¿Cómo se apilan los contenedores y cuál es el peso de apilamiento?

Los portacontenedores son actualmente los caballos de batalla más destacados del comercio mundial y de la cadena de suministro intercontinental. Dado que el transporte marítimo es, hasta la fecha, el instrumento más importante de la logística comercial en todo el mundo, los portacontenedores ocupan una parte colosal en el funcionamiento de los mercados globales.

Según los informes, se enviaron aproximadamente más de 230 millones de contenedores a nivel mundial en el año financiero 2021-2022. Se espera que el número aumente perpetuamente a lo largo de los años con el auge demográfico y la creciente demanda de los consumidores en todo el mundo.

Los portacontenedores no necesitan presentación. En resumen, son aquellos buques comerciales que transportan bienes y suministros en forma de unidades empaquetadas estandarizadas conocidas como contenedores.

Todo, desde suministros industriales a agrícolas, domésticos a defensa, civiles a médicos, etc., se transporta después de haber sido estibado dentro de estos contenedores de un puerto o terminal a otro.

Estos contenedores se transportan hacia el interior mediante ferrocarriles y camiones exclusivos desde sus puntos de origen o hasta sus puntos de consumo.

Estos contenedores son de tamaños "cuboidales" estandarizados según las especificaciones ISO. Los contenedores enviados principalmente en buques portacontenedores tienen longitudes variables de 10, 20, 40 y 45 pies. La anchura y la altura de estos contenedores son más o menos fijas. El ancho de estos contenedores es de alrededor de 2,44 mo 8 pies, y la altura de estos contenedores es de alrededor de 2,59 mo aproximadamente 8,5 pies. (Todas estas dimensiones son externas).

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Aunque también hay otros tipos y tamaños de contenedores disponibles en el mercado, a todos los efectos prácticos, los mencionados anteriormente son los más comúnmente distribuidos y utilizados para el transporte comercial de carga en buques portacontenedores en todo el mundo. Estos tamaños de contenedores a menudo se clasifican en forma de una unidad especial conocida como TEU o equivalente a veinte pies. 1 TEU normalmente se refiere a un tamaño de contenedor estándar de 20 pies.

Así, un contenedor de 40 pies equivale a 2 TEU, o por ejemplo, un conjunto de treinta contenedores de 10 pies y cinco de 40 pies dan un total de 25 TEU (¡haz cuentas!).

Los portacontenedores se clasifican principalmente en términos de estos TEU. Un portacontenedores con una capacidad de tonelaje de 5.000 TEU significa esencialmente que el buque es capaz de transportar un máximo de 5.000 contenedores de 20 pies completamente llenos.

Los TEU son principalmente una cantidad basada en el volumen. A todos los efectos prácticos, un buque portacontenedores suele transportar contenedores de varios tamaños.

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Desde el punto de vista del diseño, los portacontenedores son más rápidos que otros buques de carga como los graneleros y, por lo tanto, tienen una forma de casco típica que satisface tanto los requisitos de velocidad como la sostenibilidad de la carga. Por sostenibilidad, el ámbito más crucial que entra en escena es la fuerza.

. La resistencia, a su vez, abarca no sólo el requisito indispensable de la integridad estructural del buque, tanto en modo local como global, sino también la integridad de los contenedores que se estiban.

Ahora, volviendo al tema de interés, revisemos primero la forma en que se estiban los contenedores. La mayoría de los contenedores se apilan en columnas verticales, conocidas como pilas. De esta manera, los contenedores quedan ordenados uno encima del otro. Se guardan tanto en las bodegas de carga internas como encima de la cubierta principal o de intemperie. La estiba de estos contenedores se realiza en ranuras o guías específicas que están diseñadas para encajar en un tipo de contenedor específico.

Cuando se apilan muchos contenedores, la distribución se vuelve crucial, especialmente cuando son de diferentes tamaños y cargas. Según la lógica, los contenedores más pesados, más grandes y completamente llenos se colocan hacia abajo. Los contenedores parcialmente llenos, más ligeros y más pequeños se guardan arriba. Esto mantiene el CG o centro de gravedad del buque dentro de los límites admisibles, mantiene la estabilidad de todo el sistema y también evita fallas estructurales de los contenedores debido a cargas más pesadas desde la parte superior.

En este punto, el aspecto más importante es asegurar los contenedores para que no se caigan como un castillo de naipes. A lo largo de los años, asegurar los contenedores se ha vuelto un desafío y se han empleado varios medios para fijarlos de forma segura.

