La guía definitiva para amarrar plomos: selección de material, peso y seguridad

A plomo de amarre Es un ancla de peso muerto, generalmente de hormigón, hierro fundido o rellena de roca, que se coloca en el fondo del mar para mantener en posición una boya de amarre y su embarcación adjunta. A diferencia de las anclas de arrastre, las plomadas se basan exclusivamente en la masa y la fricción del fondo en lugar de la penetración de las aletas, lo que las hace predecibles, de bajo mantenimiento y adecuadas para una amplia gama de condiciones del fondo marino. Elegir el peso, el material y la configuración de la cadena correctos es el factor más importante para determinar si un amarre se mantiene seguro a través de tormentas o arrastres y causa daños. Esta guía ofrece los detalles prácticos que necesita para tomar la decisión correcta.

Qué hacen los plomos de amarre y por qué son importantes

Una plomada de amarre sirve como base fija de un sistema de amarre permanente o semipermanente. El buque está amarrado a una boya de superficie; la boya se conecta mediante una cadena o cuerda a la plomada que descansa en el fondo. El trabajo del plomo es doble: Resistir la carga horizontal impuesta por el viento, la corriente y la acción de las olas en la embarcación. y permanezca estacionario mientras lo hace.

Debido a que la plomada nunca se entierra, su capacidad de retención se rige por una sencilla ecuación de fricción: la fuerza de retención es igual al peso sumergido de la plomada multiplicado por el coeficiente de fricción entre la plomada y el fondo marino. En el barro, ese coeficiente es aproximadamente de 0,3 a 0,4; en arena, 0,4–0,6; sobre grava o roca, hasta 0,7. un Platina de hormigón de 500 kg sobre arena. por lo tanto, ofrece aproximadamente 200 a 250 kg de fuerza de sujeción horizontal, una cifra que debe compararse directamente con la carga máxima de amarre calculada de la embarcación.

Las plomadas de tamaño insuficiente arrastran, a veces de manera catastrófica. En un incidente de 2019 en un puerto deportivo de Nueva Zelanda, un barco con remolque de 6 metros se soltó durante una navegación de 45 nudos hacia el sur porque su plomo de amarre, originalmente del tamaño de un bote de 4 metros, nunca había sido mejorado. El barco causó daños por valor de 38.000 dólares a barcos vecinos antes de encallar. El tamaño correcto no es opcional.

Tipos de plomos de amarre

Los plomos se fabrican de varias formas, cada una con distintas ventajas según el entorno de implementación, el presupuesto y los requisitos de longevidad.

Platinas de Concreto

El tipo más común a nivel mundial. Vertidos en moldes cilíndricos, cuadrados o en forma de hongo, los plomos de hormigón son económicos, químicamente inertes en el agua de mar y fáciles de fabricar localmente. Los plomos estándar de las autoridades portuarias varían desde 100 kg a 2.000 kg . El hormigón armado con barras de refuerzo de calidad marina prolonga la vida útil entre 15 y 25 años; El hormigón no reforzado puede agrietarse y perder masa después de 5 a 8 años en lugares expuestos a sobretensiones. El peso sumergido de una plomada de concreto es aproximadamente el 60% de su peso seco, lo cual es importante para calcular la fuerza de sujeción real.

Platinas de hierro fundido y acero

Los plomos de hierro y acero ofrecen aproximadamente 2,5 a 3 veces la densidad sumergida del hormigón para el mismo volumen, lo que permite una huella mucho más pequeña. Una plomada de hierro fundido de 300 kg es mucho más fácil de transportar y desplegar en una pequeña embarcación de trabajo que un bloque de hormigón equivalente. La desventaja es la corrosión: los plomos de acero sin recubrimiento en agua salada tropical pueden perder entre 2 y 4 mm de sección por año. La galvanización en caliente o el recubrimiento epoxi extienden la vida útil de 10 a 15 años. Son la opción preferida cuando el espacio de despliegue es limitado o donde los buzos deben manipular el plomo en profundidad.

