Что такое крыло типа «пончик»? Конструкция, области применения и варианты размеров.

Кольцевидный отбойник — это кольцеобразный пенопластовый отбойник, который скользит по вертикальной моноопорной свае и плавает с приливом. Стационарные резиновые отбойники крепятся болтами к причальным стенкам и остаются на месте. Кольцевидный отбойник вращается вокруг сваи, когда судно давит на него. Это распределяет энергию швартовки по большей поверхности и снижает давление на корпус в точке контакта. Немногие другие типы отбойников могут адаптироваться как к амплитуде прилива, так и к углу подхода без ручного изменения положения.

Выбор подходящего кольцевого отбойника зависит от диаметра сваи, размера судна, амплитуды приливов, энергии швартовки и роли моноопоры. В этой статье рассматривается, чем логика выбора размера кольцевого отбойника отличается от выбора стандартных пенопластовых отбойников, какие переменные влияют на принятие решения и какие предположения приводят к отказам в полевых условиях. В ней не рассматриваются следующие вопросы: процедуры установки или графики технического обслуживания — Для них требуются отдельные указания на уровне проекта.

Чем отличается пончикообразный брызговик от стандартного поролонового брызговика?

Крыло типа «пончик» изготовлено из тех же основных материалов, что и стандартное крыло. крыло с пенным наполнителемКонструкция состоит из пенополиэтилена с закрытыми ячейками, нейлоновой армированной полиуретановой оболочки и внутренней стальной конструкции. Ключевое отличие заключается в внутреннем центральном отверстии. Оцинкованная стальная втулка с подшипниковыми прокладками из сверхвысокомолекулярного полиэтилена позволяет крылу скользить вверх и вниз и вращаться вокруг неподвижной опоры.

Такое взаимодействие между втулкой и ворсом создает ограничения, с которыми никогда не сталкиваются подвесные пенопластовые кранцы. Отверстие должно оставлять достаточный зазор для вкладыша из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, покрытия ворса, допусков при установке и многолетней эксплуатации в условиях обрастания морскими организмами. Если зазор слишком мал, кранец заклинит во время отлива. Если он слишком велик, кранец наклонится под нагрузкой и будет неравномерно изнашиваться по краям обшивки.

Облицовка допускает вращение во время контакта с судном — но только при благоприятных условиях для сваи. Со временем поверхность сваи заселяется морскими организмами. Зазор, который работает при вводе в эксплуатацию, может оказаться неэффективным через три года без обслуживания сваи.

Выбор плотности пенопласта также работает по-разному. В подвешенном на цепи пенопластовом кранце вся площадь поперечного сечения пенопласта равномерно поглощает энергию. В кольцевом кранце центральное отверстие уменьшает доступный объем пенопласта, а косой контакт с судном смещает зону сжатия к краю обшивки. плотность пенопластовых крыльев Материал, используемый в подвесных конструкциях с тем же внешним диаметром, может показать худшие результаты на моноопорах. Эффективная площадь сжатия меньше, а путь передачи нагрузки сложнее предсказать.

Почему распространённые ошибки при определении размеров приводят к отказам в полевых условиях

Многие проектные группы выбирают кольцевые отбойники, основываясь на показателях энергоэффективности из стандартного каталога пенопластовых отбойников. Они пропускают проверку зазора между скважиной и сваей и игнорируют диапазон приливов и отливов. В результате отбойник застревает на свае во время отлива или остается наклоненным после швартовки. Мы наблюдали это, когда зазор между скважиной и сваей был слишком мал, чтобы справиться с двухлетним ростом морских организмов на свае.

Данные статических испытаний на сжатие создают аналогичную проблему. В лабораторных условиях кранец сжимается плоской панелью. В полевых условиях суда ударяются о кранец под углом, создавая комбинированные осевые и вращательные нагрузки. Кранец, рассчитанный на заданную энергетическую нагрузку в лабораторных условиях, может создавать более высокое давление на корпус при косом угле контакта. Зона сжатия смещается к краю обшивки, а не центрируется на пенопластовом сердечнике. Мы рекомендуем сверять опубликованные данные о характеристиках с фактическим углом подхода и формой корпуса на причале.

Приливно-отливные колебания добавляют третий фактор. В местах с приливами и отливами более 4 метров отбойник перемещается вверх и вниз по свае каждый день. Шероховатая поверхность сваи, коррозия или открытые сварные швы ускоряют износ полиэтиленовой облицовки сверхвысокой молекулярной массы. Со временем это трение может заблокировать отбойник на месте. Состояние поверхности сваи следует проверить перед окончательным утверждением спецификации отбойника. Стандартный выбор пенопластовых отбойников никогда не включает этот шаг, поскольку подвесные отбойники не касаются сваи.

Крылья Donut Fenders решают проблемы, с которыми не справляются другие крылья.

Кольцевые отбойники не заменяют все другие типы отбойников. Они решают конкретные проблемы на моноопорных конструкциях, подверженных приливным колебаниям и контакту судов под разными углами.

• Наиболее распространенный сценарий использования – швартовка дельфинов у приливных причалов. Кранцы амортизируют удары. швартовка Энергия, получаемая при подъеме и спаде уровня воды во время прилива. Это устраняет необходимость в стационарных кранцах на разных высотах. Паромные терминалы, причалы для СПГ и базы снабжения на шельфе используют кольцевые кранцы на причалах, поскольку они позволяют принимать суда во всем диапазоне приливов и отливов.
• Поворотные опоры и направляющие конструкции направляют суда при приближении к причалу, а не поглощают полную нагрузку при швартовке. В этой роли вращение важнее, чем поглощение пиковой энергии. Кранце сжимается и вращается по мере скольжения корпуса вдоль него. Мы подбираем высоту кранца и плотность пенопласта в соответствии с ожидаемым расстоянием скольжения и продолжительностью контакта, которые отличаются от мгновенных ударных нагрузок, используемых в расчетах при швартовке.
• Защита опор моста основана на иной логике проектирования. Эти отбойники предохраняют от случайных столкновений судов, а не от обычной швартовки. При проектировании необходимо учитывать максимально вероятный риск столкновения судна с причалом, навигационный риск, состояние водного пути и пропускную способность причала. Стандартные формулы расчета энергии швартовки не применяются. Регулированием таких проектов являются правила местных властей и исследования навигационного риска.

В морских ветроэнергетических установках и подводных причалах также используются кольцевые отбойники. Каждый из них вносит свои собственные переменные — волнение, подводные противовесы или ограниченный доступ для технического обслуживания — и требует отдельной оценки.

Расчет параметров и инженерные параметры, влияющие на них.

Расчет размеров кольцевых отбойников связывает пять переменных, которые нельзя установить независимо друг от друга. Процесс должен соответствовать общепризнанным рекомендациям, таким как PIANC WG33 (обновлено PIANC WG211) и BS 6349-4. Эти источники охватывают расчет энергии швартовки, пределы реактивной силы, проверку давления в корпусе и поправочные коэффициенты для повышения эксплуатационных характеристик.

Наиболее часто упускаемый из виду параметр — диаметр сваи. В частности, разница между размерами, указанными на проектном чертеже, и размерами, фактическими по факту строительства. Мы проверяем фактический диаметр сваи и состояние поверхности, прежде чем подтвердить диаметр скважины. Проектные чертежи и установленные сваи часто отличаются на 10–20 мм. Одна только эта разница может определить, будет ли отбойник свободно скользить или заклинит.

Расчет энергии швартовки должен учитывать водоизмещение судна, скорость подхода, угол швартовки, дополнительную массу, эксцентриситет, условия навигации, частоту швартовки, а также то, задевает ли судно один или несколько кранцев. Эти параметры должны соответствовать рекомендациям рабочей группы PIANC WG211 или аналогичным указаниям, прежде чем команда выберет размер кранцев и марку пенопласта.

Дополнительные аксессуары — швартовочные козырьки, защитная сетка, не оставляющая следов обшивка, индивидуальные цвета — изменяют вес и плавучесть кранцев. После добавления любого аксессуара мы пересчитываем плавучесть, чтобы убедиться, что кранцы удерживают правильное положение по ватерлинии во всем диапазоне приливов и отливов.

Подбор защитных кранцев в соответствии с условиями вашей стоянки

Выбор кольцевых отбойников сводится к согласованию плотности пенопласта, внутреннего зазора и внешнего диаметра с профилем судна и приливными условиями у вашего причала. Ни один каталог не заменит проверку на уровне проекта с учетом фактических условий на строительной площадке.

Наш опыт строительства пончиковые крылья При проектировании паромных терминалов, морских причалов и укреплении мостов наибольшие проблемы на практике возникают из-за зазора между стволом судна и сваей, а также плотности пенопласта, а не из-за общего размера кранцев. Когда операторы считают, что больший зазор всегда безопаснее, кранцы наклоняются под нагрузкой и изнашиваются неравномерно. Если же они выбирают наиболее плотный пенопласт для максимального поглощения энергии, не проверяя давление на корпус, то повреждение покрытия судна обходится дороже, чем повреждение кранцев.

Для составления спецификации, соответствующей вашему проекту, подготовьте данные о диаметре свай (фактический, а не проектный), характеристики судна, данные о приливах и отливах, а также частоту швартовки. Предоставьте эти данные нашей инженерной команде. Мы вышлем вам рекомендации с графиками производительности для ваших условий эксплуатации.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Как долго служит крыло типа «пончик»?

Правильно подобранный по размеру отбойный молоток на гладком, хорошо покрытом свае обычно служит от 10 до 15 лет. Интенсивная эксплуатация паромных причалов, коррозия свай, скопление морских обрастаний или многократные перегрузки сокращают этот срок. Прогнозируйте фактический срок службы, исходя из режима эксплуатации вашего объекта, а не из данных из каталога.

Может ли крыло в форме пончика утонуть, если его обшивка повреждена?

Нет. Вспененный сердечник с закрытыми порами не впитывает воду. Крыло остается на плаву даже при проколах или разрывах обшивки. Повреждение обшивки ускоряет износ открытой части пенопласта под воздействием ультрафиолета, поэтому планируйте ремонт, как только заметите повреждение.

В чём разница между крылом типа «пончик» и крылом Yokohama?

Кран-«пончик» имеет пенопластовый сердечник и надевается на неподвижную моноопорную конструкцию. Кран-«йокогама» использует сжатый воздух и подвешивается на цепях. Кран-«пончики» защищают моноопорные конструкции при различных приливах и отливах. Кран-«йокогама» используются при перегрузке судов и в условиях открытого причала. Эти два типа кран-«пончиков» находятся на противоположных концах спектра. пневматический против наполненного пеной крыла спектр.

Как определить правильный размер расширителя крыла?

Начните с фактических параметров сваи: диаметра сваи, водоизмещения и скорости судна, угла швартовки, амплитуды приливов и отливов, а также несущей способности сваи. Мы рассчитываем энергозатраты на швартовку в соответствии с рекомендациями PIANC, выбираем правильную плотность пенопласта и проверяем, обеспечивает ли внешний диаметр достаточный зазор. Отправьте эти данные нашему инженерному отделу для утверждения спецификации.