แพยางแบบลมชนิดใดที่เป็นไปตามมาตรฐานทางทะเลสากล?

ISO 17357-1:2014 และข้อกำหนดหลักสำหรับกันชนยางแบบลมอัด

เกณฑ์การออกแบบและสมรรถนะสำคัญในมาตรฐาน ISO 17357-1:2014

มาตรฐาน ISO 17357-1:2014 กำหนด ยางกันกระแทกแบบลม การออกแบบผ่านหกเกณฑ์สำคัญ:

• โครงสร้างแบบชั้น รวมถึงยางชั้นนอกที่ทนต่อการขีดข่วน เส้นใยเสริมแรงสังเคราะห์แบบสายยาง และชั้นซับด้านในที่ปิดสนิทไม่ให้อากาศรั่ว
• น้อยที่สุด ประสิทธิภาพการเด้งกลับ 97% หลังจากผ่านรอบการอัดตัวหลายครั้ง เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานระหว่างการกระทบของเรือ
• ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อน ±3% สำหรับเส้นผ่าศูนย์กลาง และ ±1.5% สำหรับความยาว เพื่อให้มั่นใจในความเข้ากันได้กับท่าเทียบเรือ
• บังคับใช้ การทดสอบความล้า 30,000 รอบ จำลองอายุการใช้งาน 10 ปี

ข้อกำหนดเหล่านี้ช่วยกำจัดวัสดุคุณภาพต่ำ เช่น ตาข่ายไนลอน ซึ่งเสื่อมสภาพเร็วกว่าถึง 40% ในน้ำเค็ม เมื่อเทียบกับเส้นใยโพลีเอสเตอร์ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ISO (Ponemon 2023)

ความสำคัญของค่าแรงดัน P50 และ P80 ต่อความปลอดภัยทางทะเล

ISO 17357-1 ระบุสองระดับแรงดัน ได้แก่

• P50 (50 กิโลปาสกาล) สำหรับเรือขนส่งชายฝั่งและสภาวะที่ไม่รุนแรง
• P80 (80 กิโลปาสกาล) สำหรับเรือขนส่งก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) และการปฏิบัติการในขั้วโลกเหนือ

มาตรฐาน P80 ช่วยลดความเสี่ยงจากการชนกันได้โดยรักษากำลังตอบสนองที่สูงขึ้น 25% ระหว่างการถ่ายโอนระหว่างเรือ (STS) การวิเคราะห์เมื่อปี 2023 จากเหตุการณ์จอดเทียบท่า 12,000 เหตุการณ์แสดงให้เห็นว่าการใช้ยางกันชนที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน P80 สามารถลดอัตราเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ลงได้ 32% ในท่าเรือที่มีปริมาณการจราจรหนาแน่น

วิธีตรวจสอบเพื่อให้มั่นใจว่ายางกันชนลมจากยางพาราของคุณเป็นไปตามมาตรฐาน ISO

สามขั้นตอนที่รับประกันความสอดคล้อง:

1. ตรวจสอบ การทดสอบจากบุคคลที่สาม สำหรับการดูดซับพลังงาน (≥1,500 กิโลจูล/ลูกบาศก์เมตร) และการกักเก็บอากาศ (<2% การสูญเสียแรงดันต่อ 24 ชั่วโมง)
2. ความต้องการ การรับรองจากหน่วยงานจัดประเภทเรือ (เช่น การรับรองจาก ABS หรือใบรับรองจาก Lloyd's Register)
3. รีวิว รายงานผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการเฉพาะแต่ละชุดการผลิต ครอบคลุมความต้านทานการฉีกขาด (≥40 กิโลนิวตัน/เมตร) และความต้านทานต่อโอโซน (รอยแตก ≤10% หลังผ่านไป 96 ชั่วโมง)

ตามที่เน้นไว้ในแนวทาง ISO 17357-1:2014 ผู้ผลิตจะต้องจัดทำเอกสารประกอบทุกขั้นตอนการผลิต — ตั้งแต่การตรวจสอบความหนืดของสารผสมยาง ไปจนถึงการทดสอบไฮโดรสแตติกสุดท้ายที่แรงดัน 1.5 เท่าของแรงดันการทำงาน

ตัวชี้วัดความสอดคล้องหลัก :

• • การดูดซับพลังงานตาม OCIMF MEG4: ≥ 60% ของความจุตามค่าที่กำหนด
  • PIANC WG 33: ความเบี่ยงเบนของแรงปฏิกิริยาสูงสุด ≤15% สำหรับแผ่นกันชนที่ติดตั้งขนานกัน
  • BSI PAS 2070: ข้อกำหนดให้คงปริมาณอากาศได้ไม่ต่ำกว่า 98% หลังการทดสอบ 72 ชั่วโมง

