عند رسو السفن في الميناء، تُعدّ المصدات بمثابة أجهزة امتصاص صدمات ضخمة. وهي مصنوعة عادةً من المطاط أو الرغوة أو مواد قابلة للنفخ تمتص طاقة الصدمات، مما يحمي هيكل السفينة ومباني الميناء (الأرصفة والموانئ) من التلف. تعمل هذه المصدات كممتصات صدمات كبيرة لضمان رسو السفن بأمان وسرعة، وذلك بتقليل قوة الاصطدامات والحماية من الأضرار الهيكلية وتسرب النفط وتأخير العمليات. كما يمكن تعديلها لتناسب أحجام السفن المختلفة ومستويات سطح البحر المتنوعة.
جدول المحتويات
لماذا نحتاج إلى مصدات في الميناء؟
يجب أن ترسو جميع السفن في المواقع المصرح بها. خلال هذه العملية، يجب على السفينة أن تضع نفسها في مكان محدد لإكمال مهمتها. في الوقت نفسه، يجب على الطاقم مراعاة المساحة المتاحة والجوانب الأخرى للرصيف والميناء والرصيف البحري والأرصفة والخط الساحلي وما إلى ذلك. عندما ترسو السفينة، يمكن تأمينها عن طريق عوامات الإرساء.
نتيجة لذلك، حتى لو كانت السفينة تتحرك بسرعة جليدية، هناك خطر كبير من التلامس أو الاصطدام بالميناء أو المنشآت الأخرى. عندما تكون السفينة راسية في المرسى، تظل فرصة التلامس كبيرة. ومع ذلك، تكون سرعة السفينة صفراً بعد الرسو أو الإرساء. ومع ذلك، فإن طبيعة المياه ديناميكية للغاية.
تساهم التيارات والمد والجزر والأمواج في الحركة المستمرة. ونتيجة لذلك، قد تصطدم السفن، حتى غير العائمة منها، بالمباني الساحلية من حين لآخر. علاوة على ذلك، تؤدي السفن المختلفة وظائف متباينة عند حواجز الأمواج والأرصفة والموانئ أو على الشاطئ. ونتيجة لذلك، يزداد احتمال احتكاك القوارب ببعضها البعض بشكل مباشر.
وفي المقابل، عندما تدخل سفينة إلى ميناء أو مرفأ به حركة مرور كثيفة، يزداد خطر الاصطدام بسفينة أخرى. علاوة على ذلك، يمكن أن ترسو سفينتان معًا لأغراض متنوعة، بما في ذلك إعادة التزود بالوقود أو إعادة شحن البضائع، وغالبًا ما يُعرف ذلك باسم نقل البضائع من سفينة إلى أخرى (STS).
وهكذا، نشأت مصدات الموانئ من هذه الحاجة. يمكنك رؤية هذه المصدات المطاطية في العديد من الموانئ. ومن المصدات الشائعة في الموانئ المصدات المطاطية المقوسة. وللسبب نفسه،, كثير أنواع مختلفة من المصدات البحرية يستطيع تُستخدم هذه المصدات المطاطية البحرية في كل مكان، من الزوارق السريعة الصغيرة إلى سفن الشحن الضخمة، حيث تحمي هيكل السفينة من الصدمات والارتطامات الموضعية.
عوامل يجب مراعاتها عند اختيار الحاجز
قد لا يكون الحاجز المصمم لأحد الاستخدامات مناسباً لاستخدام آخر. وبالتالي فهي تعتمد على نوع السفينة والغرض منها. ونتيجة لذلك، يتحدد اختيار المصدات لموقع وتشغيل معين بعدد من العوامل.
نوع السفينة وملف التشغيل
المدخل الأول والأهم هو نوع السفينة وكيف ستستخدم الرصيف:
- القوارب الصغيرة وسفن الصيدغالباً ما يتم استخدام مصدات مطاطية بسيطة من النوع D أو أسطوانية الشكل على الركائز أو جدران الأرصفة.
- سفن الشحن العامة وسفن الحاوياتتتطلب هذه التقنية امتصاصًا أعلى للطاقة مع استجابة مُتحكَّم بها. وتُعدّ مصدات المخروط، ومصدات الخلايا ذات الألواح الأمامية، أو مصدات الأقواس الكبيرة من الأنواع الشائعة.
- ناقلات البضائع السائبة وناقلات النفط: عادةً ما ترسو السفن بالقرب من الرصيف أو الجسر لضمان أقصى مدى لذراع الرافعة أو ذراع التحميل. وتُستخدم عادةً أنظمة ألواح كبيرة مزودة بمصدات مخروطية/خلوية.
