CONSTRUCCION NAVAL

TEMA 4 1

DESCRIPCIN GENERAL DE UN ASTILLERO DE NUEVAS CONSTRUCCIONES

CONSIDERACIONES GENERALES

DISPOSICIN EN PLANTA DE UN ASTILLERO DE NUEVAS CONSTRUCCIONES

DIMENSIONAMIENTO DEL ASTILLERO

PROCESO INDUSTRIAL DEL BUQUE

PROCESO DE CONSTRUCCIN DE BUQUES DE ACERO

NORMALIZACIN DE PLANCHAS. VENTAJAS E INCONVENIENTES

MOVIMIENTO Y ELEVACIN DE PESOS. MEDIOS NECESARIOS Y MANIOBRAS

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TEMA 4 2

CONSIDERACIONES GENERALES

Histricamente los grandes astilleros solan disponer de un rea para nuevas construcciones y otra de

reparaciones, en algunos casos perfectamente separadas y delimitadas. Aunque eran dos tipos de negocios

distintos, se pretenda cubrir los largos perodos de crisis en una u otra actividad con dedicacin a lo que en

cada momento demandaba el mercado. La alta productividad que el mercado demandaba posteriormente,

aconsej una especializacin de negocios y por lo tanto de astilleros, de tal forma que se separa

completamente la gestin de ambas actividades, dedicando cada astillero a aquella para la cual era ms

rentable y los que se fueron creando nacieron ya con una orientacin bien definida.

La mayora de los astilleros fueron originalmente establecidos en un lugar adecuado para construir

pequeos buques con mtodos que ahora ya estn superados. El aumento de tamao de los buques y la

introduccin de nuevos mtodos de construccin dio lugar a una readaptacin de la disposicin del astillero.

Sin embargo, muy pocas veces se puede seleccionar un nuevo emplazamiento o adoptar una disposicin

ideal.

Por otra parte, la situacin geogrfica de un astillero de reparaciones viene siempre condicionada por

una serie de factores que lo hacen atractivo para los armadores y permite un buen desarrollo de sus

funciones. Los factores que condicionan el emplazamiento de un astillero de reparaciones son:

1.- Las grandes rutas de navegacin o sus proximidades, al objeto de procurar que los buques que navegan

por ellas lleguen al astillero en el menor tiempo posible, al desviarse poco de la ruta en su viaje.

2.- El entorno de una actividad martima especfica e intensa, como los puertos pesqueros, zonas de gran

actividad de pesca; en ros y canales donde es necesario el continuo dragado y por tanto existen dragas y

elementos flotantes necesarios para estas operaciones; dentro de los lagos con importante navegacin

interior, donde los barcos no pueden acceder aguas libres.

3.- El abrigo de inclemencias del tiempo, donde puedan realizarse trabajos sin riesgo para los barcos y las

instalaciones.

4.- En lugares de suficiente calado para el tipo de barcos que se desea reparar. De lo contrario habr que

estar dragando peridicamente con el correspondiente costo adicional.

5.- Un entorno industrial que permita el rpido suministro de materiales y mano de obra, como las zonas de

desarrollo industrial

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6.- Un lugar con buena comunicacin area para el fcil y rpido ministro de piezas de repuesto. En la

reparacin de un barco es frecuente que haya que suministrar un elemento o parte de l fabricado a muchos

kilmetros. Un buen enlace areo permitir obviar esta dificultad y acortar los tiempos de reparacin.

Permitir igualmente la rpida presencia de personas tales como inspectores, tcnicos, etctera.

La clasificacin de los astilleros de reparaciones segn su tamao es:

Tamao Medios de varada

Astilleros pequeos

Barcos 20.000 TPM

Varaderos

Diques secos

Diques Flotantes

Elevadores

Astilleros medianos

20.000 Barcos 100.000 TPM

Diques secos

Diques flotantes

Grandes astilleros

Barcos 100.000 TPM

Diques secos

Se puede decir en general, que un astillero es un recinto dotado de unas instalaciones y con una

organizacin adecuada, en cual unos trabajadores sirvindose de tcnica y energa construyen o reparan

buques.

El organigrama de un astillero mediano es el que se muestra en la siguiente figura, y consta de cuatro

departamentos: el departamento tcnico, el departamento de produccin, el departamento de factora y el

departamento comercial.

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En el astillero se reciben una serie de materiales de los cuales el ms importantes es el acero

estructural, junto con otros muy diversos como tuberas, conductores elctricos y una serie de productos

elaborados en fbricas como motores, mquinas, equipos y accesorios variados, dando como resultado una

unidad de produccin terminada, que es el buque.

Debe tenerse en cuenta que la construccin y reparacin navales son cada vez ms, empresas de

sntesis, y que las tendencias avanzadas apuntan a traspasar a los suministradores la mayor parte de los

problemas logsticos, es decir los almacenamientos, transportes, servicios de mano de obra, construccin de

partes del buque. Por ello, es ms eficiente una disposicin abierta al exterior a pesar de disponer de pocos

medios interiores, que una planta con grandes medios pero sin buenos viales es de comunicacin o

adecuadas rutas de acceso.

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DISPOSICIN EN PLANTA DE UN ASTILLERO DE NUEVAS CONSTRUCCIONES

La disposicin ideal de un astillero de nuevas construcciones, ha de basarse en facilitar el flujo de

produccin extendiendo el rea del astillero hacia atrs desde la orilla del mar donde se sitan las gradas o

dique de construccin.

La zona ms alejada de las gradas o de los diques se reserva, generalmente, para el almacenamiento

de los materiales de construccin y entre estas dos reas se disponen con la debida secuencia los trabajos y

los procesos de taller consecutivos.

Antes de delimitar las dimensiones de cada una de las zonas del astillero de nuevas construcciones,

se deben describir cada una de dichas zonas:

1.- En primer lugar el astillero necesita una zona de almacenamiento para chapa naval y perfiles.

