Table Of Contents
o
t
c
Hormigón y Acero
e
Vol. 57, nº 247, págs. 11-40 y
enero-marzo, 2008 o
ISSN: 0439-5689 r
P
y
s
e
Obra Cajón Adriatic LNG Terminal Algeciras n
o
i
c
a
z
Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project i
l
a
e
R
John Knight(1), Antonio Arcas Pedregosa(2)
Félix Ambrosio Racˇicˇ(3)
Recibido / Received:29/05/2007
Aceptado / Accepted: 18/01/2008
RESUMEN
En la Bahía de Algeciras, se han terminado de ejecutar recientemente los trabajos de la obra civil de una gran estructura de
gravedad (GBS) de más de 280.000 toneladas de peso que, una vez dotada con las instalaciones de regasificación, de alojamien-
to del personal de operaciones y de mantenimiento, de accesos, etc., habrá de ser remolcada y fondeada varios km. mar adentro
frente a las costas de Venecia.
Se trata en conjunto de un prototipo con un alto grado de innovación tecnológica y de ejecución, para la construcción en di-
que seco de unas instalaciones de almacenamiento y de regasificación con capacidad para 250.000 m3 de gas natural licuado
(LNG), y con una potencia de procesamiento y suministro de más de 1,1 millones de m3/hora.
Surge así una interesante opción que hace posible la instalación mar adentro (“off-shore”) de este complejo industrial, y del
arranque de la distribución del gas natural mediante una red de gasoductos con muy poco impacto sobre el territorio costero.
Palabras clave:Estructura Base Gravitacional (GBS), dique seco, almacenamiento, Gas Natural Licuado (LNG), sistema de
calidad.
SUMMARY
Final civil work have been recently completed, at Algeciras Bay, for a large Gravity Based Structure (GBS), weighing in ex-
cess of 280,000 tons which, once equipped with regasification facilities, accommodation quaters for operation and maintenance
personnel, accesses, etc, shall be towed and ballasted at a location several kilometres off the coast of Venice.
The entire assembly consists of a prototype, incorporating a high degree of technological innovation and advanced construc-
tion methods, to build, in a dry dock, storage and regasification facilities, with a capacity of 250,000 m3of liquefied natural gas
(LNG), and a processing and supplying capacity in excess of 1.1 millions of m3/hour.
This gives rise to an interesting proposition that allows us to install, off-shore, this industrial complex and start the distribu-
tion of natural gas, through a network of gas pipelines, with very little onshore impact.
Key word:Gravity Based Structure (GBS), dry dock, storage facilities, Liquefied Natural Gas (LNG), quality system.
(1) CMIOSH HSE - Acciona Infraestructuras, S.A.
(2) ICCP – Jefe del Servicio de Calidad y Medioamiente del Proyecto. Acciona Infraestructuras, S.A.
(3) ICCP – Gerente del Proyecto. Acciona Infraestructuras, S.A.
Persona de contacto / Corresponding author: [email protected]
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J. Knight, A. Arcas y F. Ambrosio Obra Cajón Adriatic LNG terminal Algeciras
Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project
1. OVERVIEW abling the construction, in a dry dock, 1. INTRODUCCIÓN GENERAL
R
and its subsequent flotation, of an struc-
e
a The Qatari oil and gas company Ras ture of the size of the GBS. La petrolera y gasista qatarí Ras
l Laffan Liquefied Natural Gas Company, Laffan Liquefied Natural Gas Company
i
z
participated by ExxonMobil, the Italian participada por ExxonMobily, la italiana
a
c company Edison S.p.A. and Qatar´s Edison S.p.A.y el gobierno de Qatar,
i
o Government, proposed at the beginning 2. PROJECT.GENERAL planteó a principios del 2000 construir
n
of 2000, the building of a large termi- APPROACH una gran terminal para recibir y almace-
e
s nal, to receive and store liquefied natu- nar gas natural licuado para distribuirlo
y ral gas, which once regasified, would be The GBS could be likened to an ar- regasificado a la región del norte de
P distributed to Italy’s northern region. tificial island, and/or to a dual-hull Italia. Dicha terminal, por diferentes
r This terminal, due to different condi- ship, as it will also sail during some condicionantes, entre los que pesaron los
o
y tioning factors, particularly of an envi- phases of the project, or to a prism- medioambientales, habría de ser instala-
e ronmental nature, would have to be in- shaped platform, constructed of spe- da mar adentro en el Adriático norte en
c
t stalled offshore, in the northern Adriatic cially fabricated concrete, designed for las proximidades de la costa veneciana.
o
Sea, near the Venetian coast. greatly-improve durability, in a hostile
s
marine environment and solidly rein- Por aquel entonces se encargó a la
Around that time, the Norwegian forced and postensioned, to meet two noruega Aker Kvaerner Contracting
company Aker Kvaerner Contracting basic requirements during its final A.S. tanto el diseño de la parte del
A.S. was asked to perform both the de- phase, positioning and anchoring off- “GBS” (ello en UTE con la filial norue-
sign for the “GBS” portion of said ter- shore: ga de la Skanska a.S.) como de las ins-
minal (under a “joint venture” agree- talaciones industriales y el de todas las
ment with the Norwegian branch of the 1. To serve as a liquefied natural infraestructuras de apoyo anexas.
company Skanska A.S.) and for the in- gas storage and distribution tank, by
dustrial facilities, as well as for all the means of two tanks located inside the Aker Kvaerner adjudicaría más tarde
supporting ancillary infrastructures. concrete structure and the above-men- y luego de un apretado proceso de selec-
tioned secondary containment or steam ción a Acciona Infraestructuras S.A. la
Subsequently, Aker Kvaerner award- barrier, and constructed of 9% nickel ejecución de la obra civil de la estructura
ed Acciona Infraestructuras S.A., after a alloy carbon steel, and a total capacity base de hormigón (GBS –Gravity Based
tightly-contested bid, the construction of of 250,000 m3. Periodic re-filling of said Structure), la de la parte incorporada in-
the civil work for the concrete based tanks shall be accomplished with gas situ de la de instalaciones y de todas las
structure (GBS –Gravity Based Struc- tankers, with a capacity of up to de infraestructuras auxiliares y de apoyo
ture), the construction of the portion of 145,000 m3, specially designed and al Proyecto, a ser construido en el Re-
the facilities, incorporated in-situ, and constructed for this Project. cinto Portuario CRINAVIS en la locali-
the erection of all the Project ancillary dad de Campamento-San Roque, Cádiz.
