P1994-16-1
CONGRES
ENERGIEBESPARING & MILIEU IN
DE BINNENVAART
WOENSDAG 23 NOVEMBER 1994
CONGRESGEBOUW AHOY TE ROTTERDAM
INLEIDINGEN E N E R G I E B E S P A R I N G
filmpremière
"Energiettesparing in de binnenvaart
Het scheelt ooic in de portemonnee"
VERENIGING
Congres: "Energiebesparing & Milieu in
de Binnenvaart "
Inleiding door Drs. M. IVIuller
Motto: "Energiebesparing in de binnenvaart;
het scheelt ook jn de portemonnee"
Rotterdam, 23 november 1994
Vereniging
CONGRES ENBROIHBESPASXNG IN DE BINNENVAART - 23 november 1994 Toespraak door drs. M. Muller, boofd van de Hoofdafdeling Havens en Integraal Beleid van het Ministerie yan Verkeä en Watnstaat.
Dames enhrâenl
Bsn ccmgKs over enfii;gi^)e^karing en milieu in dc binnenvaart, dat vraagt om een motto.
D^ptend asui de c^aiui^m voor eoa andor typisch Necterlands, uîteçst gezond en energy rp: produkt zou dit er ma löumen zön: Binnenvaait, de Groetie Motórt Of om de anBl<^^ i&ec de zuivelsector rps even door te ttddccn: Bmnenvaaxt Moetl
Maar wiaarom zullœ slogans zult u zich wdllidit afvragen. Inunos^ van het besef dat vervoer ov^ water milieuvrknddijk is, lijkt z^fis de ineest verstokte landrot inmiddels wel doordrongen^
Toch waag ik te sMlm dat de binnenyaart weliswaar een müiewneodeiyke vervoertak is, maar di^ het npg veel beter kan! Zowel wat betreft dc mate waadn, als de mani^ waaröq? (te binnenvaart wmdt ingezet. En dan ode nog zodanig dat alle betroIdEien belangen ermee gebaat 2Ajn, niet alleen van het leefioiilieu, nutar uitdnddcdi^ ook van u^ verladers en ver-voerders. Kortom: via een wintin strategie.
Daarmee kom ik de belangrijkste saccesvoorwaarde van het ovexheulsbeleid éat is ge-richt op veibetering van de wai^kn^iteit, op energiebesparing en op vermindering van de éiniBsies en da^ij het marktmechanisme en de vriye vcnrperskeuze als drijvraode kracht ziet: alle partqen moeien zïch terdege bewust zijn van de voordelen en er brood in zieri. Dat kan mffien men beseft dat economie en milien op de lange duur twee kanten 2^ vsm één en dezelfide medaille. Efficiency, energiebesparing en de vermindering van de mtscoot van vérontreinlgeade stofi^ gaan immos hand m hand.
Wffiur partgen baat hebben b^ elkaüs handelen is intensieve sani^nwerkiqg gdbodßn, èn lussen (Hidniienm tn de transport- en distributiesector èn met de overiieid. En niet te v^geien binnen de overheid zelf. Deze sanienweridng, gebased op verücht eigeidselàDûi, is een tweede belangrijke vcorwaaide voor het réalisera van (te doelsteßiqgen. Hier past niet zozeer regelgeving maar stimulering en vooriichthig, geen vervoenakdenken maar k^iendenken.
Dann» en heren!
Milieu & Energie is, zoals u weet, een belangrijk diema ïn het nationale verkeers- en vervQ^eleÏd. Bi^ de üitvoerïT^ van het Tweede Struccmirsch^na Verkeer en V^voer wordt aan de veigroting van h^ aandeel van de binnenvaart en het spoor ten koste van de groei van het wegvervoer aï veel aandacht gegeven. Ik nom de stimulering van intK-modaie shutdedïensten per bhmeoischip, de versnelde verbetering van de vaarwegen, de ontwMding van op de bitmcnvaart toegesaecten ovcrslagtechniäcen eài tonninals en» last
but not least, de toepassing van efficiencyveriiogende telematicatediieken, zoals het sùc-œsvoUe Qectroräc MaU.
De binnenvaart îs aÛaDg en van natine de ineest milieuvriendeipe en energtezmn^e ver-voertak. Dit houdt het gevaar in diu aj het sladitoffer wordt van de wët V»h de remmen-de vooi^nong en links en rechts wordt ing^mald door remmen-de ianoMte anremmen-dere sectoren. Ook de vermmdcring van de mÜieubetasting ih de binnenvalt zelf begint cteatom ïn het beleid, hoewel aanvankelijk wat onderbdBdht, snel in gewicht toe te nemen. Zo snl^ het miUeu-mes aan twee kanteai. Ik noem de verw^dering van scheepsafvalstoffen en het onderTOftk naar eneigiebespar^ide scheepsvormeu ea voortstuwingsaystenien. Zaken die op dit congres terecht nog uitvoerig aan de orde zullen komen.
Bij <te operationalisering van dat beleid zijn de steuteiwoorden^ zoals gezegd, marktwer-king en samenwermarktwer-king. Alles goed en wd zult u zeggen, maar wat is nu cont^êet de rol
&ti mzet van dc ovcrtieid, in casu Verkeer en Watec^aat? Wat kunt u van ons verwadt-ten? In de eerste plaats moet woidai geasegd - en dat geldt föiteliiik voör alle doelstel-lingen van het goederönviüvoeibeleid - dat de primaire verantwoontelpdieid vopr h^ reilen en z^en van de binnenvaart, ook op het gebied vao en^qpe en nulku, bïj het her
drq&leven zélf Ugt. De overheid schept de wettelijke kadm, draagt zorg voor een adekwatB infrastractuur en sthnuleert of (mdecsteunt waar züvUg partikuliere initiatieven. Niet alleen nationaal, maar ook in Evropees kader.
Het is dus aan u, verladers èn v^oetd^. cmi met de tdeeSn te komen. Om inspiratie <^ te àœn en wegwijs te worden in de wsle mogelQkbeden beveel ik u overigens ^ literatuurstudie 'Ënergi^'espariQg m de binn^ivaart' van Verkeer en Watostaat warm m nw aandai^t aan. Deze städie biedt een sdiat aan fatfôrma^ over onderzoek naar htt energedsdi rendeznent van ondermeer logistieke saixûiiweikingsvonnen» technische inno-vatte en aangepast vaargedrag. De overiieid sti u, 9c zeg het nogmaals^ graag ondersteu-nen bij de realisatie van veelbdovende inittatieven.
In dit verband wijs ik bijvoozlTeeild op het project IMAGO, wat slaat voor Initiatief Milieü Actte Gôeder&ovêrvder. Kern van de aaa^k is het vergroten van de betrokkenheid en de inspanniflgeo van het bedr^feleven en de bundeling van acties <^ het gebied van technolo-gie en efficiencyverbetering, ttet is een ooncceet vocnfaeeid van samexxwericing tussen overheid - Verkeer en Wafi^staat, VROM en Economöc^ Zaken - vervoórdeis cn verladers. Het project beoogt, in het licht van de gro^nognoses van vooral het wegver-voer, éocft een eodra tnspannli^ de inÙieudoelst^ingen in het transport binnen bereik te hcRiden. Tot 1999 2al visor dit {Object doör de overheid dan ook rond de 80 miljoen gulden wordea ni^etrokkeiL
Verder wijs ik nog op het Vierde Kadgprogramma IVan^rt van de Europese Unie, dat hhmehkmt van stait gaat Initiatieven op het gebied van onderzot en tedmisdie ontwik-teling die bedragen aan een effictenlar, v e Ü ^ en miJi^vrióodelgkcr tiaii^iort kunnen rtioenen op een financiSle bijdrage van ndnstens 50%, Voor dc zeeschee$ivaart cn de binneatvaart is eea kleine vtjfäg miljoen Ecu uitgetrokken, ongevieer 20% van het totaal. De insdiry vmg op de eerste tranche wordt naar verwachting opengesteld van IS december tot 15 maart aanstaande. Eind 1995 en 1996 volgen nog twee tenders. Ik nodig u van harte uit te reflecteren.
