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Pérdida parcial del empuje intacto: dos métodos de cálculo
1La lección en palabras sencillas
Cuando un compartimento se inunda, puedes tratarlo como pérdida de empuje o como peso añadido. Ambos dan el mismo Δ × GM, con cifras intermedias distintas.
Qué ocurre
Si un compartimento se abre al mar bajo la flotación, el agua lo llena hasta el nivel exterior. El buque pierde el empuje que aportaba ese espacio. Se sumerge hasta que el volumen intacto restante lo repone. También cambia de asiento o escora si el espacio está a un costado o alejado del centro de flotación, el punto sobre el que cambia de asiento. La inundación así comunicada con el mar se llama inundación por libre comunicación.
Permeabilidad
La permeabilidad, μ (mu), es la fracción del volumen de un espacio que puede ocupar el agua. SOLAS II-1/7-3 usa 0,60 para pañoles, 0,95 para alojamientos y espacios vacíos, y 0,85 para máquinas. Los espacios de carga seca y contenedores toman 0,70, 0,80 o 0,95, del calado más profundo al más ligero. Un volumen geométrico vacío se acerca a 1; los cálculos reglamentarios de espacios vacíos usan 0,95. Para espacios de líquidos, usa 0 o 0,95, el más desfavorable.
Método de pérdida de empuje
También llamado método de desplazamiento constante. El espacio inundado deja de contar como parte del buque. El desplazamiento y KG se mantienen. Recalcula la geometría del volumen intacto y sus valores hidrostáticos. Para un prisma de costados verticales que se sumerge adrizado y sin asiento, inmersión adicional = volumen perdido inicial ÷ área de flotación intacta. La geometría recalculada ya contempla la inundación. No añadas otra corrección por superficie libre del agua de inundación: forma parte del mar. Conserva las correcciones de otros tanques parcialmente llenos.
Método de peso añadido
El agua de inundación se trata como peso añadido al buque. El desplazamiento aumenta, KG se desplaza hacia el centro del agua y cuenta su superficie libre. Los valores hidrostáticos se obtienen de las tablas al nuevo desplazamiento. Es adecuado para espacios parcialmente inundados y lo usan muchos ordenadores de inundación. Requiere varios pasos, porque el nivel interior del agua depende del nuevo calado.
Mismo resultado, distinta GM
Ambos métodos dan el mismo calado final y la misma rigidez adrizante inicial, Δ × GM. Con un ángulo pequeño de escora θ, momento adrizante ≈ Δ × GM × sen θ. Con GM positiva, el peso añadido da una GM menor porque Δ es mayor. Mantén juntos Δ, KG, KM y el tratamiento de superficies libres de cada método. Para controlar vías de agua en la práctica, consulta Emergencias: inundación.
2Datos clave
- Permeabilidad μ
- Fracción del volumen de un espacio que puede ocupar el agua de inundación
- SOLAS II-1/7-3
- Pañoles 0,60; máquinas 0,85; alojamientos y espacios vacíos 0,95
- Espacios de carga (7-3)
- Carga seca 0,70 / 0,80 / 0,95 a calado máximo / parcial / ligero
- Inmersión: prisma vertical
- Volumen perdido inicial ÷ área de flotación intacta; adrizado, sin asiento
- Pérdida de empuje
- Δ y KG constantes; sin corrección adicional por superficie libre del agua de inundación
- Ambos métodos
- Mismo calado y rigidez adrizante inicial, Δ × GM
3Puntos clave
- 1
Inundación por libre comunicación: el buque se sumerge hasta que el volumen intacto repone el empuje perdido.
- 2
La permeabilidad es la fracción de un espacio que puede ocupar el agua.
- 3
Pérdida de empuje: Δ y KG constantes, geometría recalculada, sin corrección adicional por superficie libre del agua de inundación.
- 4
Peso añadido: Δ aumenta, KG cambia y cuenta la superficie libre del agua de inundación.
- 5
Ambos dan el mismo calado y el mismo Δ × GM; nunca mezcles sus cifras.
4Errores frecuentes
Error: Una bodega inundada llena de carga pierde todo su volumen de empuje.
Correcto: Solo se inunda la parte permeable. Multiplica el volumen por su permeabilidad, por ejemplo 0,70 para carga seca al calado máximo.
Error: Los dos métodos dan GM distintas, así que uno debe estar mal.
Correcto: Las GM distintas por sí solas no indican un error. Compara el calado final y la rigidez adrizante inicial, Δ × GM; mantén juntas las cifras de cada método.
Error: Añade otra corrección por superficie libre del agua de inundación en el método de pérdida de empuje.
Correcto: El agua de inundación pertenece al mar. La geometría recalculada ya la contempla; otra corrección la contaría dos veces. Conserva las correcciones de otros tanques parcialmente llenos.
5Caso práctico y claves de examen
Un buque prismático sufre una inundación por libre comunicación en el centro. El peso añadido da GM 0,992 m con Δ 8.811 t; la pérdida de empuje da GM 1,137 m con Δ 7.688 t. ¿Las GM distintas demuestran por sí solas que un cálculo está mal?
Ver la respuesta
No. La rigidez adrizante inicial es Δ × GM: 7.688 × 1,137 ≈ 8.741 t·m y 8.811 × 0,992 ≈ 8.741 t·m. Los productos son coherentes; esto por sí solo no valida ningún cálculo completo. Predicen aproximadamente la misma escora ante el mismo momento escorante pequeño. Mantén juntos Δ, KG, KM y el tratamiento de superficies libres de cada método.
Claves de examen
- Permeabilidad μ = fracción de un espacio que puede ocupar el agua.
- SOLAS 7-3: pañoles 0,60, máquinas 0,85, alojamientos y espacios vacíos 0,95.
- Pérdida de empuje mantiene Δ y KG; la fórmula simple de inmersión supone un prisma de costados verticales, adrizado y sin asiento.
- Peso añadido: Δ y KG cambian, cuenta la superficie libre; Δ × GM es igual.
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