- سفن الركاب وسفن الدحرجةيلزم نقل سلس للأحمال وتلامس محكم مع الهيكل لحماية المنحدرات والممرات. يُفضل استخدام مصدات كبيرة ذات ألواح مسطحة ذات رد فعل منخفض ومحاذاة جيدة.
تشمل المعايير الرئيسية للسفينة ما يلي:
- الإزاحة أو الوزن الميت
- سرعة الاقتراب وزاوية الرسو
- شكل الهيكل (على سبيل المثال، مقدمة متوهجة، مقدمة منتفخة، جوانب مسطحة)
- نطاق الارتفاع الحر (من الغاطس الخفيف إلى الغاطس الكامل)
لن تتمكن أنظمة المصدات المصممة لقوارب الصيد الصغيرة من امتصاص طاقة الرسو لسفن الشحن الكبيرة بأمان. ولا يمكن ببساطة إعادة استخدام نفس المصدات لجميع أحجام السفن في نفس الرصيف دون فحص دقيق.
هيكل الرصيف والظروف البيئية
البنية التحتية الساحلية والبيئة الساحلية أمران حاسمان. تحدد الظروف المحيطة بحاجز الأمواج أو الرصيف أو الرصيف البحري خطر التصادم والقوى التي ينطوي عليها التصادم. تشمل الأمثلة مستويات المد والجزر وعوامل الأمواج والتيارات وما إلى ذلك.
وبالمثل، يُؤخذ نوع وتكوين الهيكل في الاعتبار. على سبيل المثال:
- أرصفة مفتوحة ودلافين: تتميز هذه الأجزاء بمساحة سطح أمامية محدودة، وهي أكثر حساسية للأحمال المركزة. وغالبًا ما تتطلب واقيات ذات ألواح أمامية أكبر لتوزيع ضغط التلامس.
- الموانئ ذات نطاقات المد والجزر الكبيرة: نحتاج إلى خطوط حماية ذات ارتفاع كافٍ أو مستويات متعددة من الحماية بحيث تتصل السفينة دائمًا بالحماية في المناطق الآمنة طوال فترة المد والجزر.
- الموانئ المعرضة لارتفاعات كبيرة أو أمواج طويلة المدى: تعريض الرفارف للعديد من دورات التحميل والتفريغ. يصبح الإجهاد والأداء طويل الأمد لهيكل الرفرف ومثبتاته أمراً بالغ الأهمية.
تؤثر الظروف البيئية بشكل مباشر على حجم الرفارف وارتفاعها وتصميمها وموادها.
تكوين وطريقة الإرساء
يمكن إرساء السفن على الرصيف بطرق متنوعة، تبعاً لمتطلباتها وتصميمها. لذا، فإن كيفية وصول السفن إلى الرصيف أمر مهم أيضاً.
- رصيف جانبي (موازٍ للرصيف): الحالة الأكثر شيوعاً. تتلامس السفينة مع صف من المصدات، وتتوزع الأحمال بين وحدات متعددة.
- رسو السفينة من الطرف (المقدمة أو المؤخرة)غالباً ما تُشاهد هذه المصدات عند الدلافين أو في أماكن إرساء القوارب المتخصصة. يجب أن يتطابق شكل المصد مع شكل هيكل القارب (مثل مقدمة القارب المنتفخة) لتجنب الإجهاد الموضعي الزائد.
- رسو الدلافين والأقفال: قد تختلف نقاط التلامس والزوايا اختلافًا كبيرًا عن جدار الرصيف المستقيم. يجب تعديل موقع المصد وارتفاعه واتجاهه.
تؤثر سرعة الاقتراب، والزاوية، ومساعدة القاطرة، ووجود التيار أو الرياح الجانبية، جميعها على طاقة الرسو التصميمية وبالتالي اختيار المصدات.
نوع وترتيب واقيات الطين
النظر في نوع المصدات وتصميمها وترتيبها في المناطق عالية التفاعل. غالبًا ما يتم تنظيم مصدات الميناء في خط على فترات منتظمة إلى حد ما. وتوجد هذه المصدات في أقصى أطراف الميناء أو رصيف الميناء أو الرصيف أو الحامل. وهناك، يمكن أن تتلامس مع بدن السفينة. مصدات مطاطية يتم تثبيتها أيضاً على الهياكل الجانبية للقوارب والسفن، على طول خط الماء وحواف السطح.
وبالتالي، بالنسبة للموانئ، يمكن وضع المصدات حسب الحاجة. المصدات، في معظم الأحيان، اختيارية بالنسبة للقوارب البحرية الكبيرة المتحركة. ويرجع ذلك إلى عدم وجود تصادمات منخفضة النطاق في المياه العميقة، بالإضافة إلى تأثيرات مصدات السفن على الوزن والثبات والسرعة.
