Terminal Hidrocarburo

BibliografaUNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAMFACULTAD DE INGENIERA CIVILDEPARTAMENTO DE CIENCIAS MARTIMAS Y PORTUARIASTerminal HidrocarburoRequerimientos que se deben cumplir para realizar con optimizacin la transferencia de cargaPresentado por:

Asesor(a): Ing. Mara Milln De Rodrguez2015

Universidad Tecnolgica de PanamFacultad de Ingeniera CivilLic. En Operaciones Martimas PortuariasTerminal de Hidrocarburo

Requerimientos que se deben cumplir para realizar con optimizacin la transferencia de carga

Presentado por: Garca, Luis 8-883-24 Gonzlez, Karyna 8-851-1367 Montero, Adriana 9-742-944 Muoz, Adrin 8-871-550 Peralta, Ariagna 9-746-1436 Sols, Damin 2-733-1821

Profesora: Ing. Mara Milln De Rodrguez

Trabajo de Investigacin presentado a la facultad de Ingeniera Civil como parte de la asignatura Obras Civiles Portuarias

Panam, Repblica de Panam2015

ndice

iv

AGRADECIMIENTO

Gracias a Dios........por la maravillosa familia que tenemos y por el amor recibido.Gracias a la Ing. Mara Milln de Rodrguez por la asignacin de este trabajo de investigacin que se ha convertido en un gran reto y trabajo en conjunto encaminado a presentar una terminal de hidrocarburos que cumpla con los parmetros establecidos en la asignacin.

Agradecimientos.

i

DEDICATORIA

Con cario cada uno de nuestros padres....por la vida y por todas las enseanzas. Gracias por el apoyo incondicional que siempre nos han dado y sin el cual este trabajo no sera hoy posible. Gracias por animarnos para continuar cuando los tiempos fueron difciles.

Dedicatoria

iiINDICEAGRADECIMIENTOi DEDICATORIAiiINDICEiiiINDICE DE FIGURASvINDICE DE TABLASviiRESUMENviii1.INTRODUCCION1TEMA 1: OBRAS DE ATRAQUE22.UBICACIN DEL MUELLE22.1 tipo de estructura33.MATERIALES A UTILIZAR34.PAUTAS DE DIMENSIONAMIENTO DE UNA TERMINAL DE HIDROCARBUROS55.ESTABILIDAD GENERAL85.1 clculos de estabilidad:95.2 Caracterstica de los barcos en relacin con la planificacin de los puertos136. DISEO DE LA TERMINAL DE HIDROCARBUROS156.1 FACTORES IMPORTANTES AL DISEAR AL PUERTO DE HIDROCARBUROS176.1.1 condiciones meteorolgicas y oceanogrficas176.1.2 maniobrilidad del buque176.1.3 movimientos verticales de petroleros186.2 AREAS DE AGUA DE ACCESO AL PUERTO196.2.1 arreglo general del puerto196.2.2 bocana206.2.3 canal de acceso206.2.4 antepuerto y fondeadero246.3 AREAS DE TIERRA317. TIPOS DE DEFENSA DE MUELLE358. VOLUMEN PREVISTO DEL TIPO DE CARGA378.1 ASPECTOS GENERALES378.2 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS398.3 TAMAOS/CAPACIDAD DE VOLUMEN DE LOS TANQUES408.4 ALMACENAMIENTO DE CARGA SEGN SU TIPO41TEMA 2: OBRAS DE ABRIGO DE ESCOLLERA431.CLASIFICACIN, CARACTERSTICAS Y DISIPACIN DE ENERGA432.ESCOLLERADOS463.DIQUES DE GRAVEDAD, MIXTO.47TEMA 3: DRAGADO541.NECESIDAD DE EJECUTAR LOS TRABAJOS DE DRAGADO542.MANTENIMIENTO DE PUERTOS553.CANALES NAVEGABLES554.EQUIPOS DE DRAGADO554.1 TIPOS DE DRAGAS564.2 CONDICIONES DE USO DE ACUERDO AL EMPLAZAMIENTO Y AL MATERIAL DE EXTRAER.574.3 VENTAJAS COMPARATIVAS, PRODUCCIN585.IMPACTO AMBIENTAL EN LAS OBRAS DE DRAGADO595.1 POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES595.2 PROCESO DE DRAGADO605.3 DRAGADO DE MANTENIMIENTO605.4 ELIMINACIN DEL MATERIAL DRAGADO61TEMA 4: CANALES DE NAVEGACION621.CANALES DE NAVEGACIN622.BALIZAMIENTO Y SEALIZACIN65Seales laterales66Seales de peligro aislado69Seales de nuevos peligros70Seales de aguas seguras70Seales especiales713.DARSENAS DE OPERACIN724.ESCLUSAS73CONCLUSIONES75RECOMENDACIONES78BIBLIOGRAFA80

ndice ndice

iii

ivINDICE DE FIGURAS# Pagina

Tema 1: obras de atraque2 ubicacin del muelleFigura 2.1: vista GPS donde se ubicara la terminal...2Figura 2.2: ubicacin especifica en el corregimiento de santa Isabel en coln....23 materiales a utilizarFigura 3.1: vista del pantaln.34-pautas de dimensionamiento de una terminal de hidrocarburosFigura 4.1: puesto de atraque. ..5Figura 4.2: atracadero en t a base de duques de alba6Figura 4.3: factores que rigen el dimensionamiento del frente de atraque.6Figura 4.4: flujograma de operaciones de una terminal de fluidos (recepcin).7Figura 4.5: flujograma de operaciones de una terminal de fluidos (envo)7Figura 4.6: puesto de atraque en mar abierto.76 - diseo de la terminal de hidrocarburosFigura 6.1: buque petrolero de 60000 TPM. .16Figura 6.2: diseo de nuestra terminal de hidrocarburos......16Figura 6.3: condiciones meteorolgicas y oceanogrficas de las costas de colon.17Figura 6.4: obras de proteccin..19Figura 6.5: sealamiento en tramos curvos..22Figura 6.6: factores que determinan la profundidad del canal.23Figura 6.7: puesto de atraque para fluidos....31Figura 6.8: rea t1 en puesto de atraque de fluido. ....31Figura 6.9: instalacin operacional de un P.A de aceites vegetales (fluidos)...347 tipo de defensa de muelleFigura 7.1: tipo de defensa a utilizar..378 volumen previsto del tipo de cargaFigura 8.1: tanques verticales de techo flotante.39

ndice de figuras

v# Pagina

Tema 2: obras de abrigo de escollera1 - clasificacin, caractersticas y disipacin de energaFigura 1.1: vista de tetrpodos....442 - escolleradosFigura 2.1: pontones colocando escolleras....463 diques de gravedad, mixtoFigura 3.1: perspectiva de un dique de gravedad..51Figura 3.2: fuerzas que actan en un dique de gravedad.....52Figura 3.3: esquema de un dique mixto.53

Tema 3: Dragado4 equipos de dragado.Figura 4.1: tipos de dragas..56Figura 4.2: draga hidrulica, tipo succin en marcha...58

Tema 4: canales de navegacin1 canales de navegacin.Figura 1.1: partes de un canal d navegacin..622 balizamiento y sealizacin.Figura 2.1: empleo de las marcas laterales en aguas del sistema B (amricas).66Figura 2.2: boyas del sistema A..67Figura 2.3: boyas del sistema B. ....68Figura 2.4: boyas canal preferido. ..68Figura 2.5: seales de peligro aislado. 69Figura 2.6: seales de aguas seguras. .70Figura 2.7: seales especiales. ..71Figura 2.8: seales cardinales. ..71

ndice de figuras

viINDICE DE TABLAS# Pagina

Tema 1: obras de atraque5 - estabilidad generalTabla 5.1: de este modo obtendremos los datos necesarios para lograr estabilidad general en la construccin del muellepag.13

6 - diseo de la terminal de hidrocarburosTabla 6.1: movimientos verticales de petroleros de 60.00TPM.....pag.19Tabla 6.2: cables de amarre necesarios por tipo de buque...pag.27Tabla 6.3: movimientos mximos de un buque en amarras. .....pag.27Tabla 6.4: segn el grupo de fluido............pag.30

8 volumen previsto del tipo de carga Tabla 8.1:parmetros representativos de los buques en funcin de su tipologa y capacidad de carga...........pag.38Tabla 8.2: dimensiones y capacidades de volumen de tanques atmosfricos para el almacenamiento de hidrocarburo. ............pag.40

ndice de tablas

viiRESUMENEste proyecto de nuestra terminal de hidrocarburos que se desarrollara especficamente en la Punta Cocoye que ocupa 10 kilmetros. Ubicado en la provincia de Coln, distrito de Santa Isabel, corregimiento de Santa Isabel.El objetivo fundamental de una obra de atraque y amarre es proporcionar a los buques unas condiciones adecuadas y seguras para su permanencia en puerto y/o para que puedan desarrollarse las operaciones portuarias necesarias para las actividades de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de pasajeros, vehculos y mercancas que permitan su transferencia entre buques o entre stos y tierra u otros medios de transporte.Al igual que en una terminal de hidrocarburos que tiene como funcin bsica la operacin de carga y descarga de hidrocarburos y sus derivados en buques de trfico nacional e internacional; la logstica de almacenamiento y envo de crudo hacia las refineras, el abastecimiento interno tanto a embarcaciones como a industrias, es de vital importancia para satisfacer la demanda de los clientes.Este tipo de terminales cuentan con una infraestructura especializada haciendo nfasis en el cuidado de las maniobras para evitar derrames o algn tipo de contaminacin Teniendo en cuenta que los derrames de hidrocarburos dejan secuelas a largo plazo, causando gran impacto en el ambiente.

Para la realizacin de una terminal de hidrocarburos se debe tomar en cuenta el lugar donde se va a ubicar, ya que estos deben estar alejados de zonas pobladas. Su diseo se basa ms que todo, tomando en cuenta un buque proyecto en el caso para este proyecto se recibirn buques de hasta 60.000 m3 de capacidad, manga de 230 m, eslora de 36 m y puntal de 21 m.En general podemos concluir que la realizacin de un proyecto de terminal de hidrocarburos al igual que las dems terminales requiere un buen estudio del lugar donde se va a ubica el proyecto, tomar en cuenta todas las medidas necesarias para que el proyecto sea un buen trabajo de ingeniera. En estas terminales de hidrocarburo se debe tomar ms precaucin y vigilancia desde su construccin hasta llegar al momento de operaciones debido al producto que se maneja aqu, porque derrames de hidrocarburos en el agua causan mucho dao al medio ambiente que se pueden controlar, pero son irreversibles.

Resumen Resumen

viii

ix1. INTRODUCCION Mira a tu alrededor. Todo cambia. Todo en esta tierra est en un continuo estado de evolucin, refinacin, mejorar, adaptar, mejorar.Steve Maraboli.Las terminales de hidrocarburos juegan un papel esencial dentro de la logstica de la distribucin de la produccin de hidrocarburos. En este proyecto de investigacin trataremos puntos como la ubicacin del muelle, materiales utilizados, las pautas de dimensionamiento, estabilidad general, diseo y pautas de clculo. Tambin trataremos sobre el tipo de defensa utilizado, las caractersticas del barco en relacin al puerto, volumen previsto del tipo de carga y un ejemplo de utilizacin.Tanto hoy en da como siglos atrs los hidrocarburos han juegan un papel esencial en cada regin del mundo. Las terminales de hidrocarburos, por ende juegan un papel primordial en la logstica de distribucin del material. Estas son las ms complejas, por el gran peligro que podran causar a los humanos, naturaleza y animales. Por esto y ms la ubicacin y estructura de esta misma no es algo sencillo.

