Fenómeno Passing Ships

El término «Passing Ships» hace referencia al fenómeno que se produce durante el cruce de dos o más buques en el mar o en una vía de navegación. Este efecto es especialmente relevante para aquellos buques que están amarrados, ya que, al paso de otros buques por sus inmediaciones, experimentan un incremento de sus movimientos debido a las fuerzas hidrodinámicas generadas entres los buques.

Este es un tema cada vez más relevante dado el incremento en tamaño de los buques y de la intensidad de tráfico, que aumentan el grado de afección por passing y el riesgo de sufrir incidentes que pueden causar una disminución de la operatividad al tener que parar las operaciones por movimientos incompatibles con el sistema de carga/descarga o lo que puede ser peor, accidentes que puedan causar daños materiales y humanos por ejemplo por rotura de amarras.

El Paso de Buques en las inmediaciones de otros buques amarrados es un aspecto importante para garantizar la seguridad de las operaciones y requiere de una planificación cuidadosa de la navegación y del cumplimiento de las normas y regulaciones marítimas.

Siport21 es la única empresa española participante de un grupo de trabajo Internacional, que desarrolló, junto a otras entidades como los Puertos de Rotterdam, Ámsterdam y Amberes, el Ministerio de Obras Públicas holandés y sociedades de Prácticos y de Amarradores de Rotterdam, entre otras, un sofware de simulación del comportamiento de buques bajo el efecto de Passing Ships, dónde, se analiza a fondo las variables que gobiernan este fenómeno.

Programa de Simulación para Paso de Buques

El software permite la obtención de las fuerzas y momentos que genera uno o varios buques en navegación a través de un canal angosto, sobre uno o varios buques amarrados en dicho espacio.

De este modo, a partir de las fuerzas y momentos de interacción hidrodinámica entre buques en navegación y buques amarrados, es posible valorar diferentes aspectos, entre los que destacan:

  • Movimientos y cargas transmitidas a las defensas y a los elementos de amarre de la terminal por parte de los buques atracados
  • Fuerzas entre buques en navegación durante cruces o adelantamientos
  • Fuerzas de succión y repulsión de los buques navegando cerca de orillas («bank effects»)
  • Squat y trimado de buques condicionados al medio en el que navegan (batimetría, aguas restringidas, …)

Dicho programa permite obtener la predicción de las fuerzas y momentos de interacción buque-buque y buque-entorno en aguas poco profundas y considerando el efecto de los cambios de batimetría y de las restricciones laterales (canales de navegación, estructuras verticales, taludes, …).

El sistema calcula las fuerzas sobre los buques y estructuras presentes en 6 grados de libertad (vaivén, deriva, guiñada, alteada, cabeceo, balance) en el dominio del tiempo.

Características del Programa sobre el Fenómeno Passing Ships

  • Los cálculos computacionales se basan en cálculos de flujo tridimensional para formas de casco reales.
  • El efecto de la superficie libre se calcula mediante la aproximación de “doble cuerpo” (double body)
  • En los cálculos se puede incluir más de un buque atracado y más de un buque en navegación

  • Los resultados obtenidos tras los cálculos del programa están expresados en forma de 3 fuerzas y 3 momentos en el espacio, actuando sobre los buques considerados, y sobre cualquier estructura portuaria.
  • Es posible definir con detalle la batimetría de la zona de estudio y las diferentes estructuras portuarias influyan y modifiquen el flujo provocado por los buques en tránsito.

  • El programa también permite añadir geometrías de buques nuevos y distintos a los que se encuentran almacenados en la librería del propio programa
  • Las fuerzas tienen en cuenta la existencia de la corriente, en caso de que exista, en la zona de navegación y atraque de los buques.

¿Qué tiene en cuenta en Programa de Paso de Buques?

Para el desarrollo del programa, se define un modelo del buque en una condición de carga específica, teniendo en cuenta:

Formas del casco

Características hidrostáticas

Desplazamiento, centro de gravedad

Formas del casco

Características hidrostáticas

Desplazamiento, centro de gravedad

Resultados del Programa Paso de Buques

Como resultado, se obtienen tablas y gráficos de las: fuerzas y momentos en el buque según los 3 ejes del espacio.

Asimismo, las fuerzas y momentos obtenidos se emplean para:

  • Una posterior incorporación en programas de cálculo del comportamiento dinámico del buque, como SHIP-MOORINGS o ANSYS AQWA
  • La determinación de fuerzas hidrodinámicas de interacción entre buques en navegación, durante maniobras de cruce o adelantamiento, que se pueden incorporar a modelos de maniobra
  • La determinación de las fuerzas de succión y repulsión de los buques navegando cerca de orillas (“bank effects”) que pueden incorporarse a modelos de maniobra (simulador en tiempo en real o autopilotos fast-time como “SHIPMA”)
  • La determinación detallada del squat y el trimado de buques de forma local, para un análisis detallado de los requerimientos de calado.