جذب بیهمتا انرژی و کاهش ضربه برای نیازهای روزآمد لنگرگیری
روش جذب ضربههای پرانرژی توسط فنرهای هوایی یوکوهاما از طریق فشردهسازی کنترلشده هوا
سیستم پهلوگیر یوکوهاما با به دام انداختن هوا در داخل غلافهای لاستیکی مقاوم کار میکند که این امر به تبدیل نیروی برخورد کشتیها به اسکلهها به گرما به جای خسارت کمک میکند. هنگامی که کشتی در حین لنگرگاه قرار گرفتن به این پهلوگیرها فشار وارد میکند، هوای داخلی متراکم شده و فشار به تدریج افزایش مییابد تا در نهایت مانند یک میراگر ضربه در تمام فرآیند عمل کند. آنچه این پهلوگیرها را در مقایسه با گزینههای معمولی لاستیکی جامد متمایز میکند، نحوه توزیع نیرو در سراسر سطح تماس است. این بدین معناست که قایقها و اسکلهها تحت تنشهای ناگهانی بسیار کمتری قرار میگیرند. برخی آزمایشها در ترمینالهای واقعی نشان میدهند که این طراحی سطح حداکثر تنش را حدود ۳۵ تا ۴۰ درصد کاهش میدهد، هرچند نتایج بسته به شرایط متفاوت خواهد بود.
تأیید عملی: ۳۸ درصد کاهش نیروی واکنشی نسبت به پهلوگیرهای قوسی در ترمینال روتردام یورومکس
در ترمینال روتردام اورومکس، پارویههای یوکوهاما در حین لنگر انداختن کشتیهای ۲۴ هزار تئو، نیروی واکنش حداکثری را ۳۸٪ پایینتر از پارویههای قوسی مسلح به فولاد ثبت کردند. این کاهش، سایش سازهای زیرساخت اسکله را به حداقل میرساند، عمر مفید آن را افزایش میدهد و خطرات خوردگی گالوانیک مرتبط با سیستمهای متشکل از فلز را حذف میکند.
چرا افزایش اندازه و سرعت کشتیها، ظرفیت انرژی پارویههای یوکوهاما (E = ½mv²) را بحرانی میکند
بررسی فرمول انرژی جنبشی E برابر با نصف mv به توان دو، به درک این موضوع کمک میکند که چرا کشتیهای بزرگ امروزی چنین مشکلی محسوب میشوند. به عنوان مثال، یک کشتی باری عظیم حامل ۲۴ هزار TEU که تنها با سرعت ۰٫۲ متر بر ثانیه در حال حرکت است، بیش از ۱۵۰۰ کیلوژول انرژی ضربه دارد که در واقع سه برابر انرژی کشتیهای قدیمیتر پاناماکس در گذشته بوده است. اندازه کشتیها نیز به طور مداوم در حال افزایش است، حدود ۱۲ درصد در سال از سال ۲۰۲۰، بنابراین پروفیلهای معمولی تنها تا حدی تحمل میکنند و پس از فشرده شدن بیش از ۶۰ درصد دچار خرابی میشوند. در اینجا است که پروفیلهای یوکوهاما وارد عمل میشوند. این مدلهای جدید حتی زمانی که بیش از ۷۰ درصد فشرده شدهاند، همچنان انرژی را جذب میکنند و به همین دلیل تقریباً ضروری محسوب میشوند اگر بنادر بخواهند این کشتیهای عظیم را بدون صرف هزینههای زیاد یا ایجاد آسیب مدیریت کنند.
