Როგორ ამცირებს რეზინის ფენდერები ხომალდების შეჯახების ზიანს?

Რეზინის ფენდერების ენერგიის შთანთქმის მექანიზმი

Როგორ შთანთქავს რეზინის ფენდერები დარტყმის ენერგიას გაჭიმვადობის დეფორმაციის საშუალებით

Რეზინის დამაგრების მოწყობილობები შეუძლია შეამცირონ დარტყმის ძალა გაჭიმვით და აღდგენით, როდესაც ისინი დაეცემიან. როგორც გავრცელებულია ბოლო წელს გამოქვეყნდა Marine Engineering Journal-ში, ისინი შეიძლება გადააქციონ 60-დან 75 პროცენტამდე ენერგია შეჯახებისას დაგროვილ ენერგიაში, რომელიც შემდგომში გამოიყოფა. როდესაც სატრანსპორტო საშუალებები ეჯახებიან პირს, ამ რეზინის კომპონენტებს შეუქცევს და გაჭიმავს, რაც დახმარებას ახდენს ზემოქმედების ამოწურვაში მცირე შიდა ხახუნის ხარჯზე და არ გაიყოფა სრულად. რეზინის განსაკუთრებული თვისებები უზრუნველყოფს ამ შთანთქმული ენერგიის დაახლოებით 85% გამოყოფას ნორმალური დოკირების დროს უმეტეს შემთხვევაში.

Მყარის და პნევმატიკური რეზინის დამაგრების მოწყობილობებში ენერგიის დაშლის შედარება

Შესრულების მეტრიკა	Მყარი დამაგრების მოწყობილობები	Პნევმატიკური ფენდერები
Ენერგიის შთანთქმის მახასიათებელი	30–50 კჯ/მ²	50–120 კჯ/მ²
Რეაქციის ძალა	Მაღალი, კონცენტრირებული	Დაბალი, თანაბრად განაწილებული
Დეფორმაციის აღდგენა	70–80%	90–95%
Იდეალური ტვირთის დიაპაზონი	<1,500 kN	500–3,000 kN

Ბერძნული ბურღუნები კომპრესიული ჰაერის კამერების წყალობით 40–60%-ით უკეთესად ასრულებენ მაღალი ენერგიის შემთხვევებში, ვიდრე მყარი დიზაინი, რადგან ისინი უზრუნველყოფენ პროგრესულ წინააღმდეგობას, უფრო ეფექტურად ანაწილებენ ტვირთს და ამცირებენ სანაოსნო სარკინეო წნევას

Მასალის შემადგენლობის როლი ენერგიის შთანთქმის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად

Დახვეწილი რეზინის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადის შავს და ანტიოქსიდანტებს, 18–22%-ით მეტ ენერგიის შთანთქმას უზრუნველყოფს სტანდარტულ ფორმულებთან შედარებით. ჰიბრიდული მასალები, რომლებიც აერთიანებს ბუნებრივი რეზინის გაჭიმვადობას (40–50% დატვირთვის შესაძლებლობა) და სტიროლ-ბუტადიენის რეზინის (SBR) მაგალითზე გამძლეობას, გავლენის განაწილებას აუმჯობესებს ტემპერატურის დიაპაზონში –30°C-დან +60°C-მდე, რითაც უზრუნველყოფს სანაოსნო გარემოს სხვადასხვა პირობებში სანდო მუშაობას

Ენერგიის შთანთქმის ზღვრები ექსტრემალური დატვირთვის დროს

Როდესაც ძალები აღემატება 3 მნ/მ-ს — რასაც ხშირად ვხვდებით 50,000 DWT მასზე მეტის მქონე გემების შეჯახებებში — რეზინის დამაგრებები აღწევს კრიტიკულ შეკუმშვის ზღვარს, რის შედეგადაც შთანთქმის ეფექტურობა 25–35%-ით მცირდება. 65%-ზე მაღალი შეკუმშვის შემთხვევაში ენერგიის გაბნევა არასაქმე პლასტიკურ დეფორმაციაზე გადადის, რაც ზრდის მასალის გაუმართლებისა და სტრუქტურული ზიანის რისკს.

Გემის დასასვლელში რეზინის დამაგრების მიერ ენერგიის შთანთქმა

Სტანდარტული დაბერვის დროს (0.15–0.3 მ/წმ მიახლოების სიჩქარით), რეზინის დამაგრებები 70–80% ბერთინგის ენერგიას შთანთქავს კონტროლირებული გადახრით, რის შედეგადაც კაიკის კედლების დატვირთვა 60%-ით მცირდება გემის სხეულის პირდაპირი კონტაქტის შედარებით. ეს ეფექტური ენერგიის მართვა იცავს როგორც გემს, ასევე ინფრასტრუქტურას, რაც ამაღლებს ოპერაციულ უსაფრთხოებას.

Რეზინის დამაგრებების სტრუქტურული დიზაინი და დატვირთვის განაწილება

Დამაგრების სტრუქტურა და დატვირთვის განაწილება გემის დასასვლელთან კონტაქტის დროს

Როდესაც ნავები შეეჯახებიან რაიმეს, რეზინის დამაგრების საშუალებით დახმარება ხდება იმპულსების შთანთქმაში სპეციალური დიზაინის დახმარებით, რომლებიც მოძრაობის ენერგიას აქცევს გაჭიმულ რეზინში. ასეთ დამაგრებებს ხშირად აქვთ ან მცირე ჰაერის ბუშტების სიმრავლე შიგნით ან სხვადასხვა რეზინის ნარევების ფენები. რა რჩა მომხდარია საინტერესო ამ სტრუქტურები უზრუნველყოფს წინააღმდეგობას რომ იზრდება იმასთან ერთად რასაც ისინი იკუმშებიან, ასე რომ დარტყმის ძალა განაწილდება მთელ დამაგრების ზედაპირზე ნაცვლად იმისა რომ ერთ ადგილზე დაგროვდეს. ბოლო კვლევის მიხედვით, რომელიც გამოქვეყნდა წინა წელს ზღვის ინჟინერიის ჟურნალში, დამაგრებებს რომელთა შიდა სივრცე მრავალი კამერით არის დაყოფილი შეუძლიათ შეეჯახების წონის განაწილება 20-დან 35 პროცენტით უკეთ ვიდრე ძველი სტილის ერთკამერიანი მოდელები. ეს მნიშვნელოვან განსხვავებას ქმნის, რადგან ბევრ შემთხვევაში ნახევრად ამცირებს ნავის ძირზე მოქმედ მაქსიმალურ წნევას.

Დაბალი ზედაპირული წნევისა და ძირის დაცვის ინჟინერიული პრინციპები

Ფენდერის დიზაინის უკან მდებარე ძირეული ფიზიკა მუშაობს ძალის განაწილებაზე უფრო დიდ ფართობზე. როდესაც ნავები ხომალდებიან ბაგირში, ფართო ფენდერის პროფილები და მკვრივი რეზინის მასალები ქმნიან უფრო დიდ კონტაქტურ ზედაპირებს. ეს მარტივი ხრიკი ნიშნავს, რომ იგივე ძალა განაწილდება უფრო დიდ სივრცეზე, ამიტომ თითოეული კვადრატული მეტრი არ იტანს იმდენი წონას. ეს მომხმარებელთა უკავშირდება სამარითლო უსაფრთხოების ექსპერტების კვლევასაც. 2022 წელს მათ დაადგინეს, რომ ნავები, რომლებზეც გამოიყენებოდა 70 კნ/კვ.მ-ზე დაბალი დატვირთვა მქონე ფენდერები, საშუალოდ დაახლოებით ორი მესამედით ნაკლებ პრობლემას უტანდნენ გემის ტირის მხრივ, ვიდრე სტანდარტული წნევის მოდელებზე დამოკიდებულებით. ეს შედეგები ემთხვევა იმასაც, რაც მოცემულია უსაფრთხო ხომალდის პრაქტიკის შესახებ ISO 17357-1:2014 სტანდარტში. უმეტესობა გემების მომსახურე კომპანიებისა უკვე მიჰყვება ამ რეკომენდაციებს, რადგან ძვირი გემის ტირის დაცვა ეკონომიკურად და ექსპლუატაციურად გამართლებულია მსოფლიოს მასშტაბით არსებულ დასახლებულ ბაგირებში.