Dames en h^enl
T^gkomend op het ovettdubbdeid met betrekking tot milieu ea energie wil flc vooreerst vaststellen dat de doelstdlingen van het Tweede Structuürscheäna Verteer en Vervoer en fae^ Tweede Nationaal MiÛeu Plan onveritoit van kraclit blQven. Uit een tuss^jdse evaluatie van het Tweede SbucmimK^ma Voke«: en Vervoer komen daarnaast wat betréâ het goederenvervoer en de rol van Verkeer ea Waterstaat twee zaken duidd^k naar voren.
Ten emtb jójn veel prot^leoKn door de voortschrijdende iittemationalisering in h^ goedecenv^voer niet op nationale sdsal op te tossen zond» de ccncörrentiepositie in gevaar te brengcai ea is besluitvorming in Europees kader atadmn noodzatelji[k. Het beleid van de Europese zal 2M1 de km^Kte jaren dan ook in toenemende mate riditan op milieu- en engrgjevtäagsnikkrtn. Voor de overheid geeft dar de mogelijldieid en verplidhting om dom lobby riditing Europese Unte het nationale bdeid op deze punten Toveel als mogelijk op Eurqpese schaal m ve^wezenHpcen. Een concreet voorbedd pp het gd)ied van de bmnenyaart is de intematkiimte regeling vän de inzamding van scheqisaf-valstoffîâL
Ten tweede is voor de beopgde verschuiving naar miser milieuvri^d^lœ vervoerwitäi meer nodig dan alleen verbetdrmg van de kwaliteit van de dtensrt^lening en de inftar stnjbctüur. Ook de kwaliteit van de ve^gingslokaties van het verladeod bedrgfeleven spedt een grote rd. Veriœo- en Waterstaat wil daarom in nauwe paneowfx)emg met de ministeries van VROM ea Ecpnpmœdhe Zaken de opties onderzoeten voor een niimtelijk beleid voor bet goederenvieffvoer, gestructureerd naar schaalniveans'B: Europees, aatronaal en regionaal of lokaal.
Dames en hereni
Waar de markt b^ het realiseren van een milieuvriéitddijker en enexgiebe^rareiKl transportsysteem een richtmggevende taak is to^iedacfat, is vooriichting over de voordden van een dito vervoerwijzekeaze en bedr^âvœring een absdute noodzaak. Het Bureau Voadichtirig Binnenvaart kwijt zteh m ä steun van Vorken en Waterstaat d enige tijd met verve van deze taak. Maar ook die congres dnuigt daaraan zeker haar steende bg. Be ben dan ook viarheugd u vanmorgen de première aan te lamsfin bieden van een film met de voor zk^ spiekte titel "Bnergi^elspariii^ in de bmnenvaait; het scheelt ook in de porfia-naonneé"; een film vervaardigd in op<feacht van Verteeir en Waterstaat. De titiel geeft uit-stetend weer waar het vandaag om gaat en ik zou hem dàn ook graag tot motto van dit congres wOlen uitroepen.
Maar voordat het licht uitgaat voor de fUra, zal mijn collega van h^ minsteriè van VROM u nog toesprekctfi.
Rest mÜ ù atf slot een bUzoodcr boeiende en bovaad izE^irerraide dag toe te wensen. Ik dank tt.
Congres: "Energiebesparing & Milieu in
de Binnenvaart "
inleiding door Ir. J.J. Muntjewerf:
"Onderzoek van scheepsvormen en voortstuwing bq
binnenvaartschepen "
Rotterdam, 23 november 1994
Vereniging
"ENERGIEBESPARING i n de BINNENVAART door HYDRODYNAMISCH ONDER-ZOEK van SCHEEPSVORM en SCHROÉVïTN"
door
Ir.J.J.Muntjewerf
Maritiem Research I n s t i t u u t Nederland
1. I n l e i d i n g
Het Maritiem Research I n s t i t u u t Nederland, MARIN, opgericht i n 193 2, i s een onafhankelijke s t i c h t i n g d i e onderzoek en ohtwlk-r k e i i n g u i t v o e r t voor de maritieme i n d u s t r i e . Het i n s t i t u u t i s a l s eén van de v i j f Grote Technologische I n s t i t u t e n i n Neder-land een schakel tussen wetenschap en toepassing;.
MARIN r i c h t z i c h op a s s i s t e n t i e b i j de o p t i m a l i s e r i n g vah het ontwerp van schepen en offshore c o n s t r u c t i e s .
Een van de k e r n a c t i v i t e i t e n h i e r b i j b e t r e f t het hydrodynamisch onderzoek van de weerstands- eh voortstüwingseigenschappen van schepen.
Vanaf de beginjaren van het bestaan van het i n s t i t u u t i s d a a r b i j v e e l aandacht besteed aan de bijzondere problemen d i e z i c h voordoen b i j de vaart op ondiep water, welke wezenlijk complexer z i j n dan van d i e op diep water.
In de 60 jaar van het bestaan van MARIN z i j n grote v e r b e t e r i n -gen i n hét energieverbruik per tón-kilometer vervoerde l a d i n g t o t stand gebracht i h de binnenvaart, ondermeer doör o p t i m a l i -s e r i n g van -scheep-svorm en -schroeven door middel vah -sy-stemati- systemati-sche modeiproeyen en computer s i m u l a t i e s van de stroming rond schip en schroef.
In de jaren voor de tweede wereldoorlog werden reeds energie-besparingen van 50 % g e r e a l i s e e r d door onderzoek vah systema-t i s c h gevarieerde s e r i e s van binnenvaarsystema-t scheepsmodellen.
Vooral echter het modelonderzoek met systematisch gevarieerde s c i i r o e f s e r i e s en s t r a a l b u i z e n h e e f t het MARÎN i n de beginjaren een g r o t ^ i n t e r n a t i o n a l e r e p u t a t i e bezorgd.
Het i n Nederland uit:gévoerde onderzoek t r o k i n de jaren na de oorlog de b e l a n g s t e l l i n g van de Amerikaanse duwvaartindustrle, welke a l spoedig met grote opdrachten naar Wageningen kwam. Het bleek dat het beproeven van modelduwvloten ir> de beperkte breedte van de i n 1932 gebouwde diepwatersleéptank met i n s t e l -bare bodem t o t t e grote schaaleffecten op de r e s u l t a t e n l e i d d e en dat ook grotere modellen voor het onderzoek van de voort-stuwingseigenschappen van duwboten noodzakelijk waren.
c a p a c i t e i t vatn de genoemde diepwatersleéptank, dat i n 1958 met ondersteuning van enkele grote Amerikaanse opdrachtgevers de bouw t e r hand kon worderi genomen van een speciaa 1 voor de binnenvaart ontworpén ohdiepwatersleeptank met een lengte van 210 m en een breedte van b i j n a 16 m. { Figuur 1 )
D i t i s de i n de z o j u i s t i n première gegane f i l m getoonde sleeptahk. Het was en i s i n z i j n soort het grootste laborato-?* rium i n de wereld, s l e c h t s geëvenaard door de i n 1979 i n B u l g a r i j e gebouwde
binnenvaarttank-In de nieuwe binnenvaarttank yan het MARIN z i j n sinds z i j n gereedkóming v r i j w e l a l l e nieuwbpiïwprojecten voor de düwvaart op de H i s s i s i p p i én haar z i j r i v i e r e n op een schaal van 1:12 beproefd. Het MARIN heeft h i e r b i j een onschatbare hoeveelheid kennis opgedaan over de optimale vorm voor duwboten en bakken en i n het bijzondér over de vorm vari timnels en s t r a a l b u i z e n én dë o p s t e l l i n g van roeren en schroeven t e r v e r k r i j g i n g van een zo hoog mogelijk rendement vah de voortstuwing.
Ook i n de Amerikaanse duwvaart heeft het hydrodynamisch model-onderzoek g e l e i d t o t grote besparingen i n de orde van grpotiie van 50 % i n het energie verbruik, mede waardopr het mogelijk werd zeer grote duwvërbanden toe t e passen.
Het i s n i e t o n g e b r u i k e l i j k dat een 10.500 APK duwboot tüians een v l o o t van 40 bakkeri vari 1500 ton e l k , dus ca. 60.000 ton i n een Verband, duwt op de M i s s i s s i p p i . Hiermee i s een e^nergie efficiëntie b e r e i k t , waarmee op 1 l i t e r brandstof 1 ton l a d i n g over een af stand van 210 km kan wórden getranspozrteerd.
Ter v e r g e l i j k i n g moge dierien, dat deze afstand met een Europa-schip 120 km bedraagt, met de t r e i n 70 km en over de weg 20 km.
De i n Amerika behaalde energie efficiëntie z u l l e n w i j h i e r dpor de beperkiitgen i n de grootte van de duwstellen n i e t kuhrien r e a l i s e r e n , maar z i j z a l zeker nog verbeterd kïinnen worden door een agressievere aanpak yan de R&D inspanningeri i n de Nederlaiidsé binhenvaart i n d u s t r i e . E r ^ i j n nog steeds voldoende mogelijkheden voor energiebesparing eh i k z a l i n het v e r v o l g van mijn betoog hierop nader ingaan.
2.Scheepsvorm o p t i m a l i s e r i n g
De meest e f f e c t i e v e vorm van energiebesparirtg ook i n de b i n -nenvaart i s t e vinden door b i j het ontwerp grote aandacht t e besteden aan de o p t i m a l i s e r i n g van de scheepsvorm binnen gegeven hoofdafmetingen en waterverplaatsing. Tekortkomingen i n het basisontwerp wat b e t r e f t de scheepsvorm r e s u l t e r e n i n e n e r g i e v e r l i e z e n , d i e v e e l a l sléchts door ingrijpende verbou-wingen en door toepassingen van bijzondere stromingsverbete-rende aanhangsels kunnen worden verminderd, wanneer het schip eenmaal gebouwd i s .
Ook nu nog na zovele jaren vän hydrodynamisch onderzoek i s het eerder regel dan uitzondering dat aan hét MARIN t e r beoorde-l i n g voorgebeoorde-legde ontwerpen wat het energieverbruik b e t r e f t i n
orde van grootte van 5 t o t 10 % verbeterd kimneri
worden-Dat komt doordat ieder ontwerp i n f e i t e toch steeds weer uniek i s omdat zovele variabelen een r o l spelen, waartussen door de opdrachtgever een compromis moet worden gekozen- Vaak i s d a a r b i j de hydrodynamica rond het s c h i p het kind van de reke-ning.
Modelonderzoek kan h i e r de tekortkomihgén en de mogelijkheden t o t v e r b e t e r i n g op een d u i d e l i j k e en nauwkeurige w i j z e i n kaart brengen. Voor de binnerïvaart i s d i t echter een r e l a t i e f kostbare zaak, doordat de scheepsvorm op enkele waterdiepten en b i j enkele verhoudingen vah de diepgang vän het schip t o t de waterdiepte z a l moeten worden beproéfd om t o t een afgewogen oordeel t e kunnen koisen. Een goede vorm voor diepwater z a l n i e t optimaal z i j n op ondiepwater en omgekeerd g e l d t h e t z e l f -de.
Op ondiepwater moet met de volgende v e r s c h i jhse len rekening worden gehouden:
a. Een verandering van het golfpatroori van het s c h i p en daar-door van de i n t e r f e r e n t i e s van boeg-, schouder- en hekgplf. b. Nabij de b i j de waterdiepte behorende k r i t i e k e g o l f s n e l h e i d een s t e r k e toeneming van de g o l f weerstand van het schip, welke een overheersende r o l i n de t o t a l e weerstand gaat spelen.
c. Verandering van de drukverdel ing rond de romp door de beïnvloeding vah de stroming rond het schip tengevolge yan het e f f e c t van de bodem vän het vaarwater.
d. Een meer tweedimensionale omstroming eh daardoor vaak een v e e l grotere kans op l o s l a t i n g van de stroming i n h e t achter-s c h i p , waardoor een forachter-se toeneming van de viachter-skeuze weerachter-stand kan onstaan. H i e r b i j i s van overwegende i n v l o e d de vertiouding van de diepgang t o t de waterdiepte.
A f h a n k e l i j k van de waterdiepte en de verhouding van de d i e p -gang tót de waterdiepte z u l l e n de optredende veranderingen i n de stroïaingsrichting én ströomsnelheden rond het schip t o t andere c o n c l u s i e s l e i d e n wät b e t r e f t de optimale scheepsvorm. Dat d i t a l l e s t o t zeer v e r s c h i l l e n d e e i n d r e s u l t a t e n i n de u i t e i n d e l i j k gekozert s c h e e p s l i j n e n a a n l e i d i n g kan geven z a l düidelijk z i j n , wanneer b i j v o o r b e e l d het zeer ronde voorschip van de RÏjhväarttanker "Nedlloyd 93" vergeleken wordt met het voorschip vah hét thans i n aanbouw z i j n d e binnenvaart c o n t a i -nerschip. Bouw no. 306 vah T i l l e Scheepsbouw.
Ook i n de vorm van het achterschip en de toegepaste tunnels boven de schroeveri z i j n grote v e r s c h i l l e n tussen deze nagenoeg van g e l i j k e grootte z i j n d e Rijnschepen vast t e s t e l l e n .
Modelonderzoek, i k héb dat eerder genoemd, i s kostbaar zekér voor een z i n v o l prograioma op meerdere waterdiepten. Recent i s daarom gezocht naar een wat k o s t p r i j s b e t r e f t gunstiger aanpak van het onderzoek van de hydrodynamische aspecten van het scheepsontwerp, door de toepassing van computersimulaties van de stroming rond het s c h i p .
op het gebied van de algemene numerieke stromingsleer i n het bijzonder yoor toepassingen i n de aërodynamica ten behoeve vari de v l i e g t u i g - en ruimtevaartindustrie,
HARiN heeft v e e l c a p a c i t e i t u i t haar ruimte voor achtergrond reseärch ingezet om deze algemene stromingssimulatie program-ma's geschikt t e maken voor maritieme toepassingen.
Een praktisché beperking i n de toepassing van de thans t e r beschikking staande progrämmatuur i s dat z i j gebaseerd i s op p o t e n t i a a l t h e o r e t i s c h e stromingen i n een n i e t viskeuze of wel w r i j v i n g s l o z e v l o e i s t o f en dat z i j r e d e l i j k complex van aard i s , hetgeen k r a c h t i g e computers vergt i n het gebruik.
Toevoeging van t u r b u l e n t i e e f f e c t e n i n een viskeuze v l o e i s t o f aan de genoemde p o t e n t i a a l stromihgsberekeningen i s thans i n p r i n c i p e mogelijk, doch minder ver ontwikkeld en zo complex, dat a l l e e n met behulp van supercomputers kan worden g ^ e r k t . D i t brengt hoge Icosten met z i c h mee en het z i e t er daarom naar u i t dat nog v e l e jaren met berekeningen op grond van p o t ^ t i -aalstromingeri i n een w r i j v i n g s l o z e v l o e i s t o f z a l móeten worderi volstaan.
Met deze programma's, DAWSON en RAPID genoemd, kunnen het golfpatroon rond het s c h i p eh de drukverdeling over de romp onder uiteenlopende randvoorwaarden vah scheepssnelheid, waterdiepte en kanaaldporsnede voor meerdere beladihgstoestan-den van het s c h i p worbeladihgstoestan-den gesimuleerd, waarbij het e f f e c t van wijzigingen i n de vorm van de romp op eenvoudige wijze kan
worden beoordeeld. ( Figuur 2 )
U i t de golfpatronen i s dan vast t e s t e l l e n wélke rompvórmas-pect;eh dominant z i j n vopr de g o l f weerstand van het s c h i p en hoe deze t e verbeteren z i j n .
