Fremføring av skip med navigasjonskontroll
6.utgave for maritime studier
Norvald Kjerstad
Norvald Kjerstad
FREMFØRING AV SKIP
MED NAVIGASJONSKONTROLL
for maritime studier
Norvald Kjerstad
FREMFØRING AV SKIP
MED NAVIGASJONSKONTROLL
for maritime studier
6. utgave
Copyright © 2025 by Vigmostad & Bjørke AS All Rights Reserved
ISBN: 978-82-450-5360-9
1. utgave 2008
2. utgave 2010
3. utgave 2013
4. utgave 2017
5. utgave 2021
6.utgave 2025 / 1. opplag 2025
Grafisk produksjon: John Grieg, Bergen
Sats: Forfatteren
Omslagsdesign ved forfatteren og forlaget
Omslagsillustrasjon: Autonomt skip illustrert fra Rolls-Royce AS
Supplement for faglærere:
Filer med alle figurer i Power Point-format.
Kontakt forfatteren for fri tilsendelse: norvald.kjerstad@kjerby no
Spørsmål om denne boken kan rettes til: Fagbokforlaget
Kanalveien 51
5068 Bergen
Tlf.: 55 38 88 00 e-post: fagbokforlaget@fagbokforlaget.no www.fagbokforlaget.no
Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling bare tillatt når det er hjemlet i lov eller avtale med Kopinor.
Vigmostad & Bjørke AS er Miljøfyrtårn-sertifisert, og bøkene er produsert i miljøsertifiserte trykkerier.
Forord
2.4
3.3.1 Forskjellige havnetaubåter og operative vurderinger
3.4 Noen offshoreoperasjoner
3.5 Oppgaver fra kapittel
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9.8
4
2.6
2.7
2.8
5
3.2.3 Iverksetting og overvåking av seilasen
3.2.4 Kriseplan (Contingency plan) 2-22
3.3 Oppgaver fra kapittel 2 og 3 2-27
4.1 Parallellindeksering (PI)
4.2 Rate Of Turn teknikk (ROT) 2-29
4.3 Brovaktforskriften 2-36
4.3.1 Tampa-saken 2-52
4.3.2 Hill Harmony-saken 2-52
4.4 Oppgaver fra kapittel 4 2-53
5.1 Kystverket
5.2 Losvesenet og regelverk
5.3 Ombordtaking av los 2-57
5.4 Losteknikk og kystnavigasjon 2-59
5.5 Kjent på kysten? 2-65
5.6 Fartsområder og grenselinjer 2-66
5.7 Port State Control (havnestatskontroll) 2-71
5.8 Andre kontroller 2-72
5.9 Oppgaver fra kapittel 5 2-72
6 DOKUMENTASJON AV SEILASEN 2-73
6.1 Føring av dekksdagboken 2-74
6.2 Andre dagbøker og dokumentasjon 2-77
6.3 Skipets dokumenter og sertifikater 2-81
6.4 Oppgaver fra kapittel 6 2-85
7 HARDTVÆRSOPERASJON OG VÆRRUTING 2-86
7.1 Områder med hardt vær 2-86
7.1.1 Tropiske stormer 2-86
7.1.2 Bølgevarsling 2-88
7.1.3 Systemer for ruteplanlegging 2-89
7.2 Belastninger på skipet 2-90
7.2.1 Globale belastninger 2-90
7.2.2 Lokale belastninger 2-93
7.2.3 Tiltak for å redusere skader 2-93
7.2.4 Skadestatistikk 2-94
7.3 System for overvåkning av skrogbelastning 2-95
7.4 IMO-guidline 2-96
7.5 Oppgaver fra kapittel 7 2-103
8 SKIPET I KRISE
8.1 Håndtering av skadede skip og berging
8.1.1 Sammenstøt mellom skip
8.1.2 Grunnstøting / stranding
8.1.3 Strandsetting, nødhavn og «Place of refuge»
8.2 Søk og redning (IAMSAR) 2-109
8.2.1 Søksplanlegging 2-109
8.2.2 Mann Over Bord (MOB)
8.2.3 Bruk av radar, ECDIS og autopilot i søk
8.2.4 Etablering av avskjæringskurs / jaktkurs /assistansekurs
8.3 Redningstjenesten
8.4 AMVER
8.5 Helikopteroperasjoner
8.5.1 RITS-grupper – maritim landbasert brannberedskap
8.6 Oppgaver fra kapittel 8
9.1 Internasjonale skipsruter og rapportering
9.2 TSS, VTS og rapportering i
3
Oppgaver fra kapittel 2
3.1 Oppgaver fra kapittel 3 3-44
4 HAVSTRØMMER 3-45
4.1 Storskala strømsystemer 3-46
4.2 Vindstrøm – Ekmans spiral 3-47
4.3 Tidevannstrøm 3-50
4.4 Strømmåling og informasjon 3-52
4.5 Spredning og drift av olje 3-56
4.6 Oppgaver fra kapittel 4 3-57
5 BØLGELÆRE 3-58
5.1 Bølgeteori 3-58
5.2 Ekstrembølger, Tsunami og Soliton 3-66
