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BOLETIN DE OBSERVACION TECNOLOGICA 52

tecnologías emergentes nes en las que existe una nula apreciación visual de oleaje. Efecto de la onda larga sobre los buques amarrados Cuando se produce resonancia de la dársena o del propio buque (debido a los periodos elevados de respuesta, dentro del rango de periodos de onda larga de algunos movimientos (vaivén, deriva y guiñada)), éste experimenta grandes amplitudes de movimiento que pueden dar lugar a importantes cargas sobre el equipo de amarre. La respuesta del buque amarrado depende de la excitación externa, las características del buque y las características del sistema de amarre. Esta respuesta del buque es claramente no lineal, con transferencia de energía entre distintos modos. Por otra parte, el buque responde en seis grados de libertad, con grandes diferencias entre los movimientos en el plano (interacción buque-amarre-defensas) y los movimientos verticales (ligados a desplazamiento, inercia y área de flotación). La resonancia entre onda larga y periodos propios del buque provoca grandes desplazamientos de éste y por tanto importantes cargas sobre líneas de amarre y defensas. Los efectos principales de la resonancia en orden de aparición son los siguientes: • Dificultad/imposibilidad carga/ descarga - Desconexión de brazos de carga • Incremento del downtime • Necesidad de medidas operativas • Rotura de líneas - daños a defensas • Daños a buque/muelle • Abandono del atraque Soluciones Solucionar los problemas de movimientos de buques o artefactos marinos provocados por onda larga es posible, aunque complejo, y puede aliviarse de distintos modos en función de la frecuencia de presentación de onda larga y de su persistencia. Para ello es necesario modificar la respuesta del sistema buque-amarre, bien rigidizando o bien flexibilizando el sistema de amarre para trasladar la respuesta del buque a frecuencias lo más alejadas posibles de la excitación. Para ello, es imprescindible identificar el rango de frecuencias de excitación producidas por el oleaje y su onda larga asociada, así como eventuales fenómenos de resonancia de las dársenas. Para resolver los problemas asociados a la onda larga existen dos alternativas, que se basan en alejar la respuesta del buque de la frecuencia de la onda larga: • Rigidizar el sistema de amarre: La rigidización del sistema de amarre desplaza la respuesta del buque a frecuencias mayores. ○○ Ventaja: Evita el inicio de grandes movimientos, no se detienen las operaciones. ○○ Inconveniente: Incremento de las cargas de amarre, requiere incrementar el número de líneas de amarre y la resistencia de las mismas. ○○ Métodos de rigidización: -- Incrementar el número de líneas de amarre. -- Reducir la elasticidad de las líneas de amarre (estachas > cables de acero). -- Incrementar la pretensión de las líneas de amarre. -- Uso de sistemas de amarre no convencionales. • Flexibilizar el sistema de amarre: La flexibilización del sistema de amarre desplaza la respuesta del buque a frecuencias menores. ○○ Ventaja: Reducción de las cargas sobre el equipo de amarre. ○○ Inconveniente: Incremento de amplitud de los movimientos, posible interferencia con obstáculos, parada de operaciones, incremento del downtime. ○○ Métodos de flexibilización: -- Reducir el número de líneas de amarre. -- Incrementar la elasticidad de las líneas de amarre (“tails” o calabrotes largos, amarras de fibra). -- Reducir la pretensión de las líneas de amarre. La selección de alternativa de mejora depende de diversos factores, como la frecuencia de presentación del evento de onda larga, el sistema de carga/descarga, la presencia de obstáculos, el desplazamiento en frecuencias necesario, etc. De forma general se puede aplicar lo siguiente. • Probabilidad de ocurrencia baja: Flexibilizar sistema: Cuando la probabilidad de ocurrencia de los eventos de onda larga es baja la parada operativa o el abandono del puerto puede ser admisible, y por lo tanto es viable flexibilizar el sistema. Esto provocará un incremento en los desplazamientos del buque, por lo que se debe evitar la posible interferencia con obstáculos próximos al buque. • Probabilidad de ocurrencia elevada: Rigidizar sistema: Cuando la probabilidad de ocurrencia de los eventos de onda larga es elevada la parada operativa Fig. 2. Análisis modal del sistema dinámico buque-amarras. (Fuente: Siport21) Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 52. Cuarto trimestre 2016 13


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