Nieuwe ontwikkelingen in de koel- en vriesvaart

MERWEDE

shipyard

Nieuwe ontwikkelingen

in de koel- en vriesvaart

Afstudeerwerk van: B.J. OeIe

Afstudeerhoogleraar: Prof.dr.ing. C. Gallin In opdracht van Merwede Shipyard

Merwede shipyard Rivierdijk 586 Poslbus 5 3370 AA Hardinxveld-Giessendam Deel 3

le druk

Technische Universiteit Delft Vakgroep Ontwerpen en Exploitalie van Maritierne Objecten (OEMO) Mekelweg 2

BIadzjde 1

Voorwoord

Dit is het rapport van mijn ingcnieurswerk. Het rapport vormt sarnen met de 4e-jaars scriplie één geheel. Dc delen 1 en 2 vormen sarnen de 4e-jaars scriptie en de delen 3 en 4 hct afstudeerwcrk. Dit deel bevat een opsoinming van de resultaten van dccl 1 en een verdere uitwerking van cen aantal van de

gegenereerde oplossingen voor stabiliteitsprobleinen tijdcns het laden en lossen van koclschepcn met eigen laadgerei. Deze oplossingen zullen technisch en economisch gcëvalueerd worden. Een systeem kan echter in theorie perfect zijn niaar in de praktijk slecht functioneren. Daarom is er tijdens het onderzock regelmatig contact geweest met verschillende bcdrijven om mogelijke praktijk problenien aan bet liclit te brengen.

I-let project wordt uitgevoerd voor Merwede schipyard in samenwerking met de vakgroep Ontwerp en

Exploitatie van Maritieme Objecten, sectic Ontwerpen van Maritieme Objecten van de Technische Universitcit Delft. 1k wit graag de Merwede bedanken en in het bijzonder de mensen op de afdeling projecten 'oor de gezelligheid en ing. W.P. v.d. Stoel die het afstudeer project mogclijk heeft gemaakt.

Verder wi! ik graag ir. J.M.J. Journee van de TU-Deift bedanken voor zijn Iiulp met SEAWAY. Ook 'i1

ik mijn bcide begeleiders van de TU-Deift, Prof. C. Gallin en ing. H. van Keimpema bedanken voor de begelciding.

I-Iardinxveld-Giesscndam 9 januari 1994

i)OR1)

OE1C

Voorwoord ₁

Inhoudsopgave ₂

Verklarende woordcnlijst ₇

o Inleiding ₈

0.1 Inleiding ₈

0.2 Overzicht cotupensatie systemen 8

0.3 Algernene beoordeling ₉ 0.3.1 Waterballast ₉ 0.3.2 Vaste ballast ₉ 0.3.3 Schip 'erbreden ₉ 0.3.4 Blokcoefficiënt verklcinen 9 0.3.5 Asyrnrnetrisch ballasten ₉ 0.3.6 Contragewicht kraan ₉ 0.3.7 Anti-heeling pomp 10

0.3.8 Intering anti-heeling sysleem 10

0.3.9 Verrijdbare ballast 10 0.3.loSpudpoten ₁₀ 0.3.11 Ondersteunende arm 10 0.4 Verder onderzoek ₁₀ 1 Econoniische aspecten ₁₂ 1.1 Vaste kosten ₁₂ 1. 1.1 Kapitaal kosten ₁₂ 1.1.2 Operationele kosten ₁₂ 1.2 Variabele kosten ₁₃ 1.2.1 Bunkerkosten 13 1.2.2 Havenkosten ₁₃ 1.2.3 Kanaalgelden en tol ₁₃ 1.3 Bouwkosten ₁₃ 1.4 Scheepsinkomsten ₁₄ 2 Uitgangspunten ₁₅

2.1 Kntisch beladings geval ₁₅

2.2 Benodigd contramoinent 15

2.3 Operationele kosten 16

2.3.1 Onderhoud & reparatie 16

2.3.2 Reserve onderdelen 16 2.4 Variabele kosten ₁₇ 2.4.1 Bunkerkosten ₁₇ 2.4.1.1 Ontwerp-dicpgang 17 2.4.1.2 Dienst snelheid 17 2.4.1.3 Berekenings methode 17 2.4.1.4 Benodigd vermogen ₁₈ 2.4.1.5 Specifiek brandstofverbruik 18 2.4.1.6 Verhouding havcnlzecdagen 18 2.4.1.7 Jaarlijks brandstofverbruik 18

2.4.1.8 Arbeidsuren actief compensatiesysteeni 19

2.4.1.9 Brandstofprijs 19

2.4.2 Havengelden ₁₉

2.4.3 Kanaalgeldcn en tol 19

2.5 Bouwkosten 19 2.5.1 Staalprijs ₁₉ 2.5.2 Koclruirn isolatie 20 2.5.3 Ankerkettingen ₂₀ 2.5.4 Pijpverbindingen 20 2.6 Scheepsinkomsten ₂₀ 2.6.1 Laadnjirninhoud ₂₀ 2.6.2 Containertading 21 3 Waterballast ₂₂ 3.1 1-loofdafmetingen ₂₂ 3.2 Tankinhouden ₂₂ 3.3 Ruiminhoud 22

3.4 Gewicht Light ship 23

3.5 Hydrostatische gegevens ₂₃ 3.6 Conctusie 24 4 Vrij ontwerp ₂₅ 4.1 Hoofdafmetingen 25 4.1.1 OntwerpA 25 4.1.2 Ontwerp B 25 4.2 Inhouden 26 4.2.1 Tankinhouden 26 4.2.1.1 Ontwerp A 26 4.2.1.2 OntwerpB 27 4.2.2 Ruiminhouden 27 4.2.2.1 OntwerpA 27 4.2.2.2 Ontwerp B 27 4.3 Gewicht Lightship 28 4.3.1 Staatgewicht 28 4.3.2 Isolatie koelruimen 28 4.3.3 Koel installatie 28 4.3.4 Afrneer systeein ₂₈ 4.3.5 Diverse posten 29 4.3.6 Ligging zwaartepunt 29 4.4 Container belading ₂₉ 4.4.1 OntwerpA 30 4.4.2 Ontwerp B 30 4.4.3 Overzicht 31 4.5 Vaste kosten 31 4.6 Variabele kosten ₃₁ 4.6.1 Bunkerkosten 32 4.6.1.1 Schroefberekening ₃₂ 4.6.1.2 Weerstands berekening 32 4.6.1.3 Toename brandstofverbniik 33 4.6.2 Scheepsineting 33 4.6.2.1 GTrneting 33 4.6.2.2 NT meting 33 4.6.3 Havengelden 33 4.6.4 Kanaalgelden en tot 34 4.7 Bouwkosten 4.8 Scheepsinkoinsten 35 4.8.1 Laadruirninhoud 35 4.8.2 Containerlading 35 Bladzijde 3

5 Vaste ballast ₃₆

5. 1 Keuze ballastmatcriaal ₃₆

5.2 Hoeveclheid vaste ballast ₃₆

5.2.1 Gewicht systeem ₃₇ 5.2.2 Hvdrosiatische gegevens ₃₇ 5.3 Bclading ₃₇ 5.3.1 Laadniirn ₃₇ 5.3.2 Containers ₃₇ 5.4 Vaste kostcn ₃₇ 5.5 Variabele kosten ₃₈ 5.5.1 Bunkerkosten ₃₈ 5.5.1.1 Bcnodigdevermogen 38 5.5. 1.2 Toename brandstofverbruik 39 5.6 Bouwkostcn ₃₉ 5.7 Scheepsinkomsten ₃₉ 5.7.1 Laadruiminhoud ₃₉ 5.7.2 Containcrlading ₄₀

6 Intering Anti-heeling systeem ₄₁

6.1 Kenterend moment ₄₁ 6.2 Anti-heelinglank ₄₂ 6.2. 1 Afmetingen ₄₂ 6.2.2 Ballaslwater 42 6.3 Systeem componenten ₄₃ 6.3.1 Rondom de tanks ₄₃ 6.3.1.1 Vlinderkleppen 43

6.3.1.2 Water niveau aangevers ₄₃

6.3.2 Machine controle kamer ₄₃

6.3.2.1 Controle unit ₄₃

6.3.3 Machine kamer 43

6.3.3.1 Blower-units ₄₃

6.3.4 Laadruim / Oversiag rnimte 44

6.3.4.1 Remote control paneel ₄₄

6.4 Pijp verbinding ₄₄

6.5 Plaatsing systemen ₄₅

6.6 Functioneren systeem ₄₆

6.6.1 Anti-heelingtank ₄₆

6.6.2 Automatische anti-heeling operatic 46

6.7 Gewicht systeem ₄₆

6.8 Vaste kosten ₄₇

6.8.1 Operationele kosten 47

6.8.1.1 Onderhoud & Reparatie ₄₇

6.8.1.2 Reserve onderdelen 48 6.9 Variabele kosten ₄₈ 6.9.1 Bunkerkosten ₄₈ 6.9.1.1 Voortstuwing ₄₈ 6.9.1.2 Intering systeem 48 6.10 Bouwkosten ₄₈ 6.11 Scheepsinkomsten ₄₉ 6.11.1 Laadruiniinlioud ₄₉ 6.11.2 Containerlading ₄₉ 7 Verplaatsbare ballast ₅₀ 7.1 Keuze ballastmateriaal ₅₀ 7.2 Aandrijf systeem ₅₀ 7.2.1 Keuze aandrijfsysteem ₅₂ 7.2.2 Benodigd vermogen ₅₂

7.3 Plaatsing systeem ₅₄

7.4 Gewicht systeem 54

7.5 Vastc kosten ₅₅

7.5.1 Operationele kosten ₅₅

7.5.1.1 Onderhoud & Reparatie 55

7.5. 1.2 Reserve onderdelen ₅₅ 7.6 Variabele kosten ₅₆ 7.6.1 Bunkerkosten 56 7.6.1.1 Voortstuwing ₅₆ 7.6.1.2 Conipensatie systeem 56 7.6.2 Scheepsnieting ₅₆ 7.7 Bouwkosten ₅₇ 7.8 Scheepsinkornsten ₅₇ 7.8.1 Laadruirninhoiid 57 7.8.2 Containerlading 57 8 Spudpotcn ₅₈ 8.1 Krachtenspel op spudpoten 58 8.2 Dimeiisies spudpoot 59 8.3 Spudpoot optrekken 60 8.3.1 Benodigde hijskracht 60 8.3.2 Flefsystecrn ₆₀ 8.3.3 Coinponenten hefsysteem 61 8.4 Spudpoten belasten 61 8.4.1 Mornenten systeem 61

8.4.2 Componenten momenten systeem 62

8.5 Plaatsing compensatie systeem 62

8.6 Gewiclit compensatie systeem 63

8.7 Vaste kosten 63

8.7.1 Operationele kosten 63

8.7.1.1 Onderhoud & Reparatie 63

8.7.1.2 Reserve onderdelen 63 8.8 Variabele kosten ₆₄ 8.8.1 Bunkerkosten 64 8.8.1.1 Voortstuwing 64 8.8.1.2 Spudpoten 64 8.8.2 Havengelden ₆₄ 8.9 Bouwkosten 65 8.10 Schcepsinkomsten 65 8.10.1 Laadruiminhoud 65 8.10.2 Containcrlading 65 9 Beoordeling systernen 66

9. 1 Metliode van economische evaluatie 66

9.1.1 Net Present Value 66

9. 1.2 Interest rate of return 66

9.1.3 Pay Out Period 67

9.1.4 Voor- en nadelen van de diverse criteria 67

9.1.5 Conclusie evaluatie methode 67

9.2 Beoordeling 1 ₆₈ 9.2. 1 Bouwkosten ₆₈ 9.2.2 Vaste kosten ₆₉ 9.2.2.1 Operationele kosten ₆₉ 9.2.3 Variabele kosten ₇₀ 9.2.3.1 Bunkerkosten ₇₀ 9.2.3.2 Overzicht reiskosten ₇₁ 9.2.4 Schecpsinkomsten 72 9.2.5 Cashllow 73

9.2.6 Econoinische evaluatie bcoordeling 1 74

9.2.7 Conclusic beoordcling 1 ₇₆ 9.3 Bcoordeling 2 76 9.3.1 Vanabele kosten 76 9.3.1.1 Bunkerkosten ₇₆ 9.3.1.2 Overzicht reiskosten ₇₇ 9.3.2 Scheepsinkomsten 78 9.3.3 Casliflow ₇₉

9.3.4 Econornische evaluatie beoordcling 2 ₇₉

9.3.5 Conclusie beoordeling 2 ₈₁ 10 Conclusies en aanbcvclingcn ₈₂ 10.1 Conclusies 82 10.2 Aanbevclingen 82 Literatuuropgave 83 Index ₈₄

Bladzijde 7

Verkiarende woordenhijst

Air-duct Luclit verbindingskanaal tussen 2 tanks/ruinitcn

Blower-unit _{Een elektrisch aangedreven verdringerponip voor het verponipenvan}

lucht

Brcakbulk Losse dozen of stortlading zoals bcvroren vis.

Cuft Cubic feet, 0.0283 ni3

FLT Forklift Truck (Vorkhcftrijck)

GT _{Gross Tonnage, de bruto tonnage van een schip volgens het}

inctingsverdrag van 1969.

Intering Fabrikant van diverse stabilisatie systemen.

IRR _{Interest Rate of Return is eenvoudig gezegd de interest waar men}

niet _{onder mag komen zonder vcrlies te Iijden en dient als maatstafvoor}

economische evaluatie.

Moorings Alnicer/anker draden van een schip

NPV Net Present Value is een maatstalvoor het economische rendernent

van een investering.

NT _{Nelto Tonnage. de netto tonnage van een schip volgens het}

metingsverdrag van 1969.

PIAS Een multi-purpose scheepsontwerp computerprogramma (Programma

voor de Integrale Aanpak van het Scheepsontwerp) gemaakt door het

Scheepsbouwkundig Advies en Rekencentnim SARC b.v.

PLCS. _{Programable Logic Control System, een programeerbaar}

clektronisch regelsysteem. Het wordt ook scl gewoon PLC genoenid.

Pool _{Aantal schepen van vcrschillende eigenaren ondcrgebracht onder 1}

management.

POP _{Pay Out Period, tijd waarin een investering zichzelfterugbetaald.}

PTO _{Power Take Off, generator set die via een tandwielkast of direct door}

de hoofdniotor wordt aangedreven

Sea margin _{Tocslag op de vlakwater weerstand als gevoig van golven en wind,}

uitgedrukt in%.

SMC _{Ship Mass Caic, een gewichtsberekenings programma van de}

TU-Delfi, gebaseerd op de methode van Westers en de methode Gallin. STABTIME _{Berekeningsprogramma van de hellingshoeken tijdens het laden en}

0

_Inleidinq

In de eerstefase van dii onderzoek is versiag gedaan over de stab i/iteitsprobleinen van de huidige koel cii vriesschepen tijdens de ot'ers/ag van containers met elgen Iaadgerei. Er z?jn een aan to! ideeen naar voren gekomen om de hellingshoeken !,jdens de oversiag ae beperken. In de tweedefase van het project zullen een aantal van deze oplossingen en conceplen nader uitgewerkt worden.

0.1 Inleiding

In de eerste fase van het project is een uitgcbreid onderzock uitgcvoerd naar de problcmen die optreden bij de oversiag van containers bij koel/vriesschepen. Het is gebleken dat de hcllingshocken,van con bij

Dc Merwede ontworpen koelschip, tijdens de oversiag \'an containers met eigen laadgcrei ontoelaatbaar groot wordcn. Er zijn een aantal oplossingcn voor dit probleem gcgcnereerd en oppervlakkig uitgewerkt. In do tweede fase van het project zullen een aantal oplossingen voider uitgewerkt worden en beoordeeld

op cconomische criteria waarbij dc vcrschullcn in bouw- en schecpskostcn ondcrzocht wordcii.

0.2 Overzicht compensatie systemen

Om te beginnen wordt eon overzicht gegeven van do oplossingen voor dc stabiliteitsproblematiek van koelschepen tijdens het laden en lossen van containers met eigen laadgerci die in dee! 1 van dit rapport [7001] gegenereerd zijn. Dc oplossingen zijn in 2 groepen in tc delen namelijk:

Passieve compensatie systemen Actieve conipensatie systemen

Under passieve compensatie systemen verstaan we hier de systemen die statisch de hellingshoeken tijdens oversiag verkleinen. Met actieve compensatie systemen worden systemen bedocid die door het leveren van eon variabel contramoment de hellingshoeken verkleinen. In tabel 0.1 is ecn overzicht

gegeven van de systemen die in dccl 1 onderzocht zijn.

Tabel 0.1 Overzicht van de verschillende compensatie systemen.

Er kan ook een andere verdeling gemaakt worden, namclijk we! of niet toepasbaar op bestaande schepen. Ecn aantal oplossingen (zie tabcl 0.1 nr. 3 en 4 ) zijn vrijwel alleen to gcbniiken in hot voorontwcrp stadium. Het verbredcn van een bestaand schip of het verkleinen van de blokcoëfliciënt is we! mogelijk maar zal in de praktijk niet snel gebcuren. In het ontwerp stadium is ecu dcrgclijke aanpassing vrij cenvoudig. Dc andcre oplossingcn zijn toepasbaar op bestaandc schepen.

Passief compensatie systeem Actief compensatie systeem

1 Waterballast 5. Contragewicht aan kraan

2. Vaste ballast 6. Anti-heeling pomp

3. Schip verbreden 7. Intering Anti-heeling systeem 4. Blokcoëfficiënt verkleinen 8. Verridbare ballast

9. Spudpoten

10 . Ondersteunende arm

0.3 Alqemene beoordelinq

Dc verschillende systcnien hebben elk hun voor en nadelen. Een aantal systemen blijken echter in de praktijk gewoon niet te kunnen voldoen aan de gestelde eiscn van hellingshock vermindering tijdcns de

oversiag.

0.3.1 Waterballast

Waterballast lijkt een van de beste compensatie oplossingen te zijn. 1-let systeelu is reeds in bet schip

aanwezig dus er zullen vrijwel geen extra kosten zijn. Als er problemen optredcn met de stabiliteit tijdens de overslag is bet dus altijd aan te raden om de aanwezige waterballast capaciteit te gebruiken. Onderzocht moet worden of het nuttig is om bet waterballast volume te vergroten.

0.3.2 Vaste ballast

Met behulp van vaste ballast blijkt het goed mogelijk om de hellingshoeken tijdens de oversiag te verkicinen. Er zullen echter grote hoeveelheden ballast in het schip geplaatst moeten worden. Het systeem vraagt vrijwel geen onderhoud en zal nooit falen. Tijdens bet grootste deel van de vaart zal de diepgang t.g.v. de vaste ballast groter worden vaardoor het brandstofverbruik zal stijgen. Door de verkleining van de deadweight zal in bepaalde beladingscondities minder lading niee genomen kunnen

worden.

0.3.3 Schip verbreden

Een schip verbreden zorgt al snel voor een grotere GM-waarde en betere stabiliteit. Dc weerstand zal echtcr toenernen waardoor het brandstofverbruik stijgt. Er kan echter nicer lading mee genomen wordcn

zodat de inkomsten zullen stijgcn. Als compensatic systeem is het erg bctrouwbaar en zorgt nietvoor

extra ondcrhoudskosten. Een breder schip zorgt echter wel voor een hoger staalgewicht, meer isolatie opperviak etc, etc, en dus hogere bouwkosten.

0.3.4 Blokcoëfficiënt verkleinen

Door het verkleinen van de blokcoëfficient zal de GM-waarde toenemen en de stabiliteit verbeteren. Het schip wordt slanker waardoor de weerstand kleiner w'ordt. Het laadruim volume zal echter afnemen, vooral in het voorschip. Dit kan zelfs zo erg worden dat er totale ruimen moeten verdwijnen. Als compensatic systeem is het erg bctrouwbaar en zorgt niet voor extra onderhoudskosten. Het staalgewicht zal afnemen maar de complexiteit van het schip neemt toe1 waardoor de aanschafprijs slechts weinig afneemt. Er kan minder lading mee genomen worden waardoor de inkomsten dalen.

0.3.5 Asvmmetrisch ballasten

Asymmetrisch ballasten zou ecn goede oplossing zijn als bet kenterend moment altijd in één richting zou werken. Het kentercnd moment veranderd echter constant van teken zodat de asyminetrische ballast bet cue moment positiefwerkt maar bet volgciide moment negatief. Het systeeni is voor de tocpassingop

koelschepen niet goed toepasbaar.

0.3.6 Contraqewicht kraan

Een contragewicht aan de kraan blijkt niet nicer te ziju dan ecu aardig idcc. In de praktijk zal het systeem niet in staat zijn om dc hellingshoekcn tijdens de oversiag te verkleincn. Omdat hct systeem aan de kraan bcvestigd is zullen er steeds momenten zijn waarop het gewicht op hart schip staat en dusgeen

moment kan leveren (zie [70011 § 8.2.1). Omdat het contragewicht een relatiefkorte arm heeft zal het ecu groot gewicht krijgen, hoog in het schip, waardoor het zwaartepunt van bet schip verhoogt wordt. Als gevolg hiervan zal dc GM-waarde dalen hctgeen de stabiliteit negatiefbeInvloed..

Een kkiner blokcoefficinel zorgi voor ecn korter evenwijdug iiiddeiiscIiip en meet gebogeri plaatvelden.

0.3,7 Anti-heelinq pomp

Het systeem van ecn U-vormige tank waarun water van de cne naar de andere zijde vcrplaatst kan worden is ccii uitstekendc oplossing voor de hellingshock problemen. Als het systeem echtcr uitgerust wordt met cen anti-heeling pomp is het nict toereikend. Pompsystemen hebben een rcactietijd van 6-20 seconden en een beperkte startlstop frequentie. Het is daaroni niet niogelijk om grote voiwnes incen

kort tijdbestek visselend van de ene naar de andere zijde van het schip te pompeii. Hct systeem kan niet snel genoeg reageren om de kraan bewegingen te volgen. Indien het bovcnstaande systeeni gebruiktzou

worden, zou het effect niinimaal zijn en sons zelf negaticfwerkcn.

0.3.8 lnterinq anti-heelinq svsteem

Dit systeem is evenals hct %'orige uitgenist met een U-vorniige tank gevuld met water_{waarmee een}

compensatiemoment geleverd kan worden. Het water wordt verplaatst met behuip van cen blower-unit. Hierdoor is ccii korte reactie tijd mogelijk en zijn er geen bcperkingen aan dc startlstop frcqucntie. Dc hellende momenten als gevoig van de overslag kunnen feilloos gecompenscerd worden. Het systeem neenfl weinig ruimte in en is onderhoudsvriendclijk. Dc scheepsweerstand zal niet bcInvloed worden

0.3.9 Verrijdbare ballast

Verrijdbare ballast is een uitstekendc manier om dc hcllingshoeken tijdens de overslag te verkleuncn.

Naarmate de toelaatbare hellingshoek kleiner wordt nemen de afmetingen van het systeem toe waardoor

het verlies van laadruimte aanzienlijk wordt. Als cr gerekend wordt meteen niaximale hellingshoek vaii

3 graden is het systeem cchter ccii goede optic. Het systeem is onderhouds vriendelijk _{en wcegt relatief} niet veel zodat de schccpswcerstand niet bcInvloed wordt.

0.3.10 Spudpoten

Als de omstandigheden goed zijn zal het spudpoot systeem uitstekend functioneren en zijn de hellende momenten goed te compenscren. Als de waterdiepte echtcr groot is of de bodem erg zacht zal de paallengte te klein zijn en zal het systeem niet toepasbaar zijn. Dc investering van het systeem zal

redelijk hoog zija. Door het gcwicht van de palen zal de diepgang cnigszins toenemen waardoor de scheepsweerstand toe zal nemen.

0.3.11 Ondersteunende arm

Het systeeni met een onderstcunende arm is nog niet uitgebrcid onderzocht. Aan de hand van een aantal vcrwachtingen wordt echter toch een beoordeling gegeven. Het systeem zal lang niet ovcral toepasbaar zijn omdat de drukkrachten op de kade per poot 50 ton of meer zullen worden en dit nict bij iedere kade toelaatbaar is. Ook kunnen de tij verschillen en of kadehoogtcn dusdanig groot zijn dat het systeem nict gebruikt kan worden. Dc toepasbaarheid van het systeem is dus naar verwachting niet zo groot. Omdat het een complex systeem wordt zullen de aanschaf en onderhoudskosten een aanzienlijk zijn.

0.4 Verder onderzoek

Een aantal van de gcgenereerdc compensatie systemen blijken in de praktijk slccht of zelfs nict te

functionercn. Deze systemen zullcn dan ook tijdens het vcrderc onderzock buiten bcschouwing gelaten worden. In de tweede fase van dit onderzock wordt de aandacht gerichi op de volgendcsystemen;

Waterballast Vaste ballast

Schip verbrcden en blokcoëfflciiit verkicunen

I ntcri ng anti-heeling systccm

Verrijdbare ballast

De systcincn zullen stuk voor stuk uitgewcrkt worden. Dc diniensies van dc svstenicn worden vastgelegd en er zal gekekeii worden naar de gevolgen voor het functioncrcn van het schip. Dc bouwkosten en de

scheepskosten zullen bepaald worden oni cen ccoiiomisch beoordeling rnogelijk te maken.

Figuur 1.1: Opbouw van do scheepskosten

1.1 Vaste kosten

Onder de vaste kosten verstaat men de kosten die samenhangen met het in de vaart houden van het schip. Deze kosten zijn onder te verdelen in kapitaal kosten en operationele kosten.

1.1.1 KapItaal kosten

Dc kapitaalkosten zijn sterk athankelijk van waar en onder welke omstandigheden het schip/installatie gekocht is. is het een nieuw schip of tweedehands en in welk land is het schip gekocht? Er zijn veel landen die hun scheepsbouw willen stimuleren en daarom forse subsidies aan werven en rederijen geven, bijvoorbeeld de ala-serie die bij Fincantieri in Italie gebouwd is en de Ciystal schepen die op de Bode werf in Antwerpen zijn gcbouwd. Bij de beoordcling van de vcrschillendc systenlen zal gerekend worden

nicE de zuivere prijs zonder subsidies.

1.1.2 OperatIone!e kosten

Under operationele kosten verstaat men de kosten om licE schip te bemannen, te onderhouden en oni het schip in goede vaarklare' staat te houden.

Bcmanningskostcn; Salarissen, onkosten vergocdingen van de bemanning, pensiocnfonds, sociale lasten en de reiskosten van de beniamiing orn aan en van boord te komen.

Stores & lubes ; Oinvat alle verbniiksgoedcren van dek en niachinekamer zoals gereedschap, reserve ondcrdelcn en zakcn als smeerolic.

De winstgevend/zeid van een koelschip hang! aan de ene kant af van het nii'eau van de bedr,ifskostenen

aan de andere kant van de opbrengsten die de reder ontvangt. De re/atie lussen deze twee is fool! constant. In goede t,jden inaakl de reder een gezonde wins!, in slechie 1,jden sped! hij nauweljks quit/c. Econo,nische onderzoekingen leveren concrete getal/en voor de beoordeling van alternatieve ontwcrpen zodat dejuiste bes/issingen worden genomen voor een inveslering.

Dc bedrijfskostcn van een schip bestaan uit een groot aantal verschillende kosten posten [10011 en [7050]. In figuur 1. 1 is ccii overzicht gegeven van de samenhang van deze posten. Door het aanpassen van cen schip zoals liet plaatsen van cen compeiisaie systeem of het aanpassen van de hoofdafmetingen

zullen ecu aantal van deze kostenposten bcInvloed worden. In diE hoofdstuk worden de verschillcnde kostenposten kort beschreven.

Operationele kosten Vaste kosten Bedrijfskosten Kapitaal kosten Variabele kosten Reiskosten

I

Economische aspecten

RcpLratic & Onderlioud Dit zijn de uitgaven voor het dokken, reparatics, surveys en onderhoud van liet scliip.

Vcrzekcring Dit omvat de verzekeringspremic voor 'hull and machinery' plus premies voor

aanvullendc aansprakelijkheids verzekeringen.

Administratic; Dit zijn kosten die gerelateerd zijn aan de 'overhead' en de 'commissie'. Door het toepassen van een hellingshoek compcnsaticsystccm zullen een aantal posten veranderen. In

somnhige gevallen zullen er extra reserve onderdelen voor het compensatiesysteem nodig zijn. I-let

compensatie systeem kan ook zorgen voor een toename van de reparatic en ondcrhoudskostcn. Dc andere posten zullcn vrijwel gelijk blijven.

1.2 Variabele kosten

Onder variabele kosten verstaat men de kosten die samenhangen met het onderncnicn van ccii bepaalde reis. Ze worden daaroni ook wel rciskostengenoemd. Dc kosten worden bepaald door een aantal verschillende factoren;

Bunkcrkosten ; Deze kosten worden bepaald door het verbniik van het schip en de plaats waar

gebunkerd worth (zware olie, diesel olie en drinkwater).

Havenkosten ; Dit zijn de administratie kosten, sleepboot kosten en andere kosten die gerelateerd zijn aan het binnenlopen van de haven en het liggen aan de kade.

Kanaalgclden & tol ; Deze worden meestal geheven op het aantal ton. Dc plaatselijke autoriteiten hebben vaak een andere berekeningsformule, dan die voor GT gebruikt wordt.

Laad- en losgcldcn ; Dit zijn de kosten die geniaakt worden tijdcns de oversiag van de lading.

1.2.1 Bunkerkosten

Door hct toepassen van een compensatiesystçeni zal in een aantal gevallen de diepgang van het schip toenemen waardoor er meer verniogen nodig is om de dicnstsnelhcid te halen. Hierdoor zal het brandstofverbniik stijgen en zullen de butikerkosten toenemen.

1.2.2 Havenkosten

Dc havenkosten bestaan uit een aantal verschillende posten;

Loods

Kade personeci Sleepboot

I-Iavengcldcn

Agent commissie

Dc havengelden zijn direct gerciateerd aan de tonnage van het schip. Dc andere posten zullen niet veel veranderen als de hoofdafinetiiigen van het schip biiincn cen klein bereik variëren.

1.2.3 Kanaaiqelden en to!

Sommige conipcnsaticsystemen hebben tot gcvolg dat de GT en de NT meting van het schip veranderen waardoor de kanaalgclden toenemen.

1.3 Bouwkosten

Het berekenings systeem van de bouwkosten is van werf tot werfverschillend. In principe bestaan de bouwkosten van een schip nit de volgende posten;

Materiaal kostcn Loonkosten

Alschrijving voor dc werf installatie (overhead) Winst voor de werf

Dc bouwkosten die tijdens dit project berekend worden, zullcn nicE opgcsplitst vordcn in de hierboven

gcnoemde posten rnaar worden als totaal gegeven.

t4 Scheepsinkomsten

Dc inkomsten van cen schip zijn van een aantal factoren aThankelijk;

Seizoen: Het fruit is bijzonder seizoen gevoelig. In de eerstc hclft van hetjaar moet het grootstc gedeelte van het fruit vervoerd worden niet cen pick tussen februari en mci (zie figuur 1.2). In het hoogseizoen schieten de rates ornhoog en zelfs het oudstc tonnage dat op de markt beschikbaar is wordt dan nog gebruikt.

200

PEAK SEASON REEFER RATES: 1986-91

190_ - - -

-

'i99i/

//

-_,/.

