Projeto detalhado e considerações para sistema de defensas de borracha marinha

Projeto detalhado e consideração para sistema de defensas de borracha marinha

Para a seleção de um para-lama de borracha, é necessário o projeto de peças como painéis de para-lama, correntes e fixações para o sistema de para-lama. Em particular, no caso de pára-lamas de borracha com painéis, o design destas peças é um aspecto valioso que determina o tamanho final, a qualidade da borracha e o custo. Após a seleção, com base na energia efetiva de atracação, se o projeto de um painel de defensa ou corrente para a defensa de borracha selecionada não for adequado, o projetista poderá ignorar os perigos inerentes ao sistema. É necessário realizar o projeto de forma adequada de acordo com os princípios de engenharia e confirmar os resultados com o comprador. Os cálculos reais do projeto podem ser deixados para os fabricantes porque os detalhes desses procedimentos de projeto variam de acordo com tipo, tamanho e fabricante. Portanto, são aqui apresentados os conceitos básicos do equilíbrio fundamental de forças e momentos.

(1) Pressão permitida no casco

O painel da defensa deve ser unido ao corpo de borracha da defensa e seu tamanho deve ser maior que a área de contato necessária para a pressão média permitida no casco. A pressão média do casco P no painel é determinada dividindo a força de reação de projeto pela área efetiva do painel, conforme mostrado na equação (abaixo), para determinar o tamanho do  painel da defensa. 

onde

P: Pressão média do casco (kN/m2 = kPa)

R: Força de reação de projeto (kN)

A: Área de contato efetiva do painel do pára-lama (A = WFe x HFe:m2)

HP: Pressão permitida no casco (kN/m2 = kPa)

WF: Largura do painel do pára-lama (WFe = Largura efetiva：m)

HF: Altura do painel do pára-lama (HFe = Altura efetiva: m)

Acima são apresentados os valores da pressão máxima permitida no casco recomendada para cada tipo de embarcação nas Diretrizes PIANC alteradas com um exemplo dos resultados nacionais. De acordo com as Normas Técnicas e Comentários de Portos e Instalações Portuárias, a pressão de casco recomendada é de 200 a 400 kN/m2 na premissa de contato da estrutura (nervuras) no costado da embarcação. A largura efetiva e a altura efetiva do painel de proteção podem não incluir a porção de chanfro oblíquo da extremidade na área, mas podem incluir as lacunas entre as almofadas de resina. Esta configuração é mostrada na figura abaixo (tamanho efetivo do painel do pára-lama).

Embora a pressão do casco seja restringida pela resistência do costado da embarcação, a pressão do casco não é uniforme porque o reforço do casco não é uniforme. A pressão permitida no casco é a pressão média na face, usada como padrão para determinar o tamanho do painel da defensa. Contudo, em certos locais, a pressão é superior à pressão média do casco na nervura de reforço do costado do navio. Além disso, a pressão de contato é zero na área recortada. Além disso, no caso de atracação angular, o contato do painel na etapa inicial de atracação é um contato pontual ou linear, não sendo possível calcular a área de contato. Embora a pressão do casco seja geralmente referida como pressão de contato, aqui ela é denominada como pressão média do casco para distingui-la da pressão de contato local. Além disso, uma vez que esta pressão tem um grande valor numa defensa de borracha sem painel, o painel é muitas vezes necessário quando a pressão do casco é limitada. 

(2)Caixas de carga para painel de pára-lama

O momento fletor aplicado ao painel da defensa deve ser cuidadosamente considerado de acordo com a forma como a força de berço é aplicada, conforme mostrado na Fig.

1) Carga pontual: Contato de canto na fase inicial de atracação, etc.

2) Carga da linha: Atracação angular, contato do alargamento do casco, etc.

3) Duas cargas de linha: Contato da embarcação com o casco cintado

4) Carga da linha central: Contato com o centro de duas ou mais defensas verticais

5) Carga distribuída: Contato total ou contato parcial com painel de para-lama

(3) Considerações de Projeto

Ao projetar painéis e correntes de defensas, as operações de atracação e movimentação de carga podem afetar a durabilidade das defensas e a segurança das operações. Alguns exemplos representativos são os seguintes:

①Prevenção de quebra devido ao enganchamento dos cabos de amarração

②Evitando enganchar na correia do casco

Conforme mostrado na figura à direita na figura abaixo, se a embarcação tiver uma correia que se estende a partir do casco, é eficaz instalar uma asa para evitar engate, produzindo uma porção inclinada nas extremidades superior e inferior do painel da defensa. Além disso, se tal saliência estiver presente no lado do recipiente, a almofada de resina na superfície do painel pode ser danificada rapidamente; portanto, uma almofada de resina não deve ser usada ao receber constantemente cargas como as de uma balsa