Método Probabilístico de Subdivisión

El método probabilístico, introducido con los ordenadores, se diferencia del método determinista tradicional al considerar probabilidades en lugar de certezas.

• Evalúa la probabilidad de que el daño afecte uno, dos o más compartimentos adyacentes, incluyendo la posibilidad de que se rompan mamparos longitudinales y cubiertas estancas.
• Considera la probabilidad de flotabilidad residual y estabilidad del buque para cada caso de daño.
• La suma de estas probabilidades da el Índice de Subdivisión Alcanzado (A), que debe ser mayor que el Índice de Subdivisión Requerido (R), calculado según la eslora del buque (y el número de pasajeros en buques de pasaje).
• Este método también contempla la seguridad contra el vuelco, no solo contra la inundación.

Ventajas e Inconvenientes del Método Probabilístico

Ventajas:

• Ofrece una visión más realista de los riesgos de daño en un buque.

Inconvenientes:

• Exige muchos cálculos complejos.
• Da poca orientación al diseñador, por lo que se suele usar el método determinista en las primeras fases del diseño, adaptándolo al probabilístico más adelante, con el riesgo de tener que rehacer partes del proyecto.

Elementos de División del Buque

Los elementos de división interior del buque son los mamparos y las cubiertas.

Mamparos

Construcciones verticales que dividen el buque longitudinal y transversalmente, formando compartimentos estancos que limitan la entrada de agua y la propagación de incendios, y aportan rigidez estructural.

• Mamparo de pique de proa: Cerca de la proa, retiene agua en caso de colisión.
• Mamparo de proa de cámara de máquinas: Aísla la cámara de máquinas del resto del buque.
• Mamparo de pique de popa: Encierra el compartimento del servomotor.

Cubiertas

Elementos horizontales que dividen el buque verticalmente.

• Cubierta superior: La más alta del casco.
• Cubierta principal: Cubierta resistente estanca más alta (coincide con la superior en mercantes).
• Cubierta de doble fondo: La más baja, sobre el fondo del buque.
• Cubiertas intermedias: Entre la superior y la de doble fondo.
• Cubiertas de superestructuras: Según la zona, como la cubierta de castillo o toldilla. En buques de guerra, incluye la cubierta de vuelo y hangar.

Compartimentos Estancos

Son espacios delimitados por elementos estructurales estancos (mamparos y cubiertas), impermeables al agua, líquidos y gases. Su función principal es garantizar la flotabilidad estable del buque en caso de avería por vía de agua, al evitar que el agua se propague por todo el casco.

En el proyecto del buque, se dividen los espacios interiores en compartimentos estancos, según la normativa de las Sociedades de Clasificación, que establece un número mínimo de mamparos estancos según la eslora. Obligatoriamente, deben incluirse:

• Mamparo de colisión o pique de proa
• Mamparo de pique de popa
• Mamparos de proa y popa de la cámara de máquinas

Conceptos Clave de Compartimentación

• Cubierta de compartimentado: Cubierta estanca más alta hasta la que llegan los mamparos transversales (cubierta principal).
• Línea de margen: Línea imaginaria a 76 mm por debajo del canto superior de la cubierta de compartimentado.
• Eslora inundable: Longitud máxima entre mamparos estancos que puede tener un compartimento para que, al inundarse, el buque flote con su línea de flotación tocando la línea de margen.
• Eslora admisible: Longitud máxima entre mamparos permitida en buques de alta seguridad, calculada como el producto de la eslora inundable por el factor de subdivisión.
• Factor de subdivisión: Permite subdividir el buque en más compartimentos, aumentando la seguridad (valor entre 0,4 y 1).
• Permeabilidad: Fracción del volumen de un compartimento que puede llenarse realmente de agua en caso de inundación.

Espacios de Control de la Navegación

• Puente de gobierno: Compartimento principal de control del buque, situado en proa en la parte más alta de la superestructura. Contiene los equipos de navegación y las consolas para operar la maquinaria principal y el equipo de gobierno.
• Derrota: Espacio desde donde se calculan los rumbos y la posición del buque, usando cartas de navegación.
• Local radio o T.S.H (Telegrafía Sin Hilos): Compartimento próximo al puente, con el equipo de radio para comunicarse con tierra y otras embarcaciones.

Espacios de Habilitación

Son los espacios destinados a la tripulación y pasajeros para su alojamiento, aseo, alimentación y descanso.

