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7/27/2019 Diseo de camara de maquinas.pdf

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DISEO DE CMARA DEMQUINAS


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NDICE

1. INTRODUCCIN2. CONSIDERACIONES GENERALES3. LIMITACIONES EN EL DISEO

4. CONSIDERACIONES EN EL DISEO DE MQUINAS: ELEMENTOS DELAS CMARAS DE MQUINAS5. FASES DEL DISEO DE LA CMARA DE MQUINAS6. SISTEMAS DE MAQUINARIA PRINCIPAL UTILIZADOS7. NORMAS BSICAS A TENER EN CUENTA EN EL DISEO DE LAS

CMARAS DE MQUINAS7.1. Nmero de cmara de mquinas7.2. Formas en rea de cmara de mquinas. Perfiles7.3. Longitud de las cmaras de mquinas.7.4. Disposicin de espacios de las cmaras de mquinas: Situacin7.5. Disposicin de espacios de mquinas: Altura

7.6. Disposicin de espacios de mquinas: Centro de gravedad y peso.7.7. Tamao completo de los espacios de mquinas7.8. Volumen de espacios de mquinas7.9. Disposicin del combustible, del aceite lubricante y de otros lquidos.

8. MTODO PARA ESTIMAR LAS DIMENSIONES DE LA CMARA DEMQUINAS

8.1. Introduccin8.2. Croquis conceptual8.3. Plantillas recortadas a escala8.4. Sistema interactivo de grficos por ordenador8.5. Herramientas de diseo CAD 3D para el diseo de la cmara de

mquinas.8.6. Otros mtodos

9. DESARROLLO DEL DISEO Y CONSTRUCCIN DE LAS CMARAS DEMQUINAS

9.1. Fase de viabilidad o de diseo conceptual9.2. Fase de diseo preliminar9.3. Fase de diseo de contrato9.4. Fase de diseo de detalle y apoyo a la construccin

10.GUA PARA LA DISPOSICIN Y DISEO DE CMARAS DE MQUINASSEGN LA IMO MSC/CIR.834

11.CMARA DE MQUINAS: PROPULSIN12.CMARA DE MQUINAS: GENERACIN ELCTRICA13.CMARA DE MQUINAS: ESTRUCTURAS EN LA CMARA DE

MQUINAS, POLINES, TANQUES, PUNTALES, ETC.14.SERVICIO DE VENTILACIN Y EXTRACCIN EN ESPACIOS DE LA

CMARA DE MQUINAS15.CMARAS DE MQUINAS: EXHAUSTACIN16.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE COMBUSTIBLE

17.CMARA DE MQUINAS: ENGRASE Y SERVICIO DE LUBRICACIN18.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE AGUA SALADA


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19.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE AGUA DULCE20.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE VAPOR21.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE AIRE COMPRIMIDO22.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE HABILITACIN23.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE CARGA

24.CMARA DE MQUINAS: SERVICIOS ELCTRICOS Y ELECTRNICOS25.CMARA DE MQUINAS: SERVICIOS ECOLGICOS26.CMARA DE MQUINAS: SERVICIO DE VIGILANCIA Y CONTROL27.CMARA DE MQUINAS: AISLAMIENTOS TRMICOS, ACSTICOS Y

ANTIVIBRATORIOS.28.CMARA DE MQUINAS: TECLES Y CUBIERTAS INTERMEDIAS29.ESCOTILLAS Y REGISTROS EN LA CMARA DE MQUINAS30.OTROS EQUIPOS Y ELEMENTOS EN LA CMARA DE MQUINAS31.OTROS ESPACIOS EN LA CMARA DE MQUINAS32.RUTAS DE DESMONTAGE Y MONTAJE.33.CMARA DE MQUINAS: DISPOSICIN DE PLANTAS PROPULSORAS

34.CMARA DE MQUINAS: ESTRATEGIA CONSTRUCTIVA35.CMARAS DE MQUINAS EN DIFERENTES TIPOS DE BUQUES:

35.1. En buques de guerra35.2. En buques mercantes35.3. En yates y embarcaciones de recreo35.4. En buques no convencionales

36.BIBLIOGRAFA


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DISEO DE CMARA DE MQUINAS

Volumen cmara de mquinas est en funcin de las plantas propulsoras, las mquinasauxiliares y otros espacios.

El Diseo de una C.M es iterativo, buscando la mxima compatibilidad, y en ciertoscasos la eleccin de un elemento podr obligarnos a reconsiderar elecciones hechasanteriormente.

En el diseo de una cmara de mquinas se busca que se consiga la mximacompatibilidad entre:

1. El cumplimiento de los requisitos2. Los equipos, los sistemas asociados y sus controles3. Su seguridad

4. El mantenimiento5. Los componentes estructurales en el interior de un volumen mnimo de lacmara de mquinas.

El diseo, desde el comienzo del proyecto hasta la construccin, de la C.M. requiere de:

1. Criterio de experiencia2. Criterio tcnico

CONSIDERACIONES GENERALES

Anteproyecto:

1. velocidad2. rendimiento propulsivo3. clase de servicio4. margen de seguridad5. nmero de hlices y tamao mximo

El anteproyecto nos da una idea de la potencia total a instalar: poner un GrupoPropulsor (GP) o varios GP.

El volumen de los tanques para almacenar combustible suelen ubicar en:

1. El doble fondo2. El doble casco3. Los tanques laterales junto al trancanil4. Tanques profundos o verticales5. Tanques de servicio diario.

Volumen tanques para las mquinas de la CM:

1. volumen de tanques profundos2. volumen de tanques de CM


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3. volumen de tanques del guardacalor de CM

Volumen de tanque para mquinas de la CM volumen de tanque necesario = volumena ubicar en bodegas y otros espacios

Habr que tener en cuenta que el c.d.g. debe estar lo ms bajo posible y en el planodiametral, equilibrando lateralmente los pesos. Si el resultado es satisfactorio, puedenya fijarse en principio:

1. la situacin y tamao de la CM, tanques y GC2. los mamparos estancos q limitan la CM

Resumen de elementos en C.M segn los casos y/ buques y requisitos:1. Maquinaria propulsora2. Grupos electrgenos

3. Cuadros elctricos4. Bombas y otros equipos para servicio de casco y mquinas5. Tuberas principales de gran volumen y resto de tuberas.6. Espacios para puestos de mando y control7. Central de comunicaciones8. Paoles para la estiba de respetos9. Taller de mquinas10.Pasillos y espacios de trnsitos: tecles, entradas, ascensores,11.Espacios de trabajo: puentes gra, polipastos,12.Aislamientos13.Conductos14.Alumbrado

Tambin se suele prever:1. Espacio para todos los elementos2. Posibilidad de manejo de los elementos3. Posibilidad de separacin de los elementos4. Posibilidad de mantenimiento de los elementos

Estudiar tambin:

1. ventilacin2. iluminacin3. servicio de contraincendios4. otros servicios

Se disear la CM adaptndola a nuestros requisitos y siguiendo desde el principio lasreglas de una SSCC. Si hubiera que cambiar de SS.CC la adaptacin no seraexcesivamente complicada dado que en el diseo de CM no hay grandes diferenciasentre SS.CC. Disearemos la CM que se adapte a nuestros requerimientos conelementos de serie, existentes en el mercado para poder decidir sobre la solucin ptimade su seleccin y/ optimizacin.


