¿En qué consisten los Estudios de Maniobra?

La operación de los buques en puerto es el resultado de la interacción de tres factores fundamentales: el buque (con sus características de propulsión, gobierno, capacidad, medios a bordo, etc.); el entorno físico (dimensiones y profundidad de los canales y dársenas, condiciones meteorológicas y marítimas); y factor humano (Capitán y Oficiales, Prácticos, Patrones de remolcador, Control de Tráfico, etc.)

Por lo que para el proceso de diseño de instalaciones portuarias o en la definición de las condiciones operativas habrán de tenerse en cuenta estos tres elementos citados, para que así solo sea posible alcanzar una situación con niveles de seguridad y operatividad adecuados si se contemplan de forma integral.

Objetivos del Estudio de Maniobra en Puertos

La planificación de una terminal portuaria, independientemente de su especialización en áreas como petróleo, contenedores, GNL, pasajeros u otros, conlleva la necesidad imperante de contemplar minuciosamente factores náuticos fundamentales. Tales factores abarcan desde la disposición de los muelles, sistemas de amarre, protecciones, canales y zonas de maniobra, considerando detalladamente tanto las características geométricas como las dimensiones en los planos horizontal y vertical. Asimismo, es esencial realizar exhaustivos análisis de las condiciones climáticas marítimas y establecer protocolos operativos que abarquen desde la entrada y el amarre de buques de diseño específico hasta la recepción de embarcaciones de gran envergadura.

Este proceso implica establecer límites operativos precisos, realizar análisis de flujo de tráfico, definir requisitos de remolque, efectuar análisis de amarre y gestionar eficazmente la interacción con naves en tránsito.

Cabe resaltar que, cuando se trata del transporte de cargas peligrosas, como petróleo crudo, productos refinados o sustancias químicas, se impone la imperativa necesidad de llevar a cabo una evaluación minuciosa de los riesgos náuticos. Este examen debe ser integral e incluir un proceso HAZID/HAZOP completo, concebido para garantizar la seguridad y la preservación del entorno marino en todo momento.

Además, es altamente recomendable la implementación de programas de instrucción y entrenamiento destinados a Pilotos, Capitanes, Oficiales y Patrones de remolcador, mediante el uso de avanzados simuladores en tiempo real.

Estos programas no solo perfeccionarán sus competencias, sino que también contribuirán de manera esencial a asegurar la eficacia y la seguridad en las operaciones portuarias.

¿Cómo trabajamos para los Estudios de Maniobra de Buques?

Se dispone de diversas herramientas avanzadas de software para apoyar con gran precisión los análisis:

– Simulación de Tráfico –

Es recomendable evaluar la capacidad de un puerto cuando se planea un nuevo desarrollo para comprobar si se cumplen los requisitos de diseño, en términos de capacidad de las instalaciones portuarias y tráfico previsto (zonas de fondeo, número de pilotos, número de remolcadores, dimensiones de canales y muelles,…)

¿Con qué objetivo? Estimar la capacidad de dichas zonas en diversas alternativas o fases de desarrollo. Generalmente, la capacidad de un puerto dependerá de las dimensiones de las áreas de navegación y maniobra, de las condiciones marítimas y meteorológicas y de la distribución de los tráficos.

Esta variable deberá contrastarse con valores admisibles de los niveles de seguridad y servicio. El nivel del servicio se mide mediante los tiempos de espera de los buques en diversas instalaciones, mientras que el nivel de seguridad se relaciona con la posibilidad de encuentros entre buques que podrían generar situaciones de riesgo, como colisiones o cruces.

– Herramientas de Simulación de Maniobra –

  • Los modelos «Fast Time» y los Simuladores en Tiempo Real: permiten reproducir el comportamiento en maniobra de buques específicos en áreas concretas bajo el control de un piloto automático o un Capitán/Piloto real, respectivamente. En este último se incorpora el factor humano en el desarrollo de las maniobras de los buques, por lo que, se obtienen resultados mucho más completos, precisos y fiables. 
  • Modelo Matemático; En él, se calcula la trayectoria del centro de gravedad del buque, la evolución del rumbo y las acciones del timón, la máquina y, en su caso, los remolcadores, buscando describir una trayectoria definida por el usuario. Para así, evaluar la viabilidad de una determinada ruta de entrada o salida de puerto bajo diversas condiciones meteorológicas, orientando sobre la forma de realizar la maniobra, potencia y número de remolcadores a emplear.
  • Modelo Numérico con Autopiloto: se determinan en él, la posición y trayectoria deseada, y el sistema de piloto automático actúa secuencialmente sobre el timón y la máquina intentando seguir la trayectoria fijada inicialmente. Al eliminar el factor humano es posible comparar objetivamente diversas condiciones de maniobra como por ejemplo: las soluciones de proyecto alternativas o buques de diferente tipología o dimensiones.

– Simulación en Tiempo Real –

Un Simulador en Tiempo Real se distingue por la participación activa de un profesional, como un Capitán o Piloto, que interactúa con el sistema mientras opera en una réplica del puente de mando, sumergido en un entorno similar al de un buque real. El operador manipula la instrumentación del puente, incluyendo controles, comunicaciones, radar, ECDIS , entre otros, mientras visualiza la imagen del puerto en el que navega en una pantalla de gran tamaño. Además, es posible conectar varios simuladores en la misma área portuaria, lo que permite simular situaciones de tráfico e interacción con múltiples embarcaciones, incluyendo buques asistidos por remolcadores, que a su vez son operados por sus respectivos patrones.