2.- Se requiere almacenamiento independiente para los aceros inoxidables, que deben estar separados de los

que no lo son, para evitar contaminaciones que daen los aceros aleados. Lo ideal es que los aceros

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inoxidables lleguen al astillero en un momento muy cercano a su utilizacin en la prefabricacin, ya cortado

y conformado, e incluso con la preparacin conveniente de superficies, tanto por la cara del tanque de carga

como por la del tanque de lastre (problemas de adherencia de la pintura).

3.- Cuando se utilizan aceros de alta resiliencia o de alta tensin, no es precisa una segregacin total, pero

es necesario poder reconocerlos para aplicarles los tratamientos adecuados en los procesos posteriores de

manipulacin y soldadura.

4.- El aluminio tambin deber almacenarse separado para evitar corrosiones galvnicas durante las fases de

almacenamiento.

5.- El almacenamiento del acero y equivalentes es fundamental para un buen resultado de la obra. Por ello,

los caminos y medios de transporte hasta los talleres de labrado son fundamentales y debern estar

cuidadosamente estudiados.

6.- La tubera y sus accesorios debern almacenarse a cubierto o convenientemente protegidos, clasificada

por tipos, norma y materiales. Los accesorios de tubera son una partida muy variada que pueden complicar

de forma importante el almacn y su clasificacin.

7.- Los materiales especiales o no estndar debern almacenarse en cantidad apropiada para evitar

problemas posteriores de suministro.

8.- Los cables se almacenarn protegidos y se cortan o bien en el propio almacn, o bien a bordo durante la

construccin. Lgicamente, se requiere un desarrollo CAD exacto del modelo del buque para poder estar

totalmente seguros de no cometer errores en las longitudes del cable, dado que los cables no pueden

empalmarse.

9.- Los elementos que se adquieren mediante pedido especfico, como la maquinaria, gras, botes

salvavidas, timones, etc., as como lo que se subcontrate en el exterior, deben recibirse justo para

incorporacin al bloque constructivo correspondiente.

10.- Los elementos de stock deben almacenarse en la cantidad justa para asegurar el suministro regular a la

obra. Todo lo anterior conduce a zonas de almacenamiento cada vez menores, segn la industria auxiliar se

va integrando en el proceso constructivo.

Las lneas de produccin del astillero deben seguir pasos paralelos dentro del siguiente principio: El

bloque de acero que vaya a instalarse en la grada o dique deber llevar incorporados todos los elementos que

segn la estrategia constructiva le correspondan.

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Ello significa que la tubera, los equipos, y dems elementos debern incorporar el valor aadido que

el astillero les tenga que proporcionar, a la vez que el acero recorre su camino de labrado, conformado y

prefabricacin. Por ello, es preferible que la planta del astillero se acomode a este hecho, establecindose

dos lneas ms o menos paralelas que confluyan bien en los talleres de prefabricacin de mdulos, bien en la

propia grada o dique de construccin.

Los talleres que la manipulacin del acero requiere son: labrado, conformado, paneles planos,

paneles curvos y prefabricacin de bloques tridimensionales.

La manipulacin del armamento requiere un taller global de mdulos de armamento en el que

confluyen los de: prefabricacin de tubera, montura de mquinas, calderera, chapa fina, junto a

electricidad, carpintera, albailes y pintores si existen dada la tendencia a la contratacin exterior.

La disposicin de un nuevo astillero como la que se presenta en la siguiente figura, sera la apropiada

para un astillero de tamao medio o pequeo, especializado en uno o dos tipos de buques, con una

productividad elevada. Sera suficiente tener una sola grada o dique de construccin.

El producto ms importante del astillero es el casco, en la mayora de los casos de acero, y su

construccin. Muy poco despus de la contratacin empieza la entrada de los materiales en forma de

planchas y perfiles en el recinto de la factora. Aqu tienen que clasificarse para pasar debidamente

ordenados al Parque de Materiales (M), donde permanecern hasta que se inicie su movimiento hacia el

Taller de Herreros de Ribera, al que llegarn despus del paso previo por las aplanadoras, granalladoras

e imprimadoras(a y b).

En los parques, las planchas se apilan situndolas en posicin preferentemente horizontal. Convendr

tener presente las vas ms usuales de llegada del acero. En factoras muy distantes de las de las aceras,

probablemente llegarn por va martima siempre que sea posible y la cantidad lo justifique, y convendr

disponer de un muelle propio en el que se pueda atracar para efectuar su desembarque y en el que se

disponga de los medios de transporte adecuados para enlazar con el Parque de Materiales.

Los materiales al entrar en el Taller de Herreros de Ribera o de Elaborado de Acero (H) seguirn

distintas lneas segn el proceso de elaboracin que han de seguir, por lo que habr que prever los medios

necesarios para efectuar la distribucin. A la salida de las lneas respectivas habr que reagrupar los

materiales elaborados para preparar los lotes que han de pasar al Taller de Soldadura(S), pero como este

ltimo taller se ha de alimentar de forma continua y la preparacin de los lotes depender de las cargas en

las diversas lneas, se necesita una zona denominada de Almacenamiento Intermedio (I) donde se

acumula, clasifica y reagrupa el material elaborado.

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En el Taller de Soldadura siguiendo el orden del proceso, los materiales citados se montan y se

sueldan para construir los bloques llamados bidimensionales, por tratarse de bloques cuya tercera

dimensin es apreciablemente inferior a las otras, estando constituida generalmente por la altura de los

refuerzos del panel.

