Ce este o geamandură de acostare? Tipuri, utilizări și ghid complet

A geamandura de acostare este un dispozitiv plutitor ancorat pe fundul mării care permite navelor să se asigure fără a-și arunca propria ancoră - nava se leagă direct de geamandura, care este ținută în poziție de un lanț greu de pământ, un bloc de scufundare sau un sistem de ancorare pe fund. Spre deosebire de o geamandura de navigație care marchează un pericol sau un canal, o geamandura de acostare este un punct de acostare funcțional. Protejează fundul mării de deteriorarea repetă a ancorei, permite o atașare mai rapidă și mai sigură a navei și poate găzdui nave de la bărci de agrement mici până la nave comerciale mari, în funcție de dimensiunea geamandurii, construcția și specificațiile echipamentului la sol.

Geamanduri marine în general, servesc o gamă mult mai largă de scopuri — de la marcarea navigației și colectarea de date științifice până la acvacultură și energie offshore — și sunt fabricate în mai multe materiale și configurații pentru a se potrivi acestor roluri diferite. Acest ghid acoperă ce sunt geamanduri de ancorare, cum funcționează acestea, principalele tipuri de geamanduri plutitoare utilizate pe mare și considerentele cheie pentru selecție, instalare și întreținere.

Cum funcționează o geamandură de acostare: sistemul complet

O geamandura de ancorare nu este doar o minge plutitoare, ci este componenta vizibilă a unui sistem complet de abordare la sol. Înțelegerea întregului sistem clarifică de ce geamanduri de ancorare pot ține navele în siguranță chiar și pe vreme grea.

Sistemul de la fundul mării la navă constă de obicei din:

1. Ancoră la sol sau bloc de plată - un bloc greu de beton (de obicei 2-20 de tone pentru acostele comerciale), ancoră de rocă forată sau ancoră elicoidă cu șurub încorporată în fundul mării; asigură forța de reținere primară
2. Lanț de pământ — lanț greu din oțel galvanizat situat pe sau în apropierea fundului mării; greutatea lanțului acționează ca o catenară, absorbind sarcinile de șoc înainte ca acestea să ajungă la ancoră; lungimile lanțului de pământ sunt de obicei egale 1,5–2× adâncimea apei
3. Lanț de ridicare sau frânghie de ridicare — conectează lanțul de sol de corpul geamandurii; lungimea este calculată astfel încât geamandura să plutească la suprafață la apă mare, cu ascensoare sub tensiune minimă
4. Corp de geamandă — elementul plutitor; oferă flotabilitate pentru a menține sistemul de lanț în poziție verticală și servește drept punct de atașare pentru nave; echipat cu o frânghie de ridicare, un inel sau un orificiu de trecere pentru liniile de navă
5. Linie de ridicare și pandantiv — o linie plutitoare sau un pandantiv atârnând de geamandura, pe care echipajul navei îl poate prelua fără a trece peste bord; pandantivul conectează linia de prova a navei direct la punctul principal de acostare al geamandurii

Capacitatea de reținere a întregului sistem este determinată de cea mai slabă componentă - de obicei, ancora de la sol sau hardware-ul de conectare la ridicare, nu geamandura în sine. O geamandura evaluata pentru a navă de 50 de tone este valabil numai dacă sistemul de ancorare de sub acesta este specificat și instalat pentru a se potrivi cu acea evaluare.

Tipuri de geamanduri de acostare și aplicațiile acestora

Geamanduri de acostare variază semnificativ în dimensiune, construcție și gradul de încărcare, în funcție de tipul de navă pe care sunt proiectate să le țină. Următoarele sunt principalele categorii de utilizare practică:

Geamanduri de acostare de agrement

Cel mai comun tip în porturile de agrement, ancoraje și zone marine protejate. De obicei 300–600 mm în diametru , construit din polietilenă sau HDPE umplut cu spumă, cu un orificiu central central sau cu ochi superior pentru atașarea pandantivului de ancorare. Evaluările de încărcare variază de obicei de la 1-10 tone , potrivit pentru bărci cu pânze, bărci cu motor și nave comerciale mici. Colorarea albă sau albă cu dungi albastre este standard în multe jurisdicții pentru a le identifica ca puncte de acostare publice sau private, mai degrabă decât mărci de navigație.

Geamanduri pentru nave comerciale

Mare geamanduri de nave utilizate în abordările portuare, terminalele de tancuri și ancorarile offshore sunt structuri de inginerie substanțiale. Diametrele variază de la 1,5 m până la peste 4 m , cu greutăți totale ale sistemului de câteva tone. Aceste geamanduri trebuie să reziste la sarcinile de acostare ale navelor care se deplasează 50.000–300.000 DWT (tone de greutate mare) în condiții offshore expuse. Acestea sunt de obicei construite din oțel sudat, cu compartimente goale umplute cu spumă pentru redundanță de flotabilitate și sunt prevăzute cu mai multe inele de ancorare, lanțuri de frecare și lumini de navigație.

Geamanduri de ancorare cu un singur punct (SPM).

O geamandură de navă mare specializată utilizată în operațiunile de petrol și gaze offshore. Nava - de obicei o cisternă - acostează pe geamandura și giruete în jurul ei (se rotește în funcție de vânt și de curent), în timp ce un furtun flexibil livrează sau primește marfa prin corpul geamandurii în sine. Geamanduri SPM permit încărcarea și descărcarea cisternelor în ape adânci fără infrastructură portuară. Sistemele SPM individuale pot gestiona nave până la 400.000 DWT și funcționează la adâncimi de apă care depășesc 100 de metri .

Geamanduri de acostare pentru înot și mediu

Geamanduri mai mici folosite pentru a marca zonele de înot, zonele de conservare sau recifele protejate. Deseori construite folosind sisteme de acostare ecologică care folosesc ancore cu șurub elicoidal în loc de blocuri grele de beton, reducând la minimum perturbarea fundului mării. Evaluările de încărcare sunt scăzute - de obicei sub 2 tone — deoarece nu sunt concepute pentru a menține navele în condiții de furtună.

Materiale pentru geamanduri marine: geamanduri din spumă vs oțel vs polietilenă

Materialul corpului unei geamanduri marine afectează direct caracteristicile sale de flotabilitate, durabilitatea, cerințele de întreținere și adecvarea pentru diferite medii. Cele trei materiale dominante sunt spuma cu celule închise, polietilena turnată prin rotație și oțelul sudat.

Geamanduri de spumă în detaliu

Geamanduri din spumă - construite din polistiren expandat (EPS) sau spumă de polietilenă reticulata, acoperită într-o piele de plastic dur sau acoperire cu poliuree - reprezintă una dintre cele mai fiabile construcții de geamanduri pentru majoritatea aplicațiilor marine. Deoarece materialul de flotabilitate este mai degrabă spumă solidă decât o carcasă umplută cu aer, o geamandura de spumă nu se poate scufunda dacă pielea exterioară este perforată . Această caracteristică de nescufundare face ca geamanduri de spumă să fie specificația preferată pentru geamanduri de siguranță pentru navigație și aplicații critice de ancorare.

Geamanduri din spumă EVA de înaltă densitate utilizate în aplicații de acvacultură și acostare au de obicei densități de 30–200 kg/m³ , cu densitate mai mare care oferă o rezistență mai mare la compresie sub sarcină. Un cilindru de spumă cu diametrul de 400 mm × 600 mm cu o densitate de 50 kg/m³ asigură aproximativ 50–60 kg de flotabilitate netă după propria greutate, făcându-l potrivit pentru susținerea lanțurilor de acostare în aplicații de acostare de agrement de mică adâncime.

Tipuri de geamanduri marine după funcție

Dincolo de acostare, geamanduri plutitoare servesc o gamă largă de funcții maritime. Înțelegerea taxonomiei complete a tipurilor de geamanduri marine clarifică atât ceea ce este disponibil, cât și pentru ce este proiectat fiecare tip.

Sistemul de geamandă IALA: cum sunt codificate cu culori geamanduri de navigație

Geamanduri de navigație - geamanduri marine care marchează canale, pericole și caracteristici speciale - urmează Sistemul de geamanduri maritime IALA (Asociația Internațională a Ajutoarelor Maritime pentru Navigație și Autorități Faruri), care standardizează culorile, formele, caracteristicile luminii și marcajele de top la nivel global. Înțelegerea acestui sistem este esențială pentru orice marinar care întâlnește geamanduri pe mare.