Გეომეტრიული კონფიგურაციის ზემოქმედება დაძაბულობის გაბნევაზე

Ფენდერის გეომეტრია პირდაპირ მოქმედებს დაძაბულობის სიმყოფს:

Კონფიგურაცია	Დაძაბულობის გაბნევის მექანიზმი	Იდეალური გამოყენების შემთხვევა
Ცილინდრული	Ერთგვაროვანი კომპრესია სრულ დიამეტრზე	Პატარა და საშუალო ზომის სატრანსპორტო საშუალებები
Კონუსი	Პროგრესული კომპრესია წვერიდან ბაზისკენ	Მძიმე ტვირთი მდინარის ზონებში

Კონუსისებრი დაშორებელი ამართლებს 40–60% დარტყმის ძალას აქსიალურად მათი შეკუმშვის ფორმის გამო, ხოლო ცილინდრული დიზაინები დამოკიდებულია რადიალურ გაფართოებაზე. ეს კონუსისებრი დაშორებელს ხდის 25%-ით უფრო ეფექტურს კოსო დარტყმის დროს, რაც აყენებს მასალის დამუშაობას და აძლიერებს სტრუქტურულ მდგრადობას.

Შესწავლის შემთხვევა: ტვირთის განაწილების შესრულება ცილინდრულ და კონუსისებრ დაშორებელში

2023 წელს ნავსადგურებთან ნავების მიახლოების პროცესის შესწავლისას მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ კონუსის ფორმის დამაგრების მასალები თავისუფალი ზედაპირის მაქსიმალურ დატვირთვას ამცირებს დაახლოებით 38 პროცენტით ტრადიციულ ცილინდრული ფორმის მასალებთან შედარებით. თუმცა ამ ისტორიას სხვა მხარეც აქვს. როდესაც საქმე ეხება დაახლოებით 200 კილოჯოულზე ნაკლებ მცირე დარტყმებს, ბრტყელი დამაგრების მასალები დაახლოებით 15 პროცენტით უკეთ მუშაობდა, ძირითადად იმიტომ, რომ იმპულსის შემდეგ ისინი უფრო სწრაფად აღდგებოდნენ. ამ შედეგების მთავარი საჩვენებელი ისაა, რომ გემების მომსახურე პერსონალმა უნდა აირჩიოს დამაგრების მასალების სწორი ტიპი, დამოკიდებულებით იმ სახის ენერგიაზე, რომელსაც მათი გემები უფრო მაგრამ შეხვდებიან ნავსადგურთან მიმაგრების დროს. დამაგრების მასალების ფორმისა და პირობების შესაბამისობის სწორი არჩევანი ძალების განაწილებაში სრულიად განსხვავებულ შედეგს იძლევა გემის ზედაპირზე დაზიანების გარეშე.

Გემებისა და ნავსადგურის ინფრასტრუქტურის დაცვა

Როგორ ამცირებენ რეზინის დამაგრების მასალები გემის ზედაპირის დაზიანებას ნავსადგურთან მიმაგრებისას

Ნავების დასახლოებისას რეზინის დამაგრების საშუალებით დახლეჩილი ძალის დაახლოებით 70%-იანი ენერგია შეიძლება შთანთქმულ იქნას მათი ელასტიური დეფორმაციის შესაძლებლობით. ეს ხელს უწყობს ძალის უმეტესობის პორტის სტრუქტურებამდე მიღწევის არიდებას. გასული წელს გამოქვეყნდა Maritime Safety Journal-ში, რომ ეს მათ საუკეთესოდ აცავს ინფრასტრუქტურას სხვა ვარიანტებთან შედარებით. ზედაპირული წნევა ძალიან დაბალია, როგორც წესი 250 კნ/კვ.მ-ზე ნაკლები. ეს ნიშნავს, რომ ძალა გავრცელდება დიდ არეზე, ნავის კიდურის დაზიანების მაგივრად ერთ წერტილზე კონცენტრირებული. უმეტესი ახალგაზრდა მწარმოებლები გამოიგონეს რეზინის სხვადასხვა ფენების გამოყენების საუკეთესო შედეგების მისაღებად. ისინი მიზნად ისახავენ რაღაცას 65-დან 75-მდე Shore A სიბლანტის სკალაზე, ხოლო რეზინის კომპრესიის შემდეგ უზრუნველყოფენ მასის კარგად აღდგენას, სასურველია 50%-ზე მაღალი აღდგენის მაჩვენებელი. ეს ფაქტორები ერთად ქმნიან დამაგრების საშუალებებს, რომლებიც საიმედოდ მუშაობენ ნამდვილ პირობებში.