En el Taller de Prefabricacin se fabrican los bloques tridimensionales que algunos astilleros han

habilitado para este fin separadamente del Taller de Soldadura de paneles. Se hace as porque tambin

puede prefabricarse a la intemperie en una zona especialmente preparada con mesas de soldar. Este espacio

se designa por (P1) para distinguirlo del (P2) destinado al almacenamiento de los bloques prefabricados hasta

su montaje en gradas. A la totalidad de los espacios que son (P1) y (P2) se le suele asignar la denominacin

de Zona de Prefabricacin (P). De los conjuntos que salen de (S), la mayora se montan y se sueldan en

(P), para construir los bloques tridimensionales que pasan al espacio destinado al almacenamiento. Para los

movimientos de paneles hasta la prefabricacin, y de sta al almacenamiento, hay que prever los medios

adecuados de transporte, que habrn de ser de potencia de izada creciente a medida que va aumentando el

peso de los conjuntos a levantar, y de dimensiones adecuadas para permitir su volteo.

Por ltimo, los bloques pasan a la grada (G) o dique de construccin, para su montaje y, en unin de

algunos paneles y otros elementos de menores dimensiones, construir con ellos el casco del buque. Este

trabajo se realizar valindose de grandes y potentes gras que debern, por tanto, poderse desplazar hasta la

zona de almacenamiento de los bloques para cogerlos. De no ser as, se tendr que disponer de otros medios

auxiliares de transporte para los grandes bloques.

En estas dos ltimas zonas (P) y (G), se empieza ya el montaje de maquinaria y equipos procedentes

de los almacenes (E), y las instalaciones que se efectan en los Talleres de Armamento (T) los cuales, a su

vez, habrn recibido otros materiales procedentes de su almacenamiento (F).

Terminada la construccin del casco en la grada se procede a su botadura. Si en lugar de gradas

hubiera diques de construccin el proceso es el mismo, simplificndose la ltima fase de puesta a flote.

El casco pasar al Muelle de Armamento(A) donde se atraca, y en el que hay que disponer de las

gras necesarias para que puedan efectuar su trabajo los talleres (T), hasta dejar el buque completamente

terminado y en condiciones de realizar las pruebas que preceden a su entrega.

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DIMENSIONAMIENTO DEL ASTILLERO

No es frecuente la construccin de astilleros hoy en da. No obstante, si es habitual la redistribucin,

reconversin, y ampliacin de partes del astillero ya construido para acondicionarlo a las nuevas tcnicas de

construccin y reparacin de buques.

Ordenar la estructura de un astillero con los principios anteriormente mencionados, requiere cierta

armona entre las superficies de las zonas descritas. Los valores de estas superficies se designarn con las

mismas letras con que se han definido.

G es la superficie de las Gradas o Diques de construccin; P= P1+P2 es la de la zona de

Prefabricacin, que incluye el espacio de prefabricacin propiamente dicho P1 y el de almacenamiento de

bloques prefabricados P2; S la del Taller de Soldadura; T la de la zona de almacenamiento

intermedio; H la del Taller de Herreros de Ribera; M la del Parque de Materiales. La superficie que se

toma como referencia para todas las dems es la G de gradas o diques de construccin.

Gradas.

Tanto en gradas como en diques es donde se montan y se completan los cascos de acero de los

buques para terminar con la puesta a flote. Sus dimensiones vienen determinadas por la de los buques que se

pretende construir.

En una grada terminada la manga no es fcil de rectificar y la eslora se ha ampliado, a veces, a costa

de la zona de prefabricacin, a la cabeza de la grada, restando as un espacio necesario para el

almacenamiento, unin de bloques y maniobra de izado, o alternativamente el incremento de eslora se hara

hacia el mar, lo cual en ambos casos debido a la pendiente de la grada, su alargamiento resulta costoso. El

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nmero de gradas o diques viene determinado por el volumen de produccin del astillero y por el ritmo de

las botaduras.

Zona de Prefabricacin.

La superficie de la zona de prefabricacin P est determinada en funcin de G y del ritmo de

produccin, de forma que cuanto menor sea el tiempo que los buques ocupan la grada, mayor ser la

superficie requerida para esta zona. Un valor recomendado para P es del orden 125% de G.

Hay que recordar que P es la zona donde se fabrican los bloques tridimensionales y se almacenan

todos los tipos de bloques hasta su montaje en grada o dique. Precisando ms sobre los valores de cada una

de las zonas que constituyen P, hay que considerar que P1 est supeditado al valor de S, siendo lo normal

que la suma S+P1 tenga valores comprendidos entre el 65 y el 85% de G, representando la superficie total

que se dedica a soldadura.

La zona P2 es la dedicada al almacenamiento de bloques prefabricados, y su dimensin est

relacionada con el espacio que ocupan los bloques y con el tiempo de permanencia en esa zona,

dependiendo, por tanto, del ritmo de produccin y del porcentaje de material prefabricado acumulado que se

prevea, para dar fluidez al montaje en grada o dique.

Las cifras de estas superficies generalmente aceptadas son:

Bloques bidimensionales apilados, 1,3 m2 por tonelada.

Bloques tridimensionales y piques de proa y popa, 3,2 m2 por tonelada.

Bloques de doble fondo, 5,5 m2 por tonelada.

Como valor medio pueden considerarse 4,5 m2 por tonelada.

Taller de Soldadura.

El valor de S, es en realidad el valor de las superficies de las mesas de soldadura. Un valor de S en

tanto por ciento de G y en funcin del tiempo previsto de estancia del casco en la grada es, considerando 3

meses de ocupacin de la grada, S = 40% G.

Conviene tener presente que la produccin semanal (turno normal de ocho horas diarias) por unidad

de rea, oscila mucho con los tipos y dimensiones de los buques que se construyan. En grandes petroleros,

los espesores de los elementos estructurales son grandes y las estructuras relativamente simples y pesadas,

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alcanzando una produccin semanal por unidad de rea muy superior a la que se logra en la construccin de

cargueros de dimensiones normales.

Las cifras promedio de produccin, utilizando como base el peso neto de acero de los paneles

terminados y para un turno de trabajo de 10 horas por da, es forma orientativa:

Buques normales de carga seca K = 63 kg/m2/semana.

Buques petroleros K = 115 kg/m2/semana.