and support infrastructures, to be con- 2. To provide structural support for Asimismo, el contrato adjudicado inclu-
structed in the CRINAVIS Harbour the mechanical equipment required for ía la construcción de las contenciones se-
Precinct, located at Campamento-San the regasification process of the lique- cundarias del gas natural licuado y las
Roque, Cádiz. Likewise, the contract fied natural gas, with a regasification del aislamiento interior de los recintos
awarded included the construction of the capacity of 1.1 million m3/hour. que albergarán a los tanques contenedo-
liquefied natural gas secondary contain- res del mismo. Los criterios básicos para
ment and the internal isolation of the ar- The GBS itself is 180 metres long, la selección de la localización menciona-
eas, housing the containment tanks 88 metres wide and 47 metres high, to da han sido la situación geográfica estra-
themselves. The basic criteria applied for the top of the GBS concrete structure, tégica en la entrada del Mediterráneo, las
the selection of the above-mentioned lo- and 80 metres high to the Top Sides buenas condiciones de accesibilidad y
cation were: its strategic geographic lo- structures, or industrial modules, ex- climáticas y el más que suficiente calado
cation, at the entrance of the Me- cluding the flare boom or tower. It has existente en la Bahía de Algeciras, lo que
diterranean Sea, its good accessibility been designed to withstand large struc- posibilita la construcción en dique seco y
and weather conditions and the ample tural loads, including erection stresses, posterior flotación de una estructura de
draught present in the Algeciras Bay, en- as well as the loads transmitted by the las dimensiones del GBS.
Tabla 1.Resumen de los pesos generales de la estructura
Table 1.Structure overall weight summary 2. PROYECTO.
GBS PLANTEAMIENTO GENERAL
241.544 Toneladas (Tons)
GBS
El GBS se puede asociar a la idea de
Tanques
21.070 Toneladas (Tons) una isla artificial y/o de un buque de do-
Tanks
ble casco, dado que también navegará
Top Sides (Módulos Industriales)
18.315 Toneladas (Tons) en alguna fase del Proyecto, o a una pla-
Top Sides (Industrial Modules)
taforma de forma prismática, fabricada
Peso total a flotar sin lastre
280.929 Toneladas (Tons) con hormigón al que se han conferido
Total weight to be floated excluding ballast
características especiales, en particular
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Obra Cajón Adriatic LNG terminal Algeciras J. Knight, A. Arcas y F. Ambrosio
Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project
Tabla 2.Desglose de los datos y unidades de Obra Civil más relevantes del GBS different items of equipment and accom- s
o
Table 2.Breakdown of major Civil Work data and units in the GBS modation modules and, primarily, the t
c
Encofrado thrust needed to float its own weight, in e
m2 215.000 excess of 280,000 tons (see table 1). y
Formwork
o
During service, the following loads
Acero Pasivo BS 500 SD r
t 27.000 have been taken into account: adverse P
Passive Rebars BS 500 SD
weather and environmental phenomena, y
Acero criogénico
2.000 mainly, wind, surge and seismic loads, s
Cryogenic steel e
on account of being located in a sensi-
n
Hormigón m3 90.000 tive area of the northern Adriatic Sea, in o
Concrete addition to the loads transmitted by the ci
Acero Activo (PTHorizontal) sea operations carried in its vicinity a
t 2.050 z
Active Rebars (PTHorizontal) (possible ship collisions) and trans- i
l
Acero Activo (PTVertical) portation stresses, while being towed a
t 2.050 e
Active Rebars (PTVertical) from the Bay of Algeciras to the Venetian R
shores.
Anclajes de Postesado Uds.
3.900
Postensioning Anchors Units
All these loads, plus the required
ballast, turn this prototype structure in-
to the heaviest structure ever floated,
de mejora de su durabilidad en medio adversos, esencialmente cargas de vien-
from a dry dock, according to the data
agresivo marino, fuertemente armado y to, oleaje y sísmicas, por encontrarse en
handled by project engineering (see ta-
postesado, y que cumple dos funciones una zona sensible del Adriático norte,
bles 1 and 2 summarising the main units
básicas en su fase final, posicionado y además de las derivadas de las operacio-
and weights of the GBS).
lastrado frente a la costa: nes marítimas a su alrededor (posible
impacto de buques), y de las del trans-
A large number of items have been
1. Servir de depósito de almacena- porte remolcado desde las Bahía de
embedded into the GBS concrete struc-
miento y distribución del gas natural li- Algeciras hasta las costas venecianas.
ture, namely: plates, pipes and all sorts
cuado mediante dos tanques interiores a
of ducts, that are an integral part of a
la estructura de hormigón y a la men- Ello junto con los lastres necesarios,
complex mechanical, electrical and in-
cionada contención secundaria o barre- convierten a esta estructura prototipo
dustrial complex, running inside the
ra de vapor, fabricados en acero al car- según los datos que maneja la ingeniería
compartments that make up the struc-
bono con 9% de níquel, y con una del proyecto, en la más pesada flotada
ture.
capacidad total de 250.000 m3. El rea- hasta la fecha desde un dique seco (ver
bastecimiento periódico de dichos tan- Tablas 1 y 2 de resumen de unidades y These systems shall serve very dif-
ques se hará mediante buques gaseros pesos principales del GBS). ferent purposes, ranging from electro-
de hasta 145.000 m3 de capacidad, en- mechanical systems, to aid with floata-
cargados ex-profeso como parte de este En el hormigón del GBS se encuen- tion and navigability operations, those
Proyecto. tran embebidos un gran número de ele- belonging to the interconnection sys-
mentos, placas, tuberías, conducciones tem, between tanks and Terminal, those
2. Proporcionar soporte estructural de todo tipo, que forman parte de un belonging to the regasification industri-
de las instalaciones industriales necesa- complejo entramado mecánico, eléctri- al complex and even the supply of basic
rias para el proceso de regasificación co e instrumental que discurre por el in- services, such as drinking water for the
del gas natural licuado, con una poten- terior de los compartimentos de los que staff who will operate the platform in
cia de regasificación de 1,1 millones de consta la estructura. the future.
m3/hora.