Ahora, cuando los contenedores se estiban dentro de las bodegas de carga exclusivas, no es un problema, ya que dentro de una bodega cerrada que está completamente apilada con contenedores, el desplazamiento o la caída nunca son un problema.

En los portacontenedores, las bodegas de carga se caracterizan por tener varias divisiones o mamparos horizontales y verticales que no dejan espacio libre, lo que puede provocar el vuelco de los contenedores.

Además, durante la carga de un buque, por motivos de estabilidad, los espacios inferiores se llenan primero, por lo que las bodegas de carga internas se abarrotan en su mayor parte sin margen de libertad.

Sin embargo, para ocasiones excepcionales, como cuando hay espacio libre y durante estados extremos del mar que pueden provocar daños estructurales al barco debido a la colisión continua de contenedores, existen medios específicos para asegurar la carga.

El contenedor más bajo se conecta primero a la cubierta inferior (o cubierta intermedia en el caso de embarcaciones con varias cubiertas) mediante cierres giratorios que se fijan a la placa de cubierta o a la placa de cubierta inferior.

Estos están bloqueados a los contenedores a través de piezas de esquina o casquillos en las esquinas del contenedor. En las ubicaciones laterales, generalmente se fijan a la carcasa lateral o a los marcos mediante ganchos o varillas que impiden los movimientos laterales. La mayoría de los contenedores están unidos entre sí mediante correas o amarres.

Sin embargo, asegurar los contenedores apilados en la cubierta expuesta o expuesta a la intemperie es un gran desafío. Allí, cualquier tipo de error puede provocar la pérdida total de los contenedores en el mar e incluso, en el peor de los casos, el vuelco del barco debido a los grandes momentos inducidos en el vuelco de los contenedores.

En la mayoría de los accidentes por pérdida de contenedores se ha producido la pérdida de un gran número de contenedores de una sola vez, gracias al 'efecto dominó' asociado a la pérdida de pilas una tras otra por cualquier conexión suelta o rotura en la sujeción. acuerdo. La disposición de sujeción del contenedor en la cubierta utiliza métodos similares a los mencionados anteriormente pero de una manera mucho más complicada y rigurosa.

El contenedor más inferior de cada pila está firmemente asegurado a la placa de la cubierta principal mediante cierres giratorios, tensores, varillas de amarre, recipientes de amarre y puntos de sujeción.

El método de fijación es complejo pero, en un sentido sencillo, implica bloquear el contenedor en todos los rincones mediante un cierre giratorio a la cubierta y fijarlo adicionalmente mediante tensores y barras de amarre. Los puntos de amarre y los puntos de sujeción son puntos de anclaje soldados a la plataforma a la que se fija el contenedor.

A continuación, los contenedores situados encima de este contenedor inferior se fijan entre sí y también a la cubierta mediante barras de amarre. El extremo de estas barras de amarre siempre está conectado a la placa de la cubierta principal mediante un punto de sujeción tipo anilla en D y mediante un tensor.

Además, también se utilizan otros medios de soporte intermedio, como conos de apilamiento, cierres intermedios y correas metálicas. Los midlocks se utilizan como medio adicional de bloqueo, junto con cerraduras giratorias y tensores para sostener los contenedores apilados en la plataforma. Los conos de apilamiento son almohadillas cónicas de calzo hechas de caucho o sintético de baja fricción que se colocan entre dos niveles o hileras sucesivas de contenedores para evitar que resbalen o se deslicen.

Además, se utilizan otros medios de ajuste, como accesorios de puente, para conectar múltiples pilas de contenedores, especialmente en niveles más altos, para crear una mayor integridad. También se utilizan barras de amarre y barras de soporte en las caras extremas de un contenedor para proporcionar rigidez contra movimientos laterales y vibraciones.

Ahora que hemos aprendido sobre cómo apilar contenedores, aprendamos sobre el peso de la pila o el peso de la pila.

En un sentido muy simple y generalizado, el peso de la pila es básicamente la cantidad máxima de carga que una placa de cubierta, una placa superior del tanque o una placa de cubierta de escotilla puede soportar antes de fallar.

Ahora, a todos los efectos prácticos, dado que los portacontenedores son la categoría más común de buques comerciales que estiban carga en las cubiertas, el peso de apilamiento ahora es más específico de los contenedores únicamente.

