERÍA INST. DE CS. NAVALES Y MARÍTIMAS
PROYECTO Y DISEÑO DE LA NAVE
PROYECTO REMOLCADOR DE BAHIA
NOMBRE: Esteban Ariel Rios Leal PROFESOR: Raul Navarro
VALDIVIA, VALDIVI A, jueves 1 de julio, 2010
Índice
Introducción. 1.- Recopilación de la información, Requerimientos y Perfil de misión. 2.- Selección Selección tentativa de dimensiones. dimensiones . 3.- Cálculo preliminar de los grupos de pesos... .......... .......... 4.- Estimación preliminar preliminar de la potencia... potencia ... 5.- Cálculo de las dimensiones y relaciones principales principales ... 6.- Revisión y ajuste de los cálculos cálculos preliminares preliminares . 7.- Cálculo Cálculo de la capacidad del del buque 8.- Croquis distribuci distribución ón general y asignació a signación n de espacios .... 9.- Capacidad de bodegas, tanques, etc. CG longitudinal y CG vertical de los pesos.... 10.- Desplazamiento en lastre y condiciones condiciones de trimado ........ ........ 11.- Subdivisión Subdivisión estanco .... 12.- Determinación Determinación de la forma form a adecuada del casco...... 13.- Generación Generación del Plano de Lineas, cálculo de KB y LCB ...... 14.- Características hidrostáticas hidrostáticas principales.... 15.- Cálculo de la resistencia hidrodinámica y potencia propulsora, Características principales principales de la hélice y del timón. 16.- Obtención del plano plano general general .... .... 17.- Comprobación de espacios, capacidades .... 18.- Distribución Distribución del plano plano horizontal horizontal 19.- Instalaciones principales principales.. .. 20.- Francobordo, Arqueo, Evaluación de estabilidad en condiciones
Operacionales.... 21.- Especificaciones Técnicas, Costo del Buque y Contrato de Construcción...
Introducción La necesidad del uso de servicio de remolque en el transporte marítimo se hace crucial en la actualidad, con el aumento en las dimensiones y desplazamiento de las embarcaciones mercantes es necesario la asistencia en los puertos y bahías por parte de buques especializados en el remolque y asistencia. y
Los remolcadores se desempeñan para:
Asistir al buque en las maniobras de atraque, desatraque y, en algunos casos, permanencia. Ayudar al buque en el reviro en un área reducida. Dar el apoyo necesario para contrarrestar la acción del viento, del oleaje o de las corrientes en las situaciones en las que el buque navega a baja velocidad, en las que la eficacia del motor propulsor y del timón es baja. Ayudar a parar al buque. Remolcar, empujar o auxiliar a un buque que se ha quedado sin medios de propulsión o gobierno. Transportar gabarras o artefactos flotantes de un lugar a otro. Dar escolta, en previsión de pérdida de gobierno, a buques con cargas peligrosas enzonas de alto riesgo. y
Atendiendo al tipo de operación y a la misión a realizar por el remolcador, se pueden dividir en:
Remolcadores de puerto, remolcadores de puerto y altura y remolcadores de altura y salvamento, aunque también pueden existir remolcadores que realicen los tres tipos de operaciones. Remolcador de puerto. Es el que se emplea en el tráfico interior de puerto, su potencia
puede oscilar entre 400 y 3.000 CV o más, con una tracción a punto fijo (bollard pull) de 6 a 30 toneladas, una eslora comprendida entre 20 y 30 m, un calado comprendido entre 3,0 y4,5 m y una velocidad que varía entre 5 y 13 nudos. Aunque esta función en el tráficointerior del puerto es la habitual, existen remolcadores con base en determinados puertosestratégicos donde operan en solitario y deben poder realizar operaciones de puerto y dealtura así como operaciones de salvamento. Remolcador de puerto y altura. Sus operaciones pueden dividirse entre servicios de puerto
para auxiliar a grandes buques, amarre de supertanques a monoboyas, remolques costerosde altura etc. Su eslora está comprendida entre 25 y 40 m y su potencia puede variar entre1.500 y 5.000 CV con una tracción a punto fijo de 20 a 55 toneladas. Remolcador de altura y salvamento. Es el remolcador que por su tamaño y potencia le
permite efectuar remolques oceánicos y prestar asistencia a los buques en peligro en altamar. Las características principales de este tipo de remolcador son: eslora de 40 a 80 m, potencia de
4.000 a 20.000 CV, tracción de tiro a punto fijo de 55 a 180 toneladas y velocidad de 15 a 16 nudos. La mayoría de los remolcadores de puerto cuenta hoy en día con equipos de lucha contra la contaminación y contraincendios. Los remolcadores de altura y salvamento, además de su equipo propio de remolque, cuentan con instalaciones contraincendios de agua y aguaespuma con monitores montados sobre plataformas elevadas a 15/20 m. sobre la línea de flotación que, comandados a distancia, pueden apagar incendios de grandes proporciones;disponen también de sistemas de achique para ser empleados en buques siniestrados y algunos remolcadores pueden hacer funcionar, por medio de sus elementosauxiliares, los motores principales de un buque siniestrado facilitándole aire para el arranquey energía eléctrica. y
El sistema de propulsión puede contar con los siguientes tipos de hélices:
Hélices de paso fijo Hélices de paso variable Hélices de paso fijo con toberas Hélices de paso variable con toberas Las
hélices especiales más frecuentemente utilizadas son de dos tipos: Sistema Schottel (hélice
timón); Sistema Voith-Schneider (propulsor cicloidal).
Requerimientos del armador
Capacidad de tiro: 60 toneladas Tripulantes: 6 personas Velocidad de operación (V. libre): 11 kn Velocidad de operación (V. de remolque): 4 Kn Autonomía: 6 días.
Zona de operación:
El armador indico que la zona de operación del remolcador es en la bahía de quintero, para el remolque de buques tipo LNG
Información Buques Base Remolcador Leñador
Remolcador Riñihue
Remolcador Fritzroy
Loa: Lpp: B: D: T: Tiro: Potencia: Velocidad max:
Loa: Lpp: B: D: T: Tiro: Potencia: Velocidad max:
Loa: Lpp: B: D: T: Tiro: Potencia: Velocidad max:
32 m 28,5 m 10,5 m 4,8 m 4m 61 ton 4700 HP 12 kn
25 m 22 m 10,2 m 4,6 m 3,9 m 60.2 ton 4640 HP 11 Kn
32,5 m 27 m 11 m 5,4 m 4,2 m 63,5 ton 5145 BHP 13 Kn
2.- Selección t ent at iva de dimensi ones Utilizando la información proporcionada por cada buque base elegido se obtiene las siguientes
relaciones Relaciones Principales
Relaciones L/T L/B L/D T/B Loa/Lpp
Buque 1
Buque 2 8,00 3,05 6,67 0,38 1,12
Buque 3 6,41 2,45 5,43 0,38 1,14
7,74 2,95 6,02 0,49 1,20
Buque proyecto N1 N2 N3 N4 N5
Cb para buques base mediante el método de Watson:
Buque base 1:
Buque base 2:
Buque base 3:
Luego el desplazamiento para los buques base es el siguiente:
Buque Base 1:
576,65 (ton)
Buque Base 2:
403,67 (ton)
Buque Base 3:
563,53 (ton)
Promedio 7,38 2,82 6,04 0,42 1,15
Calculo del Coeficiente de capacidad:
Dh: Puntal medio de bodega
Dh = D +2 % de B Coeficiente de capacidad Buque 1:
Volumen de capacidad: 190 m 3 Coef de capacidad buque1
Coeficiente de capacidad Buque 2:
Volumen de capacidad: 182 m 3 Coef de capacidad buque2
Coeficiente de capacidad Buque 3:
Volumen de capacidad: 241 m 3 Coef de capacidad buque3
El coeficiente de capacidad que tendrá el proyecto lo estimamos en promedio a los 3 coeficientes de capacidad de cada buque base: Coeficiente de capacidad proyecto:
Coef. De capacidad
Coef. De capacidad proyecto= 0,146 Ya obtenido el coeficiente de capacidad del proyecto, podemos despejar L pp de la
misma ecuación de coeficiente de capacidad y utilizando las relaciones principales promedio que se obtuvieron, para determinar la capacidad de bodega del buque, se estimo un promedio entre los 3 buques base : Coef. De capacidad proyecto
Obtención de las demás dimensiones principales para el proyecto a base de L pp despejando de las relaciones principales promedio:
Lpp L B D T
25,30 29,20 10,36 4,84 3,96
m m m m m
Desplazamiento preliminar del buque proyecto:
3.-
Cálcul o P reliminar de l os gru pos de pesos:
La estimación preliminar del grupo de pesos del proyecto se hará a base del cálculo teórico-empírico que proponen diferentes autores, los cuales aparecen en la guía impresa de proyecto de la nave. El proceso consiste en calcular los desplazamientos en rosca y muerto, los cuales sumados son el desplazamiento total del buque.
