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viernes, 7 de agosto de 2015

Tanques estabilizadores pasivos

Los sistemas de estabilización por tanques pasivos son frecuentes en diversos tipos de buques debido a su simplicidad y bajo coste, la eficacia del sistema puede llegar a ser muy buena si se incorporan sistemas de control modernos.


 
El balance de un buque comparado con los otros cinco movimientos, es el que tiene menor capacidad para regresar a la posición de equilibrio, eso lleva a que su frecuencia natural sea baja, pudiéndose dar la circunstancia que la frecuencia de las olas predominantes se acerque a la frecuencia natural de balance del buque. Cuando estas frecuencias se aproximan pueden entrar en resonancia y la amplitud del balance puede ser bastante alta aun con oleajes leves, con la posibilidad de que la embarcación zozobre, por ello podemos concluir que el balance es el movimiento más importante relacionado con la seguridad del buque.

Los tanques pasivos estabilizadores están basados en el principio de que un fluido en un tanque parcialmente lleno, dentro del buque, se moverá de un lado a otro a través del tanque cuando el buque se mueva en sentido del balance. La diferencia de peso entre producido por el desplazamiento del fluido generará un momento de balance en el buque, el cual puede ser ajustado en contraposición con el balance natural del buque en el mar, sirviendo para amortiguar y disminuir la amplitud en el movimiento de balance del buque.
 

Los tipos más comunes de tanque pasivos son los siguientes:

Tanque de superficie libre, es el más simple de los tanques pasivos, consiste en un tanque rectangular parcialmente lleno de agua y dispuesto trasversalmente en el buque. Se puede ejercer cierto control en el desplazamiento del fluido por medio de un estrechamiento en el centro del tanque.

Tanques en U, en este caso la superficie libre está confinada en los brazos de un tubo en U, que están constituidos generalmente por dos tanques estructurales conectados por uno o varios conductos horizontales, unos inferiores para permitir el paso del liquido (generalmente agua) y otros superiores que permiten el desplazamiento del aire.


Estabilizadores pasivos controlados, constituyen un sistema de estabilización más complejo pero también mucho más eficiente. El objetivo es mejorar la eficacia de los sistemas pasivos añadiendo un sistema de control, este puede consistir en unas válvulas de estrangulamiento que restringen el paso del aire de un tanque al otro, manteniendo el aire bajo presión dentro el reservorio deseado. De esta manera se regula el tiempo de paso del fluido de un tanque a otro y se puede ajustar a las condiciones de balance en cada situación de navegación del buque.

 
Con los tanques pasivos se puede conseguir una importante disminución del movimiento de balance de los buques empleando una masa de agua no superior al 10% del desplazamiento del buque, especialmente en condiciones de oleaje regular. Por el contrario su eficacia se reduce con mar agitado, debido a la diversidad de frecuencias de las olas que lo forman, en este caso es importante contar con el sistema de estabilizadores pasivos controlados.

 

Los estabilizadores pasivos se utilizan en buques de muy diversos tipos y con esloras desde 20 a 400m, como pueden ser pesqueros, portacontenedores, RORO, ROPAX, buques de apoyo OffShore (PSV, AHTS, DSV), etc.

Actualmente el diseño de tanques pasivos se puede simplificar por medio de el modelado 3D y simulación CFD, se puede realizar un modelo virtual en 3D del sistema de tanques pasivos y simular su comportamiento e integración en el buque, en base a los resultado es posible corregir el diseño hasta llevarlo a las características de operación deseadas, ahorrando mucho tiempo y dinero.



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VIDEOS:





LINKS:


Exponav. Museo de la Contrucción Naval de Ferrol (2014)



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