Diseo de terminales portuarios
Servicios de un terminal
portuario
Carga y descarga de bienes desde un barco
Almacenamiento temporal
Limitado nivel de procesamiento (empaque,
subdivisin, armado, etc)
Carga y/o descarga de bienes en otro medio
de transporte tierra adentro.
Componentes de un terminal
La superestructura hmeda y seca: muelles, defensas, reas de almacenamiento, caminos,
fundaciones de gras,
La infraestructura : Galpones, bodegas, silos, edificios
El equipamiento: Vehculos, gras, tuberas, correas transportadoras, etc.
Los recursos humanos:
Tipos de terminales portuarios Terminales de Carga General
Terminales Multipropsito
Terminales Carga Ro-Ro
Terminales de Contenedores
Terminales de Combustibles: Gasferos, Petroleros, qumicos, etc.
Terminales Graneleros: Granos, Minerales, Productos especiales (cemento, azufre, etc.)
Terminales Frutcolas
Terminales de Cruceros y Ferries
Terminales Pesqueros
Terminales de Carga General y
Multi-propsito
Caractersticas principales
Los ms antiguos y comunes
manejan todo tipo de carga
Lneas frreas en la orilla par los CG y en la
parte posterior para los MP
Bajo nivel de especializacin de trabajos
Lay out tpico para un terminal
Multi-propsito
Ejemplo de un terminal Multi-
propsito moderno
Capacidad del Terminal multipropsito
Ar = a*A*td/[365*C*f( Ps, Pl, Ptd)]Donde:
Ar = Area requerida del Terminal
a = (Area bruta x Altura nominal de almacenamiento)/(Area neta x altura media de almacenamiento)
A = rea especfica para almacenar una unidad ( ton, TEU, m3, etc) depende del tipo de carga y de la maquinaria disponible para su almacenamiento
td = Tiempo de espera de la carga en el patio en das
C = Proyeccin de carga anual (tons, TEU, m3, etc.)
Ps, Pl, Ptd = Distribuciones de densidad de probabilidad del arribo/salida de carga en el lado del mar, en el lado de tierra y tiempo de espera de la carga dentro del Terminal
Capacidad medias de un
Terminal multipropsito
Tipo Terminal Rango de Capacidad
(ton/m2/ao)
Carga General 4 6
Contenedores 6 10
Graneles 15 25
Minerales 30 40
Crudo 40 50
rea de almacenamiento
Donde:
Ots = rea requerida de patio
f1 = Proporcin de rea bruta/ rea neta en conexin con lnea de trfico
f2 = Factor de agrupamiento debido a apilamiento especial de carga daada o separada
= Densidad relativa promedio de la carga almacenada en el buque.
mts = Tasa promedio de ocupacin de la bodega o patio
h = Altura promedio de almacenamiento en la bodega o sitio
Cts= Fraccin de la carga total que pasa por la bodega o sitio.
td = Tiempo promedio de espera de la carga en la bodega o sitio
Cantidad y Largo de sitios de atraquecb = pNbtnmb
Donde :
cb = Rendimiento de Carga por sitio (ton/ao)
p = Productividad promedio de una cuadrilla (ton/hr)
Nb = Nmero de cuadrillas por buque
td = Nmero de horas operacionales anuales (hr/ao)
mb = Factor de ocupacin de sitio
n = Cs/cbDonde:
n = nmero de sitios requerido
Cs = Carga anual del puerto (ton/ao)
L = 1.1n(Ls+15)+15Donde:
L = Largo de los sitios de atraque
Ls = Largo del buque de diseo
Ejemplo de un
Terminal
multipropsito
tipo
Terminales de Carga Ro Ro
Su forma depende del tipo de rampa que tiene el barco:
posterior, lateral, frontal,
Requieren grandes zonas de estacionamiento
La carga puede ser transportada por camiones autos o
simplemente por remolques que se almacenan en el puerto
a la espera de un camin.
Muy rpidas secuencias de carga y descarga
Poco espacio de atraque y bajo nivel de inversin en
equipos
Ms efectivos para viajes cortos (continente- Isla Chiloe)
Ejemplos de Terminales Ro Ro
Elementos especiales de un terminal Ro Ro
El punto de carga/descarga es concentrado en un sector del buque (condiciona forma del sitio de atraque)
Los terminales de pasajeros necesitan dependencias especiales para
recibirlos
Proteccin del fondo para turbinas D50 = 1.3 ub2/(gD)
Demarcacin estricta zonas navegacin por velocidad de naves
El tiempo de servicio es muy relevante en los casos de ferries.
Configuraciones en planta:
Rampas de acceso Rangos de marea menores a 1,5 m: rampa fija, pendiente
max 1:8
Rangos de marea mayores a 1,5 m: rampas de altura
variable
Terminales de graneles lquidos Generalmente usados para petrleo, LNG, LPG,
productos qumicos, etc
Ubicacin, equipamientos y seguridad son claves en este
tipo de terminales
Generalmente alejados de la costa y conectados va
tuberas o muelles a tierra.