En el desplazamiento en rosca se encuentra todo lo que es el peso completo del casco, el peso completo de la sala de máquinas y el peso de los equipos e instalaciones (esto quiere decir todo lo que se mantiene fijo a lo largo de la vida del buque). Por otr a parte el peso muerto incluye los combustibles, lubricantes, agua, provisiones, la tripulación, el lastre y además se incluye un margen de pesos por cualquier eventualidad (o sea que representa todo lo que se consume y lo que sube y baja del buque). La ecuación de los desplazamientos del buque es la siguiente : TOTAL = LIVIANO + WEIGTH
Desplazamiento Liviano: Peso del acero (WS): La estimación del peso del acero se hará según el método de número
cubico, incluye acero de la estructura y enchapado del casco, sobre estructuras y casetas, codaste, timón y ejes, mástiles y casetas de mástiles. Peso del acero según Watson y Gilfilaan:
Cálculo basado en una confección de gráficas de acuerdo a cada tipo de buque, mayores y pequeños:
Peso acero Ws E
Son largos y anchos de la superestructura, el ancho será un 85% de B y el largo un 40 % de
Lpp
El valor de K depende del tipo de nave. Para remolcadores el valor k es de 0,044. Ws = 221,6 ton, para un margen de error se aumentará la estimación en 10 % más. Ws corregido= 243,76 ton Peso del acero según H Benford:
Calculo basado en análisis empíricos aplicando el número cúbico.
CN
(Ton)
516,4 Pies3
C1 = 0,9; C2 = 1,125; C3 = 1,19 Ws = 226,6 ton, al igual que en el método anterior se aumentará la estimación en 10 % más. Ws corregido= 249,26 ton
El peso final estimado será el promedio calculado entre los dos métodos anteriores: Ws final = 246,5 ton
Cálculo del peso de la maquinaria :
ESTIMACIÓN SEGÚN SANTERELLI: La estimación del peso de la maquinaria se hace de acuerdo a una primera estimación de la potencia (MCR) del buque, en este caso 3601,93 KW, en base al promedio de los buques bases.
Peso de maquina principal
Peso de la maquinaria = 177 ton
Equipo instalado para remolque:
Gancho de remolque:
40 ton.
Maquinilla de remolque de accionamiento hidráulico: 70 ton. 300 metro de cable para remolque:
55 ton.
Peso total equipo de remolque = 165 ton
Peso en Rosca = Peso total equipo de remolque + Peso de la maquinaria + Ws final
Peso en Rosca = 588,5 ton
Calculo de peso muerto:
Según los requerimientos del armador se exige que la autonomía sea de 6 días, en base a esta información se hará la estimación de los componentes del peso muerto para el remolcador. La estimación de los pesos se realizará según los datos aportados en clases y el apoyo del apunte guía de la clase. Tripulantes y efectos personales:
0,1 ton/persona * 6 personas
= 0,6 ton
Agua potable:
0,08 ton/dia *6 dias * 6 personas
= 2,8 ton
Provisiones:
0,02 ton/dia *6 dias * 6 personas
= 0,72 ton
Peso de tripulación, agua y provisiones = 4,12 ton Peso combustible:
El consumo específico del combustible para motor diesel está entre los rangos 0,15-0,18 Kgs/Hp-Hrs, se eligió el valor más alto para evitar estimar por debajo de lo requerido. Peso combustible = Consumo específico * Autonomía* Potencia M/E +15 % Peso combustible
Peso Lubricante:
De acuerdo a los apuntes, el lubricante se puede estimar como un 1,5% del combustible, por lo tanto: Peso Lubricante = 2,16 ton Peso muerto = Peso combustible + peso lubricante + peso tripulación, agua y provisiones = 150,1 ton
Calculo desplazamiento:
= Peso muerto + Peso en Rosca = 739 ton 4.-
E st imación P reliminar de la P ot encia:
El procedimiento para obtener la potencia BHP (MCR) preliminar para el buque consiste en obtener las resistencias de fricción, residual, por apéndices y por aire, sumando cada una de estas componentes de la resistencia total Rt. Luego obtenida la resistencia total del buque en condición de pruebas, se puede calcular la potencia efectiva (EHP) del buque, y estimando un rendimiento propulsiva preliminar se obtiene la potencia del motor (BHP) en condición de pruebas. Para obtener la potencia en condición de servicio BHP (MCR) se agrega un factor de servicio. A continuación se presenta la matriz de cálculo de potencia preliminar del buque. Velocidad V/L 1 Cf
Kn
2 Rf 3 Rr Rt EHP 4 BHP 5 BHP cp
Kn/pies Kg Kg Kg Hp Hp Hp
6 BHP cs
Hp
2
4
6
8
11
0,20436 0,00258 54,903 59,12 114,023 1,543 3,085 3,301 4,292
0,40873 0,00232 200,030 369,5 569,530 15,411 30,822 32,980 42,874
0,61309 0,00218 427,379 739 1166,379 47,342 94,685 101,313 131,706
0,81745 0,00209 733,297 1330,2 2063,497 111,674 223,348 238,983 310,678
1,12399 0,00200 1334,487 3695 5029,487 374,262 748,523 800,920 1041,196
1 Estimación para temperatura del agua a 15 °C 2 Resistencia de fricción con coeficiente de fricción según la ITTC 57; Corrección por efectos de rugosidad Cf según la A.T.T.C. Y superficie mojada S = 332 m2 según Munford.
;
;
3 Según series de Neumann para Remolcadores 4 Rendimiento propulsivo estimado en 0,5, considerando el rendimiento mecánico µm = 0,92; Rendimiento de la hélice µh = 0,55 y rendimiento del casco µH = 1 µp=µm*µh*µH
5 Estimación de resistencias adicionales en condición de pruebas:2% aire 5% apéndice 6 Factor de Servicio = 1,3 EHP BHP
Por lo tanto la potencia BHP (M CR) preliminar es 1041,96 HP Resumen Preliminar: Loa:
29,2 m
Lpp:
25,3 m
B:
10,36 m
T:
3,96 m
D:
4,84 m
:
739 ton :
721 m3
Cb:
0,45
Vb:
11 kn; 5,65 m /s
Fn:
0,33
Rn:
1,2*108
Sm:
332,7 m2
Rt:
5029,487 Kgf
1100 Hp
5.-Cálcul o
de las Relaci ones P rinci pales
En este punto del proyecto nos acercaremos mas a lo que son las formas del casco, por lo que se entregarán dimensiones que caracterizan mas detalladamente las formas de la embarcación, entre las cuales están la Loa, el coeficiente prismático C P, el coeficiente de la maestra CM y el coeficiente de la línea de agua C WL. Cálculos corregidos: Cb=
Cp Según Santarelli:
C p = 0,62 Cm =
CWL Según Santarelli:
CWL = 0.967059 CB0.52085 Cwl = 0,74
Dimensiones y relaciones principales antes de la correción. Loa
= 29,2 m.
LPP
= 25,3 m.
B
= 10,36 m.
D
= 4,84 m.
