Beslutningsgrundlaget for skrog rensning

Transkript

1 Beslutningsgrundlaget for skrog rensning (Foto: dynamic divers.gr) Projekt: Bachelor ved SIMAC 2012 Forfatter: Mads Primdahl Nielsen Rapporten kan rekvireres ved henvendelse til forfatteren eller SIMAC, Svendborg Mads Primdahl Nielsen. Eftertryk tilladt med tydelig kildeangivelse Jf. dansk lov om ophavsret.

2 Abstract It is acknowledged known in the shipping trade, that fouling on ships' hulls significantly increases frictional resistance and thus additional propulsion fuel consumption. This bachelor project purposes, based on scientific data obtained through surveys and experiments and empirical data gathered primarily by elite interviews and publications from stakeholders, to examine the necessity of having a systematic approach to maintenance of the submerged part of the hull and propeller, thereby optimizing the operation of the ship both economically and environmentally. Based on that, the project will make recommendations of methods to achieve this. The first part of the project examines the economic impact of fouling of the hull. Scientific data and facts are compared to empirical data and thus showing the importance fouling has on hull friction and hence the increased fuel penalty. This is held against the cost of in-water cleaning in order to give an idea of the return on investment. Secondly, the environmental aspects are reviewed, of which the 3 primary challenges are the discharge of emissions from fuel combustion, migration of species and pollution of the environment from discharge of Anti Fouling by In Water Cleaning. This section includes the rules and recommendations from authorities to avoid these problems and methods for the companies to meet these. Section 3 will review a number of methods for systematic monitoring of fouling from a mature VPS to a simple plotting of ships observations, and the sources of error by using these methods. Finally, the project concludes the benefits and disadvantages of a systematic predetermined maintenance of the hull. Since the level of fouling and thus the economic gain by regular cleaning of the hull is very dependent on ship type and operational profile, it will not be possible to conclude which method is most suitable. However, it can be concluded that based on own vessel characteristics shipowners will benefit from conducting cost / benefit analysis and resource analysis in order to acquire the necessary data to select the most beneficial level of predetermined maintenance and method of monitoring. 2

3 Indholdsfortegnelse Abstract... 2 Indholdsfortegnelse Indledning Ordforklaring Problemstilling Problemformulering Metodevalg Afgrænsning Økonomi Økonomisk teori Empirisk data Propeller eller fuldt skrog rensning Geografisk betydning for biofoulings udvikling Anti fouling belægningens betydning for foulings udvikling Øvrige økonomiske betragtninger Del konklusion Miljø Udledning gennem forbrænding Udvaskning af AF i nærmiljøet Migration af arter Lovgivning og autoriteters holdning til fouling og skrogrensning Del konklusion Monitorering

4 4.1 Fejlkilder ved Vessel Performance System Metoder til monitorering De interviewede rederiers tilgang til monitorering af fouling Diskussion Kildekritik Konklusion Perspektivering Kildefortegnelse Bøger: Artikler og rapporter: Internetkilder: Lovtekster: Personlige kilder Interviews: Personlige kilder Spørgeskema

5 1.0 Indledning En stor del af skibets fremdrivningskræft går til at overvinde friktionsmodstanden mellem skroget og vandet. Biofouling dvs. begroninger på skibets skrog er kilde til betydelig forøgelse af friktionsmodstanden, og dermed årsag til forøgelse af fremdrivningsbrændstof forbruget, med økonomiske og miljømæssige konsekvenser til følge. Spørgsmålet er imidlertid i hvilken grad det kan betale sig at rense skroget uden for dokningsintervallet og monitorere begroning af skroget? Det er projektets formål på baggrund af videnskabelige data fremkommet gennem undersøgelser og forsøg samt empiriske data indhentet primært ved elite interviews, og gennem publikationer fra interessenter at undersøge de økonomiske og miljømæssige konsekvenser ved skrog rensning. Desuden undersøges nødvendigheden af at have en systematisk tilgang til vedligehold af den nedsænkede del af skroget og monitorering af samme, for derigennem at optimere driften, både økonomisk og miljømæssigt. Skrog og propeller rensning ser øget interesse fra autoriteter og redere. IMO (International Maritime Organisation) og flagstater ser nødvendigheden i at reducere påvirkningen på miljøet og har for nyligt udstukket nye regler og anbefalinger, som tvinger rederen til at forholde sig til emnet. Rederne søger at opnå økonomisk forbedret drift af skibene. Mærsk tankers udtaler i Maersk Post Nov 2011 udgaven s 34 Fra sidst i 2011 vil Maersk tankers rense skrog og propeller i flåden oftere, for at opnå brandstofbesparelser. Data værktøjer fra Maersk Maritime Technology har vist økonomiske og miljø fordele ved at have en struktureret tilgang til skrog rengøring 1. Mærsk er som et af verdens største rederier ofte blandt de første til at implementere nye metoder til optimering. I 3 hovedafsnit vil projektet se på økonomiske fordele og udgifter ved in Water skrog- og propeller rensning (Herefter IWC), samt tilbagebetalingstiden som et af de primære argumenter. Ligeledes vil de primære miljømæssige konsekvenser af skrog rensning eller mangel af samme blive gennemgået herunder migration af arter, immission af skadelige gasser, samt udvaskning af Anti Fouling (Herefter AF) til nærmiljøet. Endelig vil en række af metoder til systematisk monitorering af biofouling blive gennemgået og 3 udvalgte rederiers tilgang til emnet blive præsenteret. 1 Maersk Post Nov 2011 udgaven s 34 5

