Aflevering 8: Positief vergrendelen in de container

Het vastzetten van ladingen in containers is niet echt een probleem, maar de inspectiepraktijk en het schadepercentage laten zien dat veel verladers/stevedors moeite hebben met “weten hoe”.

In deze aflevering leg ik de principes uit van form-fit stouwen/verpakken en de mogelijkheden om deze te realiseren. Het verschil tussen wrijvingsvergrendeling en positieve vergrendeling is al op veel plaatsen uitgelegd, daarom wordt het hier weggelaten.

Positieve vergrendeling in de container betekent dat de lading niet mag/moet bewegen ten opzichte van de container door versnellingen, die voornamelijk worden gegenereerd door het rollen en stampen van het schip.

De formule

De berekening van de ladingzekering volgens CTU-code 2015 wordt berekend met de volgende formule:

C _x,y * m * g ≤ r _x,y * P * g + µ * _Cz * m * g + _Fsec

De formule bestaat uit de volgende elementen:

• Kracht van de belasting = C _x,y * m * g
• Retentiekracht van de container = r _x,y * P * g
• Wrijvingskracht = µ * _Cz * m * g
• Kracht van bevestigingsmiddelen: = _Fsec

Opmerking: De begrenzingskracht van de container wordt berekend met behulp van de weerstandscoëfficiënt r _x,y en het laadvermogen P (te vinden op de deur van de container). Zie ook LaSi blog aflevering 3.

Om de formule beter te begrijpen, kun je deze visualiseren als de inhoud van schalen.

De linker pan bevat de som van de krachten die voortkomen uit het gewicht van de lading (m) vermenigvuldigd met de versnellingsrichting (C _x,y) en de zwaartekracht (g).

Het rechterdeelvenster bevat drie onderdelen:

• Vastzetkrachten als gevolg van de vasthoudkracht van de bovenbouw van de container,
• + Borgkracht door de wrijving tussen de lading en de vloer van de container
• + Beveiligingskrachten als gevolg van bevestigingsmiddelen (bijv. sjorringen)

Hun som moet gelijk of groter zijn dan de som in het linker vak.

Als je de elementen in de rechter weegschaal met elkaar vergelijkt, zul je zien dat de vormsluitende borging, waarbij de krachten van de containeropbouw worden gebruikt, het meest effectief is.
Omdat het gebruikelijk is bij het beveiligen van belastingen om de krachten in daN aan te geven, wordt in het volgende rekenvoorbeeld het gewicht in kg aangegeven in plaats van in ton en wordt het resultaat omgerekend naar daN.

Rekenvoorbeeld

Een lading van 20.000 kg gestuwd in een 42G1 container. De vormgesloten gestuwde belasting wordt berekend in de lengterichting met een versnelling van _Cx=0,4g. De retentiekracht(rx₎ van de containerdeur is 0,4 * het laadvermogen (P) 26.700 kg.

Als de afstand tussen de containerdeur en de lading groter zou zijn dan 15 cm, dus geen positieve aansluiting op de deur, waarbij _rx op 0 wordt gezet, zou de berekening er als volgt uitzien:

Als de spankrachten _Fsec ten minste 66,708 N zijn, zijn de weegschalen in balans en is de lading voldoende vastgezet. Meer veiligheidskrachten betekent natuurlijk ook meer veiligheid en reserve. Naai dus niet te strak.

De elegantere oplossing zou zijn om het stuwplan te wijzigen door de opening naar de binnenkant van de container te verplaatsen en deze te sluiten met stuwhulpmiddelen (bijv. stuwkussens/stuwhout/lege pallets).

De positieve fit voor de containerdeur(_rx=0,4) wordt dan opnieuw gegeven en de berekening ziet er als volgt uit:

Het is raadzaam om in het stuwplan rekening te houden met het plaatsen van een lading bij de containerdeur die de krachten ook goed en over een groot oppervlak kan overbrengen. Een enkele pallet (wat vaak voorkomt) voldoet niet aan dit doel.

Zelfs als we de longitudinale versnelling in plaats van _Cx=0,4 g voor het schip zouden berekenen met 0,8 g voor het volledig afremmen van de vrachtwagen en de verticale versnelling _Cz met 1 zouden meenemen, zou het resultaat nog steeds in het groene gebied liggen, zoals de berekening laat zien.

De positieve fit bereiken

Er is dus veel voor te zeggen om niet te lichtvaardig af te zien van het sluiten van een formulier om redenen van tijd of kosten.

Hoe kan dit worden bereikt?