Მექანიზმები ნავის კიდურის აბრაზიისა და სტრუქტურული დეფორმაციის შესაჩერებლად

Წინა ზედაპირების დამუშავება შეიცავს სილიკა ნანონაწილაკებს, რომლებიც ამცირებენ ცემინების სიჩქარეს 30-40%-ით ამ ნაერთების ხარისხის გაუმჯობესებით. დინამიური ტესტირება აჩვენებს, რომ კონუსური წინა ნაწილები ამცირებენ გემის გვერდის დატვირთვას 22%-ით პროგრესული დახრის ხარისხის გაუმჯობესებით, ხოლო ცილინდრული მოდელები უფრო ეფექტურად ახდენენ ვერტიკალური დატვირთვის გადამისამართვას დასაშავე ზონებიდან.

Როგორ აცავს რეზინის წინა ნაწილები კაიაკის კედლებსა და შესასვლელ სტრუქტურებს

Კინეტიკური ენერგიის გადაყვანით სითბოში რეზინის წინა ნაწილები ამცირებენ დარტყმის დატვირთვას კაიაკის კედლებზე 58%-მდე (PIANC 2022 მითითებები). მოდულური სისტემები ამ დაცვას ამაგრებენ დახრილ დოკებში თანმიმდევრული ჩართვით, რათა თავიდან აიცილოს ლოკალური დატვირთვის კონცენტრაცია, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ბეტონის დაზიანება ან დახრილი სვეტების გამაგრების დაზიანება.

Შემცირდა მომსახურების ხარჯები დარტყმის ბუფერის ხარისხის გაუმჯობესებით

Პორტები, რომლებიც იყენებენ ASTM D746-შესაბამის რეზინის დამაგრებელ ანძებს, აღიარებენ წლიური მომსახურების ხარჯების 42%-ით შემცირებას არადამპირებული სისტემების მქონე პორტებთან შედარებით. დამპირების ეფექტი იცავს გემის კილის საფარს — ამცირებს საშუშის გადახატვის სიხშირეს — და აგრძელებს დოკის შეკეთების ციკლებს 5-დან 8 წელზე მეტად, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს სიცოცხლის ეკონომიკას.

Რეზინის ანძების მასალის ინოვაციები და სიმაგრე

Სინთეტიური რეზინის ნაერთების მასალის შემადგენლობის გაუმჯობესება

Დღევანდელი თანამედროვე ბორტები იყენებს სპეციალურ მასალებს, როგორიცაა ჰიდროგენიზირებული ნიტრილის რეზინა (HNBR) და ქლოროპრენი. ეს მასალები დაახლოებით 35 პროცენტით უკეთ გამძლეობას გვაძლევს ტრადიციულ მასალებთან შედარებით, რომლებიც წარსულში გამოიყენებოდა. ამ ახალი მასალების მნიშვნელოვანი თვისებაა იმაში, რომ ისინი დროში ინარჩუნებენ თავის გაჭიმვადობას და გამძლეობას საშიშად ცივ ან ცხელ პირობებშიც კი, დაახლოებით მინუს 30 გრადუსიდან პლიუს 70 გრადუსამდე დიაპაზონში. ისინი ასევე მდგრადნი არიან იმ ფაქტორების მიმართ, რომლებიც ჩვეულებრივ ანადგურებს სტანდარტულ მასალებს, მაგალითად ზეთების, ოზონის და სხვადასხვა ქიმიკატების მიმართ. ამიტომ, ისინი განსაკუთრებით კარგად მუშაობენ დასახლებულ პორტის გარემოში, სადაც დიდი ტანკერები და საქვეითო გემები მუდმივად ეჯახებიან დოკის სტრუქტურებს მთელი დღის განმავლობაში.