Anclas tipo hongo utilizadas como plomos

El ancla tipo hongo de hierro fundido, conocida por los amarres de embarcaciones pequeñas, es técnicamente una combinación de plomo y ancla de succión. La forma de cúpula invertida le permite hundirse gradualmente en un sedimento blando, creando un sello de succión que aumenta drásticamente la capacidad de retención con el tiempo. un 90 kilos de champiñones que inicialmente soporta entre 90 y 100 kg de carga horizontal puede soportar entre 400 y 600 kg después de dos o tres años de hundirse en el barro. Son menos predecibles que las platinas de peso muerto puras en fondos duros donde no se produce incrustación.

Jaulas llenas de rocas y escombros

Las jaulas de malla de acero galvanizado o HDPE llenas de roca local son una solución rentable en anclajes remotos donde el transporte de plomos prefabricados no es práctico. La jaula se monta in situ y se llena a mano o con una pequeña grúa. La densidad típica de las jaulas llenas alcanza entre 1.500 y 1.800 kg/m³. La corrosión de la jaula es el principal modo de falla; Se recomiendan marcos inoxidables o galvanizados en caliente con barra de 6 mm para vidas útiles superiores a 10 años.

Fregaderos de agregados sintéticos y concreto de alta densidad

Los fabricantes especializados producen plomos utilizando agregados pesados (magnetita, barita o perdigones de acero) mezclados con concreto para lograr densidades secas de 3.000–4.500 kg/m³ , frente a los 2.300 kg/m³ del hormigón estándar. Se utilizan cuando se debe maximizar la capacidad de carga en un factor de forma compacto, por ejemplo, en puertos deportivos concurridos con radio de giro limitado o en sistemas de amarre para acuicultura donde se deben colocar docenas de plomos con precisión.

Cómo calcular el peso requerido del plomo

El tamaño del plomo comienza con la estimación de la carga máxima de amarre: la fuerza horizontal máxima que la embarcación impone sobre el amarre bajo las condiciones actuales y de viento de diseño. Existen varios métodos autorizados; El más utilizado para embarcaciones pequeñas es el Enfoque de la Oficina de Meteorología / Normas de amarre común en Australia y Nueva Zelanda, y estándares ABYC en América del Norte.

Paso 1: Estimar la carga máxima de amarre

Una fórmula simplificada pero práctica para buques monocasco es:

F (kN) = 0,5 × ρ × Cd × A × V²

Donde ρ = densidad del aire (1,225 kg/m³), Cd = coeficiente de resistencia al viento (normalmente 1,0–1,3 para monocascos), A = área de resistencia al viento en m² y V = velocidad de diseño del viento en m/s. Para un yate de crucero de 10 metros con 18 m² de resistencia al viento con un viento de diseño de 40 nudos (20,6 m/s), la carga máxima se calcula en aproximadamente 5,5–7,0 kN (560–710 kg-fuerza) . Agregue entre un 10 % y un 15 % para la carga de corriente y el oleaje.

Paso 2: tener en cuenta la fricción del fondo marino

Divida la carga máxima de amarre por el coeficiente de fricción aplicable a su tipo de fondo marino para obtener el peso sumergido requerido. Luego divida por 0,6 (la fracción de peso sumergido del concreto) para obtener el peso seco requerido. Aplicar siempre un factor de seguridad de al menos 2,0 para amarres permanentes; Las autoridades portuarias del Reino Unido, Australia y Nueva Zelanda suelen especificar entre 2,5 y 3,0.

Ejemplo resuelto

Carga máxima: 700 kg-fuerza. Fondo marino: arena (coeficiente de fricción 0,5). Peso sumergido necesario: 700 ÷ 0,5 = 1.400 kg. Peso de hormigón seco requerido con SF 2,5: 1.400 × 2,5 ÷ 0,6 = 5.830 kilogramos . Esta cifra sorprende a la mayoría de los instaladores de amarres por primera vez: explica por qué los amarres de puertos deportivos bien diseñados para yates de 10 metros utilizan habitualmente plomos de 2000 a 3000 kg combinados con una cadena de tierra que agrega una carga de fricción adicional.

