Una guía técnica sobre tipos de anclajes para barcos, criterios de tamaño y requisitos de selección

Las anclas marinas son componentes esenciales del equipamiento de buques comerciales, incluidos petroleros, graneleros, portacontenedores, buques metaneros y buques de alta mar. A diferencia de las anclas para embarcaciones pequeñas, las anclas para barcos están diseñadas como parte de un sistema de anclaje completo que incluye anclas, cadenas de ancla con eslabones, molinetes, topes de cadena, tubos de hawse y casilleros de cadena.

Para embarcaciones grandes, la selección del ancla no está determinada únicamente por el peso del ancla. La especificación correcta se basa en los parámetros de la embarcación, los cálculos del número de equipos, los requisitos de la sociedad de clasificación, el rendimiento de sujeción del ancla y la compatibilidad con el sistema de anclaje completo.

Un ancla marina correctamente seleccionada debe proporcionar suficiente poder de sujeción en las condiciones operativas esperadas y al mismo tiempo cumplir con los requisitos estructurales y de instalación de la embarcación.

1. Tipos de anclas utilizadas en grandes buques comerciales

1.1 Ancla sin stock

El ancla sin stock es el tipo de ancla más utilizado en los buques comerciales modernos.

Se instala comúnmente en:

· Petroleros

· Graneleros

· Buques portacontenedores

· Transportistas de GNL

· Buques de apoyo en alta mar

La característica principal de un anclaje sin stock es el diseño de uña articulada, que permite que las uña giren en relación con el vástago. Esta estructura permite una penetración eficiente en el fondo marino y al mismo tiempo permite recuperar fácilmente el ancla a través del tubo de hablen del buque.

Los diseños comunes de anclajes sin stock incluyen:

· Ancla de pasillo

· Ancla hablada

· Ancla de piscina

· Anclaje de alto poder de sujeción AC-14

Las ventajas de los anclajes sin stock incluyen:

· Estructura compacta para fácil almacenamiento.

· Rendimiento de penetración confiable

· Recuperación eficiente mediante tuberías de hablen

· Compatibilidad con los modernos sistemas de manipulación de anclajes.

1.2 Anclaje de alto poder de sujeción (HHP)

Los anclajes High Holding Power (HHP) están diseñados para proporcionar una mayor capacidad de sujeción en comparación con anclajes convencionales del mismo peso.

A través de una geometría de aleta optimizada y una capacidad mejorada de penetración en el fondo marino, las anclas HHP pueden lograr una mayor eficiencia de sujeción al tiempo que reducen el peso del ancla requerido para una aplicación de embarcación determinada.

Las aplicaciones típicas incluyen:

· Grandes petroleros para crudo

· VLCC

· Buques portacontenedores ultragrandes

· Buques de alta mar

En comparación con los anclajes sin stock convencionales, los anclajes HHP ofrecen:

· Mayor relación fuerza-peso de sujeción

· Carga reducida del equipo de proa.

· Rendimiento de anclaje mejorado en condiciones exigentes

1.3 Ancla con poder de sujeción súper alto (SHHP)

Los anclajes SHHP están diseñados para aplicaciones que requieren un mayor rendimiento de sujeción que los anclajes HHP estándar.

Se utilizan principalmente para:

· Grandes buques offshore

· Buques especializados

· Aplicaciones que requieren una capacidad de anclaje mejorada

La selección entre anclas ordinarias, HHP y SHHP depende de los requisitos de diseño de la embarcación y de la aprobación de clasificación.

2. ¿Cómo se determina el tamaño del ancla de un barco?

En el caso de los buques comerciales, el tamaño del ancla se determina de acuerdo con las normas de la sociedad de clasificación y no únicamente con la eslora del buque.

El parámetro clave utilizado para seleccionar el equipo de anclaje es elNúmero de equipo (ES).

El número de equipo se calcula en función de las dimensiones principales de la embarcación y las áreas expuestas sobre la línea de flotación. El cálculo normalmente considera:

· Eslora del buque

· Anchura del buque

· Profundidad del buque

· Área de viento lateral proyectada

· Otros parámetros de diseño del buque especificados por las reglas de clasificación.

Con base en el Número de Equipo, se determina el equipo de anclaje requerido, que incluye:

· Número de anclas

· Peso del ancla

· Diámetro de la cadena del ancla

· Longitud de la cadena del ancla

Las sociedades de clasificación que proporcionan requisitos relevantes incluyen:

· Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación (IACS)

· Sociedad de Clasificación de China (CCS)

· Oficina Estadounidense de Transporte Marítimo (ABS)

· Det Norske Veritas (DNV)

· Registro de Lloyd (LR)

La especificación final del ancla debe cumplir con el diseño aprobado de la embarcación y los requisitos de clasificación aplicables.

3. Rango de referencia general del peso del ancla de barco

El peso real del ancla varía según el diseño de la embarcación, el tipo de ancla y los requisitos de clasificación. La siguiente tabla proporciona rangos de referencia generales para embarcaciones comerciales.

Estos valores son sólo referencias generales. La especificación final del ancla está determinada por el número de equipo de la embarcación, la documentación de diseño aprobada y los requisitos de la sociedad de clasificación.