Estos sistemas servirán para muy di- By way of overall data that give us
El GBS en sí mide 180 metros de versos usos, que van desde sistemas an idea of the magnitude of the project
largo, 88 metros de ancho y 47 metros electromecánicos de ayuda a la flota- and of the complexity of the erection
de alto hasta la coronación de la estruc- ción y navegabilidad,, los propios del control operations, while meeting the
tura de hormigón, y 80 m. de altura has- sistema de interconexión entre tanques strictest of tolerances, during the em-
ta las estructuras de los Top Sides, o y Terminal, los propios del complejo in- beds placing processes into the con-
módulos industriales, sin incluir la an- dustrial de regasificación, y hasta el crete, we can say that provision has
torcha o torre de venteo. Está diseñado abastecimiento de servicios básicos co- been made for over 60,000 special
para soportar importantes cargas estruc- mo el agua potable para el personal que steel plates for anchoring to the struc-
turales que incluyen las propias de en un futuro operará la plataforma. ture, some of them weighing in excess
construcción, las de apoyo de los diver- of 1,00 t, for over 1 Km. of titanium
sos módulos industriales y de aloja- Como cifras generales que dan idea pipes, for 28 Km. of carbon steel pipes
miento, y fundamentalmente la necesi- de la magnitud del proyecto, y de la and for 1.3 Km. of polyethylene pipes,
dad de flotación de un peso propio complejidad del control en el montaje in addition to bushings and drain and
superior a las 280.000 toneladas (ver cumpliendo con las muy estrictas tole- ballasting systems. Table 3 shows
Tabla 1). En servicio se consideran fe- rancias durante los procesos de desliza- overall data for the main mechanical
nómenos climatológicos y ambientales do de los embebidos en el hormigón, systems:
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Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project
Tabla 3.Resumen de las Instalaciones Mecánicas del GBS podemos relatar que se han colocado
R
Table 3.GBS mechanical systems summary más de 60.000 placas de acero especial
e
a Acero Estructural para fijaciones a la estructura con pesos
li Structural steel t 3.500 de hasta 1,00 t algunas de ellas, más de
z
a 1 Km de tuberías de titanio, 28 Km de
Tuberías
c Kg 115.000 tuberías de acero al carbono y 1,3 Km
i Pipes
o de tubería de polietileno, además de pa-
n Instalaciones Eléctricas
e m 10.000 samuros y sistemas de drenaje y lastra-
Electrical systems
s do. La Tabla 3 refleja las cifras genera-
y Instrumental y Comunicaciones les de todos los sistemas principales
m 2.000
P Instruments and Communications mecánicos,
r Protección contra la corrosión
o m2 14.000
y Corrosion protection
e
c Tuberías de calefacción y soportes kg 320.000 Criterios de diseño basados en datos
to Heating pipes and it´s supports y parámetos de “MetOcean” para
s Barrera de vapor y soportación cargas de viento y oleaje:
t 3.240
Vapour barrier and it´s supports
La Terminal de GNL de Venecia se
encontrará bajo la influencia climática
Design criteria based upon well as upon conventional and ad-
del Adriático del Norte, conocida por la
“MetOcean” data and parameters for vanced tests performed in laboratories,
rápida mutación de las condiciones cli-
storm surge and wind loads: on samples taken in said surveys, as
máticas. Los vientos más destacables
well as from an interpretation of the re-
son el “Bora” y el “Siroco”.
Venice’s LNG Terminal shall be af- sults.
fected by the weather conditions found
La principal característica del
in the northern Adriatic, well known by
“Bora” es que en ocasiones “fluye” por
its quick climate changes: The “Bora”
Seismic design criteria: entre las montañas aumentando de ve-
and “Sirocco” winds are the prevailing
locidad de forma drástica, formando
winds.
The overall region, where the LNG borrascas y alcanzando velocidades de
terminal will be located, has a moderate 55 a 70 nudos en un par de horas, fenó-
Bora’s main characteristic is that,
earthquake frequency rate. The design meno que normalmente suele durar en-
sometimes, it “blows” between moun-
is based upon a probabilistic seismic tre medio día y 2 días. El “Siroco”
tains, thereby increasing its speed in a
hazard assessment (PSHA) performed emerge del sur como aire continental
dramatic fashion, brewing storms and
on site. An earthquake catalogue has tropical que eleva la humedad del
reaching speeds of up to 55 to 70 knots,
been developed, on the basis of the Mediterráneo y genera vientos que du-
in a couple of hours. These phenomena
Italian catalogues already available, ran de 1 a 3 días.
usually lasts from 12 hours to 2 days.
complemented with international cata-
The “Sirocco” wind rises in the south,
logues and historic records of earth- Los criterios extremos de “Met-
as a continental tropical wind, increas-
quakes in the area. To define the seis- Ocean” para el diseño de la Terminal de
ing the Mediterranean Sea humidity lev-
motectonic provinces, use has been GNL se basan en la existencia de retro-
els and whipping up winds lasting from
made of a study on the local tecnotic análisis de calibrado de viento y de ole-
1 to 3 days.
