空気式防舷材の構造設計

空気入りフェンダーの構造設計は、高圧タイプについては ISO 17357-1:2014 で規定されています。これは、半球状のヘッドを持つ円筒形のエアバッグで、外側のゴム、合成タイヤコード補強材、内側のゴムで構成され、すべてしっかりと加硫されています。パート 1 では、これらのフェンダーの初期内部圧力を 50 kPa または 80 kPa と評価しています。低圧フェンダーはパート 2 に該当し、代わりにコーティングされた繊維パネルを使用します。パート 1 内では、サプライヤーによって異なるのは、積層数より下の部分です。プライ スケジュール、ビード リング構造、および端部形状は本体にラミネートされ、加硫前に閉じられます。.

条項番号はISO 17357-1:2014を参照しています。ISOは、この規格の両パートが2024年に現行であることを確認しました。.

ISO 17357-1が空気圧式フェンダーの構造設計において修正する点

ISO 17357-1:2014 この規格は、圧力クラスに応じて要件が定められた、適合品として販売されるすべての高圧浮体式空気圧ゴムフェンダーの本体構造を規定しています。この規格は、船舶を別の船舶または係留構造物に係留するためのフェンダーの材料、性能、寸法を規定しています。また、試験および検査手順も規定しています。パート1および パート2 両規格は同時に廃止され、ISO 17357:2002に置き換えられた。ISO 17357:2002は現在、廃止済みとなっている。.

本体の各層にはそれぞれ明確な役割があります。外側のゴムは、コード層と内側のゴムを摩耗やその他の外力から保護します。その配合は、パート1に記載されている引張強度と引裂強度を満たす必要があり、これらの値は材料試験報告書に記載されています。内側のゴムは加圧された空気を密閉します。合成タイヤコード生地で作られた補強層は、内部圧力を保持し、フェンダーの耐圧性を確立します。.

コード生地の選択は構造上重要です。合成タイヤコードの主繊維は、キャンバスやベルト生地のように編み込まれていないため、疲労耐性や圧力保持における層の挙動が異なります。また、プライ数も一定の範囲内で変動します。同一の認定設計ファミリー内でも、直径が小さいほどプライ数が少なくなる場合があります。ご使用の直径に対応する承認済み図面のプライ数を確認し、他のサイズで提示されたプライ数は未確認として扱ってください。.

パート2の低圧フェンダーは、このボディの定格を下げたバージョンではなく、別製品です。コーティングされた繊維製の縦方向のパネルに半球状の端部を取り付けたものを使用しており、パート2ではさらに2つのパネルが追加されています。 空気圧式フェンダーの種類, クランプ端部と成形端部は、特に指定がない限り7kPaの荷重に耐えるものとする。以下では、パート1の構造について説明する。.

50kPaと80kPaが上限ではなく等級である理由

定格初期内部圧力とは、圧縮されていないフェンダーが作動する圧力等級であり、フェンダー本体が耐えられる圧力ではありません。規格では、この2つは別々の値として表に示されており、どちらもサイズと圧力クラスによって変化します。耐圧には独自の定義があり、フェンダーが破裂する内部圧力です。すべてのサイズについて同じ表に4つの圧力値が記載されており、見積書にはそのうちの1つが記載されます。.

フェンダーがたわむと車体内部の圧力が上昇するため、これらの値はそれぞれ規定の勾配または規定のたわみ量に対して示されています。プレート上の数値は、動作曲線の開始点を示しています。.

つまり、この勾配は維持すべき動作設定値であり、性能調整のための変数ではありません。保証されたエネルギー吸収量、反力、船体圧力はすべて、規定の勾配に基づいて定められています。この勾配から外れた勾配でフェンダーを使用すると、販売時の性能データの範囲外となります。.

プレートの数値を安全上限値として解釈すると、誤差が静かに蓄積されます。暑い午後に、条件を記録せずにプレートの数値まで充填されたフェンダーは、本来の始点よりも高い圧力で再び使用されることになります。圧力測定値ごとに周囲温度を記録し、次回のチェックで同じ条件で比較できるようにしてください。.

ビードリング、フランジ開口部、および2,500 mmバルブしきい値

空気圧フェンダーの端部の金属部品は、定格荷重ではなく過圧縮ケースに基づいてサイズが決定され、鋼材の許容値は直径に応じて変化します。パート1では、補強コード層の端部がビードリングに入り、その外側で上向きに曲がるように規定されています。また、ビードリングおよびフランジ開口部周辺のその他の鋼材の厚さを0.20 D未満に制限しています。この制限により、圧縮が80%に近づいたときに金属部品が永久変形するのを防ぎます。.

それを性能条項と比較してみましょう。性能条項では、保証されたエネルギー吸収は (60 ± 5)% たわみで得られます。 2 つの条項、2 つの異なる質問です。 0.20 D ジオメトリ ルールは、定格たわみの約 20 パーセント ポイントを超える過大圧縮下でフランジ端の金属部品を保護します。 データ シートの GEA の数値は別のことを答えています。 同じ式に自分の直径を代入してみましょう。 0.20 × D は鋼材が維持しなければならない値を示します。したがって、3,300 mm のフェンダーは 660 mm 未満でなければなりません。.

タイプIシングルは、端部の形状によって同様の過圧縮問題に対処します。このタイプは片端のみにフランジ開口部があり、もう一方の端には金属部品がないため、金属のない端部は強い圧縮を受けても永久変形しません。実用的な設置上の注意点として、過圧縮が起こりうる位置にその端部を向ける必要があります。この選択は車体製造前に行われます。.

バルブのしきい値には、二度読むべき重要な点があります。圧力表に記載されていないサイズは、次の大きい直径の要件を満たす必要があります。そのため、2,200 mmのフェンダーは、2,500 mmのフェンダーの圧力要件を引き継ぎます。安全弁に関する条項は、サイズがどの圧力クラスを借用するかに関わらず、実際の直径に基づいて定められています。したがって、2,200 mmのユニットは、バルブが必須となる直径を下回っているにもかかわらず、2,500 mmの圧力要件を満たすことになります。どちらの条項もこの結果を直接的に述べているわけではありません。両方の条項を合わせて読むことで明らかになるため、注文条項には、2,500 mm未満のフェンダーに安全弁を要求するための項目が含まれています。.

バルブ自体は、積層材内部の層ではなく、フランジ開口部に適合するように設計された部品です。加硫前に閉じるのはフランジの構造とバルブ用の開口部です。後からバルブを追加できるかどうかは、その構造に依存するため、製造元に確認する必要があります。.

メンテナンス

定期的なメンテナンスと点検 空気式防舷材の長期的な安定性を確保するには、点検が必要です。以下は、点検頻度、点検項目、空気圧管理を網羅した完全なメンテナンスガイドです。

• 高い使用頻度:定期的に使用する場合。その場合、フェンダーの空気圧は3カ月ごとに点検し、必要に応じて空気を入れる必要があります。
• 使用頻度が低い:あまり定期的に使用しない場合は、6ヶ月ごとに圧力チェックとメンテナンスを行うことができる。
• 表面検査:フェンダーの表面に切り傷、擦り傷、穴が開い ていないか定期的に点検してください。これにより、外装ゴムが無傷であることを確認する。
• 金具検査:チェーンやシャックルなどの金具にサビや劣化がないかチェックする。錆びた金具はフェンダーの寿命を縮め、安全性を損ないます。
• 圧力検出:少なくとも月に一度は圧力をチェックし、フェンダーに指定された安全限度（50kpa/80kpa）内であることを確認してください。
• インフレーション・バルブの点検:インフレーションバルブに損傷や漏れがないか点検する。問題のあるものは修理または交換してください。
• フランジナットの検査:フェンダー両端のフランジのナットがしっかりと固定され、錆びていないことを確認し、接続の安全性を確保する。
• シース検査:シース付きフェンダーに損傷がないか点検してください。シースの完全性は、内側のゴム層を保護するために重要である。
• 通常のインフレ:適切な内圧を確保するため、使用状況に応じて定期的にフェンダーに空気を入れてください。
• 圧力モニタリング:圧力ゲージを使用して定期的にチェックする 空気式フェンダーの 圧力 を確認し、推奨範囲内にあることを確認してください。圧力の過不足は、いずれもフェンダーの性能と寿命に影響を及ぼします。

図面公開前に確定する構造上の決定事項はどれか

構造上の決定事項は、加硫ゴム製のボディに組み込まれたものと、サービス部品または設定点として残るものとに分けられる。納車後も開放状態が維持されるのは後者のグループのみである。.

変数は収束していくが、まず直径と定格圧力クラスが確定する。プライ構成、ビードリング形状、そして必須バルブの有無といった要素はすべて、これらの変数を入力として考慮する。そして、加硫処理を終えた積層板は、経済的に変更することはできない。.

波状または段差のある埠頭面では、チェーンタイヤネットとそのタイヤが追加の犠牲層として機能します。これらは、本来であれば外側のゴムに直接かかる摩耗や局所的な接触荷重を受け止め、ネット型防舷材の中で最初に再点検すべき部分です。.

すべての用途において、このような構造が正当化されるわけではありません。小型作業船が滑らかなポンツーンに接して停泊し、フェンダーが浮く必要も、大きな間隔を保つ必要も、輸送のために空気を抜く必要もない場合、発泡材入りまたは固体ゴム製のフェンダーで、圧力管理の手間をかけずに同じ問題を解決できます。.

注文固有の検査に対する事前注文証拠の読み取り

空気入りフェンダーの試験証拠は2層構造になっており、購入者が注文前に確認する証明書は、実際に供給されるフェンダーのために作成された記録ではありません。注文条項に基づき、購入者は プロトタイプフェンダーのテスト 第8条の試験を網羅した証明書。 主要な分類協会 調査機関がそれを評価するが、調査開始日から10年以内のものでなければならない。.

同じ条項は過去の商業的証拠にも適用され、証拠が示す範囲を定めています。商業検査および試験証明書は、調査対象のフェンダーと同等以上の直径で、同等以上の内部圧力で、かつ10年以内に発行されたものでなければなりません。したがって、適用範囲は一方向のみです。より大きく、より高圧のユニットが、より小さく、より低圧の調査の証拠として認められるため、50 kPaの2,500 mmフェンダーの証明書は、80 kPaの3,300 mmユニットには適用されません。この解釈は、逆の場合に関する別の規則ではなく、条項が定める範囲に基づいています。.

試作品免除は、別の基準に基づいて適用されます。基本的な構造や設計方法が異なるフェンダーごとに、試作品試験が必要です。小径の場合の免除は、基本的な設計、構造、製造方法が同一であり、かつ直径の違いによって積層数が異なる場合にのみ適用されます。適用条件は、設計ファミリーの同一性です。.

第9条はそれらすべてとは別個のものです。この条項は、ゴム材料試験、寸法検査、空気漏れ試験、静水圧試験など、商用フェンダー自体の検査と試験を規定しています。これらのうちどれがすべてのフェンダーに適用され、どれがサンプリングされ、どの発注要件に照らして行われるかを確認してください。2つの見積もりを比較する場合、文書の残りの部分を読む前に、事前注文証明書に記載されている直径と圧力が、注文される直径と圧力と照合されます。.

空気圧式フェンダーボディで最初にロックされるのは何か

空気入りフェンダーの構造設計においては、まず直径と定格圧力クラスが確定する。プライ構成、ビードリング形状、そして必須バルブの有無といった問題は、これらから派生するものであり、加硫後にこれら3つを変更すると、いずれも変更不可能となる。ネット、タイヤ、空気圧設定値は加硫後も変更可能であるが、積層材はそうではない。.

フェンダーの耐用年数を短縮させる損傷は、注文時には考慮されていなかった状況によっても発生する可能性があります。例えば、バースの形状、局所的な端部の過圧縮、問い合わせ時に誰も説明しなかった接触状況などです。これらのどれが当てはまるかは、プロジェクトレベルで確認する必要があります。.

必要な直径が規格の圧力表にない場合は、図面をリリースする前に次の2点を確認してください。まず、どの大きな直径が圧力要件を規定するか。次に、その直径だけでは要件を満たさない安全弁を指定するかどうか。これらの2つの回答を停泊エネルギーの数値とともにお送りください。そうすれば、 空気式防舷材 製造開始前に、図面と証明書の範囲を彼らに提供する。.