T
= 3,96 m
CB
= 0.45
CP
= 0.62
Cx
= 0.96
Cap bodega
= 204 m3
CWL
= 0,74
TOTAL
= 739 ton
6.-Revisión y ajust e
de l os c álcul os preliminares
Para el ajuste y revisión de los cálculos hechos anteriormente se usó el programa computacional Freeship para proporcionar, además, de las curvas hidrostáticas y resistencia. El procedimiento consta en crear un modelo con las características del buque requerido por el armador, en base a este modelo previo, se usaran las opciones y herramientas para hacer las modificaciones necesarias con el fin de evitar la mayor cantidad de resistencia en el buque. Eslora Total
:
29.322 m
Eslora wl
:
27.15 m
Manga
:
10.365 m
Puntal
:
5.5 m
Calado
:
3.89 m
Cb
:
0.51
Cp
:
0.62
Cx
:
0.83
Area cuaderna M :
31.285 m2
Comparando los resultados obtenidos entre el programa y las dimensiones estimadas anteriormente no existe mucha diferencia, por esto no se hará una nueva estimación de los grupos de pesos calculados anteriormente. También se calculo la resistencia utilizando el programa computacional mediante el método de Holtrop-Mennem para condición de 0 trimado, el siguiente grafico se obtuvo del cálculo:
La resistencia total para la velocidad máxima (11 kn) requerida por el armador es de 74,2 kN = 7571,4 kg, de acuerdo a esto se puede obtener la potencia efectiva y la potencia BHP del motor, utilizando el rendimiento propulsivo anteriormente:
La potencia BHP anterior es en condición de casco desnudo, para obtener la condición de servicio se le agrega el factor de servicio 1,3 y 7% adicional por la resistencia por aire y apéndices, por lo tanto la potencia estimada según el programa Freeship será de: BHP (mcr)= 1543,76 HP Ya que no existe un método más exacto que el otro es recomendable promediar
ambas potencias calculadas para obtener una potencia promedio: BHP (MCR)
7 .-
Cálcul o de la ca pacidad del Buque:
Considerando el perfil de misión del remolcador, donde el motor ocupa gran parte del volumen de capacidad del buque, la sala de máquinas va a utilizar el mayor espacio del buque ubicado en el cuerpo central de la nave. El cálculo para obtener la capacidad de carga, se propone realizar con el coeficiente global de capacidad, considerando que se conoce la capacidad de cada buque base. Coef. De capacidad proyecto= 0,146 Calculado anteriormente.
Las dimensiones utilizadas son las determinadas en el punto anterior Volumen total de capacidad
Para calcular el Volumen total del buque se hizo con el método de Munro-Smith extrapolando los valores para coeficiente de block entre 0,65 a 0,75 para el coeficiente de block del remolcador 0,51 Sección 0 0,5 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 8,5 9 9,5 10
Área(m2) 0 5,0056 11,57545 17,20675 22,1341375 26,59225 28,7822 31,285 29,564325 27,7967225 20,96095 14,70395 8,1341 2,346375
Dist. de sección(m) 0 1,465 2,93 4,395 5,86 8,79 11,72 14,65 17,58 20,51 23,44 24,905 26,37 27,835
0
29,3
El volumen total del buque se determinó integrando en forma numérica, mediante el método de integración de Simpson, el área de las secciones obtenidas por el método de Munro-Smith Volumen Total = 610 m3
Por lo tanto la el volumen de la sala de máquinas y taller serán el siguiente:
Resumen de Capacidades :
Volumen total buque:
610 m3
Volumen de capacidad (combustible, agua duce, etc.):
225 m3
Volumen de sala de máquinas y taller:
385 m3
8 .-
C ro quis de dist ribución general y asi gnación de es paci os
El croquis se hizo en el programa de modelación 3D Rhinoceros, se puede apreciar las divisiones de mamparos
El Croquis preliminar se realizo en el programa Rhinoceros, ahí se puede observar la disposición de estanques propuestas en una fase inicial.
9.-
C a pacidad de bodegas, t anques, cent r o de gravedad l ongi tu dinal y ver t ical de l os pesos. La disposición de los tanques de almacenamiento de combustible, agua y aceite se hicieron con el programa de modelación 3D Rhinoceros, el cual sirve, además, de herramienta para el cálculo de volumen y centro de gravedad de los ta nques. A continuación la matriz de cálculo para el centro y gravedad del buque y peso total en condición de máxima carga. ITEM LIGHTSHIP D OIL 7 AGUA DULCE 1 AGUA DULCE 2 D OIL 3 D OIL 4 SENTINA LASTRE D OIL 1 D OIL 2 OIL SERVICE 5 OIL SERVICE 6 OVER FLOW 1 OVER FLOW 2 OIL 1 OIL 2 AGUA DULCE 3 AGUA DULCE 4 LASTRE
Volumen (m3) PESO(ton) Capacidad 650 588,50 1 80 68,00 100% 11,41 11,41 100% 11,41 11,41 100% 10,42 8,86 100% 10,42 8,86 100% 10,36 9,71 100% 23,5 24,09 100% 19,7 16,75 100% 19,7 16,75 100% 17,63 14,99 100% 17,63 14,99 100% 1,95 1,66 100% 1,95 1,66 100% 15,91 17,50 100% 15,91 17,50 100% 27,4 27,40 100% 27,4 27,40 100% 6 6,15 100% 328,7 Total Weight 893,6
Long.
Transv.
15,45 8,15 8,31 8,31 11,32 11,32 8,86 11,82 15,6 15,6 15,8 15,8 17,4 17,4 18,9 18,9 22,1 22,1 25,6 LCG
0 0 -4,11 4,11 4,04 -4,04 0 0 -1,9 1,9 -4,55 4,55 0,65 -0,65 -2 2 1,5 -1,5 0 TCG
Vertical. 2,70 4,12 3,80 3,80 2,89 2,89 1,67 1,32 1,44 1,44 3,10 3,10 1,75 1,75 1,40 1,40 1,48 1,48 1,70 VCG
15,2
0
2,28
Después de la matriz de cálculo, el peso aumentó un 20 % del peso determinado teóricamente.
10 .-
Des plazamient o en last re y c ondici ones de t rimad o.
Debido a que aun no se determina con exactitud, la distribución de pesos, de todos los componentes principales del buque (maquinaria, tanques de combustible, motor principal, etc.), en esta etapa del proyecto que son importantes para conocer la condición de trimado en lastre, por lo tanto se hará una primera estimación de las condiciones de trimado posibles con el buque en operación y la condición de trimado que debería adoptar el buque en navegación en lastre. Capacidad mínima de lastre: Un valor promedio para el desplazamiento en lastre es aproximadamente un 50% del desplazamiento en máxima carg a. Capacidad mínima de lastre = 446,8 ton. El desplazamiento liviano del proyecto se encuentra por sobre la capacidad mínima de lastre aproximada, por lo tanto el remolcador no necesitará aumentar la capacidad de lastre estimada en el ítem anterior.
Condición de trimado para condiciones normales de tiempo: TPERPENDICULAR DE POPA = 0,7*T = 2.72 m TMEDIO = 0,55*T = 1.14 m TPERPENDICULAR DE PROA= 0,4*T = 1.55m
Condición de trimado para mal tiempo:
TPERPENDICULAR DE POPA = 0,8*T =3.11 m TMEDIO = 0,7*T = 2.723 m TPERPENDICULAR DE PROA = 0,6*T = 2.334 m
11.-
Se ¦
§
S
¡
¢
ivi i
e tanco y mampar os.
¤
£
¥
£
Lloy Re s e el núme o de mamparos mínimos para buques con sala de ©
¨
¦
máquinas en el centro es de 4
Los dos mamparos de la sala de máquina s se obtuvieron en comparación a los buques bases que se disponían. Mamparo de colisión (Se ún GL): La distancia D del mamparo d e colisión hasta la ¦
perpendi cular de proa: D = 0 08Lc a 0 05 Lc ; Donde Lc es 96
de la eslora total.
