La norma ISO 17357 stabilisce linee guida internazionali per i parabordi in gomma pneumatici, suddividendoli in due categorie principali in base ai livelli di pressione. La parte 1 riguarda i sistemi ad alta pressione, mentre la parte 2 tratta quelli a bassa pressione. Per quanto riguarda i parabordi ad alta pressione regolati dall'ISO 17357-1:2014, questi sono progettati specificamente per resistere alle forze d'impatto elevate generate durante l'attracco di navi di grandi dimensioni, come petroliere o portacontainer, nei porti. Richiedono strati interni particolarmente resistenti e materiali in gomma speciali capaci di allungarsi almeno del 400%. D'altra parte, i parabordi a bassa pressione conformi all'ISO 17357-2:2014 risultano più adatti in aree portuali tranquille dove le forze in gioco sono minori. Questi richiedono un'attenzione particolare alla flessibilità della gomma entro determinati intervalli di durezza compresi tra 50 e 60 IRHD e devono mantenere l'aria all'interno per periodi molto più lunghi rispetto ai modelli ad alta pressione. Tutti i modelli, indipendentemente dalla classe di pressione, devono rispettare tolleranze dimensionali piuttosto strette: una variazione massima del 2% sia nelle misure di lunghezza che di larghezza, in modo da garantire la compatibilità con le infrastrutture portuali esistenti e con le attrezzature di attracco.
Gli parabordi pneumatici in gomma conformi incorporano quattro protezioni materiali chiave:
I produttori devono effettuare test di compressione a 10 kN per 3.000 cicli, simulando un decennio di operazioni portuali, con una deformazione permanente ammissibile limitata al 3%. Ciò garantisce un recupero di forma del 97% entro 5 minuti dopo la deflessione, in linea con le aspettative internazionali di durata
I test sui parabordi prevedono la compressione tra il 60 e il 70 percento per verificare se riescono a resistere quando le navi urtano contro i moli. Per quanto riguarda l'efficienza di assorbimento dell'energia, si analizzano i chilonewton metri durante cicli ripetuti di carico che simulano ciò che accade quando grandi imbarcazioni attraccano effettivamente ai pontili. Quanto velocemente i parabordi tornano alla forma originaria dopo essere stati schiacciati? Ne misuriamo la capacità di ripristinare la forma entro due minuti dal termine del test di compressione. Questo aspetto è molto importante nei porti trafficati, dove le navi arrivano e partono tutto il giorno. Se i parabordi non si ripristinano abbastanza rapidamente, le operazioni subiscono ritardi. Per quanto riguarda la resistenza alla perforazione, i produttori eseguono test d’impatto con coni d’acciaio su campioni. I modelli che superano gli standard di certificazione devono resistere a impatti che trasmettono circa 500 joule di forza senza strapparsi completamente.
Verificare se i parabordi sono effettivamente stagni all'aria comporta la pressurizzazione a 1,5 volte il valore normalmente supportato (definito come rating P80), per poi immergerli in acqua per un intero giorno al fine di individuare eventuali perdite. Per test di durata a lungo termine, i produttori eseguono questi controlli di pressione per oltre 10.000 cicli, esponendo i parabordi a condizioni estremamente severe, da meno 30 gradi Celsius fino a più 60 gradi. Questo processo simula sostanzialmente ciò che accade quando i parabordi restano in servizio per molti anni. Secondo misurazioni effettuate nel mondo reale nei porti marittimi di tutto il globo, i parabordi pneumatici di qualità possono mantenere circa il 95 percento della loro pressione originaria anche dopo quindici anni trascorsi in acqua. Un risultato davvero notevole se confrontato con le opzioni economiche, che tendono a perdere circa 34 punti percentuali in più di pressione nello stesso periodo.
I parabordi vengono sottoposti a test di invecchiamento accelerato in cui sono esposti a circa 3.000 ore di condizioni combinate di luce UV e nebbia salina. Questo simula approssimativamente ciò che accade dopo circa dieci anni trascorsi in prossimità della costa. Secondo gli standard stabiliti dall'ISO 188, al termine di tutti questi test, il materiale deve mantenere almeno l'85 percento della sua resistenza alla trazione originaria prima di qualsiasi danno. Sono previsti anche altri controlli. Ad esempio, i materiali devono resistere a livelli di ozono pari a circa 50 parti per cento milioni. Vengono inoltre testati per verificare la loro capacità di resistere al calore nel tempo. In particolare, i campioni vengono mantenuti in un ambiente riscaldato a circa 70 gradi Celsius per tre giorni consecutivi. L'obiettivo è semplice: garantire che il materiale non si crepi né diventi fragile quando esposto per periodi prolungati a temperature elevate.
Le pressioni nominali sono ciò di cui dipendono gli parabordi pneumatici per garantire interazioni sicure tra navi e banchine. Quando si parla di classificazione P50, ci si riferisce alla pressione interna quando l'parabordo è compresso all'incirca a metà corsa, condizione che copre la maggior parte delle operazioni normali. Esiste poi la classificazione P80, che misura la pressione a circa l'80% di compressione, momento in cui l'parabordo assorbe effettivamente la maggior quantità di energia durante l'impatto. Ad esempio: se un parabordo ha una pressione nominale di 1,5 bar per il P50 e di 3,0 bar per il P80, deve essere in grado di resistere a queste condizioni di 3,0 bar per soddisfare sia gli standard di sicurezza OCIMF che quelli PIANC. Una ricerca pubblicata sulla Marine Safety Review nel 2023 evidenzia un aspetto importante: è stato riscontrato che quando gli parabordi non dispongono di sufficiente capacità P80, il rischio di collisioni aumenta di circa il 17%. Per questo motivo, scegliere le dimensioni corrette è fondamentale per adattarsi alle forze energetiche reali coinvolte quando le navi attraccano alla banchina.
Le valvole di sicurezza entrano in funzione quando la pressione supera i livelli P80, impedendo un'eccessiva pressurizzazione e possibili guasti completi. Oggi, la maggior parte dei sistemi combina queste caratteristiche di sicurezza con tecnologie di monitoraggio in tempo reale che mantengono la pressione piuttosto stabile entro ±0,2 bar, anche in caso di variazioni improvvise del carico. Analizzando le operazioni portuali effettive, gli impianti dotati di schemi di protezione a doppio strato hanno registrato una riduzione dei problemi ai parabordi di quasi il 40% tra il 2013 e il 2023, secondo la ricerca di Ponemon. Anche le certificazioni sono diventate più rigorose. Gli enti normativi come l'ABS richiedono oggi controlli annuali su tutti i sistemi di regolazione della pressione per garantire il rispetto delle norme BSI PAS 2070 riguardo alle perdite e alla durata degli equipaggiamenti sotto stress.
L'Oil Companies International Marine Forum, comunemente noto come OCIMF, ha stabilito standard per i sistemi di parabordi in gomma pneumatica nei terminal marittimi di tutto il mondo. Le sue raccomandazioni definiscono requisiti specifici riguardo alla quantità di energia che questi sistemi devono assorbire e alla distanza massima di deformazione prima del cedimento, tutti mirati a ridurre i danni causati dagli urti delle navi. Per chiunque gestisca queste strutture, verificare che i propri parabordi soddisfino gli standard Safe Berthing 2022 dell'OCIMF è un'attività essenziale. Questi standard tengono conto di diversi fattori, tra cui il peso della nave in avvicinamento, la sua velocità durante l'accosto e persino le variazioni del livello dell'acqua dovute alle maree nel corso della giornata.
Le linee guida PIANC 2002 stabiliscono le regole per l'integrazione degli ammortizzatori pneumatici nelle strutture di attracco in tutto il mondo. Secondo questi standard, gli ingegneri devono analizzare come i carichi si distribuiscono su almeno quindici diverse configurazioni geometriche, in modo che nessun punto singolo sui pali della banchina subisca una pressione eccessiva. Nella progettazione di questi sistemi, entrano in gioco anche fattori ambientali. Elementi come le onde che colpiscono la struttura e il movimento di deriva delle navi durante l'avvicinamento sono molto importanti, specialmente nei porti aperti, dove raggiungere un'efficienza energetica compresa tra il settanta e l'ottanta per cento fa davvero la differenza in termini di prestazioni e sicurezza.
