Die ISO 17357:2014 legt die Anforderungen für Herstellung und Betrieb der pneumatischen Gummipuffer fest, die weltweit in Häfen verwendet werden. Laut den Spezifikationen müssen Hersteller diese Puffer mit mehreren Lagen synthetischer Reifengewebe verstärken, die zwischen Gummiblättern eingeschlossen sind. Diese Konstruktion erhält die strukturelle Integrität auch bei wiederholter Kompression über längere Zeit. Grundsätzlich umfasst dieser Standard zwei Arten von Puffern: Typ I, der mit Schutznetzen ausgestattet ist, und Typ II, an dem statt dessen Trageschlingen angebracht sind. Jeder Typ erfordert je nach Verwendungszweck unterschiedliche Verstärkungen der Halsringkonstruktion. Bei den Druckeinstellungen gibt es keinen Spielraum für Schätzungen – der anfängliche Innendruck muss exakt 50 kPa oder 80 kPa betragen. Leistungstests verlangen eine Rückprallfähigkeit von mindestens 97 % und es dürfen keinerlei Luftlecks nach standardmäßigen Kompressionszyklen festgestellt werden. Bevor ein Produkt auf den Markt kommt, müssen alle diese Anforderungen zuvor strenge Prüfungen in zertifizierten Laboren bestehen.
Der ISO 17357:2014-Standard legt messbare Zielvorgaben für drei zentrale Bereiche fest, die miteinander zusammenwirken: wie viel Energie absorbiert wird, welche Art von Kraft rückwirkend ausgeübt wird und wie lange die Produkte im Laufe der Zeit halten. Wenn Schiffe in Häfen anlegen, muss die mitgebrachte Energie sicher abgebaut werden, damit weder das Schiff noch der Hafen beschädigt werden. Hier kommt die Energieabsorption ins Spiel. Der Aspekt der Rückreaktionskraft stellt sicher, dass nichts zerbricht, wenn die Schiffe tatsächlich mit den Puffern in Kontakt kommen. Bei der Dauerhaftigkeitsprüfung durchlaufen diese Produkte Tausende von Kompressionstests unter Belastung. Laut Felderhebungen von Schiffbauingenieuren weisen die meisten gemäß diesem Standard hergestellten Puffer auch nach zehn Jahren Einsatz noch immer eine Leistung von etwa 90 % im Vergleich zu neuen Produkten auf. Interessant ist, wie die mathematische Grundlage dieses Standards die physikalische Form der Puffer mit deren tatsächlicher Leistung auf dem Papier verbindet, was Planern hilft, fundiertere Entscheidungen bezüglich der Hafeninfrastruktur zu treffen und Risiken im Zusammenhang mit Andockmanövern besser zu managen.
Um die Compliance-Standards zu erfüllen, müssen Produkte gründlich durch unabhängige Experten auf drei Hauptprüfungen hin überprüft werden. Bei der Prüfung auf hydrostatischen Druck werden Fender einer Druckbelastung von 1,5-fachem Überdruck gegenüber ihrem normalen Betriebsniveau für eine halbe Stunde ausgesetzt. Dies dient dazu, zu überprüfen, ob die Nähte halten und ob die Fender ordnungsgemäß aufgeblasen bleiben. Danach folgt die zyklische Kompressionsprüfung, bei der untersucht wird, wie gut die Materialien Energie behalten, nachdem sie wiederholt um 50 % komprimiert wurden. Dies simuliert im Grunde die Auswirkungen einer langjährigen regelmäßigen Nutzung. Die Ozonbeständigkeitsprüfung sieht vor, dass Materialproben vier volle Tage lang in einer Umgebung mit einer Ozonkonzentration von 50 Teilen pro hundert Millionen bei einer Temperatur von etwa 40 Grad Celsius gelagert werden. Dieser Prozess macht eventuelle Oberflächenrissbildungen sichtbar, die sich im Laufe der Zeit entwickeln könnten und die Witterungsbeständigkeit des Materials beeinträchtigen. Diese Prüfungen simulieren auch reale raue Bedingungen, wie beispielsweise, wenn Ausrüstung in Salzwasser getaucht wird oder Temperaturschwankungen von minus 25 Grad bis plus 70 Grad Celsius ausgesetzt ist.
