Los buques cableros son buques especializados en la colocación del tendido y reparación de cables de comunicación submarinos o de energía eléctrica. Suelen llevar tripulaciones de alta formación (técnicos especialistas en tendido de cables y los encargados de la navegación)


1-Buque Cablero 

Buque Cablero

 

Un buque cablero es un buque  especializado en la colocación del tendido y reparación de cables de comunicación submarinos o de energía eléctrica. Suelen llevar tripulaciones de alta formación (técnicos especialistas en tendido de cables y los encargados de la navegación). También cuenta con aparatos de alta precisión como el sistema de posicionamiento DP, que proporciona la precisión adecuada a la hora de manipular el cable en el fondo marino.

No es un barco excesivamente rápido, pero sí de gran potencia, ya que está pensado mayormente para el transporte de algunos cientos de toneladas de cable.


2-Partes de un Buque Cablero

 

Partes Buque Cablero

Un buque cablero es fácilmente reconocido por su peculiar forma, tienen una proa y popa equipada con roldanas o rampas para favorecer tanto la recogida de cable como el tendido del mismo.

Si tenemos que considerar ciertas partes principales en estos buques, serían los siguientes:

2.1-Tanques de Cable

Grandes tanques circulares donde se almacenan los diferentes tipos de cable, estos tanques de almacenamiento de cable ocupan la mayor parte del interior del buque.

2.2-Maquinaria Especial para Tender o Recuperar los Cables

Estas máquinas están provistas de gran número de ruedas, o cadenas tipo «Caterpillar»,entre los cuales pasa el cable,esta maquinaria controlan la tensión,la velocidad y la longitud con la que el cable es izado o tendido.

2.3-Laboratorios de Medidas de Transmisión Óptica

Durante el tendido del cable es necesario ir comprobando en todo momento el perfecto funcionamiento del sistema,para el cual existe todo tipo de equipos de medida sobre fibra óptica.

Sistema de monitoreo de integridad a bordo del PDQ, que transmite información a la costa en tiempo real a través de un enlace de fibra óptica o vía satelite.

Sistema de monitoreo de integridad a bordo del PDQ, que transmite información a la costa en tiempo real a través de un enlace de fibra óptica o vía satelite.

2.4-Zona de Empalmes

 Para la realización de los empalmes de los diferentes tipos de cable. La realización de un empalme en un cable de fibra óptica submarino es un proceso que requiere unas técnicas especiales y una gran especialización en todas sus fases. Esta sala está equipada con todos los equipos necesarios para la realización de estos empalmes.

zona de empalme

 

 

2.5-Sistemas de Posicionamiento y Control del Buque

El puente de mando está completamente computarizado y monta equipos  de posicionamiento dinámico (PD) vía satélite. Así mismo la sala de máquinas está completamente automatizada, de tal forma que puede ir en régimen desatendida.

Sistema de Posicionamiento Dinámico


3-Funcionamiento de un Buque Cablero

Para llevar a cabo la realización de un proyecto como el tendido de un cable de fibra óptica submarino, debemos seguir este orden en 3 fases:

  • Trazado
  • Embarque
  • Colocación

3.1-Trazado

Para seleccionar el trazado óptimo se comienza con un estudio de cartas de navegación, y batimetría*, leyes y reglamentos de las zonas que se van a atravesar, actividades humanas, (pesca, zonas petrolíferas y prospecciones) y perspectivas sísmicas.

trazado

Los puntos de amarre se seleccionan en función de la red terrestre y del entorno costero. Una vez elegido el trazado preliminar, comenzará una misión de sondeo por medio de un barco oceanográfico. Se suele estudiar un pasillo de 10 kms. de anchura para poder detallar la batimetría con menos de un metro de error. En aquellas zonas donde se prevé que puedan hacerse zanjas, se hacen calas para determinar la naturaleza y dureza del suelo. Con esas informaciones se determina el trazado definitivo, el tipo de cables a emplear y las longitudes precisas. También hay que tener un cuenta las particularidades de los fondos marinos y del tipo de cable para calcular el exceso u holgura de cable que conviene. Un cable escaso puede provocar tensiones y uno excesivamente largo generará cocas(deformación del cable).

Nota*Batimetría es el equivalente submarino de la altimetría.

