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Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades
Puertos Marítimos y Fluviales.
Definición
La definición clásica de puerto, - un lugar en la costa, ya sea construido o natural, cuya función principal es el refugio de las naves para realizar en él las tareas de carga y descarga de las mercancías - se ha transformado debido a un aumento de las funciones portuarias, ya que los puertos son, hoy en día, nodos logísticos y enclaves intermodales producto de la globalización económica. La UNCTAD ofrece la siguiente definición: “L os puertos marítimos son interfaces entre los distintos modos de transporte y son típicamente centros de transporte combinado. En suma, son áreas multifuncionales comerciales e industriales donde las mercancías no sólo están en tránsito, sino que también son manipuladas, manufacturadas y distribuidas. En efecto, los puertos son sistemas multifuncionales, los cuales, para funcionar adecuadamente, deben ser integrados en la cadena logística global. Un puerto eficiente requiere no sólo infraestructura, superestructura y equipamiento adecuado, sino también buenas comunicaciones y, especialmente, un equipo de gestión dedicado y cualificado y con mano de obra motivada y entrenada ”. En la actualidad, el enfoque del puerto al cliente y a la calidad de sus servicios ha devenido en que, además de prestar sus clásicas funciones, encarna un conjunto de valores añadidos como clasificación de mercancías, manipulación, distribución y almacenaje temporal, entre otras. El puerto incluye, además, actividades tales como aduanas, servicios de control de carga y pasajero, actividad de trasbordo y manipulación de la mercancía, servicios propios del buque, como el bunquering, retirada de basuras, etc.
Clasificación
Los puertos se pueden clasificar desde distintos puntos de vista: Clasificación funcional , por la que se distinguen puertos: de refugio, pesquero, deportivo, mixto, militar, industrial, comercial, de pasajeros. Clasificación física , por la que cabe diferenciar según las condiciones del entorno portuario. Por su situación, un puerto puede ser exterior, interior, mixto o fluvial. Clasificación por la cantidad de los servicios prestados , los puertos de hoy son el resultado de centurias de evolución, acompañando el desarrollo de la civilización y la tecnología. Estudiemos en detalle cada una de las clasificaciones.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades Clasificación funcional Puertos de refugio: Son aquellos que se utilizan para buscar refugio ante condiciones marítimas adversas. Solo permite realizar una operativa básica y limitada, como reparaciones muy menores y cambios de tripulación. Puertos deportivos: Se dedican a brindar servicio a pequeñas embarcaciones deportivas, que se utilizan mayormente para actividades recreativas, como lanchas y veleros. Puertos comerciales: Son aquellos que se dedican, mayoritariamente, al manejo y transporte de mercancías y de personal de tráfico marítimo. Puertos industriales: Se denominan así a los que tienen industrias asentadas en su interior, o se dedican básicamente al manejo de bienes relacionados con las industrias que tienen relación con la zona en la que está situada en puerto. Puertos pesqueros: Como su nombre indica, los puertos pesqueros son los que se utilizan para manejar embarcaciones destinadas a la captura y al proceso de la industria pesquera. Puertos turísticos: Se trata de los puertos que, en su mayoría, se dedican a la actividad de cruceros y otros barcos turísticos. Puertos militares: Son puertos específicos y propios para que cubren los servicios necesarios para los buques de guerra. Clasificación física. Puertos exteriores: Son aquellos que están en contacto directo con el mar abierto, y por lo tanto expuestos a la acción de las tormentas marinas. Por ejemplo, el puerto de Comodoro Rivadavia. Puertos interiores: Son aquellos que se encuentran en una zona protegida, bien por estar en el interior de una bahía o fiordo, o accidente geográfico similar, o porque su acceso al mar es mediante un canal, que puede ser natural (un río), o artificial. Como ejemplos, pueden citarse los puertos de Puerto Madryn y de Puerto Deseado. Puertos fluviales: Aquellos que se encuentran ubicados en las zonas medias y altas de los ríos, o están ubicados en lagos. Como ejemplos, pueden citarse los puertos ubicados en los ríos mesopotámicos de la República Argentina.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades
Esquema de obras probables
En este punto, se analizará en forma breve los distintos tipo de obras que componen un puerto marítimo. En unidades posteriores y a lo largo del año lectivo, se irán estudiando en detalle su diseño, funcionamiento y construcción. Las obras de abrigo, tienen como propósito generar una zona de aguas tranquilas en las que las embarcaciones puedan permanecer y operar en condiciones de seguridad. En el mar, se generan olas, es decir, perturbaciones superficiales que generan movimientos en los buques que pueden impedir las operaciones de carga y descarga, Es por ello que con estructuras artificiales (obras de abrigo), generamos una zona en la que el agua se encuentra en calma. En general deben construírse dos obras de abrigo, la más robusta es la principal y la de menor entidad es la secundaria. En el recinto conformado por las obras de abrigo, distinguimos distintas zonas. Un primer espacio, libre, que llamamos antepuerto, que está destinado a que las embarcaciones puedan reducir su velocidad y maniobrar para orientarse hacia su destino final dentro del puerto. Denominamos espigones a sectores de tierra que se introducen en el mar, y es donde operan los equipos terrestres que producen la carga y descarga de las embarcaciones. Entre los espigones, quedan conformadas las dársenas, que son los sectores de agua donde las embarcaciones permanecen amarradas (es decir, sujetas a terreno firme). La interface entre los espigones y las dársenas, la denominamos “frente de atraque”, y debe ser vertical. El espacio que queda entre la obra de abrigo principal y la secundaria, lo denominamos “boca de entrada”, y debe ser lo