Lo standard BSI PAS 2070:2021 definisce requisiti di prestazione basati sull'intero ciclo di vita degli ammortizzatori marini. Per dimostrare che i loro prodotti possono durare circa 20 anni, i produttori devono sottoporli a oltre 5.000 test di compressione e verificarne la propagazione di piccole crepe nel tempo. I verificatori indipendenti esaminano inoltre l'origine dei materiali e la coerenza dei lotti durante tutta la produzione. Vengono stabiliti anche limiti rigorosi, consentendo una differenza massima del 2% nella densità tra diverse produzioni. Tutti questi controlli qualitativi sono stati introdotti effettivamente dopo la Revisione sulla Sicurezza Portuale del 2021, che aveva rilevato come quasi un incidente di attracco su sette fosse causato da materiali scadenti degli ammortizzatori. Fondamentalmente, queste norme esistono per prevenire proprio questo tipo di problemi nei porti e nei cantieri marittimi di tutto il mondo.
Le principali società di classificazione come ABS, LR del Lloyd's Register, BV del Bureau Veritas, CCS in Cina e SGS si assicurano che le navi rispettino standard come ISO 17357, le linee guida PIANC e il nuovo standard BSI PAS 2070:2021. Queste organizzazioni verificano ogni aspetto, dalla resistenza dei progetti sotto stress alla scelta dei materiali, fino ai processi produttivi e alle prestazioni effettive, come la quantità di energia assorbita durante gli impatti o l'efficienza nel mantenimento della pressione. Ottenere la certificazione da parte loro significa superare anche i loro test relativi al sistema di gestione qualità ISO 9001. La maggior parte dei porti nel mondo richiede effettivamente questo tipo di approvazione indipendente prima che i parabordi possano entrare in funzione. Ciò contribuisce a mantenere livelli di sicurezza pressoché uniformi in tutti i porti dove le navi attraccano, cosa ragionevole considerando la grande varietà di imbarcazioni che transitano quotidianamente nei porti.
La produzione moderna impiega un sistema di assicurazione della qualità a tre livelli:
Uno studio sulla sicurezza marittima del 2022 ha rilevato che la tracciabilità basata su blockchain ha ridotto le percentuali di difetto del 34% durante le verifiche. Le marcature standardizzate semplificano anche le ispezioni in campo, con PIANC che riporta una diminuzione del 50% nelle indagini sugli incidenti quando i dati di certificazione sono chiaramente visualizzati sui parabordi.
Gli standard ISO 17357 forniscono linee guida per i parabordi pneumatici in gomma, suddivisi in due parti: Parte 1 per sistemi ad alta pressione e Parte 2 per sistemi a bassa pressione.
Gli parabordi ad alta pressione sono progettati per resistere a forze d'urto elevate, come quelle di petroliere o navi portacontainer, e presentano strati interni resistenti e gomma elastica. Gli parabordi a bassa pressione sono destinati ad aree portuali più tranquille e richiedono flessibilità entro range di durezza compresi tra 50 e 60 IRHD.
La classificazione P80 misura la pressione a circa l'80% di compressione, condizione in cui gli parabordi assorbono la maggior quantità di energia durante l'impatto, garantendo sicurezza e riducendo il rischio di collisioni.
Società di classificazione come ABS, BV e CCS verificano la conformità agli standard, la durata del design, la qualità dei materiali e gestiscono le prove per assicurare che i prodotti soddisfino gli standard richiesti di sicurezza e prestazioni.
La tracciabilità, inclusa l'etichettatura RFID e la marcatura di conformità, consente di tracciare i materiali dai fornitori ai prodotti finali, garantendo standard elevati di produzione e riducendo le percentuali di difetto.
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