D = 1 83 m
Mamparo del pique de popa a la p erpendi cular de popa se pu ede considerar 0 07 de
la eslora, para buques costeros.
12.-
Det ermi nac i n e l a f orma ad ecuada d el casco: ¤
¢
La forma d el casco se modeló con el programa Freeship, posteriormente e portó al
programa Rhinoceros para alizar la forma del casco,la cual se muestra a continuación.
13.-
Cálcul o del LCB y KB
Las áreas de las secciones y la de las líneas de agua se obtuvieron del plano de líneas mediante el programa Autocad. Sección
Area Factor Simp. 1,548 3,677 3,824 7,417 12,455 19,185 22,815 25,230 27,058 31,375 31,267 30,571 29,228 26,867 22,869 17,104 10,317 3,087
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
0,000
Clara Volumen Momento
1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4
Producto Simp. Brazo Producto Mto. 1,548 -9 -13,93 14,7088 -8 -117,67 7,6476 -7 -53,53 29,6668 -6 -178,00 24,9102 -5 -124,55 76,7384 -4 -306,95 45,6302 -3 -136,89 100,918 -2 -201,84 54,116 -1 -54,12 125,5012 0 0,00 62,5342 1 62,53 122,2824 2 244,56 58,4552 3 175,37 107,4692 4 429,88 45,7386 5 228,69 68,4176 6 410,51 20,633 7 144,43 12,348 8 98,78
1
0
9
0,00
1,55 m 505,95 m3 486,32 m4
LCB
0,96 m
Área wl 0 115 169 216 250 Clara
Factor Simpson Prod. Vol. Brazo 1 0 4 461,9024 2 337,1932 4 863,396 1 250,2152 1,1 m
Volumen
701,32583 m3
Mto.
1906,6928 m4
KB
2,7186976 m
Prod. Mto. 0 1 2 3 4
0 461,9024 674,3864 2590,188 1000,8608
15.-
Cálcul o de la resist encia hidr odinámica y pot encia pr opulsora
El cálculo de la resistencia Total del buque en condición de servicio se hizo con los métodos teóricos revisados en la clase de resistencia a la propulsión. Resistencia total = Bullar pull + resistencia por fricción + resistencia residual. La condición de servicio según los requerimientos del armador es la operación de remolque a 4 kn de velocidad. Características Buque
Tm
27,15 10,37 3,89
m m m
Desplazamiento
893,60
Ton
Coeficiente Prismático
Cp
0,62
-
Coeficiente de la Maestra
Cx
0,83
-
Coeficiente de Block
Cb
0,51
-
Coeficiente de Línea de Agua
Cwl
0,74
-
Supeficie Mojada
Sm
332,7 60000,00
m² kg
Eslora
Lwl
Manga
Bwl
Calado Medio
Bollar Pull
Tiro
Datos Estimados del Buque para el Cálculo
0,55
-
Lp
0,93 1,00 0,51
-
V sw - 15ºC
104,586
Kgf*s2/m4
Densidad Aire
V A
0,125
Kgf*s2/m4
Coeficiente de Resistencia del Aire
CA
1,1
-
Peso Específico Agua Salada
Ksw - 15ºC
1025,99
Kgf/m3
Viscosidad Cinemática
Ysw - 15ºC
1,2226E-06
m2/s
1+K
1,709
-
[
0,155
-
t
0,093
-
FS
1,3
-
Rendimiento de la Hélice
Lh
Rendimiento Mecánico
Lm
Rendimiento del Casco
LH
Rendimiento Propulsivo Densidad Agua Salada
Factor de Formas2
Coeficiente de Estela1 1
Coeficiente de Succión Factor de Servicio3
MATRIZ DE CÁLCULO
Velocidad Buque
VB
kn
2
4
6
8
10
11
Velocidad Buque
VB
1,03
2,06
3,09
4,12
5,14
5,66
0,21
0,42
0,64
0,85
1,06
1,17
Número de Taylor
[TN]B
m/s kn/ pies
Número de Froude
[FN]B
-
0,06
0,13
0,19
0,25
0,32
0,35
Número de Reynolds
[RN] B
-
2,28E+07
4,57E+07
6,85E+07
9,14E+07
1,14E+08
1,26E+08
Resistencia Residual Coeficiente de 5 Fricción Resistencia por Fricción Resist. Total en Cond. Casco Desnudo
[RR] B
Kgf
223,40
446,80
893,60
1608,00
3395,68
7148,80
[ C F] B
-
0,003011
0,002741
0,002602
0,002510
0,002443
0,002416
[RF]B
Kgf
55,46
201,92
431,25
739,75
1125,02
1345,87
[RtNH] B
Kgf
278,86
60648,72
1324,85
2347,75
4520,70
8494,67
Resistencia de Apén.6
[Rap]B
Kgf
13,94
3032,44
66,24
117,39
226,03
424,73
Resistencia por Aire7 Resistencia Total en Condición de Pruebas Potencia Efectiva en Condición de Pruebas Empuje en Cond. de Pruebas
[RA] B
Kgf
3,91
15,64
35,18
62,54
97,72
118,24
[Rt CP]B
Kgf
296,71
63696,79
1426,27
2527,68
4844,45
9037,65
[EHPCP]B
HP
4,01
1723,60
57,89
136,80
327,72
672,52
[TCP]B
Kgf
327,13
70227,99
1572,51
2786,86
5341,18
9964,33
[Rt CS ]B
Kgf
385,72
82805,82
1854,15
3285,98
6297,79
11748,94
[EHPCS ]B
HP
5,22
2240,68
75,26
177,83
426,04
874,28
[BHPCS ]B
HP
10,20
4380,60
147,13
347,67
832,92
1709,25
Resistencia Total en Condición de Servicio Potencia Efectiva en Condición de Servicio Potencia Brake en Condición de Servicio
1
Obs.: Coeficientes de Estela y Succión calculados según "Taylor" Obs.: Factor de Formas calculado según "Canal El Pardo" 2
3
Obs.: Factor de Servicio considerado el Valor Medio del Rango Recomendado
4
Obs.: Coeficiente de Fricción del Modelo calculado según ITTC-57 Obs.: Coeficiente de Fricción del Buque calculado según ITTC-57 y corregido según ATTC
5 6
Obs.: Resistencia por Apéndices calculada como 5% de [RtNH]B 7 Obs.: Resistencia por Aire calculada según "Baker"
Sistema de Gobierno
El sistema de propulsión del remolcador proyectado se va a proponer con un sistema Schottel dentro de una tobera, en las especificaciones técnicas se detallarán las características elegidas como primera opción para la propulsión. A continuación un esquema preliminar de la ubicación de la hélice en popa.
La imagen anterior es un esquema representativo del tipo de propulsión elegido. El thruster ubicado en proa es parte del esquema y no representa la elección para el sistema de gobierno para el proyecto.
16.
Obt ención P lano General:
El plano de Arreglo General se encuentra adjunto al final del proyecto, corresponde al plano Nº2 del anexo.
17 .
C om pr obación de la ca pacidad de bodegas y est anques:
ITEM LIGHTSHIP D OIL 7 AGUA DULCE 1 AGUA DULCE 2 D OIL 3 D OIL 4 SENTINA LASTRE D OIL 1 D OIL 2 OIL SERVICE 5 OIL SERVICE 6 OVER FLOW 1 OVER FLOW 2 OIL 1 OIL 2 AGUA DULCE 3 AGUA DULCE 4 LASTRE
Volumen (m3) PESO(ton) Capacidad 650 588,50 1 70 61,60 100% 9,72 9,72 100% 9,72 9,72 100% 10,42 9,17 100% 10,42 9,17 100% 8,3 7,91 100% 18,5 18,96 100% 16,2 14,26 100% 19,7 14,26 100% 17,63 15,51 100% 17,63 15,51 100% 1,95 1,72 100% 1,95 1,72 100% 14,2 15,62 100% 14,2 15,62 100% 23,6 23,60 100% 23,6 23,60 100% 5,3 5,43 100% 293,04 Total Weight 861,6
Long.
Transv.