Pautas de peso de las plomadas por tamaño de embarcación

La siguiente tabla proporciona pesos mínimos indicativos de plomo para categorías de embarcaciones comunes en un fondo marino de arena con un factor de seguridad de 2,5. Ajuste hacia arriba para barro (÷0,35 en lugar de ÷0,5), ubicaciones expuestas o embarcaciones multicasco con mayor resistencia al viento.

Componentes del sistema de amarre que funcionan con el plomo

Una plomada no funciona de forma aislada. Todo el sistema de amarre debe diseñarse como un conjunto integrado; un plomo del tamaño correcto aún puede fallar si se conecta con una cadena de tamaño insuficiente o un eslabón giratorio corroído.

Cadena de tierra

La cadena de tierra conecta el plomo con el tubo ascendente. Su función principal más allá de la conexión es permanecer plano sobre el fondo del mar y agregar su propio peso (y fricción) a la capacidad de retención del sistema. Una recomendación estándar es una longitud de cadena a tierra de 1,5 a 2,0 veces la profundidad del agua , utilizando cadenas de eslabones cortos de Grado 40 o Grado 70 con un tamaño de resistencia a la rotura de al menos 1,5 veces la carga máxima de amarre. Para un yate de 10 metros en 5 m de agua, una cadena de tierra típica es de 8 a 10 m de cadena de 13 mm de grado 40, que tiene una carga de rotura mínima de aproximadamente 9,5 toneladas.

Cadena o cuerda ascendente

El elevador conecta la cadena de tierra con la boya de superficie. Los elevadores de cadena son pesados ​​y absorben la energía generada mediante una acción de catenaria; Los elevadores de cuerda son más livianos y permiten un mayor estiramiento elástico, lo que reduce la carga máxima de impacto en el plomo. Los elevadores de cuerda de nailon pueden absorber entre el 25% y el 35% de la sobretensión que un elevador de cadena transmitiría directamente a la conexión del plomo y el fondo marino. Muchos amarres de ingeniería moderna utilizan una combinación: cadena en la parte inferior para resistencia a la abrasión, nailon en la columna media del agua para mayor elasticidad.

Grilletes y giratorios

Cada punto de conexión es un punto de falla potencial. Utilice únicamente grilletes tipo arco (grilletes omega) clasificados para exceder la carga de rotura del sistema; Los grilletes en D no son adecuados para aplicaciones de amarre debido a su baja resistencia a la carga lateral. Los grilletes con pasador de ratón con alambre inoxidable a través del pasador son obligatorios; un grillete de pasador simple se puede desenroscar bajo carga cíclica en cuestión de semanas. Los pivotes evitan que la torsión de la cadena transfiera la carga de torsión al punto de conexión de la platina; utilice únicamente pivotes con una carga de trabajo segura que iguale o supere la clasificación de la cadena.

Boya de superficie

La boya debe proporcionar suficiente flotabilidad para mantener la cadena ascendente alejada del fondo marino cuando no hay ningún barco amarrado, evitando que la cadena se amontone sobre el plomo y potencialmente lo desaloje. Como regla general: la flotabilidad de la boya en kg debe ser al menos 1,5 veces el peso seco de la cadena ascendente . Se prefieren las boyas rellenas de espuma a las llenas de aire en lugares expuestos, ya que no pueden desinflarse si se perforan.

Tipo de fondo marino y su efecto sobre el rendimiento del plomo

La composición del fondo marino determina directamente cuánta fuerza de sujeción ofrece un peso de plomo determinado. Esta es la variable que con mayor frecuencia se pasa por alto cuando se dimensionan los amarres a partir de una tabla genérica.