Მდგრადობა ულტრაიისფერის გამოცემის, ზღვის წყლის და ტემპერატურის გარკვეული გარეშე მუშაობის პირობებში

Მესამე თაობის ბორტის მასალები უზრუნველყოფს ნახშირბადის დამაგრებას და ჰიბრიდულ პოლიმერულ ქსელებს, რომელიც ხასიათდება ≥15%-იანი კომპრესიის დაკარგვით მარილიან წყალში ჩაძირვის შემდეგ 8–10 წელზე. აჩქარებული გაბედიანების ტესტები ადასტურებს, რომ ისინი შეინახავენ საწყისი სიმაგრის 90%-ს 5000 საათიანი UV გამოცდის შემდეგ — რაც სტანდარტული რეზინის გამძლეობის ორმაგია.

Ტენდენცია: გარემოს დამცავი და გამოყენებული ბორტის მასალების შექმნა

Წამყვანი მწარმოებლები ახლა შეიცავს ამას დამუშავებული რეზინის 60%-ს, რომელიც არ ახდენს ენერგიის შთანთქმის შემცირებას. 2023 წლის ზღვის ინფრასტრუქტურის მოხსენების მიხედვით, გამოყენებული ბორტის მასალების გამოყენებით დოკის ყოველი ადგილის მიხედვით წელზე 18–22 ტონით შემცირდება რეზინის ნარჩენები ტრადიციული დიზაინის შედარებით, რაც ხელს უწყობს წრიული ეკონომიკის მიზნებს.

Რეზინის ბორტის არჩევანში ხარჯების, სიგრძის და მუშაობის ბალანსირება

Მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი ხარისხის ნაერთები თავდაპირველად 25-40%-ით უფრო ძვირია, მათი 15-20 წლიანი სამსახურის ვადის განმავლობაში საკუთრების სრულ ხარჯებს 30-50%-ით ამცირებს. ინჟინრები ჩვეულებრივ ირჩევენ გადაკვეთილ პოლიურეთანის გულს მაღალი ენერგიის პორტებისთვის და EPDM ნარევებს ზომიერი სადგურებისთვის, რათა მიაღწიონ მდგრადობისა და ხარჯთაღრიცხვის ოპტიმიზაციას უსაფრთხოების მარჟის შენარჩუნებით.

Ქსოვილის დამაგრების საერთაშორისო სტანდარტებთან შესაბამისობა

Დოკის უსაფრთხოების მიმართულებით დაკავშირება PIANC-ის რეკომენდაციებთან

Რეზინის ფენდერები სინამდვილეში შეესაბამებიან საერთაშორისო უსაფრთხოების სტანდარტებს, რომლებიც დადგენილია ნავიგაციის მუდმივი საერთაშორისო ასოციაციის მიერ, რომელიც ზღვათმშო წრეებში ცნობილია როგორც PIANC. ამ რეგულაციების მთავარი მიზანია დარტყმის ენერგიის შთანთქმისა და რეაქციის მინიმალურ ძალებზე დარჩენას შორის უმჯობესო ბალანსის პოვნა, რათა დოკირების პროცესში არაფერი დაზიანდეს. ნავებისა და სტრუქტურების დაცვა საჭიროა, რომლებზეც ისინი დოკირდებიან. მაგალითად, განვიხილოთ PIANC-ის 2002 წელს გამოცემული მითითებები. ისინი სპეციფიკურად აღნიშნავს, რომ რეზინის ფენდერებმა უნდა შეინარჩუნონ ბერთინგის დროს გამოყოფილი ენერგია გარკვეული ზღვრების ფარგლებში, რათა არ მოხდეს ნავის კილის დაზიანება. ასეთი სპეციფიკაცია გასაგებია, თუ გავითვალისწინებთ თანამედროვე ნავების მშენებლობის სახელმძღვანელო ბუნებას ძველი დიზაინებთან შედარებით.