and geological characteristics. The seis- aje del Adriático Norte, que incluye 20
“MetOcean” extreme criteria for mic parameters of the seismotectonic años continuos de toma de datos y 34
the LNG Terminal design are based up- provinces have been determined on the tormentas que abarcan un periodo de 36
on the availability of wind and surge basis of a statistic assessment of the años. Se han desarrollado criterios ex-
gauging feedback analysis in the north- earthquake catalogue. Similarly, assess- tremos MetOcean “onmidireccionales y
ern Adriatic, which includes 20 years of ments have been performed on the direccionales” para periodos de 1, 5, 10,
continuous data collection and 34 ground movement attenuation methods, 20 y 100 años. Los retro-análisis se han
storms, covering a period of 36 years. using correlations governing the seis- calibrado tomando medidas en lugares
Extreme MetOcean “omnidirectional mictectonic environment. Subsequently, cercanos al emplazamiento en el que se
and directional” criteria have been de- a PSHA integration has been used to pretende situar la terminal de GNL.
veloped for 1, 5, 10, 20 and 100 year determine a uniform spectrum of haz-
periods. The feedback analysis has been ards applicable to the conditions of a
gauged by taking readings in locations consistent ground. Criterios geotécnicos de diseño:
near the site where the LNG Terminal is
expected to be located. This philosophy has been applied to Se basan en las investigaciones del
the LNG project, by adopting a two suelo realizadas en el emplazamiento
third design approach, in accordance del GBS, así como en ensayos conven-
Geotechnical design criteria: with National Fire Protection Standard cionales y avanzados en laboratorio rea-
59A – Standard for the Production, lizados sobre las muestras recuperadas
They are based upon the ground Storage, and Handling of Liquefied en dicha investigación, además de en
surveys performed at the GBS site, as Natural Gas) and consisting of: una interpretación de los resultados.
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Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project
Criterios sísmicos de diseño losa intermedia de 70 cm de canto y re- – Operating basis earthquake s
o
matada en cubierta por otra losa de 60 (OBE), with a return/response pe- t
c
La región general en la que se en- cm. La altura total en coronación es de riod of 475 years e
cuentra la terminal de GNL presenta cuarenta y siete metros. Esta retícula se y
una frecuencia moderada de seísmos. El ejecuta por secuencias que abarcan los – Safety Shutdown Earthquake o
r
diseño se basa en un estudio de evalua- 90 metros de anchura del GBS, y una (SSE), with a return/response pe- P
ción de las probabilidades sísmicas longitud variable según la secuencia, riod of 5,000 years y
(PSHA, según sus siglas en inglés) rea- que va desde 12 m en las más cortas a s
e
lizado en el emplazamiento. Se ha des- 38 m en las más largas en la fase de mu-
n
arrollado un catálogo de terremotos te- ros de sótano y entre 12,35 m y 53 m en 3. STRUCTURAL COMPONENTS o
niendo en cuenta los italianos ya los muros superiores o del tanque. INCLUDED IN THE GBS ci
existentes, complementados con catálo- Todos los muros se deslizan simultánea a
z
gos mundiales y registros históricos de y coordinadamente, corrigiendo las des- The GBS is structured into large i
l
los seísmos de la zona. Para definir las viaciones motivadas por diversos facto- cells, enclosed by walls of variable a
e
provincias sismotectónicas se ha emple- res, como rozamientos, cargas fijas y thickness, ranging from 60 to 45 cm., R
ado un estudio de las características tec- temporales repartidas en cada celda que which, in turn, are divided into two lev-
tónicas y geológicas locales. Los pará- se detectan mediante un sofisticado y els, by means of a mezzanine slab, 70
metros sísmicos de las provincias amplio sistema de referencias topográ- cm deep and crowned at the top by an-
sismotectónicas se han determinado ficas y varios láser colocados estratégi- other 60 cm slab. The total height at the
mediante el análisis estadístico del catá- camente. top is forty-seven metres. This network
logo de terremotos. Así mismo, se ha re- is performed in sequences, covering the
alizado un examen de los métodos de La parte inferior o de muros de sóta- 90 metres wide GBS, and a variable
atenuación del movimiento del terreno no (“Cellar Walls”), parte de la cota 0 length according to the sequence, rang-
mediante correlaciones aplicables al en- hasta la 12,90 m. Está dividida en com- ing from 12 m. the shortest ones and 38
torno sismotectónico. Posteriormente, partimentos para diversos usos, como m. the longest ones, in the cellar walls
la integración PSHA se ha empleado son el lastrado para controlar la flota- and between 12.35 m. and 53 m. on the
para determinar un espectro uniforme ción, recintos para depósitos e instala- upper walls or tank walls. All walls
de peligros aplicables a las condiciones ciones mecánicas y de lastre final, más slide in a simultaneous and co-ordinat-
de un terreno consistente. pesado, una vez se fondee la estructura ed fashion and correct the deviations
en el Adriático en su posición final. El caused by several factors, such as fric-
Esta filosofía es la que se ha aplica- tanto por ciento en la dosificación en el tion, static and permanent loads distrib-
do en el Proyecto de GNL adoptando hormigón de humo de sílice como adi- uted over each cell.... which are detect-
una aproximación de diseño de dos ter- ción para mejora de las características ed thanks to a sophisticated and
cios, en consonancia con la Norma 59A de impermeabilidad/durabilidad en esta comprehensive system of topographic
de Protección anti-incendios, normativa zona es algo inferior al quedar perma- references and several strategically lo-
sobre la producción, almacenamiento y nentemente sumergida. Este porcentaje cated laser equipment.