K es un coeficiente que representa la capacidad de produccin de la superficie de las mesas de

soldadura. El valor medio de K puede estar entre los 90 y 100 kg/m2/semana. Estas cifras han sido superadas

en los modernos bancos de prefabricacin de paneles, as en los gigantescos petroleros se han alcanzado

valores de K = 150kg/m2/semana y mayores.

Zona de Almacenamiento intermedio.

Del taller de herreros de ribera salen las planchas y los perfiles elaborados por las diferentes en lneas

de trabajo del mismo, pasando a la zona de almacenamiento intermedio I donde se clasifican y agrupan

por lotes, que constituyen el conjunto de elementos que forman cada uno de .los bloques.

Los distintos elementos salen de su proceso de labrado o elaborado por lneas paralelas, para

reagruparlos sern necesarios medios de transporte que se crucen con las lneas de produccin.

El espacio que se necesita para la clasificacin y almacenamiento de los lotes depende de la agilidad

con que se programen los trabajos de las distintas lneas en el taller de herreros de ribera, de tal forma que

sea simultnea la salida de elementos del mismo bloque. Un valor estimado puede ser I = 10% G

Taller de Herreros de Ribera.

En orden inverso a la cadena de produccin se dimensiona el taller de herreros de ribera, en donde se

transforma las planchas y los perfiles con los que se construye el casco.

La totalidad de las operaciones que se realizan en este taller quedan enmarcadas en cuatro o cinco

procesos de elaborado, por lo cual la superficie del tallar se suele dividir en cuatro o cinco zonas paralelas,

en cada una de las cuales se desarrollar completamente el proceso elegido, de modo que los materiales se

van sometiendo sucesivamente a las operaciones programadas, hasta salir por el otro extremo del taller

totalmente elaborados, antes de llegar a la zona de almacenamiento intermedio.

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Cada zona del taller tiene que estar provista de la maquinaria necesaria para completar el tipo de

proceso que se le asigne, y su disposicin de acuerdo con el orden de la secuencia de fabricacin, de tal

forma que los materiales avancen por una lnea, de forma continua. Entre las mquinas debe haber espacio

para que los materiales de salida de una operacin puedan cogerse para someterlos a la siguiente,

asegurando la continuidad del flujo.

En astilleros modernizados para construccin soldada un valor de la superficie del taller de herreros de

ribera puede tomarse H = 85% G, sin embargo la verdadera evaluacin de la superficie debe tomarse

teniendo en cuenta el plano en el que se plantea la disposicin de las mquinas.

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Las grandes mquinas de aplanar y la granallado ras e imprimadoras que se utilizan para la

preparacin y proteccin anticorrosiva de las superficies de los aceros, estn montadas normalmente fuera

del taller (a) y (b) como muestra en la figura de disposicin en planta de un astillero.

Parque de Aceros o de Materiales.

El parque de aceros es la zona del astillero que constituye el principio de la cadena, siendo la zona de

recepcin de los materiales, donde se ordenan y almacenan.

El stock de aceros que se almacenan en no es inferior al 10% de la produccin anual del astillero,

pero en algunos puede llegar al 40%. Si la acera que suministra est cercana que hay facilidad para obtener

el acero necesario, bastar con almacenar como norma un 20%. El sistema moderno just on time, reduce los

stocks necesarios.

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Zona de Armamento.

Esta zona est constituida por los muelles y talleres de armamento, y la caracterstica fundamental de

los muelles de armamento es la longitud de atraque, que se dimensiona en funcin de la eslora mxima del

buque a construir, y del ritmo de produccin del que depender el nmero de buques que se han de tener en

perodos de armamento.

La falta de longitud de atraque obligar a situar los buques abarloados, con los inconvenientes que

esto comporta, especialmente si las gras no tiene suficiente alcance.

Es conveniente considerar la superficie disponible en los muelles, en la que se ordenan y preparan los

bloques que se han de montar, y su configuracin depender del espacio disponible y del frente de agua del

que se disponga.

Montaje del Buque en Grada o Dique.

En este punto, conviene mencionar las ventajas y desventajas de construir los buques en dique o en

grada. Los diques de construccin ofrecen ventajas en la construccin de grandes buques, pues sus botaduras

en grada son costosas, con los riesgos de daos estructurales por los grandes esfuerzos que se dan en el

lanzamiento. Ofrecen mayor altura de gancho a las gras para el montaje de los bloques. Presentan la

desventaja de su elevado coste de construccin.

En algunos astilleros se han incorporado reas de construccin bajo cubierto. Otros disponen de

naves de construccin a la cabeza de la grada, con sistemas de transferencia, de tal forma que los cascos se

pueden sacar del taller y ser transferidos a la grada o al dique para su botadura, permitiendo la construccin

en un ambiente cerrado proporcionando proteccin contra el mal tiempo.

PROCESO INDUSTRIAL DEL BUQUE

Para la construccin de un buque son necesarios el esfuerzo y el trabajo de diversos grupos de

personas, de forma, que del perfecto engranaje entre stos depender el que se obtenga una buena solucin.

En el proceso industrial de un buque intervienen un buen nmero de personas fsicas o jurdicas que

dan, definen y desarrollan ideas, aportando soluciones. Entre todas ellas pueden destacarse a tres como las

ms representativas e influyentes en la realizacin del proyecto: Armador, Astillero y Otros Agentes

Exteriores.

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Firmado el contrato de construccin del buque, se inicia el acopio de materiales, los procesos para su

construccin, su armamento, su puesta a flote, su entrega y posterior a ella empieza el periodo de garanta.

La construccin de un buque se inicia con su contratacin. Esta puede lograrse por gestin directa o

por concurso.

Cuando la contratacin se inicia por gestin directa, el armador empieza por definir sus necesidades

que generalmente son: peso muerto, volumen de bodegas, nmero de tanques o bodegas de carga, clase de

cargamento que se ha de transportar (si es congelado o refrigerado, mineral, grano, lquidos, etc.), velocidad

de servicio, autonoma, nmero de tripulantes, nmero de pasajeros y en cuantas cabinas y cubiertas segn

los tipos de buques, determinados cumplimientos especiales (Suez, Panam, Coast Guard, etc.), y alguna

caracterstica especfica en funcin de la idea clara que tenga de lo que desea construir.

Si el armador est bien asesorado no omitir detalle, pero en caso contrario habr que interpelarlo

para obtener estos datos que han de repercutir en el anteproyecto y cuya omisin puede dar lugar

posteriormente a que no est satisfecho con el buque. Este anteproyecto habr que modificarlo segn las

discusiones, retocando caractersticas y especificaciones hasta conseguir el acuerdo, que como es natural,

incluye el precio que se estipula.

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Con la modalidad del concurso, el armador tiene que anticipar un anteproyecto, una especificacin y

un pliego de condiciones los dos primeros los pueden elaborar su propio equipo tcnico, o bien en cargarlo a

una oficina tcnica de ingeniera especializada, o adquirir lo tambin por concurso previo.

Con esta informacin se abre el concurso para la oferta de la construccin, que puede ser pblico o

restringido entre los astilleros que desee el armador, facilitando una copia a cada concursante y fijando un

plazo. Si astillero dispone de una oficina tcnica, ser en ella donde se centralice todo el desarrollo del

proyecto y, al conocer en detalle todos los distintos sistemas constructivos empleados en sus talleres, los

medios con los que se cuenta, los locales o zonas de las que se dispone para la prefabricacin de los bloques,

las disponibilidades de sus gradas o diques, podr desarrollar un proyecto constructivo que ser el ms

ajustado a las caractersticas que pide el armador y que se quiere tenga el buque a construir para presentar

las ofertas.

Otras veces la documentacin que se facilita se limita a una especificacin con las caractersticas ms

importantes. En este caso las ofertas podrn tener caractersticas tcnicas diferentes con tal de que se

amolden a las exigencias de la especificacin. Entrar as tambin a concurso la competencia tcnica de la

oficina tcnica y de la direccin del astillero.

Tomada la decisin se firma el contrato. El contrato es un documento pblico o privado en el que se

establecen las condiciones que se han acordado previamente, para que el armador reciba del constructor el

cree que ste se compromete construir. Como en todos los contratos hay que incluir un prembulo en el que

se establece la identidad y representacin de los firmantes, lo que han convenido y las clusulas que se

especifican, que generalmente se agrupan en tres partes: objeto del contrato y especificacin del contrato;

plazo de entrega, precio y condiciones de financiacin; garantas, penalizaciones y premio, avales: parte

jurdica y por ltimo revisin de precios.

El astillero es el encargado de enviar a las respectivas autoridades nacionales y sociedades de

clasificacin, el proyecto inicial de clasificacin y de desarrollar el proyecto constructivo con los

comentarios recibidos del armador, de la sociedad de clasificacin y de la experiencia del departamento de

produccin en lo referente a los detalles operativos que puedan simplificar el trabajo y, por tanto, reducir el

coste del buque.

PROCESO DE CONSTRUCCIN DE BUQUES DE ACERO

Una vez firmado el contrato, organizada y planificada la construccin del buque en sus lneas

generales, habr que abordar sta con el debido detalle de forma inmediata siguiendo las instrucciones del

Departamento de Planificacin, comenzando con el trabajo las oficinas de proyecto y delineacin que han de

desarrollar los planos de construccin con el detalle necesario, as como los clculos que se precisen de

acuerdo con las obligaciones contractuales firmadas. Este trabajo comprende:

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Preparacin de la especificacin de-con el detalle necesario, a partir de la especificacin de

contrato y que otros detalles complementarios al desarrollar el proyecto.

Realizacin de los clculos y planos de desarrollo del proyecto.

Realizacin de los despieces, planos e instrucciones de trabajo.

Elaboracin de las listas de materiales.

Especificacin de materiales y equipos a pedir al exterior.

Influencia de la prefabricacin en la delineacin

El trabajo ms urgente es preparar los datos para que la oficina de compras pueda solicitar ofertas y

pedir equipos y materiales principales del buque, como la planta de proporcin y el acero para los que, dado

su plazo de entrega y entidad econmica, es necesario o tener cuanto antes un compromiso firme del precio

y de plazo por parte de los suministradores.

El sistema de prefabricacin obliga a la oficina de delineacin a prever la forma de trabajar, al mismo

tiempo que se realiza el proyecto puramente estructural, as como la disposicin de los equipos y servicios.

Tienen que definirse los tamaos de las unidades, un peso y los mtodos de soldadura a aplicar antes de

preparar los planos detallados y las listas de materiales. La oficina de delineacin realiza los trabajos

orientados a la obtencin y elaboracin de los siguientes planos y documentos:

Planos de desarrollo del proyecto.

Planos de bloques con cuantos detalles se puedan necesitar para su fabricacin en los talleres.

Lista de materiales.

Especificaciones de materiales y equipos para su pedido al exterior.

Planos de estructuras que han de someterse a la aprobacin de la Inspeccin de Buques, (para

obtener el permiso de construccin), y a la de la Sociedad de Clasificacin elegida.

Dibujo del esquema general de prefabricacin en el que se indicarn los bloques en que se va

a descomponer el buque.

Cartilla de trazado y dibujo de la caja de cuadernas.

Trabajo de alisado de las formas del buque.

Desarrollo del forro.

Trazado a escala 1/10 de todas las piezas en las que se va a cortar el buque para ser utilizadas

segn el sistema numrico que utiliza el astillero en cuestin.

La aplicacin de la soldadura como mtodo de construccin naval, ha hecho indispensable la

aplicacin de la prefabricacin de bloques o subconjuntos estructurales para su montaje en el buque.

