海洋防舷材の完全ガイド: 原則、選択、故障防止

船舶用防舷材 船舶と停泊構造物の間、または 2 つの船舶の間に設置されるエネルギー吸収装置で、接岸、係留、および波による運動時の衝撃による損傷を防ぎます。適切なフェンダーは、その形状に合わせて選択されます。 定格エネルギー吸収容量 進入速度、変位、停泊地の構成を考慮して、停泊すると予想される最大の船舶の運動エネルギーに換算します。間違ったタイプやサイズの選択は、フェンダーの早期破損や高価な船体または構造の損傷の最も一般的な原因であり、設置だけでなく正しい選択が効果的なバース保護の基礎となります。

マリンフェンダーの機能とそれが重要な理由

船舶が停泊地に近づくと、たとえ低速であっても、その質量によってかなりの運動エネルギーが発生しますが、接触力が船体や岸壁の構造に達する前に、このエネルギーを消散する必要があります。あ 50,000DWT の船舶がわずか 0.15 m/s で停泊 以上を生成できる 200kJ 適切な防舷材がなければ重大な構造的損傷を引き起こすのに十分な運動エネルギー。海洋防舷材は、この荷重を受けると圧縮またはたわみ、防舷材本体内の運動エネルギーをひずみエネルギーに変換し、そうすることで船体とバース構造の両方に伝わるピーク反力を制限します。

衝撃吸収以外にも、フェンダーは船体と岸壁の間の最小スタンドオフ距離を維持し、突き出た船体取り付け具を保護し、潮の満ち引き​​に対応し、より大きな接触面積に点荷重を分散して局所的な船体の応力を軽減する役割も果たします。

船舶用防舷材の主な種類

空気式フェンダー

空気式防舷材は、合成タイヤ コードで補強された空気が充填されたゴム シリンダーで構成されており、船から船 (STS) の移送や浮きドックの用途に広く使用されています。彼らは提供します 高いエネルギー吸収に対して低い反力 — タンカーやばら積み貨物船の傷つきやすい船体のコーティングを保護する際の重要な利点です。標準サイズの範囲は次のとおりです 直径0.5m～4.5m 、最大のモデルは以上のことを吸収します 1,000kJ ユニットごとに。

フォームフェンダー

フォームフェンダーは、ポリウレタンスキンに包まれた独立気泡ポリエチレンフォームを使用しており、浮力を提供します。 外皮に穴があいても失われることはありません — 破損すると空気が抜けて機能が完全に失われる空気圧タイプとは異なります。このため、発泡防舷材は、リスクの高い瀬取り作業や、故障が許されない軍事用途や沿岸警備隊用途に適しています。

ソリッドラバーフェンダー

ソリッドラバーフェンダーは天然または合成ゴムコンパウンドから成形され、岸壁、イルカ、または桟橋に永久的に取り付けられます。一般的なプロファイルには、円筒形、セル形、円錐形、アーチ形のタイプが含まれます。彼らはその価値で評価されています シンプルさ、耐久性、最小限のメンテナンス — 通常の耐用年数を超える 15～20年 適切な材料選択と耐紫外線配合により、

セルおよびコーンフェンダー

セルフェンダーは、岸壁の鉄骨フレームにボルトで固定された大きな中空円筒形のゴムユニットで、上空で船舶を扱う主要なコンテナターミナルで一般的に使用されています。 50,000 DWT 。コーンフェンダーは、テーパープロファイルを備えた同様の中空設計を提供し、初期接触時の船体メッキに優しい、より直線的な反力曲線を提供します。

ウイングおよびDタイプフェンダー

翼フェンダーには側面の突起 (「翼」) があり、接岸角度が通常 5 ～ 10 度を超えるターミナルでよく見られる、角度を付けた船舶の進入時の性能を向上させます。 D タイプのフェンダーは、よりシンプルで小型のゴムの押し出し成形品で、通常、負荷がそれほど大きくない小型船舶、漁港、パイロット ボートで使用されます。

用途別フェンダータイプの比較

マリンフェンダーのサイズを正しく決める方法

フェンダーのサイジングは、単純な検索ではなく、構造化されたエンジニアリング プロセスに従って行われます。これは、サイズが小さすぎると構造的損傷の危険があり、サイズが大きすぎると予算とバース スペースが無駄になるためです。

ステップ 1 — 停泊エネルギーの計算

以下から導き出される標準的な公式 PIANC (世界水上交通インフラ協会) のガイドライン 、エネルギー = 0.5 × 変位 × 速度 ² × 係数 (偏心率、バース構成、柔らかさ、ブロック) です。一般的な係数を使用して 0.12 m/s で停泊する 30,000 DWT の船舶の場合、設計エネルギーは一般に次の範囲に収まります。 80～150kJ .

ステップ 2 — 安全性と利用率の適用

PIANC ガイドラインでは、定格エネルギー吸収が以下に達するフェンダーを選択することを推奨しています。 定格圧縮率の 70 ～ 90% 、温度変化、許容誤差、および経年変化によるパフォーマンスの低下に対するマージンを残しておきます。 10％以上 フェンダーの耐用年数を超えます。

ステップ 3 — 船体および構造の限界に対する反力を確認する

防舷材のピーク反力は、船舶の許容船体圧力 (通常、 200～400kPa 鋼船体の場合）とバース構造の設計積載量。これには、エネルギー吸収 (E) 曲線だけでなく、フェンダーの反力 (R) 曲線を確認する必要があります。

ステップ 4 — 潮汐範囲と乾舷の範囲を確認する

フェンダーの高さまたは垂直間隔は、潮汐範囲全体に加えて船舶の荷を積んだ状態と荷を降ろした乾舷の変化に対応し、潮のあらゆる段階で効果的な接触を確保する必要があります。 3～4メートル .

材料化合物と寿命係数

ゴムコンパウンドの品質は、フェンダーの寿命と長期にわたるパフォーマンスの安定性に直接影響します。

• 天然ゴム（NR）： 優れた弾性とエネルギー吸収性を備えていますが、適切な配合添加剤を使用しないとオゾンや紫外線劣化に対する耐性が低下します。
• 合成ゴムブレンド (SBR/NR 複合材料): 耐候性が向上し、岸壁に取り付けられた防舷材に最も一般的なコンパウンドであり、コストと性能のバランスが取れています。
• 補強材： スチールチェーン、ポリエステルスリング、または UHMW-PE (超高分子量ポリエチレン) 対面パネルは、接触面の摩擦と摩耗を軽減し、対面パネルの寿命を延ばします。 10～15年 保護されていないゴムの場合は 3 ～ 5 年です。
• 品質テスト: 信頼できるメーカーは、化合物の硬度をテストします (通常、 70–80 ショア A ）、引張強さ、および破断点伸びは、ASTM D2240 や ISO 7619 などの規格に準拠しています。

海洋防舷材の設計に関連する基準

認知された基準に基づいてフェンダーを指定することで、メーカー全体で一貫した品質と性能の検証が保証されます。

• PIANC 2002 フェンダー システム設計ガイドライン: 停泊エネルギー計算と防舷材の選択方法に関する主要な国際リファレンス。
• ISO 17357: 性能テストとマーキング要件をカバーする、空気圧式およびフォーム製フローティングフェンダーの仕様。
• EAU 2012 (ドイツの推奨事項): 防舷材システムと岸壁の相互作用など、水辺の構造物に関する設計ガイダンスとして広く参照されています。
• BS6349: 停泊荷重やフェンダーの性能に関する考慮事項など、海洋構造物を対象とする英国の規格。

検査とメンテナンスのベストプラクティス

定期的な検査により、最も必要なときに、検出されない劣化がフェンダーのパフォーマンスを損なうことを防ぎます。

1. 目視検査 (四半期ごと): 表面の亀裂、切り傷、外装パネルの磨耗、取り付け箇所のチェーンやスリングの摩耗を確認してください。
2. 空気圧チェック（毎月）： 内部の空気圧がメーカーの指定範囲内にとどまっていることを確認します。 50～80kPa フェンダーのサイズとクラスによって異なります。
3. ファスナーとチェーンの検査 (年に一度): ボルト、アンカーポイント、保持チェーンに腐食や伸びがないか検査します。 元の長さの 5% 、これは過負荷イベントを示します。
4. 圧縮永久歪みの評価 (3 ～ 5 年ごと): 永久変形を測定します。ゴム製フェンダーは以上のものを示しています 15 ～ 20% の圧縮永久歪み 通常、設計のエネルギー吸収を回復するには交換が必要です。

文書化された検査スケジュールに従っている港では、予定外のフェンダー交換が大幅に減り、連鎖的な損傷のリスクが軽減されます。激しい停泊中にフェンダーが 1 つ故障すると、修理費用が発生する可能性があります。 10～50回 フェンダー自体の価格よりも高いです。