6 1.1 Ordforklaring Anti-fouling system AF: Belægning, maling, overfalde behandling af skibets skrog til at begrænse eller forhindre begroninger på skibets skrog af uønskede organismer. Bunker: Se fuel Charter party C/P: Kontrakt mellem charter og reder om betingelser for sejlads af lasten. Fouling eller Biofouling: Marine organismer der sætter sig på skibet skrog. Herunder mikrofouling (Se slim), og makrofouling som er en betegnelse for større organismer f.eks. rurer, muslinger og søgræs. Fuel: Skibets fremdrivningsbrændstof, typisk Heavy Fuel for større skibe. IMO International Maritime Organisation: En organisation under FN som varetager internationale forhold som har med søfart at gøre. Invasive arter: Dækker over plante- og dyrearter, der af mennesket er blevet flyttet fra en del af verden til en anden og her påvirker hjemmehørende arter negativt. In-Water Cleaning - IWC: Fysisk maskinel afrensning af fouling fra skibet skrog, mens skibet er i søen. Laycan: Laste vindue, det tidsrum hvor skibet skal være ankommet og klar til at modtage lasten. Niche områder: Områder på et skib der kan være mere sårbar for fouling, f.eks. søkister, bow truster, propeller aksel, ror stamme ol Noon Report: En daglig rapport skibet sender til rederen om skibets position, drift og vejrforhold. 6

7 Slim eller biofilm: Udtryk for mikrofouling eller mikroskobiske begroninger som bakterier, proteiner og alger. Slip: Forskellen i distancen propellen ville have bevæget sig i fast stof og den faktiske distance gennem vandet. SOLAS: Safety of life at sea. IMO konvention, der indeholder regelsæt for sikkerheden til søs. Trampfart: Sejlads i ikke fastlagt ruteplan, men chartres for en rejse af gangen. VPS Vessel Performance System: Et systematisk software baseret system der benyttes til at beregne og monitorere skibets ydelse ud fra skibets data. 1.2 Problemstilling Erfaringer og forskning har påvist at der er store økonomiske og miljømæssige fordele ved at holde skrog og propeller fri for fouling og derved opnå et optimalt forbrug til fremdrivning og samtidig mindske belastningen på miljøet. IMO og flagstaterne har gennem de seneste år fået mere fokus på dette område og har udstukket krav og anbefalinger til rederne, som disse må forholde sig til. Men i hvor høj grad er der god økonomi ved at lade sit skib få fortaget IWC og kan det betale sig at bruge resurser på at udvikle avancerede Vessel Performance Systemer (herefter VPS) til monitorering af fouling for dermed at opnå forbedret datagrundlag til effektivisering? Mange rederier har en break down eller forudbestemt tilgang til vedligehold af skroget, et centralt spørgsmål er, bør bruges resurser på at ændre denne rederi politik? 1.3 Problemformulering I dette projekt vil jeg belyse i hvilken grad forudsigelig frekvens for skrog rensning kan betale sig, samt hvilke økonomiske og miljømæssige konsekvenser vedligehold af skrogets udvendige overflade har, herunder metoder for systematisk overvågning af biofouling. 7

8 1.4 Metodevalg Undersøgelsen består af 3 hovedafsnit: Økonomi, miljø og metoder til monitorering. Afsnittene danner grundlag for argumentation for, hvorvidt det kan betale sig at investere i jævnlig skrogrensning, og præsentere metoder der er nødvendige for forudsigelig frekvens for vedligehold af skroget. For overblikkets skyld, og som opsummering følges de 2 første afsnit op af en delkonklusion, hvor data diskuteres og konkluderes. Slutteligt kommer hovedkonklusionen hvor projektets hovedspørgsmål besvares på baggrund i de to delkonklusioner, afsnittet om monitorering og diskussionen. Denne struktur er valgt for at danne et naturligt flow i argumentationen og dermed et overskueligt projekt der afsluttes med en perspektivering. Der er afsnittene om økonomi og miljø søgt at danne et samspil mellem teorier hentet i videnskabelige publikationer, artikler og bøger samt de empirisk data. Denne metode er valgt for at danne et uvildigt videnskabeligt grundlag, der kan understøtte de empiriske data og foretage en triangulering mellem teori, kvantitativ og kvalitativ data. De videnskabelige teoretiske data er primært fundet på internettet, i bøger og fremsendt af interessenter. Disse kilder er kritisk vurderet ud fra, om forfatterne har en relevant videnskabelig baggrund og om fremlæggelsen er af videnskabelig karakter. Inden for emner hvor der er teknologisk udvikling eller nyere forskning, er der i videst muligt omfang, kun benyttet publikationer af nyere dato, for at sikre relevant opdateret fakta. Projektet har søgt at tilgodese alle interessenter i emnet, for at få et så nuanceret og perspektiveret billede at konkludere ud fra. Det er dog ikke fundet nødvendigt, eller har været muligt, at få direkte kontakt med alle interessenter. Hvor dette ikke har været muligt, er oplysninger om disses synspunkter søgt gennem publikationer. 8