El antiguo concepto de los planos de estructuras por sistemas, tales como cuadernas, forros,

cubiertas, etc., ha dado paso aun nuevo concepto de unidades prefabricadas completas mejorando los

rendimientos de trabajo o en la fabricacin de cada uno de los elementos y mtodos de unin, hasta

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completar la unidad y su montaje a bordo. Un plano general de estructura sera hoy en da, virtualmente

intil si no se tiene en cuenta el proceso tecnolgico y la planificacin del trabajo en el taller de soldadura.

Esto supone un conocimiento de los mtodos de trabajo por parte del delineante y requiere una

mayor colaboracin de equipo de la que se haca anteriormente, lo que justifica la necesidad de la seccin de

mtodos como eslabn de enlace entre delineacin y produccin.

Los bloques se prefabrican y se sueldan en talleres para que, una vez terminados, se puedan montar

en la grada a o en el dique de acuerdo con un esquema y una secuencia estudiada, para tratar de evitar

distorsiones, que requeriran posteriormente costosos sistemas de enderezado, y reducir as al mnimo el

tiempo de montaje

Para los planos de la estructura se ha de tener muy en cuenta la planificacin de los trabajos, orden de

montaje de cada elemento en el bloque, los procesos tecnolgicos a utilizar, como sub-prefabricados,

bloques bidimensionales, tridimensionales, secciones y forma de montaje en la grada o dique, y los distintos

sistemas de soldadura que vayan a emplearse.

Figura 1 = Plancha plana.

Figura 2 = Plancha con curvatura.

Figura 3 = Plancha plana con escotes y aligeramiento(varenga).

Figura 4 = Perfil plano.

Figura 5 = Perfil con curvatura.

Figura 6 = Estructura plana reforzada, unin soldada de figura 1 + figura 4

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Figura 7 = Estructura con curvatura reforzada, unin soldada de figura 2 + figura 5

Figura 8 =Varenga con refuerzos en el aligeramiento

Figura 9 = Varenga con dos vagras soldadas.

Figura 10 = Estructura plana bidimensional.

Figura 11.= Estructura curva bidimensional.

Figura 12 = Estructura tridimensional de fondo y doble fondo.

Figura 13 = Estructura tridimensional de pantoque.

Figura 14 = Estructura tridimensional de la brazola de escotilla.

La oficina de delineacin es la que tiene que definir el tamao de los bloques en los que se va a

dividir el buque, su peso, los mtodos de soldadura a emplear, la lista de los materiales, por lo que resulta

obvio que los mtodos, medios, sistemas y posibilidades de prefabricacin que existan en el astillero van a

tener gran influencia en el sistema de trabajo de la oficina de delineacin.

La aplicacin de bloques dentro del taller nos permite:

Soldar en las posiciones ms cmodas, fundamentalmente en plano con lo que se aumenta el

rendimiento y la calidad del trabajo.

Utilizar mquinas automticas de soldadura con lo que se disminuyen de modo importante los

tiempos y aumenta el rendimiento.

Incrementar el nmero de frentes de trabajo utilizando un mnimo nmero de andamios.

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Trabajar a cubierto independientemente de las inclemencias del tiempo, calor, fro, lluvia,

viento, etc.

Ajustar el peso y dimensiones de los bloques a los mximos que permitan los medios de

elevacin reduciendo el nmero de montajes en la grada o dique

Estrategia constructiva. Definicin de conjuntos

La definicin de los bloques tiene una gran importancia y se han de tener en cuenta las siguientes

consideraciones o criterios:

Limitaciones impuestas medios de elevacin. Peso mximo que pueden levantar las gras en

talleres, gradas o diques y sus alcances, as como las dimensiones de los espacios como las puertas de los

talleres o los caminos de circulacin de los bloques.

Limitaciones de resistencia de los bloques. Los bloques prefabricados hay que voltearlos,

izarlos, y montarlos a bordo. Si no son lo suficientemente rgidos, pueden deformarse y la rectificacin

posterior de todas estas deformaciones supondra costes muy elevados, al tiempo que se perdera el tiempo

ganado con la prefabricacin. Por ello hay que en cuenta el peso tres, elementos de pensin y sus pesos, as

como los procedimientos de volteo.

Posicionamiento correcto de los bloque en sus camas de prefabricado. Se facilita as al

mximo el montaje posterior y la reduccin del tiempo del mismo, aunque a veces, por la complejidad del

bloque, pueden prevalecer sobre la posicin ideal de la cama, los mtodos de armado y soldadura del mismo.

Es importante definir los lmites de cada bloque y la forma de enlace con los colaterales.

Estudio detallado de la secuencia de montaje y soldadura en la grada o dique. La secuencia u

orden de montaje deber definirse en las reuniones con los Jefes de las Secciones que han de realizarlo.

Montaje de los bloques. Con ajustes entre ellos y con tolerancias mnimas o nulas y sin que

existan procesos de rectificacin posteriores. Esto tiene una gran importancia en la cuestin de las

tolerancias. Esto obliga a procesos de verificacin y control dimensional con estimacin de los mrgenes

que hay que dejar para contracciones, distorsiones y faltas de ajuste y cul es la-precisin con que debe

elaborarse el material. Si se dejan los topes muy prximos habr que cortar y si se dejan muy separados,

habr que aumentar notablemente el trabajo de soldadura. Para una soldadura automtica debe exigirse una

rectitud del borde de la plancha de 3,5 dcimas de mm, para qu en dos chapas a tope la llaga mayor no sea

superior a 7 dcimas de mm. Los paneles bidimensionales pueden construirse con lmites de tolerancia ms

estrechos que los bloques tridimensionales.

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Sistemas de despiece de bloques.