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El diseador de la cmara de mquinas, deber estudiar en algunos casos, los espaciosde fuera la C.M:

1. Tneles de las lneas de ejes.2. Compartimiento de bombas u otros medios de carga

3. Compartimiento de grupos electrgenos4. Local del servo5. Etc.

LIMITADORES DE DISEOEn el diseo de la cmara de mquinas habr unas limitaciones en cuanto a laslimitaciones de:

1. Peso2. Espacio3. Costes

4. Industriales5. Consideraciones de experiencia

6. Disponibilidad, fiabilidad ymantenimiento

7. Nivel de ruido

8. Nivel de vibraciones9. Nmero de tripulantes10.Adiestramiento de la tripulacin

1. Limitaciones de peso:Consideraremos para el diseo de la CM el peso y su c.d.g.

1. maquinaria (potencia requerida y tipo de maquinaria)2. equipos3. servicios4. aislamientos5. refuerzos estructurales6. cuadros elctricos7. otros

1.1. Desplazamiento:1. buques mercantes:

++++++=

+++=

+=

PROVPASAJLIQDAACFC

MARGOMSPR

PR

WWWWWWDWTDWT

WWWWW

DWTW

/

2. buques de guerra:

=

++=

toequipamienysensoresarmamento,depesoP

PPR

WWDWTW

1.2. Principales factores del peso de la maquinaria:1. tipo de unidad de propulsin2. tipo de motor principal3. rpm del motor propulsor y unidad de propulsin4. potencia propulsora


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1.3. Peso de la maquinara auxiliar:

1. Grupos generadores (GG)2. compresores3. calderas

4. intercambiadores de calor5. purificadoras

6. bombas7. tuberas8. servicios (principales y auxiliar.)

9. talleres10.paoles

2. Limitadores de espacio:Considerar las operaciones, controles y mantenimiento. Espacios a considerar:

1. Maquinaria propulsora principaly auxiliar

2. equipos3. servicios4. aislamientos

5. cuadro elctrico

6. refuerzos estructurales7. montaje y desmontaje8. sala de control9. mantenimiento10.taller

11. otros

La situacin de los espacios de CM sern en el extremo de popa menos los buquesnucleares que, por una razn de distribucin de peso, se colocar el reactor en medio.

2.1. Determinar la altura de un equipo, dependiendo de:1. su poln2. inclinacin de su eje3. bridas de unin4. control, operacin y mantenimiento (COM)5. c.d.g.6. etc.

2.2. Situacin de los mamparos en la C.MLos mamparos estancos transversales de la C.M, o de la cmara de generadores o decalderas se debern situar tras estudiar adems de otros factores:

1. Conductos de exhaustacin2. Conductos de ventilacin3. Refuerzos4. Cableado elctrico

5. Aislamientos6. Servicios7. Maquinaria principal y equipo8. Etc.

Y se debern tener en cuenta en los compartimientos superiores y sucesivos quecomprendan las correspondientes rutas.

3. Limitadores por coste:1. coste de adquisicin de mquinas, equipos y materiales2. coste de mantenimiento

3. coste de ciclo de vida4. coste de apoyo logstico


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4. Limitadores de la propia industria:1. suministro2. asistencia tcnica3. mantenimiento4. volumen de importacin

5. polticas6. etc.

5. Limitadores por considerar la experiencia:En la eleccin del tipo de propulsin y de maquinaria auxiliar, en la primera fase delproyecto, as como en el diseo de la C.M, no nos hemos de limitar al tipo tradicional,siendo necesario innovar tratando de buscar: mayor eficacia y menor coste.

6. Limitaciones por Disponibilidad, Fiabilidad y Mantenimiento:Objetivos del proyectista: Disponibilidad y Fiabilidad durante el 100% de la vidaoperativa

Fiabilidad y Mantenimiento:Es necesario anlisis y:

1. definir parmetros de fiabilidad (F) y mantenibilidad (M) de equipos2. fijarles concretos a cada uno3. realizar pruebas y anlisis en fbricas de los componentes que demuestren

tendencia a conseguir valores especificados de F y M4. comprobar que en la realidad se cumple esas previsiones

El procedimiento analtico para obtener los valores de F y M se basa en elaboracin deModelos Matemticos que tienen en cuenta la periodicidad del fallo y el tiemponecesario para reparar el equipo o sistema (MTBF, MTTR)

Disponibilidad:( )

( ) MTTRRSMTBF

RSMTBFD

+=

La disponibilidad se relaciona con la mantenibilidad y la fiabilidad.

7. Limitadores por nivel de ruido:Segn tipo de buque y zonas del mismo, se limitar el nivel de ruido mx. Los nivelesde ruidos estarn basados en la resolucin A.468 (XII) de la OMI, cdigo de niveles deruido a bordo de los buques.

7.1. Medidas Adicionales para la reduccin del nivel de ruido en motores diesel

8. Limitadores de vibracin:En funcin de tablas donde se reflejan los rangos de funcionamiento de diferenteselementos.


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9. Limitaciones por el nmero y nivel de adiestramiento de la dotacin y del apoyoen tierraNmero mnimo del personal a bordo, cada uno con una formacin tcnica para lostrabajos propios del buque, la misin, la navegacin y las acciones de mantenimientoprevistas en el plan.

Limitadores del medio:1. Temperatura2. humedad3. calado4. viento

5. estado de mar6. corrientes7. etc.

Limitaciones impuestas por el armador

Limitaciones tcnicas:1. materiales de la estructura, equipos y servicios

2. potencia disponible en el mercado3. rendimiento de la maquinaria4. etc.

Limitaciones por ser buque de guerra:1. compatibilidad electromagntica2. vulnerabilidad3. firma acstica4. firma infrarroja5. etc.

Detectabilidad:La detectabilidad se compone de tres firmas:

1. Firma de radar2. Firma infrarroja3. Firma de acstica submarina4. Firma magntica5. Otras firmas

1. La firma de radarLos factores determinantes en la firma de radar:

1. Tamao y geometra del buque2. Direccin y incidencia del haz (orientacin del objeto)3. Naturaleza de las superficies visibles al radar


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4. Polarizacin y frecuencia del radar

Las medidas reductoras a la firma de radar son:1. Orientar los planos principales en las direcciones de sacrificio2. Inclinar los mamparos y costados

3. Dar continuidad entre costados y superestructuras4. Ocultar equipos de fondeo y amarre5. Evitar mstiles de alosa6. Evitar diedros y triedros7. Amuradas en vez de candeleros8. Apantallar los polines sobre cubierta9. Diseo adecuado de escobenes10.Cristales especiales en el puente11.Empleo de pinturas absorbentes en ciertas zonas

2. Firma infrarroja

La firma infrarroja se puede reducir:

1. Instalando un sistema de reductor-difusor para la exhaustacin del motorprincipal o de la turbina de gas y de los generadores diesel.

2. Un sistema de lavado para reducir la temperatura del casco3. Buena ventilacin de los espacios calientes4. Evitar la incidencia de gases de exhaustacin sobre las superficies de la

superestructura.5. Colocacin de aislantes trmicos.

3. Firma acstica submarinaLos objetivos del ruido radiado submarino se definen a diversas velocidades ycoincidiendo con operaciones antisubmarinas.

Para cada velocidad se definen dos objetivos en funcin de la frecuencia:

Nivel mximo permisible en bandas de octava Nivel y nmero mximo permisible de tonos puros

Estos objetivos se presentan como niveles espectrales medios de presin sonoraequivalente en el agua (en dB referidos a un micropascal, a un metro)

Variaciones de presin en el agua tienen una relacin compleja con la vibracin en lospolines del buque.Para equipos grandes y montados rgidamente, esta relacin se presenta por una funcinde transferencia:

)(log20log20naceleracideNivel

aguaelensonoraPresin

00

dBa

a

P

PFT ==

La transmisin sonora submarina se reduce con la incorporacin de montajes flexiblesentre el equipo y su poln y en todas las otras vas de transmisin.


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La reduccin es la prdida de insersin:

)(log20 dBP

PPI

rgida

flexible=

Para otros equipos con montajes flexibles: ObjetivoNivel)( PINIVEL rgidoa

Los objetivos de la firma acstica submarina se orientan a conseguir dos objetivosclaros, que son, mejorar el funcionamiento del sonar (baja ruido propio) y reducir ladetectabilidad del buque (baja firma acstica).