دوام مهندسیشده: مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، شوری، ازن و تنش حرارتی
ترکیب مخصوص EPDM/NR با پایدارکنندههای UV و شیمیای سختشوندگی مقاوم در برابر شوری
پنجههای یوکوهاما ترکیبی ویژه از کائوچو EPDM و کائوچو طبیعی را دارند و علاوه بر این، مواد پایدارکننده UV و افزودنیهای مقاوم در برابر آب شور نیز در آنها به کار رفته است. این ترکیب چه عملی انجام میدهد؟ خب، در اصل باعث میشود مولکولها در معرض نور خورشید تجزیه نشوند، از خوردگی ناشی از آب دریا جلوگیری کند و مانع ترک خوردن ماده در اثر قرار گرفتن در معرض اوزون شود. علاوه بر این، این پنجهها حتی در دمایی بین منفی ۳۰ درجه سانتیگراد تا مثبت ۷۰ درجه سانتیگراد نیز انعطافپذیری خود را حفظ میکنند. آزمایشهای آزمایشگاهی که فرآیند پیری را به صورت شتابداده انجام دادهاند، نتایج قابل توجهی نشان دادهاند — حدود ۵۸ درصد بهبود در محافظت در برابر پرتوهای فرابنفش و تقریباً ۴۰ درصد مقاومت بیشتر در برابر آسیب ناشی از آب شور نسبت به محصولات متداول نئوپرن. بنابراین برای هر کسی که در شرایط سخت دریایی فعالیت میکند، این به معنای عملکرد طولانیتر بدون قربانی کردن کیفیت است.
طول عمر اثباتشده در عمل: ۱۲ سال عمر مفید بدون نیاز به تعویض هسته در بندر جبلالعلی
بندر جبلالعلی بیش از ۱۲ سال است که از پاروکشهای یوکوهاما استفاده میکند و در این مدت نیازی به تعویض هستهها نداشته است، با وجود انجام بیش از ۱۸٬۰۰۰ عملیات لنگرگاهی کشتی. مهندسان گزارش دادهاند که نرخ تخریب در مقایسه با نصبهای قبلی ۷۳٪ کاهش یافته است که نشان میدهد ترکیبات پیشرفته لاستیکی نیاز به نگهداری را بهطور قابل توجهی کاهش داده و عملکرد قابل اعتمادی را در شرایط سخت ساحلی فراهم میکنند.
هزینه کل مالکیت پایین: نگهداری حداقلی و عدم خطر خوردگی
ساختار تمام لاستیکی از خوردگی گالوانیکی، خستگی بولتها و دورههای بازرسی فلزات جلوگیری میکند
با عدم وجود قطعات فلزی داخلی، پاروکشهای یوکوهاما از خوردگی گالوانیکی و شکست بولتها ناشی از بارهای چرخهای جلوگیری میکنند. طراحی یکپارچه تمام لاستیکی در برابر پاشش نمک و آلودگی زیستی دریایی مقاوم است و نیاز به بازرسیهای دورهای، نظارت بر زنگزدگی یا بررسی گشتاور را حذف میکند و سالانه بیش از ۴۰ ساعت کار انسانی را صرفهجویی میکند.
تحلیل هزینه چرخه عمر: ۶۲٪ کاهش در هزینه نگهداری ده ساله نسبت به گزینههای مسلحشده با فولاد
بر اساس مطالعه اخیر زیرساخت بندری در سال 2024، پاروکشهای یوکوهاما به دلیل عدم نیاز به بازپوشش، کارهای حفاظت کاتدی و مشکلات زنگزدگی در طول زمان، برجسته میشوند. این موضوع به معنای کاهش قابل توجه هزینههای نگهداری در طول ده سال است که حدود 14,800 دلار آمریکا در هر متر طولی صرفهجویی میشود. در مقابل، گزینههای تقویتشده فولادی داستانی متفاوت دارند. این نوع پاروکشها نیازمند بازرسی با آزمونهای فراصوتی دو بار در سال و تعویض آندهای قربانی هستند که معمولاً سالانه حدود 4,200 دلار هزینه دارد. علاوه بر این، بیشتر آنها در اطراف سال هفتم نیاز به تعمیرات اساسی سازهای دارند. هرچند هزینه اولیه سرمایهگذاری تقریباً بین این دو گزینه مشابه است، اما تصویر بلندمدت نشان میدهد که سیستمهای یوکوهاما در نظر گرفتن تمام هزینهها در طول عمرشان، در مجموع حدود 62 درصد کمتر هزینه دارند.
