Aflevering 8: Vorm passen in de container

Het vastzetten van de lading in de container is niet echt een probleem, maar de controlepraktijk en het schadepercentage laten zien dat veel verladers/ stuwadoors moeite hebben met "weten hoe!

In deze aflevering leg ik de principes uit van positief stuwen/verpakken en de mogelijkheden voor implementatie. Het verschil tussen force-fit en form-fit is al op veel plaatsen uitgelegd, daarom laten we het hier achterwege.

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.

Aflevering 8: Vorm passen in de container

De berekening van de ladingbeveiliging volgens de CTU Code 2015 wordt uitgevoerd met de volgende formule:

C _x,y * m * g  ≤  r _x,y * P * g + µ * C_z * m * g + F_sec

De formule bestaat uit de volgende elementen:

• Kracht van de lading = C _x,y * m * g
• Retentiekracht van de container = r _x,y * P * g
• Kracht door wrijving = µ * C_z * m * g
• Kracht van het beveiligen van middelen: = F_sec

Opmerking: De klemkracht van de tank wordt berekend met de weerstandscoëfficiënt r _x,y en de payload P (deze is te vinden op de deur van de container). Zie ook LaSi blog aflevering 3.

Om de formule beter te begrijpen, kun je deze zien als de inhoud van een weegschaal.

De linkerpan bevat de som van de krachten als gevolg van het gewicht van de lading (m) vermenigvuldigd met de versnellingsrichting (C _x,y) en de zwaartekracht van de aarde (g).

De juist evenwicht bevat drie componenten:

• Vastzetkrachten als gevolg van de vasthoudkracht van de bovenbouw van de container,
• + Borgkracht door wrijving tussen lading en containerbodem
• + Veiligheidskrachten als gevolg van het vastzetten van middelen (bijvoorbeeld: sjorringen).

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

Als je de elementen in het rechterdeelvenster vergelijkt, zie je dat de positieve borging, waarbij de krachten van de bovenbouw van de container worden gebruikt, het meest effectief is.

Omdat het gebruikelijk is bij het vastleggen van belastingen om de krachten in daN aan te geven, wordt in het volgende rekenvoorbeeld het gewicht in kg aangegeven in plaats van aan en wordt het resultaat omgerekend naar daN.

Voorbeeld:

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

De som van de borgkrachten is 3.806daN groter dan vereist.

Als de afstand tussen de containerdeur en de lading groter was dan 15 cm, d.w.z. geen positieve aansluiting op de deur, waarbij r_x gelijk is aan 0, zou de berekening er als volgt uitzien:

6,671daN aan extra vastzetkracht, bijvoorbeeld door middel van sjorsystemen, nodig zou zijn.

Zouden de veiligheidstroepen F_sec ten minste 66,708N zou leveren, zouden de weegschalen in balans zijn en zou de lading voldoende gezekerd zijn. Meer spankracht 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/hout/lege pallets).

De vormsluiting van de containerdeur (r_x=0,4) wordt dan opnieuw gegeven en de berekening ziet er als volgt uit:

Het is handig als in het stuwplan rekening wordt gehouden met een lading bij de containerdeur die de krachten ook goed en over een groot gebied kan overbrengen. Een enkele staande pallet (wat vaak voorkomt) voldoet niet aan dit doel.

Zelfs als we de longitudinale versnelling gebruiken in plaats van de C_x=0,4g voor het schip met 0,8g voor het volledig remmen van de truck en de verticale versnelling C_z met 1, zou het resultaat nog steeds in de groene zone liggen, zoals de berekening laat zien.

Er valt dus veel voor te zeggen om niet lichtvaardig af te zien van het sluiten van formulieren omwille van tijd of kosten.

Hoe kan dit worden bereikt?

1. Vul de container met lading zonder openingen (bijv. bulkgoederen).
2. Stouw/verpak de lading zo dat de totale tussenruimte minder dan 15 cm is.
3. Gaten compenseren met stuwmateriaal
4. Compenseer openingen door ze vormvast te bevestigen met spanbanden.

