Análisis de Criterios Límites para Operabilidad de Barcos Porta-Contenedores

Abstract

El mercado del transporte marítimo de carga mediante contenedores ha tenido un crecimiento sostenido desde su invención en los años 50. Los terminales chilenos se han ido especializando en el transporte de este tipo de carga, llegando casi a su límite operacional. Existe el interés de proyectar terminales de contenedores en bahías protegidas surgiendo dudas respecto de la operabilidad de éstos. Este trabajo de título basó su línea de estudio en la evaluación comparativa de diversas recomendaciones de diseño para terminales portuarios, en cuanto a características de oleaje incidente y desplazamientos máximos en operaciones de carga y descarga para barcos portacontenedores.

En la evaluación y comparación de las recomendaciones de diseño se utilizaron dos barcos porta-contenedores de distintas capacidades de carga, cuyos comportamientos fueron modelados mediante el software Termsim II. Como input se utilizó una serie de parámetros característicos del oleaje (Hs, Tp y MWD), generando un total de 1.972 modelaciones (936 por cada embarcación). Estos datos permitieron obtener los movimientos peak para cada una de las series de tiempo estudiadas. Posterior a este proceso los datos fueron analizados comparándose los diferentes criterios seleccionados para este estudio. El primer análisis correspondió a los movimientos peak para una altura significativa Hs=0,5 m, mientras que el segundo a las condiciones límites de operación basados en las recomendaciones del Permanent Internacional Association of Navigation Congresses (PIANC), los cuales fueron hechos para cada uno de los seis grados de libertad. Con este análisis se determinó para cada par de parámetros (Hs, Tp) qué grado de libertad dominaba el comportamiento de las embarcaciones según el ángulo de incidencia al cual se viesen afectadas. De este estudio pudo concluirse que en caso de no existir estructuras de protección para terminales portuarios, tales como rompeolas o espigones, ambas embarcaciones estudiadas deben fondearse con dirección aproada al oleaje, la cual debe ser unidireccional en ±15°. En el caso de embarcaciones de 2.000 [TEU]1 la altura del oleaje incidente que permite operabilidad es considerablemente mayor que el caso de embarcaciones de 250 [TEU], por lo que los resultados obtenidos sugieren que estas últimas pueden operar al estar resguardados por estructuras de abrigo, mientras que las embarcaciones de 2.000 [TEU] pueden operar satisfactoriamente en bahías sin protección. Junto con esto se determinó qué grado de libertad era restrictivo según el ángulo de incidencia del oleaje. Como recomendación, es necesario que los estudios que se realicen para nuevas zonas de emplazamiento de terminales portuarios, cuenten con un análisis acabado de clima de oleaje. Además, es necesario realizar estudios detallados sobre series de tiempo completas, determinando funciones que estimen preliminarmente el downtime operacional. Por último, se recomienda validar en estudios posteriores los resultados obtenidos por esta memoria de título.