El clima al interior de los contenedores marítimo

El clima al interior de los contenedores marítimos

A la hora de decidir si un determinado contenedor es adecuado para transportar una determinada carga, es vital que las personas involucradas tengan un conocimiento suficiente sobre las condiciones climáticas previstas en el contenedor. Los tres factores principales que tienen un impacto decisivo sobre el microclima (también denominado criptoclima) en el contenedor son:

1. Condiciones climáticas externas.
2. El cargamento.
3. El tipo de contenedor.

Condiciones climáticas externas

Las condiciones climáticas externas tienen un impacto decisivo sobre las condiciones climáticas dentro de los contenedores. Las condiciones climáticas externas están determinadas, en particular, por la ruta de transporte, la estación y la hora del día y el tiempo actual (lluvia, luz solar, etc.). Debido a la diversidad de estos factores, no es sencillo predecir cómo cambiará el clima de los contenedores en tránsito. No es posible simplemente transferir la experiencia obtenida de una operación de transporte a otra, ya que las condiciones que prevalecen en el tránsito a menudo varían mucho, pero el conocimiento de cómo interactúan los factores es útil para evaluar los riesgos del transporte.

Los factores que influyen en el clima de los contenedores se analizan con mayor detalle a continuación:

1. Condiciones de temperatura en el contenedor: 

   Las temperaturas que se encuentran en los contenedores están determinadas principalmente por el intercambio de calor a través de las paredes del contenedor. Las propiedades buenas de transferencia de calor, especialmente a través de las paredes de acero, y la relación relativamente considerable entre la superficie del contenedor y el volumen del contenedor tienen un impacto favorable en este sentido.           

   Además de la radiación solar, las temperaturas del aire exterior, el viento y las precipitaciones también influyen en las temperaturas. Por causa de la amplia variación en los niveles de radiación solar a lo largo de un día, también se producen variaciones considerables de temperatura dentro del contenedor. Esto repercute particularmente en las capas de aire ubicadas directamente debajo del techo del contenedor, ya que ahí es donde los efectos de la radiación solar son más fuertes y, por lo tanto, donde se produce el mayor intercambio de calor. En caso de exposición a precipitaciones, como lluvia, el techo del contenedor también se enfría más rápidamente que, por ejemplo, las paredes laterales y, por lo tanto, la parte inferior del techo se enfría más fácilmente. El sobrecalentamiento del aire dentro del contenedor, es decir, un calentamiento por encima de la temperatura del aire exterior puede ser considerable, incluso en condiciones climáticas normales. Por el contrario, las variaciones de temperatura de la carga dentro del contenedor son menos marcadas.          
   
   Los siguientes cuadros ilustran las variaciones de temperatura en varios lugares del contenedor a lo largo de un día. Los cuadros muestran que, a una temperatura exterior de aproximadamente 25 °C, la temperatura del aire dentro de un contenedor pintado de marrón aumenta a aproximadamente 50 °C. Los efectos de la radiación solar no son tan extremos en un contenedor de acero pintado de blanco, pero incluso en este caso se registran temperaturas del aire de aproximadamente 38 °C. Los cuadros fueron proporcionados por la oficina meteorológica marítima de Hamburgo del servicio meteorológico alemán (DWD).

    

   Diagrama 2.Perfil de temperatura durante un día en un contenedor pintado de marrón.

   Diagrama 3.Perfil de temperatura durante un día en un contenedor pintado de blanco.

    

    

2. Condiciones de humedad en el contenedor:      
   Las condiciones de humedad en el contenedor están determinadas principalmente por factores internos, es decir, las condiciones predominantes están determinadas en gran medida por las características higroscópicas de la carga y su embalaje. Los materiales de embalaje auxiliares higroscópicos, como la madera escuadrada para sujetar la carga, y el contenido de agua del suelo también pueden desempeñar un papel importante. Por lo general, el aire exterior entrante no tiene un impacto negativo sobre la humedad. Dado que la temperatura predominante dentro del contenedor es generalmente más alta que la temperatura exterior, el aire entrante también reduciría la humedad relativa.     
   