uso del Gas Natural Licuado (National se aumenta a partir de la cota 22.00 (zo-
Fire Protection Standard 59A – na de salpicadura y carrera de mareas) The lower section or “cellar walls”,
Standard for the Production, Storage, ya en los muros superiores. starts at elevation 0 and goes up to ele-
and Handling of Liquefied Natural Gas) vation 12.90 m. It is divided into com-
y que consta de: La parte superior o “Upper Walls”, partments, serving several purposes,
va de la cota 12,90 m. hasta la 47,00 se- such as floatation control ballasting,
– Terremoto de/en situación de gún pendientes en losa de coronación, containers for tanks and equipment and
Operación Normal (Operating ba- y es la destinada a albergar los tanques heavier final ballasting, once the struc-
sis earthquake, OBE) con un pe- de “Gas Natural Licuado”, dejando un ture has been sunk in the Adriatic Sea in
riodo de retorno/respuesta de 475 hueco en dos vanos de aproximada- its final position. The percentage of sili-
años mente 57 metros de ancho por 158,5 m. ca fume in the concrete mix, added to
de largo. Los tanques están bordeados enhance the imperviousness/durability
– Terremoto Base de Diseño (Sa- por unas celdas perimetrales, y un mu- characteristics in this area is slightly
fety Shutdown Earthquake, SSE) ro central que los separa. Se generan de smaller than, on account of being per-
con un periodo de retorno/ res- esta forma dos grandes huecos para ca- manently under water. This percentage
puesta de 5.000 años da tanque de más de 150.000 m3 cada increases from elevation 22.00 (splash-
uno, y pequeños compartimentos o cel- ing and tide racing area) already on the
das en todo el perímetro, en las que se upper walls area.
acomodan las instalaciones de apoyo a
3. ELEMENTOS los tanques, sirviendo otras zonas co- The top section or “upper walls”,
ESTRUCTURALES QUE mo celdas de lastre para la flotación y runs from elevation 12.90 m. up to ele-
CONTITUYEN EL GBS navegación. vation 47.00 m., depending on the top
slab slopes, and has been designed to
El GBS se estructura mediante gran- El cierre de los dos grandes vanos house the “Liquefied Natural Gas”
des celdas cerradas por muros de espe- entre los flancos de los tanques y el mu- tanks, leaving a two-span void, measur-
sor variable entre 60 y 45 cm, divididas ro central que separa ambos, se ha sal- ing, approximately, 57 metres wide and
a su vez en dos niveles a través de una vado mediante la instalación de 40 vi- 158.5 m. long. The tanks are surround-
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Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project
ed by perimeter cells and by a central ness of 3mm. From the yard, the girders gas principales postesadas en 2 etapas,
R
wall, which separates them. Two big were taken, one at a time, by means of con un peso medio de 220 t. cada una.
e
a openings are thus generated for each tele-controlled trolleys, to the inside of
li tank, each with a capacity in excess of the tanks, where the lifting crane was Dichas vigas son los nervios princi-
z
a 150,000 m3, and small compartments or waiting. Said crane has been designed pales que transmiten las cargas que im-
c cells along the entire perimeter, where to very tight tolerances, since its weight, pone la losa superior donde se ubicarán
i
o the tank supporting facilities are plus that of the girders, has to be car- todos los módulos necesarios para la
n
housed, with other areas acting as bal- ried by the tank slab. regasificación del gas natural licuado y
e
s last cells for floatation and navigation que cuentan con un peso aproximado
y purposes. The process ended with the complex de 18.000 t. La luz que han de salvar
P girder lifting operation, which was las vigas es de treinta y cinco metros.
r The closing of the two big voids, be- strongly influenced by the wind blowing Las vigas se han prefabricado en un
o
tween the tank sides and the central
y in the area and by strict safety standards. parque creado ex-profeso en Obra en el
e wall that separates them, has been Prior to each operation, all temporary que se instalaba, de forma previa a su
c bridged by means of 40 main girders,
t support structures documentation, quali- elevación, el sistema de aislamiento o
o postensioned in two stages, each with
ty records and tests had to be reviewed barrera de vapor que en las vigas se
s
an average weight of 220 t.
and accepted. The girders were allowed materializa en un forro de chapa de
Said girders contain the main ribs to rest temporarily on steel brackets, 3mm total y continuo. Desde el parque
that transmit the loads, imposed by the welded to plates embedded into the se trasladaban una a una al interior de
top slab, where all the required modules walls. Once supported, they were rein- los tanques sobre carretones teledirigi-
for the regasification of the Liquefied forced and concrete was poured in the dos, donde esperaba la grúa de izado,
Natural Gas will be housed and weigh- knots of the joints between the structure dimensionada con unos márgenes muy
ing, approximately, 18,000 t. each. The of the walls and the slab. Each girder estrictos dado que su peso más el de la
span bridged by the girders measures head was joined by means of connec- viga ha de ser soportado por la losa del
thirty-five metres. Said girders have tions, in the form of couplers or connec- tanque.
been fabricated in a yard set up on site tors, so that, finally, the postensioning
specially for that purpose. Prior to the system provided continuity, with each El proceso culminaba con la com-
lifting of the girders, provision was pair of girders constituting a single ele- pleja maniobra de izado de las vigas
made in the yard for the insulation sys- ment, tied to the rest of the structure. muy condicionada por el viento reinan-
te en la zona, y por las estrictas medi-
tem or vapour barrier, which in the case
The spans between main girders das de seguridad. De forma previa a ca-
of the girders takes the form of a contin-
were bridged by means of a mesh of da maniobra se ha requerido la revisión
uous plate coating, with a total thick-
GBS System
1: 1 x Gravity Based Structure (GBS)w/ sand ballast
1 Estructura de gravedad lastrada
LNG Tank System
2: 2 x LNG Storage Tank w/ insulation
Tanques GNL, inc. aislamiento térmico
Topside Facilities
3: 4 x Open Rack Vaporizers (ORV)/ 4 Racks de Vaporizadores
4: 2 x Submerged Combustion Vaporizers (SCV)/ 2 Vaporizadores sumergidos
5: 2 x Boil-Off-Gas (BOG) compressors
6: 1 x Recondenser/ 1 Condensador
7: 5 x HP send-out pumps/ 5 bombas de evacuación en Alta
8: 1 x Flare tower / 1 Torre de Venteo
9: 1 x Living Quarters (LQ)
10: 1 x Electric and Instrument Building (EIB)/ 1 Módulo de Electricidad e Instrumentación
11: 3 x Power generators/ 3 Generadores
12: 1 x Utility Module
13: 1x Helideck
Marine Systems
14: 4 x Breasting dolphins/ 4 Defensas laterales de atraque
15: 4 x Mooring dolphins/ 4 “Duques de Alba” de amarre
16: 1 x Loading platform w/ 3 x unloading arms & 1 x vapor return arm/ Plataforma de carga
Pipeline System
17:1 x Pipeline w/onshore metering station/ Gasoducto marino, con gasómetro en tierra
Figura 1. Esquema general de la Terminal y sus módulos e instalaciones de regasificación.