การรับรองจากหน่วยงานภายนอกโดยองค์กรจัดประเภทชั้นนำ

องค์กรจัดประเภทอิสระทำการตรวจสอบว่าแผ่นกันชนยางลมตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยทางทะเลระหว่างประเทศที่สำคัญต่างๆ ที่เรามักพูดถึงหรือไม่ ชื่อใหญ่ๆ ในกลุ่มนี้ได้แก่ ABS ซึ่งย่อมาจาก American Bureau of Shipping (สำนักงานจดทะเบียนเรือสหรัฐฯ), LR จาก Lloyd's Register (ลลอยด์ เรจิสเตอร์) และ BV หรือ Bureau Veritas (บูโร เวอไรแตส) องค์กรเหล่านี้ไม่ได้แค่ตรวจสอบผิวเผินเท่านั้น แต่พวกเขายังเจาะลึกไปถึงกระบวนการผลิต สืบค้นวัสดุที่ใช้ และดำเนินการทดสอบสมรรถนะต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ทุกอย่างสอดคล้องกับมาตรฐาน ISO หมายเลข 17357-1:2014 หากใครสนใจรายละเอียดเฉพาะเจาะจง สิ่งที่น่าสนใจคือ พวกเขาให้ความสำคัญอย่างมากกับความสามารถในการทนทานของแผ่นกันชนต่อสภาพแวดล้อมธรรมชาติ โดยจะมีการทดสอบการเสื่อมสภาพเร่งรัดพิเศษ เช่น การวางไว้ใต้แสง UV เป็นเวลานานหลายวันต่อเนื่อง และการจุ่มลงในถังน้ำเค็ม ซึ่งสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญมากในการทำงานโครงการชายฝั่ง ที่มีสภาวะอากาศค่อนข้างรุนแรง

ABS, LR, BV, CCS และ SGS: บทบาทในการตรวจสอบความสอดคล้องของแผ่นกันชนยางลมแบบนิวแมติก

ABS โดยหลักแล้วทำหน้าที่ตรวจสอบคุณลักษณะการดูดซับพลังงานสำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่ง ในขณะที่ LR มักจะเน้นการทดสอบการรักษาแรงดันที่สถานที่ท่าเรือที่มีความหนาแน่นสูง เมื่อบริษัทได้รับการรับรองจาก SGS โดยทั่วไปจะต้องผ่านการตรวจสอบห่วงโซ่อุปทานอย่างเข้มงวดด้วย การตรวจสอบเหล่านี้ช่วยติดตามแหล่งที่มาของวัสดุย้อนกลับไปถึงต้นทาง ซึ่งช่วยลดปัญหาที่เกิดจากส่วนผสมยางคุณภาพต่ำที่อาจปะปนเข้าสู่กระบวนการผลิต งานศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้วพบข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับแนวโน้มตลาด ซัพพลายเออร์ที่ได้รับการรับรองจากหลายองค์กร มักจะเห็นโครงการของตนได้รับการอนุมัติเร็วกว่าทั่วโลกประมาณ 34 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับผู้ที่ไม่มีใบรับรองดังกล่าว สิ่งนี้สมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างของข้อกำหนดและมาตรฐานในแต่ละภูมิภาคที่มีความหลากหลายข้ามพรมแดนระหว่างประเทศ

กรณีศึกษา: แผ่นกันชนที่ได้รับการรับรองจาก DNV ในการดำเนินงานท่าเรือ LNG

ในปี 2022 เมื่อนอร์เวย์ขยายศูนย์บริการ LNG แห่งหนึ่งของตน พวกเขาต้องการแผ่นกันชนลมที่ได้รับการรับรองจาก DNV และสามารถดูดซับพลังงานได้อย่างน้อย 65% แม้ในสภาวะอากาศเย็นจัดถึง -30 องศาเซลเซียส การได้รับการรับรองนี้จำเป็นต้องผ่านขั้นตอนการทดสอบที่เข้มงวดค่อนข้างมาก ก่อนอื่นคือการทดสอบแรงอัดที่ความดันสูงถึง 2.5 เท่าของแรงดันการทำงานปกติ จากนั้นคือการตรวจสอบความแข็งแรงของวัสดุเพื่อหาความทนทานต่อการฉีกขาด ตามด้วยการทดสอบพ่นละอองเกลือเป็นเวลานานต่อเนื่องประมาณ 500 ชั่วโมง หลังจากการติดตั้งแผ่นกันชนเหล่านี้ ทีมงานบำรุงรักษาได้ทำการตรวจสอบเป็นประจำตลอดระยะเวลาสิบแปดเดือนข้างหน้า และไม่พบการรั่วของอากาศเลย สมรรถนะระดับนี้เหนือกว่าข้อกำหนดตามมาตรฐาน ISO 17357 สำหรับความทนทาน ซึ่งก็เข้าใจได้เมื่อพิจารณาถึงสภาพฤดูหนาวอันโหดร้ายของนอร์เวย์ที่ส่งผลต่ออุปกรณ์