En punta Coyote, distrito de Santa Isabel provincia de Coln, se desarrollara nuestro proyecto de una terminal de hidrocarburos nuestro objetivo es tener lo ltimo en tecnologa en toda su infraestructura de operaciones (las cuales profundizaremos ms adelante) estas son algunas: las actividades de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de pasajeros, vehculos y mercancas que permitan su transferencia entre buques o entre stos y tierra u otros medios de transporte. Tambin funciones bsica como de operacin de carga y descarga de hidrocarburos y sus derivados en buques de trfico nacional e internacional; la logstica de almacenamiento y envo de crudo hacia las refineras, el abastecimiento interno tanto a embarcaciones como a industrias, es de vital importancia para satisfacer la demanda de los clientes.

Nuestra finalidad se basa en estos ltimos temas que son de gran importancia para nuestra terminal de hidrocarburos, ya que al momento del envi de crudo, abastecimientos, refineras etc., la contaminacin termina siendo una parte bastante delicada para nuestro avance.

TEMA 1: OBRAS DE ATRAQUE2. UBICACIN DEL MUELLELas terminales de hidrocarburos son de las ms complejas, por algunos motivos como, el peligro a trabajadores, naturaleza y medio ambiente y hasta comunidades. Esto hace que la ubicacin y estructura de la misma sea bastante complicada.UBICACINEl proyecto de nuestra terminal de hidrocarburos se desarrollara especficamente en la PUNTA COCOYE que ocupa 10 KILOMETROS.Provincia: Coln,Distrito: Santa IsabelCorregimiento: Santa IsabelLatitud: 9.56667 Longitud: -79.1667Coln solo tiene costas hacia el Norte, en el mar Caribe, muy escaparadas, rocoso y con arrecifes

FIGURA 2.1- vista GPS donde se ubicara la terminal

FIGURA 2.2 -Ubicacin especifica en el corregimiento de Santa Isabel en Coln.

2.1 tipo de estructuraEl terminal es construido estilo Pantaln, trata de dos pasillos flotantes sujeto por unos pilotes anclados al mar que sirve como muelle de amarre para las embarcaciones.El pantaln tiene que resistir a una fuerza horizontal provocada por las tiranteces de los barcos amarrados a ste, y a otra fuerza vertical a consecuencia del paso continuo de usuarios y mercancas. Su resistencia depender de variables como la longitud, la anchura, el tipo de perfil y los elementos de flotacin de cada pantaln, pero se manejan unos marcadores para los lmites de seguridad: de 600 a 750 Kg/ml en sentido horizontal, y de 150 a 400 Kg/m2 en sentido vertical.

El muelle de hidrocarburos presenta las siguientes estructuras: Tratamiento de aguas residuales. Almacenamiento disel. Almacenaje y refinera de aceiteCuenta tambin con una infraestructura auxiliar: Camino industrial privado. Ductos concentrado, combustible, agua de filtrado, cable de fibra ptica. Presas para manejo de aguas, tratamiento aguas servidas y agua potable. Instalaciones para monitoreo y manejo ambiental.3. MATERIALES A UTILIZAR

FIGURA 3.1 - Vista del pantaln

El pantaln est formado por un chasis y por el pavimento. El chasis lo constituyen diferentes perfiles en alineacin de aluminio calidad marina de 6005 A soldados con argn, un gas noble totalmente inocuo al medio ambiente.Tubos de acero al carbono soldados al arco elctrico automtico. Los materiales podrn ser de hormign o metlicos.

La instalacin de pilotes se realiza mediante inyeccin los cual es la eliminacin de suelo o arena sumergida para permitir el emplazamiento. Los pilotes de muelles deben ser tratados previamente para evitar la corrosin. Tambin deben ser lo suficientemente grandes para unir las vigas de apoyo pero lo suficientemente largos para permitir que puedan soportar la carga de peso anticipado. Necesitars rentar una bomba con manguera para extraer agua de la zona de instalacin, y una manguera de descarga lo suficientemente larga como para llegar al final del muelle terminado. Las secciones de pilotes que se van a unir, deben afianzarse firmemente durante el proceso de soldadura, mediante soportes rgidos aprobados por la inspeccin. El engranado o amarrado de los elementos ser tal que asegure que la separacin entre estos se mantendr durante el proceso de soldadura.

En el caso que se deba efectuar alargues de pilotes ya hincados el empalme de extensiones de pilotes seguir el mismo alineamiento del pilote original.No se aceptarn empalmes de menos de 3 m. El procedimiento a seguir ser el siguiente: Se cortar la cabeza del pilote hincado, a lo menos 25 cm bajo su cabeza. Se deber respetar la longitud mnima de empalme especificada. Se biselarn adecuadamente ambos extremos a soldar. Se deber colocar un anillo de respaldo en toda la circunferencia interior del pilote, el cual tendr un espesor mnimo de 4 mm y un ancho de 10 cm. Se deber mantener estrictamente las condiciones para soldar indicadas en esta especificacin.

4. PAUTAS DE DIMENSIONAMIENTO DE UNA TERMINAL DE HIDROCARBUROSSe debe dimensionar las reas de agua y las reas terrestres para el manejo de la carga de fluidos, en este caso hidrocarburos. Para esto se debe se debe seleccionar un buque diseo.Una disposicin de estas reas, siguiendo el criterio de dejar ms alejadas del acceso al puerto, las instalaciones que para su operacin requieran de mayor calma, como de menor profundidad, conduce a un arreglo general preliminar.

FIGURA 4.1 - Puesto de atraque

FIGURA 4.2 - Atracadero en T a base de Duques de Alba.

FIGURA 4.3 - Factores que rigen el Dimensionamiento del Frente de Atraque

FIGURA 4.4 - Flujograma de operaciones de una terminal de fluidos (recepcin).

FIGURA 4.5 - Flujograma de operaciones de una terminal de fluidos (envo).

FIGURA 4.6 - Puesto de Atraque en Mar Abierto.

5. ESTABILIDAD GENERALEstabilidad general busca evitar fallas por consecuencia de mal estudio, clculos y realizacin en la construccin del muelle as como funcionamiento inadecuado en el mismo.

Se realiza un clculo en el que, del lado de la seguridad, se desprecia el peso tanto del muro como del relleno sobre su zapata, ya que no se conocen sus dimensiones. As, para obtener la fuerza horizontal que ha de ser soportada por los pilotes, se plantea un equilibrio de momentos en la base del muro: Fuerzas desestabilizadoras: empuje del terreno sobre el muro y empuje de 2 metros de agua (altura de agua descompensada en intrads y trasds). Fuerza estabilizadora: fuerza F a resistir por los pilotes que es transmitida mediante tracciones en la losa. De realizar el equilibrio de momentos con el coeficiente de seguridad de 1,8 se obtiene la fuerza por metro lineal que deben resistir los pilotes.Planteamiento de las obras de contencin analiza las alternativas de contencin, entre las cuales se plantean; sistemas de pilotes y tablestacas, entre otros.Una vez analizadas las diversas alternativas, se escoge la que se considere que presente una mejor garanta para la estabilidad muelle.

Para lograr estabilidad en la construccin debemos tomar en cuenta los siguientes factores:

La tipologa estructural del muelle. El calado del muelle. El efecto de la marea, oleaje o cualquier evento natural que se pueda presentar.

5.1 clculos de estabilidad:1. Definicin de los parmetros geotcnicos de los suelos que tienen influencia en la seccin tipo. Se debe conocer las caractersticas del relleno.2. Valoracin de las acciones. Cargas permanentes: El valor caracterstico se deducir aplicando a las dimensiones reales de los distintos elementos los pesos especficos correspondientes. Cargas hidrulicas: Se toman las siguientes situaciones del nivel de agua como valores de clculo. Cargas del terreno: Material del trasds de los muros de gravedad. Sobrecargas de uso y explotacin del muelle: En el sentido transversal de la explanada del muelle se consideran dos reas: rea de operacin y rea de almacenamiento. Cargas de atraque y amarre: Las cargas de atraque no se consideran a efectos del clculo de estabilidad. En cuanto a las cargas de amarre, se considera una carga por bolardo.3. Combinacin de las acciones .calcular las diferentes combinaciones de acciones. Se emplear el mtodo estndar ROM 0.5 para verificar la seguridad del muelle frente a estados lmite ltimo. Se considerarn dos tipos de combinaciones de acciones: Combinacin fundamental o caracterstica.

Dnde: G= acciones permanentesQ1= accin variable principal o predominante y acciones variables de actuacin simultnea directamente dependientes de la predominanteQi= acciones variables de actuacin simultnea compatibles con la predominante e independientes estadsticamente de la misma.0, 1= coeficiente de compatibilidad fundamental o caractersticog, q = coeficientes de ponderacin parciales. Combinacin cuasi-permanente.

Dnde:G = acciones permanentesQi = acciones variables de actuacin simultnea2, i = coeficientes de compatibilidad cuasi-permanente

4. Calculo analtico de los coeficientes de seguridad para los modos de fallo deslizamiento, estabilidad global, hundimiento y vuelco plstico.DeslizamientoEl clculo del coeficiente de seguridad a deslizamiento se refiere al contacto entre la estructura de gravedad y el terreno sobre el que descansa, que se supone de superficie libre horizontal.En este caso el coeficiente de seguridad a deslizamiento queda definido por:

Dnde:V: Carga VerticalH: Carga Horizontala: Adhesin cimiento-terrenoS: Superficie de apoyoEp: Empuje pasivo a la profundidad de cimentacinEa: Empuje activo a la profundidad de cimentacinRc: Otras posibles resistencias del contorno de los alzados laterales del cimientoc: ngulo de rozamiento del contacto del cimiento con el terreno.

Considerando que las componentes de la resistencia debida al terreno situado por encima del nivel de cimentacin (Ep - Ea) y Rc, son despreciables del lado de la seguridad, y que, para el caso de muelles de gravedad formados por bloques de hormign, hormign sumergido y cajones, el trmino de adhesin es despreciable, resulta:

Vuelco rgidoEl coeficiente de seguridad al vuelco rgido puede calcularse cmo el cociente entre momentos producidos por las fuerzas estabilizadoras y momentos producidos por las fuerzas volcadoras. El eje de giro respecto del cual se calculan dichos momentos es la arista del muelle en el caso terico de que la cimentacin fuera infinitamente rgida (como en el caso particular de un contacto entre bloques de hormign). En este supuesto, el coeficiente de seguridad queda definido como:

Vuelco plsticoEn el caso en que no se pueda considerar el cimiento como una estructura rgida (cimentaciones sobre banqueta de escollera), la rotura del terreno bajo el cimiento precede al vuelco, producindose el hundimiento del muelle cuando la franja de contacto con el terreno es lo suficientemente estrecha como para que la presin actuante "" alcance la presin de hundimiento del terreno "ph" para esa anchura de contacto, es decir, cuando:

En esta situacin puede suponerse que el muelle vuelca con eje de giro la lnea equidistante de las dos que definen la franja de anchura x, es decir, con eje de giro a distancia x/2 de la arista extrema del muelle; por tanto los momento se toman respecto a dicho eje.

