Bộ tiêu chuẩn ISO 17357 thiết lập các hướng dẫn an toàn trên toàn thế giới đối với giật cao su khí nén, chia chúng thành hai nhóm chính dựa trên mức áp suất. Phần 1 bao gồm các hệ thống áp suất cao, trong khi Phần 2 đề cập đến các hệ thống áp suất thấp. Khi nói về các giật áp suất cao được quy định bởi ISO 17357-1:2014, những sản phẩm này được chế tạo đặc biệt để chịu được lực va chạm lớn khi các tàu lớn như tàu chở dầu hoặc tàu container cập cảng. Chúng cần có các lớp bên trong đặc biệt chắc chắn và vật liệu cao su chuyên dụng có khả năng giãn dài ít nhất 400%. Ngược lại, các giật áp suất thấp tuân theo ISO 17357-2:2014 hoạt động tốt hơn ở những khu vực cảng yên tĩnh hơn nơi mà lực tác động thấp hơn. Những loại này đòi hỏi sự chú ý cẩn thận đến độ linh hoạt của cao su trong các dải độ cứng nhất định khoảng từ 50 đến 60 IRHD và phải giữ khí bên trong lâu hơn nhiều so với loại áp suất cao. Tất cả các mẫu, bất kể phân loại áp suất, đều phải nằm trong giới hạn kích thước khá chặt chẽ: sai lệch không quá 2% về cả chiều dài lẫn chiều rộng để đảm bảo chúng phù hợp đúng với cơ sở hạ tầng cảng hiện có và thiết bị cập cảng.
Các tấm chắn cao su khí nén tuân thủ bao gồm bốn biện pháp an toàn vật liệu chính:
Nhà sản xuất phải thực hiện thử nghiệm nén ở mức 10 kN trong 3.000 chu kỳ, mô phỏng một thập kỷ hoạt động tại cảng, với biến dạng vĩnh viễn cho phép tối đa là 3%. Điều này đảm bảo khả năng phục hồi hình dạng đạt 97% trong vòng 5 phút sau khi bị biến dạng, phù hợp với các yêu cầu quốc tế về độ bền
Kiểm tra tấm va chạm bao gồm việc nén chúng từ 60 đến 70 phần trăm để kiểm tra khả năng chịu lực khi tàu va chạm vào cầu cảng. Đối với hiệu quả hấp thụ năng lượng, chúng tôi xem xét các giá trị kilonewton mét trong các chu kỳ tải lặp lại mô phỏng tình huống thực tế khi các tàu lớn cập bến vào cầu cảng. Tấm va chạm bật trở lại nhanh thế nào sau khi bị nén? Chúng tôi đo khả năng phục hồi về hình dạng ban đầu trong vòng hai phút sau khi kết thúc thử nghiệm nén. Điều này rất quan trọng tại các cảng bận rộn nơi tàu ra vào suốt cả ngày. Nếu tấm va chạm không phục hồi đủ nhanh, hoạt động khai thác sẽ bị trì hoãn. Về khả năng chống thủng, các nhà sản xuất thực hiện các thử nghiệm va chạm bằng đầu thép hình nón lên mẫu vật. Những sản phẩm đạt tiêu chuẩn chứng nhận phải chịu được các cú va chạm có lực tác động khoảng 500 joule mà không bị rách hoàn toàn.
Việc kiểm tra xem các tấm chắn bùn có thực sự kín khí hay không bao gồm việc nén áp suất lên mức 1,5 lần so với điều kiện hoạt động bình thường (gọi là xếp hạng P80), sau đó ngâm chúng dưới nước trong suốt một ngày để phát hiện bất kỳ chỗ rò rỉ nào. Đối với các bài kiểm tra hiệu suất dài hạn, các nhà sản xuất thực hiện các kiểm tra áp suất này hơn 10.000 lần đồng thời phơi các tấm chắn bùn trong điều kiện khắc nghiệt từ âm 30 độ C cho đến dương 60 độ C. Điều này về cơ bản mô phỏng những gì xảy ra khi các tấm chắn bùn được sử dụng liên tục trong nhiều năm. Theo các số liệu đo lường thực tế từ các khu vực cảng biển trên toàn thế giới, các tấm chắn bùn khí nén chất lượng cao có thể duy trì khoảng 95 phần trăm áp suất ban đầu ngay cả sau mười lăm năm hoạt động trên mặt nước. Đây thực sự là một kết quả ấn tượng so với các sản phẩm giá rẻ hơn, vốn có xu hướng mất thêm khoảng 34 điểm phần trăm áp suất trong cùng khoảng thời gian.
Các tấm chắn bùn trải qua kiểm tra lão hóa tăng tốc, trong đó chúng phải chịu điều kiện kết hợp giữa ánh sáng UV và phun muối trong khoảng 3.000 giờ. Điều này mô phỏng gần đúng những gì xảy ra sau khoảng mười năm ở khu vực gần bờ biển. Theo tiêu chuẩn của ISO 188, sau khi hoàn thành tất cả các thử nghiệm này, vật liệu cần duy trì ít nhất 85 phần trăm độ bền kéo ban đầu trước khi xuất hiện bất kỳ hư hại nào. Ngoài ra còn có các kiểm tra khác. Ví dụ, vật liệu phải chịu được mức ozone khoảng 50 phần trên một trăm triệu. Chúng cũng được kiểm tra khả năng chịu nhiệt theo thời gian. Cụ thể, các mẫu được đặt trong môi trường có nhiệt độ khoảng 70 độ Celsius liên tục trong ba ngày liền. Mục tiêu ở đây rất đơn giản: đảm bảo rằng không có hiện tượng nứt hay giòn hóa khi vật liệu tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ cao.
Các mức áp suất tiêu chuẩn là yếu tố mà giật hơi dựa vào để đảm bảo các tương tác an toàn giữa tàu và bến. Khi nói đến xếp hạng P50, chúng ta đang xem xét áp suất bên trong khi giật hơi bị nén khoảng một nửa, điều này bao quát phần lớn các hoạt động bình thường. Sau đó là xếp hạng P80, đo lường áp suất ở mức độ nén khoảng 80%, tại đó giật hơi thực sự hấp thụ nhiều năng lượng nhất trong quá trình va chạm. Lấy một ví dụ: nếu một giật hơi có xếp hạng 1,5 bar cho P50 và 3,0 bar cho P80, thì nó cần phải duy trì được cấu trúc dưới điều kiện 3,0 bar để đạt các tiêu chuẩn an toàn OCIMF và PIANC. Nghiên cứu từ Tạp chí Đánh giá An toàn Hàng hải năm 2023 cũng chỉ ra một điểm quan trọng. Họ phát hiện rằng khi giật hơi không có đủ khả năng P80, nguy cơ va chạm tăng lên khoảng 17%. Đó là lý do tại sao việc chọn đúng kích cỡ lại quan trọng đến vậy để phù hợp với lực năng lượng thực tế khi tàu cập cầu.
Các van an toàn sẽ hoạt động khi áp suất vượt quá mức P80, ngăn tình trạng phồng quá mức và có thể dẫn đến hỏng hóc hoàn toàn. Ngày nay, hầu hết các hệ thống kết hợp những tính năng an toàn này với công nghệ giám sát trực tiếp, giúp duy trì áp suất khá ổn định trong khoảng cộng hoặc trừ 0,2 bar ngay cả khi tải thay đổi đột ngột. Xét trên thực tế hoạt động tại các cảng, các cơ sở áp dụng phương án bảo vệ hai lớp đã giảm được gần 40% các sự cố liên quan đến thiết bị giảm chấn (fender) trong giai đoạn từ năm 2013 đến 2023 theo nghiên cứu của Ponemon. Yêu cầu về chứng nhận cũng ngày càng khắt khe hơn. Các tổ chức tiêu chuẩn như ABS hiện yêu cầu kiểm tra hàng năm tất cả các hệ thống điều khiển áp suất để đảm bảo tuân thủ các quy định BSI PAS 2070 về rò rỉ và tuổi thọ thiết bị dưới điều kiện chịu tải.
Diễn đàn Hàng hải Quốc tế của các Công ty Dầu mỏ, thường được biết đến với tên gọi OCIMF, đã và đang đặt ra các tiêu chuẩn cho hệ thống phao đỡ cao su khí nén tại các bến cảng trên toàn thế giới. Các khuyến nghị của họ nêu rõ các yêu cầu cụ thể về lượng năng lượng mà các hệ thống này cần hấp thụ và mức độ biến dạng tối đa trước khi bị hỏng, tất cả nhằm giảm thiểu thiệt hại do va chạm của tàu thuyền. Đối với bất kỳ đơn vị nào vận hành các cơ sở này, việc kiểm tra xem phao đỡ của họ có đáp ứng tiêu chuẩn Neo đậu An toàn 2022 của OCIMF hay không là công việc thiết yếu. Các tiêu chuẩn này tính đến nhiều yếu tố, bao gồm trọng lượng của tàu tiếp cận, tốc độ của nó khi cập cầu, và cả sự thay đổi mực nước do thủy triều trong ngày.
Hướng dẫn PIANC 2002 đặt ra các quy định về cách tích hợp giật khí nén vào các công trình cập bến trên toàn thế giới. Theo các tiêu chuẩn này, kỹ sư cần phân tích cách tải trọng được phân bố qua ít nhất mười lăm cấu hình hình học khác nhau để không có điểm nào trên các cọc cầu cảng chịu áp lực quá mức. Khi thiết kế các hệ thống này, các yếu tố môi trường cũng cần được xem xét. Những yếu tố như sóng tác động lên công trình và chuyển động trôi của tàu khi tiếp cận rất quan trọng, đặc biệt tại các hải cảng mở nơi đạt được hiệu suất truyền năng lượng từ bảy mươi đến tám mươi phần trăm thực sự tạo nên sự khác biệt về hiệu năng và an toàn.
Tiêu chuẩn BSI PAS 2070:2021 đưa ra các yêu cầu về hiệu suất dựa trên toàn bộ vòng đời của thiết bị giảm chấn hàng hải. Để chứng minh sản phẩm có thể sử dụng khoảng 20 năm, các nhà sản xuất phải thực hiện hơn 5.000 bài kiểm tra nén và theo dõi cách các vết nứt nhỏ lan rộng theo thời gian. Các thanh tra viên độc lập sau đó sẽ kiểm tra nguồn gốc vật liệu và độ đồng nhất giữa các lô sản xuất trong suốt quá trình sản xuất. Họ cũng đặt ra các giới hạn nghiêm ngặt, chỉ cho phép sai lệch tối đa 2% về mật độ giữa các đợt sản xuất khác nhau. Tất cả các kiểm tra chất lượng này thực tế được áp dụng sau khi Đánh giá An toàn Cảng 2021 phát hiện gần một trên bảy sự cố cập cảng xảy ra do vật liệu giảm chấn chất lượng kém. Về cơ bản, những tiêu chuẩn này tồn tại nhằm ngăn ngừa chính những vấn đề như vậy tại các cảng biển và bến cảng trên toàn thế giới.
Các tổ chức phân loại lớn như ABS, LR từ Lloyd's Register, BV tại Bureau Veritas, CCS ở Trung Quốc và SGS đều đảm bảo tàu thuyền đáp ứng các tiêu chuẩn như ISO 17357, hướng dẫn PIANC và tiêu chuẩn mới BSI PAS 2070:2021. Các tổ chức này kiểm tra mọi thứ, từ khả năng chịu lực của thiết kế đến việc lựa chọn vật liệu, cho tới quy trình sản xuất và thử nghiệm các yếu tố hiệu suất thực tế như lượng năng lượng hấp thụ trong các va chạm hay khả năng giữ áp suất. Việc được chứng nhận bởi họ cũng đồng nghĩa với việc vượt qua các bài kiểm tra về hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001. Hầu hết các cảng trên thế giới thực sự yêu cầu loại dấu phê duyệt độc lập này trước khi bất kỳ thiết bị giảm chấn (fender) nào được đưa vào vận hành. Điều này giúp duy trì mức độ an toàn gần như đồng nhất tại mọi nơi tàu cập bến, điều hoàn toàn hợp lý khi xem xét số lượng lớn các loại tàu khác nhau thường xuyên ra vào các hải cảng mỗi ngày.
Sản xuất hiện đại sử dụng hệ thống đảm bảo chất lượng ba cấp:
Một nghiên cứu an toàn hàng hải năm 2022 cho thấy khả năng truy xuất nguồn gốc dựa trên blockchain đã giảm tỷ lệ lỗi 34% trong các cuộc kiểm toán. Các dấu hiệu chuẩn hóa cũng giúp đơn giản hóa việc kiểm tra tại hiện trường, với PIANC báo cáo giảm 50% số cuộc điều tra sự cố khi dữ liệu chứng nhận được hiển thị rõ ràng trên các thiết bị giảm chấn.
Tiêu chuẩn ISO 17357 đưa ra các hướng dẫn đối với thiết bị giảm chấn cao su dạng khí nén, được chia thành hai phần: Phần 1 dành cho hệ thống áp lực cao và Phần 2 dành cho hệ thống áp lực thấp.
Các tấm va chạm áp lực cao được thiết kế để chịu lực tác động mạnh, chẳng hạn như từ các tàu chở dầu hoặc tàu container, và có các lớp bên trong chắc chắn cùng cao su co giãn. Các tấm va chạm áp lực thấp dành cho các khu vực cảng yên tĩnh hơn và yêu cầu độ linh hoạt trong dải độ cứng từ 50 đến 60 IRHD.
Xếp hạng P80 đo áp suất ở mức nén khoảng 80%, nơi các tấm va chạm hấp thụ nhiều năng lượng nhất trong quá trình va chạm, đảm bảo an toàn và giảm nguy cơ va chạm.
Các tổ chức phân loại như ABS, BV và CCS kiểm tra việc tuân thủ tiêu chuẩn, độ bền thiết kế, chất lượng vật liệu và quản lý các bài thử nghiệm để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và hiệu suất yêu cầu.
Tính truy xuất nguồn gốc, bao gồm gắn thẻ RFID và đánh dấu sự phù hợp, giúp theo dõi vật liệu từ nhà cung cấp đến sản phẩm cuối cùng, đảm bảo tiêu chuẩn sản xuất cao và giảm tỷ lệ lỗi.
Tin Tức Nổi BậtBản quyền © 2025 thuộc về Công ty TNHH Sản phẩm Hải sản Hangshuo, Qingdao. — Chính sách bảo mật
EN