Mejorar el funcionamiento del sonar, se consigue:

1. Mejorando el ruido estructural que llega al domo del sonar, mediante elaislamiento de las fuentes de ruido.

2. Minimizar el ruido hidrodinmico generado en el domo del sonar y alrededor dela carena, mediante un cuidadoso diseo de formas del domo, un buen aislado deproa-carena, etc.

3. Minimizar el ruido radiado que llega al transductor del sonar por popa.

Firma magntica

Materiales magnticos duros: Campos ferromagnticos permanentesMateriales magnticos suaves: Campos ferromagnticos inducidosMquinas elctricas: Campos dispersosCircuitos conductores: Campos de Foacult

Medidas reductoras:Magnetismo permanente: Demperming y DegaussingMagnetismo reducido: DegaussingCampos dispersos: Medidas de diseoCampos de Foacult: Medidas de diseo y Degaussing


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Otras firmasFirma de presinFirma electrosttica originada por la corrosinFirma magntica originada por la corrosinFirma electromagntica de baja frecuencia

Firma visual

En cuanto a la firma visual se debe tener en cuenta la reflectividad de la luz ambiente(difusa).

Reduccin de la detectabilidad del buqueLa reduccin de la detectabilidad del buque se consigue:

1. Minimizando la contribucin de la maquinaria ruidosa instalada en el buque.2. Minimizando la contribucin de la hlice.

La vulnerabilidadLa vulnerabilidad es el grado de deterioro despus de recibir un ataque. Los objetivosson:

1. La resistencia al choque-impacto.2. Redundancia y separacin de los sistemas.3. Resistencia estructura a explosiones de misiles en el interior.4. Proteccin NBQ.

5. Seguridad interior para el control de las averas.


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La proteccin NBQ consiste en:1. Una presurizacin del interior del buque e incorporacin de diversas zonas de

defensa NBQ que coinciden con los de fuego.2. Sistemas de ventilacin y A/A del exterior3. Cada zona estar equipada con un sistema de filtrado NBQ.

4. Sistemas de lavado de las superficies exteriores con agua salada despus de unataque.5. Incorporacin de estaciones de descontaminacin.

RedundanciaLa redundancia aumenta la vulnerabilidad con los choques, impactos de msiles, etc.

1. Los sistemas de propulsin dispuestos en diversos compartimientos paragarantizar la propulsin en caso de inundacin o prdida de alguna cmara.

2. Dos lneas de ejes.3. Instalacin de Bow Thruster de proa, para la maniobrabilidad y para mantener

movilidad limitada despus de verse afectada la propulsin principal4. Instalacin de dos cmaras de control de plataformas y dos CICs5. Definicin de varias cmaras de fuego y seguridad interior.6. Dos zonas autnomas, cada una con capacidad de generacin de energa.7. Diesel generadores y cuadros principales separados por dos o tres

compartimientos estancos al agua y una zona de control de averas dotada demamparos resistentes al blast y fragmentos.

8. Cuadros elctricos principales dispuestos en cubierta, con seguridad interior einterconectados en configuracin de anillo.

9. Red elctrica de accidentes instalada para uso de emergencia.10.Sistema de contraincendios de agua salada alimentado por varias bombas,

dispuestas en diferentes zonas de control de averas y alguna no accionada noelctricamente.

11.Sistemas vitales como el servicio de contraincendios y agua refrigerada, enconfiguracin de anillo.

12.Plantas de agua refrigerante separadas y redundantes.13.Dos bloques separados de superestructuras.14.Uso de criterios exigentes de estabilidad despus de averas.15.Sistemas vitales en configuracin de anillo.

VULNERABILIDAD: CHOQUE

El choque es la capacidad de supervivencia de un buque de guerra (tripulacin,estructuras, equipos y/o sistemas) frente a fenmenos derivados de explosin submarinasin contacto directo

CONSIDERACIONES EN EL DISEO DE LA CMARA DE MQUINAS

Funciones principales:1. El gobierno del buque2. La seguridad del buque3. El aprovisionamiento4. La maniobra


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Componentes principales:1. Calefaccin, ventilacin y

AA.CC2. Sistema de agua salada y de

agua dulce.

3. Almacenamiento ymanipulacin decombustibleustibles ylubricantes

4. Sistema de exhaustacin degases

5. Sistema de gobierno y maniobra6. Sistema de abastecimiento7. Sistemas mecnicos de

maniobra en cubierta

8. Sistemas de extincin deincendios9. Sistemas especiales10.Maquinaria auxiliar y sistemas

de tuberas.

Propulsin:El rendimiento de los sistemas de propulsin por Combustibleustin Interna es mayorque los sistemas Caldera Turbina.Los motores de combustibleustin interna de ciclo Otto son utilizados en embarcaciones

de velocidad o deportivas.Nos vamos a centrar en MOTORES ALTERNATIVOS DE COMBUSTIN INTERNADE CICLO DIESEL.

Generacin elctrica:Su funcin es generar energa elctrica para alimentar a todas los componenteselctricos del buque (Grupos Diesel-Alternadores con/sin aprovechamiento de lasenergas residuales del motor principal).

Abastece a:1. Propulsin y servicios2. Maquinaria auxiliar3. Maquinaria de cubierta4. Comunicacin, navegacin y control5. Sistemas de combustibles

Componentes principales:1. Generadores de emergencia2. Bateras3. Equipos de conversin de potencia4. Iluminacin

5. Cuadros y paneles de distribucin6. Sistemas auxiliares de los generadores7. Generadores elctricos principales.

Servicios de vapor:El fluido a utilizar para transmitir el calor es el Vapor Saturado de Agua y se producecon calderas de mechero o de gases de escape(estos puedes ser de T muy altas) o mixta.

Servicio de agua de mar:


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cascodelsevico

etclastredeservicio

sanitariosservicio

cciidecervicio

baldeodeservicio

frafuente

MardelFunciones

Servicio de agua dulce:Es necesario Capacidad y Autonoma de A/D, esto es o bien almacenada en su totalidaden el buque o una parte almacenada y la otra destilada del A/S ms su correspondientetratamiento.

Servicios de arranque:1. pesqueros: acumular energa (E) en muelles q luego lanzan el motor.

2. 400300< BHP: motor elctrico pero con excepciones.3. 400300> BHP: por aire comprimido, hay excepciones.

Sistemas de ventilacin y extraccin:Se aporta aire a la CM y se la refrigera.La ventilacin y la extraccin deben ser equilibrada.

Servicio de combustibleustible: Suministrado desde:

1. puerto

2. terminales3. otros buques

Distribucin y almacenamiento entanques

Trasiego de los tanques a los deservicio diario

Tratamiento:1. combustibleustible de buena

calidad: filtracin ypresurizacin

2. combustibleustibles residuales:decantacin, calentamiento, etc.

En el caso de usar heavy fuel, se situar un tanque de Diesel de pequeo dimetro paraarrancar el motor.

Engrases y servicio de lubricacin:Mantener dentro de los lmites razonables el rendimiento mecnico y los desgastes.

Aceite:1. de periodo de vida determinado2. limpieza y regeneracin3. consumidos durante su uso

Servicios de habilitacin:Hacer habitable el buque y contribuir a la operatividad del buque.En parte tienen su origen en la CM:

1. servicio de refrigeracin a la Gambuzas

2. ventilacin3. A/A y calefaccin


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4. servicio de agua caliente y fra5. servicio elctrico6. servicio de combustible para cocinas7. etc.

Servicios de carga:Son los servicios q pueden ser utilizados por la carga a transportar.En los buques que transportan cargas lquidas o gaseosas inflamables, los servicios decarga se disponen fuera de la CM.