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades suficientemente amplio como para que el barco ingrese con seguridad, pero no tan ancho como para que permita el ingreso de cantidades significativas de agitación dentro del recinto portuario. En algunos casos, si la profundidad natural no es suficiente como para que opere el tipo y tamaño de barco deseado, es necesario construír un “canal de acceso”. Nótese que el sistema de dársenas y espigones responde a un criterio tradicional de diseño, que está quedando desfasado debido a avances tecnológicos. En el criterio tradicional, la baja productividad de las operaciones de carga y descarga requería grandes longitudes de “frente de atraque”. Con los avances tenconógicos que se produjeron en los últimos 50 años (contenedores), en la actualidad se prioriza la existencia de grandes superficies de almacenamiento, por lo que los criterios de diseño modernos implican que la geometría difiera de la presentada en la figura anterior.
Implantación – Zona de influencia.
Definición. La zona de influencia también se la conoce como “hinterland”. Es la zona geográfica donde se recogen los productos destinados a la exportación y se distribuyen las importaciones. En un sentido más amplio, un hinterland se refiere a un área de influencia (cobertura comercial) alrededor de una ciudad, región o infraestructura logística (hub o aeropuerto). En el contexto de los puertos y vías navegables, exportación e importación tienen significados distintos a los de la vida normal. Se entiende por exportación al egreso de mercadería del puerto, sin importar el lugar de destino. Importación, es el ingreso de la mercadería, sin distinguir si viene del mismo país o de países extrangeros. La mercadería que se origina en el mismo país se denomina “de cabotaje”, y la que viene de países extrangeros se denomina “de ultramar”. Consideraciones. El “área de influencia” debe estudiarse más bien considerando “distancias económicas”, antes que distancias geográficas. El productor, envía o recibe su mercadería desde el puerto que le resulta más conveniente económicamente, que no siempre es el más cercano. Además, es un concepto dinámico, ya que cambios en la infraestructura de transporte (por ejemplo, la apertura de una nueva vía férrea), puede hacer que al productor le resulta más conveniente enviar mercadería a un puerto distinto al que lo hacía anteriormente. En ocasiones, son cambios menores los que pueden generar cambios en el hinterland, por ejemplo, cambios en las tarifas de transporte, o el estado de mantenimiento de determinadas careteras, o la creación de beneficios fiscales, como los reintegros. También influye la manera en que se opera comercialmente la carga, por ejemplo, la aparición de formas más eficientes de logística, como la implementación de operatorias de trasporte multimodal.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades Tipos de carga. En general, las cargas se clasifican en dos tipos, carga general y carga a granel. Veamos en que se caracteriza cada una de ellas y los tipos de carga que engloban: Carga general: Se trata de aquella mercancía de diferentes tamaños, pero que se puede contar por unidades (cajas o bolsas). Estos productos pueden ir sueltos o empaquetados de diferentes formas. Según sea esta forma, hablamos también de: Carga fraccionada: cuando la carga se transporta en fardos, sacos, cajas o paquetes. Carga unitarizada: en este caso, la carga va agrupada en paquetes de mayor volumen, en pallets o contenedores. Carga a granel: Se trata de productos que, por sus características y futuros usos, se transportan sin ser empaquetados de manera individual. Estamos hablando de productos como la arena, el hormigón, los cereales, el agua o determinados gases. Esta mercancía se transporta en contendores especiales o en los denominados camiones cisternas. Según las características de estos materiales, la carga se puede diferenciar también como: Carga a granel sólida: cuando el material a transportar es un producto sólido, como el abono, las harinas, granos o determinados alimentos. Carga a granel líquida: como jugos, leche, aceite, agua o petróleo. Carga a granel gaseosa: en este caso, hablamos de productos en estado gaseoso. Algunos de los más comunes son el gas propano o el butano. Otra forma de clasificar los diferentes tipos de carga, es atendiendo a la naturaleza de la mercancía a transportar. Así, podemos encontrarnos con: Carga de mercancías peligrosas. Determinados productos son considerados como peligrosos por sus características. Estamos hablando de productos tóxicos, inflamables, gases contaminantes, sustancias radiactivas o venenosas o productos explosivos, entre otros. Estos artículos pueden suponer un gran riesgo para la salud pública y ocasionar grandes catástrofes naturales, de ahí que la seguridad en su transporte sea de vital importancia. Carga de productos perecederos. Cuando la carga a transportar contiene productos que necesitan de una temperatura constante para su conservación. Claros ejemplos son los alimentos, como frutas, verduras, carnes, pescados y congelados, pero no son los únicos. Dentro de esta categoría también podemos incluir el transporte de flores o de ciertos medicamentos. Carga de productos frágiles. Otro tipo de cargas son aquellas que transportan productos que se pueden romper fácilmente y que necesitan un embalaje y unos cuidados especiales para protegerlo. Objetos de cristal, porcelana, barro, televisiones, antigüedades o piezas de arte entrarían dentro de esta categoría. Otra forma de clasificar los diferentes tipos de carga es por su tipo: Minerales Petróleo Granos Maderas Productos de la pesca. Etc.