--- -"

_987

Source: Kiaveness Chartering and DrewryShipping _{Consultants Ltd.} Figuur 1.2: Seizoenspiek in reefer ratest 10021

Scheeustlrootte: Over het algemeen wil een kiant een bcpaalde schecpsgrootte. Hierdoor zijn bcpaalde scheepsgrootte1'populairder' dan anderen en kunnen ze een hogere rate krijgen.

1)

Contract: Koelschepen kunnen met een aantal verschillcnde soorten contracten werken:

- Period tune charter (TC): _{Het schip wordt verhuurd ('vercharterd) voor cen bcpaaldc periode.}

Dc hoogte van de TC is athankelijk van de duur van de huur periode.

- Trip time charter (Voyage charter: _{Het schip wordt verhuurd voor een bepaalde reis of}

rondreis. Dc tijd van de reis staat vast cii op overschrijding nioet boete ('demurrage') bctaald worden. Dc hoogte van dit soort contracten is meeslal gerciatcerd aan de 'spot markt' tarieven. - Bareboat charter:Dc charteraar huurt het schip voor een voorafbepaalde periode en neemt

gedurcndc die periode ook alle verantw'oordelijkhcden en verpliclitingen van het schip over.

- Contracts ofaffreight,nent COA): _{Hierbij verplicht de charteraar zich om gedurende ecu vaste} periode een bcpaaldc hoeveciheid goederen te vervoeren. Hoc diE gebeurt wordt _{aan de}

charlcraar overgclaten.

0

I I I I I I -I

I

2

_{Uitqanqspunten}

B,j cle beoordeling van i'erschillende sys1enen noe ten de uitgangspunlen voor verge/ilk hetzelfde z/n. Dc onistandigh eden van de omgeving, kostprijzen, weersoinstandigheden, ladingaanbod etc, etc, worden bij de beoordeling van de verschi//ende systeunen constant gehouden worden anders is een goed i'ergeI/k niet inogelijk. Niet alleen de omget'ings ounstandigheden zijn echter van belang, ook de

toestand van het systeeun zelfzoals b/voorbeeId de beladingstoesf and spec/f een grote rol. In dii

hoofdstuk worden de verschi//ende uitgangspun ten besproken en vast gelegd.

2.1 Kritisch qeval

Tijdens een rondreis zal ecu koel/vricsschip ecu groot aantal verschullende beladingstoestanden doorlopcn. Dc bunkers worden vcrbruikt, ballastlanks worden gevuld of gelecgd, het schip vaart in ballast of geheel of deels bcladen. Voor iedere beladingstoestand zal het schip een andere stabiliteit

hcbbcn. Onderzocht moct worden welke gevallen flu maatgevend zijn voor bet Iaad- en losprobleem van

het basisontwerp, P2526, bij de overslag containers met eigen laadgerei.

In dccl 1 van dit rapport zijn ccii groot aantal verschillende beladingscondities van bet basisschip bcoordecld op stabiliteit tijdens het laden van containers met eigen laadgerei. Dc verschillcnde compensatie systemen zullcn beoordccld worden voor de meest kritische beladingstocstand. Het blijkt dat de grootste hellingshoeken qptreden ais het schip vol beladen is met bananen en de bunkers nog 10 %bedragen. Naarmate er meer containers geladen worden, zal de KG-waarde stijgen en dc GM-waarde dalen waardoor de hellingshoeken zullen toenemen. Dc grootste hcllingshoek treedt op, op het moment dat container 27 geladen wordt. Het uitgangspunt voor verder onderzoek wordt:

Ruim vol bananen 10% voorraden aan boord Alle waterballasttanks gevuld. 26 voile containers aan dek

In bijlage 2.1 zijn de gegevens van de betreffende beladingstoestand gegeven voor het basisschip P2526.

2.2 Benodiqd contramoment

Het hcllend moment tijdcns de overslag is van een aantal verschillende zaken aThankclijk; Gcwicht kraan(arm)

Gcwicht last Gewicht spreader

Afstand waarop last uit hart schip geplaalst wordt (op kade of dek) Asymmctrisch beladcn

Tijdcns dit ondcrzoek wordt er steeds uitgegaan van dczclfde kraan met dezelfdc spreader (dccl 2 bijlage 3) en een containerlast van 26 ton. Het groolstc hellende moment t.g.v. containers aan dck, de kraan en de last, bcdraagt 480 tin (zie dccl I § 8.2).

label 2.1 : Benodigd contramomerit voor eeri bepaa!de maximale hellingshoek

Bladzijde 15 Maximale toelaat bare hellingshoek

(qraden) Contrarnomerit (tm) 3.5 186 3.0 228 25 270

Het benodigdc contramoment is athankelijk van de cis voor de niaximaal toclaatbare hcltingshock

tijderis de oversiag. In tabel 2. 1 is aangegeven hoe groot de contranionienten niocten zijn bij cen

gegeven hellingshock eis. Voor dit onderzoek is de grootsie toelaatbare hcllingshoek tijdens het laden en lossen met eigcn laadgerei gesteld op 3 graden. Er zal dan ccn contramoment van 228 trn geleverd

mocten kunnen 'orden.

2.3 Operationele kosten

De onderhouds kosten zijn aThankelijk van de handelwijze van de reder. Dc ene reder vervangtna 5jaar

componenten, ongeacht of ze slecht zijn of nicE (preventief onderhoud), de andere vaart er 20 jaaii door voordat de component het begeeft. Er zal daarom alleen gekeken wordcn naar controle onderhoud. De prijs per manuur voor onderhoud en reparatic bcdraagt ongeveer 1-Il 55,00 per uur. In tabel 2.4 is voor ecu aantal veel voorkoniende systemen de frequeiitie en tijdsduur van onderhoud gegeven. Reparatiekosten zijn nicE in te schatten omdat er geen inzicht is in de kans op bezwijken van de

installatie. Er wordt daarorn per systeem een vast aantal uren per jaar gesteld.

label 2.4 : Onderhoud en reparatie

2.3.2 Reserve onderdelen

Het is erg moeilijk om een prijs te geven voor de benodigde reserve onderdelen van een systeem. Het is aThankelijk van een reder of hij voor 1,2 of wcllicht zelfs 5jaar reserve onderdelen geleverd wit hebben.

Meestal zal de leverancier van een bcpaalde component een aanbeveling doenvoor de benodigde reserve

onderdelen. Omdat het mocilijk was orn aan precieze gegevens te konien worden algemene prijzen gesteld (zie tabel 2.5).

label 2.5 . Prijzen reserve onderdelen.

Systeem Frequenhie onderhoud (1/jaar) Tijdsduur onderhoud (uur) Reparatie (uur/jaar) Prijs (Hf l/jaar)

Motor (Hydro, diesel, elektro) 2 2 20 1 320

Winch of kabelsysteern 4 2 15 1 .265

Hydraulisch systeem 2 .3 15 1.155

Regel systeeni 1 4 ₂₀

1.320,-Onderdeel Prijs als percentage van aanschafprijs

(%[jaar)

Motor (elektro, diesel of hydro) 2.5 %

Hydraulisch systeem 1.5 %

Winch pomp 2%

2.4 Variabele kosten

In deze paragraaf worden de aannamcs vastgelegd voor de berekening van de toenamen van de brandstoflosten voor de verschillende oplossingen. Dc vergelijking van de weerstand zal plaatsvinden bij ontwerp diepgang met 60 % voorraden aan boord en op dienst sneiheid.

2.4.1.1 Ontwerp-diepgang

Dc ontwerp-diepgang van het basisontwcrp P2526 is voor dc volgende beladingstoestand; Een ruim vol met bananen

Geen containers aan boord 60 % voorraden

Geen water ballast

2.4.1.2 Dienst neIheid

In deoorsproiikelijke bestek van Seatrade voor het 'reefercontainer vessel van 470.000 CuR' werd een

dienst sneiheid van ongeveer 21 knop op bananen diepgang gevraagd (90 % MCR- 12 % Sea margin).

Uit economische overwegingen (concurrentie) heeft de Merwede deze sneiheidseis, voor de P2526,

verlaagt naar 20 knoop. Het bcnodigde motorvermogen oni een bepaalde sneiheid te varen is athankelijk van de scheepsweerstand.

2.4.1.3 Berekenings methode

De scheepsweerstand kan met behulp van verschillende methodes berekend worden. Er is gekeken naar 2 verschillende methodes namelijk Holtrop & Mennen en Lap auf'm Keller. De uitkomsten van Holtrop & Mennen geven een goede indicatie van de weerstand. Dc invoerwaarden van het schip vallen binnen de parameter grenzen van de methode. Voor snelle container en marineschepen gelden de grenzen uit

tabel 2.2.

Tabel 2.2: Parameter grenzen Holtrop & Mennen

Aan de uitkomsten van de methode van Lap auf'm Keller kan sterk getwijfeld worden omdat deze methode geldig is voor de vaarden in tabel 2.3. Het blijkt dat het schip totaal buiten de grenzen van de methode valt. Dc uitkomsten zullen diis niet correct zijn.

label 2.3 : Parameter grenzeri Lap aut rn Keller

Voor het berekenen van de weerstand zal gebruik gemaakt worden van de methode van Holirop &

Men nen.

Bladzijde 17

Holtrop&Mennen Basis onerp

Froude gotal <0.45 0.31

Prismatische coëfficlënt Cp 0.55 tot 0.67 0.585

[lB 6.Otot95 614

Holtrop & Mennen Basis ontwerp

Prisrnatische coëfticiënt Cp 0.6 tot 0.85 0.585

2.4.1.4Benodigd vermogen

Met behuip van de methode van Holtrop & Mennen is de weerstand uitgerekend op ontwerp diepgang voor een snelheidsrange van 15 tot 22 knoop. In fignur 2.1 is een grafiek gegeven waarin het benodigde motor vermogen uitgezet is tegen de siiclheid. Er zijn 2 lijnen gegeven; de eerste lijn is voor het benodigde motorverniogen als er zondcr sea margin gerekend wordt en de tweede hjn is voor eensea

margin van 12 % zoals in het bestek staat.

Het geInstalleerde molorvermogen bedraagt 10.000 kW MCR. Dc dicnst sneiheid zal bij een sea margin van 12 % en 90 % MCR ongeveer 19.6 knoop bcdragen. Het bcnodigde motorvermogen om een sneiheid van 20 knoop te halen, bij een sea margin van 0, bcdraagt 8614 kW.

igcno -l6

Figuur 2.1 Benodigd motorvemogen afhanketijk van de scheepssnelheid

2.4.1.5 Specifiek brandstof verbruik

Dc P2526 is uitgerust met een MaK 8M601 C vier-takt motor van 10.000 kW maximaal. Het specifiek brandstofvcrbruik van de motor bedraagt volgens de opgave van MaK [7010] ongeveer 178 gfkWh bij vollast. Deze waarden gelden echter bij een brandstof met cen ideale calorische waarde. In de praktijk blijkt echter dat de meeste bunkers deze waarde niet halen. Er zal dus meet brandstofverstookt worden.