9 Emnets primære interessenter er: Rederne Har interesse i optimal økonomisk drift af skibene og gode værktøjer til monitorering. Interview med 2 store rederier samt spørgeskema til et mindre. Besætningen Har interesse i et smidigt og nemt system, samt et effektivt skib. Besætningens holdning er ikke prioriteret i projektet. Udbydere af IWC services Har interesse i at sælge deres produkt og dermed hyppige IWC, med så effektive metoder som muligt. Rundsendt spørgeskema til 13 udbydere. Udbydere af systemer til monitorering (VPS) Har interesse i at rederne får behov for VPS. Interview med 1 udbyder og udtalelser fra alternativ via publikationer. AF producenter Har interesse i at udvikle og sælge effektive AF produkter. Nedprioriteret i forhold til relevans, men hvor nødvendigt søgt informationer i publikationer. Klassifikationsselskaber - Har interesse i at rederne overholder gældende lovgivning og tilse dette, samt udvikle og sælge systemer der kan hjælpe rederen til dette. Henvendelse til DNV (Det Norske Veritas) men har ikke fåret svar. Telefonsamtale med Bureau Veritas var ikke kilde til data af betydning for projektet. Lovgivende myndigheder Har interesse i regulering af lovgivning for at tilgodese miljøet. Søgt publikationer for aktuel lovgivning og anbefalinger på området. En stor del af empirien i projektet er nået gennem kvalitative besøgs eliteinterviews med udvalgte interessenter. Denne metode er valgt for, gennem dybdegående spørgsmål, at få fuld indsigt i og udnyttelse af de kompetencer og informationer de interviewede personer besidder. Af samme årsag er der ved interviewet valgt en semistruktureret metode. Interview guiden er udarbejdet, med en række forberedte spørgsmål 2, som danner grundlag for interviewet, men som samtidig lader mulighed for at samtalen flyder, således at de interviewede personer får mulighed for at komme til udtryk på de områder de finder betydningsfulde for emnet. Det er valgt interviewe General Manager Carsten Manniche fra Nordic Tankers A/S og Energy og Performance specialist Anders H. Møller fra Torm A/S, da rederierne er den primære målgruppe for projektet. Deres holdninger og aktuelle arbejde med emnet er derfor interessant for projektet. 2 Interviewguides vedlagt som bilag på C/D 9

10 Alex Coval fra J.Poulsen Shipman ApS, kunne ikke afse tid til et besøgsinterview, men alternativt blev en række åbne spørgsmål i et spørgeskema besvaret. 3 Interview med R & D Manager M. Sc. Eng Peter Sinding og Sales and Project Manager Jacob Wiegand Clausen fra Force Technologies, blev valgt for at få et mere indgående kendskab til metoder til monitorering og de fejlkilder, der skal søges reduceret i et godt VPS. Samtidig giver interviewet en alternativ interessents holdning og erfaring til dele af emnet. Det blev valgt ikke at transskribere interviews, da der pga. det tekniske emne, ikke er behov for at fokusere på hermeneutik af interviewpersonerne. Interviewene blev optaget på diktafon for ikke at gå glip af vigtige detaljer og at kunne fokusere på interviewets gang. 4 For at få kvantitative data om tekniske muligheder ved IWC, blev der udsendt spørgeskema til 13 af de største udbydere globalt. Den kvantitative metode blev valgt, for dermed at kunne få overblik over de mest benyttede tekniske løsninger, økonomi og tidsforbrug ved IWC. Desværre var responsen ikke tilstrækkelig til at kunne benytte spørgeskemaerne til kvantitativ statistik. 5 Derimod er det valgt at benytte de indkomne svar som enkeltstående udtalelser fra IWC service udbydere, og om muligt få bekræftet disse udtalelser gennem alternative kilder. 1.5 Afgrænsning Projektet henvender sig til alle skibstyper, men da det vil være for omfattende at beskrive alle skibstyper, tager empirien udgangspunkt i tankskibe i word wide trampfart. Projektet vil ikke detaljeret gennemgå de biologiske faktorer omkring biofouling, årsager til geografisk udbredelse og risiko ved migration af uønskede arter, men konstaterer blot på baggrund af forskning og påstande i nævnte kilder at problemet er relevant. Ligeledes vil der ikke være detaljeret beskrivelse af AF malingtyper og de særlige egenskaber af de produkter der findes på markedet. 3 Svar fra teknisk direktør Alex Corval, J.Poulsen Shipman ApS. Vedlagt som tekstfil på CD. 4 Lydfiler med alle interviews er vedlagt på CD. 5 Svar fra IWC udbydere. Vedlagt som tekstfil på CD. 10