Ad 1.: De container vullen met bulkmateriaal is in principe een eenvoudige oplossing, maar het heeft ook zijn valkuilen als het bulkmateriaal erg gietbaar is (koffie/bonen, enz.). Dan moet het vulniveau zo hoog mogelijk zijn.

Ad 2: Om de lading zo te stuwen en in te pakken dat de som van de openingen in alle richtingen minder dan 15 cm is, moeten de afmetingen van de pakketten of laadeenheden overeenkomen met de afmetingen van de container. Als, zoals vaak het geval is, europallets worden gestuwd, ontstaan er onvermijdelijk openingen. Als openingen niet kunnen worden vermeden, moet speciale aandacht worden besteed aan het vastzetten van de laadeenheden. De laadeenheden moeten vorm- en kantelstabiel zijn.

Ad 3: Het compenseren van gaten met stuwhout is een gangbare praktijk. De technisch elegante oplossing is om met lucht gevuld stuwhout te gebruiken om de kieren op te vullen en een strakke pasvorm te creëren. Deze methode heeft echter ook zijn valkuilen. De CTU Code 2015 wijdt een apart hoofdstuk aan airbags (Bijlage 7 - aanhangsel 4) met veel formules, die nogal moeilijk te implementeren zijn voor de behandelaar. De risico's liggen vooral in het verkeerd aanbrengen van pads, zoals: verkeerde maat, contact met scherpe randen, schuren, enz.

In een andere aflevering van de LaSi-blog zal dieper op dit onderwerp worden ingegaan.

Gaten kunnen natuurlijk ook worden gecompenseerd met stuwhout.

Hier is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de krachten altijd over een groot oppervlak op de containerwanden worden overgebracht en niet als puntbelastingen.

In de tekening zie je een overeenkomstig voorbeeld van een correcte en incorrecte toepassing van houten verstevigingen.

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)) zal minder borgkracht leveren dan verwacht. Hout met een boomkant (rode pijl) kan leiden tot quarantaine in bepaalde landen, bijv. Australië.

Door stuwhout op deze manier in de golven van de containerwand te drukken, wordt er meer schade aangericht dan dat er nuttige kracht wordt gezet. Helaas is dit een veelvoorkomende toepassing, zelfs bij professionele stuwadoorsbedrijven.

De werkelijke vastzetkracht is onbepaald en er zijn geen betrouwbare gegevens over te vinden. 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 kan worden gewekt dat er voornamelijk lege pallets worden vervoerd, moet er naar een betere oplossing worden gezocht.

Piepschuim of hardschuimblokken zijn ook geschikt als opvulmiddel, vooral als dezelfde opstoppingssituatie vaker voorkomt.

Ad 4: Het compenseren van gaten door vormgesloten vastzetten met spanbanden is een gebruikelijke methode, vooral voor machines en apparatuur. Er moet echter rekening worden gehouden met de belastbaarheid van de sjorogen in de container en de spankracht van het bevestigingsmateriaal.

Afhankelijk van de fabrikant is het belangrijk om te weten of de breukbelasting of de MSL (maximale vastzetbelasting) wordt opgegeven. De CTU Code 2015 geeft in bijlage 7, hoofdstuk 2.4.2 informatie over hoe de MSL wordt berekend voor bepaalde borgingsmiddelen. Voor singelbanden voor eenmalig gebruik is bijvoorbeeld een MSL van 75% breukbelasting bij een maximale rek van 9% toegestaan, terwijl voor singelbanden voor meervoudig gebruik de MSL slechts mag worden berekend als 50%.

De MSL van de bevestigingsmiddelen moet overeenkomen met de MSL van de vastzet- of verankeringspunten en er moet aandacht worden besteed aan 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.

Uw Sigurd Ehringer