De drukverdelirigen over de romp geven i n z i c h t over de mate waarop l o s l a t i n g e n i n de kimmen en het a c h t e r s c h i p z u l l e n optreden i n een vi&fkeuze v l o e i s t o f en ook h i e r kühnen dus k w a l i t a t i e v e beoordelingen gemaakt worden voor de kéüze van de beste vorm.
Met nadruk d i e n t h i e r echter g e s t e l d t e worden, dat de compu-tersixouiaties s l e c h t s k w a l i t a t i e v e gegevens o p l e v e r ^ , dus tendensen en geen absolute waarden. H i l men de verbeteringen i n concrete percentages energiebesparing weten, dan z u l l e n de computersimulaties moeten worden aangevuld met de resültaten van enkéle modelproeven om het w e r k e l i j k e niveau vän het v e r e i s t e voortstuwingsvermogeh vast t e s t e l l e n .
Het voordéel van deze aanpak i s gelegen i h het f e i t , dat nu a l l e e n het begin en het eind ontwerp of mogelijk a l l e e n het eind ontwerp met behulp van modelproeven behoeven t e worden onderzocht én dat de tussenliggende v a r i a n t e n d i e vroeger ook met behülp van modelproeven werden beoordeeld, nu s l e c h t s een computerberekening ondergaan>
k o r t e r e t i j d eh tegen aänzienlijk lagere kosten i n beschouwing te nemen. De kans dät een Wérkelijk optimaal ontwerp verkregen wordt neemt hiermee dus a a n z i e n l i j k toe.
3. o p t i m a l i s e r i n g van de scheepsschroef
Ook h i e r géldt dat de grootste energiebesparingen t e bereiken z i j n door optimäliserihg van het ontwerp van de scheepsvoprt-stuwer en van de i n t e r a c t i e tussen de voortstuwér eh hét achterschip a l d i r e c t i n het begin van het ontwerp van het s c h i p .
In het algemeen gesproken z a l men een zo groot mogelijke schroef diameter en een zo laag mogelijk t o e r e n t a l dienen t e kiezen om een zo hoog mogelijk schroefrendement t e v e r k r i j g e n . In de binnenvaart heeft men echter a l gauw t e maken met een voor een optimaal rendement t e beperktie schroefdieimeter,tenge-volge van diepgangsbeperkingen. Om de hiermede gepaard gaande v e r l i e z e n te beperken worden tunnels of dubbelschroefüitvoe-ringén en deze v e e i a l ook i n tumriels gekozen. B i j zwaar belas-t e schroéveh worden belas-tevens s belas-t r a a l b u i z e n belas-toegepasbelas-t.
B i j de keuze van de j u i s t e schroef kunnen v e l e a l t e r n a t i e v e n met behulp van computerberekeningen worden vergeleken, Deze berekèningen z i j n gebaseerd op de resultateri van de a l eerder genoemde b i j HARXN uitgevoerde zeer omvangri jke mpdelproeven met systematisch gevarieerde schroef en s t r a a l b u i s s e r i e s , welke verwerkt z i j n i n polynomen, d i e tAahs over de hele wereld i n getoruik z i j n en iri a l l e ontwerp handboeken vermeld staan.
In t e g e n s t e l l i n g t o t de s l e c h t s k w a l i t a t i e v e uitkomsten van de omstromingsberékeningen voor het ontwerp van de romp z i j n de computerberekeningen voor de keuze van de hoofdafmetingen van de schroef en s t r a a l b u i s i n hpge mate exact. De v e r s c h i l l e n i n rendement kunnen voor een groot aantal v a r i a n t e n zeer nauwkeu-r i g tegen genauwkeu-ringe kosten wonauwkeu-rden doonauwkeu-rgenauwkeu-rekend. Het loont dus zeer de moeite zulke berekeningen i n het ontwerpstadium i n ruime mate u i t t e voeren.
De beperkingen i n schröefdiameter geven i n het ontwerp van binnenvaartschepen i n v e l e gevallen a a n l e i d i n g t o t zulke schroefbelastingen, dat toepassingr van conventionele schroeven ook i n tunnels u i t rendementsoverwegingeh ohaccéptabel wordt. In d i e gevallen kunnen de hierna t e noemen oplossingen i h overweging worden genomen.
3.1. Toepassing van straalbuisschroeven
Hierover heeft U reeds v e e l gezien eh vernomen i h de U z o j u i s t getoonde f i l m . Ik heb daar weinig aan toe t e voegen. Het i s een zeer e f f e c t i e v e en i n de p r a k t i j k v e r doorontwikkelde techniek voor energiebesparing, i n het b i j z o n d e r b i j extreem zwaar belaste schróévén, zoals b i j v o o r b e e l d i n de düwvaart op de Amerikaanse r i v i e r e n - ( Figuur 3 )
komen vast t e staan, dat de energiebesparirrg door de toepas-s i n g vän toepas-straalbüxzen b i j duwtoepas-snelheden van 6 t o t 10 m i j l per uur ca. 25 % bedraagt en b i j düwsnelheden van 12 t o t 15 m i j l per uur ca. 15 %.
3.2. Ringschroeven
Twintig jaar geledén werden door MARIN voor L l p s Scheeps-schroevenfabriek systematisch gevarieerde ringschroëvén be-proefd. Hoewel de r e s u l t a t e n met d i t type schroeven onder bepaalde omstandighederi gunstig waren, heeft het lang geduurd voor e r op enige schaal van een praktische toepassing sprake was. Recent i s het idee i n A u s t r a l i e weer opgepakt en het wordt daar nu toegepast, ( Figuur 4 )
Hydrodynamisch gezien l i j k t de ringschroef op de s t r a a l b u i s -schroef. De r i n g i s echter aan de tippen van de bladen bevest i g d en r o bevest e e r bevest mebevest de bladen, hebevestgeen exbevestra w r i j v i n g s v e r l i e -zen o p l e v e r t ten opzichte vän eéh vaste b u i s . Deze worden g e d e e l t e l i j k gecompenseerd, doordat e r geen s p l e e t v e r l i e z e n optreden zoals b i j de s t r a a l b u i s s c h r o e f .
De ringschroef heeft een k l e i n e r e optimum diameter, dan een v e r g e l i j k b a r e conventionele schroef en een hoger rendement b i j b e d r i j f s b e l a s t i n g e n d i e afwijken van de vbor het ontwerp gekozen toestand. Voor schepen d i e zowel duwend o f trekkend en tevens vrijvarénd ingezet moeten kunnen worden, kan de r i n g -schroef een aahtrekkéli jike oplossing bieden voor enkele pro-centen energiebesparing.
3.3. Schroeven voorzien van eindplaten aan de bladen
Door HARXN z i j n a l v e l e jaren proeven met schroefiiK)dellen voorzien van eindplaten aan de bladen uitgevoerd voor Spaanse opdrachtgevers. Recent i s h i e r aan toegevoegd een onderzoek dat i n opdracht van de U n i v e r s i t e i t van Groningen werd u i t g e -voerd. D i t l a a t s t e onderzoek i s openbaar en het hierna volgen-de heeft betrekking op d i t onvolgen-derzoek. ( Figuur 5 )
In de ontwerp t h e o r i e voor de schrceven met eindplaten i s er y e e l overeenkomst met de t h e o r i e voor de ringschroeven ^ Delen van de r i n g z i j n a l s het ware weggeshedeh. Dpor de toepassing van de eindplaten kunnen hoge schroefbelastingeh aan de tippen van de bladen worden toegelaten, waardoor hogere rehdemehten kunnen worden ver3crégen dan met een v e r g e l i j k b a r e
conventione-l e schroef. ( Figüür 6 )
Het voor de U n i v e r s i t e i t van Groningen uitgevoerde onderzoek heeft aangetoond, dat met schroeven voorzien van eindplaten aan de bladen énergiebesparingen van 2 t o t 4 % b e r e i k t kunnén worden,
Er z i j n reeds v e l e schroeven met eindplaten operationeel i n de Spaanse vissérij. Mógelijk i s het ook een o p i p s s i n g vóór de Nederlandse binnenvaart, welke tiegen geringe kosten kan worden g e r e a l i s e e r d .
3,4. Contra-rpterende schroeven
Ih de zeescheepvaart i s een sterke g r o e i van de i n t e r e s s e voor contra-roterende schroeven waar t e nemen. D i t wordt
veroor-zaakt door de verwachte en inmiddels ook aangetoonde belang-r i j k e belang-rendementsyebelang-rbetebelang-ringen en doobelang-rdat de technologie van de ingewikkelde aandrijvingen binnen handbereik i s gekomén.
Energiebesparingen van 10 t o t 15% z i j n mogelijk door toepas-s i n g van deze toepas-schroeven- ( Figuur 7 )
Het MARIN heeft de l a a t s t e paar jaren éen b e l a n g r i j k aantal grote projecten óp d i t gebied voor zeéschepen voor binnen - en buitenlandse opdrachtgevers uitgevoerd, waaruit experimentele en t h e o r e t i s c h e kennis, alsook ontwerptechni^en z i j n verkre-gen.
Voor dé typische omstandigheden d i e gelden voor de binnenvaart met k l e i n e schroeven en hoge schroefbelastingen i s de verwach-t i n g gerechverwach-tvaardigd, daverwach-t ook h i e r converwach-tra-roverwach-terende schroeven grote p o t e n t i e hebben.
4. Vermindering yan de hüidruwheid
In het voorgaande i s i n hoofdzaak gesproken over de laogelijkheden t o t v e r b e t e r i n g van de vormweerstand en het v o p r t s t u -wingsrendement van binnenvaartschepen. Een zeer b e l a n g r i j k e én nog n i e t aan de orde gekomen mogelijkheid t o t energiebesparing i s echter gelegen i n een vermindering van de wrijvingsweer-stand van deze
schepen-De wri jvingsweerstand b i jvoorbeeld van de eerder genoemde Rijntanker bedraagt 75 % van de t o t a l e weerstand b i j een snelheid van 15 km/uur op een waterdiepte van 5 m.
De wrijvingsweerstand i s evenredig inet het natte oppervlak van het s c h i p en met de ruwheid van de hüid. Deze rüwheid bestaat üit een aantal cóiDipohehten :
a. Micro rüwheid van de verfoppervlakte met waarden tussen 100 en 200 micron.
b. Macro ruwheid tengevolge vari tekortkomingen i n de v e r f a p p l i c a t i e technieken, zakkers en ingewaaide v e r o n t r e i n i g i n g e n met waarden van 0,5 tót 1,5 mm.
c. Grotere s t r u c t u r e l e oneffenheden door lasnaden, l o s l a t i n g e n vah oude v e r f l a g e n en beschadigingen door onzorgvuldige a f -meerprocediires.
d. B i o l o g i s c h e
aangroeiing-Wanneer i k mij h i e r beperk t o t het i d e a l e geval dat v e e l aandacht besteed i s aan het vermijden van strüctürele oneffen-heden en aan het voorkomen van aangroeiing, dan b l i j f t er nog een zeer b e l a n g r i jke mogeli j k h e i d voor energiebesparing door een grotere inspanning op het gebied van de v e r b e t e r i n g vah v e r f a p p l i c a t i e t e c h n i e k e n en de toepassing vän gladdere huid-verven. Het heeft mij verbaasd h i e r o v e r n i e t s t e vernemen i n de zójüist getoohde f i l m over energiebesparing.
Ter i l l u s t r a t i e moge h i e r dienen, dat iedere 10 micron vermin-derihg i h huidrüwheid grofweg overeénkoiat met 1 procent ener-giebesparing b i j een nieuw s c h i p .
Een e f f e c t i e v e methode om de invloed van de huidruwheid dras-t i s c h dras-t e reduceren of z e l f s geheel dras-t e elimineren i s hedras-t aan-brengen van een l u c h t l a a g j e onder de bodem van het s c h i p , waardoor de grenslaag i n de stroming rohd het schip n i e t méér
i n aanraking komt met de bodem van het s c h i p .
In de f i l m heeft U de toepassing van deze b e l a n g r i j k e innova-tié óp het b i j T i l l e ScheepsbPüw i n aanbouw z i j n d e binnenvaart containerschip kunnen zien-. De resultâtén van het modelonder-zoek z i j n zeer p o s i t i e f en verwacht mag worden dat met deze technologie i n het algemeen a a n z i e n l i j k e eiiergiebesparingen mogelijk z i j n , d i e a f h a n k e l i j k van de verhoüding van het met lücht bedekte gedeelte van dé oppesrvlakté van de vlakke bodem t o t het t o t a l e natte opervläk vän hét s c h i p künnen oplopen t o t ca. 35 % .
De stand van zaken wat b e t r e f t de praktische u i t v o e r i n g van het systeem z a l i n de hiernavolgende voordracht door de heer A.de Jonge van T i l l e Scheepsboüw worden b e l i c h t .
5. Vermindering van de oppervlakte ruwheid van de scheeps-schroef
EVenals het eerdér génoemde belang vän een gladde scheepshuid i s het evenzeer van belang een zo glad mogelijk schroefblad oppervlak iri stand t e houderi.
Onderzoek heeft aangétoond dat door regelmatig p o l i j s t e n van de schroef energiebesparingen vah 2 t o t 3 % b e r e i k t kunheh worden en dat deze t o t ca. 10 % kunnen oplopen b i j e r n s t i g v e r v u i l d e schroeven. Het loont dus a l l e s z i n s de moeite h i e r b l i j v e n d aandacht aan t e besteden.
6. Concltisié
Een aantal r i j p e en o n r i j p e technieken werden i n deze voor-dracht genoemd om t o t een s i g n i f i c a n t e b i j d r a g e i n het streven naar eneirgiebesparing i n de binnenvaart t e komen. Ideeën z i j n ér genoeg, wat ontbreekt i s eeri ruiiohartiger b e l e i d met be-trekking tót de f i n a n c i e r i n g van de verdere ontwikkeling vari de aangedragen technologieën.
FIGUREN
Figuur 1.- M i s s i s s i p p i duwvloot i n de binnenvaartsleeptank.
Figuur 2.- Golfpatroon en drukverdelxngen m.b.v. DAWSON
10
Figuur 4. Model van een ringschroef
11
Figuur 6.- Schroef mpdel rnet eindplaten i n de c a v i t a t i e t u n n e l
CRPs mounted on shj^s of
dynamo-meter iF923387]
Congres: "Energiebesparing & Milieu in
de Binnenvaart "
Inleiding door A.D. de Jonge:
"Totstandkoming en bouw van het experimentele
binnenschip Myrian"
Rotterdam, 23 november 1994
Vereniging
Infeidinq
Ontstaan gedachte óver lucht onder schip door discussie over snelle schepen, catamarans, vyaarna gedachte ontstond Over toepassen van kleine luchtlaag onder vlakke bodem van binnenschepen.
Niemand, ook Marin, kon iets voorspeüen over de voordeien/besparrng.
Bgprogyen
1- Bij Marin, met behulp van CMO proef gedaan over toepassirig, waarbij alleen doei was werking te simuleren en ]a of nee aantonen of hot werkt. 2. Bij tweede serie proeven is opgebouwde rand getest op model van
"Myriam", Bnr.306.
Ondanks feit det rand zonder lucht weerstandsverhogend werkt, is nog steeds een aanzienlijke bissparing te behalen op schaal t.o.v. model zonder randen.
Uitvoering
Als gevolg van testen bij Marin eh de te verbrutkeri hoéveelheid lucht, teruggerê-kerrd r^ar werkelijke grootte is i.s.m. ECG Groningen en fa.. Ketting (Atlas Copco) en Oeita Controls Velsen een preofopstelling aar^gebracht hij ons bouwnr, 306.
ISSISD.
Vanaf begin december zal het sohïp uitgebreid getest worden, eé^'St op open wateren daarr^ in betaden toestand pp de Rijn.
V e r w a c h t i n g
Als bewezen wordt dat besparing aanzienlijk Is, dan is het systeem ook toepas-baar op bestaande schepen en zal dit comrhercieél op de markt gebracht Worden.