Figure 1. Terminal general arrangement drawing, showing its modules and regasification facilities.
16 Hormigón y Acero • Volumen 57, no247 • enero-marzo, 2008 • Madrid (España) • ISSN:9439-5689
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Obra Cajón Adriatic LNG terminal Algeciras J. Knight, A. Arcas y F. Ambrosio
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y aceptación de toda la documentación s
o
y registros de calidad y ensayos de las t
c
estructuras de soporte temporal. Las e
vigas descansabann temporalmente so- y
o
bre unas ménsulas de acero que se suel-
r
dan a placas embebidas en los muros. P
Una vez apoyadas se armaban, y hor- y
migonaban los nudos de las uniones s
e
con la estructura de los muros y losa.
n
Cada cabeza de viga se conectaba me- o
diante empalmes con “couplers” o ci
a
aclopadores para que finalmente el sis-
z
tema de postensado les dieseé continui- i
l
a
dad conformando cada pareja de vigas
e
un elemento único atado al resto de la R
estructura.
Los vanos entre las vigas principales
Figura 2. Sección horizontal de la estructura hasta lacota +13.00 desde nivel de dique seco.
se salvaron mediante una retícula de
Celdas doble casco con muros exteriores de 0,6m. de espesor. Muros medianeros de 0,45m.
perfiles prefabricados en los talleres si- Figure 2. Horizontal cross section up to elevation +13.00, from dry dock level. Dual-hull cells
tuados a tal efecto en Obra conforman- with 0.6 m. thick outside walls.
0.45 m thick party walls.
do mesas a las que se soldaban previa-
mente a su izado las chapas del ais-
lamiento de los tanques y todos los em-
bebidos para la conexión tanque-módu-
los. Una vez en posición se soldaban
asimismo las juntas de expansión entre
vigas. A continuación se ensayaron el
100% de las soldaduras y se llevó a ca-
bo una prueba de estanqueidad, previa
la colocación de la armadura y la segun-
da fase de embebidos y el hormigonado
final de la losa.
4. MATERIALES
CONSTITUYENTES
DE LA ESTRUCTURA.
CARACTERÍSTICAS
ESTRUCTURALES,DISEÑO
Y PARTICULARIDADES
Figura 3. Sección horizontal de la estructura hasta la cota +46.50 desde nivel de dique seco.
Doble casco alrededor de los tanques de LNG. Muros exteriores de hormigón armado y
4.1.Hormigones postesado de 0,6m de espesor.
Figure 3. Horizontal cross section of the structure up to elevation +46.50, from dry dock level.
Dual-hull around LNG tanks. 0.6 m thick, outside walls, constructed of reinforced and
Se trata sin duda del producto estre- postensioned concrete.
lla de los empleados en el GBS, y casi
todo gira en torno al mismo. Para el di-
seño de una estructura tecnológica tan
El hormigón empleado ha sido obje- profiles, prefabricated in the workshops
compleja no ha habido que crear un
to de prolongados estudios en los que se set up on site for the purpose, forming
nuevo y complejo material de base en
ha tenido en cuenta una gran multitud tables, to which the tank insulation
un laboratorio del siglo XXI.
de parámetros y características defini- plates, and all the embeds for the tank-
Veremos eso sí, cómo un material das por el Cliente con el objeto de cons- module connections, were welded, be-
bien conocido que ya utilizaban los ro- truir un buque, a la vez depósito criogé- fore being lifted. Once in position, the
manos hace más de 2.000 años, median- nico y terminal gasera ubicado en su expansion joints between girders were
te un minucioso programa de desarrollo fase final en una zona sísmica sensible, also welded. This was followed by an
de la mezcla a emplear, con una adecua- y en la que habrán de trabajar y habitar examination of all the welds and per-
da selección de materiales y un extenso personas en condiciones de total seguri- formance of tightness tests, after in-
programa de ensayos previos, puede dad, y con unos requisitos de durabili- stalling reinforcement and the second
convertirse en la solución a tan comple- dad para la estructura muy exigentes embedding phase and the final concret-
jos y diversos planteamientos. que incluyen la ausencia total de corro- ing of the slab.
Hormigón y Acero • Volumen 57, no247 • enero-marzo, 2008 • Madrid (España) • ISSN:9439-5689 17
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sión en la armadura principal de la es-
R
tructura durante los 25 primeros años de
e
a vida útil.
l
i
z
a El método constructivo empleado,
c mediante encofrados deslizantes que ha
i
o sido récord de superficie deslizada si-
n
multáneamente en Europa, planteaba
e
s también muchos condicionantes para la
y mezcla. Por citar algunos, su trabajabili-
P dad, capacidad de bombeo a gran altura
r o a grandes distancias, temperatura má-
o
y xima de puesta en obra y de fraguado y
e un control estricto de los tiempos del
c
t mismo que no comprometiesen los ren-
o Figura 4. Planta de la estructura con situación general de embebidos, pasatubos y bocas de
dimientos y permitiesen variaciones en
s acceso en la losa superior.
Figure 4. Plan view of the structure showing a general arrangement of the embedded items, la velocidad de deslizado. Todo ello era
bushings and access manholes in the top slab. crítico, por ejemplo, para poder acomo-
dar la velocidad de vertido y acenso al
ritmo de colocación de embebidos o so-
lapes en zonas especialmente reforza-
das, para reaccionar ante las cambiantes
condiciones climatológicas en la zona.