El clculo de ph se realiza segn lo prescrito en el apartado 4 de la citada ROM, referente al coeficiente de seguridad de hundimiento (frmula de Brinch-Hansen), empleando como ancho efectivo de cimentacin la anchura x de contacto en el instante del hundimiento y como ngulo de inclinacin de la resultante de las acciones, siendo:

Por tanto, el coeficiente de seguridad a vuelco, queda definido como el factor por el que se ha de multiplicar la componente horizontal H de la resultante de las acciones, para que el muro se hunda -vuelque- sobre la franja de anchura x:

HundimientoPara evaluar el coeficiente de seguridad a hundimiento es preciso calcular la carga de hundimiento.

Dnde: q: Sobrecarga de tierras a la profundidad de cimentacin, en el entorno del cimiento.c: Cohesin.: Peso especfico aparente del cimiento.Nq, Nc, N: Coeficientes de capacidad de carga.sq, sc, s: Coeficientes de forma segn apartado.iq, ic, i: Coeficientes de inclinacin segn apartado.B*: Anchura de contacto con el terreno en el momento del hundimiento. (Ntese que es distinta a la definitiva para vuelco).Para el clculo de los coeficientes anteriores se considerarn los valores tg y el ngulo de rozamiento interno del cimiento, .El coeficiente de seguridad a hundimiento se define como el cociente entre la componente vertical de presin que produce el hundimiento pv, h y la presin media actuante en B*:

TABLA 5.1 - De este modo obtendremos los datos necesarios para lograr estabilidad general en la construccin del muelle.

5.2 Caracterstica de los barcos en relacin con la planificacin de los puertosAdems de la mercanca, es el buque el que ejerce una influencia ms decisoria en el diseo de los muelles.Los puntos importantes a tener en cuenta en el diseo y disposicin de los muelles son:

a) Dimensiones principales del buque La eslora del buque. Influye en la longitud y diseo en planta de los muelles. La manga del buque. Influye en el alcance de las gras necesarias a disponer para el manejo de las mercancas. El calado. Influye en la profundidad del muelle.

b) Forma, resistencia del casco y movimientos del buque Las dimensiones, forma del casco del buque y su superestructura influyen en el sistema de defensas y su colocacin. Los movimientos del buque inducidos por oleaje, bien generado por viento en el propio puerto o generado en alta mar o por ondas largas, influyen en el sistema de amarre y defensas. Asimismo son muy importantes los esfuerzos inducidos en el barco debido a los vientos transversales, sobre todo para barcos con una gran obra muerta.

Puerto se define como el conjunto de obras, instalaciones y servicios que proporcionan el espacio de aguas tranquilas necesaria para la estancia segura de los buques, mientras se realizan las operaciones de carga, descarga y almacenaje de las mercancas y el trnsito de viajeros.En general las funciones de un puerto son: comercial, intercambio modal del transporte martimo y terrestre, base del barco y puente de desarrollo regional. Entre las funciones de ndole especfica tenemos: actividad pesquera, recreo y defensa.

En la actualidad los puertos han dejado de ser una mera infraestructura donde se realizan operaciones portuarias para constituir importantes nodos logsticos, con una relevancia econmica significativa en el entorno en el que se ubican. En consecuencia, debe contemplarse el puerto, y su dinmica con el entorno, como un aspecto de gran inters econmico que requiere de planificacin para lograr optimizar los beneficios que genera. Por otro lado, es necesario tener en cuenta que la adecuada incentivacin de la dinmica portuaria genera, a parte del mencionado aumento en intereses econmicos, un profundo impacto en su entorno, que se traduce en una disminucin de los beneficios sociales derivados de la existencia del puerto.

Tonelaje de desplazamiento: es el peso efectivo o real del barco. Se calcula a travs del agua que este desplaza cuando est a flote y puede analizarse cuando est cargado o en lastre. Carga de desplazamiento: peso en toneladas largas del barco y su contenido cuando est completamente cargado hasta la lnea de flotacin. Desplazamiento Ligero: es el peso, en toneladas larga del barco sin carga, combustible y aprovisionamiento (Alimentos, materiales de limpieza etc.)Con dicha informacin se hace posible una planificacin del puerto adecuada y la correcta circulacin de los buques, sin problema alguno.6. DISEO DE LA TERMINAL DE HIDROCARBUROS

Se recibirn buques de hasta 60.000 m3 de capacidad, manga de 230 m, eslora de 36 m y puntal de 21 m. La capacidad de carga de nuestra nueva terminal es de aproximadamente 1500 m3/h. Nuestra planta cuenta con una capacidad de refinera de Aceites; el oleoducto de carga es de 18 de dimetro y un largo total de 7500 m, de los cuales 4500 m corresponden al tramo offshore y 2650 m, al onshore.Diseo y construccin de un terminal para tanqueros petroleros de 70.000 DWT con dos posiciones de atraque y un viaducto de acceso de 150 m de longitud, por el cual va un rack de tuberas para los diferentes productos que maneja el Terminal que llegan a las Plataformas de Cargue y/o descargue. Plataforma de atraque y carga/descarga Duques de alba de amarre Pasarelas peatonales entre duques de alba Defensas de atraque Ganchos de escape rpido (GER) para amarres Soportes de tuberas en las pasarelas peatonalesTodas las estructuras nombradas estn sobre pilotes de 32 metros de longitud y 1.2 metros de dimetro, y los cabezales que descansan sobre los pilotes son de concreto reforzado.FIGURA 6.1 - BUQUE PETROLERO DE 60000TPM

FIGURA 6.2 - DISEO DE NUESTRA TERMINAL DE HIDROCARBUROS

166.1 FACTORES IMPORTANTES AL DISEAR AL PUERTO DE HIDROCARBUROS6.1.1 condiciones meteorolgicas y oceanogrficas

Tarde

Vientos (kt)Olas (pies)

CaribeColnNNE8-11 kt5'

Maana

Vientos (kt)Olas (pies)

CaribeColnNE11-15 kt5'

FIGURA 6.3 CONDICIONES METEOROLOGICAS Y OCEANOGRAFICAS DE LAS COSTAS DE COLON

Las condiciones meteorolgicas y oceanogrficas que imperan en las costas imponen restricciones a la navegacin y operacindentro del puerto. En el caso especfico de las reas de agua, intervienen desde la definicin de la orientacin de la bocana, as como el dimensionamiento horizontal y vertical de canales y drsenas.En la bocana, intervienen en su orientacin principalmente el oleaje.En los canales y drsenas, las fuerzas inducidas por el viento y corrientes sobre las embarcaciones generan la necesidad de incrementar los anchos y longitudes de las reas; similarmente, los movimientos de las embarcaciones provocados por el oleaje obligan a aumentar la profundidad en las reas por donde transitan.6.1.2 maniobrilidad del buqueEn aguas poco profundas como las reas de agua del puerto, la respuesta del timn del barco es ms lenta que en aguas profundas, requirindose adems incrementar la potencia para tener una velocidad igual a la de mar abierto; su control en estas condiciones resulta ms difcil, cuando la corriente y los oleajes se presentan es viajados respecto al eje del canal, que provocan derivas en los barcos, as como por la interferencia causada por el flujo de otras embarcaciones que producen diferencias de presin a ambos lados del propio buque.

El mtodo ms directo para evaluar la controlabilidad de un barco es a travs de la observacin de su respuesta a los cambios del ngulo del timn y de la velocidad de la propela, en una entrada conocida para el piloto; otra aproximacin consiste en hacer pruebas en aguas profundas que sean recomendadas por arquitectos navales.En general la controlabilidad de los barcos se define como sigue:Para buques tanque petrolero6.1.3 movimientos verticales de petrolerosCabeceo (Pitching)Es el movimiento del barco alrededor de su eje transversal; los estudios realizados con oleaje irregular han demostrado que el cabeceo se incrementa con la altura de ola, pero disminuye con longitudes de onda mayores a dos veces la eslora del barco; olas ms cortas que el doble de la eslora del barco tiende aumentar el balanceo.Balanceo (Rolling)Es el movimiento del barco alrededor de su eje longitudinal, se incrementa con la altura de ola, llegando a su mximo cuando la longitud de la ola es aproximadamente el doble de la manga; el barco se balancea ms cuando tiene el oleaje a travs, que cuando viaja sobre l.Arzada (Heaving)Es el movimientovertical del barco completosin considerar ninguna inclinacin.

BARCOS DE DISEOOLAOLEAJE DE PROAOLEAJE A TRAVSOLEAJE A 45

T.P.M. (ton)E (m)M (m)C (m)Hs(m)T (seg)Cabeceo(m)Arzada(m)Balanceo(m)Arzada(m)Cabeceo(m)Cabeceo(m)Arzada(m)

16,78016021.709.104.601.8010102.811.070.150.602.931.132.100.902.340.902.500.970.760.30

33,00018326.0010.404.60103.000.003.401.532.401.200.90

45,00022730.0011.604.601.8010102.750.920.240.904.031.561.070.493.201.252.470.820.370.16

60,00024433.0012.504.601.8010102.470.820.150.804.451.740.820.343.571.372.220.730.290.12

80,00026436.0014.004.601.8010102.260.980.124.881.890.610.243.811.501.980.880.210.90

TABLA 6.1 : MOVIMIENTO VERTICALES DE PETROLEROS DE 60.00TPM6.2 AREAS DE AGUA DE ACCESO AL PUERTO6.2.1 arreglo general del puerto

El arreglo general del puerto despus de haber sido modificado para cumplir con los criterios admisibles de operatividad, ser el definitivo y conformar la base para las etapas subsecuentes de la planeacin.OBRAS DE PROTECCINDeterminado el abrigo necesario del vaso portuario, se procede a definir la planta de las obras de abrigo, en base a la batimetra, los planos de oleaje, etc. Obras Paralelas a la Costa: Esta solucin suele usarse en puertos exteriores ganados al mar, no muy alejados de la costa; o bien, cuando no se dispone de espacios tierra adentro (por la cercana de una poblacin, por existir terreno rocoso, etc.), y pueden estar aisladas de la costa.Figura 6.4 obras de proteccin.

6.2.2 bocana

Para su diseo, se requiere analizar dos aspectos fundamentales: la orientacin y el ancho, que van ligados entre s.