1. Vul de container met lading zonder gaten (bijv. bulkgoederen)
2. De lading zo opbergen/verpakken dat de totale tussenruimte minder dan 15 cm is
3. Gaten compenseren met stuwmateriaal
4. Compenseer gaten door vormsluitende bevestiging met spanbanden

1. vullen met stukgoederen

Het vullen van de container met bulkmateriaal is in principe een eenvoudige oplossing, maar het heeft ook zijn valkuilen als het bulkmateriaal erg vrijstromend is (koffie/bonen etc.). Het vulniveau moet dan zo hoog mogelijk zijn.

2. som van de spleten minder dan 15 cm

Om de lading zo te stouwen en in te pakken dat de totale opening in alle richtingen minder dan 15 cm is, moeten de afmetingen van de verpakkingen of laadeenheden overeenkomen met de afmetingen van de container. Als, zoals vaak het geval is, europallets worden gestapeld, ontstaan er onvermijdelijk gaten. Als openingen onvermijdelijk zijn, moet speciale aandacht worden besteed aan het vastzetten van de laadeenheid. De laadeenheden moeten vormvast zijn en bestand tegen kantelen.

3. gebruik stuwmateriaal

Het compenseren van gaten met stuwhout is gebruikelijk. De technisch elegante oplossing is om de gaten op te vullen met lucht om een strakke pasvorm te creëren. Deze methode heeft echter ook zijn valkuilen. De CTU Code 2015 wijdt een apart hoofdstuk(Bijlage 7 – Bijlage 4) aan de stootkussens met veel formules die voor praktijkmensen nogal moeilijk te implementeren zijn. De belangrijkste risico’s liggen in het onjuiste gebruik van kompressen, bijv. onjuiste maat, contact met scherpe randen, schuren, enz.

In een volgende aflevering van de LaSi-blog zal dit onderwerp nader worden bekeken.
Aflevering 20: Stuwzakken vastzetten – Deel 1

Gaten kunnen natuurlijk ook worden gecompenseerd met stuwhout. Hier is het vooral belangrijk om ervoor te zorgen dat de krachten altijd over het hele oppervlak op de tankwanden worden overgebracht en niet als puntbelasting. In de tekening zie je een overeenkomstig voorbeeld van een correcte en incorrecte toepassing van houtverbanden.

Als stuwmateriaal wordt gebruikt, moeten de regels voor spijkeren en schroeven ook in acht worden genomen om de verbindingen niet te verzwakken.
Een goede spijker die op de verkeerde manier wordt gedreven (bijvoorbeeld in de eindnerf (rode cirkel)) levert minder borgkracht op dan verwacht. Hout met een boomrand (rode pijl) kan leiden tot quarantaine in bepaalde landen zoals Australië.

Stuwmateriaal dat op deze manier in de golven van de containerwand wordt gedrukt, veroorzaakt meer schade dan dat het een nuttige borgkracht oplevert. Helaas is dit een veelvoorkomende toepassing, zelfs voor professionele stuwadoorsbedrijven.

De werkelijke vastzetkracht is onbepaald en er kunnen geen betrouwbare gegevens worden gevonden. Daarom mag deze methode niet worden gebruikt, tenzij passende tests herhaalbare resultaten hebben opgeleverd en de behandeling duidelijk is beschreven.

Lege pallets zijn ook een populair hulpmiddel. Als echter de indruk zou kunnen ontstaan dat er voornamelijk lege pallets worden vervoerd, moet er naar een betere oplossing worden gezocht.

Piepschuim of blokken hardschuim zijn ook geschikt als opvulmiddel, vooral als dezelfde opstoppingssituatie zich vaak voordoet.

4. vormsluitend vastzetten met spanbanden

Het compenseren van gaten door vormsluitende bevestiging met spanbanden is een veelgebruikte methode, vooral voor machines en systemen. Hierbij moet wel rekening worden gehouden met het draagvermogen van de sjorogen in de container en de sjorkracht van de vastzetapparatuur.

Afhankelijk van de fabrikant is het belangrijk om te controleren of de breukbelasting of de MSL (maximale vastzetbelasting) is opgegeven. Hoofdstuk 2.4.2 van aanhangsel 7 van de CTU Code 2015 specificeert hoe de MSL wordt berekend voor bepaalde beveiligingsmiddelen. Zo is een MSL van 75% van de breukbelasting met een maximale rek van 9% toegestaan voor riemen voor eenmalig gebruik, terwijl de MSL voor herbruikbare riemen slechts op 50% mag worden berekend.

De MSL van de bevestigingsmiddelen moet overeenkomen met de MSL van de vastzet- of bevestigingspunten en er moet rekening worden gehouden met de zwakste schakel in de ketting.

Natuurlijk moet voor elke sjorring ook rekening worden gehouden met de sjorhoeken α en β en moeten de resulterende effectieve krachten worden berekend.

Hoogachtend, Sigurd Ehringer

Tobias Kreft