K I K ^
Congres: "Energiebesparing & Milieu in
de Binnenvaart "
Inleiding door J.H. Plügge:
"Rendementsverbêtering voortstuwingsinstallaties"
Rotterdam, 23 november 1994
Vereniging
O
'S"
1^
1^
ALGEMEEN
Het onderhoud van eén dUürzaam produktiemiddel i n de Isedrijfs-economie ( i n een scheepvaartbedrijf het v a a r t u i g met haar
v o o r t s t u w i n g s i n s t a l l a t i e ) i s o n v e r m i j d e l i j k ên maakt deel üit van de e x p l o i t a t i e k o s t e n , maar d i e n t i n i e d e r geval zo laag mogelijk te z i j n , évenals de kosten van brandstof en smeerolieverbruik. Hoewel b e d r i j f s z e k e r h e i d n a t i i u r l i j k e s s e n t i e e l i s .
Het u i t v a l l e n vart een v a a r t u i g verhoogt de b e d r i j f s k o s t e n enorm, vooral a l s daardoor vervangende vaartuigen moeten worden inge-schakeld om aan de v e r p l i c h t e vervoersafspraken t e voldoen.
Voor de e x p l o i t a t i e - o f r e d e r i j a f d e l i n g komt oriderhoud nimmer gelegen. Een s c h i p i s e r om t e varen, daarom dient de s e r v i c e t i j d 20 kort rnpgelijk t e z i j h eh goed gepland.
-2-Buiten het geplande onderhoud i s met name een birinenvaarbschip regelrnatig betrokken b i j onverwachte schades aan kasko door aan-varingen b i j mist of schades aan schroeven, s t r a a l b u i z e n en roeren t i j d e n s laagwaterperiodes. B i j d i t l a a t s t e kan men proberen de r e p a r a t i e t i j d t e verkorten door dé vaartuigen t e standaardiseren en schroeven en roeren i n voorraad t e nemen.
jflet vormen van een gezamenlijke "pool" door een a a n t a l r e d e r i j e n kan n i r t t i g z i j n .
Het plannen van de v e r e i s t e servicebeurten en het bijhoiiden van de kosten per Jcostehplaats i s vah hét grootste belang met betreXkihg t o t het i n z i c h t van de kosten en het budgeteren van het onderhoud.
Het onderhoud moet a l s een afzoriderXi jke f u n k t i e i n de onderneming worden ohderkëhd; n i e t a l l e e n de technische, maar zeker ook de economische kanten van het onderhoud moeteen worden bewaakt.
Het v o o r s p e l l e n van de levensduur cq. s t a n d t i j d van motóronder-delen op grond van geanaliseerde onderhoûdsbehoefteh maakt een planning van het onderhoud mpgelijk.
3 -Sterk door s t a t i s t i e k
De e e r s t e p i j l e r voor de opzet van een plannirïg i s de oriderhpuds-st:atistiek. Daartoe dienen:
1) S t a t i s t i e k van storingen: Frequenties ert oorzaken.
2) Vastlegging van v e r r i c h t onderhoud naar preventie en naar curatieve aard.
3) Overzicht van buitengewpne kosten voor bijzonder ouderhoud en
schades.
4) R e g i s t r a t i e vah het maandelijks aantal verantwoorde becJrijfs-uren.
5) R e g i s t r a t i e vah de üitvalstijden der v e r s c h i l l e n d e vaartuigen verdeeld naar oorzaken.
6) Opname vah de technische voorraden spareparts en van het ver-loop van het verbruik.
-4-Budqetposten
Als budgetppsten voor een ö n d é r h o ü d s p l a n n i n g z i j n te noemen:
1) T i j d v e r l o o p en t i j d s d u u r vah het periodiek onderhoud.
2) Gecalctaeerde kosten per kostehplaats, a l s : - kasko
- hppfdmptpren
- kpppeling / schroefas - hulpwerictuigen
- e l e k t r i s c h e i n s t a l l a t i e
- radar / communicatie / navigatie - automatisering
3) Kosten v i c t u a l i ë n
4) Kosten gas- en smeerolie
Door de budgethouder z ü l l e n deze posten goed moeten worden
verdedigd. I m e r s , het optimaliseren van het ohdérhoud moet voeren naar een minimum aan onderhoudskosten, maar d i t minimum z e l f i s m o e i l i j k exakt t e bepalen.
Hoge onderhoudskosten z i j n bedenkelijk, maar erger z i j n te lage bestedingen aan onderhoud, d.w.z. te weinig onderhoud. Hierdoor komt de b e d r i j f s z e k e r h e i d i n gevaar met de gevolgen van d i e n .
-5-Gelukkig z i j n er de l a a t s t e jaren systemen ontwikkeld, d i e de c o n d i t i e van motoren en werktuigen kunneri beoordelen^ zonder d i e geheel u i t elkaar t e nemén. Waardoor de jüiste t i j d van onderhoud i s te bepalen zonder afbreuk t e doen aan de b e d r i j f s z e k e r h e i d .
"Maintenance j u s t i n time^
Het z a l d u i d e l i j k z i j n , dat onderhoudskosten bestaan u i t een deel materialen (onderdelen), arbeidsloon (demontage / montage en
bewerken) alsmede t r a n s p o r t .
B i j het ontwerp van het v a a r t u i g i s het van het grootste belang met betrekking t o t de kosten onderhoud steeds op de navolgende
punten t e l e t t e n , met a l s uitgangspunt: "bouwen i s
ééffiffiaÜa/
onderhoud komt regelmatig t e r u g " .
KtSB
-''! " r
-6-V o o r t s t u w i n q s i n s t a l l a t i e
- J u i s t motorvermogen en t o e r e n t a l .
D i r e k t omkeerbare mptpr met eenvoudige r e d u c t i e k a s t of s t a t i o -n a i r met reductiekoppeli-ng.
- Constructie - e r v a r i n g - a a n t a l c i l i n d e r s . Hoe meer onderdelen des t e meer kans op s t p r i n g .
- Gewicht xapt^oreninstallatie m.b.t. diepgang binnenvaartschepen.
- Brahdstof- en
smeerölieverbruik-- Betrouwbaarheid smeerölieverbruik-- Pe ^ Vsmeerölieverbruik--zuiger smeerölieverbruik-- B e l a s t i n g smeerölieverbruik-- G e l u i d smeerölieverbruik-- T r i l l i n g
- T o r s i e k r i t i s c h e
M.b.t. onderhoud:
- Gebruikte materialeri - standaard onderdelen, b.v. turbo's.
- Brandstof-inspuitsystemen - r e g u l a t e u r .
- Aantal c i l i n d e r s zo g e r i n g mogelijk i n verband met de benodigde t i j d s d u u r en vervangende onderdelen. I n t e r v a l en kosten.
- And l a s t but not l e a s t , the p r i c e - Garantie én onderhouds-
contract 7 contract
-Profile and general arrangement
rength o.a 40.00 m breadth 15.00 m depth 2.80 m draught appr. 1.75 tn
p.ropeirers 3 maximum propeller output 3 x 1800 hp
- Koeling motoren i-v-ra. v e r o n t r e i n i g i n g r i v i e r w a t e r (beunkoeiing).
- Schroefaslagering en smering,
- Roerconstructie.
- O p s t e l l i n g apparatuur i.v.m. t o e g a n k e l i j k h e i d demontage en t r a n s p o r t . Kraan^ en hijsmogelijkheden.
E i g e n l i j k zou de onderhoudsmachinist betrokken moeten worden b i j de i n r i c h t i n g machinekamer. H i j kan u i t e r v a r i n g v e r t e l l e n waaróia een bepaalde o p s t e l l i n g f o u t i s , waardoor de s e r v i c e zo lang heeft geduurd en riiet de man achter de t e k e n t a f e l .
-8-Dê Westeûropese binnenvaartvioot bestaat h o o f d z a k e l i j k u i t motor-vracht:schepen, tankers en containerschepen met een vermogen van 300 t o t 1500 PK, alsniede duwboten voor de vaart met 6 duwbakken met een vermogen van 3 x 1800 PK.