15,45 7,9 8,31 8,31 11,32 11,32 8,86 11,82 15,6 15,6 15,8 15,8 17,4 17,4 18,9 18,9 22,1 22,1 25,6 LCG
0 0 -4,11 4,11 4,04 -4,04 0 0 -1,9 1,9 -4,55 4,55 0,65 -0,65 -2 2 1,5 -1,5 0 TCG
Vertical. 2,70 4,12 3,80 3,80 2,89 2,89 1,42 1,02 1,25 1,25 3,10 3,10 1,75 1,75 1,35 1,35 1,41 1,41 1,62 KG
15,2
0
2,21
19.
I nst alaci ones P rinci pales
Sistema de Protección : Se ha colocado una defensa con neumáticos en proa de 600
mm, otra en popa de 400 mm y una defensa cilíndrica de 250 x 250 mm en los costados para soportar los choques y esfuerzos de empuje del buque en la operación de puerto diaria. El perímetro de todo el remolcador en la zona superior está reforzado con una chapa de 300 mm de altura por 30 mm de espesor.
Equipo de remolque : Un gancho de remolque de 40 toneladas dispuesto en crujía
sobre guía de rail semicircular, permitiendo un giro de 180º. Su rearme se maniobra localmente desde dos posiciones de la cubierta principal y a distancia desde el puente , siendo este mando hidráulico. Una maquinilla de remolque de accionamiento hidráulico con una potencia al freno de
75 toneladas, diseñada para una capacidad de 150 m de estacha de 72 mm de diámetro. La maquinilla está accionada por un sistema hidráulico compuesto de grupo hidráulico (motores eléctricos-bombas), tubería hidráulica y accesorios y, finalmente, motores hidráulicos en la maquinilla. Se dispone asimismo de una bomba de emergencia de 17 kW para dicho sistema, accionada por uno de los grupos de emergencia a través de embrague manual. Un cabrestante vertical de 7,5 CV de potencia, accionado eléctricamente.
Tambor de accionamiento manual para la estiba del cable/estacha de respeto. Cables/estachas de remolque: para remolque de altura de 300 m/38 mm, de acero galvanizado, y para remolque de puerto de 150 m/55 toneladas, de polipropileno. Estacha de remolque de 200 m/56 mm para el remolque de altura, provista de grilletes y patas de g allo de acero galvanizado. Sistema contra incendios:
. Un grupo moto-bomba formado por motor diesel Cummins y bomba centrífuga de 450 m3/h de capacidad. . Dos monitores agua/espuma de 225 m3/h de capacidad cada uno de ellos, situados encima del puente. . Un monitor telescópico agua/espuma de 450 m3/h, instalado en el palo de luces y comandado desde el puente. . Ocho tomas contraincendios y dos manqueras/lanzas en cajas protegidas de la intemperie, instaladas sobre la cubierta del bote de rescate.
Equipo de amarre y fondeo: El remolcador cuenta con dos anclas de 400 kg cada una
y disponen de dos cajas de cadenas separadas, una para cada línea de fondeo, con su dispositivo de achique correspondiente. Para las maniobras de fondeo disponen de un molinete hidráulico de 10 CV, con dos barbotenes para las anclas y dos cabirones pa ra operaciones de amarre. El control del molinete es local y protegido de la intemperie por una caja. 20 . Arqueo , F ranc obord o y E valuación de est abilidad en c ondici ones operaci onales CÁLCULO DEL ARQUEO Arque Brut o: Éste es la
expresión del tamaño total de la nave, que se determina en base al volumen total de todos los espacios cerrados, se mide desde el forro interior del casco del buque. AB = K 1 * V K1 = 0,2 + 0,02 * log10 V V: Corresponde al volumen total de todos los espacios cerrados de la nave expresado en m3 Cálculo del volumen moldeado: Se realizó mediante plataforma Autocad. V = 1312,87 m3 K1 = 0,2 + 0,02 * log 10 V K1 = 0,26236 AB = 1312,87 m3 * 0,26236 AB = 344,44 TRG.
Arqueo net o:
El arqueo neto para remolcadores es un 30% del arqueo bruto calculado anteriormente. AN = 103,33 TRG.
CALCULO DEL FRANCOBORDO
Según el francobordo tabular, para buques tipo B, la información es la siguiente: 29
242 mm
30
250 mm
FBTABULAR (29,3) = 244 mm Correcciones para remolcador de bahía de 29,3 m: y
Corrección al francobordo para buques de eslora inferior a 100 m: Incremento (L 100 m) = 17 mm
y
Corrección por puntal :
216mm; R= L/0,48
Incremento = 216 mm y
Reducción por superestructuras y troncos: Para buques con superestructuras con longitud efectiva inferior a 1L, la reducción de francobordo es: 23 mm
FBMIN VERANO = FBTABULAR + Incremento (L 100 m) + Incremento (D) Reducción por superestructuras. FBMIN VERANO = 244 +17 + 216 - 23 FBMIN VERANO = 454 mm = 0,4545
21. E s pecificaci ones Técnicas, C ost o del Buque y C ont rat o de C onst rucción
E s pecificaci ones técnicas de c onst rucción de rem olcad or de bahí a de de t ir o.
60 t oneladas
1.
CARACTERÍ STICAS PRINCIPALES
Eslora total
=
29,3 m
Eslora entre perpendiculares
=
27,1 m
Manga moldeada
=
10,36 m
Puntal moldeado
=
5,5 m
Calado moldeado
=
3,86 m
Desplazamiento
=
861,6 t
Potencia propulsora
=
4400 hp
Velocidad de remolque
=
4 Kn
Bollard Pull
=
60 ton
Capacidad de combustible
=
165 ton
Capacidad de agua bebida
=
66,4 ton
2. CERIFICADOS E INSPECCIONES. La embarcación cumplirá con los reglamentos nacionales e internacionales ratificados por el gobierno de Chile. El astillero extenderá el certificado de construcción y gestionará ante la autoridad marítima los siguientes certificados: Certificado de Arqueo. Certificado de Francobordo. Certificado de inspección de casco y máquinas. Certificados de seguridad. En la construcción de la embarcación y específicamente lo relativo a los escantillones del casco, según D.L.146, el astillero se rige bajo las normas de construcción de Germanischer Lloyd. Se efectuarán las siguientes inspecciones y pruebas ( todos en presencia del inspector de la DGTM y MM). Soldadura: Con rayos X y tinturas penetrantes. Estanques: Todos los estanques de lastre y almacenamiento, se probarán con la columna de agua hasta la cubierta de trabajo.
Válvulas de fondo y costado: Serán probadas con una presión de 50 psi. Prueba de estabilidad: Antes de la entrega se efectuará con presencia de la autoridad marítima la prueba de inclinación de la embarcación. Pruebas de mar: Antes de la entrega de la nave se efectuará una prueba de mar según protocolos de astillero y/o fabricantes de los equipos suministrados.
3.
CASCO Y TIPO DE CONSTRUCCIÓN. La construcción de la embarcación será de manera mixta. El casco del barco será construido con planchas y perfiles navales de grado A con inspección y certificados de la sociedad clasificadora internacional. Los perfiles utilizados en general para la construcción serán del tipo acero estructural A 37 24 ES. Las planchas y perfiles serán granallados antes de usarse para liberación del óxido y pintados inmediatamente con pintura antióxido. El fundamento para el motor estará incorporado en las vigas longitudinales y cuadernas reforzadas en el centro de la embarcación. Escantillones: Los refuerzos longitudinales se construirán, de preferencia, en perfiles navales de forma plana. Los mamparos y la superestructura serán reforzadas de pletinas planas o de corrugaciones. Superestructura estará construida de aluminio, la soldadura de unión entre la cubierta de la superestructura y estructura será mediante soldadura por explosión.
4.
ARREGLO GENERAL 4.1.
P uent e de Gobierno: Está ubicado en proa del buque, acomodará al capitán. En él están todos los ubicados los equipos de navegación y comunicación, tiene una consola central de mando a proa, y un mueble para cartas de navegación, libros y manuales y banderas de señales a popa. El puente tiene visibilidad en 360°, además en el puente tiene un baño básico (sin
ducha) y tiene bajada a las acomodaciones.