Als specifiek brandstofverbmik wordt daarom gerekend met 195 g/kWh2

2.4.1.6 Verhouding haven/zeedagen

In [1001] is ccii grafiek gegeven met de verhouding tussen het aantal havenlzeedagen per jaar. Gekeken wordt naar koelschepen uit de pool 3 van Seatrade. De verhouding bedraagt ongeveer 0.34. Ecn

koclschip zal ongeveer 7 dagen per jaar kwijt zijn aan groot onderhoud en reparatie van schade. Het aaiital zeedagen bcdraagt voor dit type koelscliip ongeveer 267 en het aantal havendagen 91.

2.4.1.7 Jaarlijks brandstofverbruik

Dc hoofdntotor zal op zee ongeveer 90% MCR draaien. Als er niet met hoog vermogcn gevaren wordt zal het verniogen namelijk gebruikt worden voor de PTO die cen vermogen van 1500 kW heeft. Verondersteld wordt dat de hoofdmotor in de haven niet draait. Hct brandstofverbruik bedraagt; 267 zccdagen x 24 uur per etniaal x 90 % MCR (9.000 kW) x specifiek brandstofvcrbi-uik (195 g/kWh). Per jaar zal er ongeveer 11.250 ton HFO verstookt worden.

0%searsarg

2.4.18 Arbeidsuren actief compensatiesysteem

In paragraaf 2.4.1.6 isIc zien dat het aantal havendagen per jaar ongeveer 91 bcdraagt. In [1001] is onderzocht hoe lang ecn schip gcmiddcld in dc haven ligt. Er wordt voor het gemak vanuit gegaan dat cen schip per havcnbczoek_2 dagen in de haven Iigt. Het zal dus45 maal per jaar een haven aandoen. Ongeveer de helft van dit aantal bezoeken zal aan 'modernc havens zijn waar geladen en gelost wordt

met walsystemen. Dc overige bezocken zal gcbruik worden gcmaakt van cigen oversiag gerei. Er zal gerekend worden met ccii overslag van 28 lege lossen en 28 voIle container laden. Er kunnen ongeveer 20 containers per uur overgeslagen worden. Het lossen en laden worth geacht evenveel tijd in beslag te nemen. Het systecm zal dus per havenbezoek 2 uur en 45 minuten in werking zijn. Per jaar bcdraagt het aantal arbeidsuren dan ongeveer 62 uur.

2.4.1.9 Brandstofpnjs

Dc prijzen van de bunkers wisselen van haven tot haven. 1-let blad Fairplay [7012] geeft een overzicht

van de prijzen van verscliillende bunkers in ccii groot aantal havens over de gehele wereld. Dc gemiddelde prijs van 1 ton HFO van 380 Cst bedroeg 75 US$/t op 11 oktobcr 1993 (bijlage 2.2). Dc

koers van de dollar bedroeg op dat moment 1.81 1-Ifi/USS. Dc prijs voor 1 ton HFO konit dan op 136 1111/ton. Dc gemiddelde prijs van MDO bedroeg 190 US$/t (344 Hf/ton).

2.4.2 Haven qelden

In [1001] is cen overzicht gegeven van de havengelden van 4 verschillendc havens (Marseille, Vado, Rotterdani en Antwerpen). Dc havengelden zijn gegeven voor 2 vcrschullcndc schepen namclijk een schip van de Capc-serie en één van de Prins-serie (zie bijlage 2.3). Dc gcmiddelde prijs per GT per havenbezoek bedraagt ongeveer Hf 1.00.

2.4.3 Kanaa!qe!den en to!

In [10011 en [1002] zijn overzichten gegeven van de kanaalgelden van drie verschillende kanalen (Panama kanaal, Kid kanaal en Suez kanaal). Bij het Kid kanaal worden de prijzen berekend over de

Gross tonnage. Dc gemiddelde prijs bedraagt ongeveer 1-1111,50 per GT. Het Panama kanaal rekent met

Netto tonnage. Sinds oktobcr 1989 bedragen de prijzen Hfl 3,30 per NT (rate 1US$=Hfil,80). Het Suez kanaal rekent ook met Netto tonnage en is veel duurder dan de andere kanalen. Hier bcdraagt de prijs

ongeveer 1-11112,50 per NT.

2.5 Bouwkosten

Bij het economisch evaluercn spelen de bouwkosten van cen schip een belangrijke rol. Dc bouwkosten zijn de som van ccii aantal verschillende kostenposten zoals materiaalkosten, manuren, afschrijving etc.(zie § 1.3). In deze paragraafwordt de bouwprijs van cen onderdeel uitgedrukt in Hfl per kg. Voor soinniige onderdelen is een dergelijke prijsgcving echter niet mogelijk.

2.5.1 Staalprijs

In de staalprijs van een schip worden bij schcepswerf Dc Merwede een groot aantal posten meegenomen; Bruto staalprijs

Manuren

Lasmaterialcn (clektrodes) Conserverings kosten Tewaterlatings kosten

Er wordt echter ook gckcken naar de complexiteit van de consinictie. Alles bij elkaar komt men

hierdoor op ecn staalprijs van ongeveer 1-111 10,00 per kg staal voor cenvoudige scheepsconstucties tot

Hfl 22,00 per kg staal voor complcxc constnicties zoals by. spudpoten.

2.5.2 Koefruim isolatie

Aan de hand van een aantal verschullcnde offertes van isolatie bedrijvcn is een prijs bepaald voor het leveren en aanbrengen van koclniim isolatie. Voor het basisontwerp kwam de prijs op Hfl 12.55 per kilogram.

2.5.3 Ankerkettinqen

Voor ankerkettingen wordt bij schecpswerf Dc Merwede een prijs aangehouden van Hfl 4,00 / kg. In deze prijs zitten het leveren, plaatscn en conserveren inbegrepen.

2.5.4 Pijpverbindinqen

Bij pijpverbindingen is het nict mogelijk om de prijs uit te drukken per kilogram. Dc gangbare aanduiding voor de prijs van het leveren en aanbrengen is Hfl per meter per duim3. Voor cornplexe

bepijpings systemen bcdraagt de prijs ongeveer Hfl 100,00/ m duimn en voor eenvoudige

pijpverbindingen zondcr bochten etc. Hfl 70,00 / nt duirn.

2.6 Scheepsinkomsten

Bij hct bcrckenen van de extra scheepsinkornsten t.o.v. het basisontwerp wordt gekeken naar de toename van de netto-ruiminhoud en het aantal containers dat extra vervoert kan worden als gevolg van het compensatie systeem. Het is van te voren niet te zeggen of het schip onder timecharter of bareboatcharter gaat varen. Vaart het schip onder bareboatcharter zal betaald worden voor het aantal

container plaatsen, vaart bet schip echter onder timecharter dan wordt slechts betaald voor de vervoerde lading en kan bet voorkomen dat bet schip slechts half beladen vaart, de restcrende

capaciteit zal dan ongebruikt zijn of tegen een lage prijs bezet worden. Een schip kan ongeveer 357 dagen per jaar vercharterd vorden en ligt ongeveer 7 dagen per jaar voor onderhoud aan de kant. In de praktijk blijkt echter dat er, voor de totale Iadingcapaiteit, slechts een bezettingsgraad van ongeveer 65% gehaald wordt. Er wordt daarorn vanuit gegaan dat het schip 232 dagen per jaar vercharterd wordt tegen timecharter rates voor de totale ruiminhoud en containerplaatsen.

2.6.1Laadruiminhoud

In de oorspronkelijke aanvraag van Seatrade voor een koelschip werd een laadruiminhoud van 450.000 Cult gevraagd. De vraag is als of er lading is voor extra Iaadruimvolume boven de 450.000 Cult. Uit [1001] blijkt dat Seatrade interesse heeft in schepen met ccii laadruinwolume van 350.000 tot 550.000 Cult. Er kan vanuit worden gegaan dat de extra laadniinite als payload gezien kan

worden.

In figuur 2.2 is een overzicht gegeven van bet verloop van de gemiddeldejaarlijkse time charter rate van 1971 - 1991. Er is duidelijk te zien dat de markt erg vpriecrt. Het blijkt dat pallet vriendelijke schcpcn ' een aanzienlijk hogere timecharter rate krijgeuàI-fraditionele breakbulk reefers. In figuur 2.2 is een overzicht gegeven van de geniiddelde time charter rates van koelschepen. Voor het

berekenen van de scheepsinkomsten wordt voor ecn schip van 3 50.000 tot 450.000 Cult uitgegaan van een gemiddeldejaarlijkse Time charter rate van 75 US$ cents/Cult./30 dagen [1002] (1,36 HflJCuftJ3O dagen). Volgens [10021 zal voor een schip met cen laadruimvolume van 550.000 Cult, de time charter

80 70 80 50 40 20

'F.;'

r

p

Time charter rates reeler 350000 tot 450.000 CutI

Figuur 2.2: Reefer time charter rates 1983 tot 1991 [1002]

2.6.2 Containerladinq

Het basisontwerp kan, als de maxinlale hellingshoek grens van 3 graden tijdens de oversiag worth gehanteerd, gecn enkele container aan boord plaatscn met eigen oversiag gerei. In de oorspronkelijk aanvraag van Scatrade voor het ontworpen koclschip werd ecu containercapaciteit van 100 FEU aan dek gevraagd. Onder de 100 containers betekend elke extra container die aan dek gcplaatst kan worden dus ecu toenanle van de schecpsinkomsten.

Containers worden vaak gebruikt wff1en-als vergroting van de laadruim inhoud en de inkomsten van een containerplaats worden dus gerekend aan de hand van tiniecharter rates. De kosten voor koeling van de containcrinhoud zijn echter hoger dan voor ecu gelijke hoeveelheid lading in het kociruirn omdat de efficiency van de koelunit van een container veel lager is dan van de grote koelunit van het v scheepsruim. Dc werkelijke opbrengst van ecn Cult containercapacitcit wordta1 dus ongeveer 80% van de time charter rate voor koellading bedragen namelijk 1,08 Hfl/Cu11J30 dagen. Aan de hand van de ISO containernormen is de netto inhoud van de reefercontainers van 20' en 40' bcpaald 170601. In

tabel 2.6 zijn de binncnafmetingen, inhouden en inkonisten per container gegeven.

Tabel 2.6 : Inwendige containerafmetingen en inkomsten per container.

Bladzijde 21

Container soort Type Lengte

(in) breedte (m) hoogte (ni) itihoud (Cuft) Inkomsten (Hf 1/30 dagen) 20' 1C - 42 of 46 5.77 2.20 2.12 950 1.026,00 40' 1 AA - 42 of 46 11.87 2.20 2.27 2095 2.263,00 82 83 84 80 86 87 88 89 80

3

_Waterballast

Waterballast /ijkt een van de beste oplossingen te zljn voor de stab i/iteitsproblcmen tijdens oversiagvan

containers. He! sysleein is reeds in het schip aanwezig dus er zu//en geen extra aanschaf- en

onderhouds kosten zljn. Verder is er geen rui,nte of deadii'eight verlies. A Is er proble,nen opireden met de slabi/iteit iijdens de overs/ag is het dus a/tijd aan le raden on, de aanu'ezige waterba/Iastcapaciteit Ic gebruiken.

3.1 Hoofdafmetinqen

In dit hoofdstuk wordt onderzocht of het raadzaam is de waterballast capaciteit van het schip te vergroten. Ballast is vooral effectiefonder in het schip omdat dan de KG-waarde zal dalen en dc GM-waarde stijgen. Dc dubbele bodem wordt 30 cm verhoogt zodat er meer waterballast capaciteit ontstaat.

Alle dekken zullen 30 cm naar boven worden verplaatst omdat een koelschip een vaste dekhoogte van

2.20 rn heeft i.v.m. pallet lading en overslag met FLTs. Dc holte wordt daaroni ook 30 cm vergroot. Alleen de dubbele bodem in de machinekamer en de machine installatie blijven op hun oude plaats.

3.2 Tankinhouden

Met behuip van het programma PIAS is er cen nicuwe romp gegenereerd met een holte van 12.66 rn. Alle andere hoofdafmetingen zijn gelijk gebleven. Dc tankinliouden worden berekend met PIAS. In tabel 3.1 zijn de tankinhouden van hetoorspronkclijke schip en van bet schip met grotere holte gegevdn.

Ms de oorspronkelijke indeling van de dubbele bodem aangehouden wordt zal bet 1-IFO bunkcrvolume te

groot worden. Er is cen nicuwe indeling van de tanks in de dubbele bodem in het middenschip geinaakt zodat de hoeveelheid HFO bunkers ongeveer gelijk wordt aan de P2526. Door bet verkleinen van de

HFO bunkers is het mogelijk om de waterballasttanks nog groter te maken. Door bet verhogenvan de

dubbele bodem kan er ruim 370 ton extra waterballast ingenomen worden. Dit is cen toenamevan 26

%.

Tabel 3.1 nhouden tanks van het basisontwerp en het ontwerp met grotere holte.

3.3 Ruiminhoud

Dc niiminhoud van het schip is berekend m.b.v. het programma PIAS. In tabel 3.2 zijn de bruto ruiminhouden van de verschillcnde ruimen gegeven voor het basisontwerp en voor bet ontwerp met grotere holte. Er blijkt 135 m3 nicer bnito laadruimte te zijn. Dc netto ruiininhoud van een koelschip bedraagt ongeveer 80 % van de bruto inhoud. Er is this netto 108 m3 ineer ruim inhoud. Dit is een

toename van ongeveer I %. Voor dozen bananen op pallets wordt een dichtheid van 0.31 tIm3 gcrckend. Er kan ongeveer 33 ton extra bananen lading in het niim incegenonien worden. Ecn ruirn vol met bananen heeft dan cen gewicht van 4114 ton. Door bet vergroten van de holte zal het zwaartepunt van

de lading ongeveer 30 cm naar boven verplaatsen.

Schip Ballastwater HFO MFO Drinkwater

(t) (t) (t) (t)

P2526 1478 1177 155 94

Grotere holte 1707 1326 164 108

label 3.2: Bruto ruiminhouden van de schepen

3.4 Gewicht Liqht ship

Door het vergroicn van de holte zullen een aantal onderdelen van het schip cen groter gewichi krijgen. Dc schroefas en dubbele bodem in de machinckamer blijven op hun plaats. De machine installatic zal ook nict van positic veranderen. Het dekhuis met schoorsteen, dc acconimodatie, de uitrusting en inrichting , de dckstores, de kraanfundaties en motorkamer zullen nictvan gew'icht veranderen. Alicen

het staalgewicht van het achtcrschip, middenschip, voorschip, kampagne en bak zal groter worden. Dc gcwichtstoename t.g.v. de grotere holte wordt berekend als percentage van de laatst genoemde componenten. Het gcwicht van hct achterschip, niiddeiischip. voorschip. kanipagne en bak bcdraagl

2469 ton. Dc holte wordt 2.4 % grotcr en toename van het staalgcwicht wordt 2.4 % van 2469 ton 60

ton genomen. In bijlage 3.1 is een overzicht gegeven van de gcwichten van de P2526 en het nieuwe ontwcrp. In tabel 3.3 is te zien dat het zwaartepunt 18 cm omhoog verplaatst.

label 3.3 : Overzicht van gewichien en zwaartepunten

3.5 Hydrostatische qeqevens

Met behuip van het programrna PIAS zijn de hydrostatische gegevens van het nieuwe ontwerp bepaald voor de beladingssituatie uit hoofdstuic 1 met 26 containers aan dek, een ruim vol bananen, 10 % voorraden en alle ballasttanks gevuld. In tabel 3.4 zijn de gegevens van het basis ontwerp en van het nieuwe ontwerp gegeven. Met het programma STABTIME zijn de maximaal optredende hellingshoeken tijdens het laden van 28 containers, met eigen laadgerei, berekend.

Tabel 3.4: Hydrostatische scheepsgegevens

Er is te zien dat do maximaal optrcdcnde hellingshockcn vrijwel gelijk zijn voor beide gevallen. Dit is te verkiaren door bet feit dat door do hogere dubbele bodem het zwaartcpunt van bet schip en lading zal stijgen. Dc daling van bet zwaartepunt t.g.v. do waterballast wordt hicrdoor opgehcvenzodat hot

zwaartepunt uiteindclijk op vrijwel dezelfde plaats blijft. Dc GM-waarde zal daarom gclijk blijven _en alleen de diepgang zal toenemen.

Bladzijde 23 Schip Ruim 1 (in3) Rujni 2 (me) Ruim 3 (ms) Ruirn 4 (ni) Totaal (me) P2526 4066 4652 4552 3407 16677 Grotereholte 4161 4679 4552 3420 16812

Schip _{Light ship Hoagie zwaartepunt}

t) _(in)

P2526 _{4650 9.06}

ontwerp met grotere holte 4710 _9.24

Schip _{Deplacernerit} (t) KG (ni) GM' (in) Diepgang (m) Hellingshoek (qraden) P2526 11072 8.68 0.49 7.71 5.8 Grotereholte 11539 8,71 050 7.95 5.6

3.6 Conclusie

Het verhogen van de dubbeic bodem oin ineer waterballast in te kunnen ncmcn is voor dii schip geen goede optic. Dc hellingshocken zullcn nauwehjks verkicind worden en het schip wordi ailcen maar zwaardcr. Hct vergroien van de waterballast capaciteit als conipensatiesysteemvoor dc oversiag van

4

_{Vrij ontwerp}

A/s blykt dat het ontwerp. t,jdens he! laden en lossen van containers met eigen laadgerei, voor stab iliteits problemen zorgi, is één van de oplossingen he! vergroten van de waarde. De GM-ivaarde van een schi vergro ten door he! schip breder te mnaken en/of de blokcoefficient te i'erkleinen. Tydens de beginfase van een on twerp kon er nog van al/es gedaan is'orden met de

hoofdafinetingen van een ontwerp. Veranderingen in de breedte of blokcoefJIcient z?jn vry eenvoudig in he! ont%verp stadium. In de eindfase of!ijdens de houw is dit ccii sluk mnoei/ijker, zo niet ondoenlijk.

Een aanpassing op een bestaand schip is nooil een perfecte oplossing. _{Het is beter om een probleem} tijdens het ontwerp-stadium aan te pakken. Door het verbreden van lict schip en verkleinen van de blokcoöfficiënt zulten de hellingshockcn tijdcns de oversiag kiciner wordcn. Er zulten(wee vrije

ontwcrp geniaakt worden (ontwerp A en ontwcrp B) zodat op die manier iieer inzicht ontstaat in de invtoed van brccdte en blok en de meest ideate aanpassing gekozen kan worden.Als uitgangspunt van

de ontwcrpen word( het basisschipP2526genonlen.

4.1 Hoofdafmetincien

4.1.1 OntwerpA

Dc breedte van ontwerp A wordt zo vergroot dat er precies ceo extra nj containers op dek geplaatst kan worden (zie figuur 4.1). Ecn container is2.43_{in breed (zie bijlage 4.1). Tussen de containers moet}

niinimaal 8.5_{cm tussenruimte zitten, maar er wordt 10 cm genomen. Dc containers worden aan elke}

zijde 7 cm van do boordrand geplaatst. Flierdoor zal de nieuwe scheepsbreedte 20.30 _{in bedragen. Om}

het deplacement ongeveer gelijk te houdcn vordt de blokcoëfficiënt icEs verkleind._{Dit is zowel gunstig}

voor de weerstand als voor de GM-waarde. Het vergelijkingsschip, deP2526,wordt 70 cm breder

gemaakt en de blokcocfficient 0.0 18 verkleint. Met bchulp_{van het programma PIAS wordt cen nieuwe}

romp gegenereerd, terwiji het grootspant coefficient en drukkingspunt in lengie, gelijk blijven. In tabel 4.1 zijn de almetingen van hot oorsproiikelijke en het nieuwe schip gegeven.

4.1.2 Ontwerp B

Dc breedte van ontwerp B wordt nogmaals met 70 cm vergroot zodat hij 1.4 m breder wordt als het basisontwerp. Er kunnen 8 rijen containers naast elkaar op dek (zie figuur 4.1). Het gangpad naast de containers heeft een breedte van42 _{cm aan ledere zijde. De blokcoëfficiënt wordt nog verder verkleind.}

Dit is zowel gunstig voor de weerstand ats voor de GM-waarde. Het vergelijkingsschip, deP2526,wordt

1.4 _{m breder geinaakt en de blokcoefflcient 0.028 verkleint. Met behuip van het}

programma PIAS wordt

een nieuwe romp gegenercerd, tenviji het grootspant coefficient en drukkingspunt in lengte, getijk biijven. In tabel 4.1 _{zijn de afmetingcn van het oorspronkc!ijke en van de nicuwe ontwerpen gegeven.}

label 4.1 Hoof dafmelingen basisontwerp en vrije ontwerpen

Bladzijde 25

P2526 Vrije ontwerp A Vrije ontwerp B

[pp (m) 120.40 120.40 120.40 B (m) _{19.60 20.30 21 00} D (in) 1231 12.31 1231

IQfltrp

Rguur 4.1 : Dekindeling van de containerlading

4.2 Inhouden

Dc tanks en ruimen in de nicuwe ontwerpen zullen een andere inhoud krijgen._{Met behuip van het}

programma PIAS worden de nieuwe tank/ruiminhouden en zwaartepuntcn berekend. In eerste instantie zal de oorspronkelijke tankindeling van het basisontwerp gehandhaafd _worden.

4.2.1 Tankinhouden

In tabel 4.2 ziju de inhouden van het oorspronkelijke schip en van de nicuwe ontwerpen gegeven. Het blijkt dat de HFO bunker volumes bij beide ontwerpcn te klein worden dusis voor beide oniwerpen ecu nieuwe indeling van de dubbele bodern gemaakt.

4.2.1.1 OntwerpA

Als de oorspronkelijke verdeling van de dubbele bodem aangehoudcn wordtzal lict HFO bunkervolume

te klein worden. Er is ecn nieuwe verdeling van de tanks in de dubbeic bodem in het middcnschip

mee genomen worden als bj het oorspronkclijke orttwerp. Dc nieuwe indeling hccft gccn effect op de Icksiabilitcit. In bijlage 4.2 A is ccii overzicht gegeven van de nienwe indclingvan de dubbele bodem.

4.2.1.2 Ontwerp B

Ook bij ontwerp B wordt bet HFO bunkervoluine te klein als de oorspronkelijke verdeling van de

dubbele bodein aangehouden w'ordt. Dc HFO deeptanks in het voorschip worden verlengt van spant 140

naar 144 en de waterballast deeptank verkicind tot spant 144. Het bunkervolume van waterballast _en

FIFO is mi ongevecr gel ijk aan het basisontwerp. Dc nicuwe indcling heeft geen effect op de

lckstabiliteit. In bijlage 4.2 B is een overzicht gcgeven van de nicuwe indeling_{van de dubbele bodem.}

Tabel 42: Inhouden tanks van het basisontwerp en het vrije ontwerp.

4.2.2 Ruiminhouden

In tabel 4.3 zijri de bruto inhouden van de verschillende laadruimen gegeven voor het basisontwerp en

voor de vrijc ontwerpen. Dc inhouden zijn berekend met het programma PIAS.

4.2.2.1 OntwerpA

Dc bruto laadruimte van ontwerp A blijkt 487 m3 groter te zijn als bij het basisontwerp. Dit is een

toename van ongeveer 3 %. Dc netto niiminhoud bedraagt ongeveer 80 % van de bruto inhoud. Er is dus netto 390 m3 meer ruini inhoud. Voor dozen bananen op pallets wordt een dichtheid van 0.31 tim3

gerekend. Er kan ongeveer 119 ton extra bananen lading in het ruim meegenomen worden. Een ruim

vol met bananen heeft dan een gewicht van 4200 ton. Hct schip heeft nu een totale netto ruiminhoud van 485.200 Cull.

4.2.2.2Ontwerp B

Dc bruto laadniirnte van ontverp B blijkt 1002 m3 groter te zijn. Dit is ceo toename van ruim 6 % t.o.v. bet basis ontwerp. Dc netto inhoud is 801 m3 toegenoinen. Er kan ongeveer 248 ton extra bananen lading in het niim meegenonien worden. Een ruirn vol niet bananen heeft daneen gewicht van 4326 ton.

Het schip heeft nu een totale netto ruiminhoud van 502.600 Cuft.

label 4.3 : Bruto ruirninhouden van de schepen

Bladzijde 27 Schip Baflastwater (t) HFO (t) MFO (t) Drinkwater (I) P2526 _{1478 1177 155 94} Vntontwerp A 1494 1147 147 91

Vrij ontwerp A (2e iteratie) 1478 1163 147 91

Vrijontwerp B 1524 1132 142 90

Vrijontwerp B(2eileratie) 1483 1171 155 90

Schip Ruirn 1 Ruim2 Ruim 3 Ruim4 Totaal Totaal

(ni3) (m3) (m3) (m3) (m3) (Cuft)

P2526 4066 4652 4552 3407 16677 471.403

OntwerpA 4140 ₄₇₈₇ 4711 3527 17164 485.200

4.3 Gewicht Liqhtship

Dc nicuwe ontwerpen zullen een ander light ship gewicht krijgen. Dc veranderingvan bet gewichi t.g.v.

de grotere breedte en kicinere blokcofficiiit vordt geschat met behulp van de het gewichtsberckenings

programma Ship Mass Caic' (SMC) van de TU-Delft _{Het programina maakt voor het berekenen van}

hct staalgewicht gcbruik van de methode Westers en voor de cquipenldnt van de inethodc Gallin. Ook

wordt gcbruik gcmaakt van de gewichtsberekeningcii_{van scheepswerf Dc Mei-wede. In label 4.4 is het}

nieuwe Light ship gewicht van de ontwerpengegeven

Tabe 4.4 : Gewichten van basis o flwerp en vrij ontwep.

4.3.1 Staalqewicht

Hct blijkt dat de berekende uitkornstcn SMC voor het staalgcwiclit jets lager uit komen dan het staalgewicht dat bij de Merwede is uitgcrekend. Voor het berekenen van een gewichts verandering zijn dc uitkomsten van SMC echter goed bruikbaar. In bijlage 4.3 is een overzicht gegeven van de

uitkomsten van SMC en de berekeningen van dc Merwede.

4.3.2 Isolatie koe!ruimen

Dc inhoud van de koelruiinen is t.g.v. het verbreden toegenomen. Er zal daaroin een groter te isoleren oppervlak ontstaan. Met behuip van het programma SMC en de gewichtsberekeningen van scheepswerf dc Menvede is de toename van het isolatiegewicht berekend. Het gewicht van het isolatiemateriaal bcdraagt ongeveer 3.1 kg per rn3 bruto laadruimtc. Dc ruiminhoud van ontwerp A is bruto 487 m3

toegenomen. Net isolatiegewicht zal ongeveer 15 ton groter worden. De ruiminhoud van ontwerp B is

bruto 1002 m3 groter zodat het isolatiegewicht ongeveer 31 ton groter wordt.

4.3.3 Koel installatie

Omdat de inhoud van de koelruimen groter is geworden zal de koelinstallatic 6 ook groter moeten

worden. Dc koelinstallatie en freon leidingen hadden een gewicht van 45 ton. Er wordt aangcnomen dat de gewichtstoename van de installatie evenredig is aan de toename van het ruimvolume. Voor ontwcrp A wordt de nicuwe koelinstallatie 1.3 ton zwaarder genomen en voor ontwerp B 2.6 ton.

4.3.4 Afmeer svsteem

Het ankersysteem van een schip is amankelijk van de groep waarin het schip is ingedeeld. Deze indcling is afhankelijk van de lcngte, breedte en holte. Door het vcrbredcn van het schip is het in cen volgende groep gekomcn voor hct afiucer en anker systeem. Hicrdoor zullen er zwaardere kettingen _toegepast

mocten worden. Met behuip van SMC is de gewichistoenarne berekend. Het ankersystecm van ontwcrp

A wordt ongeveer 2 ton zwaarder en van ontwerp Bongeveer 4 ton.

Ilet programma SMC is geschreven door jog II. van Keinipenia eu ir. I1.Boonslra van de TU-Ddfl. Het programuuua is

Schip Staalgewicht

(t)

Equipement

(t)

div. staal + reserv

(t) Motorkamer (t) Lightship (t) P2526 2760 1222 228 440 4650 vrij ontwerp A 2788 1240 228 441 4697 vrij ontwerp B 2817 1260 228 443 4748 5

4.3.5 Diversen posten

Er zullen nog een groot aantal kicine posten zwaardcr worden zoals bijvoorbeeld verfen conservering,

dek betimmering en railing. Dezc posten zorgen bij elkaar voor een gewichts toename _{van ongcveer 0.8} ton voor ont'erp A en 1.5 ton voor ontwerp B.

4.3.6 Liqqinq zwaartepunf

Niet allecn het gewichi van het schip veranderd maar ook de ligging van hetzwaartcpunt. Met behulp

van bet programnia SMC is de vcrplaatsing van Ilct zwaartepunl toy. het basisontwcrp berekend. In tabel 4.5 is de verplaatsing van het zwaartepunt gegeven.

Tabel 4.5: Ligging scheepszwaartepunt

4.4 Containerbeladinq

Dc hoeveciheid containers die, op zee, aan dek vervoerd kan worden is athankelijkvan de GM-waarde.

Bij het basis ontwerp is als grenswaarde gesteld dat de GM-waardc niet onder de 0.4111mag komen. Het ontwerp is zo gemaakt dat voor de beladingstoestand met 10% bunkers en een vol ruim met bananen, 27 containers van 40' en I container van 20' aan dek vervoerd kunnen worden zonder dat de GM-waarde de gestelde minimum grenswaarde oversclirijdt. Als er gesteld wordt dat de hellingshoek tijdcns oversiag niet groter inag zijn dan 3 graden is het schip echter niet in staat om met cigen oversiag gerei containers te laden. Gekeken zal worden hocveel containers de beide ontwerpen kunnen laden en vervoeren. Er zal steeds naar de zelfde beladings toestand gekeken worden;

10 % Bunkers Ruim vol bananen

Aantal waterballasttanks gevuld.

L2

',',!

I. I .

Fguur 4.2 : Maximale containerbelading zonder externe huip van het vrije ontwerp A

Bladzijde 29

Schip verplaatsing LCG LCG verplaatsng KG KG

(rn) (m) (in) (in)

P2526 - 51.58 - 9.06

vrijontwerpA 002 51.60 003 9.09

44.1 Ontwerp A

Ontwerp A kan 46 containers van 40' en 2 containers van 20' aan dck nemen voordat de GM-waarde onder de 0.4 rn daalt. Het is echter niet mogelijk om al deze 48 containers met cigen laadgerci_{aan boord} te plaatsen. Bij bet laden van dc 3 1stc container zullen de hellingshoeken de 3 graden grens

overschrijden. Hct vrije ontwerp A kan dus zonder exierne hulp 28 containers van 40' en 2 containers van 20' vcrvoeren (zie figuur 4.2 en tabel 4.6).

4.4.2 Ontwerp B

Ontwcrp B kan bijna 3 lagen containers aan dek plaatsen voordat dc GM-waardc onder de 0.4m daalt.

