Conception structurelle des défenses pneumatiques

La conception structurelle des défenses pneumatiques est définie par la norme ISO 17357-1:2014 pour la famille haute pression : un coussin d’air cylindrique à têtes hémisphériques, constitué d’une enveloppe extérieure en caoutchouc, d’un renfort en corde synthétique et d’une enveloppe intérieure en caoutchouc, le tout vulcanisé. La partie 1 de cette norme couvre ces défenses pour une pression interne initiale de 50 kPa ou 80 kPa. Les défenses basse pression relèvent de la partie 2 et utilisent des panneaux textiles enduits. Dans la partie 1, les variations entre fournisseurs concernent principalement le nombre de couches. Le nombre de plis, la construction de l’anneau de renfort et la configuration des extrémités sont stratifiés dans le corps de la défense et fermés avant la vulcanisation.

Les numéros de clause font référence à la norme ISO 17357-1:2014. L'ISO a confirmé que les deux parties de la norme étaient toujours en vigueur en 2024.

Ce que la norme ISO 17357-1 corrige dans la conception structurelle des défenses pneumatiques

ISO 17357-1:2014 La norme fixe la construction du corps de chaque défense pneumatique flottante haute pression en caoutchouc vendue comme conforme, les exigences étant adaptées à la classe de pression. Elle couvre les matériaux, les performances et les dimensions des défenses servant à amarrer un navire à un autre navire ou à une structure d'amarrage. Elle définit également les procédures d'essai et d'inspection. Partie 1 et Partie 2 Ensemble, ils ont annulé et remplacé la norme ISO 17357:2002, qui est désormais retirée.

Chaque couche du corps a une fonction bien définie. Le caoutchouc extérieur protège les couches de cordes et le caoutchouc intérieur de l'abrasion et des autres agressions extérieures. Sa composition doit respecter les valeurs de résistance à la traction et à la déchirure indiquées dans le tableau de la partie 1, et ces valeurs figurent dans le rapport d'essai des matériaux. Le caoutchouc intérieur assure l'étanchéité à l'air comprimé. Les couches de renfort, constituées d'un tissu synthétique imitant la corde de pneu, supportent la pression interne et déterminent la pression admissible du garde-boue.

Le choix du tissu de la corde est structurel. Les fibres principales de la corde synthétique pour pneus ne sont pas tressées comme la toile ou le tissu de la ceinture, ce qui modifie le comportement de la couche en termes de résistance à la fatigue et de tenue à la pression. Le nombre de plis varie également. Au sein d'une même famille de modèles, un diamètre plus petit peut comporter moins de plis. Demandez le nombre de plis indiqué sur le plan approuvé pour votre diamètre et considérez tout nombre de plis mentionné pour une autre dimension comme non confirmé.

Les ailes basse pression de la partie 2 constituent un produit distinct et non une version détarée de cette carrosserie. Elles utilisent des panneaux longitudinaux en textile enduit avec des extrémités hémisphériques, et la partie 2 ajoute deux ailes supplémentaires. types de défenses pneumatiques, extrémité serrée et extrémité moulée, supportant 7 kPa sauf indication contraire. La description ci-dessous concerne la construction de la partie 1.

Pourquoi 50 kPa et 80 kPa sont des valeurs de référence et non des valeurs de plafond

La pression interne initiale nominale correspond à la pression à laquelle un garde-boue non comprimé fonctionne, et non à la pression maximale qu'il peut supporter. La norme répertorie ces deux valeurs séparément, et elles varient selon la taille et la classe de pression. La pression admissible a sa propre définition : il s'agit de la pression interne à laquelle un garde-boue éclate. Quatre valeurs de pression figurent dans le même tableau pour chaque taille, et un devis peut mentionner l'une d'entre elles.

La pression à l'intérieur de la carrosserie augmente lorsque l'aile se déforme ; c'est pourquoi chaque valeur est indiquée en fonction d'un angle ou d'une déformation spécifiés. Le chiffre sur la plaque signale le début de la courbe de charge.

Le niveau d'huile est donc un point de consigne de fonctionnement à maintenir, et non une variable de réglage des performances. L'absorption d'énergie garantie, la force de réaction et la pression sur la coque sont toutes déclarées par rapport à un niveau d'huile donné. Si vous vous éloignez de ce niveau, le véhicule ne respecte plus les données de performances sur lesquelles il s'est basé lors de sa vente.

Interprétez la valeur indiquée sur la plaque comme une limite de sécurité, car l'erreur s'accumule insidieusement. Un garde-boue gonflé à cette valeur par une chaude après-midi, sans tenir compte des conditions, est remis en service au-delà de son niveau initial prévu. Enregistrez la température ambiante avec chaque relevé de pression afin que le prochain contrôle soit effectué dans des conditions identiques.

Anneaux de retenue, ouvertures de bride et seuil de vanne de 2 500 mm

Les pièces métalliques aux extrémités d'un garde-boue pneumatique sont dimensionnées en fonction d'une surcompression plutôt que de leur capacité nominale, et la surépaisseur d'acier est proportionnelle au diamètre. La norme 80% exige que les extrémités des cordons de renfort pénètrent dans l'anneau de renfort et remontent à l'extérieur. Elle limite l'anneau de renfort, ainsi que toute autre pièce d'acier autour de l'ouverture de la bride, à moins de 0,20 D. Cette limite protège les pièces métalliques contre toute déformation permanente lorsque la compression approche la norme 80%.

Comparez cela à la clause de performance, qui garantit une absorption d'énergie à une flèche de (60 ± 5)%. Deux clauses, deux questions différentes. La règle géométrique de 0,20 D protège les pièces métalliques côté bride en cas de surcompression importante, environ 20 % au-delà de la flèche nominale. La valeur GEA indiquée sur la fiche technique répond à une autre question. Intégrez votre diamètre dans la même expression : 0,20 × D donne la valeur que l'acier doit respecter ; ainsi, un garde-boue de 3 300 mm doit avoir une flèche inférieure à 660 mm.

Le type I simple résout le même problème de surcompression grâce à sa configuration d'extrémité. Cette variante ne comporte qu'une ouverture à bride à une seule extrémité, l'autre extrémité étant dépourvue de pièces métalliques. Ainsi, cette extrémité sans métal ne peut se déformer de façon permanente sous forte compression. Il en découle, lors de l'installation, qu'il convient d'orienter cette extrémité vers la zone où une surcompression importante est probable. Ce choix doit être effectué avant la fabrication du corps.

Le seuil de déclenchement de la soupape de sécurité est un point important à prendre en compte. Les dimensions absentes des tableaux de pression doivent satisfaire aux exigences du diamètre immédiatement supérieur ; ainsi, un garde-boue de 2 200 mm hérite des exigences de pression d'un garde-boue de 2 500 mm. La clause relative à la soupape de sécurité est basée sur le diamètre réel, quelle que soit la classe de pression à laquelle appartient la dimension. Un garde-boue de 2 200 mm est donc soumis aux exigences de pression d'un modèle de 2 500 mm, même si son diamètre est inférieur à celui qui rend la soupape obligatoire. Aucune des deux clauses n'indique explicitement ce résultat ; il découle de leur lecture conjointe, raison pour laquelle la clause de commande inclut une ligne permettant de demander une soupape de sécurité pour les garde-boues de moins de 2 500 mm.

La valve est un composant adapté à l'ouverture de la bride, et non une couche interne au stratifié. Avant la vulcanisation, l'étanchéité est assurée par la configuration de la bride et l'emplacement prévu pour la valve. La possibilité d'ajouter une valve ultérieurement dépend de cette configuration ; le fabricant doit le confirmer.

Maintenance et entretien

Entretien et inspections réguliers sont nécessaires pour assurer la stabilité à long terme des défenses pneumatiques. Voici un guide d'entretien complet qui couvre la fréquence et les points d'inspection, ainsi que la gestion de la pression de gonflage.

• Fréquence d'utilisation élevée: S'ils sont utilisés régulièrement. Dans ce cas, la pression des ailes doit être vérifiée tous les trois mois et gonflée si nécessaire.
• Faible fréquence d'utilisation: En cas d'utilisation moins régulière, les contrôles de pression et l'entretien peuvent être effectués tous les six mois.
• Inspection de la surface: Inspectez périodiquement la surface de l'aile pour vérifier qu'il n'y a pas de coupures, d'abrasions ou de perforations. Cela permet de vérifier que le caoutchouc extérieur est intact.
• Inspection des raccords métalliques: Vérifiez que les accessoires métalliques tels que les chaînes et les manilles ne sont pas rouillés ou détériorés. La rouille peut raccourcir la durée de vie d'une aile et compromettre sa sécurité.
• Détection de la pression: Vérifiez la pression au moins une fois par mois pour vous assurer qu'elle se situe dans la limite de sécurité spécifiée sur l'aile (50kpa/80kpa).
• Inspection de la valve de gonflage: Inspectez la valve de gonflage pour vérifier qu'elle n'est pas endommagée ou qu'elle ne présente pas de fuites. Réparez ou remplacez ensuite celles qui posent problème.
• Inspection de l'écrou de la bride: Assurez-vous que les écrous des brides aux deux extrémités du garde-boue sont bien fixés et ne sont pas rouillés, ce qui garantit la sécurité des connexions.
• Inspection de la gaine: Inspecter les défenses munies d'une gaine pour vérifier qu'elles ne sont pas endommagées. L'intégrité de la gaine est essentielle pour protéger les couches de caoutchouc intérieures.
• Inflation régulière: Pour garantir une pression interne adéquate, gonfler les ailes régulièrement, en fonction de l'utilisation.
• Contrôle de la pression: Utiliser un manomètre pour vérifier régulièrement les éléments suivants l'aile pneumatique pression pour s'assurer qu'elle reste dans la plage recommandée. Une pression excessive ou insuffisante peut avoir un impact sur les performances et la longévité des ailes.

Quelles décisions structurelles sont finalisées avant la publication du plan ?

Les décisions structurelles se répartissent en deux catégories : celles intégrées à la carrosserie vulcanisée et celles qui concernent des composants ou des points de consigne. Seule la seconde catégorie reste modifiable après la livraison.

Les variables convergent, mais le diamètre et la classe de pression nominale sont les premiers paramètres à être déterminés. Le nombre de plis, la géométrie des bourrelets et la question de la soupape obligatoire en dépendent tous. De plus, une fois vulcanisé, le stratifié obtenu ne peut plus être modifié de manière économique.

Sur les quais accidentés ou en gradins, le filet à chaînes et ses pneumatiques constituent une couche sacrificielle supplémentaire. Ils absorbent l'abrasion et les chocs localisés qui, autrement, s'exerceraient directement sur le caoutchouc extérieur ; c'est la partie du pare-battage en filet qu'il faut inspecter en premier.

Toutes les situations ne justifient pas cette conception. Lorsqu'une petite embarcation de travail est amarrée contre un ponton lisse et que le pare-battage n'a jamais à flotter, à supporter un écart important ni à être dégonflé pour le transport, un modèle en mousse ou en caoutchouc plein remplit la même fonction sans nécessiter de gestion de la pression.

Lecture des preuves préalables à la commande contre l'inspection spécifique à la commande

Les preuves de test pour un garde-boue pneumatique se présentent sous deux formes, et les certificats examinés par l'acheteur avant la commande ne correspondent pas aux enregistrements générés pour les garde-boues effectivement livrés. Conformément à la clause de commande, l'acheteur peut demander un essai de prototype d'aile Certificat couvrant les tests de la clause 8. A société de classification majeure l'évalue, et elle ne doit pas dater de plus de dix ans avant l'enquête.

La même clause couvre les preuves commerciales historiques et définit le champ d'application de ces preuves. Le certificat d'inspection et d'essai commercial doit provenir d'un pare-battage de diamètre égal ou supérieur à celui faisant l'objet de l'enquête, à une pression interne égale ou supérieure, et dater de moins de dix ans. La validité est donc unidirectionnelle : un pare-battage plus grand et soumis à une pression plus élevée constitue une preuve pour un pare-battage plus petit et soumis à une pression plus faible. Ainsi, un certificat pour un pare-battage de 2 500 mm à 50 kPa n'est pas valable pour un pare-battage de 3 300 mm à 80 kPa. Cette interprétation découle du champ d'application défini par la clause, et non d'une règle distincte concernant le cas inverse.

L'exemption pour prototype fonctionne selon un principe différent. Un essai de prototype est requis pour chaque aile impliquant différentes méthodes de construction ou de conception de base. L'exemption pour les petits diamètres s'applique uniquement lorsque la conception de base, les méthodes de construction et de fabrication sont identiques et que le nombre de plis diffère en raison du diamètre. La condition d'admissibilité est l'appartenance à la même famille de conception.

L'article 9 est distinct de tout le reste. Il régit l'inspection et les essais des défenses commerciales elles-mêmes, notamment l'essai du caoutchouc, le contrôle dimensionnel, l'étanchéité à l'air et l'essai de pression hydrostatique. Il convient de vérifier lesquelles de ces vérifications s'appliquent à chaque défense, lesquelles sont échantillonnées et par rapport aux exigences du bon de commande. Lors de la comparaison de deux devis, le diamètre et la pression indiqués sur le certificat de précommande sont vérifiés avant même de consulter le reste du document.

Qu'est-ce qui se verrouille en premier dans un corps de garde-boue pneumatique ?

Dans la conception structurelle des garde-boues pneumatiques, le diamètre et la classe de pression nominale sont les premiers paramètres à définir. Le nombre de plis, la géométrie de l'anneau de talon et la question de la valve obligatoire en découlent, et aucun de ces éléments ne peut être modifié après vulcanisation. Les filets, les pneus et le point de consigne de gonflage restent, quant à eux, modifiables. Le stratifié, lui, ne l'est pas.

Les dommages qui réduisent la durée de vie d'un garde-boue peuvent également provenir de facteurs non identifiés lors de la commande : géométrie du quai, surcompression localisée à l'extrémité, contact non décrit lors de la demande de renseignements. La nature de ces dommages doit être vérifiée au niveau du projet.

Si le diamètre souhaité ne figure pas dans les tableaux de pression de la norme, veuillez clarifier deux points avant la diffusion du plan. Premièrement, quel diamètre plus grand détermine vos exigences de pression ? Deuxièmement, spécifiez-vous une soupape de sécurité pour laquelle ce diamètre seul ne suffira pas ? Veuillez nous communiquer ces deux réponses ainsi que votre valeur d'énergie d'accostage, et nous adapterons le plan. défenses pneumatiques Le dessin et le certificat leur sont fournis avant le début de la fabrication.