Un granelero es un buque mercante especialmente diseñado para transportar carga a granel sin embalar (como grano , carbón, mineral , bobinas de acero y cemento) en sus bodegas de carga . Desde que se construyó el primer granelero especializado en 1852, las fuerzas económicas han llevado a un aumento del tamaño y la sofisticación de estos barcos. Los graneleros actuales están especialmente diseñados para maximizar la capacidad, la seguridad, la eficiencia y la durabilidad.
En la actualidad, los graneleros representan el 21 por ciento de las flotas mercantes del mundo [2] y varían en tamaño desde minigraneleros de una sola bodega hasta gigantescos buques para el transporte de minerales capaces de transportar 400.000 toneladas métricas de peso muerto (DWT). Existen varios diseños especializados: algunos pueden descargar su propia carga, algunos dependen de las instalaciones portuarias para la descarga y algunos incluso embalan la carga a medida que se carga. Más de la mitad de todos los graneleros tienen propietarios griegos, japoneses o chinos, y más de una cuarta parte están registrados en Panamá . Corea del Sur es el mayor constructor individual de graneleros, y el 82 por ciento de estos barcos se construyeron en Asia.
En los graneleros, las tripulaciones participan en la operación, gestión y mantenimiento del buque, ocupándose de la seguridad, navegación, mantenimiento y cuidado de la carga, de acuerdo con la legislación marítima internacional. Las tripulaciones pueden variar en tamaño desde tres personas en los buques más pequeños hasta más de 30 en los más grandes.
Las operaciones de carga varían en complejidad, y la carga y descarga de mercancías pueden llevar varios días. Los graneleros pueden ser sin equipo (dependiendo del equipo de la terminal) o con equipo (con grúas integradas al buque).
La carga a granel puede ser muy densa, corrosiva o abrasiva, lo que puede presentar problemas de seguridad que pueden amenazar a un barco: problemas como el desplazamiento de la carga , la combustión espontánea y la saturación de la carga. El uso de barcos antiguos que tienen problemas de corrosión (así como las grandes escotillas de los graneleros) se han relacionado con una serie de hundimientos de graneleros en la década de 1990. Estas grandes escotillas, importantes para el manejo eficiente de la carga, pueden permitir la entrada de grandes volúmenes de agua en las tormentas y acelerar el hundimiento una vez que un buque se ha inclinado o escorado . Desde entonces, se han introducido nuevas regulaciones internacionales para mejorar el diseño y la inspección de los barcos y para agilizar el proceso de abandono del barco por parte de las tripulaciones.
El término granelero se ha definido de diversas maneras. A partir de 1999, el Convenio internacional para la seguridad de la vida en el mar define un granelero como "un buque construido con una sola cubierta, tanques laterales superiores y tanques laterales de tolva en los espacios de carga y destinado principalmente a transportar carga seca a granel; un transportador de minerales; o un transportador combinado". [3] La mayoría de las sociedades de clasificación utilizan una definición más amplia, por la cual un granelero es cualquier buque que transporta mercancías secas sin envasar. [4] Los buques de carga multipropósito pueden transportar carga a granel, pero también pueden transportar otras cargas y no están diseñados específicamente para el transporte a granel. El término "granelero seco" se utiliza para distinguir a los graneleros de los transportadores de líquidos a granel, como los transportadores de petróleo , productos químicos o gas licuado de petróleo . Los graneleros muy pequeños son casi indistinguibles de los buques de carga general, y a menudo se clasifican basándose más en el uso del buque que en su diseño.
Se utilizan varias abreviaturas para describir a los graneleros. " OBO " describe un granelero que transporta una combinación de mineral, granel y petróleo, y "O/O" se utiliza para una combinación de petróleo y mineral. [5] Los términos "VLOC", "VLBC", "ULOC" y "ULBC" para los graneleros y mineraleros muy grandes y ultra grandes se adaptaron de las designaciones de superpetroleros como granelero de crudo muy grande y granelero de crudo ultra grande. [6]
Antes de que se desarrollaran los graneleros especializados, los transportistas tenían dos métodos para transportar mercancías a granel por barco. En el primer método, los estibadores cargaban la carga en sacos, apilaban los sacos en palés y colocaban los palés en la bodega de carga con una grúa . [7] El segundo método requería que el transportista alquilara un barco entero y gastara tiempo y dinero para construir contenedores de madera contrachapada en las bodegas. [8] Luego, para guiar la carga a través de las pequeñas escotillas, se tenían que construir comederos de madera y tablas de desplazamiento. [8] Estos métodos eran lentos y requerían mucha mano de obra . Al igual que con el buque portacontenedores , el problema de la carga y descarga eficientes ha impulsado la evolución del granelero. [ cita requerida ]
Los graneleros especializados comenzaron a aparecer a medida que los barcos a vapor se hicieron más populares. [7] El primer barco de vapor reconocido como granelero fue el carbonero británico John Bowes , construido en 1852. [9] [10] Presentaba un casco de metal , una máquina de vapor y un sistema de lastre que utilizaba agua de mar en lugar de sacos de arena. [9] Estas características lo ayudaron a tener éxito en el competitivo mercado del carbón británico. [9] El primer autodescargador fue el carguero lacustre Hennepin en 1902 en los Grandes Lagos . Esto redujo en gran medida el tiempo de descarga de los graneleros al utilizar una cinta transportadora para mover la carga. [11] Los primeros graneleros con propulsión diésel comenzaron a aparecer en 1911. [9] [10]
Antes de la Segunda Guerra Mundial , la demanda internacional de transporte marítimo de productos a granel era baja (alrededor de 25 millones de toneladas de minerales metálicos [12] [13] ) y la mayor parte de este comercio era costero . [14] Sin embargo, en los Grandes Lagos, los graneleros transportaban grandes cantidades de mineral de hierro desde las minas del norte de Minnesota y Michigan hasta las acerías. En 1929, se transportaron 73 millones de toneladas de mineral de hierro en los Lagos, y también se movió una cantidad casi igual de carbón, piedra caliza y otros productos. [15] Ya estaban surgiendo dos características definitorias de los graneleros: el doble fondo , que se adoptó en 1890, [9] y la estructura triangular de los tanques de lastre, que se introdujo en 1905. [9] Después de la Segunda Guerra Mundial, comenzó a desarrollarse un comercio internacional de graneles entre las naciones industrializadas , particularmente entre los países europeos, Estados Unidos y Japón. [12] Debido a la economía de este comercio, los graneleros oceánicos se hicieron más grandes y más especializados. [13] [16] En este período, los cargueros de los Grandes Lagos aumentaron de tamaño para maximizar las economías de escala y los autodescargadores se hicieron más comunes para reducir el tiempo de respuesta . Los buques de mil pies de las flotas de los Grandes Lagos, construidos en la década de 1970, estaban entre los barcos más largos a flote y, en 1979, se movieron un récord de 214 millones de toneladas de carga a granel en los Grandes Lagos. [17]
Los graneleros se dividen en seis categorías principales de tamaño: pequeño, handysize , handymax , panamax , capesize y muy grande. [23] Los graneleros y transportadores de mineral muy grandes entran en la categoría capesize, pero a menudo se los considera por separado.
Las categorías aparecen en el comercio regional , como Kamsarmax, [24] Seawaymax , Setouchmax, Dunkirkmax y Newcastlemax también aparecen en el comercio regional. [23]
Los minigraneleros son buques pequeños con una capacidad inferior a 10.000 DWT . Los minigraneleros pueden transportar entre 500 y 2.500 toneladas, tienen una sola bodega y están diseñados para el transporte fluvial . Suelen estar construidos para poder pasar por debajo de puentes y cuentan con tripulaciones pequeñas de entre tres y ocho personas.
Los buques Handysize y Handymax son de uso general por naturaleza. [4] Estos dos segmentos representan el 71% de todos los graneleros de más de 10.000 DWT y también tienen la tasa de crecimiento más alta. [28] Esto se debe en parte a las nuevas regulaciones que están entrando en vigor y que imponen mayores restricciones a la construcción de buques más grandes. [28] Los buques Handymax suelen tener entre 150 y 200 m de longitud y entre 52.000 y 58.000 DWT con cinco bodegas de carga y cuatro grúas. [4] Estos buques también son de uso general por naturaleza. [4]
El tamaño de un buque Panamax está limitado por las cámaras de las esclusas del Canal de Panamá , que pueden albergar barcos con una manga de hasta 32,31 m, una eslora total de hasta 294,13 m y un calado de hasta 12,04 m. [29]
Los barcos Capesize son demasiado grandes para atravesar el canal de Panamá y deben rodear el Cabo de Hornos para viajar entre los océanos Pacífico y Atlántico. Anteriormente, los barcos Capesize no podían atravesar el Canal de Suez y necesitaban rodear el Cabo de Buena Esperanza . La reciente profundización del canal de Suez a 66 pies (20 m) permite que la mayoría de los barcos Capesize lo atraviesen. [30]
Los graneleros Capesize son especializados: el 93% de su carga es mineral de hierro y carbón. [4] Algunos barcos en la vía navegable de los Grandes Lagos superan las dimensiones de Panamax, pero su uso en los Grandes Lagos está limitado, ya que no pueden pasar por la vía marítima más pequeña del San Lorenzo hasta el océano. Los graneleros y los mineraleros de gran tamaño son un subconjunto de la categoría Capesize reservada para buques de más de 200.000 DWT . [23] Los buques de este tamaño casi siempre están diseñados para transportar mineral de hierro. [23]
En octubre de 2022, el granelero Shofu Maru de Mitsui OSK Lines (MOL) llegó a Newcastle en su viaje inaugural, convirtiéndose en el primer granelero en ser propulsado parcialmente por tecnología de propulsión eólica con velas duras. Se esperaba un ahorro de combustible del cinco por ciento. [31]
El transporte mundial de graneles ha alcanzado proporciones inmensas: en 2005, se transportaron por barco 1.700 millones de toneladas métricas de carbón, mineral de hierro, cereales, bauxita y fosfato. [36] Hoy, la flota mundial de graneleros incluye 6.225 buques de más de 10.000 DWT, y representan el 40% de todos los buques en términos de tonelaje y el 39,4% en términos de buques. [33] Incluyendo buques más pequeños, los graneleros tienen una capacidad total combinada de casi 346 millones de DWT. [37] Los cargueros combinados son una porción muy pequeña de la flota, representando menos del 3% de esta capacidad. [37] Los cargueros lacustres de los Grandes Lagos , con 98 buques de 3,2 millones de DWT en total, a pesar de formar una pequeña fracción de la flota total por tonelaje y operar solo 10 meses al año, transportaron una décima parte de la carga a granel del mundo debido a la corta distancia del viaje y los rápidos tiempos de entrega. [33] [38]
En 2005, el granelero promedio tenía poco más de 13 años. [39] Alrededor del 41% de todos los graneleros tenían menos de diez años, el 33% tenían más de veinte años y el 26% restante tenían entre diez y veinte años. [39] Todos los 98 graneleros registrados en el comercio de los Grandes Lagos tienen más de 20 años y el más antiguo que todavía navegaba en 2009, el St. Mary's Challenger , tenía 106 años. [40]
En 2005, la Administración Marítima de los Estados Unidos contabilizó 6.225 graneleros de 10.000 DWT o más en todo el mundo. [42] En Panamá hay registrados más graneleros , con 1.703 buques, más que cualquier otro estado de abanderamiento combinado. [42] En cuanto al número de graneleros registrados, los cinco principales estados de abanderamiento también incluyen a Hong Kong con 492 buques, Malta (435), Chipre (373) y China (371). [42] Panamá también domina el registro de graneleros en términos de tonelaje de peso muerto . Las posiciones dos a cinco las ocupan Hong Kong, Grecia, Malta y Chipre. [42]
Grecia, Japón y China son los tres principales propietarios de graneleros, con 1.326, 1.041 y 979 buques respectivamente. [43] Estas tres naciones representan más del 53% de la flota mundial. [43]
Varias empresas tienen grandes flotas privadas de graneleros. La empresa multinacional Gearbulk Holding Ltd. tiene más de 70 graneleros. [44] El Grupo Fednav en Canadá opera una flota de más de 80 graneleros, incluidos dos diseñados para trabajar en el hielo del Ártico. [45] El Atlantska Plovidba dd de Croacia tiene una flota de 14 graneleros. [46] El Grupo H. Vogemann en Hamburgo, Alemania, opera una flota de 19 graneleros. [47] Portline en Portugal, posee 10 graneleros. [48] Dampskibsselskabet Torm en Dinamarca y Elcano en España también poseen flotas de graneleros notables. [49] Otras empresas se especializan en operaciones de minigraneleros: Stephenson Clarke Shipping Limited de Inglaterra posee una flota de ocho minigraneleros y cinco pequeños graneleros Handysize, [50] y Cornships Management and Agency Inc. en Turquía posee una flota de siete minigraneleros. [51]