• Camarotes: Dormitorios individuales o compartidos para la tripulación y pasajeros. En buques de guerra, el comandante tiene un camarote individual y los suboficiales están en camaretas.
• Aseos: Pueden ser individuales o colectivos según el tipo de camarotes. En buques de pasaje son individuales. Se usa agua salada para evacuar los retretes de acero inoxidable.
• Sollados: Alojamiento para marinería y tropa en buques de guerra, equipados con literas.
• Comedor: Espacio para la toma de comidas.
• Oficio: Compartimento junto al comedor desde donde se distribuye la comida, guardando utensilios. En buques de guerra se llama “repostería”.
• Cocina: Equipada con sistemas contraincendios, ventilación independiente, acero inoxidable, hornos para pan, suelos antideslizantes y montacargas.
• Gambuza: Despensa del barco con espacios diferenciados para alimentos secos, refrigerados y congelados. En buques de guerra se llama “despensa”.

Sistemas de Fondeo, Amarre y Remolque

Este sistema es esencial para conectar y sujetar buques en puerto o zonas restringidas. Permite mantener la posición frente a corrientes y viento sin restringir todos los movimientos. Se divide en fondeo (anclas y cadenas al fondo) y amarre (cabos y cables a muelles). El fondeo implica dejar caer el ancla para que se hunda y asegure el buque. La normativa establece requisitos según tamaño y tipo de buque.

Gestión de Aguas Servidas, Basuras y Residuos

Las aguas servidas son aguas residuales reguladas por MARPOL y deben tratarse o almacenarse a bordo. La basura marina, causada principalmente por fuentes terrestres y actividades marítimas, está regulada para evitar contaminación, prohibiendo plásticos y controlando distancias de descarga. Los buques deben gestionar residuos con planes específicos y tratar aguas negras y aguas grises antes del vertido.

Medios de Carga y Descarga

Es una operación clave y compleja que varía según el buque y carga. Incluye el uso de grúas y equipos de manipulación, tanto a bordo como en puerto. La elección de medios depende del tipo de carga, condiciones del puerto y exigencias comerciales. Equipar un buque con estos medios aumenta costes y reduce capacidad, pero puede ser necesario para ciertos servicios.

Sistemas de Salvamento

Todos los buques deben contar con medios de salvamento regulados por SOLAS y SEVIMAR. Estos equipos permiten rescatar personas en emergencias, mediante botes, balsas, chalecos y señales de socorro. La prevención incluye formación de tripulación y pasaje, y disponer de suministros para supervivencia. El equipamiento se divide en embarcaciones colectivas, dispositivos de puesta a flote, elementos personales y señales.

Clasificación de los Sistemas a Bordo

Los sistemas a bordo se clasifican según la misión que desempeñan en el buque.

• Sistemas de servicios de casco: Agua salada, lastre, sentinas y sistemas contraincendios.
• Sistemas de propulsión y cámara de máquinas:
  • Sistemas auxiliares: Sistemas de lubricación, refrigeración, arranque, exhaustación.
  • Sistemas de transmisión de potencia: Ejes y reductoras.
  • Sistemas de maniobrabilidad: Sistemas hidráulicos para el servomotor del timón y timones.
• Sistemas de protección ambiental: Tratamiento de basuras, tratamiento de aguas de lastre, lavado de gases de escape.
• Otros sistemas: Amarre y fondeo, carga y descarga, sistemas de salvamento.

Servicios Contraincendios y Baldeo

El sistema contraincendios es vital para la seguridad del buque y está regulado por el convenio SOLAS. En buques de pasaje con más de 36 pasajeros se requieren materiales incombustibles, detección y alarma automáticas, y rociadores. Estos buques deben dividirse en zonas verticales y horizontales principales, con mamparos de clase A, B o C según el riesgo. En buques con menos de 36 pasajeros, las zonas verticales principales también deben tener divisiones de clase A y se exige un sistema automático de detección y alarma. En buques de carga >500 GT, el método Ic usa mamparos internos B o C con detección de humo y alarmas. El IIc añade rociadores automáticos, y el IIIc solo detección y alarma. Las divisiones se clasifican en:

• Clase A: Acero, resisten humo y llamas 1 hora.
• Clase B: Resisten llamas 30 minutos.
• Clase C: Materiales incombustibles.