En barro blando, la misma carga máxima de amarre requiere casi el doble el peso sumergido de la plomada en comparación con un fondo marino de arena. Un amarre dimensionado para arena y desplegado sobre barro sin ajuste queda inmediatamente subespecificado. Cuando el tipo de fondo marino es incierto, una inspección de un buzo o una simple sonda penetrómetro portátil desde un bote puede identificar el sustrato antes de la instalación.

Instalación de una plomada de amarre: paso a paso

La instalación correcta es tan importante como el tamaño correcto. Una plomada del tamaño adecuado colocada con una cadena enredada o en el lugar equivocado no proporciona más seguridad que una de tamaño insuficiente.

1. Examina el sitio. Confirme la profundidad del agua durante la marea alta y baja, el tipo de fondo marino, el radio de giro libre de otros amarres y peligros, y la proximidad a cables o tuberías submarinas. La mayoría de las autoridades portuarias exigen un permiso antes de realizar cualquier amarre.
2. Montar el sistema de amarre en superficie. Coloque el plomo, la cadena de tierra, el giratorio, el elevador y la boya. Conecte todos los grilletes, coloque todos los pasadores con alambre de acero inoxidable y verifique que las cargas de rotura en todo el sistema sean consistentes; el eslabón más débil debe exceder la carga de diseño con el factor de seguridad requerido.
3. Marque la posición de despliegue. Suelte una boya marcadora temporal en el punto exacto de colocación. Tenga en cuenta el círculo de giro de la embarcación, normalmente 2 veces la longitud del alcance más la eslora del buque. — para garantizar que el barco oscilante no entre en contacto con otros amarres o con la costa.
4. Implementación mediante grúa o barco de trabajo con estructura en A. Baje la plomada lentamente; Las caídas repentinas en el fondo marino blando pueden hacer que el plomo rebote y aterrice en ángulo, reduciendo su huella. Para plomos de más de 500 kg, se recomienda encarecidamente una grúa montada en barcaza.
5. Saque la cadena de tierra a medida que desciende el plomo. Asegúrese de que la cadena de tierra quede plana y radialmente alejada del plomo en la dirección de la carga predominante, no apilada sobre el plomo.
6. Fije y haga flotar el tubo ascendente y la boya. Confirme que la boya flota con un francobordo adecuado (al menos 150 mm por encima de la línea de flotación), lo que indica que el elevador no es más largo que la profundidad del agua.
7. Realizar una inspección de buzo dentro de las 48 horas. Verifique que la platina esté plana, que la cadena esté colocada correctamente y que no haya residuos atrapados debajo de la platina que reducirían el área de contacto y la fricción.

Intervalos de inspección y mantenimiento

Los plomos de amarre y sus herrajes asociados se degradan con el tiempo. El desgaste de la cadena es la causa más común de fallo de amarre — no arrastre de plomadas. En una encuesta de 2017 de 1200 amarres en aguas del sur de Australia, el 62% de los amarres que no habían sido reparados en más de tres años mostraban un desgaste de la cadena que excedía el 20% del diámetro original de la barra en uno o más eslabones.

• Inspección anual de buzo — medir el diámetro de la barra de eslabón de la cadena en los puntos de mayor desgaste (conexión del plomo y conexión de la boya). Reemplace la cadena cuando el desgaste exceda 10% del diámetro nominal (por ejemplo, reemplace la cadena de 13 mm cuando algún eslabón mida menos de 11,7 mm).
• Comprobar el estado del plomo — inspeccionar en busca de grietas, desconchados o bioincrustaciones significativas que alteren la forma. Los plomos de concreto que se hayan agrietado a través del ojo de fijación deben reemplazarse inmediatamente.
• Verificar la posición del plomo — comparar las coordenadas GPS con el registro de instalación original. Una plomada que se ha movido más de 2 m de su posición original probablemente se haya arrastrado bajo carga y debe ser reevaluada.
• Inspeccionar grilletes y giratorios. — verifique el alargamiento del arco del grillete (un signo de sobrecarga), la corrosión del pasador y que todos los cables del mouse estén intactos.
• Reemplazo completo del sistema — la mayoría de las autoridades portuarias exigen el reemplazo completo de la cadena cada 5 a 7 años, independientemente del desgaste medido, y la reevaluación de las plomadas cada 10 años o después de cualquier tormenta importante que exceda la velocidad del viento de diseño del amarre.

