¿Qué es un guardabarros Yokohama?

Un guardabarros Yokohama es un guardabarros neumático flotante de caucho: una defensa marina inflable que se utiliza entre un buque y un muelle, o entre dos buques uno junto al otro, cuya absorción de energía depende del diámetro, la longitud y la presión interna inicial, más que de la marca. Las defensas de esta clase se fabrican y prueban según la norma ISO 17357-1:2014, que abarca unidades de alta presión de 50 kPa o más y define dos grados de presión: P50 y P80. El nombre se usa de forma imprecisa en la industria, por lo que la etiqueta por sí sola no le dice mucho al comprador. La unidad adecuada para un muelle determinado depende del desplazamiento del buque, la velocidad de aproximación en el primer contacto y la fuerza de reacción que puede soportar la estructura del muelle.

¿Qué es un guardabarros Yokohama?

El nombre Yokohama Fender abarca una familia de defensas neumáticas flotantes de caucho en lugar de un producto fijo, y si una unidad determinada se adapta a un muelle depende de su tamaño y grado de presión. El tipo surgió de la Yokohama Rubber Company en Japón, y la historia del nombre Explica cómo se extendió su uso generalizado. El término preciso es defensa neumática flotante de caucho o defensa neumática tipo Yokohama. En los listados, a menudo se escribe yokahama o yokohoma; ambas se refieren al mismo producto. Yokohama sigue siendo el nombre de una empresa, por lo que un comprador que verifique la procedencia debe confirmar el fabricante real y la documentación ISO, en lugar de interpretar el origen a partir del término.

Considerar el nombre como una única especificación es un error costoso. Dos unidades que lo portan pueden diferir en un orden de magnitud en la energía que absorben y en la fuerza que ejercen contra el casco.

Un grado de presión heredado de un proyecto anterior, debido a que la clase del buque parecía similar, es la causa común de este error. La defensa llega correctamente marcada y aun así genera una fuerza de reacción en el muelle mayor de la que la estructura está diseñada para soportar. El primer paso correctivo es repetir la selección del sistema de defensas comparándola con datos verificados del muelle. Según los resultados, el resultado puede ser un grado de presión diferente, un tamaño distinto, más unidades, una disposición revisada o un límite en la velocidad de aproximación.

Qué implica el aire como medio de trabajo y qué limitaciones presenta.

Debido a que un guardabarros neumático absorbe el impacto comprimiendo aire sellado en lugar de deformar caucho sólido, su absorción de energía, su presión interna y su modo de falla dependen de una sola variable: la presión interna que mantiene en el momento del contacto. El cuerpo es sencillo. Una capa interior de caucho sella el aire, capas reforzadas con cordón sintético soportan la carga, una capa exterior resistente a la abrasión absorbe el desgaste y las bridas de los extremos cierran cada extremo y alojan la válvula de inflado. Según la norma ISO 17357-1:2014, los guardabarros de 2500 mm de diámetro o más deben llevar una válvula de seguridad para liberar el exceso de presión en caso de sobrecompresión accidental.

El aire también permite que el guardabarros se adapte al casco a medida que se comprime, extendiendo el contacto de manera que la presión del casco y la fuerza de reacción se mantengan relativamente bajas. Esto es especialmente importante donde dos cascos se encuentran oblicuamente, como sucede en trabajo de barco a barco. El catálogo técnico de Yokohama Rubber no reporta reducción en la absorción de energía para sus defensas neumáticas bajo compresión inclinada de hasta 15 grados, en las configuraciones probadas. Un bloque sólido pierde rendimiento a medida que aumenta el ángulo de inclinación. Si una unidad en particular se comporta de esa manera es una cuestión que debe determinarse en sus datos de homologación.

El aire se comporta de manera diferente al caucho en un aspecto que rara vez se menciona en la documentación técnica. La presión en un cuerpo sellado de volumen aproximadamente fijo aumenta y disminuye con la temperatura absoluta. Un guardabarros inflado en un muelle frío y luego expuesto al sol directo ya no mantiene la presión inicial. Por ello, el procedimiento de medición debe formar parte de las especificaciones: las lecturas deben tomarse e interpretarse utilizando el método de inspección y corrección de temperatura del fabricante, y cualquier lectura fuera del rango permitido requiere investigación. El clima cálido no justifica esta discrepancia. La válvula de seguridad es un tema aparte. En guardabarros de 2500 mm o más, limita la presión durante una sobrecompresión accidental, que es un fenómeno mecánico, no térmico.

Neumáticos frente a espuma y sólidos: dónde gana cada tipo

Un cuerpo neumático se adapta mejor a los buques grandes y al contacto oblicuo entre buques que la espuma o el caucho macizo, aunque la elección correcta en un muelle determinado depende del tamaño de la unidad, el acceso para la inspección y si alguien comprobará la presión periódicamente.

Estas son tendencias de preselección para reducir la lista de candidatos. No sustituyen los cálculos de rendimiento específicos del proyecto, y cualquier criterio puede verse modificado en un muelle determinado por la energía de diseño, el área de contacto, el rango de mareas, la exposición a la cizalladura y la abrasión, el riesgo de perforación, la disponibilidad de repuestos o el coste total del ciclo de vida.

La protección contra sobrecargas resulta beneficiosa, ya que redistribuye el riesgo en lugar de eliminarlo. Cuando una defensa sólida se rigidiza bajo una carga excesiva, la energía que deja de absorber se transmite al casco y al muelle como fuerza de reacción. Un cuerpo neumático continúa absorbiendo energía durante el recorrido, aunque con ciertas limitaciones: tiene una compresión nominal, la geometría de su brida está limitada y su válvula de seguridad tiene una capacidad de ventilación finita. Por lo tanto, la cuestión crucial en una unidad neumática suele ser la fuerza que devuelve, y sobredimensionarla no siempre es la opción más segura.

En el extremo más pequeño del rango, y en muelles donde nadie va a controlar la presión de forma realista según un cronograma, un unidad rellena de espuma Suele ser la mejor opción. No hay aire que perder, y ambos tipos generalmente se pueden dimensionar para la energía involucrada a esa escala. Que esto se cumpla en un muelle determinado aún depende de la energía de diseño, el área de contacto disponible y el costo total del ciclo de vida, y las comparaciones de costos varían en ambos sentidos según el tamaño y la cantidad.

Tipo de red o tipo de eslinga: Seleccionar el accesorio adecuado según cómo se vaya a manipular el guardabarros.

El tipo de fijación es una decisión independiente del tamaño y la presión, y depende de la frecuencia de movimiento de la unidad y del desgaste que sufrirá en el amarre. Las defensas de tipo red se colocan dentro de una red de cadena, alambre o fibra, generalmente con neumáticos o fundas de goma, lo que resulta adecuado para posiciones fijas y semipermanentes donde el desgaste es la principal amenaza. Las unidades de tipo eslinga cuentan con un dispositivo de elevación en cada extremo conectado por una cadena o cuerda, pesan menos y son más rápidas de recuperar y desplegar.

La cuestión práctica radica en la frecuencia de reutilización para protegerla de la abrasión. Una defensa que permanece en un mismo lugar durante años se amortiza rápidamente. Una que se traslada entre operaciones o se recupera antes de que llegue el mal tiempo, es más fácil de manejar si se utiliza como eslinga, siempre que el sistema de elevación en el lugar lo permita.

En los muelles con mareas y una amplia variación del nivel del agua, la cadena de sujeción y los grilletes de los extremos suelen ser las primeras piezas que se revisan. Estas soportan el movimiento cíclico que la defensa está diseñada para absorber. El montaje de estos elementos, incluyendo la longitud de la cadena, los puntos de fijación y la geometría de separación, es un aspecto independiente de la elección de la defensa y debe incluirse en los planos de instalación del muelle.

Dimensionamiento y presión: ¿Qué variable confirmar primero?

El dimensionamiento de una defensa Yokohama comienza con la energía de atraque en lugar de con el diámetro, y la energía de atraque se determina por el desplazamiento del buque, su velocidad de aproximación en el primer contacto y la geometría de contacto en el muelle. Dos documentos dividen el trabajo. La norma ISO 17357-1:2014 rige el producto: construcción, rendimiento mínimo, dimensiones, ensayos y documentación, incluida la absorción de energía garantizada para tamaños estándar. La selección a nivel de proyecto es un ejercicio de ingeniería independiente, regido por los criterios de diseño del muelle y por guías como el Informe PIANC n.° 211, Directrices PIANC para defensas 2024, que abarca el diseño, la fabricación y los ensayos de sistemas de defensas y sustituye las directrices anteriores del WG 33. La norma del producto especifica dos grados de presión inicial, P50 a 50 kPa y P80 a 80 kPa. Para el mismo tamaño nominal, P80 ofrece un rendimiento garantizado superior, pero también aumenta la fuerza de reacción y la presión del casco. Selecciónelo únicamente si estos valores se mantienen dentro de los límites que la estructura del muelle y el casco pueden soportar.

La velocidad de aproximación en el primer contacto es la variable que se debe determinar primero. En la relación cinética básica de la energía de atraque, esta aumenta con el cuadrado de la velocidad y solo linealmente con la masa, por lo que una velocidad de aproximación supuesta influye más en la respuesta que un tonelaje supuesto. La energía de diseño del proyecto va más allá de esta expresión. También incluye los coeficientes de masa añadida, excentricidad, flexibilidad y configuración, así como los factores de seguridad que exige el método de diseño vigente. La asimetría entre velocidad y masa se mantiene. Las directrices de PIANC de 2024 señalan lo mismo desde otra perspectiva. Los datos de atraque específicos del sitio, obtenidos de prácticos y capitanes de puerto en lugar de suposiciones, pueden justificar una defensa más pequeña que una cifra genérica; ignorarla tiende a producir una sobredimensionada.

Publicado Gama de tamaños de guardabarros Yokohama Varían según el fabricante. Lo que determina cualquier cosa es la absorción de energía garantizada en la hoja de datos de la unidad específica, en comparación con el valor de energía de diseño.

Cumplimiento de la norma ISO 17357 y qué comprobar en la entrega.

La norma ISO 17357-1:2014 es la norma bajo la cual se certifica una defensa tipo Yokohama, y rige el producto: material, rendimiento, dimensiones y los procedimientos de prueba e inspección que respaldan el certificado. Fue revisada y confirmada en 2024 y sigue vigente. La Parte 2 cubre las defensas de baja presión, y ambas partes reemplazaron la edición de 2002, por lo que conviene verificar las referencias a otros años en los listados de productos con el texto actual. PIANC se sitúa en el otro extremo de esta línea. Sus directrices de 2024 rigen cómo se diseña, fabrica y prueba un sistema para un atraque. PIANC también declara claramente que no certifica nada, por lo que un listado que anuncie defensas "certificadas por PIANC" describe algo que no existe.

Un requisito de la revisión de 2014 merece ser leído por sus implicaciones. La norma limita el diámetro del anillo de refuerzo y otras piezas de acero alrededor de la abertura de la brida para evitar que el metal sufra una deformación permanente cuando el guardabarros se comprime cerca del 80 %. Un requisito formulado de esta manera considera que una compresión cercana al límite es algo que un guardabarros en funcionamiento puede soportar. Lo que se deduce de esto es una inferencia, no una cláusula. Dado que la geometría de la brida y el anillo de refuerzo se controla específicamente para una compresión severa, esas áreas deben ser inspeccionadas por el fabricante tras un impacto fuerte. Una capa exterior intacta no aporta mucha información sobre ellas. La norma también exige que la confirmación del rendimiento del prototipo se repita cada diez años, lo cual es una cuestión del modelo ofrecido, no de la unidad individual.

Desplegar una defensa en el muelle y comprobar que coincida con la orden lleva una hora. Descubrir en el atraque que el grado de presión marcado en la estructura no es el que se supuso en el cálculo de energía de atraque cuesta considerablemente más.

• Conformidad con la norma ISO 17357-1:2014 marcada en el cuerpo, con la norma y el año legibles.
• Certificados de prueba de prototipos y comerciales, incluidos registros de presión de aire e hidrostáticos.
• Tamaño nominal, grado P50 o P80 y número de serie, verificados con el pedido en lugar de con el catálogo.
• Válvula de seguridad instalada cuando el diámetro es de 2500 mm o más, con su ajuste registrado; los ajustes y el diseño de la válvula varían entre fabricantes.
• Estado de la brida final, el asiento de la válvula, los grilletes, los pivotes y la red o eslinga una vez desplegada.
• Inspección independiente o revisión de la sociedad de clasificación donde el comprador, la terminal, el fletador o las especificaciones del proyecto lo requieran.

Verificamos estos datos con respecto al pedido y los datos de energía de atraque antes del envío de la unidad. La conformidad ISO confirma que el producto cumple con los requisitos. La idoneidad del producto para un buque, muelle u operación de atraque específica es una decisión de ingeniería independiente, que se toma en función de la energía de atraque, los límites de fuerza de reacción, los límites de presión del casco y las condiciones de operación en dicho muelle.

¿Por dónde empezar al especificar un guardabarros Yokohama?

Dos parámetros determinan en gran medida las especificaciones de una defensa de Yokohama: la velocidad de aproximación en el primer contacto y la fuerza de reacción que puede soportar la estructura del muelle. El diámetro, el grado de presión y el tipo de conexión se derivan de estos. Una especificación que indica un tamaño sin especificar estos dos parámetros omite el paso que determina si la defensa se ajusta al muelle.

Las especificaciones que posteriormente generan problemas rara vez indican un diámetro incorrecto. Suelen conservar un grado de presión de un trabajo anterior debido a que la clase del buque parecía similar, y la discrepancia se manifiesta posteriormente como una fuerza de reacción en el muelle. Cuando un valor depende del muelle, lo confirmamos a nivel de proyecto, y en Zhonghaihang la verificación de la energía de atraque y la documentación ISO se consideran parte de la especificación.

Antes de trabajar en un proceso completo Selección de guardabarros neumáticos Yokohama, Debes determinar tres aspectos clave: la velocidad de aproximación de diseño en el primer contacto y su origen, la fuerza de reacción admisible para la estructura del muelle y el límite de presión del casco para la clase de buque que lo utilizará. Estos tres factores determinan la respuesta. Una ficha técnica solo tiene sentido una vez que existe.