في صناعة النقل البحري الحديثة، تُعدّ السلامة والمتانة ومقاومة التآكل من المعايير الأساسية في اختيار المواد المستخدمة في هياكل السفن. ومن بين التطبيقات المتعددة على متن السفن، يتطلب سطح سلم الصعود - وهو عنصر أساسي يربط السفن بالأرصفة أو قوارب الإرشاد - مواد قادرة على تحمّل الظروف البحرية القاسية مع ضمان سلامة الأفراد. وقد برزت شبكات البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية المصبوبة عالية الأداء كبديل متفوق للمواد التقليدية كالصلب والألومنيوم في هذا التطبيق.
دور سلالم الإقامة
تُستخدم سلالم الصعود والنزول من السفن أثناء رسوها أو تثبيتها. يجب أن تتحمل هذه السلالم وزن العديد من الأفراد، وأن تقاوم الظروف الجوية القاسية والأمواج والتعرض المستمر للمياه المالحة. يُعد سطح السلم - وهو السطح المخصص للمشي عليه - عنصرًا بالغ الأهمية، حيث تُعتبر كل من الأداء الهيكلي وسلامة السطح من أهم العوامل.
تقليديًا، كانت تُستخدم الشبكات الفولاذية لهذا الغرض نظرًا لمتانتها. مع ذلك، فإن الفولاذ عرضة للتآكل بشدة في البيئات البحرية، ويتطلب صيانة دورية ومعالجة سطحية وإعادة طلاء. أما الألومنيوم، فرغم أنه أخف وزنًا وأكثر مقاومة للتآكل، إلا أنه يتآكل بمرور الوقت في وجود المياه المالحة، وقد لا يفي بالمتطلبات اللازمة من حيث المتانة أو مقاومة الانزلاق في بعض الحالات.
مزايا شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المقولبة
تُصنع شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك عالية الأداء باستخدام راتنجات حرارية (عادةً ما تكون إيزوفثاليك أو فينيل إستر أو فينولية) ممزوجة بألياف زجاجية متصلة. والنتيجة هي مادة مركبة ذات خصائص متوازنة من حيث القوة والمرونة ومقاومة العوامل البيئية الضارة.
تشمل المزايا الرئيسية لاستخدام شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) المصبوبة لأسطح سلالم الإقامة ما يلي:
- مقاومة استثنائية للتآكل
من أهم مزايا شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك مقاومتها الفائقة للتآكل الناتج عن مياه البحر ورذاذ الملح والوقود والزيوت والمواد الكيميائية المختلفة. وهذا ما يجعلها خيارًا مثاليًا للاستخدام طويل الأمد في البيئات البحرية، حيث تتدهور البدائل المعدنية بسرعة دون صيانة دورية. - نسبة عالية من القوة إلى الوزن
توفر شبكة الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك قوة ميكانيكية ممتازة مع كونها أخف وزنًا بكثير من الفولاذ. وهذا يقلل من الوزن الإجمالي لمجموعة السلم، مما يسمح بسهولة نشره وسحبه، ويقلل من الضغط على هيكل السفينة. - مقاوم للانزلاق
تُعدّ السلامة على متن السفينة أولوية قصوى، لا سيما على الأسطح المائلة مثل منصات السلالم التي غالباً ما تكون رطبة أو زيتية. تتميز شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المصبوبة عادةً بسطح خشن أو مقعر مانع للانزلاق يوفر ثباتاً فائقاً، مما يقلل بشكل كبير من خطر الانزلاق والسقوط. - مقاومة للحريق والأشعة فوق البنفسجية
باختيار الراتنجات والمواد المضافة المناسبة، يمكن تصنيع شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) لتلبية معايير مقاومة الحريق مثل معيار ASTM E84 أو متطلبات كود IMO FTP. كما تعمل مثبطات الأشعة فوق البنفسجية على إطالة عمر المنتج عند تعرضه لأشعة الشمس المباشرة لفترات طويلة. - غير موصل للكهرباء وعازل حرارياً
يتميز البلاستيك المقوى بالألياف (FRP) بطبيعته غير الموصلة للكهرباء، مما يجعله خيارًا مثاليًا في المناطق التي قد تكثر فيها المخاطر الكهربائية. كما أنه لا ينقل الحرارة بنفس سرعة المعادن، مما يحسن الراحة والسلامة في درجات الحرارة المرتفعة. - صيانة منخفضة وعمر خدمة طويل
على عكس المعدن، لا تصدأ شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك، ولا تتآكل، ولا تتقشر. وهي تتطلب الحد الأدنى من الصيانة - غالباً ما تقتصر على الغسل الدوري بالماء العذب - مما يؤدي إلى توفير كبير في التكاليف على المدى الطويل لمشغلي السفن. - سهولة التصنيع والتركيب
تتميز شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك بسهولة قصها وثقبها باستخدام الأدوات اليدوية العادية، دون الحاجة إلى تصاريح عمل ساخنة أو آلات ثقيلة. وهذا يُسهّل عملية التركيب ويسمح بإجراء تعديلات في الموقع عند الحاجة.
