Comprendre la Traction des Bornes: Un Facteur Clé dans la Manœuvre des Navires

Marketing Department
29 juin
8 min de lecture

La traction de la borne est la mesure standard de notre industrie maritime pour la capacité de traction d'un navire. En termes simples, il mesure la force maximale qu'un navire peut exercer lorsqu'il est immobile dans l'eau - essentiellement notre équivalent de la puissance ou du couple des véhicules terrestres. Pour mesurer la traction de la borne, nous fixons le navire à une borne de quai fixe (ces poteaux métalliques solides que vous voyez sur les quais) et utilisons des cellules de charge spécialisées pour calculer la tension générée dans la ligne lorsque les moteurs tournent à pleine puissance. Cette approche de test ressemble étroitement au concept de traction du timon utilisé avec les véhicules de remorquage terrestres comme les camions et les tracteurs.

Les spécifications techniques pour la traction des bornes sont généralement exprimées en kilonewtons (kN), tonnes courtes( stf) ou tonnes-force (tf), offrant un moyen standardisé de quantifier la force de traction. Cette mesure est absolument essentielle pour les remorqueurs et autres navires remorqueurs, car elle révèle leur véritable capacité de traction dans des conditions de charge. Chaque navire commercial destiné aux opérations de remorquage doit obtenir une certification de traction de borne appropriée auprès de sociétés de classification internationalement reconnues telles que l'American Bureau of Shipping (ABS), le Bureau Veritas (BV) ou le Registre indien de la navigation (IRS). Cette certification garantit que le navire peut exécuter en toute sécurité les fonctions de remorquage prévues et répond aux normes de l'industrie en matière de capacité de traction.

Chez ESC, nous proposons des bornes d'amarrage qualifiées au niveau international qui garantissent la sécurité de vos navires, des navires légers aux navires lourds, et maintiennent l'intégrité de vos installations maritimes et d'amarrage.

Pourquoi la Traction des Bornes est Importante

Bollard pull mesure la force de traction d'un navire à une vitesse d'avancement nulle - similaire à la façon dont la puissance évalue les véhicules terrestres. Fournit une mesure précise des véritables capacités de puissance d'un remorqueur, contrairement aux puissances nominales facilement manipulables.

Applications critiques:
- Maintenir les grands navires stables lorsqu'ils exercent une poussée inverse
- Arrêt d'urgence/correction de cap des grands navires dans les ports
- Remorquage de structures marines lourdes comme des plates-formes pétrolières semi-submersibles
Importance opérationnelle::
- Garantit que les remorqueurs peuvent générer une poussée maximale en cas de besoin
- Fournit aux opérateurs des données fiables sur les capacités des navires
- Mesure certifiée reconnue par les normes internationales
Optimisation logistique:
- Détermine des capacités de traction de charge réalistes
- Aide à calculer avec précision les vitesses de remorquage et les temps de transit
- Essentiel pour la planification et l'ordonnancement des opérations portuaires
Cas particulier - Navires AHTS:
- Requis pour déplacer des plates-formes pétrolières semi-submersibles massives
- Nécessite une mesure précise en raison du poids extrême des structures
- Essentiel pour la planification d'opérations extracôtières complexes
Importance réglementaire:
- Certification désormais requise pour la plupart des remorqueurs et des navires de soutien
- Empêche la fausse représentation des capacités du navire
- Standardise la mesure de puissance dans l'industrie maritime

Comment Calculer la Traction de la Borne

calculating bollard pull — Crédit photo: Marine Insight

Où:

La puissance du moteur est la puissance totale en kilowatts
L'efficacité de l'hélice explique les pertes de transmission de puissance.
0,101972 est un facteur de conversion.
9.81 ajuste pour l'accélération gravitationnelle.

L'essai de traction des bollards mesure la capacité de remorquage maximale d'un navire en le fixant à un point fixe et en mesurant la force générée à pleine poussée tout en maintenant une vitesse d'avancement nulle. L'essai consiste à ancrer le navire à une borne de quai et à enregistrer la tension développée dans la ligne de raccordement lorsque la propulsion maximale est appliquée.