Servicios ecolgicos:

1. sistema de tratamiento de aguas residuales sanitarias2. sistema de evacuacin de sentinas3. separadores de lodos4. incineradoras de residuos slidos

5. etc.

Sistemas de control:Alto coste de personal especializado con tal de minimizar el nmero de tripulacincompatible con la seguridad (Cmara de Control en la CM).

Puede ser Cmara de Mquinas Desatendida que se controla desde el puente degobierno.

Mando y vigilancia:

1. funciones principales:a. recepcin de informacin

del exteriorb. transmisin de

informacin al exteriorc. distribucin de

informacin en el buqued. obtencin y elaboracin

de datos para navegaciny control de las armas

2. componentes principales:a. equipos de navegacinb. comunicaciones exterior

e interioresc. direccin de tiros de

armasd. contramedidase. sistemas de radarf. sistema de sonarg. mando y control

Armamento:1. Funciones principales:

a. Proporcionar capacidadde defensa y ataque

b. Manejo yalmacenamiento demuniciones

2. Componentes principales:a. Manejo y estiba de

municin de can

b. Lanzadores de misiles ycohetes

c. Manejo y estiba demisiles y cohetes

d. Dispositivos de largadode minas

e. Manejo y estiba de minasf. Manejo y estiba de

torpedosg. Caonesh. Armas ligeras, municin

y estibai. Municin para aeronaves


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j. Tubos lanzatorpedos

FASES DEL PROYECTO

1. estudio de viabilidad o diseo conceptual

2. diseo preliminar3. diseo de contrato4. diseo detallado y construccin del buque

El siguiente esquema es la espiral del diseo de Evans:


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Para la fase de definicin del buque de guerra relacionar, objetivos, resultados yrequerimientos.

Diferentes partes del plan de gestin de la ingeniera de un buque de guerra


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Principales sistemas actuales de propulsin elctrica en buques incluyendo susposibles variantes

SISTEMAS DE MAQUINARIA PRINCIPALSe suele usar una planta de vapor para ms de 60.000 kW

Motores de combustin interna o turbina de gas hasta los 60.000 kW.Propulsin elctrica hasta los 40.000kWEleccin:

1. limitaciones de potencia2. limitaciones o de diseo3. consumo combinado.

LAS NORMAS BSICAS A TENER EN CUENTA EN EL DISEO DE LA CM:

1. La instalacin de equipos y maquinaria se har de modo que su rendimientooperativo sea el mximo y resulte fcil su mantenimiento y desmontaje.

2. Los equipos, maquinaria, etc. se situarn de modo que hagan posible el montajeo desmontaje de las piezas sin inferir con las estructuras o con el resto de lamaquinaria base.

3. El proyecto de la maquinaria, equipos y otros, se har de modo que sufuncionamiento continuado no resulte afectado si se inundan las distintas zonasde la cmara, como las sentinas, etc.

4. Toda la maquinaria rotativa se instalar con su eje rotativo lo ms horizontal y loms paralelo al eje diametral del buque, a menos de que la maquinaria se hayadiseado para su funcionamiento vertical.

5. El primer elemento a ubicar en la cmara de mquinas ser el motor incluyendola lnea de ejes y su reductor.

6. Se deber atender al desmontaje del eje de cola.

7. Los grupos generadores se situaran, si el tamao lo permite, en la primeraplataforma. En caso contrario se situaran en el doble fondo. Siempre prximos allocal de control.

8. Las bombas que aspiran del mar a tanques bajos se deben situar prximos a laszonas ms bajas de las mquinas para evitar problemas de cebado.

9. En general, los talleres se situaran en plataformas altas.

10.Las cmaras de bombas se ubicaran en zonas prximas a la carga eindependientes de la cmara de mquinas principales.

Nmero de CM: Por tipo de caldera y combustible.

1. no se requiere separacin entre CM y cmara de calderas (CC) si la caldera es detiroHowden y combustible lquidos.


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Por tipo de buque;1. mercantes: 1CM2. pasaje: 1CMPrincipales + 1CC + 1CAuxiliar3. guerra: varias CM

Formas en rea de CM:

Definicin de las formas de popa:1. dar cabida a la hlice con una inmersin adecuada

2. huelgos mnimos3. minimizar la resistencia con el diseo de la lneas de agua4. popa de estampa5. separacin de la estructura6. influye en el rendimiento propulsivo

Curvas de reas seccionales:

, segn buque, [ ] PPBBCC LCCL +=2914607,1658


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Formas de popa y en rea de CM:Las formas de popa deben dar cabida a las hlices con una inmersin adecuada y conunos huelgos mnimos entre hlices, codaste y timn.

El diseo del final de las lneas de agua de manera que se minimice la separacin y por

lo tanto la resistencia. Afectan de modo significativo a la hidrodinmica del buque.

Influencia del propulsor:1. La zona de popa debe dar cabida al propulsor2. Situacin generalmente ms adversa: llegada al puerto con un 10% de consumo3. En general, el proa. debe estar inmerso al menos por debajo de 1/10 se su

dimetro desde el punto ms alto.4. vibraciones, inducidas por la frecuencia propia de vibracin de la hlice

Diseo de la flotacin:Debe ser recta o ligeramente convexa (ngulo de salida de la flotacin en popa < 20).

Bobadilla del codaste: para reducir el cabeceo.

Diseo de las cuadernas:1. deben permitir una buena estabilidad reflujo y configuracin de estela2. no son recomendables las popas en U, generan torbellinos3. las popas en V generan mala configuracin de estela4. para bajas velocidades, cuadernas en forma de U5. a altas velocidades, en V6. las ms adecuadas son las mixtas, U-V. En U en zonas verticalmente ms

prximas al propulsor y en V en las ms retiradas.7. dos hlices: formas en V muy pronunciadas

El bulbo de popa:Son necesarios en buques: monohlice, llenos y relativamente rpidos Desventajas:

1. aumenta t2. disminuye H 3. aumento de la resistencia formas

Ventajas:1. Mejora el flujo de la hlice y de su regularidad en el rendimiento rotativo

relativo de la hlice as como el de la hlice asociada a la carena.2. Retrasa el desprendimiento de la capa lmite compensado el aumento de laresistencia.

3. Menor riesgo de cavitacin y vibraciones.4. El diseo del bulbo para unas formas determinadas es muy sensible a: Pequeas variaciones en ese semingulos de salida de lneas de agua. Formas de secciones extremas o en el contorno del codaste.

Estampa de popa:La estampa de popa mejora la resistencia al avance por la reduccin de la resistencia porformacin de olas debido a la interaccin de trenes de olas generados en popa y proa.

Adems es constructivamente ms sencilla frente a otras construcciones como popa decrucero, pero son menos marineras. Permitir la operacin de la estructura de manera que


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se puedan disponer los elementos de soporte de hlice y timn, de forma constructivaeconmica. Gran influencia en el rendimiento propulsivo.

Parmetro importante es la inmersin:1. Fn < 0,3 el espejo comienza en la flotacin

2. Fn 0,3 espejo ligeramente sumergido3. Fn 0,5 inmersin del 10/15% T4. Fn > 0,5 inmersin del 15/20% T

Longitud de la CM:Longitud necesaria para instalar todos los elementos y depende de la maquinariapropulsora. Si es necesario mayor longitud:

1. modificar situacin de uno de los mamparos extremos2. hacer un nicho en el mamparo de popa3. modificar el mamparo de proa

Para buques de pasaje y guerra se dimensiona la longitud de CM considerando, entreotras, las razones de seguridad.Nmero de mamparos transversales (estancos hasta la cubierta de francobordo) =f(requisitos armador, reglas SSCC, requisitos de subdivisin)De modo preliminar se puede establecer la eslora de CM (Lcm) como:


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SITUACIN DE LA CMARA DE MQUINASLa cmara de mquinas cuanto ms a popa est:

1. Una lnea de ejes ms corta, esto supone menor coste, menor peso y menorvolumen de las bodegas perdido por el tnel de ejes.

