En la navegación, una defensa es una bola llena de aire o un dispositivo de otra forma y material que se utiliza para absorber la energía cinética de un barco o embarcación que atraca contra un embarcadero , un muro del muelle u otra embarcación. [1] Las defensas, que se utilizan en todo tipo de embarcaciones, desde buques de carga hasta cruceros , transbordadores y yates personales , evitan daños a las embarcaciones y las estructuras de atraque. Para ello, las defensas tienen una alta absorción de energía y una baja fuerza de reacción. [2] Las defensas suelen fabricarse de caucho, elastómero de espuma o plástico. Las defensas de caucho se extruyen o se fabrican en un molde. El tipo de defensa más adecuado para una aplicación depende de muchas variables, incluidas las dimensiones y el desplazamiento de la embarcación, la distancia máxima permitida, la estructura de atraque, las variaciones de marea y otras condiciones específicas del atraque. El tamaño de la unidad de defensa se basa en la energía de atraque de la embarcación, que está relacionada con el cuadrado de la velocidad de atraque.
Históricamente, las defensas se hacían con cuerdas anudadas en distintos patrones y formas. A menudo, se utilizaban cuerdas dañadas para ello, porque ya no se podían utilizar para amarrar un barco de forma segura o transportar una carga. Los propietarios de barcos históricos siguen utilizando defensas de cuerda y todavía las ofrecen unos pocos vendedores.
Los yates , las pequeñas embarcaciones de recreo y los buques de apoyo suelen tener defensas móviles que se colocan entre el barco y el muelle a medida que el barco se acerca al muelle. Los muelles y otras estructuras marinas, como las entradas de los canales y las bases de los puentes, tienen defensas permanentes colocadas para evitar daños causados por los barcos. En estos lugares, a menudo se utilizan neumáticos viejos como defensas.
Las defensas también se utilizan en puertos y atracaderos. Los sistemas de defensas actúan como dispositivos amortiguadores elásticos que se utilizan para reducir la velocidad de los barcos y evitar daños en la estructura del barco o del muelle durante el proceso de amarre.
Las defensas marinas se utilizan en puertos y muelles en los muros de los muelles y otras estructuras de atraque . Absorben la energía cinética de un buque de atraque y, por lo tanto, evitan daños al buque o a la estructura de atraque. Hay dos categorías principales de defensas para aplicaciones portuarias: fijas y flotantes . [3] Las defensas fijas se montan en la estructura del atraque y se componen de defensas abatibles, como defensas de celdas, defensas de tipo V y defensas no abatibles, como defensas cilíndricas. Las defensas flotantes se colocan entre la estructura del atraque y el barco, e incluyen defensas neumáticas y defensas rellenas de espuma.
La separación entre defensas debe determinarse en función del buque más pequeño que utilice el atracadero, así como del radio de curvatura del casco del buque de diseño. Para garantizar que todos los buques puedan acomodarse en el atracadero, la separación entre defensas debe ser de aproximadamente el 5-10% de la eslora del buque para buques de hasta 20.000 TPM. Los atracaderos que manejan buques más grandes deben tener una separación entre defensas de aproximadamente el 25-50% de la eslora del buque.
La vida útil de las defensas portuarias varía según el tipo de barco, la frecuencia de atraque, la temperatura, el contenido de agua salada y otros factores ambientales. Los fabricantes de defensas recomiendan una vida útil de entre 5 y 15 años para los atracaderos que aceptan carga general, mientras que es de entre 10 y 20 años para los atracaderos más especializados, como los que aceptan buques cisterna.
El daño del equipo de defensa es responsabilidad del propietario del puerto o del propietario del barco. La responsabilidad del propietario del puerto incluye los daños causados por el desgaste normal de los barcos, la intemperie, el montaje defectuoso, el tipo incorrecto de defensa, etc. La responsabilidad del propietario del barco incluye cualquier daño al sistema de defensa causado por el barco, como por ejemplo, si choca contra la estructura del atracadero durante el atraque.