4. Combinación de cadenas de eslabones de anclaje y espárragos

Un sistema de anclaje marino se compone de múltiples componentes interconectados:

· ancla marina

· Cadena de ancla con eslabones prisioneros

· tope de cadena

· Torno

· pipa de espino

· casillero de cadena

La cadena del ancla transfiere las fuerzas generadas por el viento, las olas y el movimiento del barco entre el barco y el ancla.

Los grandes buques comerciales generalmente utilizancadenas de ancla con eslabones prisionerosporque proporcionan:

· Alta resistencia a la tracción

· Estabilidad de la cadena mejorada

· Deformación reducida bajo cargas pesadas.

· Larga vida útil en condiciones marinas

Rangos típicos de diámetro de la cadena del ancla:

Las dimensiones del ancla, el diámetro de la cadena, la capacidad del molinete y las dimensiones del tubo del escobín deben diseñarse como un sistema completo. Aumentar el tamaño del anclaje sin considerar otros componentes puede afectar el rendimiento operativo.

5. Factores que afectan el rendimiento de sujeción del ancla

El rendimiento de sujeción de un ancla marina depende de algo más que su peso. Los factores clave incluyen:

Diseño de ancla

La geometría de las aletas, el diseño del vástago y la capacidad de penetración influyen directamente en la fuerza de sujeción.

Los anclajes de alto poder de sujeción logran un rendimiento mejorado mediante un diseño estructural optimizado en lugar de simplemente aumentar el peso.

Condiciones del fondo marino

Los diferentes tipos de fondo marino afectan el rendimiento del ancla:

· Arena: generalmente proporciona buena penetración y rendimiento de retención.

· Arcilla: la capacidad de retención depende de la profundidad de penetración y de la resistencia del suelo.

· Barro: requiere una geometría de anclaje adecuada para un agarre eficaz

· Fondo marino rocoso o duro: puede reducir la capacidad de penetración

Alcance de la cadena de ancla

El ángulo entre la cadena del ancla y el fondo del mar afecta la fuerza horizontal aplicada al ancla.

Un alcance más largo generalmente reduce la carga vertical sobre el anclaje y mejora el rendimiento de sujeción.

6. Selección de anclas para diferentes tipos de barcos

Petroleros

Los petroleros suelen tener un gran desplazamiento y zonas de viento importantes.

Las configuraciones comunes incluyen:

· Anclajes HHP sin stock

· Cadenas de ancla con eslabones de gran diámetro

· Sistemas de molinete de alta resistencia

El sistema de anclaje debe soportar cargas ambientales elevadas durante la espera, las operaciones en alta mar o las aproximaciones al puerto.

Graneleros

Los graneleros generalmente presentan dimensiones de casco anchas y calados profundos.

Las selecciones de anclaje comunes incluyen:

· Anclajes sin stock tipo hall

· Anclas de voz

· Anclas HHP para embarcaciones más grandes

El sistema de anclaje se diseña según el tamaño de la embarcación, las rutas operativas y los requisitos de clasificación.

Buques portacontenedores

Los buques portacontenedores modernos tienen una mayor superficie de viento debido a los contenedores apilados sobre la cubierta.

Los requisitos típicos incluyen:

· Anclajes de alto poder de sujeción

· Cadenas de ancla de gran diámetro

· Equipos de manipulación de anclas de alta capacidad.

7. Materiales, estándares de fabricación y certificación.

Las anclas para barcos se fabrican con materiales de acero de calidad marina de alta resistencia para soportar cargas de impacto y exposición prolongada al agua de mar.

Las consideraciones de fabricación importantes incluyen:

· Control de calidad de materiales

· Control del proceso de fundición o forja.

· Precisión dimensional

· Pruebas de propiedades mecánicas.

· Requisitos de protección de superficies

Para embarcaciones comerciales, las anclas y el equipo relacionado pueden requerir aprobación o certificación de sociedades de clasificación reconocidas, que incluyen:

· CCS

· ABS

· DNV

· LR

· VB

Los requisitos de certificación dependen del tipo de embarcación, la administración del pabellón y las especificaciones del proyecto.

8. Ejemplo: Sistema de anclaje para un camión cisterna de 100.000 DWT

Un camión cisterna Aframax típico puede tener la siguiente disposición de anclaje:

· Eslora del barco: aproximadamente 250 m

· Tipo de anclaje: anclaje sin stock HHP

· Peso del ancla: aproximadamente 15 a 20 toneladas por ancla

· Diámetro de la cadena del ancla: aproximadamente 100–120 mm

La configuración final se confirma mediante el cálculo del número de equipos y la aprobación de la clasificación.

Conclusión

La selección de anclas para grandes buques comerciales es un proceso técnico que implica el cálculo del buque, los requisitos de clasificación y la compatibilidad del sistema.

Los buques comerciales modernos utilizan principalmente anclas sin stock y anclas de alto poder de sujeción porque proporcionan un rendimiento de sujeción eficiente y al mismo tiempo cumplen con los requisitos de instalación de estructuras de barcos grandes.

Una solución de anclaje completa requiere una combinación adecuada del tipo de ancla, el peso del ancla, la cadena del ancla con eslabones, la capacidad del molinete y la disposición de la instalación para garantizar un rendimiento confiable del ancla durante toda la vida útil de la embarcación.