การเลือกการรับรองที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลเพื่อให้ได้รับการยอมรับในตลาดสูงสุด

ในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก เจ้าหน้าที่ท่าเรือมักจะใช้ใบรับรอง CCS จาก China Classification Society ในการอนุมัติโครงการโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่ง ขณะที่ในยุโรป สถานการณ์กลับต่างออกไป เพราะผู้ประกอบการท่าเทียบเรือหลายรายจำเป็นต้องได้รับทั้งใบรับรองจาก Lloyd's Register และ Bureau Veritas ก่อนดำเนินการต่อ ส่วนการดำเนินงานด้านก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) โดยเฉพาะ วงการยังคงให้ความไว้วางใจ DNV ในด้านใบรับรองการรับรองประเภท (Type Approval) เนื่องจากการรับรองเหล่านี้สอดคล้องกับมาตรฐานการจอดเรือ OCIMF อย่างใกล้ชิด และยังเป็นไปตามข้อกำหนดของ PIANC เกี่ยวกับปริมาณพลังงานที่ถูกดูดซับในระหว่างกระบวนการจอดเรือ มืออาชีพส่วนใหญ่จะบอกกับทุกคนที่สอบถามว่า การได้รับใบรับรองนี้ถือเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐาน หากต้องการให้สถาน facility LNG ได้รับการยอมรับจากรัฐบาลและผู้มีส่วนได้ส่วนเสียระดับนานาชาติ

โปรโตคอลการทดสอบที่สำคัญ: การดูดซับพลังงาน การเก็บรักษาแรงดัน และความทนทาน

การทดสอบมาตรฐานสำหรับการอัดตัว การเด้งกลับ และความยืดหยุ่นต่อแรงกระแทก

กันชนยางแบบนิวแมติกต้องทนต่อแรงกระแทกจากการเทียบท่าแบบเป็นรอบๆ พร้อมคงไว้ซึ่งความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ISO 17357-1:2014 กำหนดการทดสอบสามขั้นตอน:

1. การบีบอัด : 1,000 รอบที่การยุบตัว 50% เพื่อยืนยันการดูดซับพลังงาน ≥70% ของความจุตามค่าที่กำหนด
2. เด้งกลับ : เวลาคืนตัวที่วัดได้ ≤30 วินาที หลังปล่อยแรงโหลดอย่างฉับพลัน
3. ผล : การทดสอบการตก จำลองความเร็วการเข้าเทียบท่าของเรือได้สูงสุดถึง 0.3 ม./วินาที

การศึกษาอิสระแสดงให้เห็นว่า สารประกอบยางขั้นสูงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นต่อแรงกระแทกได้เพิ่มขึ้น 18–28% เมื่อเทียบกับส่วนผสมทั่วไป

ความแน่นต่ออากาศและการรักษาแรงดันในระยะยาวตามมาตรฐาน ISO 17357

มาตรฐานกำหนดให้กันชนลมต้องรักษาระดับแรงดันเริ่มต้นไว้ได้ไม่ต่ำกว่า 95% เป็นเวลา 72 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 23°C ข้อมูลภาคสนามจากการติดตั้งในท่าเรือ 120 แห่ง (2023) แสดงให้เห็นว่า

• กันชนลมรุ่น P50 มีอัตราการสูญเสียแรงดันเฉลี่ย 1.2% ต่อเดือนในเขตอากาศอบอุ่น
• รุ่น P80 มีอัตราการสูญเสีย 0.7% ต่อเดือนในสภาพแวดล้อมเขตร้อน
  ความล้มเหลวส่วนใหญ่เกิดจากข้อบกพร่องของซีลวาล์ว (38% ของกรณี) หรือรูเล็กๆ บนชั้นยางด้านใน (52%)

การตรวจสอบประสิทธิภาพผ่านรายงานจากห้องปฏิบัติการอิสระ

การตรวจสอบจากบุคคลที่สามช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างข้ออ้างของผู้ผลิตกับความเป็นจริงในการใช้งาน ห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจะดำเนินการ

• ความแข็งของวัสดุที่มีความแปรปรวน (ค่าความคลาดเคลื่อน ±3 IRHD)
• ความต้านทานแรงดึงไม่ต่ำกว่า 17 MPa หลังการเร่งการเสื่อมสภาพ
• ความต้านทานการลอก ≥8 กิโลนิวตันต่อเมตร ที่บริเวณรอยต่อระหว่างยางกับผ้า

ตัวชี้วัดเหล่านี้สัมพันธ์กับการลดลง 89% ของความล้มเหลวในช่วงกลางอายุการใช้งาน เมื่อมีการบังคับใช้ตามข้อกำหนดอย่างเคร่งครัด

ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมและความทนทานของวัสดุในสภาวะทางทะเลที่รุนแรง

การป้องกันกันชนยางลมจากการสัมผัสรังสี UV ละอองเกลือ และโอโซน

กันชนยางที่ผลิตสำหรับใช้ในสิ่งแวดล้อมทางทะเลจำเป็นต้องใช้สูตรพิเศษเพื่อต้านทานปัจจัยที่ทำให้วัสดุเสื่อมสภาพตามกาลเวลา ซึ่งรวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงแดดที่เป็นอันตราย การแช่ในน้ำเค็มอย่างต่อเนื่อง และความเสียหายจาโอโซนในอากาศ กันชนคุณภาพดีมักจะประกอบด้วยวัสดุ เช่น คาร์บอนแบล็ก ในความเข้มข้นประมาณ 15 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ พร้อมกับขี้ผึ้งบางชนิดที่ช่วยสร้างเกราะป้องกันบนผิววัสดุ เมื่อนำไปทดสอบตามมาตรฐาน เช่น ASTM D1149 ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตมาอย่างดีสามารถคงความแข็งแรงไว้ได้เกือบทั้งหมด แม้จะผ่านการใช้งานในสภาพอากาศร้อนชื้นมากกว่า 10 ปี อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการต้านทานละอองเกลือก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน กันชนที่ผ่านตามข้อกำหนดโดยทั่วไปจะสูญเสียมวลไปน้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ หลังจากอยู่ในห้องควบคุมไอน้ำเกลือเป็นเวลาประมาณ 5,000 ชั่วโมง ตามแนวทาง ASTM B117 ความทนทานในระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเรือที่ปฏิบัติงานในพื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งปัญหาการกัดกร่อนเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงอยู่เสมอ

สูตรวัสดุและสารเติมแต่งเพื่อยืดอายุการใช้งาน

ผู้ผลิตชั้นนำใช้สารผสมคลอโรพรีนหรือยางธรรมชาติที่เสริมด้วย:

• พอลิเมอร์ที่ทนต่อการไฮโดรไลซิส — ป้องกันการเสื่อมสภาพของโมเลกุลในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น
• สารชะลอการไหม้ — ขยายขอบเขตความปลอดภัยในการกำมะถันระหว่างการผลิต
• สารปรับปรุงไนไตรล์ — เพิ่มความต้านทานน้ำมัน/เชื้อเพลิงในสภาพแวดล้อมท่าเรือ

สารเติมแต่งเหล่านี้ทำให้มีอายุการใช้งานเกิน 15 ปี ตามที่ได้รับการยืนยันจากมาตรฐาน ISO 22488 การทดสอบแรงอัดแบบเป็นจังหวะจำลองการจอดเรือ 2.5 ล้านครั้ง

สมรรถนะจริง: การศึกษาเปรียบเทียบการใช้งานในเขตขั้วโลกเหนือและเขตร้อน

การวิเคราะห์จากห้องปฏิบัติการอิสระยืนยันว่า สูตรที่ปรับให้เหมาะสมกับอุณหภูมิสามารถรักษาระดับความสม่ำเสมอของการดูดซับพลังงานไว้ที่ ±5% ได้ในสภาวะสุดขั้ว

คำถามที่พบบ่อย

• ISO 17357-1:2014 คืออะไร

  ISO 17357-1:2014 เป็นมาตรฐานสากลที่กำหนดแนวทางเกี่ยวกับการออกแบบ สมรรถนะ และเกณฑ์ความสอดคล้องสำหรับกันชนยางแบบลมที่ใช้ในสภาพแวดล้อมทางทะเล

• ค่าอัตราแรงดันตามมาตรฐาน ISO 17357-1 คือเท่าใด

  มาตรฐานนี้ระบุสองระดับแรงดัน ได้แก่ P50 (50 กิโลปาสกาล) สำหรับสภาพการใช้งานปานกลาง และ P80 (80 กิโลปาสกาล) สำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการสมรรถนะสูงขึ้น เช่น เรือขนส่งก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)

• ทำไมการรับรองจากบุคคลที่สามจึงมีความสำคัญต่อกันชนลม

  การรับรองจากบุคคลที่สามมั่นใจได้ว่ากันชนยางแบบลมเป็นไปตามมาตรฐานสากลในด้านความปลอดภัยและสมรรถนะ และมักถูกกำหนดให้ใช้ในการอนุมัติโครงการและการประกวดราคาในระดับนานาชาติ

• วัสดุชนิดใดที่ช่วยเพิ่มความทนทานของกันชนยางแบบลม

  กันชนยางแบบลมผลิตจากวัสดุต่างๆ เช่น โพลิเมอร์ที่ต้านทานการไฮโดรไลซิส สารชะลอการไหม้ และสารปรับปรุงไนไตรล์ เพื่อเพิ่มความทนทานในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง