MF0813_3 Diseño de maniobras en construcción y reparación naval

MÓDULO 1. DISEÑO DE MANIOBRAS EN CONSTRUCCIÓN Y REPARACIÓN NAVAL

UNIDAD FORMATIVA 1. CÁLCULO DE MANIOBRAS DE BUQUES, ELEMENTOS, BLOQUES, MAQUINARIA Y EQUIPOS PESADOS

1. GRAFOSTÁTICA Y ESFUERZOS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

• Concepto de fuerza y su representación.
• Composición, descomposición y equilibrio de fuerzas.
• Estructuras trianguladas. Cálculo de resistencia de materiales.
• Concepto de momento y par.
• Centro de gravedad: determinación.
• Momento de inercia y momento resistente.
• Esfuerzos que soportan los elementos estructurales:
  • Tracción: Tensión admisible. Coeficiente de seguridad.
  • Compresión: Pandeo.
  • Cortadura.
  • Flexión:
• * Fibra neutra.
• * Momento flector: diagrama de momentos flectores.
• * Esfuerzo cortante: diagrama de esfuerzos cortantes.
  • Torsión:
• * Módulo de rigidez.
• * Ángulo de torsión.
• * Módulo resistente a la torsión.
• * Momento de torsión.

2. CÁLCULOS DE ESTABILIDAD ESTÁTICA Y DINÁMICA.

• Calados.
• Curvas hidrostáticas.
• Desplazamiento en rosca y total. Peso muerto. Porte.
• Arqueo bruto y neto.
• Francobordo, líneas de máxima carga.
• Centro de carena.
• Metacentro y radio metacéntrico transversal.
• Centro de gravedad del buque.
• Altura metacéntrica transversal.
• Par de estabilidad inicial transversal.
• Curva de estabilidad estática transversal.
• Curva de estabilidad dinámica.
• Calculo de la escora del buque.
• Consideraciones del efecto de las olas sobre la estabilidad transversal. Diagramas de sincronismo.

3. CÁLCULOS DEL LANZAMIENTO DEL BUQUE.

• Dimensiones, pendiente y resistencia de la grada y integrada:
  • Situación del buque en la grada.
  • Situación de la altura de la marea.
• Datos del peso del buque, situación de lastres y cama de lanzamiento:
  • Centros de gravedad de pesos principales y de la totalidad.
  • Presión sobre el plano de sebo.
  • Lanzamiento sobre una o varias imadas.
  • Presión en la grada y antegrada especialmente en la zona de giro. (curvas de giro).
  • Presión en el extremo de la imada.
• Empuje del buque según sus formas. Curvas de empuje y centro de carena, (curvas de Bonjean).
• Trayectorias de la roda y del codaste.
• Estabilidad en el giro durante el lanzamiento.
• Presiones sobre los santos de proa.
• Estabilidad durante el lanzamiento.
• Situación de arfada. Curvas de arfada.
• Situación de saludo.
• Retención del buque al quedar a flote. Cálculos:
  • Pantallas en el codaste.
  • Remolque de rastras de cadenas sobre la grada.
  • Roturas de bozas.
  • Fondeo del ancla de codera.
• Capacidades de los medios de transporte y elevación.
• Coste de realización de maniobras.

4. ESTUDIO DINÁMICO DEL LANZAMIENTO DEL BUQUE.

• Peso del buque y cama de lanzamiento.
• Estudio de la fuerza de rozamiento.
• Estudio de la resistencia del agua.
• Fuerza de las retenidas.
• Resistencia estructural durante el lanzamiento:
  • Fuerzas que producen arrufo.
  • Fuerzas que producen quebranto.
• Botaduras de costado:
  • Imadas fijas.
  • Imadas basculantes.
• Flotaduras.
• Calculo de llenado y achique de depósitos.