3.2-Embarque:

La operación de embarque consiste en cargar el cable y los repetidores en el barco. Se hace un plan de reparto de cargas en el barco, sobre todo basándose en la secuencia de trabajos, sentido de la colocación y orden de operaciones. El cable se estiba en las bodegas del barco y los repetidores se guardan en lugares climatizados. Al terminar el embarque y los empalmes, se verifica la calidad de estos mediante técnicas ecométricas y reflectométricas, para verificar la conformidad del sistema antes de hundirlo.

Chargement-cable

3.3-Colocación

La colocación se divide en 3 partes:

      • Amarre a tierra:

  1. El barco se sitúa en el trazado deseado lo más próximo a la costa posible.
  2. Se remolca el cable a la playa sosteniéndolo mediante boyas,
  3. Allí se amarra y conecta a la red terrestre.
  4. Se liberan las boyas para que el cable se deposite en el fondo.
  • Colocación en zanjas submarinas:

Arriado del arado  

    1. El cable se coloca en zanjas de 80(cms), a una profundidad entre 20 a 1500(m), según las características del terreno.
    2. El barco cablero remolca una especie de arado que hace un surco.
    3. El cable se desenrolla desde el mismo barco, pasa por el arado y se deposita en la zanja.
    4. Cada 50km de cable,se deposita acopla un repetidor de señal para que la señal laser si es un cable óptico pueda trasmitirse a mas distancia.

 

repetidor de señal

Repetidor de señal

  • Colocación principal :

Fuera de las zonas costeras, la técnica clásica de colocación «a fondo» se basa en una máquina que lleva el barco cablero. Ella extrae el cable de las bodegas, controla su longitud en función de la velocidad del barco y le da el exceso de longitud u holgura precisa para que se acople bien al fondo, sin tensiones.


4-Explicación de la Reparación de un Cable Submarino

Los cables submarinos pueden averiarse por diversas causas, enganches con redes de pesca, con las anclas de barcos, debido a avalanchas submarinas, por movimientos sísmicos y por otras razones. Conviene recordar que en tiempos de guerra, las fuerzas enemigas trataban de cortar los cables de sus oponentes.

Submarine_cable_repair_animation

Para reparar un cable submarino, el buque cablero draga el fondo con un grampín*. Si el cable está a gran profundidad, se ha de cortar en dos segmentos que habrán de izarse al barco. El tramo averiado se sustituye por otro de al menos dos veces la profundidad de agua.

Nota* Grampín

En las principales rutas de cable hay una serie de puertos que se han especializado en cableros. El trabajo de dichos barcos resultó fundamental para mejorar las técnicas de colocación y reparación, así como para desarrollar la colocación enterrada, por medio de un « arado » que hace un surco y entierra el cable en zonas sensibles.


5-Sistema de Posicionamiento (DP)

Dyanimc Positioning (DP) o Posicionamiento Dinámico es una técnica usada en el ámbito marítimo cuyo principal objetivo es el de mantener el buque, equipado con tecnología DP, en una posición exacta mediante hélices, propulsores y demás sistemas.

Hoy en día el posicionamiento dinámico se usa en buques y plataformas offshore de todo tipo. Desde cableros, a buques supplier, pasando por buques de asistencia y reparación en alta mar.

5.1-Funcionamiento

Para hablar del sistema de posicionamiento (DP) debemos mencionar los 6 grados de libertad de movimiento.

Los 6 grados de movimiento

  • 3  de Rotación y 3 de Traslación.
  • Movimientos de Traslación:
    •  Sobre el eje longitudinal: desplazamiento longitudinal (avante – atrás)
    • Sobre el eje transversal:  deriva lateral (babor – estribor)
    • Sobre el eje vertical: La denominada Arfada (elevación –  descenso)
  • Movimientos de Rotación:
    • El denominado Cabeceo
    • El denominado Balance
    • Sobre el eje vertical: Guiñada

Conociendo ésto y siendo el objetivo mantener el buque en una posición fija se dotará al buque de un sistema de propulsores, hélices y timones, que mediante componentes y sensores de movimiento, viento y corriente, transmitirán la señal de las fuerzas externas al buque a un sistema informático que traducirá estos datos en fuerzas de empuje individuales para cada uno de los propulsores y, así, contrarrestarlas, pudiendo mantener el buque en la posición deseada.

ejemplo de posicionamiento

5.2-Sistemas y Componentes

Debido a la alta precisión que se necesita en el funcionamiento del posicionamiento dinámico (del orden < 1 metro) son varios los sistemas empleados.