متطلبات التصميم
عند اختيار شبكة الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) لاستخدامها في سلالم الصعود، يجب مراعاة بعض معايير التصميم:
- معدلات التحميليجب أن تفي الشبكة بمتطلبات الأحمال الحية لحركة الأفراد، والتي غالباً ما تتجاوز 500 كجم/م².
- منطقة مفتوحةيضمن نمط الشبكة المفتوحة المناسب تصريفًا كافيًا للمياه، مما يقلل من تراكمها ويحافظ على مقاومة الانزلاق.
- حجم اللوحة وتثبيتهاينبغي قص الشبكات حسب الطلب لتتناسب مع أبعاد كل سطح سلم وتثبيتها باستخدام مشابك أو دعامات من الفولاذ المقاوم للصدأ لمنع الحركة أثناء الاستخدام.
- اللون والرؤية: غالبًا ما تُستخدم ألوان السلامة الزاهية مثل الأصفر أو البرتقالي لتعزيز التباين البصري، لا سيما في ظروف الإضاءة المنخفضة.
دراسة حالة: الاستخدام على السفن البحرية والتجارية
اتجهت العديد من شركات الشحن التجاري، والأسطول البحري، والمنصات البحرية إلى استخدام شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) في أسطح السلالم. فعلى سبيل المثال، قامت سلسلة من سفن الإمداد العاملة في بحر الصين الجنوبي بتحديث درجات سلالمها الفولاذية بألواح مصبوبة من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك. وبعد عامين من التعرض المستمر لرذاذ الملح، والأحمال الميكانيكية، وحركة المشاة، لم تكشف عمليات الفحص عن أي تلف هيكلي أو تدهور في السطح، مما يدل على موثوقية المادة.
وفي حالة أخرى، نجد سفن الدوريات الساحلية في شمال أوروبا، حيث تجعل الظروف الجليدية الأسطح الفولاذية زلقة بشكل خطير. وقد أدى التحول إلى استخدام شبكات من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) مع حبيبات الكوارتز المدمجة إلى تحسين التماسك بشكل كبير وتقليل حوادث الانزلاق أثناء عمليات الصعود إلى السفن.
الأثر البيئي والاقتصادي
بفضل تقليل عدد مرات الاستبدال والاستغناء عن الطلاء، تُقلل شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) من الأثر البيئي المرتبط بالطلاءات البحرية والمذيبات وخردة المعادن. كما أن عمرها التشغيلي الطويل، وفترة توقفها القصيرة، وتكلفتها المنخفضة طوال دورة حياتها، تجعلها خيارًا مسؤولًا بيئيًا واقتصاديًا لمشغلي السفن.
خاتمة
يمثل استخدام شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك عالية الأداء على أسطح سلالم الصعود والنزول تقدماً ملحوظاً في مجال السلامة البحرية وهندسة المواد. وبفضل مزيجها الفريد من القوة ومقاومة التآكل وخصائص منع الانزلاق ومتطلبات الصيانة البسيطة، أرست شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك معياراً جديداً لأنظمة الوصول البحري. ومع استمرار قطاع الشحن في إعطاء الأولوية للسلامة والكفاءة والاستدامة، ستظل شبكات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك عنصراً أساسياً في تحديث البنية التحتية للسفن.
