Fender (båt)
I båtlivet är en fender en stötfångare som används för att absorbera den kinetiska energin hos en båt eller ett fartyg som ligger an mot en brygga , kajvägg eller annat fartyg. Fendrar, som används på alla typer av fartyg, från lastfartyg till kryssningsfartyg , färjor och personliga yachter , förhindrar skador på fartyg och kajstrukturer. För att göra detta har fendrar hög energiabsorption och låg reaktionskraft. Stänkskärmar är vanligtvis tillverkade av gummi, skumelastomer eller plast. Gummiskärmar är antingen extruderade eller tillverkade i en form. Vilken typ av fender som är mest lämplig för en applikation beror på många variabler, inklusive dimensioner och förskjutning av fartyget, maximalt tillåtet avstånd, förläggningsstruktur, tidvattenvariationer och andra kajspecifika förhållanden. Storleken på fenderenheten baseras på fartygets förtöjningsenergi som är relaterad till kvadraten på förtöjningshastigheten.
Historiskt sett knöts fendrar av rep i en mängd olika mönster och former. Ofta skulle skadade linor användas för detta, eftersom de inte kunde användas för att säkert förtöja ett fartyg eller bära en last längre. Repskärmar används fortfarande idag av historiska båtägare och erbjuds fortfarande av ett litet antal säljare.
Yachter , små fritidsbåtar och stödfartyg har vanligtvis mobila fendrar som placeras mellan båten och kajen när båten närmar sig kajen. Hamnar och andra marina strukturer, såsom kanalingångar och brobaser, har permanenta fendrar för att undvika skador från båtar. Gamla däck används ofta som fendrar på sådana ställen.
Fendering används också på hamnar och kajer. Fendersystemen fungerar som elastiska buffertanordningar som används för att bromsa fartyg och förhindra skador på fartyget eller dockningsstrukturen i förtöjningsprocessen.
Typer
Ship to Berth (STB) Fendering
Marina fendrar används vid hamnar och kajer på kajväggar och andra förtöjningskonstruktioner . De absorberar den kinetiska energin hos ett förtöjningsfartyg och förhindrar därmed skador på fartyget eller förtöjningsstrukturen. Det finns två huvudkategorier av fendrar för hamnapplikationer: fasta och flytande . Fasta fendrar är monterade på kojstrukturen och består av buckliga fendrar såsom cellskärmar, fendrar av V-typ och icke-buckliga fendrar såsom cylindriska fendrar. Flytande fendrar placeras mellan kajstrukturen och fartyget och inkluderar pneumatiska fendrar och skumfyllda fendrar.
Fenderavståndet bör bestämmas av det minsta fartyget som använder kajplatsen, såväl som designfartygens krökningsradie. För att säkerställa att alla fartyg kan rymmas vid kaj, bör fenderavståndet vara cirka 5–10 % av fartygets längd för fartyg upp till 20 000 dwt. Kajplatser som hanterar större fartyg bör ha ett fenderavstånd på ca 25–50 % av fartygets längd.
Designlivslängden för hamnfendrar varierar beroende på fartygstyp, förtöjningsfrekvens, temperatur, saltvatteninnehåll och andra miljöfaktorer. Fendertillverkare rekommenderar en designlivslängd på 5–15 år för kajplatser som tar emot styckegods, medan 10–20 år för mer specialiserade kajplatser som de som tar emot tankfartyg.
Skadad fenderutrustning är antingen hamnägarens eller fartygsägarens ansvar. Hamnägarens ansvar omfattar skador på grund av vanligt slitage från fartyg, väderpåverkan, felaktig montering, felaktig fendertyp etc. Fartygsägarens ansvar omfattar eventuella skador på fendersystemet som fartyget orsakar, såsom att krascha in i kajstrukturen under förtöjning.
Fendering från fartyg till fartyg (STS).
För bunkringsoperationer mellan två fartyg används vanligtvis flytande fendrar såsom pneumatiska eller skumelastomer fendrar.
Fenderform, funktion och applikation
Cylindriska stänkskärmar
Cylindriska fendrar är vanliga fendrar som säkerställer säker och linjär förtöjning för olika typer av fartyg. Cylindriska (extruderade) fendrar är en ekonomisk lösning för att skydda de flesta förtöjningskonstruktioner och erbjuder enkel installation. I Frankrike kallar professionella sjömän dem "bougnafles".
Valvskärmar
Valvskärmar introducerades för att förbättra prestandan hos cylindriska fendrar. Valvskärmar har ett bättre energi/reaktionskraftförhållande och rekommenderas för alla typer av applikationer. Formen på dessa stänkskärmar hjälper till att avleda påfrestningarna jämnt. Dessa extruderade fendrar är mycket enkla att installera och är underhållsfria. De är i allmänhet att föredra för små till medelstora fartyg.
Konskärmar
Konskärmar är en förbättrad version av celltyp Fender som nyligen introducerades och rekommenderas för alla typer av applikationer, inklusive platser med hög tidvattenvariation. Denna avancerade funktion med den lägre höjden på fendrar förbättrar materialhanteringsförmågan hos däcks-/fartygskranar, vilket minskar den totala kostnaden för projektet. På grund av den geometriska formen på stänkskärmarna kan den avleda mer, och den kan absorbera mer energi från alla håll. Att bibehålla reaktionskraften men fördubbla energiabsorptionen kan uppnås genom att använda två identiska konskärmar i ett rygg-mot-rygg-arrangemang. För att fördela reaktionskraften är konskärmar vanligtvis försedda med stora fenderpaneler, vilket håller skrovtrycket lågt.
Pneumatiska stänkskärmar
Dessa fendrar används i stor utsträckning för överföringar från fartyg till fartyg i mitten av havet, dubbelbanker och som fartyg till kaj vid kaj/bryggor. Den unika egenskapen hos en pneumatisk fender är dess låga reaktionskraft vid låg nedböjning. Denna egenskap hos pneumatiska fendrar gör dem till den mest lämpliga fendern för flytande lastfartyg och försvarsfartyg med känslig utrustning. Dessa stänkskärmar har utmärkta energiabsorptionsegenskaper och linjära lastavböjningsegenskaper. Pneumatiska fendrar bör uppfylla ISO 17357-standarden. Den pneumatiska fendern är också känd som Yokohama fender eller flytande fender. Fyra grundläggande typer av pneumatiska stänkskärmar uppfyller den internationella standarden: Typ I (Kedje- och däcknätstyp), Typ II (Slingtyp), Typ III (Rivnätstyp) och Typ IV (Repnätstyp). Det har blivit ett idealiskt fartygsskyddsmedium som används i stor utsträckning av stora tankfartyg, gasolfartyg, havsplattformar, etc. Den mest lämpliga typen beror på dess tillämpning och kraven på utrustningen.
Hydropneumatiska fendrar
Ubåtens hydropneumatiska fender (SHPF), som först utvecklades på 1980-talet, är ett unikt fendersystem designat för att ge minimala skrovtrycksbelastningar och mjuk kompression under förtöjning och ett stort avstånd för att tillgodose ubåtens stora bultformade form. Dess pneumatiska stänkskärmar är mer robusta än vanliga pneumatiska stänkskärmar och är utrustad med en specialdesignad motvikt för att hålla stänkskärmen vertikal i vattnet. Varje SHPF-system är anpassat speciellt för varje typ eller klass av ubåt, beroende på dess vatten-luft-förhållande, skrovets form, kajtyp, energiupptagning och bryggdesign.
Stänkskärmar av skum elastomer
Dessa stänkskärmar är vanligtvis gjorda av en kärna av polyetenskum med slutna celler, som är inkapslad i nylon eller Kevlar-förstärkt polyuretanhud. Prestandan hos skumelastomerskärmar är jämförbara med den hos en pneumatisk fender, men fendrarna kommer inte att förlora sin funktion om huden skulle punkteras. Stänkskärmar av skumelastomer kan inte tömmas.
D fendrar
Stänkskärmar av D-typ används ofta på såväl fartyg som små bryggor. D-skärmar extruderas vanligtvis i massivt gummi (ihåliga och solida sektioner) i vatten- och väderbeständig EPDM-blandning. I likhet med D-skärmar är dubbla D-skärmar (eller kända som B-skärmar) också extruderade och försedda med stålinsatser vid behov. D fendrar är relativt enkla att installera på fartyg, vilket säkerställer att ytan är rengjord och fri från reminanser från tidigare fendrar.
Hörnskärmar
45 graders formade fendrar används vanligtvis på bryggor för att skydda inkommande fartyg. De är vanligtvis formpressade med stålinsatser vid behov.
Fyrkantiga stänkskärmar
Fyrkantiga fendrar används ofta på fartyg såväl som små bryggor. De är kompressionsgjutna fendrar som vanligtvis används på bogserbåtar, båtar och fartyg. Har utmärkt havsvattenbeständighet och motståndskraft mot ozonåldring och ultravioletta strålar.
Nyckelhålsskärmar
Nyckelhålsskärmar är den mest mångsidiga fören, stamskärmar som används på bogserbåtar och små hamnfarkoster/färjor. De erbjuder maximalt skydd för bogserbåtar/färjor med sin typiska profil och lastupptagande förmåga.
Bogserbåtsskärmar
Bogserbåtsskärmar är gjorda av högnötningsbeständigt gummi med goda spänstegenskaper. De är mycket populära bland små hamnfartygsägare och bogserbåtsägare. Dessa stänkskärmar är formgjutna i högtrycksformar med termisk vätska och har utmärkt havsvattenbeständighet. Bogserbåtsskärmar kallas också för skägg eller bogpudding. Förr var de gjorda av rep för stoppning för att skydda fören.
Solid gummiskärm
Solida gummiskärmar har en lång historia och finns i ett brett utbud av antikollisionsutrustning. De fungerar genom att hantera skjuv-, rotations- och kompressionskrafter beroende på fenderstrukturen. Designen inkluderar D-typ, kontyp, trumtyp, solfjäderformad, rektangulär och cylindrisk. Solida gummiskärmar har hög energiabsorption och reaktionskraft, är låga kostnader, har lång livslängd och är lätta att installera och underhålla. Förutom att de används på fartyg, finns de ofta även som skyddande bryggor.
Flytande gummiskärm
Flytande gummiskärmar gjorda av massivt gummi är nyare skyddsutrustning ombord. De har betydande absorption av kompressionsdeformationsenergi, låg reaktionskraft, förmåga att segla och enkel installation. De kan anpassa sig till förändringar i tidvattnet för installationer vid kaj. Typer av flytande gummiskärmar inkluderar pneumatisk fender och skumfylld fender. Det finns en liten skillnad mellan de två typerna i strukturer, material, pris och applikationer.
Fender design
Det finns ett antal olika standarder som används över hela världen för att designa fendersystem. Den mest använda är PIANC "Guidelines for the design of fender systems, 2002", som är uppdateringen av dess predessecor från 1984. I Japan används ofta de japanska industristandarderna (JIS), medan i Storbritannien och USA, den brittiska standarden BS 6349:part 4 fortfarande används ganska regelbundet.
Att designa ett fendersystem är i grunden att bestämma vilken kajenergi för ett fartyg eller en rad fartyg kommer att vara, sedan bestämma vilken kapacitet fendern behöver ha för att absorbera den kinetiska energin och slutligen hur man hittar ett sätt att undvika att reaktionskraften skapar för mycket skrovtrycket. I princip är en förtöjningsenergiberäkning en enkel kinetisk energiberäkning, justerad för det specifika beteendet hos ett förtöjningsfartyg eller de specifika egenskaperna hos förläggningsplatsen eller strukturen.