diseño terminal portuaria

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  • 7/25/2019 Diseo Terminal Portuaria

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    PRCTICA 1:

    DISEO Y

    DIMENSIONAMIENTODE TERMINALES

    GESTIN INTEGRAL DE PUERTOS Y COSTAS

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    1.- ndice

    1 -. ndice ..... Pg. 2

    2 -. Datos de Trfico Anual ..... Pg. 4

    3 -. Terminal de Contenedores ..... Pg. 4

    4-. Terminal de Granel Slido ......... Pg. 11

    5-. Terminal de Hidrocarburos ........ Pg. 17

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    2.- DATOS DE TRFICO ANUAL

    Para las variables a usar en los datos de trfico anual se ha hecho uso del DNI. **********

    hace que queden unas X de valor:

    XTEU= 90

    XGS= 76

    XGL= 57

    De esta forma, los datos de trfico anual para las distintas terminales sern los detallados a

    continuacin:

    Ct, TEU = 1,43 106TEU

    Ct, GS = 11,04 106tn

    Ct, GL = 15,7 106 tn

    3.- TERMINAL DE CONTENEDORES

    3.1.- Resumen de Datos

    Para la nueva terminal de contenedores se tienen los siguientes datos bsicos:

    Volumen Anual 1.430.000 TEUs

    Tipo Terminal Import / Export

    Tipo de Lneas Regulares Transocenicas

    Buque Tipo PostPanamax

    Trfico Unitario Muy Homogneos

    3.2.- Definicin de Buque Tipo

    En la nueva terminal de contenedores se considera una flota con un buque tipo PostPanamax.

    De esta manera, consultando la ROM 3.1 99, y el documento de ayuda facilitado, se pueden

    determinar las caractersticas del buque tipo.

    Eslora 290 metros

    TPM ---------

    Desplazamiento 83.000 tn

    Manga 40 metros

    Puntal 22,8 metros

    Calado 14 metros

    Capacidad 5.000 TEUs

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    Figura 1.Buques portacontenedores tipo

    Figura 2.Dimensiones medias de buques a plena carga (ROM 3.199, pg. 81)

    3.3.- Definicin de Trfico Unitario

    La ROM 2.0 - 11 define el trfico unitario medio como el volumen medio de mercancas

    cargadas/descargadas en cada escala, considerando la flota de buques esperable estable. Segn la

    pgina 69 de dicha ROM, a falta de otros datos ms precisos, en las instalaciones atraqu e para

    contenedores como primera aproximacin podr adoptarse los siguientes trficos unitarios medios

    correspondientes tanto a carga como descarga en funcin de la capacidad del buque, siempre que las

    lneas martimas sean regulares y se consideren consolidadas

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    Figura 3.Trficos unitarios segn capacidad del buque tipo (ROM 2.011, pg. 69)

    Por tanto, suponiendo que el puerto considerado para la instalacin de la nueva terminal es

    una escala inicial o final, el trfico unitario corresponde al 40% de la capacidad del buque tipo.

    =0,4 5.000 = 2.000 TEUs

    3.4.- Seleccin de la configuracin fsica de obra de atraque

    Para la seleccin de la configuracin fsica de la obra de atraque se sigue la recomendacin de

    la ROM 2.0-11 en su pgina 37, en la que se dice que para contenedores la configuracin fsica ms

    conveniente es el muelle porque es necesario que las operaciones de carga y descarga de

    contenedores se puedan efectuar a lo largo de toda la eslora del buque.

    Adems, se advierte de que es imprescindible disponer de una explanada adyacente a la lnea

    de atraque.

    Figura 4.Configuraciones fsicas del atraque ms convenientes en funcin del tipo de trfico (ROM 2.011, pg. 40)

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    3.5.- Nmero de Buques al ao

    Para calcular el nmero de buques al ao se hace uso de dos valores aoy max. Para el clculo

    de este ltimo, la ROM sugiere un ypde 1,2; no obstante, para el presente dimensionamiento se usa

    un coeficiente de 1,5 al considerar que habr meses pico con un mayor nmero de buques.

    ao =

    = .3..

    = 715 buques

    max =ao

    yp =89,38 90 buques

    3.6.- Tiempos de Servicio

    La definicin de Tiempo de Servicio (ts) se recoge en la ROM 2.0 11, pg. 70 como el tiempo

    durante el cual un atraque est asignado a un buque por escala . Este tiempo de servicio se define

    como la suma de la plancha unitaria media y el tiempo de maniobra:

    ts= tpu+ tm

    3.6.1.- Plancha unitaria media

    La plancha unitaria (suma del tiempo activo y del tiempo improductivo) se calcula con la

    expresin siguiente:

    =

    3= 15,25

    Siendo,

    = 2.000 TEUs

    = 5 gras (Se considera una gra por cada 55-60 metros aprox, para dejar margen entre losequipos de C/D. Para buque tipo PostPanamax la distancia entre carriles es de 30,5

    metrosFigura 5)

    = 35 ud/h (En Gras contenedores se considera que 1 contenedor medio equivale a 1,25 TEUs, loque hace un rendimiento entre 22,5 y 37,5 TEUs . Adems, se consideran operarios

    cualificados con experiencia en el puesto de trabajo, y gras de ltima generacin semejantes a las instaladas en APM Algeciras el pasado mes de febrero)

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    1= 0,9 (por sistema discontinuo)

    2= 0,9 (tres turnos de trabajo)

    3= 0,99 (valor ROM por falta de un mayor nmero de datos precisos)

    Figura 5.Tipos de Gra para contenedores

    Figura 6.Rendimientos brutos medios horarios indicativos de los equipos de manipulacin de mercancas dados actualmente

    en los puertos espaoles (ROM 2.011, pg. 73)

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    3.6.2.- Tiempo de maniobra

    Dentro del tiempo de maniobra se cuenta el tiempo necesario para el atraque, desatraque y

    labores de preparacin del buque para ser servido. Este depende de la configuracin martima del

    puerto, de las caractersticas del acceso martimo, disposicin del atraque, caractersticas de la flota,

    condiciones climticas y de la necesidad de utilizacin de servicios tcnico -nuticos. Para el clculo enla terminal en estudio, se considera un tiempo de maniobra de 1 hora.

    Por tanto, al sumar ambos valores:

    ts= 15.25 h ~ 16 horas

    3.7.- Nmero de Atraques

    El siguiente paso en el dimensionamiento de la nueva terminal es calcular el nmero necesario

    de atraques para el nmero de llegadas de buques calculado en el apartado 3.5. De esta forma, la

    expresin para calcular el nmero de atraques (mediante proceso iterativo) es:

    =12 max

    Siendo,

    max = 90 buques

    = 16 horas

    = Tasa de ocupacin (mediante tabla con = 0,10 y con trfico muy homogneo)

    : Horas operativas de la instalacin de atraque al ao = 24h 365 das = 8760 horas/ao

    Figura 7.Tasas de ocupacin para espera relativa de 0,10 (ROM 2.011, pg. 76)

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    *) Con 1 atraque : = 0,09 Na = 21,92 > 1No cumple hiptesis

    *) Con 7 atraques : = 0,66 Na = 2,99 < 7No cumple hiptesis

    *) Con 5 atraques : = 0,58 Na = 3,40 < 5No cumple hiptesis

    *) Con 4 atraques : = 0,52 Na = 3,79 4Es prximo (por debajo) a la hiptesis

    Por lo cual, el nmero de atraques necesario en la terminal es de 4 atraques.

    Na= 4 Atraques

    3.8.- Clculo de la longitud total de la lnea de atraque

    La longitud de la lnea de atraque depende del nmero de atraques necesarios, alineaciones

    en que se disponen dichos atraques, dimensiones de eslora mxima y tipo que se prev que operen,

    tipo de trfico, configuracin del atraque, condiciones climticas, configuracin de las drsenas y

    medios previstos para la maniobrabilidad de los buques. (ROM 2.011)

    Debido a que el estudio se est haciendo con un nico buque tipo, no se tienen en cuenta el

    nmero de atraques continuos, ya que la expresin es equivalente en ese caso. Adems, se considera

    una nica alineacin en el muelle. De este modo, la longitud de la lnea de atraque se expresa como:

    = , + (, 1) + 2

    Siendo,

    ,= 4 atraques

    : Eslora buque tipo = 290 metros

    : Distancia entre barcos en la misma alineacin (Figura 8, considerando una alineacin)

    : Separacin entre barco y cambios de alineacin o tipologa estructural (Figura 8, considerandouna alineacin)

    Por lo tanto, la longitud total la terminal es:

    = 1.285 metros

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    Figura 8.Resguardos en planta recomendados en lnea de atraque (ROM 2.011, pg. 80)

    4.- TERMINAL DE GRANELES SLIDOS

    4.1.- Resumen de Datos

    Para la nueva terminal de granel slido se tienen los siguientes datos bsicos:

    Volumen Anual 11.040.000 tn

    Tipo Terminal Dedicada

    Tipo de Lneas Transocenica

    Buque Tipo Suezmax

    Trfico Unitario Muy Homogneos

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    4.2.- Definicin de Buque Tipo

    Para esta terminal se considera una flota con un buque tipo Suezmax. De esta manera,

    consultando la ROM 3.1 99, y el documento de ayuda facilitado, se pueden determinar las

    caractersticas del buque tipo.

    Eslora 285 metros

    TPM 134.000 tn

    Desplazamiento 160.000 tn

    Manga 44 metros

    Puntal 23,3 metros

    Calado 17,5 metros

    Capacidad ----------

    Figura 9.Buques graneleros tipo

    Figura 10.Dimensiones medias de buques a plena carga (ROM 3.199, pg. 81)

    4.3.- Definicin de Trfico Unitario

    Nuevamente, con la ROM 2.0 - 11 se define el trfico unitario medio mediante lo descrito en la

    pgina 69:

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    Figura 11.Trficos unitarios segn capacidad del buque tipo (ROM 2.011, pg. 69)

    Por tanto, al ser una terminal dedicada se aumenta un 10% el valor recomendado por la ROM.

    =(0,3+0,1) 134.000 = 53.600 Tn

    4.4.- Seleccin de la configuracin fsica de obra de atraque

    Para la seleccin de la configuracin fsica de la obra de atraque se sigue la recomendacin de

    la ROM 2.0-11 en su pgina 37, por la que al usar instalacin especial con sistemas continuos de carga

    y descarga de los graneles, se recomienda una configuracin fsica de atraque tipo pantaln. En este

    caso se decide disear un pantaln continuo.

    Figura 12.Configuraciones fsicas del atraque ms convenientes en funcin del tipo de trfico (ROM 2.011, pg. 40)

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    4.5.- Nmero de Buques al ao

    En este dimensionamiento, para calcular el nmero de buques al ao se usa un coeficiente de

    1,5 al considerar que habr meses pico con un mayor nmero de buques.

    ao =

    = ..3.

    = 206 buques

    max =ao

    yp =20,60 21 buques

    4.6.- Tiempos de Servicio

    La definicin de Tiempo de Servicio (ts) se recoge en la ROM 2.011, pg. 70 como el tiempo

    durante el cual un atraque est asignado a un buque por escala. Este tiempo de servicio se define

    como la suma de la plancha unitaria media y el tiempo de maniobra:

    ts= tpu+ tm

    4.6.1.- Plancha unitaria media

    La plancha unitaria (suma del tiempo activo y del tiempo improductivo) se calcula con la

    expresin siguiente:

    =

    3= 25,70

    Siendo,= 53.600 tn

    = 5 equipos de manipulacin. Instalaciones Especiales

    = 550 tn/h (Debido a las Instalacin de equipos especiales)

    1= 0,85 (por sistema discontinuo)

    2= 0,9 (tres turnos de trabajo)

    3= 0,99 (valor ROM por falta de un mayor nmero de datos precisos)

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    Figura 13.Rendimientos brutos medios horarios indicativos de los equipos de manipulacin de mercancas dados

    actualmente en los puertos espaoles (ROM 2.011, pg. 73)

    4.6.2.- Tiempo de maniobra

    De nuevo, dentro del tiempo de maniobra se cuenta el tiempo necesario para el atraque,

    desatraque y labores de preparacin del buque para ser servido. De esta forma, considerando untiempo de maniobra de 1 hora para el clculo en la terminal en estudio,

    ts= 26,70 h ~ 27 horas

    4.7.- Nmero de Atraques

    El siguiente paso en el dimensionamiento de la nueva terminal es calcular el nmero necesario

    de atraques para el nmero de llegadas de buques calculado en el apartado 4.5. De esta forma, la

    expresin para calcular el nmero de atraques (mediante proceso iterativo) es:

    =12 max

    Siendo,

    max = 21 buques

    = 27 horas

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    = Tasa de ocupacin (mediante tabla con = 0,25 y con trfico muy homogneo)

    : Horas operativas de la instalacin de atraque al ao = 24h 365 das = 8760 horas/ao

    Figura 14.Tasas de ocupacin para espera relativa de 0,25 (ROM 2.011, pg. 76)

    *) Con 1 atraque : = 0,33 Na = 2,35 > 1No cumple hiptesis

    *) Con 4 atraques : = 0,75 Na = 1,03 < 4No cumple hiptesis

    *) Con 3 atraques : = 0,69 Na = 1,12 < 3No cumple hiptesis

    *) Con 2 atraques : = 0,58 Na = 1,34 2Es prximo (por debajo) a la hiptesis

    Por lo cual, el nmero de atraques necesario en la terminal es de 2 atraques.

    Na= 2 Atraques

    4.8.- Clculo de la longitud total de la lnea de atraque

    Al igual que con la terminal de contenedores, para calcular la longitud de la lnea de atraque se

    hace uso de lo recomendado en la ROM 2.011. Por tanto,

    = , + (, 1) + 2

    Siendo,

    ,= 2 atraques

    : Eslora buque tipo = 285 metros

    : Distancia entre barcos en la misma alineacin (Figura 15, considerando una alineacin)

    : Separacin entre barco y cambios de alineacin o tipologa estructural (Fig. 15, considerandouna alineacin)

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    Por lo tanto, la longitud total la terminal es:

    = 645 metros

    Figura 15.Resguardos en planta recomendados en lnea de atraque (ROM 2.011, pg. 80)

    5.- TERMINAL DE GRANELES LQUIDOS

    5.1.- Resumen de Datos

    Para la nueva terminal de contenedores se tienen los siguientes datos bsicos:

    Volumen Anual 15.700.000 tn

    Tipo Terminal Hidrocarburos

    Tipo de Lneas Regulares Transocenicas

    Buque Tipo Aframax

    Trfico Unitario Relativamente heterogneo

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    5.2.- Definicin de Buque Tipo

    En la nueva terminal de graneles lquidos se considera una flota con un buque tipo Aframax.

    Eslora 225 metros

    TPM 70.000 tn

    Desplazamiento 90.000 tn

    Manga 38 metros

    Puntal 18,2 metros

    Calado 13,5 metros

    Figura 16.Buques graneleros / tanques tipo

    Figura 17.Dimensiones medias de buques a plena carga (ROM 3.199, pg. 81)

    5.3.- Definicin de Trfico Unitario

    Figura 18.Trficos unitarios segn capacidad del buque tipo (ROM 2.011, pg. 69)

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    Por tanto, suponiendo que la terminal es dedicada, se considera un aumento del 15%.