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades Por el tipo de tráfico: Cabotaje: es el transporte de carga y pasajeros entre puertos de un mismo país, navegando relativamente cerca de la costa; Ultramar: es el transporte de carga y pasajeros entre puertos de distintos países. Importación: carga que ingresa al puerto. Puede tener origen en un mismo país Exportación: carga que egresa del puerto. Puede tener destino en un mismo país
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades A continuación presentamos un breve glosario de los términos que vamos a necesitar a lo largo del año. ESLORA (E): es la longitud del buque medida de proa a popa. MANGA MÁXIMA (M): es la mayor anchura del casco. CUBIERTAS: Superficies horizontales que delimitan el barco y permiten almacenar mercaderías. CUBIERTA PRINCIPAL: La cubierta superior, que genera el cierre del volumen del mismo y proteje al barco y la carga de las inclemencias climáticas. ESCOTILLA: apertura grande cuadrada o rectangular que se deja en varios puntos de la cubierta de las naves para acceder a su interior a los efectos de la carga y descarga. QUILLA: La línea más baja del barco. Antiguamente, era una pieza de madera que recorría toda la longitud del barco, y desde donde se comenzaba la construcción del mismo. PUNTAL (P): es la altura medida desde el canto superior de la quilla hasta la cubierta principal. CALADO: es la distancia vertical medida desde la línea de flotación a la quilla o al punto más bajo. PROA (Pr): parte delantera del barco en forma de cuña, para ofrecer menor resistencia al agua. POPA (Pp): parte posterior del buque donde va instalado el timón y la hélice. BABOR (Br): el lateral izquierdo del barco, mirando de popa a proa. ESTRIBOR (Er): el lateral derecho del barco, mirando de popa a proa. CASCO: conjunto de maderas, hierro y material diverso que cierra el barco por debajo, los costados y arriba. Es el forro exterior del barco; puede ser metálico, de plástico, de madera o goma. LINEA DE FLOTACION: es la que señala el agua en la parte exterior del casco, es decir, la línea que separa la obra viva de la obra muerta.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades OBRA VIVA: es la parte del casco comprendida desde la quilla hasta la superficie de flotación. También se le denomina carena. OBRA MUERTA: es la parte del casco que emerge del agua, y aparece a nuestra vista a partir de la línea de flotación, así como la superestructura que hay encima de éste. SENTINA: la parte más profunda del barco donde se recoge el agua y eventualmente aceite y derrames. FRANCOBORDO: El francobordo es la distancia entre la línea de flotación y la cubierta estanca más alta. Si aumentamos la carga, disminuiremos el francobordo. Por seguridad está legislado un valor mínimo de francobordo que dependerá de cada barco. Este valor mínimo lo indica la línea de flotación que refleja el estado de máxima carga. La línea de flotación es obligatoria pintarla a los dos lados del barco. DESPLAZAMIENTO: Es la masa total del barco. Es también igual al peso del agua desalojada por él, por lo tanto el desplazamiento es también el peso del buque. Para hallar el desplazamiento o peso del buque multiplicaremos el volumen sumergido expresado en metros cúbicos por la densidad del agua en la que flota. El agua dulce tiene densidad 1, el agua de mar tiene una densidad media de 1,025. Desplazamiento = Volumen sumergido x densidad del agua DESPLAZAMIENTO EN ROSCA: Es el peso del buque tal como sale del astillero, es decir, sin carga, pertrechos, ni combustible. DESPLAZAMIENTO EN LASTRE: Es el desplazamiento en rosca más el combustible, víveres, agua potable pero sin carga. DESPLAZAMIENTO EN CARGA: Es el desplazamiento en rosca, más combustible, víveres, agua potable y carga. DESPLAZAMIENTO MÁXIMO: Es el que corresponde al buque con el cargamento máximo permitido. ARQUEO O TONELAJE DE REGISTRO: Es una medida de volumen de los espacios cerrados de la embarcación. El arqueo no se expresa en metros cúbicos sino en una medida denominada Toneladas Moorson o toneladas de volumen. Una tonelada Moorson equivale a 2,83 metros cúbicos. Nótese que por razones tradicionales, en este contexto hablamos de tonelada como unidad de volumen, antes que como unidad de peso, como es la práctica usual en la ingeniería. El término surge de tonel, como sinónimo de barril, para describir el volumen (la cantidad de barriles), que un barco puede transportar. ARQUEO BRUTO O TONELAJE DE REGISTRO BRUTO (TRB): Volumen de todos los espacios cerrados del barco. ARQUEO NETO O TONELAJE DE REGISTRO NETO (TRN): Volumen destinado a carga.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades substancialmente la planta de las instalaciones portuarias. Mientras antiguamente se necesitaban grandes longitudes de muelles para permitir la operación conjunta de muchos barcos, ahora se prioriza disponer de grandes áreas de almacenamiento, para poder manipular los grandes volúmenes de carga que puede transportar una moderna embarcación.
