يوكوهاما رابر فندر هو نظام حماية بحرية هوائي مصمم لعمليات بناء السفن ودعم إطلاق السفن وعمليات المناولة ذات الصلة بالحوض الجاف حيث يلزم توزيع الحمل المتحكم فيه وتخفيف التأثير الهيكلي. يتكون النظام من جسم مطاطي محكم الغلق عالي القوة معزز بطبقات متعددة من سلك الإطارات الاصطناعي، مما يشكل بنية مرنة للاحتفاظ بالضغط قادرة على امتصاص طاقة التلامس العالية من خلال ضغط الهواء الداخلي.
يعتمد المبدأ الهندسي على التشوه الهوائي المرن. عند تعرضها لحمل خارجي، تضغط غرفة الهواء الداخلية تدريجيًا، وتحول طاقة التأثير الميكانيكي إلى تغير ضغط يمكن التحكم فيه. تعمل هذه الآلية على تقليل نقل القوة الفوري وتوزيع الحمل عبر منطقة اتصال أكبر، مما يقلل من الضغط الموضعي على هياكل هيكل السفينة ودعم البنية التحتية مثل الممرات المنزلقة وكتل الإرساء ومسارات الإطلاق.
يتطلب حوض بناء السفن التجاري الموجود في الشرق الأوسط ترقية نظام دعم إطلاق السفن الخاص به لاستيعاب الإنتاج المتزايد لسفن الشحن المتوسطة إلى الكبيرة التي تتراوح حمولتها بين 20,000 طن ساكن و60,000 طن ساكن. يعتمد ترتيب الإطلاق الحالي على الكتل المنزلقة التقليدية والدعامات المطاطية الثابتة، والتي أظهرت توزيعًا غير متساوٍ للحمل وزيادة الضغط الموضعي أثناء نقل الهيكل إلى الماء.
كان التحدي الهندسي الأساسي هو تقليل تركيز ضغط الهيكل أثناء عمليات الإطلاق مع تحسين التحكم الهيكلي خلال مرحلتي الانتقال الانزلاق والتعويم. ساهمت الاختلافات في هندسة الهيكل وظروف سطح الحوض الجاف في توزيع الحمولة بشكل غير متناسق خلال العمليات السابقة.
تم تقديم نظام يوكوهاما المطاطي الهوائي على طول مسار الإطلاق لتوفير امتصاص مستمر للحمل والتحكم في التشوه أثناء حركة السفينة. تم وضع المصدات لإنشاء واجهة دعم مرنة بين هيكل الهيكل ومسار الإطلاق، مما يسمح بتبديد الطاقة التدريجي أثناء الحركة المنزلقة.
بعد التنفيذ، أظهرت عمليات إطلاق السفن تحسينًا في تجانس الحمل على طول منطقة التلامس في الهيكل وتقليل تركيز الضغط الهيكلي أثناء مراحل دخول الماء. أبلغت الفرق التشغيلية عن سلوك انتقالي أكثر سلاسة أثناء تسلسل الإطلاق وتقليل الحاجة إلى التعديلات الميكانيكية التصحيحية أثناء إجراءات المحاذاة.
أكد فحص ما بعد التشغيل الأداء الهيكلي المستقر للنظام الهوائي في ظل دورات الإطلاق المتكررة، مع الحد الأدنى من تآكل المواد والاحتفاظ بالضغط المستمر. ومنذ ذلك الحين تم دمج النظام في إجراءات الإطلاق القياسية لفئات السفن المماثلة داخل حوض بناء السفن.
| مكان المنشأ | الصين |
| اسم العلامة التجارية | يوكوهاما مطاط درابزين |
| مادة | المطاط الطبيعي |
| لون | أسود |
| طلب | في الموانئ ذات الاختلافات الشديدة في المد والجزر، وعمليات التفريغ من سفينة إلى سفينة، والغاز النفطي (عادةً FSRU)، والرسو المؤقت |
| ميزة | مقاومة الحرارة |
| عينة | عادة ما تكون مجانية |
| طريقة الإنتاج | صب |
| درجة حرارة | -40 درجة مئوية ~ 300 درجة مئوية |
| التعبئة | المنصات |
| مهلة | 7-14 يوما |
| القطر × الطول [مم] | بيانات الأداء 50 كيلو باسكال | بيانات الأداء 80 كيلو باسكال | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ضغط الهيكل عند GEA / كيلو نيوتن / م2 | قوة رد الفعل / كيلو نيوتن | امتصاص الطاقة / كيلو نيوتن متر | ضغط الهيكل عند GEA / كيلو نيوتن / م2 | قوة رد الفعل / كيلو نيوتن | امتصاص الطاقة / كيلو نيوتن متر | |
| 1000 × 1500 | 122 | 182 | 32 | 160 | 239 | 45 |
| 1000 × 2000 | 132 | 257 | 45 | 174 | 338 | 63 |
| 1200 × 2000 | 126 | 297 | 63 | 166 | 390 | 88 |
| 1350 × 2500 | 130 | 427 | 102 | 170 | 561 | 142 |
| 1500 × 3000 | 153 | 579 | 153 | 174 | 761 | 214 |
| 1700 × 3000 | 128 | 639 | 191 | 168 | 840 | 267 |
| 2000 × 3500 | 128 | 875 | 308 | 168 | 1150 | 430 |
| 2500 × 4000 | 137 | 1381 | 663 | 180 | 1815 | 925 |
| 2500 × 5500 | 148 | 2019 | 943 | 195 | 2653 | 1317 |
| 3300 × 4500 | 130 | 1884 | 1175 | 171 | 2476 | 1640 |
| 3300 × 6500 | 146 | 3015 | 1814 | 191 | 3961 | 2532 |
| 3300 × 10600 | 158 | 5257 | 3067 | 208 | 6907 | 4281 |
| 4500 × 9000 | 146 | 5747 | 4752 | 192 | 7551 | 6633 |
* يمكن إنتاج أحجام أخرى وفقًا لمتطلبات العميل.
تم تصميم الهيكل الهوائي لتوفير توزيع تدريجي للحمل في ظل ظروف الاتصال الديناميكية. أثناء تفاعل الوعاء، يحدث ضغط الهواء الداخلي تدريجيًا، مما يسمح بتوزيع نقل الطاقة عبر سطح الحاجز بالكامل بدلاً من تركيزه في نقاط منفصلة.
يعد هذا السلوك الهندسي مهمًا بشكل خاص في عمليات إطلاق أحواض بناء السفن حيث تواجه هياكل الهيكل زوايا اتصال متغيرة وأنماط تحميل غير منتظمة. تقلل آلية الضغط التي يتم التحكم فيها من تركيز الضغط الأقصى وتعزز الحماية الهيكلية أثناء مراحل حركة السفينة الانتقالية.
يتكون نظام التعزيز الداخلي من طبقات متعددة من أسلاك الإطارات الاصطناعية عالية القوة والمرتبة في اتجاهات متعددة الاتجاهات. تم تضمين هذه المصفوفة الهيكلية داخل جسم المطاط الصناعي لضمان توزيع الضغط بشكل موحد في ظل سيناريوهات التحميل المعقدة.
أثناء عمليات إطلاق السفن، تواجه السفن قوى رأسية وأفقية وزاوية مشتركة. يعمل هيكل التعزيز على تثبيت جسم الحاجز في ظل ظروف الحمل المجمعة ويمنع تشوه عدم الاستقرار. وهذا يعزز مقاومة التعب ويضمن أداءً ثابتًا عبر دورات التشغيل المتكررة.
تم تصميم الطبقة المطاطية الخارجية خصيصًا للبيئات البحرية وأحواض بناء السفن عالية الاحتكاك. توفر التركيبة المركبة مقاومة للتآكل والتمزق وتدهور السطح الناتج عن حركة الهيكل المستمرة والاتصال المنزلق أثناء عمليات الإطلاق.
يضمن ثبات المواد هذا أن يحافظ الحاجز على سلامته الهيكلية في ظل التفاعل الميكانيكي المتكرر. كما أنه يقلل من معدل تآكل السطح، ويدعم النشر التشغيلي طويل المدى في بيئات أحواض بناء السفن عالية الكثافة حيث تتعرض المعدات لضغط ميكانيكي مستمر.
يُظهر الهيكل الهوائي خصائص تشوه تكيفية تسمح له بالتوافق مع أشكال الهيكل غير المنتظمة وزوايا السطح المتغيرة. يعد هذا السلوك ضروريًا في بيئات أحواض بناء السفن حيث تختلف هندسة السفن بشكل كبير بين المشاريع.
تضمن آلية الاتصال التكيفية توزيعًا موحدًا للحمل عبر مختلف أشكال الهيكل، مما يقلل من تراكم الضغط الموضعي ويحسن السلامة الهيكلية العامة أثناء عمليات الإطلاق. تعمل هذه القدرة على تعزيز المرونة التشغيلية وتقليل الحاجة إلى هياكل دعم صلبة مخصصة.
نعم، تُستخدم المصدات الهوائية على نطاق واسع في أنظمة إطلاق أحواض بناء السفن لتوفير امتصاص متحكم للحمل وتقليل إجهاد الهيكل أثناء مراحل انتقال السفينة.
يقوم الهيكل بتوزيع الحمل تدريجيًا أثناء حركة الانزلاق، مما يقلل من إجهاد الاحتكاك الموضعي ويحسن الاستقرار الهيكلي أثناء حركة الهيكل.
نعم، يتم تطبيقها بشكل شائع في الأحواض الجافة لدعم الهيكل وتحديد المواقع وتوزيع الأحمال أثناء عمليات البناء والصيانة.
ويمكن استخدامها لمجموعة واسعة من السفن بما في ذلك سفن الشحن والناقلات وسفن الدعم البحرية والسفن التجارية متوسطة الحجم.
تعمل آلية الضغط الهوائي على تقليل قوى التأثير القصوى أثناء دخول المياه، مما يحسن السلامة الهيكلية ويقلل الضغط الميكانيكي على البنية التحتية للسفينة وحوض بناء السفن.