Lumea este împărțită în două regiuni cu convenții ușor diferite:

• IALA Regiunea A — Europa, Africa, Asia, Australia, Noua Zeelandă: geamanduri roșii marchează partea babord (stânga). a unui canal atunci când pleacă din mare; geamanduri verzi marchează partea tribord (dreapta).
• IALA Regiunea B — America de Nord, America de Sud, Japonia, Filipine, Coreea de Sud: geamanduri roșii marchează partea tribord (dreapta). intrarea din mare ("Red Right Returning" este mnemonicul)

Dincolo de marcajele laterale, sistemul include semne cardinale (care indică direcția apei sigure în raport cu un pericol, folosind culoarea neagră și galbenă), semne de pericol izolate (negru cu bandă roșie), semne de apă sigură (benzi verticale roșii și albe) și semne speciale (galbene, indicând zone de interes special, cum ar fi zonele de exerciții militare sau pozițiile geamanduri de date).

Dimensiunea geamandurii de acostare: potrivirea geamandurii la navă

Selectarea dimensiunii corecte a geamandurii de acostare pentru o navă necesită calcularea sarcinii maxime de acostare - forța de vârf pe care nava o va exercita asupra sistemului de acostare în cel mai rău caz de vânt și condiții de curent. Subdimensionarea unui sistem de geamanduri de ancorare este o cauză comună a eșecului de ancorare, în special în condiții de furtună.

O abordare simplificată utilizează deplasarea navei și zona de expunere la vânt pentru a estima sarcina maximă de acostare. Ca referință practică:

Aceste cifre sunt doar orientative. Un proiect complet de acostare ar trebui să includă calculul sarcinii unui arhitect naval sau al inginerului de acostare pe baza criteriilor de proiectare a vitezei efective a vântului (de obicei Beaufort Force 8–10 pentru acostare permanente), viteza curentului și zona specifică de viraj a navei.

Instalarea unei geamanduri de ancorare: pași cheie și considerații

Instalarea unei geamanduri de acostare permanentă presupune mai mult decât plasarea unei geamanduri pe apă. O acostare instalată corect necesită evaluarea amplasamentului, aprobarea de reglementare, calculul ingineresc și instalarea profesională în majoritatea jurisdicțiilor.

Cerințe de pre-instalare

• Autoritatea portuară sau autoritatea de coastă — în majoritatea țărilor, amplasarea unei acostare în apele navigabile necesită o licență sau un permis din partea autorității maritime competente; exploatarea unui acostare fără licență poate duce la îndepărtare și amenzi
• Sondajul fundului mării — să evalueze tipul de fund al mării (nisip, noroi, stâncă, recif) pentru a selecta tipul de ancoră adecvat; sunt necesare o hartă hidrografică și adesea o inspecție fizică în scufundare
• Calculul cercului oscilant — determinați raza pe care nava ancorată o va mătura la intervalul maxim de maree; acest cerc trebuie să elibereze alte acostare, canale de navigație și pericole de pe fundul mării cu o marjă adecvată
• Calcul lungimii lanțului — lungimea lanțului de pământ este de obicei 1,5–3× adâncimea maximă a apei la maree înaltă; lanțul de pământ insuficient face ca ancora să fie ridicată și târâtă sub sarcină maximă

Procesul de instalare

1. Așezați blocul de ancorare sau instalați ancora cu șurub/rocă în poziția verificată
2. Așezați și conectați lanțul de împământare, asigurând un spațiu adecvat pentru adâncimea de instalare
3. Conectați lanțul de ridicare sau frânghia la lanțul de pământ cu un pivot certificat pentru a preveni răsucirea lanțului să se propagă la geamandura
4. Atașați corpul geamandurii la ridicător cu dimensiunea corespunzătoare a lanțului - limita de sarcină de lucru a lanțului trebuie să depășească sarcina maximă proiectată a sistemului cu un factor de siguranță de cel puțin 3:1
5. Atașați și plutiți linia de ridicare sau pandantivul; pandantivul ar trebui să fie suficient de lung pentru a ajunge la puntea navei fără ca echipajul să se aplece peste bord
6. Marcați poziția de acostare pe hărți și notificați autoritatea portuară relevantă; montați orice lumină de navigație necesară dacă geamandura se află pe o cale navigabilă comercială