    =0,45 70.000 = 31.500 tn

    5.4.- Seleccin de la configuracin fsica de obra de atraque

    Para la seleccin de la configuracin fsica de la obra de atraque se sigue la recomendacin de

    la ROM 2.0-11 en su pgina 37, de entre las tres posibilidades recomendadas se elige la configuracin

    tipo monoboya ya que permite su uso con mayor oleaje (en comparacin con el campo de boyas) y

    que el barco, junto con la boya, se orienten segn el oleaje (caracterstica que el campo de boyas y el

    pantaln discontinuo no pueden ofrecer).

    Figura 19.Configuraciones fsicas del atraque ms convenientes en funcin del tipo de trfico (ROM 2.011, pg. 40)

    5.5.- Nmero de Buques al ao

    Para calcular el nmero de buques al ao se hace uso de dos valores aoy max. Para el clculo

    de este ltimo, la ROM sugiere un ypde 1,2.

    ao =

    = ..3.

    = 499 buques

    max =ao

    yp =49,9 50 buques

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    5.6.- Tiempos de Servicio

    La definicin de Tiempo de Servicio (ts) se recoge en la ROM 2.011, pg. 70 como el tiempo

    durante el cual un atraque est asignado a un buque por escala. Este tiempo de servicio se define

    como la suma de la plancha unitaria media y el tiempo de maniobra:

    ts= tpu+ tm

    5.6.1.- Plancha unitaria media

    La plancha unitaria (suma del tiempo activo y del tiempo improductivo) se calcula con la

    expresin siguiente:

    =

    3= 7,92

    Siendo,

    = 31.500 tn

    = 1 equipo de carga / descarga de granel lquido

    = 7500 m3/h 0,9 tn/m3= 6750 tn/h

    1= 0,85

    2= 0,7 (dos turnos de trabajo)

    3= 0,99 (valor ROM por falta de un mayor nmero de datos precisos)

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    Figura 20.Rendimientos brutos medios horarios indicativos de los equipos de manipulacin de mercancas dados

    actualmente en los puertos espaoles (ROM 2.011, pg. 73)

    5.6.2.- Tiempo de maniobra

    Dentro del tiempo de maniobra se cuenta el tiempo necesario para el atraque, desatraque y

    labores de preparacin del buque para ser servido. Este depende de la configuracin martima del

    puerto, de las caractersticas del acceso martimo, disposicin del atraque, caractersticas de la flota,

    condiciones climticas y de la necesidad de utilizacin de servicios tcnico -nuticos. Para el clculo en

    la terminal en estudio, se considera un tiempo de maniobra de 1 hora.

    Por tanto, al sumar ambos valores:

    ts= 7,92 h ~ 8 horas

    5.7.- Nmero de Atraques

    El siguiente paso en el dimensionamiento de la nueva terminal es calcular el nmero necesario

    de atraques para el nmero de llegadas de buques calculado en el apartado 5.5. De esta forma, la

    expresin para calcular el nmero de atraques (mediante proceso iterativo) es:

    =12 max

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    Siendo,

    max = 50 buques

    = 8 horas

    = Tasa de ocupacin (mediante tabla con = 0,25 y con trfico relativamente heterogneo)

    : Horas operativas de la instalacin de atraque al ao = 16h 365 das = 5840 horas/ao

    Figura 21.Tasas de ocupacin para espera relativa de 0,25 (ROM 2.011, pg. 76)

    *) Con 1 atraque : = 0,17 Na = 4,83 > 1No cumple hiptesis

    *) Con 5 atraques : = 0,67 Na = 1,22

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    : Separacin entre barco y cambios de alineacin o tipologa estructural (Fig. 22, considerandouna alineacin)

    Por lo tanto, la longitud total la terminal es:

    = 525 metros

    Figura 22.Resguardos en planta recomendados en lnea de atraque (ROM 2.011, pg. 80)