2. Asiento de popa mayor en rosca.

3. Menor manga en la popa de la cmara de mquinas4. Mayor altura del centro de gravedad.5. Se simplifica el diseo.6. Se reducen interferencias con la manipulacin de la carga.7. Se debe lastrar el buque cuando no lleva carga para compensar la posicin en el

extremo de popa de la cmara de mquinas y mantener un trimado ptimo parala navegacin.

8. Se requieren unas formas de popa llenas.

En el centro del buque:Una cmara de mquinas situada en el centro del buque, no produce problemas de

trimado y tiene una distribucin longitudinal de pesos ms homognea. Pero tiene ladesventaja de tener unos ejes de mayor longitud ocupando espacio til o espacio para lacarga.

ALTURA DE LA CMARA DE MQUINASLa altura de la cmara de mquinas, se defines por:

1. Inclinacin y altura de la lnea de ejes.2. Unin de la lnea de ejes a la maquinaria propulsora.3. Elementos de la maquinaria propulsora por debajo de la lnea de ejes.4. Tanques de doble fondo.5. Tipo de maquinaria propulsora

EL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA CMARA DE MQUINASEl centro de gravedad:

1. El centro de gravedad del buque se fija en gran parte por la altura e inclinacinde la lnea de ejes y por el tipo de maquinaria propulsora.

2. El centro de gravedad debe ser lo ms bajo posible y en el plano diametralequilibrando los pesos laterales.

Se puede variar el c.d.g.:1. Modificando la colocacin de los auxiliares.2. Variando la distribucin de los tanques de combustible.3. Variando las calidades de materiales de las lneas de ejes convencionales.

PESOPara estimar el peso de la maquinaria propulsora en fases iniciales del proyecto, se sueleutilizar frmulas empricas.

En etapas ms avanzadas del proyecto del buque, el peso de la maquinaria se realiza porsuma directa de cada una de las partidas.

dem en el caso de los pesos de los equipos.


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Margen:El propsito de ste es asegurar la consecucin del peso muerto requerido, en el caso deque haya habido una infraestimacin del peso en rosca (2%PR o calculndolo).

Peso muerto:

1. combustible para los motores principales y auxiliares2. A/D para cualquier propsito3. cualquier tipo de elementos almacenados4. contenido de tanques diversos5. tripulacin y pertrechos6. pasajeros y equipajes7. agua en piscinas8. etc.

El PM que se debe utilizar para determinar el , debe ser el mximo que puede darse enun momento del servicio del buque.

TAMAO COMPLETO DE LOS ESPACIOS DE MQUINASRestricciones de espacio por causas econmicas con espacio razonablemente posible yde modo que la tripulacin tenga espacio para servicio, mantenimiento y reparacin.Espacios para subministro de aire y su descarga en la cmara de mquinas y losconductos de los gases de escape.Distribucin de los servicios de hotel entre la cmara de mquinas y los alojamientos.Escaleras, escalas y pisos para acceder a la cmara de mquinas y dentro de ellos.Engine Casing: gran espacio verticalEngine Casing Piramidal: el nmero y tamaos de los sistemas va disminuyendo enniveles ms altos.

1. determinar dimensiones de los compartimentos2. valorar los requerimientos de los mismos compartimentos y su tamao total

resultante3. recurrir a base de datos de envolventes standards4. asignar la localizacin de las envolventes

Uno de los principales objetivos cuando se determinan las localizaciones es el deminimizar las conexiones entre las funciones

5. recurrir a la base de datos para las conexiones6. ajustes de los compartimentos

Se debe reducir el tamao en lo posible ya que las medidas standards son ms grandes

de lo necesario.DISTRIBUCIN DE ESPACIOS. TANQUES DE CONSUMO

Tanque almacn de combustible de MMPP:1. En dobles fondos lo ms cerca posible del MMPP2. En zonas prxima a la seccin maestra

Tanque almacn de combustible de MMAA:En el doble fondo de CM

Tanque de sedimentacin y SD:1. su capacidad se calcula a partir del consumo especfico del motor (24h).


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2. la capacidad de los tanques de sedimentacin de fuel-oil son prcticamente q losde SD.

3. los tanque de SD de MMAA y calderas se definen de modo anlogo.

Tanque de derrame, reboses y lodos:

En los dobles fondos de la CM.

Tanque de aceite:Tanque de servicio: inmediatamente debajo del motor.Tanque de almacn: sobre el nivel del motor.Se intercambian para facilitar la limpieza y pueden ser no estructurales.

Tanque de A/D:Coexisten:

1. A/D de refrigeracin. 2 a 5 la capacidad del circuito.2. Agua de alimentacin a calderas. 2 a 3 veces la capacidad de la caldera.

3. Agua para servicios sanitarios. 125 a 200 litros por persona da.Tanques estructurales, situados en niveles altos y cerca de donde tienen q subministra elagua.

Tanque de lastre:1. se definen en funcin de las necesidades de calado y trimado del buque.2. se usarn para tal fin aquellos espacios que no se usan para otros fines.3. no se permite el uso mixto de cob-lastre o carga lquida-lastre.

MTODOS PARA ESTIMAR LAS DIMENSIONES DE LAS CMA tener en cuenta: la interseccin de los ejes de hlices con el mamparo de popa de lafutura CM principal.Los mtodos para hacer la disposicin general de equipos, tuberas, etc. de CMprincipales y auxiliar depende de los grandes volmenes de:

1. conductos de admisin y exhautacin de mquinas2. conductos de ventilacin3. volmenes de accesos y troncos de escape para personas

Croquis conceptuales:En la 1 fase de viabilidad, permiten:

1. aproxima rpida a dimensiones generales de CM2. establecer orden en que se prefieren situar la CM principales y auxiliar

Acciones:1. preparar esquemas bsicos con equipos principales incorporados y estimando el

espacio requerido para el resto.2. si disponemos de proyectos muy similares:

a. mayor nivel de avanceb. posibilidad de incorporar ms elementos

En la 2 fase del proyecto se establecer la localizacin definitiva de CM.

Plantillas recortadas a escala:Acciones:


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1. recortar plantillas a escala (1:50) de equipos principales + espacio paramantenimiento.

2. las plantillas se sitan sobre esquema obtenido por el mtodo croquisconceptual para confirmar o modificar.

Sistema Iterativo de Grficas por Ordenador: (aportacin del sistema CAD paraordenador)

Resumen de Etapas Principales para diseo de disposicin de maquinaria usandosistema CAD:

1. Tener actualizada la biblioteca de componentes2. Desarrollar la lista de equipos para cada espacio de la maquinaria principal y

auxiliar3. Introducir en el programa el plano de formas del casco y los planos estructurales

con elementos que afecten a la situacin de la maquinaria.4. Determinar la situacin de grandes conductos de admisin y exhaustacin.

5. Reservar volmenes estimados para otros grandes componentes.6. Establecer las dimensiones de la cmara de mquinas.7. Localizar espacios en disposiciones generales para asegurar la separacin

requerida de plantas propulsoras (buques de guerra), generadores, equiposvitales y sistema de control para supervivencia, etc.

