Optimización del trimado estático en las operaciones de carga de un rorró y optimización de los calados dinámicos

Abstract

Resumen. Este TFM consta de dos partes: La PARTE I consiste, de manera práctica, en la automatización de un procedimiento de distribución de pesos a bordo (lastre y carga) para optimizar los calados (estáticos) durante las operaciones de carga/descarga del rorró “José María Entrecanales”. Considerando que, los calados estáticos óptimos son aquellos que mantienen la mínima pendiente posible de la rampa de acceso al buque, durante una operativa completa de carga/descarga. La primera parte, se recoge en su totalidad, en una hoja de cálculo. Donde se desarrolla la metodología aplicada a las necesidades del caso. Es decir, en la hoja de cálculo, se muestran los argumentos pertinentes para determinar que se considera calado estático óptimo en las operaciones de carga/descarga, y al final, se añade un flujograma para su control. Finalizadas las operaciones de carga, se realizan las operaciones de trimado/lastrado pertinentes, para llevar al buque a calados iguales, ya que se conoce de manera empírica que nuestro buque navega con mayor eficiencia en esa condición. Por otro lado, es importante señalar, que en este buque y línea actual no es posible obtener unos calados finales óptimos (finalizadas las operaciones de carga), jugando únicamente con los pesos de la carga. Dado que al cargar para 4 puertos diferentes, y dadas las características de las cubiertas de carga, la planificación de la secuencia de carga se ve restringida básicamente por el destino de las unidades de carga. Por ello, en este buque y línea actual, para obtener unos calados finales óptimos la única posibilidad es operar, básicamente, con agua de lastre. La PARTE II aborda la optimización de calados dinámicos de manera teórica. Es decir, la búsqueda del trimado adecuado de un buque genérico, antes de hacerse a la mar y durante la navegación, para que el consumo de combustible sea el mínimo posible. En la segunda parte del trabajo, abordaremos la optimización del trimado dinámico, refiriéndonos también a la optimización de calados dinámicos en todo caso (partiendo de la idea de que para llevar el buque a su trimado óptimo no es solo suficiente el trasiego de lastre, sino que en algún caso sería necesario embarcar agua, modificando mínimamente el desplazamiento del buque, para lograr el asiento deseado). En cualquier caso, aunque única y explícitamente nos refiramos al trimado dinámico, todo lo aquí expuesto, también será por extensión de aplicación a los calados dinámicos. Analizaremos, desde el punto de vista energético qué calados, o qué trimado, se considera óptimo para reducir el consumo de combustible en cualquier tipo de buque. Aunque, como ya veremos más adelante, este potencial método de ahorro de combustible tiene mayor influencia en buques rorró, cocheros y portacontenedores.

Abstract. This master thesis is divided in two main parts: PART I mostly consists, in a practical way, in the automation of a weight distribution (ballast and cargo) procedure, on board the roro ship “José María Entrecanales”, in order to optimize drafts (static ones) during the loading&unloading operations. It is considered that the optimal static drafts are those that maintain the minimum possible inclination on the ship’s access ramp, during a complete loading / unloading operation. The first part is whole collected on an Excel worksheet where the methodology applied to the needs of the case, is developed. I mean that along the spreadsheet, some arguments are provided to demonstrate what is considered optimal static trimming during loading&unloading operations. At the end, a final flow chart for trimming control during loading&unloading operations is attached. Once loading&unloading operations are finished, proper ballast operations are carried out in order to set up the vessel on even keel. As it is empirically known that this vessel navigates more efficiently on even keel conditions. Furthermore, at the present ship´s line (itinerary), there is no chance for trimming correction by using only means of cargo weight. It is necessary to use water ballast weight due to cargo sequence is establish only by its destination. To sum up, let´s say trimming is mainly done by means of water ballast. PART II talks, in a theoretical way, about dynamic trim optimization. In other words, talks about the search for the proper trim on any vessel, before going to sea and during navigation, so that fuel consumption is as low as possible. In this second part of the work, we will target the optimization of dynamic trim, also referring to the optimization of dynamic draughts at any case. This is based on the idea that to set up the ship to her optimal trim, ballast transfer is not enough. As in some cases, it would be necessary to intake ballast water by modifying minimally the ship's displacement. In such as case, although we only explicitly refer to dynamic trim, theory here developed it is also applied to dynamic draughts. To recapitulate, the PART II analyses from an energy saving point of view, which draughts/trim, are considered optimal in order to reduce fuel consumption, in any type of vessel. Although this potential fuel saving method has a greater influence on roro-ships, pure car-carriers and container-ships, as we will see later.