Les conditions d'essai idéales exigent des eaux calmes et sans marée avec un dégagement suffisant dans toutes les directions, un tirant d'eau uniforme du navire et un sillage d'hélice dégagé. En réalité, les conditions parfaites sont rarement réalisables, les ingénieurs doivent donc tenir compte d'une marge d'erreur dans les mesures. Des facteurs environnementaux comme la salinité de l'eau ont un impact significatif sur les résultats puisque la poussée de l'hélice dépend de la densité de l'eau et des caractéristiques de déplacement de masse.

conducting bollard pull tests — Crédit photo: Marine Insight

Pour une collecte de données précise, les ingénieurs effectuent généralement des tests à des intervalles de dix minutes ou jusqu'à ce que les oscillations se stabilisent. De multiples mesures de poussée, de tension et d'autres paramètres sont moyennées pour déterminer l'indice de traction officiel de la borne. Entre les essais, il faut prévoir un temps de décantation suffisant pour que l'eau environnante retrouve son état non perturbé.

Pour les navires équipés de systèmes de propulsion supplémentaires tels que des propulseurs électriques, des mesures supplémentaires sont enregistrées sous forme de traction de borne hybride (HBP). Cette classification distincte tient compte de la capacité de poussée supplémentaire fournie par ces sources d'énergie alternatives, particulièrement pertinente avec les technologies modernes de propulsion verte.

Les oscillations induites par les vagues ou les effets de claquement à l'étrave sont la cause de la résistance des vagues. La capacité de tout navire à voyager est grandement affectée car cette résistance doit être surmontée.

Lorsque le vent souffle contre la voilure du navire, les forces du vent entrent dans l'image et peuvent entraver le mouvement vers l'avant. En plus de ces forces externes, la résistance inhérente de la coque joue également un rôle. La formule suivante est utilisée pour déterminer cette résistance de coque:

Formule de force resistive:

R = 0.5 x water density x wetted surface area x velocity2

Où à vitesse d'avancement nulle, la propre résistance du remorqueur est nulle, de sorte que la traction complète de la borne est disponible pour le remorquage. À des vitesses plus élevées, une certaine traction de la borne est utilisée pour surmonter la résistance du remorqueur, réduisant ainsi la capacité de remorquage.

Améliorations pour Augmenter la Traction des Bornes

Pour augmenter la traction de la borne des navires, un moyen courant et efficace de le faire est d'ajouter un carter de tuyère (conduit) autour des pales de l'hélice, où il améliore la poussée à basse vitesse sous de lourdes charges. La buse agit comme un hydroptère, augmentant jusqu'à 30% l'efficacité de l'écoulement et la poussée des cuves.

Installation de plusieurs hélices avec carénages et équilibrage de la poussée et amélioration de la stabilité. Là où la plupart des navires qui nécessitent une puissance ou une vitesse plus élevée ont souvent plusieurs hélices, où chaque hélice est correctement enfermée avec un carénage ou une buse pour maintenir l'équilibre hydrodynamique. Il en résulte une répartition uniforme de la poussée sur l'axe médian des navires, améliorant la stabilité et maximisant la traction totale des bornes.

Certaines versions avancées intègrent le système d'hélice canalisée directement avec les gouvernails et les dispositifs de direction. Grâce à l'optimisation du débit d'eau et de la direction de poussée, cette intégration améliore la mobilité et peut encore améliorer la traction des bornes. Un meilleur contrôle lors des activités de remorquage ou de maintien en station est rendu possible par de tels systèmes.

Bien que cette installation donne des avantages et des améliorations, il y a encore des limitations persistantes. À basse vitesse, les hélices canalisées et les carters de tuyère augmentent la traction de la borne; à des vitesses plus élevées, cependant, ils diminuent l'efficacité de la propulsion. Il y a un plus grand risque de cavitation, une condition dans laquelle des bulles de vapeur se forment autour des pales d'hélice en rotation rapide en raison de la basse pression. En plus de gaspiller de l'énergie et de diminuer la poussée, la cavitation au fil du temps peut endommager les pales d'hélice.