8. dimensionar espacios de maquinaria auxiliar9. desarrollar espacios de maquinaria con mayor detalle para verificar y corregir el

W de la fase anterior.10.establecer diseo base de disposicin de maquinaria.11.establecer situacin de hlices y desarrollar plano de compartimiento y accesos.12.desarrollar disposicin de:

a. maquinaria principal.b. Lnea de ejes.c. Maquinaria auxiliar de mayor peso y empacho para optimizar la

situacin y longitud de tuberas y cableado.13.Dibujar rutas de grandes conductos.14.sealar espacios para tuberas, cables piano de vlvulas y conductos de

ventilacin.15.sealar ruta de desmontaje para mantenimiento16.situar escotillas estructurales.17.desarrollar niveles de tecles y pasillos para el paso del personal y los espacios

para W + alturas adicionales que se precisan para instalar gras, plumas, etc.DESARROLLO DEL DISEO Y CONSTRUCCIN DE LA CMARA DEMQUINAS

FASES DE VIABILIDAD O DE DISEO CONCEPTUALObtener las dimensiones de las diversas CM que ofrecen la mejor alternativa parasatisfacer requerimientos preliminares.Se selecciona la planta propulsora y se estudia para obtener sus caractersticasespecficas.El diseo de una nueva CM es un resultado de:


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En cubiertas, plataformas, pisos, etc., se deber aplicar pintura antideslizante. En zonaspeligrosas de tropiezos, cadas, golpes, etc., deber estar sealizado con un marcadovisible.La cmara de mquinas se deber disear con medios para reconocer y almacenaraceites, trapos, etc.

Los cables y tuberas debern estar soportados para resistir vibraciones, cargas, etc.

NORMAS APLICABLES A LA MAQUINARIA PRINCIPAL Y AUXILIAR

La maquinara principal y auxiliar se debe aplicar lo ms baja posibleSe debe disear los polines y el doble fondo de acuerdo con el tipo de maquinariapropulsora, fabricante y de las SS.CC.

Debajo de los engranajes reductores, de turbinas y de motores, es necesario, usualmente,

tanques de retorno de aceite que deben de llevar por ejemplo los motores diesel decrter seco.

Los equipos y tuberas se dispondrn e instalaran de modo que permitan una fcilaccesibilidad para el manejo, inspeccin y mantenimiento.

Para el mantenimiento ser necesario desmontar un mnimo nmero de elementos.Para montar el motor se tendr en cuenta un suficiente espacio para realizar unmantenimiento peridico as como para un posible reacondicionamiento.

SOLAS PLANTA PROPULSORA NORMATIVA Instalacin de maquinaria propulsora Sistema de combustible, aire a presin y ventilacin Comunicacin con el puente Indicadores y alarmas Potencia, nmero y situacin de los equipos de emergencia Controles del equipo propulsor y auxiliar

Requisitos contractuales y/o de diseo Condiciones ambiente de referencia:Para determinar la potencia de los motores de combustin interna principales y auxiliar,

se debe aplicar las condiciones ambientales de referencia siguientes para buques deservicio no restringido:1. presin baromtrica total 1000 mbar2. temperatura del aire +45C3. humedad relativa 60%4. temperatura agua Mar

(de refrigeracin)32C

Regla 26 Generalidades:CONJUNTO MOTOR

Criterios de seleccin del motor:Motor de 2T: Motor de 4T:


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El motor de 4T necesitar de chumacera de empuje externa o dispondr de la chumacerade la reductora.

RAZONES PARA EL USO DE LA PROPULSIN ELCTRICARespuesta mecnica de los motores

elctricos

1. Par

2. Maniobrabilidad yposicionamiento dinmico3. Ruido y vibraciones

Necesidad a bordo de una planta elctricade alta potenciaLibertad de colocacin de la maquinaria 1. Espacio reducido

2. Aumento de la capacidad de cargaSubdivisin de la potencia 1. Seguridad

2. Espacio Disponible

EJES PARA LA PROPULSINNmero de ejes Ventajas Inconvenientes

1 eje 1. Menor peso y menornmero de componentes.2. Menor coste.3. Generalmente, ejecubierto por el casco parasu proteccin.Reduccin de cuellos debotella crticos en lostiempos de produccin de

repuestos.

1. Uso de la potencia demodo ineficaz.2. Elevados niveles deruido y vibraciones.3. No hay redundancia antedaos mecnicos (o decombustibleate en buquesde guerra)4. Menor capacidad de

maniobra.5. Graves problemas dediseo con respecto a otraspartes del buque.

2 ejes 1. Relativo rendimientocon reduccin de ruido yvibraciones.2. Permite mayormaniobrabilidad.3. Redundancia ante daos

1. Requiere una popa deseccin mayor.2. Diseo preferible parabuques de guerra pequeos.

3 ejes 1. Permite un incremento

de potencia

1. Uso de la potencia de

modo eficaz.2. Altos niveles de ruido yvibraciones.3. Grabes problemas dediseo con respecto a lainteraccin de las lneaspropulsoras con los ruidosy vibraciones.

4 ejes 1.Elevado rendimiento2. Buena maniobrabilidad3. Permite una redundanciaante daos.4. Permite flexibilidad en

1. Requiere una popa deamplia seccin.2. Diseo preferible paragrandes buques de guerra.


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3abs *

fijaspalasdeHlice

ninstalacienadquisicidecostemenor5.

averasdendicemenor4.

orendimientmayor3.

mtomenor2.

robustezmayor1.

nKP

Pero normalmente se impone usar la hlice de paso controlable.

Transmisin de la potencia mecnica generada en el MMPP:1. Mecnica:

a. Directab. Con Reduccin

2. Elctrica3. Variantes

CONJUNTO DE TRANSMISIN

Transmisin mecnica: RgidaNmero de tramos de la lnea de eje = f (situacin del motor con respecto al codaste).Mnimo 2: el eje de cola y el intermedio.El desmontaje puede ser hacia el interior o exterior del buque:

1. buques de una sola hlice:a. se suele retirar el eje a bordob. si es necesario repararlo, se saca el eje por cesrea o por ruta de

desmontaje diseada previamente.

2. ejes con arbotantes:a. asegurarse de poder retirar la hlice de los arbotantes despus de haber

desmontado la hlice.b. Se puede desmontar los cojinetes de apoyo de manera que permitan la

inclinacin del eje.3. hlices de palas fijas:

a. el eje de cola termina en un cono seguido de la zona cilndrica en la quese mecaniza una rosca.

b. El ncleo de la hlice est horadado de forma cnica q ajusta con el eje.c. Si existe chaveta la conicidad es: 1:12.d. Si no existe chaveta la conicidad es: 1:20.

e. El apriete entre hlice y eje se hace con una tuerca sobre la roscaanterior:

i. Apriete por medios manuales en buques pequeos.ii. Apriete hidrulico para mayores potencias.

4. hlices de palas controlables:a. la hlice y el eje son huecos, por lo que las uniones sern mediante bridas

o platos, y por lo tanto el eje no se puede desmontar hacia dentro delbuque.

b. Transmisin con reductora: el accionamiento de las palas se monta apopa de la reductora.

c. Si la transmisin es rgida (no hay reductora): se intercala en la lnea deejes un carrete sobre el que en forma concntrica va montado el sistema


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La resultante general de todas estas fuerzas son las fuerzas de inercia.

Vibraciones en los buques propulsados con Diesel, donde el conjunto de fuerzas ymomentos creados por el funcionamiento del motor que no se ha podido equilibrar son:1. Fuerzas de inercia centrfugas de masas rotativas.2. Fuerzas de inercia de masas alternativas.3. Par de vuelco.4. Otras (cambios peridicos del empuje de las hlices, equilibrado deficiente de la

lnea de ejes y volante de inercia, el casco con su propio periodo de vibracindando lugar a vibraciones amortiguadas o forzadas con resonancia)

Formas de evitar las vibraciones en la fase de proyecto1. Los motores de 5 cilindros suelen dar problemas de vibraciones torsionales


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Otras formas de reducir las vibraciones:

ESPACIOS DE MAQUINARIA PRINCIPALLa refrigeracin del forro exterior con sistemas en depsitos/tuberas en el forro exteriordel buque ubicados por debajo de la lnea de flotacin.