Vooral b i j deze l a a t s t e c a t e g o r i e z u l l e n we wat dieper ingaan op de wijze van onderhoud, zoals d i t b i j de meeste r e d e r i j e n geb r u i k e l i j k i s
-In t e g e n s t e l l i n g t o t vroeger wordt het onderhoud aan motoren en hulpwerktuigen volgens een v a s t schenra door de s e r v i c e a f d e l i n g van de mötorenleverancier uitgevoerd.
De a a n l e i d i n g hiervoor z i j h de volgende faktoren:
- laadr- eri l o s t i j d steeds k o r t e r
- b i j duwboten oeeh laad- en l o s t i j d e n
- door geautomatiseerde machinekamer aantal machinisten verminderd - Moderner minder snel lopende motoren, z i j n technisch ineer
komplex en k r i t i s c h m.b.t. t o l e r a n t i e s en a f s t e l l i n g
9
-Het onderhoud wordt Irtdien m o g e l i j k g e l i j k t i j d i g met schade-r e p a schade-r a t i e s u i t g e v o e schade-r d .
Onderhoud volgens p l a n n i n g o f c o n d i t i e
Normaal ontvangt de g e b r u i k e r van motoren en werktuigen van de f a b r i k a n t een onderhoudsschéma, waarop volgens een bepaalde i n t e r -v a l i n dr*aaiuren werkzaamheden dienen t e worden u i t g e -v o e r d , z o a l s : kleppen s t e l l e n , f i l t e r s vervangen, sraêérolie v e r v e r s e n , alsmede machxnedelQi z o a l s : N o z z l e s - z u i g e r v e r e n - l a g e r s enz. t e worden
verTnieuwd.
JMaK
s y s t e m w a rtu n g MAINTENANCE P L A N CYLINDER HEADS If) 10 •z. o < D A T E O UJ a. to cc 03 O U = K a> ° < î I H T E f i V A L - — - N H f i S 250 500 7501 T OOO; 1 2501 1 5O0 1 750 j 2 000 u > « X u U 01 a »3- C 9 P t. • -U A C 3 tg 13 t -I. — * 0 1-'S X 0) U ! U >il O L — "« U >' > V ! > 0 — E (0 c l <0 v 't >• t. O O O i n - I > ! L ., » O ^ 9) » C CBI L c ; D . _ : (j *i • M *i : L • - i t J) 14. ; O, J < I J< u u O ' O t — : L « i « > ! U ^ > O I > u _ Ê I _ O .fl « 1 f D X > I.' I > U M I O : O O O O O U) (. O O o: m O) 1. c J O . _ • « c I ••3 O 1 +J — , 3 I L I "O u e > O — u <c ti > as " T T " O (-5 O O O O O O O O O O O W O •O c •O » O) t) c •O -T — L 3 01 m c V > J — u <0 « » O. 3 O" < K E — B "O « 4) q • »a u — •O V c > — O — E >> s O t. O O O O O O O O « • > > — t > » 4) 01 a c 3 a - p . « 4J > O O — E C « — 1. O O O O O O O « i - i O ei e O • B - 5 •p e (. O O u a Ol • e L « « 0) « X « » > > > > ao O 3 « « 3 « X V : > â i £ « I • O • m > I -O — I V m i « > : X O I L. c c • - "O •** e Ui ; C J O 0 \ O O O O ><. u e O u « a m c • u c E.
-10-De f a b r i k a n t z a l i n verband met de b e d r i j f s z e k e r h e i d en m o g e l i j k e g a r a n t i e s de i n t e r v a l s zeker n i e t t e ruim s t e l l e n . A n d e r z i j d s be-p a a l t een k o r t e levensduur van onderdelen de k w a l i t e i t van z i j n prodükt.
Vervolgens s p e l e n de gebrulksómstandighedeh een g r o t e r o l . B.v-: V a a r t h e t v a a r t u i g lange t r a j e k t e n ?
wordt e r v e e l gemanoeuvreerd?
Met wélke b e l a s t i n g wordt gevaren?
Het i s i n i e d e r g e v a l v e r s t a n d i g óm i n e e r s t e i n s t a h t i e z i c h t e houden aan de v o o r s c h r i f t e n en l a t e r op grond van e r v a r i n g de i n t e r v a l t e
verlengen-Ter i l l u s t r a t i e kan h e t volgende v o o r b e e l d d i e n e n :
B i j eén bepaalde motor werd aarü>évolen na 10.000 d r a a i u r e n de z u i g e r s t e t r e k k e n , omdat de chroom g e n i t r e e r d e z u i g e r v e r e n dienden t e worden vervaiigen.
Na i n s p e k t i e en röetihg b l e e k de chröoindikte nog ruim voldoende om zonder e n i g r i s i k p de s t a n d t i j d t e v e r l e n g e n , zodat nu op grond van eirv-arihg de z u i g e r s pas na 25.000 d r a a i u r e n worden getrokken
en z u i g e r v e r e n vervangen. V o o r a l gebruiksomstandigheden z i j n van belang voor h e t beoordelen van de jüiste s t a n d t i j d w
-11-De l a a t s t e j a r e n z i j n de meest geavanceerde systemen o n t w i k k e l d om het j u i s t e momerit van onderhoud t e b e p a l e n . De motoren werden
h i e r t o e u i t g e r u s t met g e v o e l i g e en meest kwetsbare ophemers om b.v. züigerslijtage t e bepalen en c o n t i n u h e t d r u k v e r l o o p i n de c i l i n d e r t e meten.
A l l e gegevens werden door een cornputer v e r w e r k t eh v e r g e l e k e n met ingevoerde parameters op grond waarvan v o o r s p e l l i n g onderhoud m o g e l i j k zou z i j n
-Z u l k e systemen v a l l e n o f s t a a n met de betrouwbaarheid van de opnemers, d i e h e t door trillingéh en schokken nogal eens l a t e n a f -weten .
B i j de keüze van h e t zogenaaiad gepland onderhoud dierieri de motoren tüssen g r o t e onderhoudsbeurten i n t o c h r e g e l m a t i g bewaakt t e
worden, w a a r b i j g e b r u i k gemaakt wordt van de volgende systemen:
1) p e r i o d i e k e c o n t r o l e
2) diagnostiek c o n t r o l e Systemen
-12-B e r i o d i e k e c o n t r o l e
Oin de c i r c a 2500 draaiüreh, 3 x per j a a r , v a a r t een i n s p e c t e u r mee en verzamelt a l l e e l e m e n t a i r e gegevens a l s z i j n d e :
P-vërbranding en verschoven diagram, Vermogen, drukken en temperaturen^ a l s v e r g e l i j k roet h e t p r o e f s t a n d p r o t o k o l . BB. MOT. yu|i. nun Opm. SMEEROLIE a3HE-VERBRUIïMSg./U D.TAKK T E M P . jr KOELWATER
Or. BEUN Of.
In C | u l l X|kg^Gffl<| In C In X uU X L.ÜCHTKOELER WATB1 I Dr. uil "C]he/cm4 In t ua*e LUCHT UITLAATGAS - KOELWATER °C "O "O Turb. «oor na REDUCTtE DRUK s r i KOELWATER VÜLLIMG V E R S S . D R D K COHFR.DRUK •.tGASGJf^X mr.tio ß^X" ÄDINC //.i^ 'M-FLBX.lCOFPBI.INGr BRiMDSTOragTER L / 0 fcjw^ UniAATOAS - KOELWATER
SMEEROLIE KOELWATER LUCHTKOELER
TEMP. TEMP. WATER ,
Dr. In C l uH"Clhghim^ LUCHT Dr. h g / c m ' In -c un "C pr- In X Ull-C In C Uli In - C uH X /r U / w VUUIN6 VERBS.DRUK fj/ - HITR. C0MPR.IUU1K FLEX.KOmLIHC u BRANDSTOFHSTER L/H O. UfTLAATQAS - KOELWATER KOELWATER LUCHTKOELSÏ REDUCTIE
TEMP. TEMP. BEUN WATER LUCHT
Or.
h g / c m Oh DRUK
UK C|hg/Cffl
uil C «II X u<l C u D X
vnT.Lii«; KOELHATER HITR.. VERAR.DRUK C O H P R . D R D K •• .. 1.--B R A W D S T O W I 1.--B T g R T . / n i M > FLEX.K0Fm,ZN6K
H i e r u i t kurmen reeds een a a n t a l k l e i n e p r e v e n t i e v e onderhouds-werkzaamhedén g e d i s t i l e e r d worden, d i e i n e i g e n beheer worden u i t g e v o e r d .