Para las operaciones de abastecimiento de combustible entre dos buques, normalmente se utilizan defensas flotantes, como defensas neumáticas o de elastómero de espuma.
Las defensas cilíndricas son defensas de uso común que garantizan un atraque seguro y lineal para diferentes tipos de embarcaciones. Las defensas cilíndricas (extruidas) son una solución económica para proteger la mayoría de las estructuras de atraque y ofrecen facilidad de instalación. En Francia, los marineros profesionales las llaman "bougnafles".
Las defensas de arco se introdujeron para mejorar el rendimiento de las defensas cilíndricas. Las defensas de arco tienen una mejor relación energía/fuerza de reacción y se recomiendan para todo tipo de aplicaciones. La forma de estas defensas ayuda a disipar las tensiones de manera uniforme. Estas defensas extruidas son muy fáciles de instalar y no requieren mantenimiento. Por lo general, se prefieren para embarcaciones de pequeño a mediano alcance.
Las defensas cónicas son una versión mejorada de las defensas tipo celda introducidas recientemente y recomendadas para todo tipo de aplicaciones, incluidos los sitios con alta variación de mareas. Esta característica avanzada de la menor altura de las defensas mejora las capacidades de manejo de materiales de las grúas de cubierta/buque, lo que reduce el costo general del proyecto. Debido a la forma geométrica de las defensas, pueden desviarse más y pueden absorber más energía desde cualquier dirección. Se puede mantener la fuerza de reacción pero duplicar la absorción de energía utilizando dos defensas cónicas idénticas en una disposición espalda con espalda. Para distribuir la fuerza de reacción, las defensas cónicas generalmente se suministran con paneles de defensa grandes, lo que mantiene baja la presión del casco.
Estas defensas se utilizan ampliamente para transferencias de barco a barco en alta mar, operaciones de doble banca y como medio de amarre de barco a muelle en muelles/embarcaderos. La propiedad única de una defensa neumática es su baja fuerza de reacción con baja deflexión. Esta propiedad de las defensas neumáticas las convierte en las defensas más adecuadas para buques de carga líquida y buques de defensa con equipo sensible. Estas defensas tienen excelentes características de absorción de energía y características de deflexión de carga lineal. Las defensas neumáticas deben cumplir con la norma ISO 17357. [4] La defensa neumática también se conoce como defensa Yokohama o defensa flotante. Cuatro tipos básicos de defensas neumáticas cumplen con la norma internacional: Tipo I (Tipo de red de cadena y neumático), Tipo II (Tipo de eslinga), Tipo III (Tipo de costilla) y Tipo IV (Tipo de red de cuerda). Se ha convertido en un medio de protección de barco ideal utilizado ampliamente por grandes petroleros, buques de GLP, plataformas oceánicas, etc. El tipo más apropiado dependerá de su aplicación y los requisitos del equipo. [5]
La defensa hidroneumática submarina (SHPF), desarrollada por primera vez en la década de 1980, es un sistema de defensa único diseñado para proporcionar cargas de presión mínimas en el casco y una compresión suave durante el atraque y una gran separación para adaptarse a la forma bulbosa considerable del submarino. Su cuerpo de defensa neumática es más robusto que las defensas neumáticas estándar y está equipado con un contrapeso especialmente diseñado para mantener la defensa vertical en el agua. Cada sistema SHPF se personaliza especialmente para cada tipo o clase de submarino, dependiendo de su relación agua-aire, la forma del casco, el tipo de atraque, la absorción de energía y el diseño del muelle.
Estas defensas suelen estar hechas de un núcleo de espuma de polietileno de celda cerrada, que está encapsulado en una capa de poliuretano reforzado con nailon o Kevlar. El rendimiento de las defensas de elastómero de espuma es comparable al de una defensa neumática, pero las defensas no perderán su función en caso de que se perfore la capa. Las defensas de elastómero de espuma no se desinflan.
