المصدات في الميناء هي جهاز يحمي السفينة من الاصطدام برصيف أو رصيف أو سفينة أخرى بالقرب من الشاطئ. تعمل المصدات كمخازن أو ممتصات، حيث تمتص الطاقة الحركية بحركة مرنة. وهذا يقلل من تأثير التفاعل المتبادل. لذلك، تساعد مصدات الميناء في منع الأضرار الهيكلية للسفن.
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 جميعها في استمرار الحركة. ونتيجة لذلك، حتى السفن غير العائمة قد تلامس أحياناً المباني الشاطئية. وعلاوة على ذلك، تؤدي السفن المختلفة وظائف مختلفة عند حواجز الأمواج أو الأرصفة أو الأرصفة أو الموانئ أو على الشاطئ. ونتيجة لذلك، من المرجح أن تلامس القوارب الفردية بعضها 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 النقل من سفينة إلى سفينة (STS).
وهكذا، نشأت مصدات الموانئ من هذه الحاجة. يمكنك رؤية هذه المصدات المطاطية في مجموعة متنوعة من الموانئ. المصدات الشائعة في الميناء تشمل المصدات المطاطية المقوسة. لنفس السبب، هناك العديد من أنواع مختلفة من المصدات البحرية يمكن استخدامها للزوارق السريعة الصغيرة إلى سفن الشحن الضخمة. تعمل هذه المصدات البحرية المطاطية على حماية هيكل السفينة من الاصطدامات والصدمات 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
هذا هو الاعتبار الأكثر أهمية. فأساليب المصدات المصممة لموانئ الصيادين غير فعالة تمامًا لسفن الشحن الكبيرة التي تدخل الميناء. وبالإضافة إلى ذلك، فإن نوع السفينة وحجمها وتصميمها مهم. على سبيل المثال، المصدات المقوسة مناسبة للسفن الصغيرة والمتوسطة الحجم.
وبالمثل، يجب أن ترسو ناقلات البضائع السائبة وسفن الشحن العادية بالقرب من الرصيف أو الرصيف ذي الخلوص المحدود. يضمن ذلك نقل البضائع بكفاءة من خلال أقصى قدر من وصول الرافعة. وبالمثل، تتطلب سفن الركاب ذلك لتمكين الصعود الآمن والسهل للركاب وإنزالهم.
ونتيجة لذلك، كثيراً ما يتم استخدام المصدات المسطحة الكبيرة ذات الحجم والشكل المناسبين، والتي تكون قوية وتتطلب خلوصاً بسيطاً.
بالإضافة إلى ذلك، توفر أنظمة المصدات الحالية ميزات متقدمة، بما في ذلك الحركة المتوازية والانزلاق والبثق القابل للسحب. يمكنها امتصاص زخم السفينة الكبير على مدى فترات زمنية طويلة مع التكيف في الوقت نفسه مع التأثيرات الخارجية. وهذا يضيق الفجوة بين السفينة ومحطة الميناء. ترتبط طاقة الرسو ارتباطاً مباشراً بنوع السفينة.
الهيكل والبيئة
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، يتم أخذ نوع وتكوين الهيكل في الاعتبار. على سبيل المثال، تكون حواجز الأمواج ذات الركائز المفتوحة، الشائعة في عمليات أعماق المحيطات، حساسة للحمولة ولها مساحة حاجز صغير. لذلك من الضروري وجود أجهزة صد كبيرة وفعالة. لا يمكن لهذه الأجهزة التعامل مع الأحمال الثقيلة للسفن الضخمة فحسب، بل يمكنها أيضاً العمل في ظل الظروف الخارجية المتغيرة، مثل المد العالي أو أحمال الأمواج الكبيرة.
تشكيلات الإرساء وطرق الإرساء
يمكن أن ترسو السفن إلى جانب السفن بطرق متنوعة، اعتماداً على متطلباتها وبنائها. الرسو الجانبي هو الطريقة الأكثر شيوعاً، تليها طريقة الرسو النهائي (مقدمة السفينة أو مؤخرتها). هناك أيضًا طرق غير شائعة، مثل الرسو في الدلفين أو الرسو في القفل. وهكذا، عندما يجب أن ترسو السفينة من المقدمة أو المؤخرة، يختلف ترتيب الرسو على السفينة والهيكل عن طريقة الرسو الجانبي.
يرتبط هذا العنصر مباشرة بالنقطة الأولى (نوع السفينة). على سبيل المثال، انظر إلى سفينة ذات مقدمة كروية يجب أن ترسو من الأمام. عندئذ، تختلف رفارفها عن تلك الخاصة بسفينة بدون مقدمة كروية. الاعتبارات المهمة الأخرى هي سرعة الاقتراب والزاوية وما إلى ذلك.