-13-Een b e l a n g r i j k e voorwaarde voor zo'n p e r i p d i e k e c p h t r p l e i s , om de metingen op e e n z e l f d e t r a j e c t en g e l i j k e b e l a s t i n g t e doen p l a a t s -
vinden-Warmeer b i j e e n z e l f d e schroeftoërehtal de s n e l h e i d en vermogen ge-meten wordt, kan men a l gauw een beschadigde schroef V a s t s t e l l e n .
-14-PAagnqsti.ek c o n t r o l e gygtemenf
Het d o e l van een diagnosemeting houdt i n , de goede werking en t o e s t a n d van de m a c h i r i e i n s t a l l a t i e t e kunnen beoordelen, zonder demontage van motoronderdelèn.
De b e o o r d e l i n g v i n d t p l a a t s op grond van metingen d i e worden
u i t g e v o e r d door een s p e c i a a l v o o r d i t d o e l o p g e l e i d e en g e t r a i n d e s p e c i a l i s t e n .
De k w a l i t e i t van de meetinstrumenterï i s e s s e n t i e e l en wordt na i e d e r e meting ppnieuw g e i j k t .
B i j de o n t w i k k e l i n g van h e t meetsysteem v o o r diagnosemetingen werd uitgegaan van de volgende c r i t e r i a :
1) e l k e d i e s e l m o t o r moet kunnen worden gemeten
2} de m e e t t i j d (meetkosten) moeten zo beperkt m p g e l i j k z i j n 3) dernorïtage van mptordelen i s n i e t toegestaan
4) a l l e m e e t r e s u l t a t e n dieneh nümeriek v a s t g e l e g d t e worden 5) de b e o o r d e l i n g en r e p a r a t i e a d v i e s d i e n t a l l e e n gebaseerd t e
z i j n op de m e e t r ^ u l t a t e n v o o r g e s c h i e d e n i s mag geen r o l s p e l e n .
Wat wordt gemeten en hoe ?
van een g r o o t aarital rnetingen volgen h i e r de b e l a n g r i j k s t e , af-h a n k e l i j k van de i n s t a l l a t i e .
1) A f d i c h t i n g van kleppen en z u i g e r v e r e n .
B i j deze " s l i p g a s m e t i n g " wordt p e r s l u c h t van een bepaalde druk v i a de i n d i c a t e u r k r a a n i n de v e r b r a n d i n g s r u i m t e b i j z u i g e r i n t o p en g e s l o t e n kleppen i n g e l a t e n .
Het volüme aan weglekkende l u c h t per t i j d s d u u r i s een i n d i c a t i e voor de s l i j t a g e aan z u i g e r v e r e n en de c o n d i t i e van de kleppen. A l s parameter kan dienen de meetgegevens van een nieüwe motor.
-15-2) Verbranding diagrammen met k r u k s t a n d i n d i c a t i e alsmede c o n t r o l e Van i n s p u i t t i m m i n g en v e r l o o p .
Middels een kwartz piëzoelement wordt h e t v e r b r a n d i n g s -diagram op een o s c i l l o s c o o p z i c h t b a a r gemaakt.
Indien g e l i j k t i j d i g de draaiingshoek van de kurkas wordt v a s t g e l e g d , kunnen op eenvoudige w i j z e h e t inspuitmörneht berekend worden.
De braiïdstofinspuiting wórdt z i c h t b a a r gemaakt door op de verstüiver een magnetische piëzo-kristal t e p l a a t s e n .
-16-Het b e e l d l e v e r t de volgende i n f o r m a t i e 1 compressiedruk 2 verbrandingsdruk 3 k w a l i t e i t v e r b r a n d i n g 4 b e g i n i n s p u i t i n g 5 e i n d e inspüitihg 6 k w a l i t e i t i n s p u i t i n g
3) Monster onderzoek u i t l a a t g a s s e n bepalen Van de l u c h t o v e r -maat.
Door h e t bepalen van de verhouding zuürstof/stikstof i n de aahzüiglucht eh üitlaatgasséh kan dé reële l u c h t oVermaat b i j een bepaalde b e l a s t i n g berekend worden.
Het i s eén goede t e s t b i j opgeladen motoren op het goed f u n c t i o n e r e n van de Turboblower.
4) Vermogen- en t o r s i e t r i l l i n g s m e t i n g .
D-m-v. r e k s t r o o k j e s en f r e q u e n t i e gemoduleerde c o n t a c t l o z e s i g n a a l o v e r d r a c h t v i n d t een koppelmeting p l a a t s w a a r u i t zowel h e t nominaal k p p p e l , alsmede h e t dynamische d r a a i -robmeht v a s t g e s t e l d kän worden met een meetnaüwkêürigheid van 2 %.
-17-Indien wij het hoogste rendement willen behalen uit de voortstuwingsinstallatie van een schip, dan betekent dit, dat de Installatie continü in bedrijf is zonder enig oponthoud door storing, en tegen zo laag mogefijke kosten aan brandstof en onderhoud.
Om dit te realiseren dienen de volgende aspecten aandacht te krijgen: 1) Juiste keuze van de motoren en werktuigen met betrekking tot het
vaartuig en het doel waartoe het gebouwd is.
2) Ontwerp machine installatie met betrekking tot het plegen van onder-houd.
3) Onderhoud plegen op het juiste moment. Te vroeg betekent onnodige extra kosten, te laat kan schade tot gevolg hebben, met uit-bedrijfstelling en hoge financiële kosten.
Eèn andere manier om de cilindervoering, kleppen en afdichtingen te inspecteren is het zogenaamde endoscopisch onderzoek. Hierbij wordt door middel van een optrek door bv. het verstuivergat in de cilinder gekeken en kunnen de beelden fotografisch of op een beeidscherm worden vastgelegd.
De condäie van kooel en rollenlaoers van reduktiekasten, elektromotoren,
generatoren en pompen kan men op eenvoudige manier d.m.v. een "schok-puls-meter" beoordelen.
Het contactgeiuid dat ontstaat door de oneffenheden Van de kogels op de kogelbaan wordt gemeten in dB's en zichtbaar gemaakt op eeri scherm. De waarde wordt vergeleken met een nieuw in gebruik zijnde lager. Door regelrnatrci testen kan het moment van vervangen worden bepaald en onge-wenste storingen voorkomen.
Het smeerolie S.O.S. svsteem
Het S.O.S. waarschuvvingssysteem is een uitstekende methode om de conditie van verbrandingsmotoren onder controle te houden.
Met eên bepaalde interval, bv. 250 bedrijfsuren, gaat een smeeroliemonster naar het laboratorium en wordt daar onmiddellijk geanalyseerd. Belangrijk hierbij is behalve de kwaliteit van de olie zelf, de rnogelijke aanwezigheid van metaal-deeltjes, al zijnde ijzer (Fe), koper (Cu), aluminium (Pb), chroom (Cr), silicium (Si), natrium (Na) en tin (Sn).
-18-Een toename van bv. aluminium kan het begin van een "zuigervreter" indiceren, terwijl een verhoging van koper> lood en tin duidt op mogelijke lagerschade. Het analyserapport is als een medisch journaal, dat een dokter bijhoudt van zijn patiënt.
CONCLUSIE
Rederqen en eigenaren van schepen worden geconfronteerd met steeds hogere onderhoudskosten, zodat er behoefte is aan goed doordachte preventieve Ohder^ houdssystemen, waardoor de kosten in de hand worden gehouden en het
rendernent van de installatie verbetert.
Deze voordracht is naar ik hoop een bqdrage tot het realiseren vah het gestelde doel.