Program de întreținere și inspecție a geamandurii de acostare

O geamandura de ancorare și sistemul său de fixare la sol se degradează continuu prin coroziune, abraziune, creșterea marină, expunerea la UV și oboseala. Majoritatea defecțiunilor de ancorare apar din cauza întreținerii neglijate a lanțului de pământ sau a conexiunii de la ascensoare, nu din cauza defecțiunii corpului geamandurii în sine. Inspecția regulată este esențială pentru siguranță.

Intervalele de inspecție recomandate

• Inspecție anuală a suprafeței — inspectați vizual corpul geamandurii pentru crăpare, degradare UV și deteriorare fizică; verificați linia de preluare pentru uzură și înlocuiți-o dacă este uzată; inspectați mânerul superior și pivotul pentru coroziune și securitate
• La fiecare 2-3 ani — inspecție subacvatică a lanțului — o inspecție de scafandru sau ROV a lanțului de ridicare, lanțului de sol, pivoturilor și ancorei; măsurați diametrul verigii lanțului pentru a evalua pierderile de coroziune; zale reduse la 75% din diametrul original trebuie înlocuit imediat
• La fiecare 5 ani — service complet al sistemului — ridicați întregul amarare pentru inspecția suprafeței; înlocuiți secțiunile de lanț uzate, cătușele corodate și pivoturile degradate; antidegradează corpul geamandurii dacă creșterea marină cauzează o rezistență semnificativă

Semne că este necesară inspecția imediată

• Geamandura s-a mutat din poziția sa înregistrată - poate indica rezistența ancorei sau defecțiunea lanțului
• Geamandura se așează considerabil mai jos în apă - poate indica inundarea corpului unei geamanduri goale sau greutate marină excesivă.
• Crăpare, despicare sau deformare vizibilă a corpului geamandurii
• După orice eveniment de furtună severă - încărcăturile de furtună pot cauza cedarea progresivă a legăturilor de lanț sau retragerea știfturilor de cătușe

Considerații de mediu pentru sistemele moderne de geamanduri marine

Sistemele tradiționale de acostare care folosesc blocuri mari de beton cu scufundare provoacă perturbări semnificative ale fundului mării - blocul și lanțul său de teren care se trage pot deteriora paturile de iarbă de mare, recifele de corali și alte habitate bentonice sensibile pe parcursul duratei lor de viață. În multe zone marine protejate și zone de ancorare sensibile din punct de vedere ecologic, aceste sisteme tradiționale sunt acum interzise sau restricționate.

Sistemele alternative de acostare ecologică abordează aceste preocupări prin mai multe modificări de proiectare:

• Ancore cu șuruburi elicoidale — introdus în fundul mării cu o unealtă specializată; amprenta de perturbare minimă; țineți bine în nisip, lut și rocă moale; din ce în ce mai specificate în zonele de protecție a recifelor și ierbilor marine
• Linii de ridicare elastice sau din nailon — înlocuirea coloanelor grele ale lanțului cu linii sintetice elastice elimină zona de măturare a lanțului și reduce semnificativ zona de contact cu fundul mării
• Geamanduri subterane — plasarea unei geamanduri secundare sub linia de plutire ca parte a sistemului de ridicare reduce rezistența la suprafață și elimină încărcarea acțiunii valurilor asupra sistemului de ancorare în condiții de furtună
• Materiale de geamanduri biodegradabile sau reciclabile — unii producători oferă acum geamanduri fabricate din plastic oceanic reciclat sau materiale concepute pentru reciclarea la sfârșitul vieții, abordând problema poluării marine cu plastic de la geamanduri uzate sau abandonate

Atunci când instalați acostare în zone sensibile din punct de vedere ecologic, consultarea cu autoritatea de mediu relevantă înainte de a alege tipul de ancora și sistemul de geamanduri este atât o cerință de reglementare în multe jurisdicții, cât și o practică solidă pentru protejarea habitatelor care fac ca acele ancoraje să merite vizitate.