11 2.0 Økonomi 2.1 Økonomisk teori Schultz (2004) sammenlignede friktionsmodstanden af fouling- release og biocide- baseret antifouling maling i ny, rengjort og stadier af begroet tilstand. Resultatet af disse studier, samt resultatet af tidligere forskning synliggjorde at selv lave stadier af begroning medfører en betydelig forøgelse af friktionsmodstanden og dermed et øget forbrug af fremdrivningsbrændstof, dog den forøgede fremdrivningsmodstand er kraftig afhængig af typen og udbredelsen af begroningen. 6 Ofte betragtes begroninger fejlagtigt som begyndende med tydeligt visuelle alger og græs over rurer til muslinger, svampe og andre typer af biofouling, og det er ikke vanskeligt at forestille sig hvilken effekt dette kan have på et skibs fremdrivningsmodstand. Men hvad der ofte er overset, er effekten af meget tidligere første stadier af biofouling kaldet mikrofouling eller biofilm, der som oftest refereres til som slim. Dette stadie er forløber til den senere makrofouling, som er den mere visuelle foulingtype. Slims dannelse begynder straks efter skibet kommer i vandet af bakterier og proteiner, der sætter sig på skibets skrog som et slimlignende lag og kan allerede på et tidligt stadie medføre betydelig fremdrivningsmodstand: M/V Lucy Ashton viste 3-5 % forøget modstand efter 40 dage i vandet, Bohlander (1991) reporterer 8-18 % øget forbrug for en fregat. 7 Det hollandske maritime forsknings institut (MARIN) reportere endvidere om op mod 8 % forøget fremdrivningsmodstand på grund af slim 8. Slimlaget kan nå et tykkelse på 2 mm, hastigheden på udvikling af biofilm og fouling generelt er dog afhængig af skibets generelle fart og operationskarakteristika, hvilket vil blive omtalt senere. Det er anerkendt at den nuværende viden om effekten af slimlaget endnu ikke er fuldt ud kendt. 9 Dog, på et skibs skrog kan selv mindre udvikling af biofilm øge modstanden pga. rughed. 10 Efterfølgende stadier af fouling, makrofouling i form af alger, græs, rurer og muslinger, vil 6 Economic impact of biofouling on a naval surface ship (2010), M.P. Schultz, J.A. Bendick, E.R. Holm and W.M. Hertel, Biofouling Vol. 27, No. 1, January 2011, M. Candries (2000), Paint systems for the marine industry, Notes to Complement the External Seminar on Antifoulings, Department of Marine Technology, University of Newcastle-upon-Tyne, 12 December 2000, 8 Artikel: MARIN(Maritime Research institute Netherlands), 9 Artikel: MARIN(Maritime Research institute Netherlands), 10 Economic impact of biofouling on a naval surface ship (2010), M.P. Schultz, J.A. Bendick, E.R. Holm and W.M. Hertel, Biofouling Vol. 27, No. 1, January 2011, (s87 98) 11

12 medfører til forøgelse af fremdrivningsmodstanden, dermed propellerslip og forøget forbrug af fremdrivningsbrændstof. Description of condition Schultz et al. (2010) har studeret de forskellige stadier af foulings betydning for forøgelsen af fremdrivningsmodstanden og den forøgede akselkraft for Arleigh Burke destroyer klassen (DDG-51) (Tabel 1). Disse tal kan ikke direkte overføres til skibe i handelsflåden, men kan give et billede af biofoulings betydningen for det forøgede kraftbehov. Heraf ses der allerede ved let slim en øget fremdrivningsmodstand på 9 %, som forøges i takt med graden og udbredelsen af fouling. Disse grader af fouling har Schultz beregnet til et øget brændstofforbrug 8,9 % for let slim og 19 % for let Makrofouling i forhold til en glat overflade. 11 Data fra tabellen viser god overensstemmelse med ovenstående data fra tidligere undersøgelser og bekræfter at fremdrivningsmodstanden allerede ved et let slimlag har udbredt betydning for skibets forbrug. Δ R (kn) ΔR (%) ΔSP (kw) Glat overflade Ny AF maling 5, Let Slim ΔSP (%) Udbredt Slim Let Makrofouling Mellem Makrofouling Udbredt Makrofouling Tabel 1. Ændringer i den totale modstand (ΔR) og nødvendige aksel kraft (ΔSP) for en Arleigh Burke klasse destroyer, med en udbredelse af fouling og fart af 15 knob. I linje med dette har forsøg har Powel (1994) vist, at på et normalt AF malet skib har skroget en ruhed på 125 µm og denne ruhed forøges med µm/ år. Powel reporterer ligeledes, at for hver 10 µm vil der være et begyndende forøget kraft behov på 1 % op til 230 µm ruhed efterfulgt af et forøget kraftbehov på 0,5 % pr. 10 µm. 12 Afledt af dette vil der mellem et skibs typiske dokningsfrekvens (5 år), kunne forventes et øget kraftbehov på mellem 17,5 og 21,5 %. Tidsintervaller skal dog forudsiges med en vis forsigtighed, da der er mange forskellige faktorer der influerer på hastigheden af foulings udbredelse, hvilket vil blive forklaret i senere afsnit. 11 Economic impact of biofouling on a naval surface ship (2010) M.P. Schultz, J.A. Bendick, E.R. Holm and W.M. Hertel, Biofouling Vol. 27, No. 1, January 2011, (S87 98) 12 Biofouling 1. ed.(2010), Redigeret af Simone Dürr og Jeremy C. Thomason, ISBN Kap 15 Consequences of fouling on Shipping by Robert Edyvean (S219) 12

13 For at gøre disse forøgede satser for skrogmodstand mere økonomisk målbare, påstås det at for de fleste skibe, vil en forøgelse af skrogmodstanden på 1 % medføre en omtrentlig forøgelse af brændstofforbruget til fremdrivning på 0,85 % i forhold til design fart og dybdegang, 13 hvilket betyder en forøgelse af brændstofforbruget på 4 6 % pr. år op til skrog ruhed på 230µ jf. Powels data. 2.2 Empirisk data. Ovenstående undersøgelser og resultater kan sættes i perspektiv med empirisk kvantitativ undersøgelse udført på 300 tankere af forskellig størrelse og med en samlet tid på 1000 tanker- år, som mere direkte kan give et øjebliks billede af de besparelser der kan være at hente i tankskibsflåden. Undersøgelsen viser det gennemsnitlige tab kun afstedkommet af den aktuelle propeller og skrog kondition. De viste data skal ses i reference til data fra skibets testsejlads, og viser fart tab, total ekstra FOC (Fuel Oil Consumption) betydende forøget brændstof på grund af grundlæggende skrog ruhed i tillæg til marine vækst på dagen, samt den forventede besparelse hvis der blev udført en fuld in water propeller og skrog rensning i dag. De 300 tankere har alder fra jomfrusejlads til 25 år og inkludere et bredt spektrum af AF systemer og vedligeholdelses strategier. 14 Tanker type Fart tab (Kn) Total extra FOC (T/dag) Besparelse hvis skrog og propeller blev renset I dag (T/dag) Aframax 0,84 7,2 4,2 Suezmax 0,94 9,8 5,1 VLCC 0,82 18,9 5,9 Tabel 2: Gennemsnitlig performance tab for tanker type Tabellen viser et interessant billede af gennemsnittet af tankerflåden, men dermed ikke betydningen for det enkelte skib som i tilfælde af stærk begroning, kan have tal der viser meget større besparelser hvis der foretages en skrogrensning. Der reporteres om øget modstand helt op 13 Fuel Conservation through Managing Hull Resistance Motorship Propulsion Conference, Copenhagen April 26th, Presented by: Torben Munk, M.Sc., Propulsion Dynamics Inc. (PDI) 14 Fuel Conservation through Managing Hull Resistance Motorship Propulsion Conference, Copenhagen April 26th, Presented by: Torben Munk, M.Sc., Propulsion Dynamics Inc. (PDI) 13

14 mod 80 % i grove tilfælde, men gennemsnitligt vil den forøgede modstand ligge på omkring 30 %, hvis der ikke foretages noget i forhold til skrogrengøring. Dette vil medføre en omtrentlig brændstofforøgelse på 12 tons pr dag for en Aframax tanker 15 Empirisk data modtaget ved interview med Anders H. Møller (Torm A/S) viser at de faktuelle erfaringer ligger i tråd med ovenstående. Gennem måling og udformning af trend tabel ud fra det daglige fuel forbrug kontra sejlet distance for et DWT tankskib, blev det påvist at fuel forbruget gik fra 126 % til 105 % 16 (100 % = fuel forbrug på prøvesejlads = 30 T/ dag) dvs. en reduktion på ca. 17 % eller ca. 7 T/ dag efter en IWC. Med en bunkerpris på 696,- USD (Rotterdam ) giver det en besparelse på 4.872,- USD/ døgn. Den udførte IWC kostede ca ,- USD, dvs. skrogrengøring havde en tilbagebetalingstid på ca. 5,5 sejldage. Her er der dog ikke taget hensyn til øvrige omkostninger så som off hire, forbrug til deviation ol. En lignende trendkurve (Tabel 3) blev udarbejdet for T produkttanker i samme rederi, der efter 3 rejser med længere tids drivning ud for Vest Afrika fik foretaget en IWC. Her ses den samme tendens om end ikke så udtalt. Før skrogrensning ligger skibets brændstof forbrug på ca. 119 % og efter rensning på 111 %, en reduktion på ca. 7 %, hvor det optimale forbrug er 100 %. En andet interessant oplysning der kan aflæses af tendenslinjen, viser at forøgelsen i merforbruget for perioden efter skrogrensning fra den til er ca. 2,2 %. Hvis man går ud fra et skib som dette har et dagligt normal brændstof forbrug til fremdrivning på ca. 26 T/ dag vil det forøgede brændstofforbrug være omkring 0,5 T / dag. Med en bunker pris på 696,- USD og en omkostning til skrogrengøring på USD vil tilbagebetalingstiden være ca. 62 sejldage. Hertil skal lægges øvrige omkostninger i forbindelse med skrogrengøringen. 15 Fuel Conservation through Managing Hull Resistance Motorship Propulsion Conference, Copenhagen April 26th, Presented by: Torben Munk, M.Sc., Propulsion Dynamics Inc. (PDI) 16 Interview med Anders H. Møller, Energy and Performance specialist, Torm A/S. Vedlagt som lydfil på CD. 17 Spørgeskema svar fra Clean Hull. Vedlagt som bilag på C/D 14