4.2 Ac omodaci ones de
t ri pulación: Las acomodaciones de la tripulación se encuentran
a proa, bajo el puente de gobierno con 3 habitaciones con sus respectivos baños,
camarotes dobles dotados de cama litera, armario y escritorio; un local sanitario con lavabo, w.c., ducha y lavadora; y un vestuario. Bajo la cubierta de castillo en proa, se encontrarán las demás acomodaciones que corresponden salón comedor para 6 personas; cocina en acero inoxidable; gamuza, con una zona de congelado en su interior, situada dentro de la cocina y con acceso desde ésta; local sanitario con lavabo, ducha y w.c.; y un corredor o pasillo de acceso hacia la sala de máquinas, en las acomodaciones bajo el puente de gobierno se disponen de un acceso principal y de dos salidas de escape que además permiten luz natural en las piezas. Las acomodaciones que se ubican bajo el puente de gobierno disponen de un acceso principal y de dos salidas de escape que además permiten luz natural en las piezas de babor y en el comedor-cocina. El acceso en las acomodaciones que están bajo de la cubierta de castillo es por medio de una escalera que da a las acomodaciones que se encuentran en la superestructura. 4.3. Sala de Máquinas: Se localiza en el centro de la embarcación; contiene: .Motor propulsor .Un purificador de gasoil. .Dos compresores de aire de arranque. . Un compresor de aire de arranque de emergencia. . Filtros y secadores de aire a presión. . Una electrobomba centrífuga, para el servicio de agua dulce de refrigeración, como reserva de la del motor principal. . Una electrobomba centrífuga de 15 m3/h a 3 bares, para el servicio de trasiego de agua dulce dentro del buque y para aprovisionamientoa otros barcos. .Un equipo hidróforo de agua salada, compuesto de dos bombas de con tanque de 50 l de capacidad. . Un equipo hidróforo de agua dulce compuesto de dos bombas, tanque de 50 l de capacidad. . Un equipo separador de sentinas. . Una planta de tratamiento de aguas negras de tipo biológico. . Dos ventiladores axiales y reversibles cada uno, para la ventilación de la cámara de máquinas. . Un ventilador centrífugo, para el local del servomotor.
4.4. C ubier ta de t rabaj o:
En él está el equipo de remolque con un gancho de
remolque de 40 toneladas, Una maquinilla de remolque de accionamiento hidráulico y un cabrestante. Además existe una grúa ubicada a popa del puente de gobierno. En cubierta existen 4 escotillas estancas, de acceso a sala de máquinas, racel de popa y racel de proa.
4.5. Raceles de pr oa y popa: El racel de proa tiene su acceso o registro por la cubierta del castillo, es usado como caja de cadenas. El racel de popa tiene su registro por cubierta es usado para almacenamiento de combustible. 5.
P r opulsión: 5.1 Mot or pr opulsor: El barco será propulsado por medio de un motor diesel marino
de 4 tiempos, que acciona un eje propulsor con hélice de paso controlable, a través de una caja reductora de marcha, con embrague de accionamiento hidráulico. Características del motor: -
Fabricante:
WÄRTSILÄ
-
Modelo:
WÄRTSILÄ 32-7L32
-
Numero de cilindros:
7 en línea
-
Potencia continua:
3500 Kw.
-
Carrera pistón:
400 mm.
-
Potencia por cilindro:
500 Kw.
-
Velocidad:
750 rpm
5.2. E jes pr opulsores: El eje de cola pasa a través del tubo codaste y está montado sobre dos descansos con cojinetes de metal blanco resistente al agua de mar. La prensa estopa es del tipo WAUKESHA.
El eje propulsor será calculado según la reglamentación del American Boreau of Shipping (ABS) y su material será acero carbono SAE 1020 con camisa de broce SAE 620 en las zonas de descanso. El eje propulsor será refrigerado por agua, los descansos de codaste serán de tipo Thordon XL o similar, los descansos de prensa estopa serán metalados.
5.4 H élice: La hélice será de paso fijo de aprox. 66 de diámetro y 4 palas.
5.5 C ont ro les de l os mot ores: El arranque como la parada del motor serán controlados desde la sala de máquinas, y se instalará una parada de emergencia en el puente de gobierno. Todos lo elementos de control estarán instalados en sala de máquinas y habrán dispositivos de emergencia en el puente de gobierno.
6.
PREPARACIÓN DE SUPERFICIES Y ESQUEMA DE PINTADO
Todo el planchaje y perfiles de acero recibirán un tratamiento de limpieza con chorro de arena o granalla de acero dejando el material o metal blanco. El esquema de pintura será basado en las normas Hempel o A.S. Obra viva:
Espesor (micras)
Primera mano
150 mic.
Segunda mano
100 mic.
Tercera mano
75 mic.
Cuarta mano
75 mic.
Obra muerta:
7 .
Base
20 mic.
Primera mano
100 mic.
Segunda mano
100 mic.
EQUIPAMIENTO
7 .1
E qui po c ont ra incendi o: Como equipos de lucha contraincendios propios
del buque se han instalado: a) un equipo de extinción de incendios centralizado por inundación de CO2 en cámara de máquinas, que se compone de botellas de CO2 a alta presión, tubería y accesorios, difusores y sirenas de alarma; b) un equipo de detección de incendios en máquinas y habilitación con central en el puente de gobierno; y c) bocas contraincendios, mangueras y extintores portátiles. El remolcador dispone también de un sistema contraincendios exterior compuesto de: . Un grupo moto-bomba formado por motor diesel Cummins y bomba centrífuga de 450 m3/h de capacidad. . Dos monitores agua/espuma de 225 m3/h de capacidad cada unode ellos, situados encima del puente. . Un monitor telescópico agua/espuma de 450 m3/h, instalado enel palo de luces y comandado desde el puente. . Ocho tomas contraincendios y dos manqueras/lanzas en cajas protegidas de la intemperie, instaladas sobre la cubierta del bote de rescate. La energía hidráulica será proporcionada por una bomba Vickers que estará conectada a la toma fuerzas del reductor. Alimentará los circuitos de fondeo y de los artes de pesca.
7.2 Amarre y f ondeo: El remolcador cuenta con dos anclas de 400 kg cada una y disponen de dos cajas de cadenas separadas, una para cada línea de fondeo, con su dispositivo de achique correspondiente. Para las maniobras de fondeo disponen de un molinete hidráulico de 10 CV, con dos barbotenes para las anclas y dos cabirones para operaciones de amarre. El control del molinete es local y protegido de la intemperie por una caja.
7.3 E qui po de salvat aje: Apopa sobre polín se ha montado una grúa hidráulica cytecma, modelo 105/2SFCL, para la puesta a flote del bote de rescate de 3,40 metros de eslora y con motor de 15 CV.El resto de equipos de salvamento se compone de dos balsas RFD de ocho plazas cada una con su dispositivo de puesta a
flote, una a cada banda, suministradas por la empresa Tridente; equipos de salvamento para la navegación de altura: 8 trajes de inmersión, 12 chalecos, bengalas señales fumígenas flotantes y cohetes lanza bengalas, 2 aros con rabiza de 30 m y dos con dispositivo luminoso y dispositivo lanzacabos
8 .
CARPINTERÍ A , MUEBLERÍ A , REVESTIMIENTOS Y AISLACIÓN
8.1 Aislamient o: Todas las áreas habitables cuyos exteriores estén expuestos a la intemperie serán aislados con planchas de poliuretano expandido de 50mm de espesor y revestido con terciado marino de 6mm de espesor. 8.2 C ar pint er í a y muebler ía : La carpintería y mueblería incluye lo siguiente: En el puente de gobierno y baño, la consola de instrumentos, enjaretado para el timonel, asiento giratorio, mesa de cartas, mueble para banderas y señales, cajones, botiquín para el baño, etc. El comedor cuenta con una mesa para 6 personas, televisión, piso de madera y alfombrado.