Servicios de Achique y Sentinas

El sistema de achique está regulado internacionalmente por el Convenio SOLAS y en España por SEVIMAR, y es obligatorio para todos los buques. Su función principal es extraer líquidos de los compartimentos estancos que no están destinados a contener combustible o agua permanentemente. El sistema consta de bombas, tuberías y su distribución adecuada. Tiene dos funciones principales:

• Funcionamiento normal: Achique de sentina con caudal pequeño y baja presión.
• Situación de emergencia: Achique rápido de compartimentos inundados, requiriendo mayor caudal y presión.

La normativa exige un mínimo de bombas, por ejemplo, al menos dos en la cámara de máquinas. Además, el sistema debe poder funcionar con el buque escorado al menos 5°, por lo que la ubicación de las succiones está regulada. El diámetro del colector principal se calcula mediante una fórmula empírica basada en la eslora, manga y calado del buque.

Sistema de Lastre

El agua de lastre estabiliza el buque, reduce esfuerzos en el casco, mejora maniobrabilidad y compensa variaciones de peso. Los tanques de lastre varían según el tipo de buque, pudiendo ser laterales, de doble fondo o en proa y popa. Su función principal es asegurar estabilidad, corregir escora y trimado, y ayudar en operaciones de carga. Se usa agua salada o dulce. El lastre puede causar contaminación biológica, transportando organismos invasores que dañan ecosistemas. Está regulado por la OMI a través del Convenio BWM (2004), que obliga a tener un plan de gestión, llevar un libro de registro y aplicar procedimientos para controlar el agua de lastre. El sistema se llama BWTS (Ballast Water Treatment System).

Sistemas de Propulsión y Máquinas

El sistema de propulsión es clave para generar y transmitir energía que impulsa el buque y abastece servicios auxiliares. Está compuesto por motores de combustión interna (2 o 4 tiempos), generadores eléctricos, reductoras, sistemas de transmisión y ejes de hélice. Estos equipos se alojan en la cámara de máquinas, generalmente en popa para minimizar pérdidas mecánicas y acortar los ejes de cola.

Servicios Auxiliares de Propulsión

Los servicios auxiliares incluyen:

• Sistema de combustible (almacenamiento y alimentación).
• Sistema de arranque por aire para el motor.
• Refrigeración (para mantener temperatura segura).
• Ventilación (para aire fresco y evacuación de gases).
• Otros equipos como generadores, compresores y bombas.

Los servicios asociados a la propulsión incluyen refrigeración (agua dulce, salada o aceite), lubricación adaptada al motor, trasiego de combustible según tipo, sistemas de arranque y control remoto para operación segura. La transmisión del movimiento se realiza desde el motor principal a través de reductora (en algunos casos), eje, chumacera de empuje y hélice. En sistemas azipodales, el propulsor eléctrico puede girar para maniobrar.

Tipos de Sistemas de Propulsión

Existen varios tipos de sistemas de propulsión:

• Diésel tradicionales: Motores lentos (50-250 rpm), con alta eficiencia y bajo consumo, para grandes buques.
• Motores semirrápidos o rápidos (250-3000+ rpm): Versátiles y compatibles con combustibles alternativos como gas natural o amoníaco.
• Sistemas híbridos: Combinan generadores diésel, motores eléctricos y almacenamiento de energía.
• Sistemas totalmente eléctricos: Con baterías, motores eléctricos y convertidores.
• Sistemas con células de combustible: Producen electricidad mediante reacciones electroquímicas de hidrógeno y oxígeno.
• Otros sistemas: Como turbinas de gas, vapor, o combinaciones (CODAG, CODOG, etc.).

Tipos de Hélices y Sistemas Propulsivos

• Hélice de paso fijo: Palas fijas.
• Hélice de palas orientables: Permite variar el paso.
• Hélice en tobera: Protegida por un conducto.
• Propulsores azipodales: Sistema eléctrico con giro completo para maniobra.
• Voith-Schneider: Palas verticales rotatorias.
• Waterjets: Propulsión mediante chorro de agua.

Sistemas de Ventilación

La ventilación en el buque mantiene aire confortable, protege la carga y regula el ambiente interior. Se realiza por ventilación natural, forzada o mixta, usando ventiladores y conductos. Es clave en espacios de carga y máquinas para disipar calor. El aire acondicionado mejora la calidad del aire en camarotes y áreas con electrónica, controlando temperatura y humedad.