De la complejidad de dar cumpli-
miento a todos estos requisitos propios
de un proyecto “off-shore” diseñado por
una ingeniería noruega, para un cliente
italiano y norteamericano, construido
en España, da idea el extracto de norma-
tiva de referencia y obligado cumpli-
miento que se recoge en las especifica-
ciones del mismo y que se detalla a
continuación:
4.2. Referencias normativas y
especificaciones de proyecto
para el hormigón.
Figura 5. Sección vertical transversal mostrando compartimentos centrales para alojar
2 tanques de LNG de 125.000m3 de capacidad c.v. y muros de doble casco.
Figure 5. Vertical cross section, showing middle compartments, with two LNG tanks inside, A continuación listamos las normas y
with a c.v. capacity of 25,000m3 and dual-hull walls. especificaciones a las que se ha exigido
Figura 6. Sección vertical longitudinal
Figure 6. Longitudinal vertical cross section.
18 Hormigón y Acero • Volumen 57, no247 • enero-marzo, 2008 • Madrid (España) • ISSN:9439-5689
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4. STRUCTURE CONSTITUENT s
o
MATERIALS.STRUCTURAL t
c
CHARACTERISTICS AND
e
PARTICULARITIES y
o
r
4.1. Concrete P
y
This is, undoubtedly, the crown jew- s
e
el of the materials used in the GBS, and
n
almost every thing hinges around it. To o
design such a technologically complex ci
structure as this, it has not been neces- a
z
sary to develop a new and complex base i
l
material, in a XXI century laboratory. a
e
R
We shall, indeed, see, how a well-
known material, already used by the
Romans more than 2000 years ago, can
provide, after a thorough developing
programme of the mix to be employed, a
proper selection of the materials and a
Figura 7. Idealización de la Terminal en destino. comprehensive programme of initial
Figure 7. Terminal idealisation at destination. tests, a solution for such complex and
diverse structures.
estricto cumplimiento en la producción • CEN prEN 10080 “Acero para el The concrete used on the project has
de hormigones. Hemos de destacar que armado del hormigón. Acero soldable been subjected to prolong tests, in
entre ellas se encuentran normas europe- para armaduras de hormigón armado. which consideration has been given to a
as y sus anexos de diferentes nacionali- Parte 1 – 6” great deal of parameters and character-
dades, italianas, noruegas, españolas y istics, defined by Client, in order to
• CEN prEN 1992-1-1 “Eurocódigo
también americanas. Ello ha supuesto un build a vessel, serving both as a cryo-
2: proyecto de estructuras de hormigón.
esfuerzo de estudio, unificación de crite- genic tank and gas terminal, ultimately
Parte 1-1: reglas generales y reglas para
rios, síntesis y en numerosos casos inter- located in an earthquake-prone area,
edificación. (Incluye el Erratum AC:
pretación, no exento de dificultades y and where people will work and live un-
1992). (Versión oficial ENV 1992-1-
desencuentros que felizmente y, con la der strict safety conditions. In addition,
1:1991).”
ayuda de todas las partes, se han resuelto the structure shall meet very stringent
satisfactoriamente. • CEN EN 1008 ” Agua de amasado durability requirements, such as the to-
para hormigón. Especificaciones para la tal absence of corrosion in the main re-
• UNI ENV 13670-1 Ejecución de
toma de muestras, los ensayos y la eva- inforcement, during the first 25 years of
estructuras de hormigón.
luación de aptitud al uso del agua, inclu- effective life.
• EN 206-1 Hormigón. Parte 1: yendo las aguas recuperadas de proce-
The construction method used (slip-
Especificaciones, prestaciones, produc- sos en la industria del hormigón, como
form), which set an European record for
ción y conformidad. Incluye el anexo agua de amasado para hormigón.”
the area of formwork simultaneously
nacional italiano
• CEN EN 12390-3 “Ensayos de slipped, also meant that many mix con-
• prEN 1992-1-1 Eurocódigo 2: hormigón endurecido. Parte 3: Deter- ditioning factors had to be overcome. To
Proyecto de estructuras de hormigón. minación de la resistencia a compresión name just a few: its workability, its
Parte 1-1. Reglas generales y reglas pa- de probetas.” pumping capability over long distances
ra edificación. and up to high elevations, maximum site
• CEN EN 12620 “Áridos para hor-
placing and curing temperature and a
migón.”
• CEN EN 288 “Especificación y strict control of curing times, so as not
aprobación de los procedimientos de • ISO 6934 “Acero para el postesa- to compromise performance and allow
soldadura de materiales metálicos” do del hormigón” for slipping speed variations. All these
items were crucial in order for us to ac-
• CEN EN-ISO 15620, “Soldeo. • NS 3473 “Estructuras de hormi-
commodate, for instance, the pouring
Soldeo por fricción de materiales metá- gón – Leyes de diseño”
and lifting speed, to the rate of installa-
licos. (ISO 15620:2000).”
• NS 3576-3 “Acero para el refuer- tion of embeds or overlaps, in specially
• CEN EN 287-1 “Cualificación de zo del hormigón – Dimensiones y pro- reinforced areas, in order to be able to
soldadores. Soldeo por fusión. Parte 1: piedades – Parte 3: barras corrugadas react to the changing weather condi-
Aceros.” B500C” tions in the area.