UNIDAD FORMATIVA 2. MANIOBRAS DE TRASLADO Y VOLTEO DE BLOQUES, BOTADURA Y FLOTADURA

1. ELEMENTOS DE MANIOBRAS DE TRANSPORTE Y ELEVACIÓN DE ESTRUCTURAS NAVALES.

• Transporte de planchas: parque de planchas.
• Transporte de perfiles: parque de perfiles.
• Fuerzas y alturas máximas y de izado:
  • Recepción y almacenamiento.
  • Talleres.
  • Grada.
  • Armamento.
• Sistemas de transporte horizontal:
  • Carretillas elevadoras.
  • Transfers o carretas sobre vías.
  • Camiones autocargables.
  • Equipos de volteo
  • Plataformas transportadoras.
  • Trailers elevables hidráulicamente.
• Equipos de elevación:
  • Puentes grúa sobre carriles.
  • Grúas pluma sobre carriles.
  • Grúas torre de martillo.
  • Grúas pórtico.
  • Grúas sobre orugas.
  • Grúas móviles.
  • Grúas flotantes.
  • Grúas de cigüeña.
  • Grúas con plumas giratorias.
  • Gatos hidráulicos.
• Barcazas. Buques semisumergibles.
• Equipamiento de elevación:
  • Somieres magnéticos.
  • Somieres por vacío. Materiales no magnéticos.
  • Cables y estrobos.
  • Cadenas.
  • Grilletes.
  • Spraders. Vigas de equilibrio.
  • Eslingas.
• Curvas características, diagramas de carga de los equipos de elevación.
• Medios de transporte y elevación:
  • Medios de elevación en gradas y diques de construcción.
  • Medios de elevación en talleres de armamento.
  • Medios de elevación en muelles y diques de reparaciones.
• Cálculo de pesos:
  • Utilización de sistemas CAD en el cálculo de pesos.
  • Dinamómetros.
  • Celdas de carga.
• Capacidades máximas de arrastre y elevación.
• Seguridad en el manejo de equipos de elevación y transporte.
• Mantenimiento de equipos de elevación y transporte.
• Gradas transversales, horizontales y grada dique. Particularidades de elevación.
• Posición de bloques sobre la mesa de soldar. Planos.
• Posición del plano del buque sobre la grada. Planos.
• Situación de la cama de construcción en la grada. Planos:
  • Distribución de los picaderos.
  • Situación de las almohadas de pantoque.
  • Situación de los puntales.

2. DISEÑO DE MANIOBRAS DE ELEVACIÓN Y TRANSPORTE DE ESTRUCTURAS NAVALES.

• Cálculo del peso.
• Cálculo del centro de gravedad de bloques y subbloques. Uso de aplicaciones informáticas:
  • Cáncamos, orejetas.
  • Distribución de apoyos para el volteo y transporte.
  • Volteo sobre los apoyos.
  • Volteo mediante dos equipos de elevación.
• Información de maniobra. Cartilla de maniobra:
  • Croquis e instrucciones necesarias para realizar las maniobras.
  • Situación de elementos de arranque.
  • Útiles empleados (grilletes, eslingas, etc.)
  • Ángulo de tiro.
  • Reforzados necesarios en áreas anexas a puntos de amarre o tiro.
  • Calidad y tipos de materiales auxiliares (cáncamos, etc.)
  • Etc.

3. DISEÑO DE MANIOBRAS DE BOTADURA Y FLOTADURA DEL BUQUE.

• Estructura de la cama de lanzamiento:
  • Imadas y anguilas.
  • Lubricación entre imadas y anguilas. Basakote, slikote.
  • Guía de imadas y anguilas. Gualdera.
  • Sujeción de imadas y anguilas. Tensores, tirantes, guardadistancias, escoras.
  • Situación en proa y popa.
  • Santos, soportes y contretes
• Elementos de retención del buque. Llaves.
• Enclavamiento del buque:
  • Gatos hidráulicos de las anguilas de los santos de proa.
• Frenado del buque:
  • Rastras de cadenas. Bozas de retenida.
  • Pantallas hidrodinámicas.
  • Frenado de emergencia. Ancla de codera.
• Elementos de fondo. Válvulas, tapones, sonares.
• Testigos de movimiento de la cuna.
• Información en planos de maniobras de botadura y flotadura:
  • Croquis e instrucciones necesarias para realizar las maniobras.
  • Medios que deben intervenir.
  • Calidad y tipos de materiales que intervienen.
• Situación, capacidades y distribución de cargas del buque.
• Tanques que se deben lastrar y cantidad de lastre para una botadura o flotadura.
• Disposición de materiales en el tren de imadas-anguilas.
• Forma de retener el buque hasta su puesta a flote.
• Elementos de tiro (cables, eslingas, cáncamos) y su disposición.
• Zonas que pueden sufrir esfuerzos y deterioros. Tipo de protección.