Para realizar un sistema correcto de despiece es necesario conocer el sistema de montaje que se va a

emplear para montar los bloques en la grada o en el dique. Los sistemas de montaje que tradicionalmente se

han empleado son:

Sistema piramidal. Fue el primero con que se empez el desarrollo de la tcnica de prefabricacin,

cuando los bloques eran mayoritariamente bidimensionales. El montaje comenzaba a l zonas

correspondientes a caminos crticos que solan corresponder con la zona de Cmara de mquinas,

continuando con los montajes hacia proa a y hacia popa a la vez que se avanzaba tambin hacia los costados

y del fondo hacia arriba, proporcionando con estas primeras pirmides la suficiente rigidez, para permitir

configurar el barco con las dimensiones adecuadas.

Con este sistema el buque toma rpidamente toda su manga y su puntal en la zona de popa, mientras

la eslora progresa ms lentamente. El frente de trabajo ir aumentando a medida que la construccin

progresa y el montaje de mquinas y servicios puede iniciarse en cuanto se han colocado dos bloques

correspondientes del doble fondo.

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Sistema de islas. Constituy un segundo paso siendo muy similar al anterior. Cuando se necesita

lograr una mayor extensin del frente de trabajo en breve tiempo, el sistema anterior se despliega

inicindose simultneamente el montaje de bloques prefabricados en distintos puntos o islas. Las pirmides

se constituyen en varios puntos a lo largo de la eslora del buque configurando el ncleo de otras tantas islas,

que se desarrollarn del mismo modo que cuando se trataba de una sola. A medida que se va terminando la

soldadura en las capas sucesivas de cada pirmide, se va completando el armamento y montaje de accesorios

y servicios de cada zona.

Sistema de anillos. Cuando los medios de montaje lo permiten, y se desea al mnimo el tiempo de

estancia en grada o dique de construccin, en este caso nos que les son tridimensionales y de las mayores

dimensiones y peso posibles, formando secciones completas del casco del buque comprendidas entre dos

planos paralelos al basal o anillos de casco, los cuales se construyen en el taller de prefabricacin o en el

rea de integracin de secciones. Con este sistema el nmero total de conjuntos es muy reducido y las

deformaciones por soldadura se reducen tambin al mnimo.

Este mtodo es el que mayor rendimiento produce y que podra resumirse en:

Reduccin del tiempo de montaje del buque.

El frente de trabajo o es mucho ms extenso, lo que permite reducir el ciclo total de

construccin al disponer de ms zonas en las que se puede trabajar simultneamente.

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Mejora el aprovechamiento de los diques o gradas al reducir el tiempo de montaje.

Los anillos pueden terminarse en talleres cerrados, de gran importancia en pases de climas

duros.

NORMALIZACIN DE PLANCHAS. Es conveniente hacer alguna consideracin sobre la Normalizacin en los astilleros, pues es un

problema importante ya que la cantidad de elementos es tan variada que si los pedidos se hacen de forma

arbitraria, los almacenes se complican increblemente terminando por no encontrarse lo que se necesita.

Ventajas e inconvenientes:

Ventajas:

1 - Posibilidad de cursar los pedidos de planchas en tiempo mnimo sin tener que desarrollar

todos los planos de acero.

2 - Simplificacin de pedidos, logrando mejores precios y plazos.

3 - Los errores numricos, los retrasos de suministro o las modificaciones que impliquen

variacin de dimensiones de planchas, sern ms fcilmente subsanables al disponer en el parque de un

stock ms completo

4 - La reduccin del nmero total de planchas diferentes que se utilizan permitir tener

stocks ms completos en el parque de materiales con menor inmovilizacin, cosa importante a la hora de

atender cualquier reparacin.

5 Importante simplificacin de las operaciones de clasificacin y colocacin de las

planchas en el parque de materiales.

6 Simplifica el proceso de seleccin del material a trabajar.

Inconvenientes:

1 Dificultad para hacer un despiece de las superficies, atenindose a unas dimensiones fijas

de las planchas.

2 Aumento importante de los recortes.

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MOVIMIENTO Y ELEVACIN DE PESOS. MEDIOS NECESARIOS Y MANIOBRAS.

Importancia de la organizacin del transporte. Una de las partidas ms importantes del coste dela

construccin est constituida por el transporte de materiales. El anlisis de costes verifica la importancia de

este concepto con cifras sorprendentes y teniendo en cuenta que la manipulacin no aporta valor aadido al

producto y que su realizacin es inevitable, ser necesario imponer un sistema de movimientos

perfectamente organizados que reduzcan sus costes al mnimo.

Para estudiar la organizacin del trasporte de material, habr que considerar las cuatro fases de

construccin del buque, todas ellas de gran importancia y con caractersticas particulares que las diferencian

y que son:

Recepcin y almacenamiento de materiales.

Movimiento en los talleres

Montaje en dique o grada

Movimientos de materiales en aproximacin al muelle de armamento.

La construccin total del casco puede decirse que est del orden de 30 horas/tonelada y la partida de

transporte en astilleros que disponan de medios adecuados ha llegado a constituir 10 horas/tonelada.

Disposicin racional del parque de materiales. Las planchas en las instalaciones modernas se

almacenan en posicin horizontal, realizando su manipulacin con somieres magnticos, que son equipos de

electroimanes o mediante equipos con ventosas de vaco.

La superficie que se requiere para el apilado horizontal de las planchas no es mayor que el necesario

para el apilado vertical, y necesitando menor altura de alzada.

En cuanto al ordenen que se ha de apilar el material puede seguir dos criterios: el mismo orden de

elaboracin del material conforme a la planificacin prevista, o por espesores o dimensiones normalizados.

La fuerza de los equipos de transporte designa el peso mximo de la plancha que se puede manipular.

Uno de los equipo de transporte son los transportadores, son trenes de ruedas, discos o rodillos

paralelos que accionados por un motor imprimen a la plancha, que se deposita sobre ellos, un movimiento de

traslacin. Pueden instalarse a la entrada y salida de mquinas para asegurar el trabajo continuo y como

complementos de otros medios de transporte, aplicndose con ventaja en el parque de materiales con el fin

de simplificar el trabajo de la gra, evitndole movimientos y largos desplazamientos. Su ventaja tambin

estriba en que no solo traslada la plancha de lugar, sino que, debidamente regulado, constituye un

almacenamiento de espera que puede ser de gran utilidad.