Reservar suficiente espacio para:1. grandes instalaciones de tuberas, conductos de ventilacin y cableado de

potencia.2. operaciones adecuadas y mantenimiento de equipos y servicios.3. salida rpida del personal en caso de emergencia.4. acceso fcil para labores de extincin y controlar daos.

Guas para la disposicin de equipos y componentes:1. localizar y orientar componentes teniendo en cuenta la de otros componentes

para minimizar:

a. longitud de tuberasb. cambios de direccinc. nmero de unidades o conexiones

2. disponer de tuberas para facilitar acceso de uniones o conexiones para:a. ensamblar o desmontarb. inspeccionarc. probar

3. dar prioridad al rutado ms directo, tuberas de mayor tamao o de materialdifcil de fabricar o elaborar.

4. usar tuberas curvadas en lugar de codos, siempre q sea posible5. localizar juntas de desmontaje en lmites de unidades de const y planchas de

acceso practicable


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6. planificacin de ensamblaje de tuberas con el propsito de realizarlo fuera delbuque lo mximo posible.

7. las vlvulas de seguridad de exhaustacin no deben alcanzar el puesto personalde guardia.

Disposicin de la CM para plantas propulsadas por motores de combustibleinterna:1. segn operaciones, mantenimiento, inspecciones y reposicin se evaluar la

cantidad de espacio del alrededor del motor y reductor.2. tomas de aire y salidas de escape: compatibilidad con la disposicin de la parte

superior (de Perogrullo).3. posicin horizontal y vertical de los motores-reductor: dependen de la

disposicin de la lnea de ejes y la hlice. Si hay inclinacin del eje, se obtieneun grado de libertad en la localizacin del motor.Desde el punto de vista operativo es aconsejable q el nivel de operacin tenga elmisma elevacin en todos los puntos.

4. hay muchas cosas de Perogrullo.5. si la disposicin de CM ha resultado ser satisfactorio para el Nivel Ms Bajo, se

puede establecer como Operacin Principal.6. se deben dar consideraciones al espacio por debajo de ese nivel:

a. tuberasb. canalizaciones de cablesc. conductos de ventilacind. alumbradoe. altura sobre nivel o piso trnsito (inspeccin y mantenimiento) ms bajof. mantenimiento de equipo y sustitucin

7. nivel de operacin situados a cada lado de la unidad propulsora principales.8. espacio suficiente para:

a. overhaul (revisar)b. labores de mantenimiento y conexin de tuberas a auxiliar ligados al

motorc. desmontaje de los haces de tubo enfriadores intermedios anteriores y

posteriores.

Otros espacios: localizacin de cocinas y espacios sanitarios rutado de tuberas a travs de espacios de habilitacin

sistemas de distribucin etc.

Localizacin del espacio de maquinaria:1. en zona popa buque

a. simplificacin del diseob. lnea de eje cortac. se reduce interferencias para la maniobra de cargad. en casos de buques de formas llenas

2. en zona popa del medio buque:a. para buques de lneas de formas del casco en popa finas.

Desarrollo de la disposicin de un espacio de maquinaria:


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1. visualizar:a. estructura del buqueb. Pippingc. Vlvulas necesariasd. Tanque

e. Equipos ms serviciosf. Maquinaria principales y auxiliarg. Otros componentes

2. desarrollar rutados y minimizar distancias3. dejar espacios necesarios para operadores4. proporcionar accesos para mantenimiento y operaciones5. permitir permeabilidad suficiente para los agentes extintores de incendios6. etc.

La localizacin de los elementos estructurales es de considerar como de mxima

importancia en la disposicin de maquinaria y servicios.

CHECK LIST PARA FACILITAR UN PRIMER CRITERIO APROXIMATIVODE CONSIDERACIONES PARA EL DISEO Y OPERACIN AS COMOPARA REALIZAR UN ANLISI PREVENTIVO Y LA CONFECCIN DEMAPAS DE RIESGOS DEL TRABAJO CONSIDERANDO DE RIESGO ENESPACIOS DE TRABAJO A BORDO Y SUS ACCESOS, EN LOS ESPACIOSDE LAS CMARAS DE MQUINAS, COCINAS, PAOLES Y TALLERES.

Accesos a espacios de trabajo1. Se accede a travs de puertas estancas, tiene juntas de estanqueidad con

palomillas a ambos lados del acceso.2. Altura de la brazola de ms de 0,15 metros.3. El ancho de la puerta ser de ms de 1,2 metros.4. Trincas de sujecin para la posicin abierta.5. Abertura hacia el exterior.6. Acceso al rellano interior.7. Superficies antideslizantes previas.8. Libre de obstculos y con un buen estado de limpieza en ambos lados.9. Disponer de visos acristalados.10.Nivel de iluminacin en los accesos de ms de 150 lux.

11.Un sistema de iluminacin de emergencia de ms de 5 lux.12.Sealizacin aplicada al sentido de apertura.

General para los espacios de trabajo1. Altura entre cubiertas de ms de 2.5 m.2. Superficie neta por tripulante de ms de 2 metros cuadrados.3. Volumen por tripulante de ms de 10 metros cuadrados.4. Cubierta homognea y lisa al mismo nivel.5. Rampas e cubierta con desnivel menor de un 10%.6. Piso de las cubiertas poco o nada resbaladizo.7. Servicio de baldeo de las cubiertas.

8. Protectores en aberturas de los mamparos9. Ancho de pasillos entre equipos de ms de 0,8 m.


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ESPACIOS DE MQUINAS FUERA DE LA CM Y QUE PERTENECEN ALSERVICIO DE MAQUINARIA

1. Guardacalor o tronco de mquinas: para facilitar luz y ventilacin a la CM ypermitir el embarque de grandes elementos de mquinas. Tb se alojan grannmero de aparatos auxiliar.

2. espacio independiente, dentro de la CM, para sala de mando o control: aisladotrmicamente o acsticamente.

3. taller de mquinas4. paoles del maquinista y electricista5. espacio para respeto de piezas grandes, que se colocarn adosados a mamparos

donde poder trincarlos6. compartimiento para el equipo de depuracin en buques de motor que queman

petrleo pesado.7. vas y vigas soporte para puente-gra y aparejos de desmontaje

8. espacios para los numerosos tanques no estructurales.


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Inconexiones con el resto del buque:1. entradas y salidas de CM en ms de una cubierta2. no debe haber ningn paso por debajo de la cubierta estanca, salvo el q conduce

al tnel de la lnea de ejes.3. cables, conductos y tuberas debern atravesar de modo estanco los mamparos

estancos.4. debe existir los medios de comunicacin por medio de:a. telgrafo de maquinariab. transmisor y receptor de rpmc. telfonosd. tubos acsticos

5. es necesario q las bombas de combustible y las vlvulas principales del serviciode combustible se puedan mandar desde fuera de CM para poder parar eincomunicar en caso de incendio en CM.

Tnel de lnea de ejes (para buques con la CM en el centro de la eslora):

1. espacio suficiente para el eje y el paso del personal de vigilancia2. en su extremo de popa es frecuente que vaya estibado el eje de cola de respeto.3. un trozo de la parte alta del tnel ser desmontable4. este tnel deber tener un tronco de escape hasta la cubierta principal

EL GUARDACALOR Y VENTILACIN EN LA C.M

En el guardacalor se situaran los conductos de admisin y exhaustacin. Con susvlvulas de desvo, calderetas de escape, silenciadores y apaga chispas.

Los conductos de ventilacin incluirn un soportado antivibracin.

El ventilador lo situaremos a la mayor distancia posible de la extraccin forzada de lacmara de mquinas.

El aire de alimentacin es aspirado del exterior por el guardacalor debido a que astemperaturas mximas del ciclo del motor son funcin de las temperaturas del aire dealimentacin. La potencia es funcin de la presin de admisin por lo que situaremoslos conductos de descargas de los motores dirigidos a las inmediaciones de lasturbosoplantes.