Orientacin de la BocanaPara su orientacin es necesario hacer estudios ms detallados que involucren el aspecto de oleaje, viento y transporte litoral. En trminos generales y cuando la bocana est limitada por dos escolleras, la mejor orientacin ser la que considere en la mejor forma, los siguientes aspectos:

ORIENTACIN DE LA BOCANA

Aspectos fsicos disminucin del oleaje en el interior orientacin en el sentido aguas abajo del transporte litoralManiobrabilidad de embarcaciones ngulo mnimo posible entre corriente y bocana evitar en la entrada y su cercana: % de vientos y oleajes de travs curvas en el trazo del canal6.2.3 canal de accesoLos aspectos fundamentales a considerar en su dimensionamiento son: Alineamiento en planta Longitud del canal Ancho de canal: En tramos rectos, En tramos curvos Profundidad

Alineamiento en PlantaPara el diseo ptimo de los canales, se dan las siguientes recomendaciones:1. Debern ser rectos de preferencia, y en el acceso tendern a ser normales a la costa o paralelos a la direccin predominante de los temporales.2. El tramo de transicin entre mar abierto y zona protegida, debe ser razonablemente recto.3. En el interior del puerto, los cambios de direccin deben ser con los mayores radios de giro posibles, recomendndose las siguientes relaciones:Deflexin Radio de GiroMnimo< 25 >3E25 - 30 5E>30 (barcos mayores a30,000 T.P.M.) >10E4. El canal debe estar orientado a las corrientes principales, sobre todo en el caso de corrientes por marea o en ros, con el fin de minimizar desviaciones del barco.5. Cuando existan corrientes transversales o vientos, es deseable que el ancho del canal considere un ngulo de deriva menor a 10 a 15, para evitar problemas de control del barco.Longitud del Canal de Acceso (Lca)

La longitud del canal de acceso est compuesta por una longitud exterior (Le), que depende de la pendiente natural del fondo marino; y por una distancia de parada (Dp), necesaria para la maniobra de frenado del barco.El extremo final del canal debe quedar situado una distancia menor o igual a 2.5 M respecto a todo barco amarrado o al borde exterior del crculo de maniobras de cualquier barco anclado.Ancho del CanalDepende de los siguientes factores: Elbarco de diseo(nivel de maniobrabilidad, dimensiones, tipo de carga, visibilidad global y velocidad) Fsicos, como vientos, corrientes y oleajes de travs al canal.El ancho del canal en tramos curvos debe considerar una ampliacin B respecto al ancho seleccionado en los tramos rectos; los criterios empricos ms usuales para su obtencin, son:

Barco Kd bdPetroleros, Granelero, etc.d/D 1.2 1/2 E/8R d/D 1.5 2/32E/9R Rpidos y deportivos 1 E/2RNota: Los valores intermedios son interpolablesDonde: KDCoeficiente de estabilidad

FIGURA 6.5 - SEALAMIENTO EN TRAMOS CURVOSProfundidadEl requisito bsico para garantizar la seguridad de navegacin en una va martima o fluvial es la profundidad mnima, que deber determinarse antes de las dems dimensiones, ya que tambin ser determinante en las drsenas y canales interiores.

Su obtencin depende de varios factores: El calado del buque "T" a plena carga (cuyo valor se debe incrementar 3% por densidad en el caso de agua dulce). El oleaje de operacin considerando la marea a lo largo del canal, cuyo lmite se considera en general de H = 3.0 m. La relacin tirante de agua /calado del buque (d/D), cuyos valores para garantizar el margen requerido de Squat, fluctan como sigue: 1.10 como mnimo en aguas protegidas, con oleajes menores de 1.0m y 1.5 para oleajes mayores combinados con perodos en direccin desfavorable. Por lo general el Squat vara de 0.5 a 1.0 m para barcos de 40,000 a 250,000 T.P.M. respectivamente, pero un valor ms preciso se puede obtener con las indicaciones del inciso 5.2.2.1. El Trim. o de calados entre la proa y la popa del barco, por efecto de la carga El resguardo bajo la quilla del barco para permitir su gobernabilidad.

FIGURA 6.6 - FACTORES QUE DETERMINAN LA PROFUNDIDAD DEL CANAL

6.2.4 antepuerto y fondeaderoEl rea de fondeo o antepuerto es aquella proyectada para mantener un barco resistiendo los efectos del viento y las corrientes, mediante una fuerza de agarre proporcionadapor una o dos anclas y el peso de sus cadenas.El fondeo dentro del puerto permite a los barcos esperar un atraque, y fuera del puerto soportar una tormenta.Para dimensionar el antepuerto en base a la expansin del oleaje no hay reglas empricas y es necesario hacer un estudio de penetracin del oleaje FUERZAS ACTUANTES:a) Carga Muerta (Cm)La carga muerta es la suma del peso de todas y cada una de las partes estructurales del muelle completo.b) Cargas Vivas (Cv)Estas cargas pueden subdividirse en dos grupos: Uniformemente distribuidas MvilesPara el caso de nuestra terminal seria: Cargas Vivas Mviles, las mismas son las producidas por el equipo que se utiliza sobre el muelle para el manejo de la carga. Cuandose tratade muelles petroleros, habr que considerar tambin las cargas producidas por los brazos de carga o descarga (garzas), as como las de las tuberasde producto y lastre sobre la plataforma o rea de operaciones.c) Impacto del Buque al AtracarLa fuerza horizontaloriginadapor el impacto de la embarcacin al atracar, depende de:Masa o Desplazamiento del Barco (M1): Es un dato conocido ya que se tiene conocimiento de las caractersticas del barco de diseo; para ello se requiere conocer las T.P.M. de diferentes tipos de barcos, as como las dimensiones, calado mximo, masa hidrodinmica y energa cintica de atraque para diferentes velocidades de acercamiento.Masa Hidrodinmica (M2): Este peso se conoce como masa adicional (cilindro de agua), cuya expresin de clculo es:M2 H E 0.805 E HDnde: =Peso especfico del agua de mar(1.025 ton/m)H =Calado mximo del barco (m)El peso total a considerar en el atraque ser la suma del peso del barco y el adicional del cilindro de agua:

Ma = M1 + M2 (ton)

d) Velocidad de Acercamiento (Vt)Dependede diversosfactores, tales como:tamao del barco, pericia del piloto, facilidadespara el atraque, condiciones climticas y del mar, etc.e) Energa de Atraque (Et)La energa cintica de atraque de un barco se calculo con la siguiente expresin:Et = Ma Vt / 2g = (M1 + M2) Vt / 2g(ton-m)En la mayora de los casos el atraque de proa o de popa, se realiza con un cierto ngulo con respecto al paramento (Vt = Vbarco sen ), haciendo que el barco tienda a desplazarse (rebote) y girar al mismo tiempo, por lo que la energa cintica total se consume parcialmente, pudindose calcular con la siguiente expresin:

Ep = Ma Vt/2g [(l/r) / 1+(l/r)] (ton m)Donde:l = Distancia del punto de atraque al centro de gravedad de la embarcacin (m)r = Distancia del centro de gravedad del barco al punto de atraque sobre la superficie del agua.

Energa Cintica Efectiva de Atraque (Ee)Si se asume que la superficie del barco al nivel del plano del espejo de agua, tiene forma rectangular, el radio de giro tender a tomar un valor del orden de de eslora.A esto se le denomina acercamiento al "Punto Cuarto", que es el ms frecuente y en donde el impacto se produce a del a eslora, midiendo de proa hacia popa. La energa cintica efectiva puede calcularse a partir de:Ee = Et Ep = (Ma Vt / 2g) Ee = (Ma Vt / g) (ton m)a) Fuerza de Viento (Fv)El diseo de los elementos de amarre consiste en determinar su tipo, capacidad, cantidad y ubicacin dentro del muelle, siendo fundamental para ello la accin ejercida por el viento.Las amarras de punta (proa y popa) debern estar soportadas por elementos de amarre, con una capacidad T1, considerando que cada una de ellas acta de manera aislada, cuando viento incide normal al eje longitudinal del barcoPara la capacidad de los elementos de amarre intermedios, se divide la fuerza de viento normal al eje longitudinal del barco, entre el nmero de amarras, sin considerar las de guarda; esto es:

GRANELEROS O PETROLEROS40,000 T.P.M.

CABLES DE AMARRECARGUEROS MENORESCARGUEROS MAYORES

UBICACIN

AdelantePunta1234

Travs(1)222

Guarda1122

AtrsGuarda1122

Travs(1)222

Punta1234

Nmero Total4101416

TABLA 6.2 - CABLES DE AMARRE NECESARIOS POR TIPO DE BUQUE

TIPO DE BARCOEQUIPO DE MANIOBRAVAIVEN (m)DERIVA (m)ARZADA (m)GUIADA ()CABECEO ()BALANCEO ()

De PescaGra Montacargas0.150.15

Carga o descarga vertical1.01.00.4333

Bomba aspiradora2.01.0

Cabotaje oCarga GeneralEquipo del barco1.01.20.6112

Gra de muelle1.01.20.8213

Ro RoRampa lateral0.60.60.6112

Rampa de tormenta0.80.60.8114

Pasarela0.40.60.8324

Rampa ferroviaria0.10.10.411

Cargueros deAltura2.01.51.0325

Porta contenedoresRendimiento 100%1.00.60.8113

Rendimiento 50%2.01.21.21.526

GranelerosGras2.01.01.0226

Montacargas o palas giratorias1.00.51.0222

Banda transportadora5.02.53

PetrolerosBrazos de carga o garzas3.0*3.0

GaserosBrazos de carga o garzas2.02.0222

TABLA 6.3 - MOVIMIENTOS MXIMOS DE UN BUQUE EN AMARRAS:b) Fuerza de Oleaje (Fo)Su anlisis no es muy comn, excepto cuando se trata de obras fuera de la costa (Off-Shore).Una manera de considerar este efecto, es: "Considerarla fuerza horizontal producida por el oleaje, como un tercio de la total debida al viento actuando paralelamente a sta".Esta es una simplificacin aceptable como una rimera aproximacin y en casos particulares de importancia debe realizarse un anlisis especfico.

c) Fuerza de Corriente (Fc)Tal como sucede en el oleaje y debido a la proteccin que ofrece el puerto, las corrientes no son comnmente consideradas actuando en una embarcacin atracada y en realidad las fuerzas que generan son pequeas respecto a las producidas por viento; en casos especiales (muelles sobre ros) es recomendable su anlisis.

d)Empuje de TierrasEn el diseo de muelles siempre est presente el problema de la interaccin suelo estructura y normalmente la existencia de taludes, siendo necesario el anlisis de estabilidad del conjunto; para ello pueden emplearse los mtodos del Crculo de Falla, Cua de Deslizamiento o Dovelas (Sueco), cuyos detalles pueden consultarse en las referencias. En estos casos, el mejor conocimiento de las condicionesdel suelo (tipo de material, ngulo de friccin interna, D50, cohesin, etc.), permite ms precisin en los clculos y mayor certidumbre en los resultados.Para el caso de empuje de tierras, generalmente empleado para el diseo de pilotes, pilas, los procedimientos ms simples consideran slo el empuje activo a travs de la expresin de Coulomb:Ea = Ka tan (45 - /2)dnde:Ka =Coeficiente de empuje activo =Angulo de friccin del material del taludMtodos ms completos hacen intervenir adems, el empuje pasivo y la participacin del sismo.Para el diseo integral del muelle, sobre todo cuandose usan programasde computadora, es comn analizar diversas combinaciones de carga, siendo las ms usuales las siguientes:

Aditamentos Complementariosde Muelles:Elementos de amarre, Escalasde Desembarquey Defensas

Elementos de AmarreEn el caso de los buquesde gran envergadura como los tanques petroleros, normalmente se utilizan ganchos de "soltado rpido".Las boyas de amarre se emplean por lo general en reas exteriores de los puertos, dondelos espacios y profundidades no son suficientes para grandes buques (especialmente petroleros) donde se aprovechan para efectuar la carga y descarga de fluidos de ellos; o en algunos casos, tambin se utilizan como elementos de rescate. Las boyas se fondean con cadenas que soportan adems, los ductos por donde se bombean los productos como crudo y refinados. El elemento de amarre de acero se localiza en la parte superior de la boya y puede consistir en un eslabn giratorio, una asa, arandela o armella, e incluso una cornamusao gancho de soltado rpido

GRUPO DE FLUIDOSP.A. TIPO DE PUESTO DE ATRAQUETIPO DE MUELLE O FRENTE DE ATRAQUEEQUIPO GENRICO DE OPERACINOBSERVACIONES

A. PETRLEO CRUDO- Aceites Negros Petrleo de hornoAceite pesadoDisel

- Aceites Blancos Gasolina Gas avin Gasoil QuerosenoEn aguas protegidas (dentro de un puerto)Muelle tpico: Duques de Alba(atraque y amarre), Plataforma deOperaciones y Pasarelas (tuberas, vehculos y peatones)

Pueden tambin deT o L, o en espignBrazos de carga descarga (20-50 cm ) bombas (centrfugas, volumtricas o rotativas), tuberas de 15 a 90 cm de , (con termostato en climas fros), tanques y tolvas de lastre, sistemas: de proteccin de derrames, contraIncendio, anti- contaminantes; de comunicacin, de calentamiento (ocasional); equipo de limpieza con esferas. En buques de hasta 18,000 T.P.M.: mangueras de carga descarga.Embarcaciones que pueden entrar a puerto: menores a100,000 T.R.B. con calados menores a16.0 m

TABLA 6.4 SEGN EL GRUPO DE FLUIDO

C. ACEITES VEGETALES(de almendras de palma, de coco y algodn)En aguas protegidasMuelle tpico o adherido a otro muelle marginal o espign compatible en su operacin.Brazos de acero (15 a 20 cm), mangueras de caucho, bombas especiales (100 a 150 ton/hr) y conductos de acero inoxidable de 15 a20 cm; depsitos de acero dulce, equipo de limpieza y lavado de tuberas y depsitos,gras prtico para carga a transportes cisterna (los equipos utilizan revestimiento)Embarcaciones especiales o con compartimientos especiales compatibles con otras cargas.