Por lo tanto, refinando la definición, el peso de apilamiento es la cantidad máxima de peso de contenedores que se pueden colocar en el camino de una sola pila de carga para una placa de cubierta, una placa superior de tanque o una tapa de escotilla. Tenga en cuenta cuidadosamente el término pila única de carga. Ahora sabemos que en los buques portacontenedores los contenedores se disponen en pilas verticales, uno encima del otro, en ranuras designadas. El peso de apilamiento define el peso máximo de los contenedores que se pueden mantener en esas ranuras.

Suponiendo que un recipiente completamente lleno que contiene el mismo contenido se coloca sobre un plato, el peso total se distribuye uniformemente sobre el área donde se coloca. Así, cuando decimos que el peso o carga de apilamiento en la cubierta principal de un portacontenedores es X toneladas o kgs, queremos decir que sobre cualquier ranura o guía para la colocación de contenedores, el peso máximo de la pila no debe exceder X .

Si, por ejemplo, una de las ranuras tiene un área, digamos, A metro cuadrado, cuando colocamos allí una pila de contenedores con un peso de pila completa de X, la carga de presión sobre esa área de placa es X/A toneladas/cuadrado. metro o kg/sq. metro (asumiendo g=10).

Supongamos que tenemos una guía de cubierta o una ranura para una pila de contenedores de 2 TEU y el peso de la pila designado allí es, por ejemplo, 100 toneladas. Si tenemos un suministro de contenedores para transportar, cada uno de los cuales pesa 15 toneladas, por ejemplo, ¿cuál es el número máximo de contenedores que podemos estibar de forma segura? La respuesta es 6. Así, cuando se conoce el peso de la carga, el peso de la pila sobre un área da el número máximo de contenedores que se pueden estibar.

Hay dos factores muy importantes para este peso de pila:

Fuerza estructural: En primer lugar, para cualquier estructura de barco determinada, existe una capacidad de resistencia permitida, tanto en un sentido global como local. Por lo tanto, el peso de la pila designado para la cubierta expuesta o el revestimiento superior del tanque del fondo interior de un barco depende de la resistencia estructural en estos lugares. Esto es una vez más intrínseco al diseño estructural general del buque.

Estabilidad: Como vimos anteriormente, el peso de la pila también nos da una idea de la cantidad de contenedores en una pila. Ahora, para los portacontenedores, el número es directamente indicativo de la altura de la carga. En cualquier caso, una pila excesiva de contenedores, especialmente en la cubierta principal, es peligrosa.

Esto interfiere con la estabilidad del recipiente (GM) y de sí mismo y, al mismo tiempo, también plantea un alto riesgo de fallo del dispositivo de seguridad debido a los elevados momentos que se crean. Por tanto, el peso de la pila se decide no sólo en función de la resistencia estructural del buque sino también desde el punto de vista de la estabilidad. Por lo tanto, en el ejemplo anterior, cuando apilamos 10 contenedores en lugar de 6, la placa de la plataforma PUEDE no fallar, pero eso puede reducir significativamente la estabilidad.

El peso de apilamiento se menciona en los planos de estiba de carga y en los manuales de sujeción de todos los portacontenedores.

Peso de apilamiento o peso de apilamiento también tiene otra definición. Hasta ahora, hemos discutido el apilamiento de peso en el contexto del buque. ¡Sin embargo, cada contenedor también tiene un peso de apilamiento! Esto tiene en cuenta el hecho de que se pueden apilar varios niveles de contenedores sobre ese contenedor. El apilamiento de contenedores no sólo se realiza en los buques portacontenedores, sino también en otros lugares.

Si alguna vez ha visto una terminal o un puerto de contenedores, inevitablemente debe haber visto grandes envíos de contenedores apilados para ser transportados por vía marítima o hacia el interior desde allí. También en los grandes camiones con remolque y en los vagones de mercancías se suelen guardar varios niveles de contenedores para el transporte interior.

Así, al apilar el peso de un contenedor se obtiene el peso máximo que se puede estibar encima de él. Por ejemplo, cuando decimos que un peso de apilamiento de 150 toneladas es para un contenedor, básicamente significa que se pueden apilar 150 toneladas de peso de contenedor por encima de este. ¡El peso de apilamiento de un contenedor no tiene nada que ver con su propio peso!

Para cualquier contenedor, el peso de apilamiento designado se menciona en una placa de detalles CSC adjunta.

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Subhodeep es graduado en Arquitectura Naval e Ingeniería Oceánica. Interesado en las complejidades de las estructuras marinas y los aspectos del diseño basado en objetivos, se dedica a compartir y difundir conocimientos técnicos comunes dentro de este sector que, en este mismo momento, requiere un cambio para volver a florecer y recuperar su antigua gloria.