9. EQ UIPO DE NAVEGACION Y COMUNICACION:
El puente de gobierno forrado de madera, tiene una consola central de mando a proa, y un mueble para cartas de navegación, libros y manuales y banderas de señales a popa. El buque está equipado con los siguientes equipos de navegación y comunicaciones GMDSS A2: . Un emisor-receptor de MF/HF con doble alimentador PR-300 dotado de equipo DSC-6A para MF de control de llamada selectiva. . Equipo emisor-receptor de dos VHF con equipo DSC y extensiones a camarotes de capitán, jefe de máquinas y comedor. . Dos radioteléfonos portátiles Tron TR-20. . Un receptor Navtex NX-500. . Una radiobaliza EPIRB de 406 MHz. . Un transpondendor de Radar de 9 GHz. . Un radar de alta resolución. . Receptor GPS con plotter LCD. . Giroscópica con interface para el piloto automático, repetidores y equipo de navegación. . Piloto automático. . Bitácora magistral con compás de respeto y alidadas para montar en el compás. . Ecosonda, gráfica y digital con pantalla LCD. . Un anemómetro con sensores en indicadores. . Un barómetro registrador y otro aneroide.
Para comunicaciones interiores se ha montado un equipo de telégrafo de órdenes dotado de un transmisor y dos receptores, un equipo de 4 teléfonos autogenerados repartidos entre puente, cabina de control y habilitación, y un sistema de altavoces de maniobra con 2 repetidores en cubierta principal y 1 en puente. Entre el equipo náutico se encuentran: un sextante, dos inclinómetros, un cronómetro con cuerda, un cronógrafo contador de bolsillo, seis relojes murales uno de ellos de bitácora de 180 mm situado en el puente, compás de puntas, transportador rectangular, regla graduada, megáfono de órdenes, campana y bocina de niebla, botiquín, señales y banderas de navegación, cartas de navegación (108), libros náuticos y de radio. 10. EQ UIPO DE REMOLQ UE.
El equipo de remolque está compuesto de los siguientes elementos: . Un gancho de remolque de 40 toneladas dispuesto en crujía sobreguía de rail semicircular, permitiendo un giro de 180º. Su rearme se maniobra localmente desde dos posiciones de la cubierta principal y a distancia desde el puente, siendo este mando hidráulico. . Una maquinilla de remolque de accionamiento hidráulico con una potencia al freno de 75 toneladas, diseñada para una capacidad de 150 m de estacha de 72 mm de diámetro. La maquinilla está accionada por un sistema hidráulico compuesto de grupo hidráulico (motores eléctricos-bombas), tubería hidráulica y accesorios y, finalmente, motores hidráulicos en la maquinilla. Se dispone asimismo de una bomba de emergencia de 17 kW para dicho sistema, accionada por uno de los grupos de emergencia a través de embrague manual. . Un cabrestante vertical de 7,5 CV de potencia, accionado eléctricamente. . Tambor de accionamiento manual para la estiba del cable/estacha de respeto. . Cables/estachas de remolque: para remolque de altura de 300 m/38 mm, de acero galvanizado, y para remolque de puerto de 150 m/55 toneladas,de polipropileno. . Estacha de remolque de 200 m/56 mm para el remolque de altura, provista de grilletes y patas de gallo de acero galvanizado.
ESTIMACIÓN DE LOS COSTOS
Éste cálculo se realizará en forma minuciosa para
obtener un estimación muy precisa de los costos de consumo, operación, materiales, etc. Costos de Acero:
Nota: Para los cálculos del peso del acero se añade un 10 % sobre el peso del acero facturado y 5% al acero neto de los perfiles. Peso del Acero = 245,6 ton Peso del acero facturado = Peso del acero
Peso del acero facturado = 270,6 ton.
El cálculo de los perfiles es un punto difícil de calcular debido a la escasa información con que se cuenta, según las recomendaciones hachas por profesores, se puede estimar como un 30% del peso del acero; con estos datos se tiene: Peso de los perfiles = 30 % peso del acero + 5% peso de los perfiles. Peso de los perfiles = 77,36 ton.
Como los porcentajes a utilizar en el cálculo del peso del planchaje y los perfiles dependen de la expe riencia del constructor, se optó por ocupar los valores más altos recomendados para así tener un margen de error positivo.
Cálcul o del c ost o del acer o y perfiles: Los valores comerciales de las planchas de acero del tipo CAP A 37- 24 E.S.; que son con las que se construirá la totalidad del buque es: CAP A 37- 24 E.S.: $2350 * Kg (pesos chilenos)
Costo acero = Peso total del acero Valor acero Costo acero =
Costo acero = $ 817.706.000
C ost os de c onsumo de soldadura, gases para c or t e, et c . :
Ahora que ya tenemos el costo del acero de nuestra embarcación, se calcularán los consumos de soldadura, gases de corte, etc., como un porcentaje del valor del acero que se estima en un 15%; se tiene:
Valor de los consumos = 0,1 5 Costo del acero total Valor de los consumos = 0,15 $ 817.706.000 Valor de los consumos = $ 122.655.900
Cálcul o de las H oras H ombre ( HH): El cálculo de horas hombre utilizadas en la construcción de la embarcación se hará de acuerdo a la siguiente subdivisión de etapas de construcción -
Cuadernas y mamparos (20% del acero total) : Doble fondo y costados ( 14% del acero total) : Planchaje del casco (40% del acero total) : Cubierta y escotillas (8% del acero total): Caseta y puente de gobierno ( 10% del acero total) : Amuras y defensas (5% del acero total): Mástiles, plumas, etc. (2% del acero total): Fundamentos y bases de equipos (1% del acero total):
200 HH x tonelada 200 HH x tonelada 200 HH x tonelada 300 HH x tonelada 320 HH x tonelada 300 HH x tonelada 350HH x tonelada 400 HH x tonelada
Cálculo :
1. Cuadernas y mamparos: -
Cuadernas y mamparos = Ton acero total · 0,2 ·200 (HH/t.)
Cuadernas y mamparos = 347,96 ton ·0,2 ·200 (HH/t.) Cuadernas y mamparos = 13918,4 HH
2. Doble fondo y costados: Doble fondo y costados= Ton acero total ·0,14 ·200 (HH/t.) Doble fondo y costados= 347,96 ton · 0,14 · 200 (HH/t.) Doble fondo y costados= 9742,88 HH
3. Planchaje del costado:
-
Planchaje del casco= Ton acero total · 0,40 ·200 (HH/t.)
Planchaje del casco= 347,96 ton ·0,40 · 200 (HH/t.) Planchaje del casco= 27836,8 HH
4. Cubierta y escotillas: -
Cubierta y escotillas= Ton acero total ·0,8 ·300 (HH/t.)
Cubierta y escotillas=347,96 ton ·0,08 ·300 (HH/t.) Cubierta y escotillas= 8351,04 HH
5. Caseta y puente de gobierno: -
Caseta y puente de gobierno= Ton acero total · 0,06 ·260 (HH/t.)
Caseta y puente de gobierno= 347,96 ton ·0,1 ·320 (HH/t.) Caseta y puente de gobierno= 11134,72 HH
6. Amuras y defensas: -
Amuras y defensas= Ton acero total · 0,05 ·280 (HH/t.)
Amuras y defensas=347,96 ton ·0,05 ·300 (HH/t.) Amuras y defensas= 5219,4 HH
7. Mástiles, plumas, etc.: -
Mástiles, plumas, etc.= Ton acero total·0,02 ·300 (HH/t.)
Mástiles, plumas, etc.= 347,96 ton ·0,02 ·350 (HH/t.) Mástiles, plumas, etc.= 2435,7 HH
8. Fundamentos y bases de equipos: -
Fundamentos y bases de equipos= Ton acero total · 0,01 ·320 (HH/t.)