6.3 AREAS DE TIERRAa. GRUPO DE FLUIDOS "A". Petrleo y Derivados

reas de tierra

FIGURA 6.7- PUESTO DE ATRAQUE PARA FLUIDOS

rea T.1Depende de la estructura que sostiene los brazos de carga descarga o garzas (rendimiento normal 7,500 ton/hr), que se colocan en el atracadero y cuyo uso est restringido a plataformas o peatonales.

FIGURA 6.8 - AREA T.1 EN PUESTO DE ATRAQUE DE FLUIDOS

Sus dimensiones se fijan de acuerdo al sistema de bombeo y tuberas, adicionando espacio para inspeccin y mantenimiento.Ancho T.1 a = 6 m mn. a 9 m normal, b = 1.80 m mn. A 4.0 m normal (por cadabase de garza).

rea T.2El buque normalmente acciona 4 bombas del barco (6,500 m/hr en buques de 60,000 T.P.M., y hasta 15,000 m/hr en buques de 200,000 T.P.M.), con mangueras de 20 a 50 cm de dimetro, que desembocan en tuberas de acero suave de 15 a 90 cm o ms de dimetro. Cuando la longitud de stas es mayor a 3 Km, se deben usar "tacos" para despojar y limpiar los conductos; los que consisten en esferas de caucho duro introducidas en la tubera,que se mueven por la presin del petrleo y se recuperan al final de la lnea.En todos los casos se requiere un sistema de eliminacin y recoleccin de derrames (para evitar la contaminacin) que se intercalaen los puntos de conexin de mangueraso tubos y bombas, as como barreras flotantes de contencin de derrames con un sistema de bombeo para su extraccin (normalmente montado en embarcaciones especiales para el efecto). Se usan tambin barreras qumicas que evitanla dispersincon cidos, la precipitacin del crudo (con productos absorbentes),o la combustin,que presenta dudas en cuanto al resultado final de la contaminacin.El espacio para el sistema de bombeo y tuberas de conexin directa con las garzas, se recomienda que abarque un ancho mnimo de 3 m.T.1+T.2 = 9 m mn.; 12 m normal.

rea T.3 AlmacenamientoPuede situarse fuera del recinto portuario o en zonas aisladas del mismo; los depsitos empleados son generalmente cilndricosy casi siempre de acero soldado (divididos en aceites negros y blancos), aunque pueden ser tambin de concreto reforzado; pero siempre dotados de un sumidero en su parte inferior.Pueden ser de dos tipos: Techo flotante o deslizante, que reduce prdidas por evaporacin durante el almacenamiento. Techo cnico fijo. Para los aceites negros se requiere un sistema de calentamiento y calorificacin, as como sistemas de medicin (cantidad), a base de varillas graduadas o indicadores instalados en cada tanque y equipos de laboratorio para control de calidad.Las dimensiones y nmero de tanques del recinto de almacenamiento es muy variable segn el volumen movido, pero se recomienda que los grupos de tanques estn rodeados por muros de contencin o terraplenes que puedan retener el 100% del tanque mayor y el 30% de los restantes.Su capacidad normal suele ser de 500 a 20,000 m, aunque existen hasta de 120,000 m, con 60 m de dimetro y hasta 55 m de altura.Se recomienda que la separacin mnima entre cada tanque sea de 15 m.

rea T.4 Vialidades, Estacionamientos y AccesosSon similaresen sus dimensiones al puesto de atraque de carga unitaria y/o fraccionada, pero agregando: Depsito de agua para lastre de las embarcacionescon sistema de rebombe al buque. rea de tratamiento (separador de crudo), con sus respectivas conducciones de desecho y aprovechamiento, los barcos cuenta con una tubera de impulso que descarga el agua de deslastre (combinada con residuos del producto) a dicho separador.Laboratorio para pruebas de control de calidad del producto.

rea T.5 Mantenimiento y Reparacin de Equipo MaquinariaDimensiones similares al puesto de atraquede carga fraccionada y/o unitaria, agregando: Taller de bombas Taller de equiposy accesorios trmicos

rea T.6 ServiciosGenerales y EspecialesConsistentes primordialmente en equipo especializado contra incendio para aplicarlo en todos los sitios peligrosos. Comnmente se emplea espuma para incendios producidos por petrleo y agua salada para otros productos, que son manejadosa base de mangueras alimentadas por el equipo siguiente: Bombas de alta presin. Depsitos de agua e hidrantes Depsitos de almacenamiento y tuberas para aplicacin de espuma.

FIGURA 6.9- Instalacin Operacional de un P.A. de Aceites Vegetales (fluidos)

7. TIPOS DE DEFENSA DE MUELLE Las defensas son el punto de contacto entre el barco y el puerto. Son ante todo una barrera de seguridad para proteger a las personas, los barcos y las estructuras. La mayora de los sistemas de defensas utilizan unidades de caucho (elastmeros), espuma Especial o de aire que actan como resorte para absorber la energa cintica del barco. Mientras se comprime el resorte, las fuerzas en incremento son transmitidas a otras reas del sistema de defensa: paneles, anclajes, cadenas y luego a travs del canal de carga seleccionado hacia las estructuras de soporte. Un buen diseo de defensas comprende muchas disciplinas que ayude a los diseadores y prescriptores a identificar los criterios de informacin clave, para calcular las energas de atraque y seleccionar los tipos de defensas adecuados.

PARA UNA TERMINAL DE HIDROCARBUROS Las DEFENSAS TRAPECIALES (serie AD): presentan la ventaja de transmitir reacciones muy bajas en relacin a la energa disipada, caracterstica sta distintiva de las defensas de reaccin constante. Su amplia gama de medidas permite utilizar estas defensas de elevada eficiencia tanto en puertos pesqueros como en las terminales destinadas a buques de gran desplazamiento.Las defensas trapeciales mantienen una presencia familiar en los puertos de todo el mundo, en base a sus conocidas caractersticas de versatilidad y eficiencia. Las defensas SERIE AD son construidas en Argentina con conceptos tcnicos de mximo nivel internacional para el mercado mundial, de acuerdo a las normas ISO 9002. Amplia gama de aplicaciones Se dispone de cinco medidas bsicas (AD-300, AD-400, AD-500, AD-800 y AD-1000), cada una de las cuales puede ser elaborada con tres compuestos de caucho diferentes (R1, R2 y R3) y a su vez en dos longitudes normalizadas (950 mm y 1550 mm). Las 30 combinaciones resultantes permiten que las defensas SERIE AD se hayan instalado tanto en muelles deportivos como en espigones ocenicos para buques petroleros y cargueros de grandes dimensiones. Eficiencia de diseo La capacidad de estas defensas para disipar grandes valores de energa con bajas reacciones transmitidas las hace muy adecuadas para el resguardo de instalaciones portuarias livianas, como delfines o muelles sobre pilotes. Mxima calidad: moldeo por inyeccinLa necesidad de ofrecer un producto libre de mantenimiento durante su larga vida til exige optimizar tanto los compuestos de caucho como las tcnicas productivas.El moldeo por inyeccin de todas las defensas SERIE AD permite obtener la mxima homogeneidad y cohesin que las grandes masas de goma requieren para resistir elevadas solicitaciones de compresin y fatiga.Por otra parte, este sistema prolonga la vida til del producto, evitando el conocido desfoliado de las primitivas defensas, elaboradas por superposicin sucesiva de planchas de goma.Figura 7.1 - tipo de defensa a utilizar

8. VOLUMEN PREVISTO DEL TIPO DE CARGA8.1 ASPECTOS GENERALESLos productos ms significativos que se mueven por estas terminales, son:1. Petrleo crudo, derivados o productos petrolferos refinados (gasolinas, naftas, disel, asfalto, entre otros. 1. productos qumicos (metanol, azufre lquido, cidos fosfrico y sulfrico, etc.)Gas natural licuado (GNL) y gases de destilacin (propano, butano, amoniaco)1. Aceites vegetales y grasas como tambin la Melaza Ltex de caucho 1. En algunas ocasiones se mueven tambin vinos, alcoholes y derivados y ocasionalmente agua.El movimiento de fluidos en estas terminales de hidrocarburo requiere de embarcaciones de gran porte (ver buques petroleros tabla.1), por lo que las terminales y sus instalaciones obligan a muy altas inversiones, as como elevados costos de conservacin y mantenimiento, por lo que es necesario dimensionarlas y proyectarlas con el mayor cuidado posible.

TABLA 8.1 - PARMETROS REPRESENTATIVOS DE LOS BUQUES EN FUNCIN DE SU TIPOLOGA Y CAPACIDAD DE CARGA

Tipo de buqueclaseTMPpc (t)L (m)Lpp (m)B (m)T (m)

PETROLEROS Y TRANSPORTADORES DE PRODUCTOS PRETROLIFEROS Y QUIMICOS(TANKERS)SUPERTANKERS2)500.000650.00045643180.336.5

450.000585.00041039477.035.0

ULCC3)350.000462.00040139365.534.8

300.000399.00038838262.234.6

VLCC4)250.000335.00036335659.032.0

200.000271.00034133654.830.0

SUEZMAX5)175.000238.70033032353.028.5

150.000206.00031230650.227.1

125.000171.60029729144.725.3

AFRAMAX6)100.000140.00027426844.223.5

80.000113.00025825143.221.9

PANAMAX7)70.00099.20024523939.620.8

50.00072.00022021532.318.5

PRODUCT CARRIER30.00044.20018818230.415.4

20.00030.00016516026.813.4

15.00022.80015114624.512.1

10.00015.50013312821.610.5

5.0007.97010710217.58.2

1.0001.710646910.64.7

Nota 1 TMP: Peso en toneladas mtricas correspondiente a la carga til mxima ms el combustible, aceite lubricante, agua, paoles, tripulacin y pertrechos. pc: Peso total del buque cargado con la mxima carga permitida. L: Longitud mxima del casco del buque medida de proa a popa. Lpp: Eslora entre perpendiculares B: Mayor anchura del buque. GT: Volumen o capacidad interior total de todos los espacios cerrados del buque T: Altura mxima del casco del buque desde la quilla hasta la cubierta principal.