• CEN EN 719 “Coordinación del • “Instrucción Española de Hormi- Of the degree of complexity that
soldeo. Tareas y responsabilidades” gón Estructural” (EHE) (descarga comes from having to meet all these re-
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quirements, inherent to an off-shore • CEN EN 719 “Welding co-ordina- http://www.mfom.es/cph/norma_ehe.ht
R
project, designed for a Norwegian engi- tion. Tasks and responsibilities” (“Coor- ml)
e
a neering company, for an Italian and dinación del soldeo. Tareas y responsa-
li American client and built in Spain, bilidades”) • UNI EN 932-3 “Ensayos para de-
z terminar las propiedades generales de
a gives some idea the benchmark stan-
c dard extract that has to be complied • CEN prEN 10080 “Reinforcing los áridos. Parte 3: Procedimiento y ter-
io with and included in the project specifi- steel for concrete. Weldable steel for minología para la descripción petrográ-
n concrete reinforcement. Part 1 – 6” fica simplificada.”
cations and detailed below:
e
(“Acero para el armado del hormigón.
s
Acero soldable para armaduras de hor- • UNI 8981-8 “Durabilidad de las
y
migón armado. Parte 1 – 6”). obras y de los elementos prefabricados
P
4.2. Benchmark references and del hormigón – Instrucciones para pre-
r
o project specifications for • CEN prEN 1992-1-1 “Eurocode venir la reacción álcali-sílice”
y
e concrete 2: Design of concrete structures. Part 1-
• UNI 8520-22 “Áridos para prepa-
c 1: general rules and building rules. (it
t Below, please find a list of the stan- rados del hormigón. Determinaciones
o includes Erratum AC:1992). (Official
s dards and specifications that had to be, de la reactividad potencial del árido en
version ENV 1992-1-1:1991)” Euro-
compulsorily and strictly, complied with presencia de alcalis”
código 2: proyecto de estructuras de
in concrete fabrication. Please note,
hormigón. Parte 1-1: reglas generales y
• Directrices para la Aprobación
that the list below includes European
reglas para edificación. (Incluye el
Técnica Europea de los equipos de pos-
standards and their attachments of dif-
Erratum AC:1992). (Versión oficial
tesado de estructuras - ETAG 013 (des-
ferent nationalities: Italian, Norwegian,
ENV 1992-1-1:1991).”
carga http://www.eota.be)
Spanish and also American. This has
represented a considerable effort to re- • CEN EN 1008 ” Water for the mi-
• CEN WS-09 “Requerimientos para
view, unify criteria, synthesise and, in xing of concrete. Specifications on the
la instalación de los equipos para el pos-
numerous cases, interpret texts, not al- taking of samples, tests and assessment
tesado de estructuras y cualificación de la
ways free from difficulties and inconsis- on the water usage capability, including
empresa especialista y su personal”
tencies which, fortunately and with the the water recovered from processes in
co-operation of the parties involved, the concrete industry, as water for the • ACI 305R-99 ”Hormigonado en
have been satisfactorily resolved. mixing of concrete.” (“Agua de amasa- tiempo caluroso”
do para hormigón. Especificaciones pa-
• UNI ENV 13670-1 Execution of ra la toma de muestras, los ensayos y la • ASTM C330 “Especificación es-
concrete structures (“Ejecución de es- evaluación de aptitud al uso del agua, tándar para áridos ligeros para hormi-
tructuras de hormigón”). incluyendo las aguas recuperadas de gón estructural”
procesos en la industria del hormigón,
• EN 206-1 Concrete. Part 1: • BS 4449:1997 Barras de acero al
como agua de amasado para hormi-
Specifications, performance, produc- carbono para el refuerzo del hormigón
gón.”)
tion and compliance. (“Especifica-
• BS 7777-3:1993 Tanques cilíndri-
ciones, prestaciones, producción y con- • CEN EN 12390-3 ” Tests on har-
cos verticales de fondo plano para alma-
formidad”). It includes the Italian dened concrete. Part 3: Determination
cenamiento a baja temperatura
Attachment. of test specimen compression strength”.
(“Ensayos de hormigón endurecido. • DM 96: Decreto Ministerial del
• prEN 1992-1-1 Eurocode 2:
Parte 3: Determinación de la resisten- Ministerio de Trabajo de 9 de Enero de
Design of concrete structures. Part 1.1.
cia a compresión de probetas.”) 1996.
General Rules and building rules.
(“Proyecto de estructuras de hormigón.
• CEN EN 12620 “Aggregates for Partiendo de este amplio marco nor-
Parte 1-1. Reglas generales y reglas pa-
concrete” (“Áridos para hormigón.”). mativo de referencia, ha habido que lle-
ra edificación”).
var a cabo un programa de más de tres
• ISO 6934 “Steel for concrete pos-
años de duración que se inició con el
• CEN EN 288 “Specification and
tensioning” (“Acero para el postesado
propio diseño teórico de la mezcla, y en
approval of welding procedures for me-
del hormigón”).
el cual han intervenido prestigiosas
tallic materials” (“Especificación y
Ingenierías como IBERINSA junto a la
aprobación de los procedimientos de • NS 3473 “Concrete structures –
misma Aker Kvaerner / Skanska. En la
soldadura de materiales metálicos”). Design rules” (“Estructuras de hormi-
realización de los ensayos han colabora-
gón – Leyes de diseño”).
• CEN EN-ISO 15620, “Welding. do además la Universidad Politécnica
Welding by friction of metallic mate- • NS 3576-3 “Reinforcing steel for de Madrid a través de la Escuela de
rials. (“Soldeo. Soldeo por fricción de concrete – Dimensions and properties – Ingenieros de Caminos, Canales y
materiales metálicos”). (ISO 15620: Part 3: corrugated bars B500C” Puertos, SINTEF, reconocido laborato-
2000).” (“Acero para el refuerzo del hormigón – rio noruego ligado a la Universidad de
Dimensiones y propiedades – Parte 3: Trondheim, y el instituto español IN-
• CEN EN 287-1 “Welder qualifica-
barras corrugadas B500C”). TEMAC.
tion. Fusion welding. Part 1. Steel.”
(“Cualificación de soldadores. Soldeo • “Spanish Specification for Struc- La primera fase del diseño de mezcla
por fusión. Parte 1: Aceros.”) tural Concrete” (EHE) (download supuso el ensayo de distintas combina-
20 Hormigón y Acero • Volumen 57, no247 • enero-marzo, 2008 • Madrid (España) • ISSN:9439-5689
Documento descargado de www.e-ache.com el 12/01/2023
Description:Obra Cajón Adriatic LNG Terminal Algeciras. Algeciras Adriatic LNG terminal Caisson project. John Knight(1), Antonio Arcas Pedregosa(2).