Las empresas asiáticas dominan la construcción de graneleros. De los 6.225 graneleros del mundo, casi el 62% fueron construidos en Japón [52] por astilleros como Oshima Shipbuilding y Sanoyas Hishino Meisho . [4] Corea del Sur, con astilleros notables como Daewoo y Hyundai Heavy Industries , [4] ocupó el segundo lugar entre los constructores, con 643 barcos. La República Popular China, con grandes astilleros como Dalian, Chengxi y Shanghai Waigaoqiao, ocupó el tercer lugar, con 509 barcos. [52] Taiwán , con astilleros como China Shipbuilding Corporation , [4] ocupó el cuarto lugar, con 129 barcos. [52] Los astilleros en estos cuatro países principales construyeron más del 82% de los graneleros a flote. [52]
Varios factores afectan el costo de transportar una carga a granel por barco. El mercado de carga a granel es muy volátil, y el tipo de carga, el tamaño del buque y la ruta recorrida afectan el precio final. Transportar una carga de carbón de tamaño Capesize desde Sudamérica hasta Europa costaba entre 15 y 25 dólares por tonelada en 2005. [53] Transportar una carga de materiales agregados de tamaño Panamax desde el Golfo de México hasta Japón ese año podía costar tan poco como 40 dólares por tonelada y hasta 70 dólares por tonelada. [53]
Algunos transportistas optan por alquilar un barco, pagando una tarifa diaria en lugar de un precio fijo por tonelada. [53] En 2005, la tarifa diaria promedio para un barco Handymax variaba entre $18,000 y $30,000. [53] Un barco Panamax podía alquilarse por $20,000 a $50,000 por día, y un Capesize por $40,000 a $70,000 por día. [53]
Generalmente, los barcos son retirados de la flota mediante un proceso conocido como desguace o desguace de buques. [54] Los propietarios de barcos y los compradores negocian los precios de la chatarra basándose en factores como el peso vacío del barco (llamado desplazamiento de tonelada ligera o LDT) y los precios en el mercado de chatarra. [55] En 1998, casi 700 barcos fueron desguazados en lugares como Alang, India y Chittagong, Bangladesh . [54] Esto se hace a menudo "varando" el barco en arena abierta, luego cortándolo a mano con sopletes de gas, una operación peligrosa que resulta en lesiones y muertes, así como exposición a materiales tóxicos como amianto, plomo y varios productos químicos. [56] [57] [58] Medio millón de toneladas de peso muerto de graneleros fueron desguazados en 2004, lo que representa el 4,7% del desguace del año. [53] Ese año, los graneleros alcanzaron precios de chatarra particularmente altos, entre $ 340 y $ 350 por LDT. [53]
La tripulación de un granelero suele estar formada por entre 20 y 30 personas, aunque los barcos más pequeños pueden estar a cargo de 8. La tripulación incluye al capitán o patrón, el departamento de cubierta , el departamento de máquinas y el departamento de mayordomos . La práctica de llevar pasajeros a bordo de los buques de carga, que alguna vez fue casi universal, es muy rara hoy en día y casi inexistente en los graneleros. [59]
Durante la década de 1990, los graneleros se vieron involucrados en un alarmante número de naufragios . Esto llevó a los armadores a encargar un estudio que buscaba explicar el efecto de varios factores en la eficacia y competencia de la tripulación. [60] El estudio mostró que el rendimiento de la tripulación a bordo de graneleros fue el más bajo de todos los grupos estudiados. [60] Entre las tripulaciones de graneleros, el mejor rendimiento se encontró a bordo de barcos más jóvenes y más grandes. [60] Las tripulaciones de los barcos mejor mantenidos tuvieron un mejor rendimiento, al igual que las tripulaciones de los barcos en los que se hablaban menos idiomas. [60 ]
En los graneleros se emplean menos oficiales de cubierta que en buques de tamaño similar de otros tipos. [60] Un minigranelero lleva de dos a tres oficiales de cubierta, mientras que los graneleros Handysize y Capesize más grandes llevan cuatro. [60] Los buques tanque de gas natural líquido del mismo tamaño tienen un oficial de cubierta adicional y un marinero sin licencia . [60]
Los viajes de un granelero están determinados por las fuerzas del mercado; las rutas y las cargas suelen variar. Un barco puede dedicarse al comercio de granos durante la temporada de cosecha y luego trasladarse para transportar otras cargas o trabajar en una ruta diferente. A bordo de un buque de cabotaje en el comercio de tramp , la tripulación a menudo no sabrá el próximo puerto de escala hasta que la carga esté completamente cargada.