Malgré ces limitations, les avantages des remorqueurs dépassent les inconvénients car ils sont principalement utilisés à des vitesses modérées pour les manœuvres et le remorquage.

Considérant Différentes Tailles De Navires

Lorsque nous examinons différents navires, leur taille affecte directement la puissance de traction dont ils ont besoin:

Pour les petits navires comme les bateaux de pêche et les remorqueurs portuaires, nous travaillons avec moins de puissance moteur et des hélices plus simples. Ils n'ont pas besoin d'une force de traction massive, mais ils doivent réagir rapidement lors des manœuvres. Nous les utilisons principalement pour aider les navires à accoster et pour déplacer de petites charges dans les ports.

Avec des navires de taille moyenne tels que des cargos et des ferries, nous avons besoin d'une capacité de traction modérée pour les opérations portuaires. Dans les espaces restreints, ces navires ont souvent besoin de l'aide de remorqueurs spécialisés. Leur répartition du poids crée plus de résistance à l'eau, ce qui affecte la façon dont ils manipulent.

Les gros navires-pétroliers, paquebots de croisière et porte - conteneurs-nécessitent une puissance de traction substantielle pour contrôler leur poids énorme et surmonter la résistance à l'eau. Ces géants ont généralement besoin de plusieurs remorqueurs travaillant ensemble juste pour accoster et partir en toute sécurité. Il est essentiel de bien calculer pour manipuler ces navires en toute sécurité en eau profonde.

Différentes conceptions de navires modifient également nos calculs de traction des bornes. Les remorqueurs sont construits spécifiquement pour maximiser la force de traction par rapport à leur taille. Lorsque nous travaillons avec des barges, nous devons prendre en compte à la fois les forces de traînée et la vitesse à laquelle nous remorquons. Pour les navires massifs comme les navires de croisière et les pétroliers, nous avons besoin de remorqueurs extrêmement puissants, car ces navires ont un élan énorme une fois en mouvement - ils ne peuvent tout simplement pas s'arrêter rapidement par eux-mêmes.

l'une de l'autre, généralement à la même distance que les ailes (à mi-chemin ou au même point). 15% de la longueur du navire le plus court est une autre ligne directrice approximative.

Déplacement du navire-Taille de la borne

Up to 2000 tons - 10 tons

2000 - 10000 tons - 30 tons

10,000 - 20,000 tons - 60 tons

20,000 - 50,000 tons - 80 tons

50,000 - 100,000 tons - 100 tons

100,000 - 200,000 tons - 150 tons

Over 200,000 tons - 200 tons

ESC offre une large sélection de bornes d'amarrage classées par catégorie en fonction de leur déplacement avec des cotes de 10 à 300 tonnes et de nombreux types différents - la T-Head, T-Horn, Kidney, Cleat, Double Bitt, Single Bitt, and Pillar.. Afin de fournir à nos clients le plus haut calibre de bornes d'amarrage, nous avons pris en compte la conception et les codes standard.

À emporter

Pour conclure, la traction des bollards reste la mesure fondamentale pour évaluer les véritables capacités de remorquage d'un navire dans les opérations maritimes. Alors que les progrès technologiques continuent d'améliorer la façon dont nous mesurons et simulons ces forces, le test de traction physique des bornes persiste comme notre norme de l'industrie pour une bonne raison - il fournit des données de performance réelles qui reflètent directement les conditions opérationnelles. Pour les professionnels maritimes, la compréhension de ces mesures est cruciale, qu'il s'agisse de gérer des remorqueurs portuaires ou de coordonner des opérations offshore massives avec des navires AHTS. Le processus de certification, bien qu'imparfait en raison des variables environnementales, nous donne les repères fiables nécessaires pour des opérations maritimes sûres et efficaces, quelle que soit la taille et le type de navire.

Alors que nous continuons à développer des systèmes de propulsion hybrides et des conceptions de coque plus efficaces, des mesures précises de la traction des bornes resteront fondamentales pour faire correspondre les navires aux tâches prévues et assurer le mouvement fluide des navires sur nos voies navigables de plus en plus fréquentées.