   El agua de mar o la lluvia pueden penetrar contenedores dañados. Esto constituye un riesgo potencial considerable. Si el contenedor es llenado en clima húmedo (nieve, lluvia), humedad adicional podría ingresar al contenedor.    
   
   Dos índices típicos para caracterizar la humedad del aire son la humedad absoluta y la relativa.
   
   La humedad absoluta (f) es la cantidad de agua presente en un volumen específico de aire. La humedad absoluta está limitada hacia arriba por la humedad máxima (saturación) (fmax) del aire, un valor que varía con la temperatura del aire. Cuanto más caliente se encuentre el aire, más humedad puede contener. La humedad absoluta se expresa en g / cm³.      
   
   La humedad relativa (U) se calcula a partir de la relación entre la humedad absoluta y la humedad máxima (saturación). Sobre esta base, se puede concluir que, cuando existe una humedad absoluta constante, la humedad relativa disminuirá a medida que la temperatura del aire aumenta. La humedad relativa se expresa en %.  Se calcula de la siguiente manera:               
   
   U [%] = (f / fmax) * 100 
   
   Las interrelaciones entre la temperatura del aire, la humedad relativa y absoluta se establecen en una tabla climática. 
   
   3. Temperatura del punto de rocío:  
3. Dependiendo de la temperatura del aire y la humedad relativa, cualquier masa de aire tiene una cierta temperatura de punto de rocío (td). Esta temperatura del punto de rocío es el valor límite para la formación de condensación. Si el aire se enfría por debajo de su punto de rocío (por ejemplo, por las paredes del recipiente frío u otras superficies), se forma condensación. No se forma condensación por encima del punto de rocío. Como regla general, siempre existe el riesgo de condensación cuando superficies frías entran en contacto con masas de aire excesivamente calientes y húmedas. Los valores correspondientes se establecen en la tabla climática, recién mencionada.     
   
   La importancia del punto de rocío puede ilustrarse con un ejemplo cotidiano:  
   
   Cuando se saca una botella de bebida del refrigerador, a menudo se forma condensación en su superficie después de poco tiempo. La botella se enfría a aproximadamente 7 °C en la nevera; la humedad relativa de la habitación es de aproximadamente 70 % a una temperatura del aire de 20 °C. Sobre la base de estos dos últimos valores, la tabla climática indica una temperatura del punto de rocío del aire de 14 °C. Si la botella se expone a este aire ambiental, el aire que se enfría varía rápidamente en la superficie de la botella y cae por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire de 14 °C, lo que resulta en la formación de condensación en la botella.       

    

   Diagrama 4: Ejemplo de condensación

    

    

4. Diferencia de temperatura / punto de rocío:

La diferencia de temperatura / punto de rocío (t - td) establece la diferencia entre la temperatura real del aire de una masa de aire y su punto de rocío. Esta diferencia indica la severidad del riesgo de condensación; cuanto menor es la diferencia, mayor es el riesgo de condensación.

La carga

Las condiciones microclimáticas en el contenedor también están determinadas por la carga con la que se estiba el contenedor, siendo importantes tanto la masa de la carga como la superficie de la carga fácilmente accesible al aire del contenedor. Las cargas higroscópicas determinan en gran medida el equilibrio del vapor de agua en el contenedor debido a su comportamiento de absorción (higroscopicidad) al ajustar la humedad relativa del aire residual en el contenedor al contenido de humedad de equilibrio particular de la carga.

Las mayores fuentes de condensación en contenedores cerrados son siempre la carga, su embalaje, suelos de madera y cualquier material de embalaje auxiliar higroscópico. Por tanto, la condensación solo es posible si el agua entra en el recipiente a través de una de estas fuentes.