أنواع المصدات
تتنوع المصدات في الميناء بشكل كبير من حيث الحجم والشكل والنوع والطراز. وتشمل الأنواع الشائعة من المصدات حسب الشكل ما يلي:
- مصدات أسطوانية
- مصدات كروية
- مصدات مربعة
- مصدات الزاوية
- مصدات دائرية
- مصدات مخروطية الشكل
- مصدات دائرية
- قوس الحاجز
- مصدات على شكل D
اعتماداً على حركتهم، هناك العديد من الأنواع:
- رفارف ثابتة
- المصدات العائمة
يتم ربط المصدات الثابتة، كما يوحي الاسم، بهيكل مثل السفينة أو منصة الميناء. يتم تعليق المصدات العائمة في الماء وتترك لتطفو. وهي بمثابة حاجز بين عنصرين، مثل سفينة أو هيكل ثابت.
علاوة على ذلك، يمكن تصنيف المصدات بشكل عام إلى الأنواع التالية بناءً على هيكلها وتصميمها:
- المصدات المسطحة
- المصدات الهوائية
- مصدات الرغوة
سيناريوهات التطبيق
أنواع مختلفة من واقيات الطين تناسب استخدامات مختلفة:
- أرصفة الموانئ وأرصفة الشحن العامة: مصدات على شكل قوس أو مخروط أو خلية مع أو بدون ألواح، حسب حجم السفينة.
- محطات النفط والغاز، ومحطات الغاز الطبيعي المسال، وأرصفة المواد الكيميائية: مصدات مخروطية أو خلوية كبيرة مزودة بألواح عند الرصيف، بالإضافة إلى مصدات هوائية لعمليات النقل من سفينة إلى أخرى.
- محطات سفن الدحرجة والعبارات: مصدات كبيرة ذات ألواح مسطحة وأسطح منخفضة الاحتكاك وتلامس متحكم به مع الهيكل لدعم المنحدرات والوصلات.
- موانئ الصيد، والمرافئ، وأرصفة القوارب الصغيرة: مصدات من النوع D والأسطوانية، غالباً ما يتم تثبيتها بمسامير أو سلاسل مباشرة على الرصيف أو الركائز.
- نقل البضائع من سفينة إلى أخرى (STS): مصدات هوائية كبيرة أو مملوءة بالرغوة مرتبة بين الهياكل للتحكم في الحركة النسبية الديناميكية.
إن مطابقة نوع الرفرف مع ظروف التشغيل الحقيقية أهم من مجرد اختيار المنتج الأكبر أو الأرخص.
الخاتمة
إنّ مصدات السفن في الموانئ ليست مجرد قطع مطاطية بسيطة، بل هي أنظمة هندسية مصممة لحماية السفن والأرصفة على حد سواء، وذلك بامتصاص طاقة الرسو والتحكم في قوى رد الفعل. لذا، ينبغي علينا اختيار شركة ذات سمعة طيبة. الشركة المصنعة للمعدات البحرية.
يُساعد فهم الأنواع المختلفة من مصدات السفن البحرية واستخداماتها النموذجية مشغلي الموانئ والمصممين والمالكين على اتخاذ قرارات أفضل. يُساهم نظام المصدات المُختار بعناية في زيادة السلامة، وتقليل الأضرار وتكاليف الصيانة، ودعم العمليات البحرية الموثوقة على المدى الطويل.
الأسئلة الشائعة
ما هو الغرض الرئيسي من واقي جانب الميناء؟
يحمي حاجز الميناء كلاً من السفينة وهيكل الرصيف أثناء الرسو والتثبيت. فهو يمتص طاقة الرسو ويحد من قوى رد الفعل بحيث لا يتعرض أي من الجانبين لأضرار أو تشوهات غير مقبولة.
كيف يتم تحديد حجم ونوع واقيات الطين المطلوبة؟
يُحدد حساب طاقة الرسو ورد فعل السفينة والرصيف المسموح به حجم ونوع المصد المناسب. يختار المهندسون مصدًا قادرًا على امتصاص الطاقة بأمان مع رد فعل وضغط تلامس مناسبين بناءً على بيانات السفينة (الإزاحة، والسرعة، وزاوية الاقتراب)، والظروف الجوية، وقيود الهيكل.
كم مرة يجب فحص وصيانة مصدات الميناء؟
تُجري معظم الموانئ عمليات تفتيش بصرية مرة أو مرتين على الأقل سنويًا، بالإضافة إلى فحوصات إضافية بعد العواصف أو حوادث التصادم أو الأحداث الكبرى. وقد تحتاج الأرصفة ذات الحركة الكثيفة أو المكشوفة إلى عمليات تفتيش أكثر تكرارًا. يجب أن تشمل خطة التفتيش التفصيلية الهياكل المطاطية والألواح والسلاسل والتثبيتات والهيكل الداعم.