5.2.1-Sistemas de Posición y Proa

    • Sistemas satelitales;Ej:(GPS).
    • Sistemas laser;Ej:(CyScan).
    • Sistemas de radares; Ej:(RadaScan).
    • Sistemas mecánicos; Ej:(Tautwire).
    • Sistemas hidroacústicos; Ej:(USBL)
    • Para el control de la proa se usa siempre la giroscópica, duplicada y a veces triplicada, así como el compás magnético, conectados ambos mediante el protocolo NMEA.

 

Estabilizadores del transatlántico «Compte de Siena»

5.2.2-Sistemas de Medición Externos

Estos sensores son los encargados de medir el abatimiento producido por el viento, la deriva creada por la corriente y la amplitud culpable del oleaje. Todos están construidos a partir de unidades de medidas de inercias (IMU), que determinan el grado a corregir para los movimientos de rotación del buque.

5.2.3-Equipos de Propulsión y Gobierno

Son los encargados de crear el empuje necesario para contrarrestar las fuerzas externas y guiar al buque. Suelen ser propulsores azimutales, hélices de proa, water jets, etc.

5.2.4-Sistemas de Control

Es el algoritmo usado por el sistema informático basado en las mediciones de los sensores externos. Para una mayor precisión, el sistema trabaja también con el Filtro de Kalman, usado para identificar la respuesta de sistemas dinámicos lineales ocultos.


5.3-Tipos de Sistemas de Posicionamiento Dinámico 

Sistema de Posicionamiento Dinámico

La Organización Marítima Internacional (IMO) estableció 3 tipos de sistemas de posicionamiento dinámico capaces de ser instalados en buques. Éstos son los siguientes: DP1, DP2 y DP3.

  • Clase DP1 
    • Capacidades y/o funciones:

Control manual y automático de la posición y la proa bajo unas condiciones meteorológicas máximas conocidas.

Operaciones en las que se emplea:

Aquellas en las que la pérdida de la capacidad de mantener la posición puede ocasionar daños materiales y/o medioambientales limitados.

  •  Clase DP2 

    • Capacidades y/o funciones:

Control manual y automático de la posición y la proa bajo unas condiciones meteorológicas máximas conocidas, durante y después del fallo de cualquier elemento individual del sistema.

    • Operaciones en las que se emplea:

Aquellas en las que la pérdida de la capacidad de mantener la posición puede ocasionar daños personales, materiales y/o medioambientales de gran impacto económico.

  •  Clase DP3 
    • Capacidades y/o funciones:

Control manual y automático de la posición y la proa bajo unas condiciones meteorológicas máximas conocidas, durante y después del fallo de cualquier elemento individual del sistema, inclusive la pérdida de un compartimento debido a fuego o inundación.

    • Operaciones en las que se emplea:

Aquellas en las que la pérdida de la capacidad de mantener la posición puede producir como resultado la muerte de una persona, una contaminación severa y/o daños materiales de gran impacto económico.

Lo que viene a querer diferenciar esta clasificación es la redundancia entre tipos de sistemas DP, siendo ésta nula en el DP1 y mayor en DP2 y DP3. Ésto significa que, en caso de avería, por ejemplo, un sistema DP1 tiene una gran probabilidad de perder la posición, mientras que los DP2 y DP3 pueden seguir trabajando con normalidad, manteniendo la posición y abandonando la operación de una forma controlada.

  • Formación

La IMO estableció dos niveles para la formación de Operadores de DP:

    • El operador restringido (DP1)
    • El operador general (DP2 y DP3)

Para ello, el candidato primero debe inscribirse en el curso Básico DP. Una vez superado debe realizar una familiarización no menor a 30 dias. Superada la familiarización, el candidato debe volver a matricularse, esta vez al curso DP Avanzado. Finalmente, una vez finalizado el DP Avanzado, el candidato puede optar a hacer prácticas en un buque con sistema DP1 (finalizándolo obtendrá el título de Operador Restringido) o bien hacer prácticas en buques con sistemas DP2 o DP3 donde, una vez finalizadas, -obtendrá la licencia de Operador General de Posicionamiento Dinámico.


6-Red de Cableado Submarino


7-Documental de un Buque Cablero 

  • 4000 km de cable submarino:
  • Internet submarino 

8-Bibliografía:

  • www.google.com
  • www.atmosferis.com
  • www.Blogs.20minutos.es/retiario/tag/cable-submarino/
  • www.wikitel.info

Autor: Roberto García Soutullo

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Ingeniero Marino