Wenn Unternehmen auf Selbstzertifizierung setzen, bestehen echte Sicherheitsbedenken. Branchenprüfungen haben ergeben, dass etwa ein Drittel (32 %) der Puffer angibt, den ISO-17357-Normen zu entsprechen, bei unabhängigen Überprüfungen jedoch wichtige Druckfestigkeitstests nicht besteht. Tatsächliche Konformität bedeutet, dass eine Zertifizierung über ordnungsgemäße Stellen wie DNV, das American Bureau of Shipping (ABS) oder Lloyd's Register (LR) erfolgt. Diese Organisationen bestätigen nicht einfach nur formularmäßig; sie prüfen tatsächlich, woher die Materialien stammen, untersuchen die Herstellungsverfahren der Produkte und verifizieren die Testergebnisse anhand von Prototypen. Schiffsbetreiber sollten daher die ursprünglichen Prüfberichte mit Daten und offiziellen Laborsiegeln verlangen, die direkt darauf angebracht sind. Dieser zusätzliche Schritt trägt dazu bei, Katastrophen aufgrund minderwertiger Materialien oder Produktionsunterschiede in der Zukunft zu verhindern. Schließlich möchte niemand, dass sein Schiff beschädigt wird, weil an der Dokumentation gespart wurde, anstatt ordnungsgemäße Prüfungen durchzuführen.
Der CCS-(China Classification Society-)Zulassungsprozess bietet eine umfassende unabhängige Überwachung der Entwicklung pneumatischer Gummipuffer von Anfang bis Ende. Bei der Prüfung der anfänglichen Konstruktionen überprüfen Ingenieure anhand detaillierter hydrostatischer Analysen, wie gut die strukturellen Berechnungen den starken Welleneinwirkungen standhalten. Danach folgt ein ebenfalls sehr wichtiger Schritt: unangekündigte Besuche in Fabriken, bei denen die Materialrückverfolgbarkeit überprüft und sämtliche Qualitätskontrollunterlagen gemäß Normen wie dem Abschnitt über Produktrealisierung in ISO 9001 geprüft werden. Während der eigentlichen Fertigung sind CCS-Vertreter vor Ort anwesend, beobachten die Durchführung der Druckprüfungen, stellen sicher, dass die richtige Mischung aus Elastomeren in jede Charge eingearbeitet wird, und prüfen die detaillierten Aufzeichnungen zur Vulkanisation jeder einzelnen Produktionsserie, bevor sie schließlich ihre offizielle Genehmigung erteilen.
ISO 17357:2014 legt die grundlegenden Leistungsstandards fest, doch die China Classification Society (CCS) ist darüber hinausgegangen und hat spezifische Verbesserungen für Schiffe gefordert. Zu den CCS-Anforderungen gehören eine verbesserte Reißfestigkeit unter Eisbedingungen sowie die Verwendung von Kettennetzen als Verstärkung in diesen mehrzelligen Konstruktionen. Diese Änderungen wurden vorgenommen, nachdem Ingenieure bei Taifunen Probleme beobachtet hatten, bei denen herkömmliche Fendersysteme an den Nähten aufgerissen sind, wenn sie etwa 30 % über ihre normalen Belastungsgrenzen hinaus beansprucht wurden. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass die CCS Nachweise dafür verlangt, dass der Korrosionsschutz an allen inneren Stahlteilen dieser Strukturen ordnungsgemäß funktioniert. Dieser Aspekt der Langzeitbeständigkeit war im ursprünglichen ISO-17357-Standard, soweit ich ihn in Werften in Asien gesehen habe, überhaupt nicht abgedeckt.
Der ISO 9001:2015-Standard bildet im Wesentlichen die Grundlage dafür, pneumatische Gummipuffer einheitlich über verschiedene Produktionsdurchläufe hinweg herzustellen. Beginnen wir mit Klausel 8.5.2. Dieser Abschnitt verlangt eine vollständige Rückverfolgbarkeit – vom Ursprung des Naturkautschuks über die einzelnen Chargen des Gewebevlieses bis hin zur endgültigen Produktionslinie. Sollte etwas schiefgehen, ermöglicht dieses System eine exakte Ermittlung der Stelle, an der der Fehler aufgetreten ist. Dann folgt Klausel 8.6, die Anforderungen an mehrere Inspektionsstufen während der Fertigung festlegt. Wir prüfen die Dicke vor der Vulkanisation, testen den Druck nach der Aushärtung und überprüfen zudem die Beständigkeit dieser Produkte gegenüber Ozon gemäß den Vorgaben der ISO 17357. Hersteller, die diese zertifizierten Prozesse befolgen, verzeichnen in der Regel eine um etwa 32 Prozent geringere Fehlerquote bei kritischen Bereichen wie der ordnungsgemäßen Nahtverbindung und der gleichmäßigen Aufprallabsorption über die gesamte Lebensdauer hinweg.