Როგორ არეგულირებს ISO 17357-1:2014 პნევმატიკური ფენდერების მუშაობას

ISO 17357-1:2014 ადგენს მკაცრ საშენ მოთხოვნებს პნევმატიური რეზინის დამაგრებისათვის, მათ შორის შიდა წნევის ტოლერანტობა (±10%), გეომეტრიული ზომების სიზუსტე და მასალის მდგრადობა. შესაბამისობა უზრუნველყოფს ენერგიის დისიპაციის სტაბილურობას — მოწყობილობებზე და მდგრადობას მაღალ და დაბალ ტალღობებსა და გარემოს ციკლებში. მწარმოებლებმა უნდა დაადასტურონ პროდუქტები მესამე მხარის ტესტირების სერტიფიკატით.

Დამაგრების სისტემების აუდიტი რეგულატორული შესაბამისობისთვის

Უმეტეს პორტის საშუალებები ყოველწლიურად ამოწმებენ კლასიფიკაციური საზოგადოებებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სტანდარტების შესაბამისობას მსოფლიო მასშტაბით. ამ ინსპექტირების დროს ექსპერტები ამოწმებენ რამდენად ხდება ფენდერების შეკუმშვა დატვირთვის დროს (ისინი უნდა გაუმკლავდეს მინიმუმ 35% კომპრესიას გატეხვამდე) და ასევე შეამოწმებენ იმას, არის თუ არა ისინი მდგრადი მზის სხივების მოქმედების მიმართ დროის განმავლობაში. მთავარი მიზანია მოქმედების უწყვეტი ჩატარება. ინდუსტრიის მოხსენებების მიხედვით, ხშირი შემოწმებები ხელს უწყობს ხარჯების შემცირებას რემონტზე დაახლოებით 20-25%-ით, რაც ხელს უწყობს პორტებს რეგულაციების დაცვაში და აგრძელებს რეზინის დამაგრებელი ბუფერების მუშაობის ვადას.

Ხშირად დასმული კითხვები

Როგორ ეხმარებიან რეზინის ფენდერები ენერგიის შთანთქმაში დოკირების დროს?

Რეზინის ფენდერები შთანთქავენ დარტყმის ენერგიას დროს და ამცირებენ ძალას, რომელიც გადადის ნავზე და დოკის სტრუქტურებზე. ეს მექანიზმი უზრუნველყოფს იმას, რომ დარტყმის ენერგიის უმეტესობა შეინახოს ან გაბნეული იყოს, რითაც მინიმუმამდე მცირდება ზიანი.

Რა განსხვავებაა მაგარ და პნევმატურ რეზინის დაში?

Პნევმატურ დაშებს, რომლებზეც დამაგრებულია შემოსაქმელი ჰაერის საშუამდები, უფრო მაღალი ენერგიის შთანთქმის მაჩვენებლები და ტვირთის თანაბარი განაწილება აქვთ მაგარი დაშების შედარებით. მაგარი დაშების რეაქციის ძალები კონცენტრირებულია.

Როგორ აისახება მასალის შემადგენლობა რეზინის დაშების მუშაობაზე?

Საშენი მასალების გაუმჯობესება უზრუნველყოფს ენერგიის შთანთქმას და გრძელვადიანობას. ნაერთები, როგორიცაა ნახშირბადის ნაგული და ანტიოქსიდანტები, ხდის დაშებს უფრო მდგრადს, ხოლო ჰიბრიდული მასალები აუმჯობესებს მუშაობას სხვადასხვა ტემპერატურაში და პირობებში.

Რატომ არის გეომეტრიული კონფიგურაცია მნიშვნელოვანი რეზინის დაშებში?

Დაშების ფორმები, როგორიცაა ცილინდრული და კონუსისებრი, გავლენას ახდენს დატვირთვის განაწილების მექანიზმებზე. ცილინდრული დაშები უზრუნველყოფს თანაბარ შეკუმშვას, ხოლო კონუსისებრი დაშები გთავაზობთ პროგრესიულ წინაღობას და უფრო ეფექტურია გარკვეული პირობების ქვეშ.