Conception détaillée et considérations pour le système de défense en caoutchouc marin

Conception détaillée et prise en compte du système de défense en caoutchouc marin

Pour la sélection d'une défense en caoutchouc, la conception de pièces telles que des panneaux de défense, des chaînes et des fixations est requise pour le système de défense. En particulier, dans le cas des défenses en caoutchouc avec panneaux, la conception de ces pièces est un aspect précieux qui détermine la taille finale, la qualité du caoutchouc et le coût. Après la sélection, basée sur l'énergie d'accostage effective, si la conception d'un panneau de défense ou d'une chaîne pour la défense en caoutchouc sélectionnée n'est pas adaptée, le concepteur peut négliger les dangers inhérents au système. Il est nécessaire d'effectuer la conception de manière appropriée conformément au principe d'ingénierie et de confirmer les résultats avec l'acheteur. Les calculs de conception proprement dits peuvent être laissés aux fabricants car les détails de ces procédures de conception varient selon le type, la taille et le fabricant. Par conséquent, les concepts de base de l’équilibre fondamental des forces et des moments sont présentés ici.

(1) Pression de coque admissible

Le panneau de défense doit pouvoir être assemblé au corps de défense en caoutchouc et sa taille doit être plus grande que la zone de contact requise pour la pression moyenne autorisée sur la coque. La pression moyenne de la coque P sur le panneau est déterminée en divisant la force de réaction de conception par la surface effective du panneau, comme indiqué dans l'équation (ci-dessous), pour déterminer la taille du  panneau de défense. 

où

P : Pression moyenne de coque (kN/m2 = kPa)

R : Force de réaction de conception (kN)

A : Surface de contact effective du panneau de garde-boue (A = WFe x HFe：m2 )

Hp : Pression de coque admissible (kN/m2 = kPa)

WF : Largeur du panneau d'aile (WFe = Largeur effective：m)

HF : Hauteur du panneau d'aile (HFe = Hauteur effective：m)

Ci-dessus présente les valeurs de pression de coque maximale admissible recommandées pour chaque type de navire dans les lignes directrices de l'AIPCN modifiées avec un exemple des résultats nationaux. Selon les Normes Techniques et Commentaires des Ports et Installations Portuaires, la pression de coque recommandée est de 200 à 400 kN/m2 en partant du principe que la charpente (nervures) entre en contact du côté du navire. La largeur effective et la hauteur effective du panneau de garde-boue peuvent ne pas inclure la partie chanfreinée oblique de l'extrémité dans la zone, mais peuvent inclure les espaces entre les tampons en résine. Cette configuration est illustrée dans la figure ci-dessous (taille effective du panneau d'aile).

Bien que la pression sur la coque soit limitée par la résistance du côté du navire, la pression sur la coque n'est pas uniforme car le renforcement de la coque n'est pas uniforme. La pression admissible sur la coque est la pression moyenne sur la face, utilisée comme norme pour déterminer la taille du panneau de défense. Cependant, à certains endroits, la pression est supérieure à la pression moyenne de coque au niveau de la nervure de renfort du côté du navire. De plus, la pression de contact est nulle sur la zone échancrée. De plus, dans le cas d'un accostage angulaire, le contact du panneau dans la phase initiale d'accostage est un contact ponctuel ou linéaire, et la zone de contact ne peut pas être calculée. Bien que la pression de coque soit généralement appelée pression de contact, elle est ici appelée pression de coque moyenne pour la distinguer de la pression de contact locale. De plus, comme cette pression a une valeur importante dans une défense en caoutchouc sans panneau, le panneau est souvent nécessaire lorsque la pression de coque est limitée. 

(2)Cas de charge pour panneau d'aile

Le moment de flexion appliqué au panneau de défense doit être soigneusement pris en compte en fonction de la manière dont la force d'amarrage est appliquée, comme le montre la figure ci-dessous.

1) Charge ponctuelle : contact d'angle au stade initial de l'accostage, etc.

2) Charge linéaire : accostage angulaire, contact de l'évasement de la coque, etc.

3) Charges sur deux lignes : contact du navire avec la coque ceinturée

4) Charge de ligne centrale : contact avec le centre de deux ailes verticales ou plus

5) Charge répartie : contact complet ou contact partiel avec le panneau d'aile

(3) Considérations de conception

Lors de la conception des panneaux et des chaînes de défense, les opérations d'accostage et de manutention des marchandises peuvent affecter la durabilité des défenses et la sécurité des opérations. Voici quelques exemples représentatifs :

①Prévention de la casse due à l'accrochage des amarres

②Empêcher l'accrochage sur la ceinture de coque

Comme le montre la figure de droite ci-dessous, si le navire est équipé d'une ceinture qui s'étend de la coque, l'installation d'une aile pour empêcher l'accrochage en produisant une partie inclinée aux extrémités supérieure et inférieure du panneau de défense est efficace. De plus, si une telle saillie est présente du côté de la cuve, le tampon de résine à la surface du panneau peut être rapidement endommagé ; ainsi, un tampon en résine ne doit pas être utilisé lors de la réception constante de charges telles que celles d'un ferry