Debido a que la descarga de carga a granel es tan difícil, los graneleros pasan más tiempo en el puerto que otros barcos. Un estudio sobre minigraneleros descubrió que, en promedio, se necesita el doble de tiempo para descargar un barco que para cargarlo. [60] Un minigranelero pasa 55 horas seguidas en el puerto, en comparación con las 35 horas de un maderero de tamaño similar. [60] Este tiempo en el puerto aumenta a 74 horas para los Handymax y a 120 horas para los Panamax. [60] En comparación con las escalas de 12 horas habituales para los portacontenedores, las escalas de 15 horas para los transportadores de automóviles y las escalas de 26 horas para los grandes petroleros, las tripulaciones de los graneleros tienen más oportunidades de pasar tiempo en tierra. [60]
La carga y descarga de un granelero es una tarea que requiere mucho tiempo y es peligrosa. El proceso lo planifica el primer oficial del barco bajo la supervisión directa y continua del capitán del barco . Las normas internacionales exigen que el capitán y el capitán de la terminal acuerden un plan detallado antes de que comiencen las operaciones. [61] Los oficiales de cubierta y los estibadores supervisan las operaciones. Ocasionalmente se cometen errores de carga que hacen que un barco vuelque o se parta en dos en el muelle. [62]
El método de carga utilizado depende tanto de la carga como del equipo disponible en el barco y en el muelle. En los puertos menos avanzados, la carga puede cargarse con palas o bolsas vertidas desde la tapa de la escotilla. Este sistema está siendo reemplazado por métodos más rápidos y menos intensivos en mano de obra. [63] Las grúas de doble articulación , que pueden cargar a una velocidad de 1.000 toneladas por hora, representan un método ampliamente utilizado, [63] y el uso de grúas pórtico en tierra , que alcanzan las 2.000 toneladas por hora, está creciendo. [63] La velocidad de descarga de una grúa está limitada por la capacidad del balde (de 6 a 40 toneladas) y por la velocidad a la que la grúa puede tomar una carga, depositarla en la terminal y regresar para tomar la siguiente. Para las grúas pórtico modernas, el tiempo total del ciclo de agarre-depósito-retorno es de unos 50 segundos. [4]
Las cintas transportadoras ofrecen un método de carga muy eficiente, con tasas de carga estándar que varían entre 100 y 700 toneladas por hora, aunque los puertos más avanzados pueden ofrecer tasas de 16.000 toneladas por hora. [63] [64] Sin embargo, los procedimientos de arranque y parada con cintas transportadoras son complicados y requieren tiempo para llevarse a cabo. [64] Los barcos autodescargables utilizan cintas transportadoras con tasas de carga de alrededor de 1.000 toneladas por hora. [63]
Una vez descargada la carga, la tripulación comienza a limpiar las bodegas. Esto es particularmente importante si la siguiente carga es de un tipo diferente. [65] El inmenso tamaño de las bodegas de carga y la tendencia de las cargas a ser físicamente irritantes aumentan la dificultad de limpiar las bodegas. Cuando las bodegas están limpias, comienza el proceso de carga.
Es fundamental mantener la carga nivelada durante la carga para mantener la estabilidad. [8] A medida que la bodega se llena, a menudo se utilizan máquinas como excavadoras y topadoras para mantener la carga bajo control. La nivelación es particularmente importante cuando la bodega está solo parcialmente llena, ya que es más probable que la carga se mueva. [66] Se toman precauciones adicionales, como agregar divisiones longitudinales y asegurar la madera sobre la carga. [7] Si una bodega está llena, se utiliza una técnica llamada tomming, [8] que implica cavar un agujero de 6 pies (2 m) debajo de la tapa de la escotilla y llenarlo con carga en bolsas o pesos. [8]
El diseño de un granelero se define en gran medida por la carga que transportará. La densidad de la carga, también conocida como factor de estiba , es el factor clave. Las densidades de las cargas a granel comunes varían de 0,6 toneladas por metro cúbico para granos ligeros a 3 toneladas por metro cúbico para mineral de hierro. [4]
El peso total de la carga es el factor limitante en el diseño de un buque de transporte de minerales, ya que la carga es muy densa. Los buques de transporte de carbón, por otro lado, están limitados por el volumen total, ya que la mayoría de los graneleros pueden llenarse completamente con carbón antes de alcanzar su calado máximo. [4]
Para un tonelaje determinado, el segundo factor que rige las dimensiones del buque es el tamaño de los puertos y vías navegables por los que navegará. Por ejemplo, un buque que pase por el Canal de Panamá tendrá limitaciones en su manga y calado . Para la mayoría de los diseños, la relación entre eslora y manga oscila entre 5 y 7, con un promedio de 6,2. [4] La relación entre eslora y altura estará entre 11 y 12. [4]
La sala de máquinas de un granelero suele estar cerca de la popa , debajo de la superestructura . Los graneleros más grandes, desde el Handymax en adelante, suelen tener un solo motor diésel de cruceta de baja velocidad de dos tiempos acoplado directamente a una hélice de paso fijo . La electricidad se produce mediante generadores auxiliares y/o un alternador acoplado al eje de la hélice. En los graneleros más pequeños, se utilizan uno o dos diésel de cuatro tiempos para hacer girar una hélice de paso fijo o controlable a través de una caja de cambios reductora , que también puede incorporar una salida para un alternador. [4] La velocidad media de diseño del buque para graneleros de tamaño Handy y superior es de 13,5 a 15 nudos (25,0 a 27,8 km/h; 15,5 a 17,3 mph). [23] La velocidad de la hélice es relativamente baja, alrededor de 90 revoluciones por minuto, aunque depende del tamaño de la hélice. [4]
Como resultado de la crisis del petróleo de 1973 , la crisis energética de 1979 y el consiguiente aumento de los precios del petróleo, a finales de los años 1970 y principios de los 1980 se probaron diseños experimentales que utilizaban carbón como combustible para los barcos. La Australian National Lines (ANL) construyó dos buques de 74.700 toneladas que quemaban carbón llamados River Boyne y River Embely . [67] junto con dos construidos por TNT llamados TNT Capricornia y TNT Capentaria y rebautizados Fitzroy River y Endeavor River . Estos barcos fueron económicamente eficaces durante toda su vida útil, y sus motores de vapor podían generar una potencia en el eje de 19.000 caballos de fuerza (14.000 kW). [67] Esta estrategia dio una ventaja interesante a los transportistas de bauxita y cargas de combustible similares, pero adolecía de un bajo rendimiento del motor en comparación con el mayor coste de mantenimiento y los modernos diésel eficientes, problemas de mantenimiento debido al suministro de carbón no clasificado y altos costes iniciales. [67]
Una escotilla o escotilla es la abertura en la parte superior de una bodega de carga . Los dispositivos mecánicos que permiten abrir y cerrar las escotillas se denominan tapa de escotilla. En general, las tapas de escotilla ocupan entre el 45% y el 60% de la manga del barco y entre el 57% y el 67% de la longitud de las bodegas. [4] Para cargar y descargar carga de manera eficiente, las escotillas deben ser grandes, pero las escotillas grandes presentan problemas estructurales. La tensión del casco se concentra alrededor de los bordes de las escotillas, y estas áreas deben reforzarse. [64] A menudo, las áreas de escotilla se refuerzan aumentando localmente los escantillones o agregando miembros estructurales llamados refuerzos. Ambas opciones tienen el efecto no deseado de agregar peso al barco.
En la década de 1950, las escotillas tenían tapas de madera que se rompían y reconstruían a mano, en lugar de abrirse y cerrarse. [68] Los buques más nuevos tienen tapas de escotilla de metal operadas hidráulicamente que a menudo pueden ser operadas por una sola persona. [65] Las tapas de escotilla pueden deslizarse hacia adelante, hacia atrás o hacia los lados, levantarse o plegarse. Es esencial que las tapas de escotilla sean herméticas: las escotillas sin sellar provocan inundaciones accidentales de la bodega de carga, lo que ha provocado el hundimiento de muchos graneleros. [69]
Las normas relativas a las tapas de escotilla han evolucionado desde la investigación que siguió a la pérdida del MV Derbyshire . [70] La Conferencia de Líneas de Carga de 1966 impuso el requisito de que las tapas de escotilla pudieran soportar una carga de 1,74 toneladas/m2 debida al agua de mar, y un escantillón mínimo de 6 mm para las partes superiores de las tapas de escotilla. La Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación aumentó este estándar de resistencia creando su Requisito Unificado S21 [71] en 1998. Este estándar requiere que la presión debida al agua de mar se calcule como una función del francobordo y la velocidad, especialmente para las tapas de escotilla ubicadas en la parte delantera del buque. [71]
Los graneleros están diseñados para ser fáciles de construir y almacenar la carga de manera eficiente. Para facilitar la construcción , los graneleros se construyen con una sola curvatura de casco . [4] Además, mientras que una proa bulbosa permite que un barco se mueva de manera más eficiente a través del agua, los diseñadores se inclinan por proas verticales simples en barcos más grandes. [4] Los cascos completos, con grandes coeficientes de bloque , son casi universales y, como resultado, los graneleros son inherentemente lentos. [4] Esto se compensa con su eficiencia. Comparar la capacidad de carga de un barco en términos de tonelaje de peso muerto con su peso cuando está vacío es una forma de medir su eficiencia. [4] Un pequeño barco Handymax puede transportar cinco veces su peso. [4] En diseños más grandes, esta eficiencia es aún más pronunciada: los barcos Capesize pueden transportar más de ocho veces su peso. [4]
Los graneleros tienen una sección transversal típica de la mayoría de los buques mercantes. Las esquinas superior e inferior de la bodega se utilizan como tanques de lastre , al igual que la zona del doble fondo . Los tanques de las esquinas están reforzados y cumplen otra función además de controlar el asiento del buque. Los diseñadores eligen que el ángulo de los tanques de las esquinas sea menor que el ángulo de reposo de las cargas previstas. [14] Esto reduce en gran medida el movimiento de lado a lado, o "desplazamiento", de la carga que puede poner en peligro el buque. [14]
Los dobles fondos también están sujetos a restricciones de diseño. La principal preocupación es que sean lo suficientemente altos para permitir el paso de tuberías y cables. Estas áreas también deben ser lo suficientemente espaciosas para permitir que las personas accedan de manera segura para realizar inspecciones y mantenimiento. Por otro lado, las preocupaciones por el exceso de peso y el volumen desperdiciado hacen que los dobles fondos sean espacios muy reducidos.
Los cascos de los graneleros están hechos de acero, generalmente acero dulce . [72] Algunos fabricantes han preferido recientemente el acero de alta resistencia para reducir el peso de tara. [73] Sin embargo, el uso de acero de alta resistencia para refuerzos longitudinales y transversales puede reducir la rigidez del casco y la resistencia a la corrosión. [14] El acero forjado se utiliza para algunas partes del barco, como el soporte del eje de la hélice. [4] Las particiones transversales están hechas de hierro corrugado , reforzado en la parte inferior y en las conexiones. [4] Se ha investigado la construcción de cascos de graneleros utilizando un sándwich de hormigón y acero. [74]
Los cascos dobles se han vuelto populares en los últimos diez años. [4] Diseñar un buque con lados dobles aumenta principalmente su anchura, ya que los graneleros ya están obligados a tener doble fondo . [75] Una de las ventajas del doble casco es hacer espacio para colocar todos los elementos estructurales en los lados, sacándolos de las bodegas . [76] Esto aumenta el volumen de las bodegas y simplifica su estructura, lo que ayuda en la carga, descarga y limpieza. [77] Los lados dobles también mejoran la capacidad de un barco para lastrar, lo que es útil cuando se transportan mercancías ligeras: el barco puede tener que aumentar su calado por razones de estabilidad o navegación, lo que se hace añadiendo agua de lastre.
Un diseño reciente, llamado Hy-Con, busca combinar las ventajas de la construcción de casco único y doble. Este diseño, abreviatura de configuración híbrida, duplica las bodegas más a proa y más a popa y deja las demás con casco único. [78] Este enfoque aumenta la solidez del barco en puntos clave, al tiempo que reduce el peso total en vacío. [79]
Dado que la adopción del doble casco ha sido más una decisión económica que puramente arquitectónica, algunos sostienen que los buques de doble cara reciben menos inspecciones exhaustivas y sufren más corrosión oculta. [80] A pesar de la oposición, los cascos dobles se convirtieron en un requisito para los buques Panamax y Capesize en 2005. [81]
Los cargueros corren el riesgo constante de "romperse la espalda" [82] y, por lo tanto, la resistencia longitudinal es una preocupación arquitectónica primordial. Un arquitecto naval utiliza la correlación entre la resistencia longitudinal y un conjunto de espesores del casco llamados escantillones para gestionar los problemas de resistencia longitudinal y tensiones. El casco de un barco está compuesto de partes individuales llamadas miembros. [83] El conjunto de dimensiones de estos miembros se llama escantillones del barco. [83] Los arquitectos navales calculan las tensiones a las que se puede esperar que esté sometido un barco, añaden factores de seguridad y luego pueden calcular los escantillones necesarios. [83]
Estos análisis se llevan a cabo cuando se viaja vacío, cargando y descargando, cuando se carga parcial o totalmente, y en condiciones de sobrecarga temporal. [4] Se estudian cuidadosamente los lugares sujetos a las mayores tensiones, como los fondos de las bodegas, las tapas de las escotillas, los mamparos entre las bodegas y los fondos de los tanques de lastre. [4] Los graneleros de los Grandes Lagos también deben estar diseñados para soportar el rebote o el desarrollo de resonancia con las olas , que puede causar fracturas por fatiga . [73]
Desde el 1 de abril de 2006, la Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación ha adoptado las Reglas Estructurales Comunes. Las reglas se aplican a los graneleros de más de 90 metros de longitud y exigen que los cálculos de los escantillones tengan en cuenta elementos como el efecto de la corrosión, las duras condiciones que suelen encontrarse en el Atlántico Norte y las tensiones dinámicas durante la carga. Las reglas también establecen márgenes para la corrosión, de 0,5 a 0,9 mm. [84]
Los años 1980 y 1990 fueron una época de gran peligro para los graneleros. Muchos graneleros se hundieron durante este tiempo; 99 se perdieron entre 1990 y 1997 solamente. [12] La mayoría de estos hundimientos fueron repentinos y rápidos, lo que hizo imposible que la tripulación escapara: más de 650 marineros murieron durante este mismo período. [12] Debido en parte al hundimiento del MV Derbyshire , una serie de resoluciones internacionales de seguridad con respecto a los graneleros se adoptaron durante la década de 1990. [69]