Eine robuste Dokumentation ist für die Einhaltung von Vorschriften unverzichtbar. Hersteller müssen folgende Unterlagen führen und auf Anfrage bereitstellen:
Externe Prüfer vergleichen diese Unterlagen während der jährlichen Überwachung mit physischen Bauteilen. Diese Dokumentationskette ist besonders bei Hafenkontrollen unerlässlich – insbesondere zur Validierung der Langzeit-Energieabsorption nach mehr als 5.000 Kompressionszyklen. Produktionsstätten ohne Echtzeit-Datenaufzeichnung laufen aufgrund nicht nachvollziehbarer Prozesslücken ein erhöhtes Risiko einer Zertifizierungssuspension.
Für pneumatische Gummipuffer, die wirklich gut funktionieren, müssen die Materialien strengen Standards entsprechen. Der Gummi muss mindestens 60 % natürlichen Gehalt aufweisen, um eine gute Elastizität beizubehalten. Dadurch bestehen sie auch die anspruchsvollen Prüfungen nach ISO 17357:2014 hinsichtlich Kompressions- und Rückstellverhalten, selbst wenn die Temperaturen von minus 40 Grad Celsius bis auf plus 70 Grad Celsius schwanken. Was das Verstärkungsgewebe betrifft, ist eine Mindestzugfestigkeit von 200 Newton pro Millimeter nach ISO 37 erforderlich. Dadurch wird verhindert, dass der Puffer bei starken Schiffsanlegemanövern dauerhaft verformt wird. Die Prüfung der Innenschläuche unter hydrostatischem Druck mit dem 1,5-fachen des normalen Betriebsdrucks bestätigt die strukturelle Integrität. Und Häfen mit rauen Bedingungen? Kein Problem dank Ozonbeständigkeit gemäß ISO 1431, wodurch diese Puffer etwa 20 Jahre zuverlässigen Einsatz gewährleisten. Schließlich liegen die Härtegrade konstant bei etwa 60 ± 5 IRHD nach ISO 48. Diese sorgfältige Kontrolle stellt sicher, dass jede Charge ähnliche Rückstellwerte aufweist, sodass Schiffe von Hafen zu Hafen gleichmäßig geschützt sind.
Hervorragende Fertigung verbindet Materialspezifikation und Leistung im Feld. Die Vulkanisation wird präzise bei 150 °C ±3 °C mittels automatischer Überwachung gesteuert, um ungenügende Aushärtung auszuschließen. Jede Produktionsphase beinhaltet:
Dieser integrierte Ansatz reduziert die Fehlerquote auf unter 0,2 % und hält die Maßhaltigkeit innerhalb von ±1,5 % der ISO 17357-Norm ein. Kontinuierliche Zugfestigkeitsprüfungen von ausgehärteten Gummiprobekörpern (gemäß ISO 37) bestätigen eine Dehnung, die durchgängig über 450 % liegt, was direkt mit einer um 30 % längeren Nutzungsdauer im Vergleich zu nicht zertifizierten Alternativen korreliert.
Was ist die ISO 17357-Norm?
Die ISO 17357-Norm legt Anforderungen für die Herstellung und den Betrieb pneumatischer Gummipuffer fest, die weltweit in Häfen häufig verwendet werden.
Welche Arten von Puffern sind in der ISO 17357 geregelt?
Die ISO 17357 umfasst zwei Arten von Puffern: Typ I mit Schutznets und Typ II mit angebrachten Schlingen.
Wodurch wird die Zuverlässigkeit pneumatischer Gummipuffer sichergestellt?
Die Zuverlässigkeit wird durch die Einhaltung von ISO-Normen, strenge Prüfungen und die Verifizierung durch unabhängige Organisationen wie DNV, ABS oder LR gewährleistet.
Welche Rolle spielt die China Classification Society (CCS) bei der Sicherstellung der maritimen Sicherheit?
Die CCS übernimmt die unabhängige Überwachung und stellt die Sicherheit durch Entwurfsprüfungen, Werksaudits und Produktionsinspektionen sicher.
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