Fundamentos y bases de equipos= 347,96 ton · 0,01 · 400 (HH/t.) Fundamentos y bases de equipos= 1391,8 HH
La suma de las HH que se ocuparán en el astillero es: Total de horas hombre = 80030,78 HH
Cálcul o del c ost o de las HH :
La tarifa salarial horaria media de $ 450.000 chileno mensual, por 48 horas trabajadas a la semana, ésta no es la que se le paga al obrero u operario, sino es en efecto, la cuenta total salarial del astillero mas los costos de beneficios auxiliares/regalías con cargo al astillero por empleo de personal, mas todos los gastos generales determinados en un cierto período. Horas trabajadas por mes = 48 hrs · 4 semanas = 192 hrs. Valor de la hora trabajada =
= $2343.
Costo del total de las HH trabajadas:
Costo HH = $2343 · 80030,78 HH Costo HH = $ 187.572.140,6 (pesos chilenos)
Cálcul o de l os c ost os de maquinaria, equi pos e inst alaci ones: A efectos de cálculo, el barco se dividirá en diez componentes diferentes. Todos los cálculos de estos componentes se hacen de acuerdo con la información entregada por fabricantes, maestranzas y astilleros. A continuación se entrega un cuadro con el costo en pesos chilenos de cada grupo considerado y el detalle de los componentes incluidos en éstos. Descripción de los grupos de costos :
- Maquinaria Principal y Auxiliar: Motor Principal , generadores, bombas. Incluyendo equipos instalados. $ 450.000.000 - Línea de Eje y Sistema de Gobierno: Línea de eje y sistema gobierno instalado. Incluye todas las partes. $250.000.000 - Equipos de Cubierta:
$ 200.000.00
- Instalación Eléctrica:
$ 35.500.000
- Trabajos Hidráulicos: Instalación hidráulica completa.
$25.000.000
- Equipos Navegación y Detección de la Pesca: Sonar, Ecosonda, Equipos de navegación y comunicación exigidos por la DGTM Y MM.
Considera la instalación.
$ 50.000.000
- Equipos de Seguridad:
$ 3.750.000
- Acomodaciones e Instalaciones Sanitarias: Cocinas, lavaplatos, Baños y circuito, elementos de cocina, etc.
$ 15.000.000
Sumatoria de los grupos de costos:
$ 1.029.250.000
C ost os diversos: Este costo incluye: Dibujos, copias, modelos, andamiajes, alumbrado provisional, lanzamiento, dique seco, viaje de pruebas, seguros, clasificación de planos, patentes, etc. Costos diversos = $60.000.000 (pesos chilenos)
C ost os Generales: Estos costos no son imputables directamente a los costos de m ateriales ni a la mano de obra, el valor es aproximadamente un 30% de las HH calculadas. Combustible, electricidad, agua, mantención de equipos, servicios asistenciales, porteros, vigilantes, control de tiempos. Etc. Costos generales = 0,3 · costo HH Costos generales = 0,3 · $ 187.572.140,6 Costos generales = $ 56.271.642,18
E st imación del c ost o t ot al del buque: Costo del acero total Valor de los consumos Costo HH Sumatoria de los grupos de costos Costos diversos Costos generales Estimación del costo total del Buque
Benefici o o ganancia:
$ 817.706.000 $ 122.655.900 $ 187.572.140,6 $ 1.029.250.000 $ 60.000.000 $ 56.271.642,18 $ 2.273.455.683
Éste
valor se calcula como un porcentaje del costo total de materiales, incluyendo los gastos generales. Para este buque utilizaremos una ganancia del 5%. Beneficio o ganancia = 0,05 · $ 2.273.455.683 Beneficio o ganancia = $ 113.672.784
P reci o de V ent a de la embarcación Éste es el
precio que se le presentará al armador, y corresponde a la suma de los costos y ganancias. Precio Venta = $ 2.273.455.683 + $ 113.672.784 Precio Venta = $ 2.387.128.467
CONTRATO DE CONSTRUCCION Remolcador de Bahía. En Valdivia, a 7 de julio de 2010, entre don ., chilena, cédula nacional de identidad número .., domiciliado en ., ; y la representante del Astillero Empremar don Esteban Ariel Rios Leal, chileno, de profesión Ingeniero Naval, cédula nacional de identidad número 16.781.627-4, domiciliado en Gneral. Lagos 1625, Valdivia, comuna de Valdivia de la región de Los Ríos, ambos mayores de edad, exponen el siguiente contrato de construcción:
El Astillero Rio Calle-Calle acepta construir, lanzar, completar y vender la embarcación solicitad, y el Armador don(a).. Acepta comprar el buque remolcador de bahía, con maquinaria y equipos, que se denominará, hasta que sea Bautizado, la construcción Nº 1, y el cual tendrá las siguientes características y dimensiones principales: 1º
-
Eslora total Eslora entre perpendiculares Manga Puntal
= = = =
29,3 m 27,1 m 10,36 m 5,5 m
La embarcación en proyecto tendrá una velocidad máxima de 11 nudos en condiciones de prueba y con mar calmo - La embarcación en condición de remolque a una velocidad de 4 kn tendrá una capacidad de tiro de 60 toneladas. - El material de construcción tanto para el casco como la superestructura es de acero naval. Conforme a las siguientes especificaciones técnicas firmadas, anexas al contrato. -
El constructor a cargo de la construcción obtendrá un certificado de clasificación por parte de la sociedad de clasificación utilizada para construir el remolcador de bahía, Germanischer lloyd. El valor de la clasificación se incluirá en el precio de venta de la nave al armador. 2º
El Armador tendrá derecho un inspector o representante de el armador al astillero dentro del periodo de construcción, durante las horas de trabajo, con motivo de inspeccionar la calidad de los materiales, equipos utilizados, calidad de las uniones de soldaduras y verificar que se cumplan las especificaciones al pie de la letra con motivo de generar una embarcación, de óptima calidad. 3º
Las visitas e inspecciones serán avisadas con anticipación de forma escrita por parte de Armador.
El barco tiene como fecha de entrega al armador, el 15 de enero de 2011, en caso de no cumplir al contrato, el astillero está obligado a cancelar las multas por los perjuicios que esto genere al armador. Una indemnización de perjuicios que de antemano las partes avalúan en el 1 por 500, por cada día hábil de retraso; (lo que significa que el total de construcción de la embarcación se dividirá por 500, y el valor que resulte deberá pagarse diariamente al armador) asimismo, si la confección de la nave no fuese hecha en los términos señalados en éste contrato, el Astillero, se obliga a devolver el total del dinero pagado, junto con los gastos en que haya incurrido don(a) 4º
El astillero queda exento de multas por las razones mencionadas en la clausula numero 5
Si a causa de una fuerza mayor, el buque no cumple con la fecha de entrega acordada en la clausula numero 4, no existirán multas que cancele el astillero hacia el armador y se abonará la extensión de un día hábil por cada día perdido. 5º
Fuerza mayor se entiende como demoras por incendio, tormenta, disputa laboral, accidente o cualquier causa que escapa del control absoluto del constructor. 6º El constructo asegurará la nave, durante el periodo de construcción contra cualquier riesgo.
Si fuese destruido por fuego o por otra causa, antes de la entrega entonces cesa el contrato y el constructor devolverá las cuotas canceladas sin interés. Si la nave es dañada por el fuego, colisión u otra forma antes de la entrega, el armador no tiene derecho a rehusar de aceptar la entrega, pero el constructor reparará los daños, tan rápidamente como sea posible según la sociedad clasificadora elegida para la construcción.
Si el Constructor falla de determinar la nave, conforme al contrato, el Armador tendrá el poder de entrar al Astillero, utilizar las instalaciones y todos los materiales provistos para terminar la nave. El costo involucrado se deducirá del precio de compra impago, si esta cantidad es suficiente para cubrir los gastos, la diferencia será abonada por el Constructor. 7º
La nave será considerada, desde el 1º pago hasta la entrega final, propiedad del Armador, sujeta solamente a los derechos del Constructor. 8º
Si el Armador falla en 14 días el pago de cualquier cuota, el total del precio restante queda inmediatamente en deuda más interés. 9°