UNIDAD FORMATIVA 3. MANIOBRAS DE FONDEO, AMARRE, REMOLQUE Y VARADA

1. DISEÑO DE MANIOBRAS DE FONDEO, AMARRE Y REMOLQUE.

• Instalación de accesorios de amarre y equipo de maniobra:
  • Orificios de cubierta y forro. Escobenes, medallones y regolas.
  • Polines, molinetes y estopores.
  • Elementos de guía y amarre. Bitas y alavantes.
  • Equipo de maniobra. Cabrestantes y chigres de amarre.
• Teoría del remolque:
  • Características de las olas y su relación con el viento.
  • Movimiento del balance transversal.
  • Periodo de balance.
  • Valor normal del periodo de balance en los distintos tipos de buque.
  • Sincronismo transversal, modo de evitarlo.
  • Cabeceo del buque.
  • Valor del periodo longitudinal.
  • Sincronismo longitudinal; sus consecuencias y modo de evitarlo.
• Resistencias del buque al movimiento:
  • Resistencias que se oponen al movimiento de los buques; friccional, directa y por formación de olas.
  • Resistencias de la carena al remolque.
  • Efectos de los apéndices y del estado de limpieza del casco.
  • Resistencias opuestas por el aire.
• Principios de maniobra:
  • Movimiento longitudinal.
  • Movimiento lateral.
  • Movimiento rotacional.
  • Resistencia longitudinal.
  • Resistencia lateral.
  • Fuerza de propulsión.
  • Fuerza del viento.
  • Fuerzas de las corrientes.
• Punto de pivotaje:
  • Acción de los remolcadores.
  • Efecto del viento.
  • Timón y propulsión.
  • Inercia rotacional.
• Fuerzas del timón, ángulo de deriva y resistencia lateral.
• Viento:
  • Magnitudes de la fuerza del viento.
  • Viento de proa, popa y de través.
  • Boyas de amarre.
• Hélices de proa y remolcadores:
  • Hélices de proa.
  • Remolcadores. Viento y punto de pilotaje.
• Corrientes:
  • Exposición parcial a corrientes.
  • Exposición total a las corrientes.
  • Magnitudes de las corrientes.
  • Efecto del oleaje.
• Anclas:
  • Anclas, punto de pilotaje.
  • Boyas de amarre.
• Canales estrechos:
  • Efecto de succión.
  • Efecto de colchón.
• Información en planos de maniobras de fondeo, amarre y remolque:
  • Croquis e instrucciones necesarias para realizar las maniobras.
  • Medios que deben intervenir.
  • Calidad y tipos de materiales que intervienen.
  • Equipos, medios y elementos de sujeción.
  • Elementos de tiro y su disposición.
  • Área de seguridad.

2. DISEÑO DE MANIOBRAS DE VARADA.

• Lastrado del buque:
  • Reglas prácticas del lastrado de buques.
  • Efectos producidos en la estabilidad durante el llenado de un tanque, corrido o subdividido.
  • Corrección de escoras mediante el trasiego en los tanques.
• Teoría de la varada:
  • Estudio de la varada en la vertical del centro de flotación.
  • Estudio de la varada en un punto cualquiera.
  • Condiciones para anular el par de estabilidad.
  • Escora y calado que tomara el buque después de bajar la marea un cm.
  • Determinación de las toneladas a descargar para quedar libre de la varada.
  • Calculo de la reacción en el punto de apoyo del codaste.
  • Situación del fondo del buque.
• Sistema de varada por carro varadero:
  • Cables, maquinillas y cabrestantes en cabecera de línea de varada.
  • Carros con puntales reforzados.
• Sistema de varada por dique seco:
  • Diques de gravedad.
  • Dique de solera flotante o sobrepresión controlada.
  • Cierre por barco puerta o compuertas.
  • Estructura de picaderos en la cama de varada.
• Sistema de varada por diques flotantes:
  • Estructuras de acero y de hormigón armado.
  • Diques de cajón o autocarenables.
• Sistemas de varada por transferencia:
  • Sistema Syncrolift.
  • Diques y plataformas por transferencia.
• Información en planos de maniobras de varada:
  • Croquis e instrucciones necesarias para realizar las maniobras.
  • Medios que deben intervenir.
  • Calidad y tipos de materiales que intervienen.
  • Situación, capacidades y distribución de cargas del buque.
  • Tanques que se deben lastrar y cantidad de lastre para la varada.
  • Disposición de materiales sobre el tren de varada.
  • Forma de retener o tirar del buque durante hasta su puesta a flote.
  • Elementos de tiro (cabestrantes, molinetes, pastecas, etc.) y su disposición.
  • Zona de influencia del buque que puede sufrir sobreesfuerzos y daños. Tipo de protección.
  • Posicionamiento de los picaderos, trimado del buque, sistema de centrado, reconocimiento de obra viva, lastrado y elementos del casco.
  • Área de seguridad.
  • Etc.
• Protocolos de prueba en maniobras de varada.