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BOLETIN DE OBSERVACION TECNOLOGICA 52

tecnologías emergentes Fig. 2. Análisis modal del sistema dinámico buque-amarras. (Fuente: Siport21) o el abandono del puerto no es admisible, y el downtime de la terminal sería demasiado elevado. Para poder operar y evitar un downtime excesivo se deben reducir los movimientos, para lo que se requiere un mayor número de líneas, de una mayor rigidez y carga de rotura ya que las cargas máximas sobre las líneas se verán incrementadas. Cuando la componente energética de la onda larga es muy grande, la rigidización del sistema de amarre tiene gran dificultad, el número de líneas de amarre o la carga de rotura de las mismas puede ser muy elevada, complicando no sólo las operaciones de amarre/desamarre, sino imposibilitando por no disponer de líneas suficientes. En estos casos se ha analizado y comprobado la utilidad de sistemas de amarre no convencionales, empleando sistemas de amarre activos, que permiten la reducción de los movimientos sin incrementar en exceso el número de líneas ni las cargas sobre ellas. Ninguna alternativa es buena por completo, pero se puede encontrar la mejor de las dos tras un análisis adecuado, para lo que deben considerarse los condicionantes operativos exigidos en la terminal y la duración de las operaciones (1-2 días, semanas o meses). Análisis Para realizar un análisis detallado de las soluciones a adoptar es necesario necesario realizar tanto análisis espectrales, como como temporales del comportamiento dinámico del buque amarrado frente a episodios de onda larga. El proceso a seguir es: 1. Caracterización del oleaje de onda larga (análisis espectral, modos de oscilación, contenido energético y relación onda larga con oleaje de onda corta). 2. Realizar análisis espectral del sistema buque-amarre para obtener los periodos propios del sistema y realizar un análisis modal. 3. Comparar las RAO (operadores de amplitud de respuesta) del sistema buque-amarre con la función de transferencia de onda larga. 4. Analizar frecuencias de posible transferencia energética entre la onda larga y el sistema buque amarras. 5. Análisis de soluciones: rigidizar o flexibilizar el sistema de amarre. 6. Realizar análisis temporal bajo determinadas condiciones climáticas. 7. Cálculo de operatividad. 8. Valoración del sistema y sus resultados. 9. Optimización del sistema de amarre. Resultados A continuación, se muestra una serie de resultados obtenidos de análisis de grandes FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) en zonas con contenido de onda larga. • Influencia de la pretensión Los movimientos con elevada pretensión (sistemas de amarre rígidos) son muy inferiores a los movimientos con menor pretensión (sistemas de amarre flexibles), principalmente para vaivén y guiñada. De forma general, las cargas sobre las líneas de amarre con pretensiones elevadas son superiores a pretensiones inferiores, aunque puntualmente ciertas líneas se sobrecarguen más con pretensiones inferiores debido al incremento de los movimientos. Tanto los desplazamientos como las cargas sobre las líneas de amarre se incrementan rápidamente con la altura de onda larga, con valores entre 0.2 m y 0.5 m, que son imperceptibles debido a su elevado periodo. • Sistemas de amarre no convencionales En la figura 5 se muestran resultados obtenidos para esquemas de amarre comparando la eficacia de sistemas no convencionales contra sistemas convencionales, manteniendo el mismo número de líneas. En este caso se emplearon cuatro unidades especiales basadas en alta tensión constante. A su vez, en la figura 5 se puede apreciar que la reducción en desplazamientos resultante de emplear sistemas activos no convencionales es muy importante: el vaivén se reduce en un 60-70%, la deriva en un 35-50% y la guiñada en un 40-60%, demostrando la gran eficacia de estos sistemas de tensión constante. En el caso de las líneas de amarre se obtiene un incremento local de las cargas sobre las líneas a las que va incorporado el sistema activo no convencional junto con un descenso de tensiones en el resto de líneas, de tal forma que con el mismo número de líneas se obtiene un descenso global de las cargas de entre un 15-30%. En este caso es posible reducir el número de líneas sin incrementar las cargas de amarre y a la vez reducir los movimientos del buque. En los resultados anteriores se aprecian las grandes ventajas 14 Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 52. Cuarto trimestre 2016


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