نوع الرفرف وتصميمه وترتيبه
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:
- إصلاح الرفارف
- 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
تُستخدم المصدات ذات الألواح المسطحة حصرياً في الهياكل البرية مثل حواجز الأمواج وأرصفة الجسور والموانئ. وهي مصنوعة أساساً من المطاط ولها مؤشر صلابة عالية. وبالإضافة إلى ذلك، فهي لا تنضغط بشكل كبير وبالتالي فهي مثالية للتصادمات منخفضة الزخم. وغالباً ما تكون دائرية أو حلقية أو مربعة أو على شكل حرف D.
المصدات الثابتة هي الأكثر استخداماً على اليابسة. ومن ناحية أخرى، غالباً ما تستخدم المصدات الهوائية بين السفن. ومع ذلك، يتم استخدامها أيضاً على اليابسة عند وجود سفن أكبر حجماً.
المصدات الهوائية أكبر حجماً وتحتوي على هواء مضغوط. ونتيجة لذلك، يمكنها امتصاص كمية كبيرة من الطاقة مع انحرافها قليلاً جداً. وتوفر المصدات الهوائية مرونة أكبر وهي مثالية للرسو بين سفينتين عائمتين مع نطاق واسع من الحركة. علاوة على ذلك، فهي مثالية لرسو السفن الضخمة بسرعات عالية. عادة ما تكون المصدات الهوائية أسطوانية أو كروية الشكل.
نظراً لخصائصها الهوائية، فإنها تصنف عادةً على أنها مصدات عائمة. يمكن للمصدات الرغوية، مثلها مثل المصدات الهوائية، أن تطفو بسبب بنيتها. فهي تحتوي على قلب رغوي داخلي وغطاء خارجي مصنوع من البوليمر الصناعي أو المطاط الصناعي. ومن المزايا الأخرى للبوليمرات الرغوية أنها لا تنكمش عند ثقبها.
كما تنتشر المصدات الآلية التي تتكيف وتتراجع استجابة لضغط التحميل على نطاق واسع اليوم. وتصنف المصدات عادةً على أنها ذات أرجل أو مقذوفة أو منزلقة أو متوازية الحركة.
عوامل التصميم
طاقة الرسو هي الخاصية الأكثر أهمية في تصميم المصدات. وطاقة الإرساء هي الطاقة الحركية للحمولة الصدمية عندما تنتقل من سفينة إلى مرسى أو بين قاربين.
التباعد بين الرفارف هو المسافة بين اثنين من الرفارف المتقاربة. ويتم تحديد ذلك حسب نوع السفينة والبيئة المحيطة وطريقة الإرساء.
تلامس الحاجز هو القوة التي يتشاركها كل حاجز. ويرتبط ذلك بتكوين الإرساء ونوع السفينة. كما ذكرنا سابقًا، عندما ترسو السفينة بشكل جانبي، تكون القوى على الرفارف ثابتة إلى حد ما. وذلك لأن دورة التحميل بأكملها ديناميكية للغاية.
المواد
تختلف المواد حسب نوع المصدات. على سبيل المثال، في المصدات الرغوية، يكون القلب الداخلي من الرغوة، والقلب الخارجي من المطاط الصناعي. وعادةً ما يتم تعزيز المصدات المسطحة بالبولي إيثيلين والمطاط وأحياناً بالفولاذ.
تصنع المصدات القابلة للنفخ من المطاط العادي (مثل الإطارات) والمونومرات. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر كلوريد البوليفينيل مادة شائعة الاستخدام. تُصنع المصدات الميكانيكية في المقام الأول من الفولاذ وتُملأ بالمطاط عند نقطة التلامس. وبالتالي، يتم تحديد المواد المستخدمة في المصدات حسب قوتها ومتطلباتها الوظيفية.
الخاتمة
في الختام، تعمل المصدات في الموانئ على حماية السفن وهياكل الموانئ. تقوم المصدات بحماية هيكل السفينة وهيكل الرسو من خلال امتصاص الطاقة الحركية للسفينة أثناء الرسو. ونتيجة لذلك، يمكن أن تساعد مصدات الموانئ في ضمان سير العمليات البحرية بسلاسة وأمان.
بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم المصدات واختيارها أمر بالغ الأهمية. وذلك لأنه يجب تخصيصها لاستيعاب مجموعة واسعة من أحجام السفن وأنواعها وظروفها البيئية. ومن الأهمية بمكان فهم الأنواع المختلفة من المصدات وتطبيقاتها المقصودة. وذلك لأنه يحسن من سلامة مرافق الموانئ وطول عمرها الافتراضي.