Las defensas tipo D se utilizan comúnmente en embarcaciones, así como en pequeños embarcaderos. Las defensas tipo D se extruyen comúnmente en caucho sólido (secciones huecas y sólidas) en un compuesto EPDM resistente al agua y a la intemperie. De manera similar a las defensas tipo D, las defensas dobles tipo D (o conocidas como defensas tipo B) también se extruyen y se proporcionan con insertos de acero si es necesario. [1] Las defensas tipo D son relativamente fáciles de instalar en embarcaciones, lo que garantiza que la superficie esté limpia y libre de cualquier remanente de defensas anteriores. [6]
Las defensas con forma de 45 grados se utilizan comúnmente en los muelles para proteger a los buques que llegan. [7] Por lo general, se moldean por compresión con insertos de acero si es necesario.
Las defensas cuadradas se utilizan comúnmente en embarcaciones y pequeños embarcaderos. Son defensas moldeadas por compresión que se utilizan generalmente en remolcadores, botes y barcos. Tienen una excelente resistencia al agua de mar y al envejecimiento por ozono y a los rayos ultravioleta.
Las defensas de ojo de cerradura son las defensas de proa y popa más versátiles que se utilizan en remolcadores y pequeñas embarcaciones portuarias/ferries. Ofrecen la máxima protección a los remolcadores/ferries con su perfil típico y sus capacidades de absorción de carga.
Las defensas para remolcadores están hechas de caucho de alta resistencia a la abrasión con buenas propiedades de resiliencia. Son muy populares entre los propietarios de pequeñas embarcaciones portuarias y los propietarios de remolcadores. Estas defensas están moldeadas por compresión en moldes calentados con fluido térmico a alta presión y tienen una excelente resistencia al agua de mar. Las defensas para remolcadores también se denominan barbas o pudín de proa. En el pasado, estaban hechas de cuerda para acolchar la protección de la proa.
Las defensas de caucho macizo tienen una larga historia y se incluyen en una amplia gama de equipos anticolisión. Funcionan controlando las fuerzas de corte, rotación y compresión según la estructura de la defensa. Los diseños incluyen el tipo D, el tipo cónico, el tipo tambor, en forma de abanico, rectangular y cilíndrico. Las defensas de caucho macizo tienen una alta absorción de energía y fuerza de reacción, son de bajo costo, tienen una larga vida útil y son fáciles de instalar y mantener. Además de su uso en embarcaciones, a menudo también se encuentran protegiendo muelles.
Las defensas flotantes de caucho hechas de caucho macizo son equipos de protección más nuevos para los barcos. Presentan una importante absorción de energía por deformación compresiva, una fuerza de reacción baja, capacidad para navegar y una instalación sencilla. Pueden adaptarse a los cambios de marea para instalaciones en el muelle. Los tipos de defensas flotantes de caucho incluyen defensas neumáticas y defensas rellenas de espuma. Existe una ligera diferencia entre los dos tipos en cuanto a estructuras, materiales, precio y aplicaciones. [8]
En todo el mundo se utilizan diferentes normas para diseñar sistemas de defensa. La más utilizada es la "Directrices para el diseño de sistemas de defensa, 2002" de la PIANC [9] , que es la actualización de su predecesora de 1984. En Japón se utilizan habitualmente las Normas Industriales Japonesas (JIS), mientras que en el Reino Unido y los Estados Unidos de América todavía se utiliza con bastante regularidad la Norma Británica BS 6349:parte 4 [10] .
El diseño de un sistema de defensa consiste básicamente en determinar cuál será la energía de atraque de un buque o de una serie de buques, luego determinar qué capacidad debe tener la defensa para absorber esa energía cinética y, por último, encontrar una forma de evitar que la fuerza de reacción genere demasiada presión en el casco. En principio, un cálculo de energía de atraque es un cálculo simple de energía cinética, ajustado al comportamiento específico de un buque o de las características específicas de la ubicación o estructura de atraque.
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )