الحاجز في الميناء هو جهاز يستخدم لحماية سفينة من الاصطدام برصيف أو رصيف أو أي سفينة أخرى بالقرب من الشاطئ. تعمل المصدات كمخازن أو ممتصات، حيث تمتص الطاقة الحركية من خلال العمل المرن. وهذا يخفف من تأثير التلامس المتبادل. وبالتالي فإن مصدات الميناء فعالة في منع الأضرار الهيكلية للسفن.
لماذا نحتاج إلى الحاجز في الميناء؟
يجب على جميع السفن أن ترسو في مواقع محددة. خلال هذه العملية، يجب أن تتمركز السفينة في موقع محدد لتحقيق الغرض منها. في الوقت نفسه، يحتاج الطاقم إلى مراعاة المساحة المتاحة والعناصر الأخرى للرصيف والميناء والرصيف والأرصفة والأرصفة والخط الساحلي وما إلى ذلك. عندما ترسو السفينة يمكن تأمينها بواسطة عوامات الإرساء.
ونتيجة لذلك، هناك خطر كبير من التلامس أو الاصطدام مع الميناء أو الهياكل الأخرى، حتى لو كانت السفينة تسير بسرعات بطيئة للغاية. ويبقى خطر التلامس مرتفعاً عندما تكون السفينة راسية في المرسى. على الرغم من أن سرعة السفينة تكون صفراً بعد الرسو أو الإرساء. إلا أن طبيعة المياه ديناميكية للغاية.
تحدث الحركة المستمرة بسبب التيارات والمد والجزر والأمواج. ونتيجة لذلك، حتى السفن التي لا تطفو قد تلامس أحياناً الهياكل الشاطئية. بالإضافة إلى ذلك، تخدم سفن مختلفة أغراضاً مختلفة عند حواجز الأمواج أو الأرصفة أو الأرصفة أو الموانئ أو على الشاطئ. ونتيجة لذلك، هناك احتمال كبير لحدوث تلامس مباشر بين السفن الفردية.
من ناحية أخرى، يزداد خطر الاصطدام بسفينة أخرى عند اقتراب سفينة من ميناء أو مرفأ ذي حركة مرور كثيفة. إضافةً إلى ذلك، قد ترسو سفينتان معًا لأغراض مختلفة، مثل التزود بالوقود أو إعادة شحن البضائع، وهو ما يُعرف بإعادة الشحن من سفينة إلى أخرى (STS).
وهكذا، ولدت مصدات الموانئ من هذه الحاجة. يمكنك رؤية هذه المصدات المطاطية في مختلف الموانئ. تشمل المصدات الشائعة في الميناء ما يلي مصدات مطاطية مقوسة. لنفس الغرض، هناك العديد من أنواع مختلفة من المصدات البحرية يمكن استخدامها للزوارق السريعة الصغيرة إلى سفن الشحن الكبيرة. تحمي هذه المصدات البحرية المطاطية هيكل السفينة من الاصطدامات والصدمات الموضعية.
عوامل يجب مراعاتها عند اختيار الحاجز
قد لا يكون الحاجز المصمم لأحد الاستخدامات فعالاً على الإطلاق في استخدام آخر. وبالتالي فإن ذلك يعتمد على نوع السفينة والغرض منها. وبالتالي فإن اختيار المصدات لموقع وتشغيل معين يعتمد على مجموعة متنوعة من الظروف.
نوع السفينة
هذا هو الاعتبار الأكثر أهمية. إن حلول المصدات المصممة لموانئ الصيادين غير فعالة تمامًا لسفن الشحن الضخمة في الميناء. بالإضافة إلى ذلك، فإن نوع السفينة وحجمها وتصميمها مهمان. على سبيل المثال، المصدات المقوسة مناسبة للسفن الصغيرة والمتوسطة الحجم.
وبالمثل، يجب أن ترسو ناقلات البضائع السائبة وسفن البضائع العامة بالقرب من الرصيف أو الرصيف ذي الخلوص المحدود. يضمن ذلك نقل البضائع بكفاءة من خلال أقصى قدر من وصول الرافعة. وبالمثل، تحتاج سفن الركاب إلى ذلك لضمان صعود الركاب ونزولهم بأمان وسهولة.
ونتيجة لذلك، غالباً ما يتم استخدام الرفارف المسطحة الكبيرة ذات الحجم والشكل المناسبين، والتي تكون قوية وتتطلب الحد الأدنى من الخلوص.
بالإضافة إلى ذلك، تشتمل أنظمة المصدات الحديثة على أنواع متطورة مثل الحركة المتوازية والانزلاق والبثق القابل للسحب. وهي قادرة على امتصاص زخم السفن الكبير لفترات طويلة من الزمن، مع التكيف أيضاً وفقاً للقوى الخارجية. وهذا يقلل من الفجوة بين السفينة ومحطة الميناء. تتناسب طاقة الرسو طردياً مع نوع السفينة.
الهيكل والبيئة
الهياكل الساحلية والبيئة مهمة. تحدد الظروف التي يقع فيها حاجز الأمواج أو الرصيف أو الرصيف البحري خطر التصادم والقوى التي ينطوي عليها التلامس. وتشمل الأمثلة على ذلك مستويات المد والجزر وعوامل الأمواج والتيارات وما إلى ذلك.
وبالمثل، يتم النظر أيضًا في نوع وتكوين الهيكل. على سبيل المثال، تكون حواجز الأمواج ذات الأكوام المفتوحة، وهي شائعة في عمليات المياه العميقة، حساسة للحمولة ولها مساحة محدودة للحواجز. لذلك يلزم وجود أجهزة تحصين كبيرة وفعالة. هذه الأجهزة ليست فقط قادرة على تحمل الأحمال العالية للسفن الكبيرة ولكن يمكنها أيضاً العمل في ظل ظروف خارجية متغيرة مثل المد العالي أو أحمال الأمواج الكبيرة.
تشكيلات الإرساء وطرق الإرساء
يمكن إرساء السفن إلى جانب السفن بطرق متنوعة حسب احتياجاتها وتصميمها. الرسو الجانبي هو أكثر الطرق شيوعاً، يليه الرسو الطرفي (مقدمة السفينة أو مؤخرتها). بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق نادرة مثل رسو الدلفين أو رسو القفل. وبالتالي، عندما يجب أن ترسو السفينة من المقدمة أو المؤخرة، يختلف ترتيب الرسو على السفينة والهيكل عن أسلوب الرسو الجانبي.
يرتبط هذا العنصر مرة أخرى ارتباطاً مباشراً بالنقطة الأولى (نوع السفينة). على سبيل المثال، إذا كانت السفينة ذات مقدمة كروية ويجب أن ترسو من الأمام. عندئذٍ تختلف رفارفها عن تلك الخاصة بسفينة بدون مقدمة كروية. تشمل الجوانب الرئيسية الأخرى سرعة الاقتراب وزاوية الاقتراب وما إلى ذلك.
نوع الحاجز وتصميمه وترتيبه
In the area where interaction is most likely to occur. Harbor fenders are usually arranged in a line at more or less regular intervals. These fenders are scattered at the farthest edges of the harbor, wharf, or trestle. There, they may come into contact with the ship’s hull. In addition, مصدات مطاطية توضع أيضًا على الهياكل الجانبية للقوارب والسفن بالقرب من خط الماء وحواف السطح.
وبالتالي، بالنسبة للموانئ، يمكن وضع المصدات حسب الحاجة. ومع ذلك، ولجميع الأغراض العملية، فإن استخدام المصدات اختياري بالنسبة للسفن البحرية الكبيرة المبحرة في المياه العميقة. ويرجع ذلك إلى عدم وجود خطر حدوث تصادمات منخفضة النطاق في المياه العميقة ولأن مصدات السفن تؤثر على الوزن والثبات والسرعة.
أنواع المصدات
بالنسبة للمصدات في الميناء، فهي تختلف اختلافاً كبيراً من حيث الحجم والشكل والنوع والتصميم. وتشمل بعض الأنواع الشائعة من المصدات حسب الشكل ما يلي:
- مصدات أسطوانية
- مصدات كروية
- مصدات مربعة
- مصدات الزاوية
- مصدات دائرية
- مصدات مخروطية الشكل
- مصدات دائرية
- قوس الحاجز
- مصدات على شكل D
اعتماداً على قدرتها على الحركة، هناك عدة أنواع:
- المصدات الثابتة
- المصدات العائمة
كما يوحي الاسم، يتم تثبيت المصدات الثابتة على هيكل مثل السفينة أو منصة الميناء. أما المصدات العائمة فهي معلقة في الماء ويسمح لها بالطفو. تعمل كعازل بين جسمين مثل سفينة أو هيكل ثابت.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصنيف المصدات على نطاق واسع إلى الفئات التالية بناءً على بنائها وتصميمها:
- المصدات المسطحة
- المصدات الهوائية
- مصدات الرغوة
سيناريوهات التطبيق
لا تُستخدم المصدات ذات الألواح المسطحة إلا في الهياكل البرية مثل حواجز الأمواج وأرصفة الجسور والموانئ. وهي تتكون أساساً من المطاط ولها مؤشر صلابة عالية. وهي لا تنضغط بشكل كبير وبالتالي فهي مناسبة للتصادمات منخفضة الزخم. تكون بشكل عام دائرية أو حلقية أو مربعة أو على شكل D.
وبما أن هذه المصدات عادةً ما تكون على اليابسة، فهي في المقام الأول مصدات ثابتة. أما المصدات الهوائية، من ناحية أخرى، فهي الأكثر استخداماً بين السفن. ومع ذلك، فإنها تستخدم أيضاً على اليابسة عندما يتعلق الأمر بالسفن الكبيرة.
المصدات الهوائية are larger and filled with pressurized air. As a result, they can absorb a lot of energy without deflecting too much. Pneumatic fenders offer greater flexibility and are ideally suited for mooring between two floating vessels with a large degree of freedom. In addition, it is also suitable for mooring large vessels at very high speeds. Pneumatic fenders are mainly cylindrical or spherical in shape.
نظرًا لخصائصها الهوائية، يتم تصنيفها في الغالب على أنها مصدات عائمة. تتمتع المصدات الرغوية، مثلها مثل المصدات الهوائية، بالقدرة على الطفو بسبب تركيبها. فهي تحتوي على قلب رغوي داخلي وغطاء خارجي مصنوع من بوليمر صناعي أو مطاط صناعي. ميزة أخرى للبوليمر الرغوي هي أنه لا ينكمش عند ثقبه.
المصدات الميكانيكية التي يتم ضبطها وسحبها وفقًا لضغط التحميل شائعة اليوم أيضًا. بعض الأنواع الشائعة من المصدات تشمل المصدات ذات الأرجل والمقذوفة والمنزلقة والمتوازية الحركة.
عوامل التصميم
- طاقة الرسو: هذا هو البارامتر الأكثر أهمية في تصميم الحاجز. وطاقة الإرساء هي الطاقة الحركية للحمولة الصدمية أثناء تحركها من سفينة إلى رصيف أو بين سفينتين متعاقبتين.
- التباعد بين الرفارف: المسافة بين رفرفتين متجاورتين. ويعتمد ذلك على نوع السفينة والبيئة وطريقة الإرساء.
- اتصال الرفراف: القوة التي تتقاسمها كل رفراف. يرتبط ذلك بتكوين الإرساء ونوع السفينة. كما ذكرنا سابقًا، عندما ترسو السفينة بشكل جانبي، تكون القوى على الرفارف منتظمة إلى حد ما. هذا لأن دورة التحميل بأكملها ديناميكية للغاية.
المواد
بالإضافة إلى ذلك، يحدد نوع المصدات نوع المادة المستخدمة. على سبيل المثال، في المصدات الرغوية، يكون القلب الداخلي من الرغوة والقلب الخارجي من المطاط الصناعي. وعادةً ما يتم تعزيز المصدات المسطحة بالبولي إيثيلين والمطاط وأحياناً بالفولاذ.
وتستخدم المصدات القابلة للنفخ المطاط العادي (على غرار الإطارات) والمونومرات. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر كلوريد البوليفينيل مادة مستخدمة على نطاق واسع. تُصنع المصدات الميكانيكية بشكل أساسي من الفولاذ وتُملأ بالمطاط عند نقطة التلامس. وبالتالي، فإن اختيار المواد يعتمد على القوة والمتطلبات الوظيفية للمصدات.
الملخص
In conclusion, fenders in ports are important المعدات البحرية for the protection of ships and harbor facilities. By absorbing the kinetic energy of a berthing ship, fenders prevent damage to the hull and docking structure. Therefore, harbor fenders can ensure safe and efficient marine operations.
بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم المصدات واختيارها أمر بالغ الأهمية. وذلك لأنها يجب أن تكون مصممة لتناسب مجموعة متنوعة من أحجام السفن وأنواعها وظروفها البيئية. من المهم فهم الأنواع المختلفة من المصدات وتطبيقاتها المحددة. وذلك لأنها تساهم في سلامة مرافق الموانئ وطول عمرها الافتراضي.
الأسئلة الشائعة
What is the primary function of marine fenders?
Marine fenders are designed to absorb the energy of ship impacts. It protects ships and harbor infrastructure from damage during berthing operations.
How do different types of marine fenders vary in their application?
أنواع مختلفة من المصدات البحرية, such as pneumatic fenders, arch fenders, and cellular fenders. They are suitable for all sizes and types of vessels, as well as for different mooring conditions and environmental factors.
What factors should be considered when selecting a fendering system for a port?
When selecting a fendering system, factors such as vessel type and size, berthing energy, environmental conditions, and mooring configurations should be taken into account to ensure optimal performance and protection.
How do marine fenders contribute to the longevity of port infrastructure?
By absorbing the impact of ships during berthing, marine fenders help reduce wear and tear on port infrastructure. This extends their service life and minimizes maintenance costs.
How often should marine fenders be inspected and maintained?
Regular inspections and maintenance are crucial to ensure the optimal performance of marine fenders. The frequency of these checks depends on factors such as usage, environmental conditions, and manufacturer recommendations.
Can marine fenders be customized to meet specific port requirements?
Yes, marine fenders can be customized to meet the unique needs of a particular port. Factors such as vessel traffic, berthing conditions and environmental factors also need to be considered.