Materiales de construcción portuaria.
En la industria portuaria se utilizan los mismos materiales que en las otras ramas de la construcción civil, pero adoptando ciertas precacuiones debido a la agresividad del agua del mar. Se utilizan aceros, hormigones, rocas, maderas y plásticos, aunque estos últimos dos materiales solo en obras menores o auxiliares. Hormigón. La acción química y física de las sales marinas puede ocacionar una rápida destrucción del hormigón. Para evitar las acciones químicas, se deben utilizar cementos y agregados capaces de resistir las sales. La acción física, se produce cuando en un hormigón poroso el agua de mar ingresa a los poros, y luego se produce el secado del mismo. Al evaporarse el agua, las sales quedan dentro de la masa de hormigón, y se cristalizan. Esta cristalización produce un aumento de volumen, y fuertes tensiones de tracción que desmenuzan el hormigón. Por esta razón, los distintos reglamentos indican para hormigones en contacto con agua de mar, elevadas relaciones agua/cemento, baja cantidad de agua y la incorporación intencional de aire. De esta manera, se producen hormigones poco porosos donde los capilares están sellados por la presencia de pequeñas burbujas debido al aire intencinalmente incorporado. Para poder trabajar estos hormigones, se debe colocar también fluidificantes. Acero. La presencia de sales en el agua de mar potencia los procesos de corrosión. Se puede adoptar tres estrategias distintas para combatir este problema. La primer estrategia es sobredimensionar las estructuras metálicas, para que al final de la vida útil, la sección disponible sea la necesaria desde el punto de vista estructural. Es decir, si la estructura debe durar 10 años, y sabemos que todos los años pierde 1 mm de espesor, y el espesor necesario estructuralmente es de 5 mm, entonces especificamos una sección de 15 mm. La segunda estrategia es proteger los elementos metálicos, con pinturas, láminas plásticas, láminas metálicas, o mediante procesos de protección catódica. La tercer estrategia, es trabajar con aleaciones de acero resistente a la corrosión. Se suele utilizar acero cúprico, es decir, acero con aleación de cobre, en una proporción aproximada de 0,1 a 0,4%. Siempre es necesario evitar los pliegues en frío, ya que en los mismos, se producen concentraciones de tensiones que favorecen la corrosión.
Unidad 1 – Puertos Marítimos y Fluviales - Generalidades Rocas. Se las utiliza mayormente en las obras de abrigo. Si existen canteras en las cercanías del emplazamiento de la obra, suele ser la alternativa más económica. Deben ser rocas igneas, sin porosidad ni fisuración natural. Las rocas ígneas son aquellas que se forman cuando el magma (roca fundida de origen volcánico) se enfría y se solidifica Es conveniente que el peso específico sea mayor a 2.400 kg/m³. No puede emplearse rocas de origen sedimentario.
Protección catódica.
La protección catódica es una técnica para controlar la corrosión galvánica en un elemento metálico. Existen técnicas activas y pasivas. En la protección catódica pasiva, se pone en contacto la estructura a proteger con otro metal más fácilmente corroible que actúa como ánodo de una celda electroquímica. Este otro elemento metálico se lo denomina “anodo de sacrificio”, y suele ser de zinc. Este elemento se desgasta y debe ser reemplazado periódicamente. En la protección catódica activa, se debe inyectar a la estructura una corriente continua, durante toda la vida útil de la estructura.
