폼 펜더란 무엇일까요? 구조, 성능 및 선택 가이드

A 폼으로 채워진 펜더 이 제품은 단단한 폐쇄형 셀 폼 코어를 사용하여 접안 에너지를 흡수하는 해양 보호 장치입니다. 선박, 부두 및 해양 플랫폼을 계류 및 접안 작업 중 충돌 손상으로부터 보호합니다.

공기압식 펜더와 달리 폼 펜더는 구멍이 나거나 바람이 빠지지 않습니다. 외피가 잘리거나 찢어지더라도 밀폐형 셀 구조의 폼 코어는 부력을 유지하며 제 기능을 계속합니다. 이러한 특성 덕분에 폼 펜더는 해양 산업에서 가장 신뢰할 수 있는 보호 시스템 중 하나로 손꼽힙니다.

폼 펜더는 어떻게 만들어질까요?

모든 폼 펜더는 세 개의 층으로 구성되어 있으며, 각 층은 특정한 공학적 목적을 수행합니다.

폼 코어

핵심 구성 요소는 폐쇄형 셀 구조의 폴리에틸렌(PE) 또는 EVA 폼으로 만들어집니다. 개별 폼 블록은 열과 압력을 가해 열 접착 방식으로 접합되어 하나의 견고한 구조를 형성합니다. 이 공정을 통해 내부 공극이 제거되고 균일한 에너지 흡수 구조가 만들어집니다.

밀폐형 셀 구조는 각 폼 셀이 독립적으로 밀봉되어 있음을 의미합니다. 외부 표면이 손상되더라도 내부 코어를 통해 물이 침투할 수 없습니다. 코어 밀도는 일반적으로 58~70kg/m³입니다. 밀도가 높은 폼은 에너지 흡수력이 뛰어나지만 전체 무게가 증가합니다.

Zhonghaihang에서는 정밀 열 라미네이션 공법으로 폼 코어를 제조합니다. 각 코어는 표면 마감재 시공 전에 압축 테스트를 거쳐 에너지 흡수율이 설계 사양을 충족하는지 확인합니다.

보강 섬유층

고강도 나일론 필라멘트 층이 폼 코어와 외피 사이에 삽입되어 있습니다. 이 보강재는 구조적 안정성을 제공하고 반복적인 충격에도 외피가 분리되는 것을 방지합니다.

표준 보강재는 인장 강도가 230N 이상인 2520데니어 나일론 섬유를 사용합니다. 극한의 사용 환경에는 케블라™ 보강재를 사용할 수 있습니다.

외피

외부층은 스프레이 방식으로 도포된 폴리우레탄 엘라스토머 코팅입니다. 이 코팅은 폼 코어를 자외선, 해수, 화학 물질 노출 및 기계적 마모로부터 보호합니다.

주요 표면 사양에는 쇼어 A 경도 75~95, 인열 강도 52N/mm 이상, 작동 온도 범위 -40°C~+60°C가 포함됩니다. 표면이 자국을 남기지 않아 선박 선체에 페인트가 묻어나지 않으며, 이는 크루즈선 및 해군 함정에 필수적인 요구 사항입니다.

성능 특성

폼 펜더는 접안 시 발생하는 충격을 흡수하면서 원래 직경의 최대 60%까지 압축되도록 설계되었습니다. 제대로 제작된 펜더는 압축 후 24시간 이내에 원래 직경의 최소 90%까지 복원됩니다.

에너지 흡수 및 반작용력

폼 펜더는 상대적으로 낮은 반력으로 높은 에너지 흡수율을 제공합니다. 직경 2미터의 펜더는 길이와 폼 밀도에 따라 100~500kNm의 에너지를 흡수할 수 있습니다. 반력은 일반적으로 유사한 고무 펜더 시스템보다 20~30% 낮습니다.

이러한 조합은 항만 엔지니어에게 중요합니다. 반력이 낮다는 것은 접안 시설에 가해지는 스트레스가 줄어든다는 것을 의미합니다. 에너지 흡수율이 높다는 것은 선박 보호 성능이 향상된다는 것을 의미합니다. 결과적으로 부두와 선박 모두의 유지 보수 비용이 절감됩니다.

성능 비교: 폼 vs. 공기압 vs. 고무

각 펜더 유형마다 최적의 적용 분야가 있습니다. 폼 펜더는 조수 간만의 차가 큰 고정식 정박지, 표면에 자국을 남기지 않아야 하는 크루즈 및 해군 터미널, 유지보수가 필요 없는 보호가 필요한 해양 플랫폼에 탁월한 성능을 발휘합니다. 공압식 펜더 선체 곡률 적응이 중요한 선박 간(STS) 이송 작업에서 여전히 선호되는 선택입니다. 고무 펜더 고빈도 일반 화물 선석에 비용 효율적입니다.

Zhonghaihang는 세 가지 유형의 펜더를 모두 제조합니다. 당사의 엔지니어링 팀은 선박 크기, 정박 구성 및 운항 조건에 따라 적합한 솔루션을 추천해 드릴 수 있습니다. 문의하기 펜더 선택에 대한 자세한 분석을 보려면 다음을 참조하십시오.

산업 표준 및 테스트

폼 펜더의 설계 및 테스트는 확립된 국제 표준을 따릅니다.

• PIANC WG211 (2024)세계수상운송인프라협회(WAHIA)는 펜더 시스템 설계에 대한 최신 지침을 발표했습니다. 이 지침에는 에너지 흡수 계산, 반력 제한 및 시험 프로토콜이 포함됩니다. PIANC는 대부분의 선박 유형에 대해 선체 압력을 200kN/m² 미만으로 권장합니다.
• ASTM F2192: 접안 에너지 및 반력 측정을 위한 표준 시험 방법입니다. 이는 압축 시험을 수행하고 보고하는 방법을 규정합니다.
• ASTM D2240: 폴리우레탄 경도 측정 표준(쇼어 A 경도계).
• 미 해군 규격: 군용 등급 폼 펜더는 UFGS 35 59 13.17 규격에 따라 제조됩니다. 이 규격은 60% 압축 시 최소 에너지 흡수, 24시간 후 원래 직경의 90% 복원, 그리고 출하 전 ABS 검사관의 검증을 명시하고 있습니다.

Zhonghaihang 폼 펜더는 ISO 9001 품질 관리 시스템에 따라 제조되며 CCS, BV 및 ABS 인증을 획득했습니다. 모든 생산 배치는 출하 전에 PIANC 지침에 따라 압축 테스트를 거칩니다.

적합한 폼 펜더 선택 방법

폼 펜더를 선택하려면 먼저 정박 에너지를 계산해야 합니다. 표준 PIANC 공식은 다음과 같습니다.

E = 0.5 × M × V² × Ce × Cm × Cs × Cc

여기서 M은 선박 배수량, V는 접근 속도이며, C 계수는 편심률, 가상 질량, 연성 및 접안 구성을 고려합니다.

필요한 에너지 흡수량을 파악한 후에는 적절한 용량의 펜더를 선택해야 합니다. 주요 선택 요소로는 선박 배수량 및 접근 속도, 접안 시설의 조수 간만 차(폼 펜더는 조수 변화에 관계없이 일관된 성능을 발휘함), 접안 시설 유형(개방형 말뚝, 중력식 벽, 부유식 도크), 그리고 설치 가능 공간 등이 있습니다.

일반적인 폼 펜더 구성

폼 펜더는 다양한 모양으로 제공됩니다. 원통형 펜더가 가장 일반적이며 대부분의 접안 시설에 적합합니다. 직사각형 또는 블록형 펜더는 평평한 부두 벽면과의 접촉 면적을 극대화합니다. 구형 펜더는 모서리 보호 및 다방향 충격 방지에 효과적입니다. 특수 용도에 맞춰 맞춤형 모양으로 제작할 수도 있습니다.

표준 길이는 1,000mm에서 9,000mm까지, 직경은 300mm에서 4,500mm까지 다양합니다. Zhonghaihang의 폼 펜더 제품군은 모든 표준 및 맞춤형 크기를 제공합니다.

설치 방법

폼 펜더는 크게 세 가지 방법으로 장착할 수 있습니다.

• 사슬에 매달린: 펜더는 닻줄을 이용해 부두면에 매달아 놓습니다. 이는 조수 간만의 차가 큰 정박지에서 가장 흔하게 사용되는 방식입니다. 펜더는 수위 변화에 따라 위치를 조정합니다.
• 볼트로 고정/매립형: 펜더는 강철 브래킷을 사용하여 부두 구조물에 직접 고정됩니다. 이는 조수 간만의 차가 크지 않아 선박이 항상 동일한 구역에 접안하는 정박지에 적합합니다.
• 자유롭게 떠다니는: 펜더는 로프나 사슬에 묶여 수면 위에 자유롭게 떠 있습니다. 이는 임시 보호, 해상 플랫폼 및 건설 구역에 사용됩니다.

유지보수 및 수명

A 잘 관리된 폼 펜더 일반적인 항만 환경에서 10년에서 15년 동안 지속됩니다.

정기적인 압력 모니터링이 필요한 공압식 펜더와 달리, 이 제품은 최소한의 유지보수만 필요합니다. 일반적인 조건에서는 12개월마다, 교통량이 많거나 극한 온도 또는 탄화수소에 노출되는 등 가혹한 환경에서는 6개월마다 점검하는 것이 좋습니다.

점검 시 다음 사항을 확인하십시오. 폴리우레탄 표면의 절단, 패임 또는 찢어짐; 폼 코어의 변형 또는 영구적인 압축; 체인 부착물 및 장착 하드웨어의 부식; 그리고 외피의 자외선에 의한 열화 또는 표면 균열.

표면이 손상되었지만 폼 코어가 온전한 경우, 펜더는 계속 사용할 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 물이 스며드는 것을 방지하기 위해 표면 수리를 예약하십시오. 폼 코어가 원래 직경의 10%를 초과하는 영구적인 변형을 보이는 경우 펜더를 교체하십시오.