El aumento de la temperatura del aire en el contenedor extrae el vapor de agua de la carga higroscópica. A una humedad absoluta constante, un aumento de la temperatura del aire en el contenedor da como resultado una caída de la humedad relativa (ver tabla climática). Sin embargo, dado que la carga se esfuerza por establecer el contenido de humedad de equilibrio, libera vapor de agua en el aire del contenedor. Este vapor de agua puede condensarse, por ejemplo, en las paredes y techos de los contenedores fríos (debido al enfriamiento nocturno). La condensación es más severa en los techos de los contenedores, de modo que, a pesar de ser fuertemente calentada por el sol, la condensación no se seca durante el día (como ocurre a menudo en las paredes de los contenedores), lo que resulta en un aumento continuo en la cantidad de condensación. Como resultado, el agua gotea desde el techo hacia la carga.

Como ya se dijo, el contenido de agua de la carga juega un papel decisivo. Se pueden establecer las siguientes correlaciones:

• La diferencia de temperatura / punto de rocío depende del contenido de agua de la carga.
• Cuanto menor es el contenido de agua de la carga, mayor es la diferencia de temperatura / punto de rocío y menor es el riesgo de condensación.
• Cuanto mayor es el contenido de agua de la carga, menor es la diferencia de temperatura / punto de rocío y mayor es el riesgo de condensación.

Por tanto, es importante que las cargas se ingresen lo más secas posible para minimizar el riesgo de condensación.

El tipo de contenedor

Los cambios en el clima dentro de los contenedores están determinados no solo por las condiciones climáticas externas y la carga, sino también por el tipo de contenedor.

Las explicaciones anteriores se refieren en gran parte a los contenedores estándar cerrados. Otras condiciones prevalecen en contenedores abiertos, flatracks o en contenedores refrigerados.

Los contenedores estándar no deben considerarse absolutamente estancos al vapor de agua. El inevitable desgaste de los contenedores en servicio, especialmente en la zona de la puerta, provoca una y otra vez fugas. Cada fuga es una fuente de condensación.

Los contenedores con ventilación pasiva ("contenedores de café") se utilizan principalmente para transportar cargas desde los trópicos cálidos hasta las latitudes europeas. El reemplazo del aire caliente y muy húmedo en el contenedor enfría la carga y disipa la humedad que libera. Dado que la temperatura de la carga es superior a la temperatura del aire que rodea al contenedor, se mantiene la necesaria circulación de calor.

Los contenedores refrigerados (por ejemplo, contenedores de ojo de buey) que no se enfrían y, por lo tanto, funcionan como contenedores aislados se caracterizan por el bajo valor de transferencia de calor de sus paredes. Las variaciones de temperatura debidas a la exposición a la radiación solar y al enfriamiento nocturno son, en consecuencia, menores, de modo que pueden utilizarse para transportar algunas cargas más exigentes. Las cargas preenfriadas pueden sobrevivir a viajes cortos en estos contenedores, mientras que la fruta sensible a las heladas puede soportar períodos cortos de temperaturas bajo cero sin afectar la calidad, especialmente porque la fruta aún libera calor por procesos de respiración, lo que eleva la temperatura interna. Sin embargo, para viajes más largos, no debe sobrestimarse la eficacia de los contenedores isotérmicos. También debe tenerse en cuenta que la extensión limitada del intercambio de calor también retrasa cualquier ajuste de temperatura deseado de la carga. La carga estibada cuando hace frío llegará a los puertos tropicales a una temperatura más baja que en un contenedor estándar, posiblemente por debajo de la temperatura del punto de rocío, lo que resultará en condensación. Las cargas tropicales llegarán a Europa a altas temperaturas y, por lo tanto, liberarán grandes cantidades de vapor de agua en la atmósfera del contenedor, lo que posiblemente resulte en condensación en la parte inferior del techo del contenedor.

En contenedores abiertos, el microclima se adapta en gran medida a las condiciones climáticas externas; Por tanto, estos contenedores proporcionan menos protección a la carga, pero también evitan que se desarrolle un criptoclima inadecuado para el almacenamiento. Los lados abiertos o el techo pueden cerrarse con lonas, formando inmediatamente un criptoclima, similar al descrito para los contenedores estándar, pero con mayor ventilación debido a las aberturas siempre presentes con lonas enceradas (tauperlin).

Traducción libre de:
Transport Information Service
Cargo loss prevention information from German marine insurers