Er kunnen 66 containers van 40' en 2 containers van 20' aan dek gcnorncn worden voordat de GM-waardc onder de 0.4 m daalt. Hct schip zal met deze belading nog niet aan zijn maximale dicpgang komen. Het is echter niet mogclijk om al deze 68 containers met eigcn Iaadgcrci aan boord te plaatsen. Bij het laden van de 55ste container zullen de hellingshoeken de 3 graden grens overschrijden. Het vrje ontwcrp B kan dus zonder externe hulp 52 containers van 40' en 2 containers van 20' vervoeren (zie figuur 4.3 en tabcl 4.6).

Tabel 4.6 : Container belading ontwerpen

Ontwerp Maximum aantal containers

geladen met externe huip

(op zee)

Maximum aantal containers

geladen met eigen Iaadgerei

Basis ontwerp 27 - 40 en 1 - 20' 0

Vrij ontwerp A 46- 40' en 2- 20' 28- 40 en 2- 20'

4.4.3 Overzictit

In figuur 4.4 is een grafiek gegeven waarin de invloed van de schcepsbreedteen daaraan gekoppelde

blokcocfliciënt op het aantal containers dat met eigen laad en losgerei op dek geplaatst kan worden.

10

0

8

0

Iriood hda1rneingen op conI4inethe4dng

Breedle (ro) 195 20 2)5 21 2 6 057 0 5 054 0 S

Figuur 4.4: nvloed hoofdafmetingen op container capaciteit aan dek.

Het is duidelijk dat naarmate het schip breder wordt, er meer container aan dek geplaatst kunnen worden. Aan het verkicinen van de blokcofficint zijn enige beperkingen verbonden omdat als de blokcoefficiënt te klein wordt de ruimen in het voorschip verloren gaan en er problemen komen in de machinekamer. Je kan het schip echter nict onbcperkt verbreden. In [1001] dccl I is te zien dat een

koclschip niet breder dan 21.50 m kan zijn anders kan het schip met door de sluis in Dieppe, Frankrijk. Dc breedte wordt ook beperkt door wat er maximaal op de werf gebouwd kan worden deze breedte bedraagt bij scheepswerf Dc Merwede echter 27.5 m.

4.5 Vaste kosten

Dc vaste kosten van het schip bestaan uit de kapitaal kosten en de operationele kosten. De operationele kosten zullen niet vcranderen. Het onderhoud blijft vrijwel gelijk. De kapitaalkosten zullen iets toenemen onidat de investering groter is.

4.6 Variabele kosten

Ecu aantal kostenpostcn van de variabele kosten zullen t.g.v. het de aanpassingclivan de

hoofdafmctingen vcrandcrcn. Zowel de weerstand als dc GT meting zullen anders zijn dan bij hct basisontwcrp. Hicrdoor zullcn de brandstoIkosten, de havengelden en de kanaalkosten van dc nicuwe

schcpen veranderen. Bladzijde 31 056 0656 - -0---AantaI cu,tane.. St coelcent 055 0545

4.6.1 Bunkerkosten

4.6.1.1 Schroefberekening

Voor beide vrije ontwerpen is ecn nicuwe schroefontworpen. Dc nieuwe schrocfgcomctrie is bcrckend aan de hand van de Wageningen B-series. Ret toerental en de diameter van de schroef zijn constant gehouden. Alleen de PID en de A./Ao zijn aangepast. De rendenienten van de schrocven110 zijn vrijwel

niet veranderd t.o.v. het basis ontwerp. (tabel 4.7).

label 4.7 : Schroef gegevens oritwerpen

4.6.1.2 Weerstands berekening

Er zal alleen gekeken worden naar de verandering van de weerstand t.o.'. het basisontwerp. De weerstandstoename zal berekend worden voor de ontwerp diepgang. Dit is met een null vol bananen en 60 % voorraden. Voor het berekenen van de weerstand is gebruik gemaakt van de methode van Holtrop & Mennen. In figuur 4.5 is in een grafiek het benodigde motor vermogen uitgezet tegen de

scheepssnclheid voor een sea margin van 12 % en zonder sea margin.

Ontwerp A

Dc dienstsnelheid van ontwerp A bij 90 % MCR en 12 % sea margin zal 19.5 knoop bedragen. Als

gerekend wordt met een sea margin van 0% is er bij ecn sneiheid van 20 knoop een motorvermogen van

8805 kW nodig. Dit is 2.2 % meer dan voor het basis ontwerp hetgeen 191 kW bedraagt.

Figuur 4.5 : Beruodigd motorvermogen afhankelijk van de scheepssnelheid.

Schroef D N5 P/D Ae/Ao 10

(m) (rpm)

P2526 52 140 1.058 0.667 0.659

VrijontwerpA 5.2 140 1.055 0.675 0.654

Ontwerp B

Dc dienstsnelheid van ontwerp A bij 90 % MCR en 12 % sea margin zal 19.4 knoop bedragen. Als

gerekend wordt met cen sea margin van 0% is ci bij ecu sneiheid van 20 knoop een motorvermogen van

9010 kW nodig. Dit is 4.6 % meer dan voor het basis ontwcrp hetgecn 396 kW bedraagt.

4.6.1.3 Toename brandstofverbruik

Dejaarlijkse toenanie van het brandstof verbruik bcdraagt; Het aantal zeedagen per jaar maal 24 uur maal bet specifiek brandstofverbruik maal het niotorvermogen.

Het specifiek brandstofverbruik bedraagt 195 gfkWh ( 2.3.4).

Dc gemiddelde prijs van 1 ton HFO van 380 Cst bedroeg 136 Hfllton op 11 oktober 1993 ( 2.3.7).

Het aantal zeedageii bcdraagt 267 per jaar ( 2.3.5).

Tabel 4.8 Brandstofkosten

4.6.2 Scheepsmetinq

Omdat het nieuwe ontwerp breder gemaakt is en ccii groter ingesloten volume heeft ,zal het schip volgens de GT en NT meting een grotere tonnage krijgcn. Er zijn een aantal kostenposten die direct athankclijk zijn van de GT en de NT meting van het schip;

Havengelden Kanaalgelden en to! 4.6.2.1 GT meting

Dc GT tonnage wordt berekend aan de hand van het totale ingesloten volume van het schip, inclusief opbouw, stores en laadhoofden [7030] en [7031]. In bijlage 4.4 A is voor het basisontwerpen de vrije

ontwcrpen de GT tonnage berekend. Dc GT tonnage van het vrije ontwerp A is 167 ton groter dan het basisontwerp (2.2 %). Dc GT tonnage van liet vrije ontwerp B is 389 ton groter dan het basisontwerp

(5.2 %).

4.6.2.2 NT meting

Dc Netto tonnage van een schip wordt sinds 1982 gemeten volgens de meting van schepen 1969 [70301 en [70311. In bijlage 4.4 B is voor de verschi!lende ontwerpen de NT tonnage berekend. Dc NT tonnage van ontwerp A is 98 ton groter dan het basisontwerp (3.6 %). Dc NT tonnage van het vrije ontwerp B is 201 ton groter dan het basisontwerp (7.4 %).

4.6.3 Haven qelden

In paragraaf 2.4.2 is te zien dat de gcmiddelde prijs per GT per havenbezoek ongeveer Hfl 1.00

bedraagt. Het vrije ontwerp A zal per havenbezoek dus 1-111167,00 extra betalen. Het aantal havendagen

per jaar bcdraagt voor dit type schepen ongeveer 91 (zie § 2.4.1.6). Ontwerp A zal per jaar dus niim Hfl

15.200 nicer havengelden betalen. Het vrije ontwerp B betaald per havenbezoek 1111 389,00 extra

hetgeen komt op Hf! 35.400,- per jaar.

Bladzijde 33 Schip Toename brandstofverbruik (t/jaar) Toename brandstolverbruik (%/jaar) Toename brands(ofkosten (HfI[jaar) OntwerpA 239 2.1 32.500 Ontwerp B 495 4.3 67.300

4.6.4 Kanaa!qelden en to!

In paragraaf2.4.3 is een overzicht gegeven van de kanaalgelden van 3verschillcnde kanalen namelijk het Panama kanaal, het Suez kanaal en lietKid kanaal. In tabel 4.9 is een schatting gemaakt van de extra kosten per doorvaart van een aantal kanalen. Er is moeilijk te zeggen hoe vaak een schip per jaar

door cen bepaald kanaal vaart. Een schip kan in een vaste dienst varen en nooit kanalen tegcnkomen of een schip zit op de wilde vaart en konit 10 rnaal per jaar door een kanaal. Als vcrgelijk worth gerekend

met 2 Suez doorvaart, 4 Panama doorvaarlen en 2 Kiel doorvaarten per jaar. Voor ontwerp A komt dit op een toename van kanaalgcldcn van Hfl 4.250,- per jaar en voor ontwerp B op Hfl 8.868,- per jaar.

Tabel 4 9 : Extra kosten per doorvaart verschillende kanalen

4.7 Bouwkosten

De extra bouwkosten voor het verbreden van het schip en het verkleinenvan de bIokcofficint zijn

berekend aan de hand van een aantal standaard prijzen die scheepswerf Dc Menvede hanleert. Dc

bouwkosten kunnen meestal berekend worden aan de hand van de prijs per kilogram rnateriaal. Voor sommige onderdelen zoals motoren worden de prijzen opgevraagd bij de leverancier.

In paragraaf 2.5.1 is de bouwprijs voor eenvoudige staalconstructies gesteldop I-ill 10,00/kg.

Kociruimisolatie kost 1-Hi 12,55/kg (paragraaf 2.5.2). 1-let ankersysteem neenit in gewicht toe omdat er

een zwaardcre ankerketting geplaatst wordt. Ankerkettingen kosten ongeveer liii 4,00/kg (paragraaf 2.5.3). Dc extra prijs van de koelinstallatie is bepaald uit cen aantal offertes van scheepswerf Dc Merwede.

In tabel4.10zijn de bouwkosten van Ontwerp A gegeven. De bouwkostcn bedragen ongeveer I-Hi

52 1.250,-. De bouwkosten van ontwerp B bedragen ongeveer Hfl 1.060.000,- (tabel4.11).

Tabel 4.10 Bouwkosteri ontwerpA

Ontwerp Kiel kanaal

extra kosten per doorgang

(HIl)

Suez kanaal extra kosten per doorgang

(HfI)

Panama kanaal extra kosten per doorgang

(Hfl)

Ontwerp A 250 1 225 323

Ontwerp B 585 2.523 663

Gewichts post Gewichts toenanie

(t) Kilo prijs (Hf I/kg) Prijs (Hf I) Staalqewicht 28 1000 280.0(X) Koelruim isolatie 15 1255 188.250 Koelinstallatie 1.3 - 35.000 Anker/afmeer systeem 2 400 8.0(X) Diverse posten 1 10,00 _10.0(X) Totaal. _521.250