Prácticas de amarre ambientalmente responsables

Las plomadas de amarre tradicionales arrastradas por el lecho marino durante tormentas, o las cadenas de tierra que se mueven hacia adelante y hacia atrás con el movimiento de las embarcaciones, pueden causar daños importantes a las praderas de pastos marinos y a los sustratos de coral. En áreas marinas protegidas, los reguladores exigen cada vez más amarres que minimicen el contacto con el fondo marino.

• Eliminar el barrido de la cadena terrestre. Al dimensionar generosamente la platina y utilizar una cadena de tierra más corta y pesada, se minimiza el arco barrido por el movimiento de la cadena. Algunos sistemas ahora utilizan un brazo elevador rígido de fibra de vidrio o HDPE en lugar de un elevador de cadena para eliminar por completo el barrido del fondo marino.
• Utilice anclajes de tornillos helicoidales en zonas de pastos marinos. Cuando la regulación lo permita, reemplazar la plomada con un anclaje de tornillo helicoidal perforado en el sustrato elimina por completo la cadena de tierra. La capacidad de retención es equivalente a una fracción de la huella y la perturbación del fondo marino se limita al diámetro del tornillo (normalmente entre 75 y 150 mm).
• Evite los revestimientos antiincrustantes en las platinas. El antiincrustante a base de cobre en las plomadas lixivia biocidas en el sedimento directamente debajo. La bioincrustación natural en una plomada de concreto no reduce materialmente su fricción de sujeción y no debe tratarse.
• Retirar con prontitud los amarres abandonados. Un plomo abandonado con cadena y boya se convierte en un peligro para la navegación y una fuente continua de alteración del fondo marino. La mayoría de las jurisdicciones imponen multas por amarres sin mantenimiento y los costos de remoción aumentan rápidamente una vez que la boya se hunde y la cadena queda enterrada.

Errores comunes y cómo evitarlos

La mayoría de los fallos de amarre se deben a un pequeño número de errores repetidos. El conocimiento de estos patrones previene la mayoría de los incidentes:

• Usar el mismo plomo al actualizar a una embarcación más grande. La resistencia al viento y la masa de la embarcación aumentan más rápido que la LOA: un aumento del 20 % en la eslora de la embarcación normalmente corresponde a un aumento del 40 % al 50 % en la carga máxima de amarre. Siempre vuelva a calcular al cambiar de barco.
• Despreciar la catenaria de cadena en los cálculos de profundidad. En aguas poco profundas (menos de 3 m), la cadena se tensa rápidamente bajo carga, transmitiendo fuerza casi horizontal directamente al plomo con una amortiguación catenaria mínima. En estas condiciones, el peso de las platinas debe aumentarse entre un 25% y un 40% por encima de las tablas de tamaño estándar.
• Omitiendo el factor de seguridad. Dimensionar exactamente la carga máxima calculada sin margen de seguridad significa que el amarre está en su límite en las condiciones de diseño: cualquier ráfaga por encima de la velocidad de diseño, cualquier carga de olas o cualquier desgaste de la cadena hace que el sistema falle instantáneamente.
• Usar la orientación incorrecta del grillete. El pasador del grillete debe estar orientado de modo que la carga pase a través del arco, no a través del pasador. Un grillete cargado a través del pasador con la misma fuerza puede fallar en 30–50% de su carga nominal .
• Suponiendo que el amarre esté intacto porque la boya sigue ahí. Se han encontrado boyas flotando después de que todo el conjunto subterráneo (plomada, cadena y todo) se corroyó y se hundió. La inspección anual por buceador es el único método de verificación confiable.