Notas 22) El mayor Supertanker construido es de 550.000 TPM (2011).3) Del ingls Ultra Large Crude Carrier: tambin llamados superpetroleros, pesan de 325.000 a 550.000 toneladas de peso muerto. Tienen una capacidad de hasta 4 millones de barriles de petrleo. Estos petroleros se utilizan en rutas desde el Golfo Prsico a Europa y Amrica a Asia.4) Del ingls Very Large Crude Carrier: pesan entre 200.000 y 325.000 toneladas de peso muerto. Tienen una capacidad de aproximadamente 2 millones de barriles de petrleo. se utilizan sobre todo en el Mediterrneo, Mar del Norte y cerca de frica Occidental.5) con una capacidad de 1 milln de barriles de petrleo. Este es el mayor buque de tamao que puede viajar a travs del Canal de Suez. Los valores medios de sus parmetros representativos. Es decir, puede haber buques con estos tonelajes que superen 16 m de calado en navegacin.6) Mximo tamao de buques definido por la American Freight Rate Association (AFRA). Con una capacidad de 750.000 barriles de petrleo. 7) con una capacidad de 500.000 barriles de petrleo. Este es el mayor buque de tamao que puede viajar a travs del Canal de Panam. Considerando los valores medios de sus parmetros representativos. Es decir, puede haber buques con estos tonelajes que superen 32,3 m de manga, 294 m de eslora o 12 m de calado.Datos referencia: ROM 2.0-11 Captulo 4. Definicin de los estados o situaciones de proyecto

8.2 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROSTanque VerticalTanque vertical techo flotante/deslizanteConstan de una membrana solidaria al espejo de producto que evita la formacin del espacio vapor, minimizando prdidas por evaporacin al exterior y reduciendo el dao medio ambiental y el riesgo de formacin de mezclas explosivas en las cercanas del tanque. El techo flotante puede ser interno (existe un techo fijo colocado en el tanque) o externo (se encuentra a cielo abierto). En cualquier caso, entre la membrana y la envolvente del tanque, debe existir un sello.FIGURA 8.1 TANQUES VERTICALES DE TECHO FLOTANTE

8.3 TAMAOS/CAPACIDAD DE VOLUMEN DE LOS TANQUES Los tamaos de los tanques estn especificados de acuerdo a las normas y cdigos establecidos por la A.P.I. A continuacin se tabulan los volmenes, dimetros y alturas usadas comnmente en los tanques de almacenamiento atmosfrico. La unidad BLS significa barriles estndar de petrleo, la que es equivalente a 42 galones (158,98 Litros).Tabla 8.2 Dimensiones y capacidad de volumen de tanques atmosfricos para almacenamiento de hidrocarburo.

Capacidad en BLSDimetro en piesAltura en piesCapacidad en BLSDimetro en piesAltura en pies

500

151820000

60

40

1000

20

18

30000

73'4"

40

2000

24'6"

24

55000100

40

3000

30

24

80000

120

40

5000

31'8"

36

100000

134

40

10000

42'6"

40'

150000150

48

15000583220000018048

50000028048

8.4 ALMACENAMIENTO DE CARGA SEGN SU TIPO1. GRUPO DE FLUIDOS "A". Petrleo y DerivadosAlmacenamientoPuede situarse fuera del recinto portuario o en zonas aisladas del mismo; los Depsitos empleados son generalmente cilndricos y casi siempre de acero Soldado (divididos en aceites negros y blancos), aunque pueden ser tambin de Concreto reforzado; pero siempre dotados de un sumidero en su parte inferior. Pueden ser de dos tipos: Techo flotante o deslizante, que reduce prdidas por evaporacin durante el almacenamiento. Techo cnico fijoPara los aceites negros se requiere un sistema de calentamiento, as como sistemas de medicin (cantidad), a base de varillas graduadas o indicadores instalados en cada tanque y equipos de laboratorio para control de calidad. Las dimensiones y nmero de tanques del recinto de almacenamiento es muy variable segn el volumen movido, pero se recomienda que los grupos de tanques estn rodeados por muros de contencin o terraplenes que puedan retener el 100% del tanque mayor y el 30% de los restantes. Su capacidad normal suele ser de 500 a 20,000 m, aunque existen hasta de 120,000 m, con 60 m de dimetro y hasta 55 m de altura. Se recomienda que la separacin mnima entre cada tanque sea de 15 m.

1. GRUPO DE FLUIDOS "B". Gas Natural Licuado (G.N.L.)AlmacenamientoSe recomiendan: instalaciones aisladas del puerto debido a su alta peligrosidad con equipo especializado de licuacin, almacenamiento, regasificacin y refrigeracin, ya que su transporte y almacenamiento se realiza a menosDe 161C. En el desembarque de los buques se estima una capacidad promedio de los tanques alrededor de 300,000 barriles (47,750 m).

1. GRUPO DE FLUIDOS "C". Aceites VegetalesTransferencia Muelle - AlmacenamientoEspacios variables segn el sistema de bombeo y de control de temperatura (debe mantenerse entre 15 y 65C).Se recomienda utilizar tuberas de acero inoxidable (15 a 20 cm de dimetro), sin revestimiento interior, y bombas de acero moldeado con capacidad de 100 a 150 ton/hr.AlmacenamientoSe recomiendan depsitos de acero dulce soldado con revestimiento interior; de llenado por la parte superior y capacidad mxima de 1,000 ton. Localizarlos lo ms alejado posible del muelle, segn la capacidad de las bombas (bombeo de tanque al buque: 100 a 150 ton/hr).

1. GRUPO DE FLUIDOS "D". Melaza MielesTransferencia Muelle AlmacenamientoLas dimensiones varan segn el equipo de bombeo (bombas tipos volumtricos o rotativos de aspersin directa y doble paso, con rendimiento medio de 150 ton/hr). Se recomienda el empleo de conductos de acero de 50 a 60 cm de dimetro y vlvulas de compuerta de fierro fundido.AlmacenamientoLa capacidad media de los depsitos es de 14,000 ton y deben contar con medidores hidrostticos; su nmero depende

1. GRUPO DE FLUIDOS "E" Ltex de CauchoAlmacenamientoSimilar al grupo "C" de aceites y vegetales, considerando depsitos revestidos de cera (micro parafina), equipo de conservacin de temperatura (29C promedio) conductos de entrada salida, con vlvulas esfricas de acero inoxidable y una capacidad variable de entre 200 y 250 ton.

TEMA 2: OBRAS DE ABRIGO DE ESCOLLERA1. CLASIFICACIN, CARACTERSTICAS Y DISIPACIN DE ENERGAUna obra de abrigo tiene como funcin el control de las oscilaciones del mar de tal forma de generar reas abrigadas en las que la magnitud de las oscilaciones permita la realizacin de las operaciones previstas, con un nivel de operatividad definido y con la seguridad requerida.Se compone de los siguientes elementos: Ncleo: porcin central de la seccin de la obra de abrigo que soporta las restantes capas y que hace las veces de camino durante la etapa constructiva desde tierra. Subcapa: capa en contacto con el ncleo con tamao creciente desde el ncleo y hacia el exterior con gradacin segn la ley de filtro. Coraza: capa exterior compuesta por los elementos de mayor tamao o peso, que debe ser capaz de resistir la accin del oleaje. Pie de filtro: capa de elementos de apoyo de la porcin inferior de la coraza y que debe evitar su erosin. Viaducto: estructura construida normalmente de hormign armado, colocada a los efectos de facilitar la circulacin por el coronamiento de la obra de abrigo con distintas finalidades.En resumen, una obra de abrigo debe proveer: La disminucin de la agitacin interior a valores admisibles para el tipo de operacin proyectado. Proveer un recinto de dimensiones adecuadas para la actividad portuaria prevista. Ofrecer un acceso seguro de los buques a travs de su boca de entrada. Evitar niveles inadmisibles de impactos ambientales, visuales o alteraciones en el rgimen sedimentolgico que afecten la operatividad portuaria, las actividades tursticas u otras que se generen en su espacio litoral o sus adyacencias.

Entre las acciones del mar que provocan fenmenos adversos a la operacin portuaria, podemos mencionar: Las ondas de corto perodo (olas de viento). Las ondas de mediano y largo perodo (mareas, entre otras). Las ondas de sismos. Las corrientes. Los fenmenos de erosin y sedimentacin costeras.Las obras de proteccin deben disearse para reducir a niveles aceptables las contrariedades generadas por estas acciones.

CARACTERISTICAS Es una estructura no lineal construida con bloques de roca de dimensiones considerables, o con elementos prefabricados de hormign, (cubos, paraleleppedos, dolos y tetrpodos o quadrpodos). Son colocados dentro del agua, prximos a la costa martima, con la intencin de aumentar el flujo en varias direcciones determinadas, reducir el oleaje o evitar la decantacin de arena. El comportamiento de los espigones en la costa martima est influido por una gran cantidad de factores, lo que hace que sea muy difcil predecir con buena aproximacin los efectos que ste pueda tener en la prctica. Por este motivo es muy importante ensayar el comportamiento de este tipo de estructuras marinas en modelos reducidos.

Figura 1.1 - Vista de Tetrpodos

DISIPACION DE ENERGIALa estructura disipadora de energa es una parte importante de la obra de excedencia que tiene por objeto disipar la energa cintica que el agua adquiere en su cada desde el vaso hasta un sitio adecuado en el fondo del cauce, donde no genere problemas de erosin o socavacin. Estas estructuras se disearn para que el agua, que sale del canal de descarga, se aleje lo mximo posible, dentro de lo econmico, de la cortina o de alguna estructura complementaria. El tipo de disipador de energa que se disee depende de la clase de material que se tenga en el sitio en que se puede descargar la avenida. Cuando se tenga roca sana, se puede descargar el agua directamente del vertedor, en rgimen rpido, sin necesidad de pasar a rgimen tranquilo, siempre que no vaya a causar problema a la pequea presa o bordo de almacenamiento. Si el material es erosionable, se disea un tanque amortiguador de seccin transversal rectangular, hecho de mampostera o concreto armado.Cuando el agua corre contiene gran cantidad de energa y mucho poder destructivo debido a las altas presiones y velocidades. stas pueden causar erosin, en el pie de la presa, o en las estructuras mismas de conduccin, poniendo en peligro la estabilidad de las estructuras hidrulicas. Por lo tanto se deben colocar disipadores de energa. Para la seleccin del tipo de disipador se debe tener las siguientes consideraciones: Energa de la corriente. Economa y mantenimiento ya que ste eleva mucho el costo. Condiciones del cauce aguas abajo (roca, suelo erosionable, etc.). Ubicacin de las vas de acceso, casa de mquinas, y dems estructuras hidrulica ya que su seguridad no puede quedar comprometida. Congelamiento. Efecto de las sub presiones y del vapor de agua sobre las instalaciones. Daos causados a la fauna y la flora por la erosin. Proyectos y poblaciones aguas abajo.2. ESCOLLERADOSLas escolleras estn formadas por elementos sueltos depositados en el mar, que pueden ser rocas grandes, costales de fibra rellenos con cemento que se colocan uno sobre el otro dentro del agua y al fraguar se endurecen quedando slidamente unidos, formndose as la escollera, y en los ltimos tiempos se utilizan bloques de cemento que en ocasiones se construyen con cuatro brazos, llamndoseles tetrpodos. Una vez que queda bien asentada, es posible pavimentar sobre ella un camino por donde pueden circular vehculos y personas.Las obras de escollera estn constituidas por bloques ptreos, obtenidos generalmente mediante voladura, con formas ms o menos prismticas y superficies rugosas.

Pontones con gra sobre cubierta Pueden ser autopropulsadas o remolcadas. Se utilizan para transportar y colocar los materiales de los mantos y, en particular, los grandes bloques que por su tamao no admiten los gnguiles as como aquellos elementos que deben ubicarse con mucha precisin.

Figura 2.1 - Pontones colocando escolleraLa cantidad de escolleras naturales y/o artificiales requerida para la proteccin del ncleo es muy variable en funcin de la seccin tipo proyectada, si bien suelen representar entre el 25% y 50% del volumen del material del ncleo.Las escolleras naturales o artificiales mayores de 30 kN se colocan de forma individualizada con gra, la cual debe tener un sistema de posicionamiento por coordenadas.3. DIQUES DE GRAVEDAD, MIXTO.Los diques son fundamentales en la ejecucin de la obra de abrigo estos ofrecen la solucin ms efectiva para el control de los caudales slidos, mediante la consolidacin de laderas y la retencin de materiales, slidos o lquidos, evitando que se incorporen a la corriente o una vez ya producidos conseguir que queden reducidos al mnimo por depsito y sedimentacin de los mismos.

Objeto primordial de un dique disminuir el paso en el viaje desde el mar abierto a las una brigada de los puertos o bien ofrecer una proteccin contra la erosin costera desde el punto de vista del funcionamiento un di qu puedo esperar de dos formas:1) reflexin que es cuando devuelve la energa al mar2) disipacin anulando la energa del oleajeEstas caractersticas y funciones son muy importantes para la construccin de nuestra terminal de hidrocarburos. Los diques de gravedad se consideran como estructura de gravedad las que se calculan en la hiptesis de que su peso es la fuerza que ejerce mayor influencia en la estabilidad en el campo. En el clculo de estas estructuras deben tenerse en cuenta las siguientes condiciones:a. no deben producirse pensiones de traccin apreciables en ningn punto del dique para ello es preciso que la resultante de todas las fuerzas exteriores que actan por encima de cualquier seccin horizontal quede dentro del ncleo central (esta condicin da un coeficiente de seguridad al vuelco superior a la unidad)b. el dique debe ser estable ante la posibilidad de deslizamiento a lo largo de cualquier conjunto horizontal o de la base para ello es necesario que la resultante de las fuerzas que actan por encima de dicha seccin ova se forme con la vertical un ngulo de tal forma que ngulo sea menor que el coeficiente de rozamiento correspondiente (fabrica con fbrica o fbrica con fundacin)c. las tensiones de compresin que se origina se debern ser inferiores a las admisibles para el material que constituye el dique.

Los diques de gravedad son aquellos diques calculados de forma que resistan las fuerzas actuantes sobre ellos (fundamentalmente el empuje del agua o del terreno) por la accin de su propio peso.

OBJETIVOSSe trata de obras de correccin y estabilizacin de cauces que: Establecen un punto fijo en el lecho del cauce, controlando su descenso progresivo. Mientras el vaso de embalse que originan se encuentran sin aterrar, el efecto de presa hace que las aguas embalsadas frenen la velocidad de llegada de los sedimentos, se depositen los ms gruesos y disminuya en su caudal de vertido la proporcin slida. Los depsitos que se producen van formando un aterramiento que eleva el cauce hasta alcanzar la pendiente de compensacin (pendiente de equilibrio entre la tensin atractiva del agua y la tensin lmite de arrastre de los materiales), menor que la del cauce natural. La elevacin del cauce, en el entorno que comprende el aterramiento, da lugar a que el nuevo lecho, elevado y asentado sobre los acarreos retenidos, tenga secciones de mayor anchura, que posibilitan la circulacin de caudales por perfiles de amplia base, con disminucin del radio hidrulico, igual sensiblemente al calado de las aguas. La cua de aterramiento adosada a la obra ejerce sobre los taludes o laderas que conforman los mrgenes del torrente una funcin consolidadora, ya sea porque tal cua sirve de apoyo fijo, no erosionable por debajo del plano del aterramiento estabilizado, ya porque el derribo propio de aquellas laderas ir paralizndose al pie de las mismas, remontndose sobre ellas hasta alcanzar el nuevo plano del terrapln natural de equilibrio, con lo que se habr sensiblemente anulado, en el intervalo de influencia, la aportacin lateral ms directa de slidos al cauce.

El proyecto de los diques debe presuponer: comprensin del fenmeno torrencial que se pretende controlar correcta ubicacin de los diques eleccin funcional del tipo de dique que sea de adoptar para conseguir el efecto corrector buscado normativa de clculo apropiada para el dimensionamiento esttico de la obra cautela en el dimensionamiento hidrulico para tratar de mitigar los daos en la hora por los caudales de crecida anlisis tcnico econmico de los materiales de construccin, disponibilidad, transporte etcteraLos diques de gravedad se calculan como su propio nombre indica como estructuras de gravedad en la hiptesis de que su peso es la fuerza que ejerce mayor influencia en la estabilidad, por lo que conviene que sea el mayor posible. Para ello de entre todas las fbricas posibles, suelen adoptarse como materiales de construccin la mampostera, el hormign en masa y el hormign ciclpeo.

En su clculo deben tenerse en cuenta las siguientes condiciones: No deben producirse tensiones de traccin apreciables en ningn punto del dique. El dique debe ser estable al deslizamiento a lo largo de cualquier seccin horizontal, incluida la cimentacin. Las tensiones de compresin que se originen debern ser inferiores a las admisibles para las fbricas y el terreno de cimentacin.Estos clculos se efectan para la seccin del cuerpo central y la correspondiente a las alas. De las tres hiptesis de clculo, se calculan normalmente mediante la hiptesis sin aterrar, por ser la ms desfavorable de las tres.De entre todas las posibilidades de diseo de los paramentos del dique, el perfil terico ms econmico que puede cumplir las condiciones anteriores es la seccin trapecial, normalmente con el paramento aguas abajo inclinadas y el agua arriba vertical. A veces, se adopta el criterio contrario con objeto de ahorrar obra cuando la pendiente del cauce es muy fuerte o para evitar que la lmina caiga sobre el paramento aguas abajo.Un caso especial de estructuras de gravedad lo constituyen los diques de mampostera gavionada, constituidos por jaulas de alambre de forma paraleleppeda rectangular que se rellenan de piedras no cimentadas entre si. Suelen disearse de paramento aguas arriba verticales y paramento aguas abajo escalonado, correspondiendo la altura de las hiladas y el ancho del resalto a las dimensiones del gavin comercial (1 o 0,5 m). En ocasiones, para evitar que el golpeteo del agua vertiente erosione el gavin, se recurre a revestir con mortero la superficie en contacto o a adoptar una seccin con los dos paramentos inclinados lo que conduce a un paramento aguas abajo menos tendido.Caso aparte son los diques de gravedad aligerados mediante contrafuertes que permiten disminuir el volumen de obra al absorber el contrafuerte parte de las tensiones a las que est sometido el dique.Dependiendo de la altura de cada de la lmina de agua y de las caractersticas del terreno aguas abajo, ser preciso construir un cuenco amortiguador o bien disponer una proteccin de escollera que evite la erosin a pie de dique.Se hace notar que los diques de gravedad con alturas elevadas (H>5-6 m) suelen resultar menos econmicos que los de hormign armado.

Figura 3.1 perspectiva de un dique de gravedad

Figura 3.2 fuerzas que actan en un dique de gravedad

Diques mixto: si modificramos los tamaos relativos del elemento rgido y del conjunto de materiales sueltos pasando gradualmente de la tipologa en talud a la vertical existira una zona de transicin en la que el modo de funcionamiento no correspondera ni a uno ni otro tipo en este caso el dique se denominara dique mixto diramos que un dique es mixto y no en talud cuando el descenso brusco de profundidad producido por el talud hace que se inestabilidad de el oleaje no ha llegado sin embargo dicho oleaje al romper sobre el propio talud asimismo un da y que es vertical y no me toques cuando el defensa de profundidad causados por la presencia de la banqueta de cimentacin no modifica sensiblemente al oleaje incidente este caso producira que el oleaje llegaste a romper sobre el propio talud de manera que la ola llega al parmetro a punto de romper aunque alguna vez puede llegar rota.

En estos diques es de vital importancia a entender su funcionamiento emplea mar es el de reflexin mientras que en bajamar lo hace como un dique en talud.

Veamos el esquema de un dique mixto: Figura 3.3 Esquema de un dique mixto

El gran problema de los diques mixtos es que a menudo la ola rompe sobre el elemento monoltico con excesiva fuerza debido a las presiones impulsivas lo que hace que funcione mal producindose frecuentemente roturas y vuelcos.

TEMA 3: DRAGADO1. NECESIDAD DE EJECUTAR LOS TRABAJOS DE DRAGADO Es necesario para mantener su profundidad y amplitud y asegurar un acceso seguro para las naves grandes. Los materiales provenientes del dragado de mantenimiento generalmente presentan un mayor problema de eliminacin que el sedimento ms profundo sacado durante el dragado de construccin, puesto que el sedimento de la superficie se compone de materiales recientemente depositados que normalmente son contaminados. A fin de atenuar la potencial liberacin de contaminantes del rea portuaria, se debe tratar lo siguiente: Correcto diseo de las instalaciones de manejo y tratamiento del agua de lluvia; precipitaciones de aguas servidas y de alcantarilla; uso de la tierra local Procedimientos para el manejo de materiales peligrosos. Tipos de industrias que se permite operar en el rea portuario.Es de gran importancia por el mantenimiento y mejora de sus calados, como en el desarrollo de nuevas instalaciones o en la creacin de nuevos puertos. La mayora de puertos necesitan en algn momento trabajos de dragado para mejorar las condiciones de navegacin en su interior. De la misma manera, estas obras permiten mantener o ampliar los cauces de los ros, y mejorar su capacidad de desage.Otro destino cada vez ms comn del material dragado es su uso como material de relleno o de sustitucin. En diversos tipos de obra se requieren rellenos con tierra, como puede ser el trasdosado de muelles, en bases de carreteras, en aeropuertos, o bien la sustitucin de terrenos de mala calidad, para mejorar las condiciones geotcnicas en cimentaciones de muelles o de cualquier otro tipo de estructura. El dragado tambin permite excavar zanjas para tuberas o cables. En otros casos, el dragado forma parte de actuaciones de correccin ambiental, como la limpieza de fondos contaminados o el drenaje de zonas pantanosas. 2. MANTENIMIENTO DE PUERTOS Mantenimiento en general Instalacin de fondeos, cadenas y coderas Instalacin de pantalanes Limpiezas de fondos y dragados Reparacin de descalces Balizamientos y anclajes ecolgicos3. CANALES NAVEGABLES Como se observa en el plano de la terminal de hidrocarburos localizada en santa Isabel, esta alternativa lo forma un canal de navegacin natural, con la ventaja de que simplifica al mximo la navegacin, ya que sera un canal recto. Naturalmente, el canal es profundo. Para lo cual es necesario efectuar un dragado de mantenimiento de esa zona. El canal natural se dragara con draga de tolva, para depositar el material producto del dragado. El dragado no va a afectar ni causar impactos secundarios a la productividad de los humedales y zonas de sedimentacin, ya que no habr descargas hacia stos ni hacia los manglares, el material dragado ser transportado por el mismo equipo hacia lugares profundos, debidamente autorizados. 4. EQUIPOS DE DRAGADODada la gran diferencia de condiciones respecto a las obras terrestres, se necesita una maquinaria especializada para realizar las obras de dragado que ha evolucionado mucho en los ltimos aos.Las inversiones necesarias para financiar este tipo de obras son muy superiores a las terrestres, por lo que el tipo de maquinaria escogido ser decisivo en el coste final de las operaciones de dragado. Por este motivo, es necesario tener un buen conocimiento de los equipos disponibles en el mercado, en cuanto a sus caractersticas, posibilidades de trabajo, rendimientos y costes.Figura 4.1 tipo de dragas