El desplazamiento de la carga supone un gran peligro para los graneleros. El problema es aún más pronunciado en el caso de los cargamentos de cereales, ya que estos se asientan durante el viaje y crean un espacio adicional entre la parte superior de la carga y la parte superior de la bodega. [7] La carga queda entonces libre para moverse de un lado a otro del buque a medida que este se inclina. Esto puede hacer que el buque se incline, lo que, a su vez, hace que se desplace más carga. Este tipo de reacción en cadena puede hacer zozobrar a un granelero muy rápidamente. [7]
El Convenio SOLAS de 1960 intentó controlar este tipo de problemas. [85] Estas normas exigían que los tanques de lastre superiores estuvieran diseñados de manera que impidieran su desplazamiento. También exigían que las cargas se nivelaran o nivelaran mediante excavadoras en las bodegas. [16] [86] La práctica de nivelar reduce la cantidad de superficie de la carga en contacto con el aire [87], lo que tiene un efecto secundario útil: reduce las posibilidades de combustión espontánea en cargas como carbón, hierro y virutas de metal. [87]
Otro tipo de riesgo que puede afectar a las cargas secas es la absorción de humedad ambiental. [88] Cuando hormigones y agregados muy finos se mezclan con agua, el lodo creado en el fondo de la bodega se desplaza fácilmente y puede producir un efecto de superficie libre . [88] La única forma de controlar estos riesgos es mediante buenas prácticas de ventilación y un control cuidadoso de la presencia de agua. [88]
La Organización Marítima Internacional establece normas y códigos internacionales para la estiba y el transporte seguros de cargas a granel. Entre ellos se encuentran el Código marítimo internacional de cargas sólidas a granel , el Código internacional para el transporte seguro de granos a granel y el Código de prácticas de seguridad para buques que transporten cargas con cubiertas de madera . [89] [90]
Sólo en 1990, 20 graneleros se hundieron, llevándose consigo a 94 tripulantes. En 1991, 24 graneleros se hundieron, matando a 154. [91] Este nivel de pérdidas centró la atención en los aspectos de seguridad de los graneleros, y se aprendió mucho. La American Bureau of Shipping concluyó que las pérdidas eran "directamente atribuibles a un fallo en la estructura de la bodega de carga" [32] y el Lloyd's Register of Shipping añadió que los laterales del casco no podían soportar "la combinación de corrosión local, agrietamiento por fatiga y daños operativos". [91]
Los estudios de accidentes mostraron un patrón claro: [69]
Las prácticas anteriores exigían que los buques resistieran la inundación de una sola bodega delantera, pero no prevenían situaciones en las que se inundaran dos bodegas. El caso en el que se inundan dos bodegas traseras no es mejor, porque la sala de máquinas se inunda rápidamente, dejando al buque sin propulsión. Si se inundan dos bodegas en el medio del buque, la tensión en el casco puede llegar a ser tan grande que el buque se parta en dos.
Se identificaron otros factores contribuyentes:
Las nuevas reglas adoptadas en los anexos de 1997 al Convenio SOLAS se centraron en problemas como el refuerzo de los mamparos y el marco longitudinal, inspecciones más estrictas (con especial atención a la corrosión) e inspecciones rutinarias en puerto. [7] Las adiciones de 1997 también exigieron que los graneleros con restricciones (por ejemplo, prohibidos para transportar ciertos tipos de cargas) marcaran sus cascos con triángulos grandes y fáciles de ver. [95]
Desde diciembre de 2004, los graneleros Panamax y Capesize deben llevar botes salvavidas de caída libre ubicados en la popa, detrás de la caseta de cubierta. [7] Esta disposición permite a la tripulación abandonar el barco rápidamente en caso de una emergencia catastrófica. [96] Un argumento en contra del uso de botes salvavidas de caída libre es que los evacuados requieren "cierto grado de movilidad física, incluso aptitud física" para entrar y lanzar el bote. [97] Además, se han producido lesiones durante los lanzamientos, por ejemplo, en el caso de cinturones de seguridad mal asegurados. [97]
En diciembre de 2002, se modificó el Capítulo XII del Convenio SOLAS para exigir la instalación de alarmas de nivel alto de agua y sistemas de vigilancia en todos los graneleros. Esta medida de seguridad alerta rápidamente a los guardias en el puente y en la sala de máquinas en caso de inundación en las bodegas. [7] En caso de inundación catastrófica, estos detectores podrían acelerar el proceso de abandono del buque.
DOC , memoria de DESS, 1999.
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