Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

MODÈLE DE SYSTÈME MODÈLE DE SYSTÈME DE DÉFENSE DE DÉFENSE 1. INTRODUCTION La dé

MODÈLE DE SYSTÈME MODÈLE DE SYSTÈME DE DÉFENSE DE DÉFENSE 1. INTRODUCTION La défense est l’interface entre un navire et une installation côtière. De façon générale, la défense sert à protéger la coque du navire de manière à éviter qu’elle soit endommagée lors de l’accostage. Dans certains cas, c’est l’installation côtière qui est protégée contre l’impact des navires. Il existe de nombreux types de systèmes de défense, allant du simple baleinier en bois boulonné aux arrangements très sophistiqués de structures, chaînes et dispositifs d’attache. Idéalement, lors de l’aménagement d’un poste à quai, on doit procéder à un examen approfondi de deux ou trois systèmes de défense pour déterminer celui qui convient le mieux, étant donné que le choix du système de défense aura une incidence importante sur la conception du poste à quai. On doit tenir compte de certains facteurs lors de la conception du poste à quai, notamment le risque que des dommages soient causés, la répartition de la charge sur les composantes structurales, le modèle de quai et les coûts, car ceux-ci ont une incidence importante sur l’ensemble de la conception. Le concepteur doit d’abord regrouper tous les renseignements dont il dispose sur le modèle de navire et sur les conditions du site. Ensuite, il doit déterminer le but premier du système de défense, en tenant compte des facteurs suivants : 1.2 EXIGENCES RELATIVES À 1) le système doit pouvoir absorber une certaine quantité de l’énergie générée lors de l’accostage du navire; 2) le rôle du système de défense après le mouillage du navire et lorsqu’il est soumis à des charges statiques plus ou moins grandes; 3) le rôle du système de défense après le mouillage du navire et lorsqu’il est soumis à d’importantes charges dynamiques résultant de l’action des vagues, du cavalement et des vents violents, etc. Avec cette information, le concepteur pourra établir les critères de conception du système de défense et il n’aura ensuite qu’à analyser les possibilités et à choisir le système qui répond le mieux aux critères de conception. Notre manuel propose au concepteur une démarche par étapes qui lui permettra de choisir le système de défense optimal pour son projet. 1.1 FEUILLE DE TRAVAIL POUR LA CONCEPTION Pour aider l’ingénieur, nous avons préparé une “ Feuille de travail pour la conception ” que ce dernier peut remplir et utiliser durant le processus de conception du système de défense. Les quatre pages de ce formulaire se trouvent au bas de la présente partie. Des conversions au système métrique sont également incluses à la partie 3 pour plus de facilité. Par conséquent, l’énergie qui sera absorbée par le système de défense est donnée par : Edéfense = Enavire x f L’ÉNERGIE GÉNÉRÉE PAR L’ACCOSTAGE De façon générale, l’énergie absorbée par un navire qui accoste peut être déterminée à l’aide des méthodes suivantes : a) méthode de l’énergie cinétique b) méthode statistique c) vessais de modèles à l’échelle d) modélisation mathématique La méthode la plus courante, soit celle que nous allons examiner ici, est la MÉTHODE DE L’ÉNERGIE CINÉTIQUE. C’est la méthode classique, et bien que le choix de la méthode incombe au concepteur, celle-ci a fait ses preuves et semble tenir compte des principales variables qui ont une incidence sur l’accostage des navires. L’énergie cinétique du navire qui accoste est calculée à l’aide de la formule suivante : Enavire = ½ MV2 Où Enavire = énergie de l’accostage M = masse ou eau déplacée par le navire V = vitesse d’approche du navire au moment de l’impact du système de défense Cette énergie doit être pondérée à la hausse ou à la baisse, selon la rotation du navire lors de l’impact, la quantité d’eau déplacée par le navire (ce qui ajoute à sa masse), la déformation de la coque du navire et le type de poste à quai. Tonnage réel – DWT Masse que le navire peut Où f = Ce x Cm x Cs x Cc Ce = Facteur d’excentricité Cm = Facteur de masse virtuelle Cs = Facteur de souplesse Cc = Coefficient de configuration du poste à quai Ces variables seront examinées de façon plus approfondie dans les pages suivantes. En outre, des tableaux indiquant la quantité d’énergie d’accostage générée par des navires de tailles diverses dans des conditions standards sont présentés à la partie 2.3. 