Los barcos son cargados/ descargados por un manifold
ubicado en la parte central del barco y no necesitan
grandes gras a su lado.
Se necesitan grandes reas de almacenamiento, no
necesariamente dentro del puerto; estanques, silos, etc
Tipos de Terminales de graneles lquidos
Muelle y Plataforma
SBM:
Monoboya
Multi-boya
Elementos especiales en Terminales
de graneles lquidos
Distancias de seguridad a fuentes de ignicin (LFL, LEL), segn niveles txicos por fugas y a fuentes de calor.
Infraestructura de emergencia, muelles para bandas de contencin ,
buques cisterna, etc.
Sistemas especiales de carga/descarga (loading arms)
Niveles lmite de oleaje:
No se deben considerar vientos mayores a 12,5 m/s como
condiciones de atraque
Tipo Atraque sin
swell (m)
Atraque con
swell (m)
Carga/descarga
Muelle/plataforma 1.5 - 2.0 1.0 1.5 2.0 3.0
SBM/MBS 2.0 3.0 2.0 3.0 4.0 6.0
Configuraciones de amarre
Terminales de graneles lquidos
Amarras perpendiculares
no ms de 15
Amarras longitudinales no
ms de 10
En la vertical, no ms de
25 y sobre el Nivel del mar
Plataformas promedio 20 x
35 m2
Comparacin de configuraciones
Item Muelle MBSs SBMs
Acceso costero Directo Por mar Por mar
N de tuberas 1 - 8 1 - 4 1 3
Tiempo entre arribo y
descarga
2 hr 5 hr 2 hr
Amarre con viento sobre 30
nudos y olas de
1.0 2.0 m 1.5 2.0 m 2.0 2.5 m
Condiciones extremas,
viento 60 nudos y olas
ninguna 2.0 3.0 m 3.5 4.0 m
Preferencia para facilidad
de atraque
2 3 1
Efectos de marea si no No
Sistemas sensibles Defensas Cadenas boyas Tuberas
flexibles
Asistencia en maniobras Remolcadores y
flats
Flats y
remolcadores
deseable
Flats solo
atraque
Terminales graneleros Existe la tendencia a especializar los terminales
graneleros en ciertos tipos de materiales: granos,
fertilizantes, minerales, etc. Dependiendo del proceso de
carga/descarga
El rea de almacenamiento corresponde a patios abiertos
silos y bodegas amplias y altas
El equipamiento bsico son cintas transportadoras, y
maquinara altamente sofisticada. Adems de gras de
carga/descarga equipadas con cubetas tipo dragas o
equipos pneumticos de bombeo de material
Esquema general de un Terminal
granelero
Cargas tpicas Mineral de Hierro factor de estiba: 0.3 0.52 m3/ metric ton
Carbn factor de estiba: 1.2 1.4 m3/ metric ton
Granos factor de estiba: variable, depende del material
Fertilizante factor de estiba: 0.92 1.0 m3/ metric ton
Bauxita/aluminio factor de estiba: 0.8 0.8852 m3/ metric ton Bauxita y 0.6 m3 / metric ton aluminio
Cobre factor de estiba: 0.25 0.5 m3/ metric ton depende de la configuracin
Madera y ships factor de estiba: 2.55 3.0 m3/ metric ton
Cementos factor de estiba: 0.75 0.85 m3/ metric ton
Aspectos especiales de un terminal granelero Seleccin del sistema de descarga:
Cucharones
Sistemas neumticos
Elevadores de capachos
Tornillos sin fin
Aspiradores
Transportador de lechada (Slurry)
Frecuente que buques cuenten con sistemas propios
Sistemas de carga/descarga lo ms continuos posible
Sistemas de transporte dentro del terminal
Almacenamiento (silos, bodegas, ensacado, etc.)
Mezclado, empaquetado y Pesaje del producto
Aspectos ambientales y de seguridad
Equipamiento
de un
Terminal
granelero
Sistema de
extraccin vertical
Sistema de
Alimentacin
Eficiencia de los equipos
Peak capacity: Capacidad
mxima del equipo utilizado
(ton/hr)
Rated Capacity : o
capacidad de excavacin
libre. Capacidad del equipo
considerando el ciclo
completo desde el buque a la
tolva de descarga
Capacidad Efectiva:
Tonelaje promedio de
descarga de un buque ,
considerando interrupciones,
cambio de turno,
mantenciones,, pero sin
considerar paralizaciones del
puerto
Unid
Tamao buque DWT 40000 40000 40000 40000
No. de compartimientos No. 8 8 8 8
Carga til cucharon Ton 20 20 20 20
No. de ciclos /hr 35 50 60 90
Capacidad de
excavacin libre
Ton/h
r700 1000 1200 1800
Apertura compartimiento Min 15 15 15 15
Posicionamiento gra Min 10 10 10 10
Descarga material Min 3643 2550 2125 1417
Reposicionamiento Min 40 40 40 40
Limpieza
compartimientosMin 1714 1200 750 500
Reposicionamiento para
limpiezaMin 40 40 40 40
Cierre compartimientos Min 15 15 15 15
Total descarga buque Hrs 91 65 50 34
Capacidad efectivaTon/h
r438 620 801 1178
Terminales de Contenedores (1) Conceptos de terminal principal, o terminal de abastecimiento
Grandes requerimientos de terrenos abiertos para zonas de:
Almacenamiento de contenedores
Trfico interno
Bodegas de manipulacin CFS
Zonas de carga/descarga
Zonas de inspeccin, reparaciones, etc
Estacionamientos de vehculos internos y externos
Portera
Corte transversal de un terminal de
contenedores
Movimiento de contenedores
en el terminal
Cargadores frontales y laterales
Gras puente sobre rieles
Gras puente sobre ruedas
Vehculos automatizados.
Straddle carriers
Sistemas Multi trailers
Remolques
Area de almacenamiento por tipo de equipo
Sistema Altura de
apilamiento
m2/TEU
Chasis 1 50-65
Straddle carrier 2 15-20
3 13-13
Gantry
(RMG/RTG)
2 15-20
3 10-13
4 7.5-10-
5 6-8
Montacarga 2 35-40
Stacker 3 25-30
Cantidad y Largo de sitios de atraquecb = pfNbtnmb
Donde :
cb = Rendimiento en TEU por sitio (ton/ao)
p = Productividad promedio por gra (ton/hr)
f = Factor de TEU (N20+ 2N40)/NtotalNb = Nmero de gras por buque
td = Nmero de horas operacionales anuales (hr/ao)
mb = Factor de ocupacin de sitio
n = Cs/cbDonde:
n = nmero de sitios requerido
Cs = Cantidad anual de TEU movidas por el puerto (TEU/ao)
L = 1.1n(Ls+15)+15Donde:
L = Largo de los sitios de atraque
Ls = Largo del buque de diseo
rea de almacenamiento
Donde:
O = rea requerida de patio (m2)
F = rea requerida por tipo de equipo utilizado. Incluye
para maniobras (m2)
mi = Tasa promedio de ocupacin de patio (0.65-0.7)
r = Tasa entre Altura promedio de apilamiento y altura
peak de apilamiento (0.6 0.8)
Ci= N de contenedores movidos por ao y por tipo de
almacenamiento (TEU)
td = Tiempo promedio de espera del contenedor (das)
Dwell time: tiempo de espera en puerto
td
Tasa de apilamiento r
Factor F
Depende del
sistema de
agarre y
altura de
almacenamie
nto utilizado:
Sistema Altura de
almacenamiento
F (m2)
Remolques 1 50-65
Straddle
Carriers
2 15-20
3 10-13
Gras Gantry
(RTG/RMG)
2 15-20
3 10-13
4 7.5-10
5 6-8
Montacargas 2 35-40
Stacker 3 25-30
4 20-25
5 15-20
Sistema de remolques
Sistema de straddle carriers
Sistema de cargadores frontales
Sistema de cargadores laterales
Sistema de gras puente sobre
neumticos
Sistema de gras puente sobre rieles
Cargadores Frontales
Ventajas
Bajo nivel de inversin
en equipos
Flexible y simple de
operar
Principalmente usado
para contenedores vacos
Desventajas
Demasiada rea de
almacenamiento
Gran cantidad de mano
de obra
Limitada capacidad de
levante
Remolques
Ventajas
Bajo nivel de inversin
Flexible y simple de
operar
Bajos costos de
mantenimiento
Desventajas
Demasiada rea de
almacenamiento
Gran cantidad de
remolques necesarios
Bajos niveles de
movimiento de carga
Abundancia de personal
(choferes)
Straddle carriers
Ventajas
Altos niveles de
movimientos de carga
Multifuncionales
Velocidad de operacin
Desventajas
Complejidad del equipo
Altos costos de inversin
y mantencin
Personal altamente
calificado y en
abundancia
Requiere altos niveles de
seguridad dentro del
puerto
Sistemas Multi trailer
Ventajas
Menor cantidad de
personal
Altos niveles de
movimientos de carga
Pics puntuales de trfico
fcilmente absorbibles
Desventajas
Bajo flexibilidad de
operacin
Alto costo de inversin
Puentes grasVentajas
niveles mnimos de
personal
Altos niveles de
movimientos de carga
Pics puntuales de trfico
fcilmente absorbibles
Buen nivel de utilizacin
del espacio
Desventajas
Muy altos costos de
inversin y de operacin
Requiere de una
excelente planificacin
portuaria
Poco flexibles
Buscar balance entre capacidad
sitio V/S patio
Capacidad de sitio
Capacidad de patio
Como aumentar capacidad
Sitio
Optimizar arribo naves
Mejorar equipamiento
y rendimiento
Aumentar longitud de
sitios
Disminuir Down time
Patio:
Bajar tiempo estada
(Dwell time)
Aumentar altura
apilamiento
Incrementar superficie
patio
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