4.1 TIPOS DE DRAGASLa eleccin del equipo ms adecuado depende de toda una serie de factores, de entre los se encuentran las condiciones del emplazamiento (factores martimos y meteorolgicos, tipo de sedimento, trfico martimo, distancia al punto de vertido, entre otros), el volumen a dragar, el grado de contaminacin del material y el factor econmico.De acuerdo al tipo de obra, para la terminal de hidrocarburos seleccionamos una draga del equipo de las Hidrulicas, del tipo succin en marcha.Para nuestro terreno las dragas de succin en marcha nos brindan una profundidad de trabajo de 4 a 45 m, aunque ya se han alcanzado profundidades de trabajo que llegan a 120-150 m. La velocidad de navegacin, de 17 nudos. Puede trabajar hasta con una altura de ola de 5 m punto muy importante para nuestra rea costera playera. El tamao mximo de partcula es de 300 mm y la resistencia mxima al corte del material a dragar es de 75 kPa. Tambin tiene gran versatilidad y capacidad de maniobra, el material a dragar son sedimentos sueltos, arenas, gravas o arcillas blandas. Estos equipos son los mejor preparados para resistir condiciones martimas adversas, estando diseadas para trabajar principalmente en mar abierto. Las dragas de arrastre acostumbran a trabajar en zonas amplias, debido a que sus dimensiones le impiden trabajar en zonas cerradas, requiriendo un permetro de giro mnimo de 75 m. Esta draga se acopla al tipo de terminal, un terminal de ltima generacin.

Caractersticas Una draga de succin en marcha es una embarcacin autoportante y autopropulsada, de dimensiones variables, diseada para dragar de forma continua elevados volmenes de material de una forma sencilla y econmica, y admitiendo condiciones martimas adversas. El material es aspirado por un tubo dotado en su extremo de un cabezal de succin. A bordo de la embarcacin se instala una bomba que crea el vaco necesario en el cabezal para poner en suspensin los materiales sueltos en el agua, y se aspira la mezcla agua-material que se almacena en la cntara de la propia draga.

4.2 CONDICIONES DE USO DE ACUERDO AL EMPLAZAMIENTO Y AL MATERIAL DE EXTRAER.Los terrenos a dragar pueden ser de naturaleza muy diversa, desde rocas duras hasta fangos, por lo que el comportamiento frente a la excavacin, al transporte y al vertido es diferente en cada caso. La naturaleza del material a dragar condiciona pues en gran medida la draga y la tcnica de dragado utilizada.Para otorgar las autorizaciones de extracciones (dragados) de la terminal, ser, luego de evaluado los efectos pblicos martimo-terrestres, la descarga de los materiales, y se considerara: Quedar prohibida la extraccin de ridos para la construccin, salvo para la creacin y regeneracin de las playas. Tiempo que se otorga de dragado. Volumen a extraer, dragar o descargar en el dominio pblico martimo-terrestre, ritmo de las acciones y tiempo de trabajo. Procedimiento y maquinaria de ejecucin. Destino y lugar de descarga de los productos extrados o dragados. Medios y garantas para el control de estas condiciones.

4.3 VENTAJAS COMPARATIVAS, PRODUCCINEl dragado utilizado en nuestro terminal ser llevado acabo con una draga hidrulica del tipo succin en marcha esta fue elegida por ventajas como lo son: Nos brindara la profundidad de dragado adecuada para nuestro terreno de playa. Esta draga trabaja con olas de hasta 5 metros. Gran versatilidad y capacidad de maniobra adecuada para nuestro puerto de ltima generacin. Una sola draga es autosuficiente al poder verter en ella misma los desechos, algo que otras dragas no hacen. Menos mano de obra. Menos requerimiento de energa y emisiones. Menor inversin y menor costo de mantenimiento. Este tipo de dragado tambin nos hace.

Figura 4.2 draga hidrulica, tipo succin en marcha

5. IMPACTO AMBIENTAL EN LAS OBRAS DE DRAGADOEl transporte martimo moviliza ms del 82 % del comercio mundial y los proyectos de desarrollo en puertos y generalmente se asocian con beneficios econmicos de largo alcance para las naciones en desarrollo. El carcter dinmico e importancia del transporte martimo puede resultar en proyectos como el establecimiento de canales de acercamiento, canales, vas acuticas, reas de rotacin; construccin de muelles, malecones, rompeolas, y aristas de encuentro; y la posibilidad de construir puertos de aguas profundas y prefabricados, y terminales de costa afuera y mviles.5.1 POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALESLas operaciones de dragado, eliminacin de materiales, desarrollo de la zona playera en el rea, el mayor trnsito martimo y vehicular del puerto, pueden resultar en la liberacin de contaminantes naturales y antropognicos en el medio ambiente. Puesto que existen numerosos mtodos de dragado, eliminacin de materiales y construccin, para el establecimiento de instalaciones en nuestro puerto y variarn las combinaciones de efectos fsicos, qumicos y biolgicos sobre el medio de inters. Los potenciales impactos acuticos incluyen: derrames y descargas de petrleo. liberacin de contaminantes segn la Re suspensin del sedimento, el aflujo superficial, y las descargas de fuentes puntuales. destruccin del hbitat. cambios en la composicin qumica y circulacin del agua.Los impactos terrestres pueden incluir: la contaminacin debido a la eliminacin de materiales dragados. erosin y sedimentacin debido a cambios hidrolgicos ocasionados por la profundizacin y ampliacin del canal y desarrollo de la zona playera (construccin de rompeolas, etc.).5.2 PROCESO DE DRAGADOLas principales categoras de dragado incluyen tecnologas mecnicas, hidrulicas y nuevos mtodos innovadores. Al elegir la tecnologa o combinacin de tecnologas ms apropiada para el dragado, el ingeniero del proyecto debe considerar los siguientes factores especficos para cada sitio: restricciones ambientales asociadas con el carcter fsico - qumico del sedimento; costo y disponibilidad del equipo; ubicacin y limitaciones del sitio de eliminacin; cercana a sistemas frgiles como manglares, esteros, aguas subterrneas regionales y masas de agua dulce; condiciones fsicas que afectan a los sitios de dragado, transporte y eliminacin; y, la interferencia con otros usuarios en los mismos.

5.3 DRAGADO DE MANTENIMIENTOEl dragado de mantenimiento se realiza en canales de acercamiento y depresiones de las bahas para mantener su profundidad y amplitud para asegurar un acceso seguro para las naves al recinto portuario. Los materiales provenientes del dragado de mantenimiento generalmente presentan un mayor problema de eliminacin que el sedimento ms profundo sacado durante el dragado de construccin, puesto que el sedimento de la superficie se compone de materiales recientemente depositados que normalmente son contaminados. Este sedimento ms reciente suele contener contaminantes naturales y antropognicos que pueden originar de la precipitacin atmosfrica, erosin de la superficie de las tierras locales y orillas del canal, precipitacin de la actividad biolgica en la columna de agua, transporte de sedimento desde las aguas interiores, descargas de fuentes puntuales, y aflujo superficial del rea circundante. 5.4 ELIMINACIN DEL MATERIAL DRAGADOLa seleccin inicial para evaluar las opciones de eliminacin constituye un anlisis fsico - qumico, con el propsito de verificar el carcter geotcnico y la presencia de contaminantes en el sedimento. Segn el carcter fsico - qumico del material dragado, su eliminacin puede ser confinada, no confinada, o tratada antes de su liberacin en el agua abierta, por la playa, o sobre la tierra. La eliminacin debe efectuarse de acuerdo con los reglamentos aplicables. Adems, es posible que se requiera de un seguimiento a largo plazo del proceso del dragado y eliminacin.

TEMA 4: CANALES DE NAVEGACION1. CANALES DE NAVEGACINBsicamente un canal no es ms que un cauce artificial de agua, siendo su forma muy variada. La forma perfecta de un canal seria aquella que ofrece la menor resistencia al avance de las aguas y que la naturaleza ha demostrado que resulta ser la semicircular, pero dada la dificultad de ejecucin de la misma (no existen mquinas con cuchillas curvas), se opta por secciones trapeciales, que resulten inscriptas dentro de una circunferencia. Tambin tenemos canales triangulares, cuya caracterstica particular es que mantienen constante FIGURA 1.1 PARTES DE UN CANAL

Los canales de navegacin son cauces artificiales o ros canalizados, destinados a la circulacin de botes, barcazas o buques. Ejemplo de ellos son los canales de Suez y el de Panam que comunican dos ocanos. Caractersticas: Para que un canal sea perfectamente navegable hay que evitar la evolucin de los meandros y las curvas demasiado cerradas y lograr profundidades especficas. Las dimensiones del canal se determinan por el tamao y velocidad de los barcos que los han de utilizar. Como forma de seccin transversal. Suele adoptarse una de transicin entre la parbola y el trapecio. En estos canales el agua est en reposo y su superficie libre es horizontal; los desniveles del terreno se salvan con esclusas; una vez la embarcacin entra en la esclusa. Se cierran las compuertas y se hace bajar o subir el nivel del agua segn navegue hacia abajo o hacia arriba. Los canales de navegacin consumen cierta cantidad de agua a causa de las maniobras de las esclusas, de la evaporacin, etc., por lo que hay que reponer el agua de vez en cuando.

Como hablamos de conduccin abierta El eje hidrulico es siempre descendiente. El movimiento del fluido se debe fundamentalmente a la pendiente del cauce. Las fuerzas de tensin superficial son despreciables dadas las dimensiones del cauce, y las fuerzas de viscosidad tambin puesto que el comportamiento ser hidrodinmicamente rugoso

A la superficie del fondo del canal se le denomina solera y a las paredes, laterales o cajeros. El calado es la altura de agua en un canal. El resguardo es la distancia en los laterales desde la lmina libre del agua para evitar reboses.

El nmero de Froude relaciona fuerzas de inercia y de gravedad. Su valor esf=

Siendo V la velocidad media, g la gravedad y h el calado. El rgimen es lento cuando F tiene valores inferiores a 1. El rgimen es crtico cuando F=1; El rgimen es rpido, torrencial o supercrtico cuando F es superior a la unidad.

Los caudales artificiales se disean para valores de F entre 0,4 y 0,6 habitualmente.Las fuerzas presentes sern: Las de