کاربردهای چندمنظوره پاروکشهای یوکوهاما در انواع زیرساختهای بندری
انطباقپذیری ماژولار: تنظیم سریهای YK، YM و YP برای ترمینالهای کانتینری، جتیهای LNG و رمپهای Ro-Ro
هنگام بررسی گزینههای خود، اغلب اپراتورهای بندر به مجموعه راهحلهای ماژولار یوکوهاما از جمله سریهای YK، YM و YP روی میآورند که هر کدام برای نیازهای لنگرگاهی متفاوتی طراحی شدهاند. سری YK با طراحی استوانهای خود در ترمینالهای شلوغ کانتینری برجسته میشود، جایی که جذب ضربه از اهمیت بالایی برخوردار است. برای عملیات گاز طبیعی مایع، مدل YM مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا نیروی واکنشی کمتری ایجاد میکند که به معنای کاهش جرقه و افزایش حاشیه ایمنی در حین انتقالات است. سری YP نیز وجود دارد که پایینتر از سطح زمین قرار میگیرد و تفاوت چشمگیری در حفظ ارتفاع مناسب فاصله روی ramphای Ro-Ro ایجاد میکند. بنادری که به این سیستمهای انعطافپذیر تغییر میدهند، معمولاً طبق گزارشهای اخیر صنعت، حدود ۱۵ درصد در هزینههای بازسازی صرفهجویی میکنند، در مقایسه با سیستمهای قدیمی تکنوعی.
ادغام سفارشی: نصب مجدد فندرهای یوکوهاما روی سطوح قدیمی اسکله بدون نیاز به تقویت سازهای
فندرهای یوکوهاما بهخوبی برای اسکلههای قدیمی مناسب هستند، زیرا نیازی به جوشکاری یا بولتکشی ندارند و این بدین معناست که فشار اضافی روی سازههایی که قبلاً ضعیف شدهاند، وارد نمیشود. طراحی پر از هوا اجازه میدهد تا آنها مستقیماً به سطوح بتنی ترکخورده متصل شوند و نیازی به ارتقاءهای پرهزینه نیست. بر اساس گزارش مهندسی دریایی سال گذشته، این روش معمولاً حدود ۲۲۰ هزار دلار در هر پروژه صرفهجویی ایجاد میکند. اکثر افرادی که این نوع بازسازی را امتحان کردهاند، گزارش دادهاند که در حدود ۷۸ مورد از هر ۱۰۰ مورد نیازی به تغییر در سازه موجود نبوده است، با این حال عملکردی مشابه نصبهای کاملاً جدید داشتهاند.
سوالات متداول
فندرهای یوکوهاما از چه چیزی ساخته شدهاند؟
فندرهای یوکوهاما از ترکیبی از غلافهای لاستیکی مقاوم پر از هوا ساخته شدهاند. این فندرها شامل ترکیبات تخصصی مانند EPDM و لاستیک طبیعی، همراه با مواد پایدارکننده UV و افزودنیهای مقاوم در برابر آب شور هستند.
فندرهای یوکوهاما چگونه نیروهای ضربهای را توزیع میکنند؟
پرههای یوکوهاما نیروهای ضربهای را از طریق فشردهسازی کنترلشده هوا در محفظههای لاستیکی توزیع میکنند، که انرژی را بهصورت یکنواخت در سطح تماس پراکنده میکند و نقاط تنش ناگهانی را کاهش میدهد.
چه چیزی پرههای یوکوهاما را برای کشتیهای بزرگ مناسب میکند؟
پرههای یوکوهاما به دلیل ظرفیت فشردگی بالاتر میتوانند انرژیهای ضربهای زیادی را جذب کنند و بنابراین برای کشتیهای بزرگ با ابعاد و سرعت رو به افزایش ایدهآل هستند.
چگونه نیاز به نگهداری را به حداقل میرسانند؟
از آنجا که پرههای یوکوهاما بهطور کامل از لاستیک ساخته شدهاند و فاقد قطعات فلزی داخلی هستند، مشکلاتی مانند خوردگی گالوانیک و خستگی پیچها را حذف میکنند و نیاز به نگهداری دورهای را کاهش میدهند.
آیا میتوان پرههای یوکوهاما را روی اسکلههای موجود نصب کرد؟
بله، پرههای یوکوهاما را میتوان بهراحتی روی اسکلههای موجود بدون نیاز به تغییرات ساختاری نصب کرد، به دلیل طراحی پر از هوا و انعطافپذیر آنها.