2. CALCUL DE L’ÉNERGIE D’ACCOSTAGE 2.1 ÉQUATION DE L’ÉNERGIE CINÉTIQUE Voici l’équation de l’énergie cinétique : Edéfense = ½ MV2 x Ce x Cm x Cs x Cc 2.2 VARIABLES a) Masse – m L’une des masses suivantes, ou plusieurs d’entre elles, doivent être connues de l’utilisateur des installations. Tonnage de déplacement – DT Masse d’eau déplacée par la partie immergée du navire. On explique comment calculer ces forces à l’alinéa 2.5b). On doit consulter les gestionnaires du port et les exploitants de navires, et tenter d’obtenir tout autre renseignement pertinent au moment de transporter lorsqu’il est chargé à un tirant d’eau spécifique (comprend le carburant, l’avitaillement, l’équipage, les passagers). C’est la mesure la plus courante. Tonnage brut – GT Capacité cubique du navire sous le pont de tonnage, augmentée du volume des compartiments de marchandises supérieurs. Au moment de calculer la masse (M), utiliser le tonnage de déplacement chargé (DT). Habituellement, le DT est 30 % à 40 % plus grand que le DWT. Donc M = DT/g DT = Tonnage de déplacement (en tonnes) g = accélération gravitationnelle = 9,81 M/S2 b) Vitesse – v Comme on peut le constater dans l’équation de l’énergie cinétique, l’énergie absorbée est fonction du carré de la vitesse d’approche. Pour cette raison, DÉTERMINER LA VITESSE EST L’UNE DES ÉTAPES LES PLUS IMPORTANTES DE LA CONCEPTION. Le choix de la vitesse nominale (la composante “ vitesse ” est perpendiculaire au bassin) dépend de la taille du navire, de l’exposition du site et de la manœ uvre d’accostage. Des facteurs environnementaux, comme la force des vents et des courants, peuvent avoir une incidence sur la vitesse. Schéma du navire à l’accostage Le graphique suivant illustre la relation entre le prendre cette décision. Le tableau suivant sert de guide pour déterminer la vitesse nominale : Conditions de navigation 1. Entrée au bassin facile : protégé 2. Entrée au bassin difficile : protégé 3. Entrée au bassin facile : exposé 4. Bonne entrée au bassin : exposé 5. Entrée au bassin difficile : exposé c) Excentricité – Ce Habituellement, le navire n’est pas parallèle à la face du quai durant l’accostage. Par conséquent, ce n’est pas toute l’énergie cinétique qui sera impartie à la défense. Au moment de l’impact, le navire commencera à tourner autour du point de contact et ainsi, une partie de son énergie se dissipera. B = Largeur (m) coefficient d’excentricité et la distance “ a ” (telle qu’indiquée ci-dessus). On peut aussi employer la formule suivante : Ce = K2 a2 + k2 Où : K = rayon de rotation longitudinale du navire a = distance entre le centre de gravité du navire et le point de contact du côté du navire, projeté sur l’axe horizontal (L – longueur du navire) La valeur de K est liée au coefficient de remplissage du navire et à sa longueur. On peut en obtenir une approximation à l’aide de l’expression suivante : K = (0,19 Cb + 0,11) x L et le coefficient de remplissage Cb Cb = DT/(D x B x L x Wo) Où DT = Tonnage de déplacement du navire (tonnes) D = Tirant d’eau (m) manières et de conserver la valeur la plus élevée. L = Longueur (m) Wo = Masse volumique de l’eau (tonnes/m3) Wo propre à l’eau de mer : 1,025 tonnes/m3 (64 lb/pi2) Wo propre à l’eau douce : 1,00 tonnes/m3 (62,3 lb/pi2) • Pour les grands navires à transport de vrac et les pétroliers : K = 0,2L – 0,25L • Pour les navires de passagers et les traversiers : K = 0,17L – 0,2L • Pour l’accostage à ¼ point a = 0,25L La formule est fondée sur l’hypothèse reconnue qu’au moment de la déflexion maximale des défenses : 1. la rotation se produit seulement au point de contact; 2. la coque du navire ne glisse pas le long de la défense; 3. des forces comme celles du vent et des courants sont négligeables comparativement à la réaction de la défense. L’angle d’approche est habituellement de 7o, et au maximum de 10o. Si le navire accoste correctement et que tout est sous contrôle au moment du contact avec la défense, la direction du déplacement sera de 90o (angle droit) par rapport à la face d’accostage. Exemples : Dans le cas du mouillage de deux DOLPHIN où les plates-formes se trouvent à une distance de 1/3L l’une de l’autre, la Ce minimale est atteinte lorsque le centre de gravité de la plus grande des plate-forme se trouve à mi-chemin entre les deux DOLPHIN au contact avec les défenses. Comme il n’existe pas de données expérimentales concluantes, nous vous recommandons de calculer Cm des deux Cm = 1 + 2D Alors, a = uploads/S4/ modele-de-systeme-de-defenc.pdf