護舷系統
 |
船用護舷系統 （Marine Fender System）
序言
在現代船運行業中，為了讓船舶在靠岸或進行兩船旁靠時以可控的方式釋放船舶動能，從而避免船舶或碼頭的損壞，一般在碼頭或船上布置船用護舷系統（簡稱護舷系統），以護舷系統的可控壓縮過程來實現動能的有序釋放。
原始的護舷裝置都是一些通用材料，如木材，輪胎等。現代護舷系統隨着現代船運行業的急速發展在20世紀後頁從材料和設計上都逐步專業化，並出現了具有靠岸衝擊監測功能的智能護舷系統。
目前已經船用護舷系統業內一般採用多種材料來構建護舷系統，其中主要以橡膠，發泡泡沫，氣囊，塑料，液壓油缸等彈性體作為變形過程中的吸能材料，如有必要再以鋼構防沖板作為船舶與護舷系統之間的衝擊接觸面並覆蓋高分子塑料材料以減少摩擦，然後再輔以以鏈條或運動限制裝置來控制護舷系統的運動範圍。
護舷系統的設計一般根據每個碼頭和船的具體要求，參照國際標準，結合設計人員的經驗來進行，其考慮因素包括船舶因素，碼頭結構因素，靠岸方式因素，以及環境影響因素等。
智能護舷系統，也稱為船舶靠岸衝擊監測系統，是通過在普通護舷系統上安裝運動，應力或氣壓傳感器，通過監測護舷系統的運動過程或壓力，實現船舶動能量估算，碼頭結構衝擊力監測，以及靠岸事故和護舷系統損壞報警等功能。
護舷系統的設計
護舷系統的設計是一個較複雜的過程，需要考慮的變量很多，可以用很多種不同的方式，以不同的成本，不同的合理程度，達到類似的目的，因此目前在世界範圍內還沒有出現一個設計規範能讓護舷系統的設計標準化，大部分設計程序還是需要依賴護舷系統專業設計人員的經驗來實現。目前全世界最主流的設計規範是國際航運協會 (PIANC) 出版的 「Guidelines for the Design of FenderSystems: 2002 Report of Working Group 33- MARCOM，Appendix A，Procedure to Determine and Report thePerformance of Marine Fenders「，此外還有英國國家標準（BIS），日本國家標準( JIS )，歐洲標準( EURO CODE)等
護舷設計的一般有四個步驟，首先是收集船舶，碼頭，靠岸，和環境因素信息，第二是確定最大船舶靠岸動能，第三是根據碼頭船舶的特質分別確定護舷彈性體，前部結構，和運動限制裝置（可以有多種方案），最後是根據設計合理性及材料安裝成本從各方案中選取最佳方案。
護舷系統彈性體
錐形護舷
這是一種錐台形狀的橡膠護舷彈性體，具有可壓縮比例很大，性能受壓縮角度影響較小的特點，可安裝鋼構防沖板和運動限制裝置
鼓型護舷
這是一種兩頭帶有安裝法蘭的橡膠圓筒形護舷彈性體，具有可壓縮比例較大，結構較穩定，性能受壓縮角度影響較小的特點，可安裝鋼構防沖板和運動限制裝置
組合型護舷
這是一種截面為平行四邊形，長度可調節的線性橡膠護舷彈性體，具有壓縮比例較大，單體簡單可靈活組合安裝方式的特點，可安裝鋼構防沖板和運動限制裝置
拱形護舷
這是一種截面為拱形，長度可調節的線性橡膠護舷彈性體，具有壓縮比例較大，簡單高效的特點，可安裝鋼構防沖板和運動限制裝置
圓筒形護舷
這是一種截面為圓環，長度可調節的線性橡膠護舷彈性體，可懸掛安裝，適用於碼頭防護或兩船旁靠
D 型護舷
這是一種截面為英文字母D形狀，長度可調節的線性橡膠護舷彈性體，既可固定安裝亦可懸掛安裝，一般用於小型船舶，適用於碼頭防護或兩船旁靠
方形護舷
這是一種截面為方形，可帶可不帶圓形，D形，或方形壓縮腔，長度可調節的線性橡膠護舷彈性體，既可固定安裝亦可懸掛安裝，一般用於小型船舶，適用於碼頭防護或兩船旁靠
泡沫漂浮護舷
這是一種可以漂浮在水面，橡膠材料外殼，泡沫材料內膽的圓筒形彈性體，適用於碼頭防護或兩船旁靠
氣囊式漂浮護舷
這是一種可以漂浮在水面，橡膠材料外殼，內充壓縮空氣的圓筒形彈性體，適用於碼頭防護或兩船旁靠
聚氨酯漂浮護舷
這是一種可以漂浮在水面的聚氨酯橡膠材料的圓筒形彈性體，適用於碼頭防護或兩船旁靠
液壓氣動式漂浮護舷
這是一種可以漂浮在水面或水下的，內部為調壓空氣和水的圓筒形彈性體，適用於碼頭防護或兩船旁靠
合成塑料木方或塑料樁
這是一種方形，圓形，或圓環截面的，外層為高分子塑料，內層為發泡塑料，可加不同類型加強筋的合成塑料彈性體，適用於碼頭或漂浮護舷防護
護舷系統接觸面
橡膠
小型護舷系統一般直接以橡膠表面與船直接接觸
鋼構
大型護舷系統一般裝有鋼構等前部結構，以擴大與船舶的接觸面從而減少壓強。同時為了減少船舶與護舷系統之間的側向摩擦，一般在鋼構與船的接觸面覆蓋超高分子塑料板。
高分子塑料（或超高分子塑料）
作為一種常用護舷功能面材，高分子塑料可直接安裝作為滑動材料，或者安裝在橡膠彈性體之上，或者覆蓋在護舷系統鋼構表面
護舷系統運動限制裝置
護舷系統一般的設計範圍是以垂直於碼頭平面的水平直線壓縮為主，但實際應用中往往有平行於碼頭平面的直線運動和圍繞三軸的轉動運動出現。為了將這些運動限制在可控範圍內，往往採用一種或多種鋼製鏈條，直線運動滑道，或者運動導向鉸鏈來實現此目的
護舷系統橡膠彈性體的生產
模壓
即將橡膠人工放置在鋼製模具內，經高溫硫化成型的工藝
擠出（亦稱為注入）
即將橡膠由擠出機注入鋼製模具內，然後高溫硫化成型的工藝
二次硫化
即將模壓或者擠出的半成型製品，用其他模具二次成型的工藝