Para realizar la extraccin del aire, los extractores se sitan en la parte alta de la cmarade mquinas y aspiran el aire caliente acumulado en el guardacalor. No obstanteexistirn espacios en los que pueden producirse vapores ms densos y necesitaranconductos de extraccin localizados.

El aire de ventilacin se subministra por medio de ventiladores centrfugos, parte de lse inyecta directamente en la C.M y parte es dirigido mediante conductos a puntos deconsumo localizados de forma que no existan zonas sin ventilacin.

CONJUNTO DE TRANSMISIN

Transmisin mecnica con reductora:


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1. tipos de entrada de la reductora:a. simple: permiten acoplar un motor a una LEb. doble entrada: acoplamiento de dos motores a una LEc. ms entradas

2. tipos de salida de la reductora:

a. tienen, en general, una sola salida para LE. Pero pueden tener ms de unasalidab. opcin: una toma de fuerzas (PTO) para accionar una mquina auxiliar

3. instalacin:a. en general, las reductoras se deben instalar in mediatas al motorb. acoplamiento de la reductora al motor mediante embragues

4. reductora tipo Standard:a. reduccin: un solo saltob. reduccin mxima: ~4:1 (hasta 5:1)c. para reducciones inferiores a 4:1, los fabricante:

i. mantienen dimensiones externas

ii. ajustan la reduccin disminuyendo la distancia d entre el radiode la rueda de entrada y el de la salida, en proporcin adecuada.

5. reductora y hlices de paso controlable: el eje de la rueda de salida es hueco yaccesible por su parte delantera para poder instalar el sistema de distribucin deaceite accionamiento de palar

6. chumacera de empuje:a. casi en todas las reductoras tienen incorporada en su salida la chumacera

de empuje para que los dientes de la rueda no estn sujetos a esfuerzoscreados por empuje.

b. En clculo de los anclajes de la reductora se tendrn en cuenta aquellosesfuerzos.

ARTICULACIN Y DISPOSICIN DE REDUCTORAS MARINAS

1. pin engranado con engranajes: no se usa para equipopropulsor de turbinas, pero si para equipos auxiliar conturbina

2. reductora conducida por dos piones:a. para motores de gran potenciab. no se usa para conexin directa a turbinas de alta

velocidad, pero si en unidades engranaje 2reduccin de turbina transmitida por reductorasdoble reduccin

3. antigua reductor de simple reduccin de transmisin

con turbinaa. obsoleta


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f. mantenimiento de equipo y sustitucin9. el nivel de operacin situado a cada lado de la unidad de proa principal sirve

para la ubicacin los:a. generadoresb. plantas destiladoras

c. evaporadores contaminadosd. cuadros elctricos.e. otros equipos

BOMBASLas bombas se clasifican segn su funcin, es decir, se agrupan segn sean necesariaspara los servicios propios del buque y las que cumplen con una funcin especficarelacionada con el tipo de buque que sea.

1. Servicios inherentes al buque.2. Servicios relacionados con la funcionalidad del buque.

a. Petrolero: Bombas de llenado y achique en bodegas

b. Buque de carga general: Bombas para apertura y cierre de escotillas decarga.

c. Buque de guerra: Bombas de la hidrulica de los montajes.

Estas bombas las situaremos normalmente en un compartimiento adyacente a la cmarade mquinas llamado cmara de bombas.

La totalidad de las bombas propias del funcionamiento del buque se montan en lacmara de mquinas, agrupadas en la medida de lo posible en funcin de los fluidos queaccionen, pues:

1. Algunas deben poder trabajar como reservas de otras.2. Tramos de tuberas ms cortas.3. Se pueden agrupar vlvulas en colectores o pianos que faciliten las maniobras.

Dispondremos de dos bombas de contraincendios, una de respeto de la otra unidasmediante un by-pass dimensionadas segn las SS.CC.

La mayora de las bombas son centrfugas de eje vertical. Ocupan una superficie plana ysus polines estn construidos de altura suficiente para que las conexiones de tuberasestn por el piso de la cmara de mquinas.

Las bombas que lo necesiten llevaran autocebado.

A veces de usaran bombas alternativas para el achique de sentinas y para la carga depetrleo. Aunque las bombas de aceite lubricante y de petrleo suelen ser, en general,de engranajes o de tornillo.

OTROS EQUIPOS AUXILIAR

1. grupo de alimentacin de agua de calderas2. compresores de aire de arranque para motores diesel

3. instalacin de quema calderas


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ILUMINACINSe distribuirn luces y focos fijos que iluminarn permanentemente todos los lugares yespecialmente los mandos y aparatos de medida que necesiten vigilancia o maniobra.Las lmparas sern estancas y estarn protegidas. Para el recorrido y reparacin sedispondrn adems de unos focos intensos. Iluminacin permanente bajo el plan de

mquinas para controlar las prdidas de tuberas y aparatos. En la cmara de mquinashabrn unas 100 lux, pero en reparaciones y trabajos delicados se incrementar a 1000lux.

Alumbrado en la C.M y calderas1. En general se usaran lmparas estancas y protegidas de unos 200 W a una altura

tan elevada como sea posible y con accesibilidad para el mantenimiento yrecambio.

2. En particular, para el refuerzo de la iluminacin general se usarn lmparasestancas y protegidas de unos 60 W.

3. Se debe evitar reflejos y puntos de deslumbramiento

4. Bombillas situadas en el interior de una pantalla curva y continua sobre elcuadro.

5. En CC se usaran lmparas tubulares de incandescencia cubiertas por una tapa decristal esmerilado.

6. En C.A se usarn lneas de tubos fluorescentes.7. Los enchufes se situarn entre 10 12 m entre ellos para lmparas o

herramientas porttiles.

BATERAS1. Dos grupos de bateras de gel hermticas de unos 200 Ah.2. Alternadores rectificadores arrastrados por el motor.3. Tres grupos de 140 Ah para el arranque de los grupos generadores4. Un grupo de 200 Ah para suministrar energa a 24 V de corriente continua en la

C.M. y otro grupo de iguales caractersticas para el puente de gobierno.5. Dos rectificadores.

COLOCACIN DE CABLES ELCTRICOS

1. recorrido mnimo para:

prdidasdereduccin

instdecostdereduccin

nadquisicidecostdereducin

2. protegerlos ante accidentes3. recorrido compatible con otros servicios4. evitar transferencias entre los cables de potencia y los de seal

5. bandejas:

cabledeldimetroelveces46deadmmnradio

grapasybridas

perforadayogalvanizadacerodechapade


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FiabilidadLa ISO define como fiabilidad como la probabilidad de que un componente o sistema,desarrolle durante un periodo de tiempo dado la tarea que tiene encomendada sin fallosy en las condiciones establecidas. Las predicciones de fiabilidad se desarrollan mediantemodelos matemticos.

Probabilidad de supervivencia: Valor numrico de la fiabilidad de un sistema

Fallo: Una avera es una desviacin del comportamiento de un sistema respecto de suespecificacin.

Mantenimiento1. Costes de repuestos2. Costes de adiestramiento3. Costes debido al nmero de personas requeridas para la dotacin

MantenibilidadLos objetivos de la mantenibilidad son:

1. Establecer los conceptos de mantenibilidad de un sistema y sus caractersticasesenciales.

2. Describir la medida de dichas caractersticas de forma cualitativa y cuantitativa.3. La metodologa para la prediccin de esas caractersticas.4. La metodologa para la evaluacin de las medidas de esas caractersticas,

basndose en los datos empricos disponibles.

Conclusin:Definir parmetros de fiabilidad y mantenibilidad de .Fijar objetivos concretos de cada uno.Realizar pruebas y anlisis en fbrica de los componentes que demuestren la tendencia aconseguir valores especficos de fiabilidad y mantenimiento.Comprobar que en la realidad se cumplen esas previsiones.


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