15 Before Hull/Prop. cleaning After Hull/Prop. cleaning Lineær (Before Hull/Prop. cleaning) Lineær (After Hull/Prop. cleaning) -20 Tabel 3: Trend over fuel penalty for DWT produkttanker før og efter in water skrog rengøring Propeller eller fuldt skrog rensning. Der ses adskilt på Propeller alene og fuldt skrog inkl. propeller rensning. Ovenstående data operere med fuldt skrog inkl. propeller rengøring, men da propellen alene har betydning for fremdrivningsmodstanden og er hurtigere og nemmere at rengøre, uden medfølgende slitage på AF (se efterfølgende afsnit 2.4), ser man rederier der oftere får foretaget en propeller rensning alene. Carsten Manniche udtaler at Nordic Tankers A/S rutinemæssigt får foretaget propellerrensning af rederiets skibe hver 9. måned. 19 Peter Sinding (FORCE) udtaler at propeller rengøring kan give op mod 3 5 % forbedret fuelindex. 20 Endvidere viste en full scale test foretaget af MARIN en 13 % effekt forøgelse ved propeller rengøring og at forsøg endvidere har vist ved en rensning står propellen for 1/3 af effektforøgelsen Geografisk betydning for biofoulings udvikling. Ovenstående data lader ikke megen tvivl om at fouling har betydelig effekt på fremdrivningsmodstanden og dermed forbruget af brændstof til fremdrivning af skibet, omend hvor hurtigt de forskellige stadier af fouling nås er afhængig af en række faktorer så som lys, temperatur og geografi samt i hvilken grad skibet er i fart eller ligger stille. 18 Bilag vedlagt på CD, Data, XL-diagram modtaget fra TORM A/S som viser fuel forbrug for M/T Torm Freya I perioden til Interview med Carsten Manniche, General Manager, Head of Marine Projects, Nordic Tankers. 20 Interview med M.Sc,.Eng Peter Sinding R & D manager og Jacob Wiegand Clausen, Sales and project manager, FORCE Technology. 21 MARIN (Maritime Research institute Netherlands) report

16 Et skib der opererer i Arktiske farvande, vil næsten ikke være udsat for begroning, hvorimod et skib der opererer i ekvatoriale farvande, kan se forøgelse i begroningen på bare få dage. Endvidere er særligt skibe der ligger stille langs kaj, for anker eller driver særligt udsatte. 22 Modsat kan man opnå en delvis afvaskning af fouling når skibet sejler efter en periode uden fremdrift, hvis et skib sejler med mere end 2 knobs fart vil arterne blive reduceret 23 Biofouling grupperinger forefindes over hele verden, særligt i lavvandede og udsatte marine miljøer. Blandt de særlige mønstre af biologisk udbredelse, breddegrads gradienten af art rigdommen, som siger at de maksimale artsrigdomme findes i tropiske egne og mindskes mod større bredder, er betragtet som et af de mest troværdige mønstre i økologien, om end ses der, særligt i marine miljøer en tendens til lokale afvigelser fra dette mønster 24. Hillebrand (2004) udførte en analyse af 600 publicerede artikler og konkluderede at marine organismer generelt udviste en mindskning i udbredelse jo nærmere polerne, men mindskningen var afhængig af regionale og organisme karakteristika Anti fouling belægningens betydning for foulings udvikling. En anden faktor der har betydning for udvikling af fouling er valget af anti fouling produkt (AF) og tilstanden af samme. Siden forbudet mod TBT baseret AF, er der blevet udviklet erstatninger for dette produkt med hver deres særlige egenskaber og metoder til at forhindre fouling. Disse kan deles op i to hovedgrupper, SPC (Self Polishing Copolymer), som benytter et giftigt tilsætnings middel typisk kobber, og silikonebaseret FRC (Foul Release Coating), som benytter sig af en teknik hvor en glat overflade vanskeliggøre muligheden for fouling at fæste sig. 26 Data fra nævnte eksempler i ovenstående afsnit har haft et bredt udvalg af AF produkter, og de to eksempler på produkttankskibe (Torm A/S) havde en belægning med kobber baseret SPC antifouling. 22 MARIN (Maritime Research institute Netherlands) report Biofouling 1. ed.(2010), Redigeret af Simone Dürr og Jeremy C. Thomason, ISBN Kap 15 Robert Edyvean, Consequenses og Fouling on Shipping. (s 218) 24 Biofouling 1. ed.(2010), Redigeret af Simone Dürr og Jeremy C. Thomason, ISBN Kap 5 Joao Canning-Clode and Martin Wahl Patterns of Fouling on a global scale (S74) 25 Biofouling 1. ed.(2010), Redigeret af Simone Dürr og Jeremy C. Thomason, ISBN Kap 5 Joao Canning-Clode and Martin Wahl Patterns of Fouling on a global scale (S75) 26 Biofouling 1. ed.(2010), Redigeret af Simone Dürr og Jeremy C. Thomason, ISBN Kap 13. Alistair A. Finnie and David N. Williams Paint and Coatings Technology for the control of Marine Fouling. 16

17 På trods af effektive AF typer vil der stadig forekomme en hvis fouling, hvilket underbygges af førnævnte undersøgelser, baseret på forskellige typer af AF. Der argumenteres endvidere for, med baggrund i studier af Sergey Debretsov (2010) samt af Antonio Terlizzi og Marco Faimali (2010) at kendte AF produkter ikke yder fuld beskyttelse mod Slim. 27 Ved rensning af et skibsskrog uden at genskabe den originale AF vil der forekomme en forøgelse i Figur 1: Vertikal side efter rensning med roterende børster, hvor tydelige slidmærker og skade på AF ses. (Foto: Torm A/S) hastigheden af ny fouling, grundet beskadigelse af den originale AF. Ved IWC processen sker der dels en mekanisk slitage af AF ved de roterende børster på rensemaskinen, som er den mest udbredte metode, sliber på AF og dels fra processen der fjerner de rurer og belægninger der har beskadiget AF og efterlader åbne sår til stålet (Se figur 1). Mark Ingle (2007) reporterer at skrog rensning kan fjerne helt op mod % af AF 28. De områder hvor AF er beskadiget eller helt væk vil være mere eksponeret for fouling efterfølgende. Floerl et al.(2005) fandt et renset skrogs overflade i en tropisk region havde op til 6 gange større udbredelse af fouling end et skrog med intakt AF. 29 Efter rederiernes erfaring, kan det bekræftes at rensning i større eller mindre grad skader AF, metode og frekvens skal derfor vælges med omhu. 30 Ved hyppig skrogrensning hvor det kun er slim der skal fjernes, er det muligt at benytte blødere børster, der er mere skånsom mod AF, 31 hvilket også er beskrevet i IMO guidelines. 32 Endvidere er der udviklet forskellige metoder til IWC, som hver især har sine fordele og udbredelse hvilket vil blive beskrevet i senere afsnit Hydrex, (2010) White paper no. 2 The Slime Factor (s 6) 28 Hydrex, (2010) White paper no. 2 The slime factor (s11) 29 Hopkins, G. A., and Forrest, B. M Management options for vessel hull fouling: an overview of risks posed by in-water cleaning. ICES Journal of Marine Science, 65: Interview med Carsten Manniche, Nordic Tankers samt bekræftet i interview med Anders Møller, Torm A/S 31 Interview med Anders H. Møller, Energy and Performance specialist, Torm A/S 32 IMO RESOLUTION MEPC.207(62), Kap 7, Adopted on 15 July Spørgeskema undersøgelse til IWC service udbydere (vedlagt på CD) 17

18 En mere ru overflade som følge af beskadiget AF belægning vil også medfører en forøget vandmodstand Øvrige økonomiske betragtninger Ud over ovennævnte faktorer der har direkte konsekvenser på økonomien ved at vedligeholde skroget, er der en række faktorer der har en mere indirekte økonomisk påvirkning, og som bør indkalkuleres i det samlede billede. Hvis skibet er i charter i perioden hvor IWC udføres, er det muligt af charter forlanger skibet Off Hire, med mindre andet er aftalt i Charter Partiet (Herefter C/P). BIMCO (Baltic and International Maritime Counsil) arbejder på at få indarbejdet en ny klausul i deres standard C/P, der tager forbehold for skrogrensning, i tilfælde hvor skibet på charters ordre ligger stille gennem en uforholdsmæssigt længere periode. 35 Om dette vil danne præcedens for andre standard C/P må tiden vise. Selv om skibet ikke er i charter i tidsrummet for rensning, vil skibet under alle omstændigheder ikke være i fart til f.eks. at nå en laycan eller øvrige operationelle forpligtelser. Det er, ifølge udbydere af IWC teknisk muligt at få foretaget rensningen samtidig med øvrige operationer, f.eks. bunker eller lastoperationer. 36 At får udført IWC tager omkring 6 21 timer. 37 Hertil skal lægges tiden for deviation fra den oprindelige rute. Deviation fra oprindelig rute vil tillige medføre et bunkerforbrug, der skal indregnes i den samlede omkostning. På den positive side kan nævnes forbedret mulighed for at overholde krav til fart og forbrug i C/P. Skibene sælges ofte til en specifik fart og forbrug, hvis disse ikke overholdes kan det medføre tab af pool points for tankskibe eller få øvrige konsekvenser. 38 Dernæst vil en højere økonomisk optimal fart forbedre muligheden for skibene i at overholde tidsplaner og nå laycans. 34 HYDREX Quarterly jurnal, Vol 1 Issue 4 (2011). G.W Swain, Florida Institute of Technology, The importance of ship hull coatings and maintenance as drivers for environmental sustainability (s49) 35 BIMCO hjemmeside, News jan ( ) 36 Spørgeskema svar fra udbydere af IWC. Vedlagt som bilag på CD. 37 Spørgeskema svar fra udbydere af IWC. Vedlagt som bilag på CD. 38 Interview med Anders H. Møller, Energy and Performance specialist, Torm A/S. Vedlagt som lydfil på CD. 18