Diseño de Infraestructuras de una Terminal

En la etapa del proyecto se consideran diferentes opciones para el desarrollo de una terminal: se puede construir dentro de un puerto existente o en una nueva ubicación. Cada tipo de terminal tendrá unas necesidades de espacio y distribución estándares, tanto en la zona de tierra como en los accesos náuticos. En este sentido, merecen especial atención los canales de acceso, bocanas, áreas de giro, y los muelles (dimensiones y orientación).

Las dimensiones horizontales y verticales de las zonas navegables se diseñan habitualmente siguiendo directrices de PIANC (Asociación Internacional de Navegación) o similares. La definición del resguardo bajo quilla (UKC, Under, Keel Clearance) también es un aspecto fundamental en esta etapa. Estos resultados se pueden optimizar mediante el uso del simulador en tiempo real, lo que también permitirá establecer condiciones de acceso más seguras.

Operaciones de Acceso de Buques a Terminales

Antes de que los Buques puedan acceder a la terminal, es necesario establecer límites operativos tanto para el acceso como para la carga y descarga. Las normativas internacionales son particularmente rigurosas en ciertos tipos de tráfico, como los relacionados con productos de petróleo y gas natural licuado (LNG), ya que la seguridad es de suma importancia en estos casos. En este sentido, se deben determinar restricciones en función de las condiciones de marea y corriente, límites de velocidad del viento y altura de las olas, así como la visibilidad, dependiendo del tipo y tamaño de la embarcación.

Los requisitos de los remolcadores, incluyendo la cantidad necesaria, su tipo y potencia, deben estar claramente definidos en relación con las dimensiones de los barcos y las condiciones meteorológicas y marítimas. Esto abarca el uso de remolcadores durante las maniobras de aproximación, posiblemente como parte de un procedimiento de escolta, así como durante las operaciones de atraque.

En algunas terminales, se requiere la disponibilidad de un remolcador en espera. También es importante determinar el tipo, número y capacidad de tiro a punto fijo necesarios, teniendo en cuenta el rendimiento de cada unidad en condiciones de oleaje.

Acceso de Buques Mayores

Los buques están creciendo en capacidad, lo que desafía la infraestructura portuaria existente. El motivo es, evidentemente, la economía de escala resultante en las diversas fases del transporte. Portacontenedores, cruceros y buques LNG son, probablemente, los más afectados. Esto requiere un análisis exhaustivo para determinar si los puertos pueden manejar estos buques más grandes. El análisis se centra en aspectos náuticos y debe considerar regulaciones, instalaciones y equipos.

El análisis puede llevar a ajustar normativas, actualizar equipos y reforzar estructuras portuarias, incluso realizar obras de expansión. La simulación avanzada es esencial en estos análisis, que requieren colaboración entre diversas partes, como la Autoridad Portuaria, Capitanía Marítima, Prácticos, Operadores de Terminales y Capitanes de navieras. Esto permite actualizar procedimientos operativos y, a menudo, programas de entrenamiento para la entrada de nuevos buques.

Estudios de Riesgos Náuticos

Es crucial evaluar los posibles escenarios de riesgo, especialmente en el transporte de carga peligrosa. Utilizando las herramientas propuestas, es posible estimar las consecuencias de tales incidentes y determinar las medidas preventivas o correctivas necesarias. Además de definir las condiciones de navegación, es importante analizar las posibles repercusiones de incidentes extraordinarios como las fallas en la propulsión o el gobierno, rupturas de cables de remolque, limitaciones de visibilidad, errores de posicionamiento, ráfagas repentinas de viento o roturas de líneas de amarre. Estos eventos pueden ser causados tanto por el buque en cuestión como por otros buques que operen en muelles cercanos, y van más allá de los desafíos normales en las maniobras de navegación.

Por lo tanto, el objetivo principal de estos estudios consiste en identificar, analizar y evaluar diversas posibles situaciones de riesgo que puedan surgir durante las operaciones de acceso y transferencia de carga.

Como resultado de este proceso, se establecerán acciones y medidas preventivas o correctivas, y se verificará su eficacia. Estos estudios se basarán en las recomendaciones de la Organización Marítima Internacional (OMI) relacionadas con situaciones de riesgo como punto de partida. Esta información servirá como fundamento para determinar las áreas de navegación restringida y desarrollar planes de contingencia. Este enfoque será crucial en los procesos HAZID/HAZOP, que se llevarán a cabo de manera integral, coordinando la información entre todas las partes involucradas, incluyendo la terminal, la autoridad y los operadores. De esta manera, se establecerán criterios claros para la operación tanto en condiciones normales como de emergencia en la terminal.

Entrenamiento de Maniobra de Buques con Simulador

Como último paso en el proceso de diseño, se puede implementar un programa de formación específico con el fin de proporcionar a los Capitanes y Oficiales una introducción anticipada a los nuevos buques y las áreas de navegación y maniobra, lo que incluye escenarios meteorológicos, batimetría, estrategias de maniobra, ayudas a la navegación, y otros aspectos relevantes. Para lograr este propósito, es esencial llevar a cabo un análisis exhaustivo de los datos disponibles en las fases iniciales del estudio, seleccionar y modelar escenarios representativos, y definir un programa de simulación adecuado que satisfaga los objetivos del proyecto. La implementación de este tipo de cursos facilitará una comprensión más profunda de las condiciones locales y las estrategias de maniobra, que en su mayoría son novedosas, y mejorará el proceso de comunicación entre los profesionales involucrados en el proyecto.