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La organizacin del parque de perfiles presenta mayores dificultades y requiere una mayor superficie

de almacenamiento por tonelada. La manipulacin de los perfiles requiere ms personal que la de las

planchas. Se han proyectado y desarrollado equipos especiales para transporte de perfiles, con grandes

velocidades y prensores magnticos que permiten la manipulacin por un solo hombre de casi todos los

perfiles. Las gras destinadas al movimiento de perfiles deben tener la cabina a muy poca altura sobre el

suelo, lo que facilita que la vista del operador est al nivel del perfil suspendido, facilitando la operacin de

tomarlo con el prensor, transportarlo sobre un transportador de rodillos para perfiles, para conducirlos hasta

le lnea de preparacin o de elaboracin.

Transporte en los Talleres. Ha y que considerara dos aspectos:

1.- El movimiento de los materiales y elementos en fabricacin de un puesto de trabajo a

otro, y su posterior salida del taller.

2 - La manipulacin tomndolos desde sus respectivos puestos de espera para situarlos en la

posicin en que se ha de efectuar el trabajo, as como su retirada para dejar la mquina libre.

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El primer aspecto lleva consigo la consideracin del simple movimiento de transporte, completando

el estudio con la consideracin los enlaces necesarios de los medios de transporte de una seccin con las que

siguen o con las precedentes.

Transporte en el Taller de Hereros de Ribera. El Taller de Herreros de Ribera se divide en una serie

de lneas paralelas de elaboracin. Las mquinas se disponen a lo largo de cada lnea y los materiales se

desplazan en una sola direccin de acuerdo con la secuencia del proceso. Siendo necesaria la distribucin

del material a la entrada del taller, situndolo al alcance de los medios de transporte de la lnea en que se ha

de procesar, por lo que las lneas de entrada han de cruzarse con las lneas de procesos. Una forma de

ordenar el material es marcndolo con distintos colores segn la lnea que han de seguir.

Medios de movimiento en los Talleres de Soldadura y Prefabricado. En los talleres de soldadura y

prefabricacin se utilizan los puentes-gras como elementos fundamentales del transporte, requiriendo luces

y fuerzas mayores para manipular conjuntos prefabricados.

La movilidad sobre la mesa de soldadura, se logra con la disposicin de las gras en dos plataformas

de rodadura situadas a distinta altura. Importante punto a considerar es la altura de gancho de la gra sobre

la mesa de soldar, con el fin de que se puedan voltear los bloques prefabricados. Una altura normal puede

ser alrededor de los 20 m. En las grandes naves de prefabricacin para grandes bloques llegan hasta los 30

m.

Para sacar del taller los bloques prefabricados, tiene que haber un medio de enlace entre dicho taller

y la zona de almacenamiento de los bloques prefabricados. Pueden ser plataformas transportadoras, o trailers

elevables hidrulicamente arrastradas por tractor, sobre las que se sitan los bloques directamente en el caso

de ser planos, o sobre un elemento soporte intermedio, denominado gndola.

Elevacin de pesos en gradas y diques de construccin. Capacidad de izado, alcance y altura.

Las caractersticas ptimas de los medios de elevacin en las gradas o diques de construccin se

determinan en funcin del tamao de los buques a construir, de las dimensiones y disposicin del astillero,

de las caractersticas de otros medios existentes.

Lo primero a considerar es el peso a elevar, y la distancia a la que se ha de colocar desde la base de la

gra o desde los apoyos del prtico teniendo, en cuenta que ambas magnitudes son inversas una de la otra.

Otra magnitud fundamental es la altura o desde la que se debe elevar el peso, par lo que es necesario

conocer la altura libre que queda bajo el gancho de la gra, despus de descontar la altura ocupada por los

elementos accesorios para la maniobra.

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Medios de elevacin en talleres y muelles de armamento. En estas zonas los elementos de

transporte dependern del peso y de las caractersticas de los materiales y equipos que se manipulan. El

puente gra es generalmente lo ms utilizado que pueden ser ligeros o bien llegar hasta necesitar grandes

fuerzas de izada, en las zonas de almacenaje en las que se completan el montaje de grandes mquinas y

equipos pesados, o como en los talleres donde se ensamblan grandes mdulos con equipos y tuberas.

Gras flotantes. Las gras mviles, sobre orugas o sobre ruedas neumticas con gran capacidad de

elevacin, 500, 1000 y ms toneladas con radio corto, y con posibilidad de elevar las estructuras a gran

altura, de 100 m. o ms, mediante brazos telescpicos que podan ser alargados, y que eran empleadas

habitualmente en la industria terrestre para la construccin de grandes complejos industriales, refineras y

plantas petroqumicas, se empezaron a emplear cuando comenzaron las construcciones off-shore,

montndose sobre barcazas , buques o plataformas semisumergibles constituyendo un medio utilsimo de

elevacin para la construccin off-shore y ocenica.

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BIBLIOGRAFA

TTULO: TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCIN DEL BUQUE

AUTOR: FRANCISCO JAVIER GONZLEZ DE LEMA MARTNEZ

UNIVERSIDAD DE LA CORUA

TTULO: TCNICAS DE CONSTRUCCIN NAVAL

AUTOR: PRIMITIVO B. GONZLEZ LPEZ

UNIVERSIDAD DE LA CORUA

TTULO: LA PLANIFICACIN DE LA CONSTRUCCIN DE BUQUES

AUTORES: SANTIAGO IGLESIAS BANIELA, PABLO LPEZ VARELA

TRCULO EDICIONES

APUNTES CONSTRUCCIN NAVAL III

AUTOR: ROSENDO CHORRO ONCINA

UNIVERSIDAD POLITCNICA DE MADRID

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS NAVALES.