Che cos'è un parafango in schiuma? Struttura, prestazioni e guida alla selezione.

A parafanghi riempiti di schiuma Si tratta di un dispositivo di protezione marina che utilizza un nucleo in schiuma solida a cellule chiuse per assorbire l'energia dell'attracco. Protegge navi, banchine e piattaforme offshore dai danni da collisione durante le operazioni di ormeggio e attracco.

A differenza dei parabordi pneumatici, quelli in schiuma non possono essere forati o sgonfiati. Anche se il rivestimento esterno viene tagliato o lacerato, l'anima in schiuma a cellule chiuse mantiene la galleggiabilità e continua a funzionare. Questo rende i parabordi in schiuma uno dei sistemi di protezione più affidabili nel settore marittimo.

Come viene costruito un parafango in schiuma

Ogni parafango in schiuma è composto da tre strati. Ogni strato ha una specifica funzione ingegneristica.

Nucleo in schiuma

L'anima è realizzata in polietilene a cellule chiuse (PE) o schiuma EVA. I singoli blocchi di schiuma vengono laminati termicamente insieme sotto calore e pressione per formare un unico corpo solido. Questo processo elimina le intercapedini d'aria interne e crea una struttura uniforme in grado di assorbire energia.

La struttura a celle chiuse significa che ogni cella di schiuma è sigillata in modo indipendente. L'acqua non può migrare attraverso il nucleo nemmeno se lo strato esterno viene perforato. La densità del nucleo varia tipicamente da 58 a 70 kg/m³. Una schiuma a densità maggiore offre un maggiore assorbimento di energia, ma aumenta il peso complessivo.

Presso Zhonghaihang, le nostre anime in schiuma sono prodotte mediante laminazione termica di precisione. Ogni anima viene sottoposta a test di compressione prima dell'applicazione del rivestimento per verificare che l'assorbimento di energia soddisfi le specifiche di progettazione.

Strato di fibre di rinforzo

Uno strato di filamento di nylon ad alta resistenza è incorporato tra l'anima in schiuma e il rivestimento esterno. Questo rinforzo garantisce l'integrità strutturale e impedisce che il rivestimento si separi in caso di impatti ripetuti.

Il rinforzo standard utilizza fibra di nylon da 2520 denari con una resistenza alla trazione di ≥230 N. Per applicazioni estreme, è disponibile il rinforzo in Kevlar™.

Pelle esterna

Lo strato esterno è un rivestimento in elastomero poliuretanico applicato a spruzzo. Protegge l'anima in schiuma dai raggi UV, dall'acqua salata, dall'esposizione a sostanze chimiche e dall'abrasione meccanica.

Le principali specifiche del rivestimento includono una durezza di 75-95 Shore A, una resistenza allo strappo superiore a 52 N/mm e un intervallo di temperatura di esercizio da -40 °C a +60 °C. La superficie antitraccia impedisce il trasferimento della vernice agli scafi delle imbarcazioni, un requisito fondamentale per navi da crociera e navi militari.

Caratteristiche prestazionali

I parabordi in schiuma sono progettati per comprimersi fino a 60% del loro diametro originale assorbendo l'energia dell'attracco. Dopo la compressione, un parabordo correttamente fabbricato ritorna ad almeno 90% del suo diametro originale entro 24 ore.

Assorbimento di energia e forza di reazione

I parabordi in schiuma offrono un elevato assorbimento di energia con una forza di reazione relativamente bassa. Un parabordo di 2 metri di diametro può assorbire tra 100 e 500 kNm a seconda della lunghezza e della densità della schiuma. Le forze di reazione sono in genere inferiori di 20-301 TP5T rispetto a sistemi di parabordi in gomma comparabili.

Questa combinazione è importante per gli ingegneri portuali. Una minore forza di reazione significa minore stress sulla struttura della banchina. Un maggiore assorbimento di energia si traduce in una migliore protezione della nave. Il risultato è una riduzione dei costi di manutenzione sia per la banchina che per la nave.

Confronto delle prestazioni: schiuma, pneumatici e gomma

Ogni tipo di parabordi ha la sua applicazione ottimale. I parabordi in schiuma sono ideali per ormeggi fissi con ampie escursioni di marea, terminal crocieristici e navali che richiedono una superficie di contatto che non lasci segni, e piattaforme offshore che necessitano di una protezione che non richieda manutenzione. Parabordi pneumatici rimangono la scelta preferita per le operazioni di trasferimento da nave a nave (STS) in cui l'adattamento alla curvatura dello scafo è fondamentale. Parafanghi in gomma sono economicamente vantaggiosi per le banchine di carico generale ad alta frequenza.

Zhonghaihang produce tutti e tre i tipi di parabordi. Il nostro team di ingegneri può consigliarvi la soluzione più adatta in base alle dimensioni della vostra imbarcazione, alla configurazione dell'ormeggio e alle condizioni operative. Contattateci per un'analisi dettagliata della selezione dei parafanghi.

Standard e test di settore

La progettazione e la sperimentazione dei parabordi in schiuma seguono gli standard internazionali consolidati.