19 Ekstreme tilfælde af skrog og propeller modstand kan medføre ekstraordinær ophedning af hovedmotor, som medfører forøget slitage på stempler, cylinder og udstødnings ventiler. 39 Klassifikationsselskaberne har for nyligt åbnet mulighed for dokningsintervaller på 7,5 år, hvilket kan medfører store besparelser for rederierne. Indtil videre er denne mulighed kun for skibe der ikke er underlagt udvidet survey program (ESP), er ældre en 15 år eller sejler med passagerer, grundet SOLAS bestemmelser og IMO resolution A.744 (18), endvidere skal der opnås tilladelse fra flagstaten. For at et skib skal kunne opretholde krav til udvidet dokning periode skal klasse krav til in water survey overholdes, derudover er rederen pålagt at kunne udvise, at et omfattende vedligeholdelses system for skroget er blevet effektivt implementeret herunder et AF produkt der er godkendt til dokningsintervallet Del konklusion Ovenstående data påviser, at skibe i stor udstrækning har forøget forbrug ved fouling, og det måske endda mere og hurtigere end hidtidige opfattelser. Data viser, at graden af slim og fouling forholdsvis hurtigt vil nå en udbredelse, hvor en rensning af skroget kan betale sig. Det er dog meget afhængigt af skibets operationelle karakteristika, hvor meget skibet ligger stille, hvor hurtigt sejler det og i hvilket geografisk område. Priserne på at få udført en skrogrensning sammenholdt med det forøgede brandstofforbrug og dagsprisen på bunker, der endda længe har haft en opadgående tendens, viser at der skal en meget lille forøget skrogmodstand til før tilbagebetalingstiden er kort. Det er dog ikke nok kun at se på den direkte tilbagebetalingstid på IWC. Som nævnt i afsnit 2.6, er der øvrige omkostninger der skal tages hensyn til. Den indsamlede data peger dog på, at det langt stykke hen ad vejen vil være muligt at planlægge sig ud af en del af de øvrige omkostninger, ved planlægning af IWC til et hensigtsmæssigt tidspunkt gennem rettidig forudseenhed. Ex. Kan der kan være tidspunkter hvor skibets tidsplan ikke er så stram, hvorved der er god tid til at få foretaget IWC, samtidig kan rederiet forsøge at 39 Royal Institute of Naval Architects Design and Operation of Tankers Conference June 2011, T Munk, Propulsion Dynamics Inc, Denmark, D Kane, Propulsion Dynamics Inc, USA 40 DNV hjemmeside: Text: Vegar Rype and Marija Filipovski Date:

20 planlægge IWC sammen med øvrige operationer, så som bunker eller lastoperationer i det omfang, det kan tillades. Som nævnt er et større problem ved at få foretaget hyppige skrog rensninger, som de økonomiske data peger på, kan betale sig, den skade IWC medfører på AF belægningen. En skrogrensning vil bringe skibet ind i en ond cirkel, hvor der vil være behov for hyppigere og hyppigere rensning, pga. AF forringede virkning mod fouling. Interviews med rederierne, understøtter denne problemstilling, som opfattes som en af de største barriere ved at få foretaget IWC. 41 Dette problem betyder en vægtning, før beslutningen om skrogrensning tages, og kan medføre en tendens til at strække intervallerne. Det er ikke muligt, på baggrund af den indsamlede data, at konkludere på den optimale frekvens for IWC, da det er meget specifikt for det enkelte skib med hensyn til type og operations karakteristika. Efterfølgende afsnit vil dog søge at påvise nødvendigheden af at have gode data og målemetoder for at kunne hjælpe med til at foretage en beslutning på baggrund af fakta og ikke fornemmelser. På den positive side, ud over den direkte besparelse i brændstofforbrug, vil være skibets forbedrede evne til at opretholde en servicefart der matcher den designede. Dette åbner mulighed for at sælge skibet med en god fart og tilsvarende fornuftigt forbrug, endvidere overholde de krav der er i C/P og at skibet vil have en forbedret mulighed for at nå stramme laycans. Muligheden for forlænget dokningsperiode kan tages i betragtning for skibe der ikke er underlagt ESP, da der her kan ligge store besparelser. Dette vil kræve tiltag mht. valg af AF coating og frekvens af IWC, hvis rederiets skibe ellers har mulighed for at overholde de øvrige krav til forlænget 7½ års dokningsperiode. 41 Interview med Ander H Møller, Torm A/S, Carsten Mannice, Nordic Tankers og spørgeskema svar fra Alex Coval, J.Poulsen Shipman ApS 20