• PIANC WG211 (2024)L'Associazione Mondiale per le Infrastrutture di Trasporto Marittimo (World Association for Waterborne Transport Infrastructure) ha pubblicato linee guida aggiornate per la progettazione dei sistemi di parabordi. Queste riguardano il calcolo dell'assorbimento di energia, i limiti della forza di reazione e i protocolli di prova. PIANC raccomanda una pressione dello scafo inferiore a 200 kN/m² per la maggior parte dei tipi di imbarcazione.
• ASTM F2192: Metodo di prova standard per la determinazione dell'energia di ormeggio e della forza di reazione. Questo documento definisce le modalità di esecuzione e di redazione dei rapporti per le prove di compressione.
• ASTM D2240: Norma per la misurazione della durezza del poliuretano (durometro Shore A).
• Specifiche della Marina statunitense: I parafanghi in schiuma di grado militare sono fabbricati secondo i requisiti UFGS 35 59 13.17. Questi specificano l'assorbimento minimo di energia a 60% di compressione, il ritorno a 90% del diametro originale entro 24 ore e la verifica da parte di un ispettore ABS prima della spedizione.

I parabordi in schiuma Zhonghaihang sono prodotti secondo il sistema di gestione della qualità ISO 9001 e sono in possesso delle certificazioni CCS, BV e ABS. Tutti i lotti di produzione vengono sottoposti a test di compressione secondo le linee guida PIANC prima della spedizione.

Come scegliere il parafango in schiuma giusto

La scelta di un parabordi in schiuma inizia con il calcolo dell'energia di ormeggio. La formula standard PIANC è:

E = 0,5 × M × V² × Ce × Cm × Cs × Cc

Dove M è il dislocamento della nave, V è la velocità di avvicinamento e i fattori C tengono conto dell'eccentricità, della massa virtuale, della morbidezza e della configurazione dell'ormeggio.

Una volta determinato il fabbisogno energetico di assorbimento, è necessario abbinarlo a un parabordi con una capacità adeguata. I fattori chiave per la selezione includono il dislocamento dell'imbarcazione e la velocità di avvicinamento, l'escursione di marea in banchina (i parabordi in schiuma offrono prestazioni costanti in presenza di variazioni di marea), il tipo di banchina (a pali aperti, a parete di gravità, a bacino galleggiante) e lo spazio disponibile per l'installazione.

Configurazioni comuni dei parafanghi in schiuma

I parabordi in schiuma sono disponibili in diverse forme. I parabordi cilindrici sono i più comuni e si adattano alla maggior parte dei tipi di banchina. I parabordi rettangolari o a blocco massimizzano la superficie di contatto per le pareti piane delle banchine. I parabordi sferici sono adatti per la protezione degli angoli e per gli impatti multidirezionali. È possibile progettare forme personalizzate per applicazioni specifiche.

Le lunghezze standard variano da 1.000 mm a 9.000 mm. I diametri variano da 300 mm a 4.500 mm. La linea di parabordi in schiuma di Zhonghaihang copre l'intera gamma di dimensioni standard e personalizzate.

Metodi di installazione

I parafanghi in schiuma possono essere montati in tre modi principali.

• Sospeso a catena: Il parabordi è fissato alla banchina tramite catene di ancoraggio. Questo è il metodo più comune per gli ormeggi con significative escursioni di marea. Il parabordi regola la sua posizione in base alle variazioni del livello dell'acqua.
• Imbullonato/incastrato: Il parabordi è fissato direttamente alla struttura del molo tramite staffe in acciaio. Questa soluzione è adatta a ormeggi con minime variazioni di marea, dove l'imbarcazione entra sempre in contatto con la stessa zona.
• Galleggiante libero: Il parabordi galleggia liberamente sulla superficie dell'acqua, ancorato tramite una corda o una catena. Viene utilizzato per la protezione temporanea, sulle piattaforme offshore e nei cantieri edili.

Manutenzione e durata

A parafango in schiuma ben tenuto In condizioni portuali tipiche, la sua durata è di 10-15 anni.

Rispetto ai parabordi pneumatici, che richiedono un monitoraggio regolare della pressione, la manutenzione ordinaria è minima. Gli intervalli di ispezione raccomandati sono ogni 12 mesi in condizioni normali e ogni 6 mesi in ambienti difficili (traffico intenso, temperature estreme o esposizione a idrocarburi).

Durante ogni ispezione, verificare quanto segue: tagli, graffi o lacerazioni nel rivestimento in poliuretano; deformazione o compressione permanente dell'anima in schiuma; corrosione sugli attacchi della catena e sulla ferramenta di montaggio; e degrado dovuto ai raggi UV o screpolature superficiali sul rivestimento esterno.

Se il rivestimento esterno è danneggiato ma l'anima in schiuma è intatta, il parafango può continuare a funzionare. Tuttavia, è consigliabile programmare una riparazione del rivestimento per prevenire infiltrazioni d'acqua nel tempo. Sostituire il parafango se l'anima in schiuma presenta una deformazione permanente superiore a 10% del diametro originale.