5.3 Bølgemåling og varsling 3-68
5.4 Værvindu 3-70
5.5 Bølgekraft og energi 3-74
5.6 Oppgaver fra kapittel 5 3-75
6 HAVFORSKING 3-77
6.1 Forskjellige undersøkelser 3-77
6.2 Havforskingsfartøy
6.2.1 Ship of opportunity
6.3 Oppgaver fra kapittel 6
7
7.1 Energi
7.2
7.3
7.7 Nedbør og
2.1
2.2
2.3 Alaska, Canadisk Arktis og Vest-Grønland (Nordvestpassasjen) 4-37
2.4 Antarktis 4-40
2.5 Tradisjonelle selfangstområder 4-41
2.6 Variasjon og trender i isutbredelse 4-43
2.7 Oppgaver fra kapittel 2 4-45
3 FARVANNSBESKRIVELSE OG NAVIGASJONSFORHOLD 4-46
3.1 Sjøkart og seilasbeskrivelser 4-46
3.2 Navigasjons- og merkesystem 4-51
3.3 Kommunikasjonsforhold og radiotjenester 4-57
3.4 Arktiske havner 4-59
3.5 Seilingsbeskrivelse av Den Nordlige Sjørute 4-61
3.6 Spesielle bestemmelser og seilingsregimer 4-64
3.6.1 Russland 4-64
3.6.2 Canada 4-65
3.6.3 Sverige og Finland 4-67
3.6.4 Svalbard 4-68
3.6.5 Antarktis 4-68
3.7 Polarkoden 4-69
3.8 Oppgaver fra kapittel 3 4-70
4 ISMEKANIKK OG ISTYPER 4-72
4.1 Iskrystallet og isdannelse 4-72
4.2 Isens fysiske og mekaniske egenskaper 4-77
4.3 Statiske og dynamiske isbelastninger på marine konstruksjoner 4-80
4.4 Klassifisering av is 4-84
4.5 Den internasjonale «Egg-koden» og tolking av iskart 4-88
4.6 Oppgaver fra kapittel 4 4-93
5 SKIPSTEKNOLOGI 4-94
5.1 Klassifikasjon av isgående fartøy
5.2.1 Skrogform, belastning og ismotstand
5.2.2 Hjelpemidler for å redusere isfriksjon
5.2.3
5.2.4 Ror, manøvreringsorganer og krengesystem
5.3.1 Beskrivelser av noen isgående skip
5.3.2 Kystvaktens isforsterkede skip
5.4 Oppgaver fra kapittel 5 4-135
6 OPERASJON AV SKIP
6.1
6.1.3 Sikker fart, rutiner og vakthold
6.1.4 Farlige isforhold
6.1.5 Estimat av sikker fart
6.1.6 Isankring og supplering av vannforsyning 4-150
6.1.7 DP operasjon i is 4-151
6.2 Ising og stabilitet 4-152
6.2.1 Ising 4-152
6.2.2 Stabilitet ved isbryting 4-156
6.2.3 Vinterisering og andre klassekrav
6.2.4 Operasjonsdypgang
6.3 Isbryting og konvoioperasjoner 4-159
6.3.1 Ice management 4-162
6.4 Isovervåkning og ruteplanlegging 4-165
6.5 Søk og redning i isen 4-171
6.7
6.8
6.9
6.10
Forord
Innenfor fagområdene Operasjon og drift av skip, Seilas og manøvrering og Navigasjonskontroll , noe som vi ved NTNU i Ålesund nå kjører i faget Navigasjon 3 med navigasjonssimulator, var det i mange år problematisk med tilpasset litteratur. Jeg har derfor med denne boken startet et systematisk arbeid for å utvikle en lærebok som kan benyttes i faget. Det er lagt vekt på å gi en bred innføring og dekke kravene som er beskrevet i STCW-konvensjonen. I enkelte områder er det likevel gått noe dypere. Stoffet er også forsøkt tilrettelagt de mest relevante fartøygruppene som opererer fra Norge – ikke minst gjelder dette avanserte offshorefartøy.
Arbeidet med deler av boken startet egentlig allerede i 1989 da jeg jobbet for Høgskolen i Tromsø med et kompendium i Arktiske Operasjoner (del-4). Denne delen er nå oppgradert tre ganger og tilpasset kursene og det nye regime som Polarkoden legger opp til. Det er imidlertid etter 2005 mesteparten av stoffet er samlet og tilrettelagt, men grundig oppdatert i 2017, 2020 og nå 2024. For å lette arbeidet med oppgraderingene som vil bli gjort regelmessig er stoffet ordnet i fire separate deler.
• Del 1 beskriver i hovedsak utrustning og manøvrering, og teori i forbindelse med dette. Det er videre der laget en beskrivelse av forskjellige fartøytyper og trader for å gi studentene oversikt over de forskjellige fartøytypene.
• Del 2 beskriver prosessen med planlegging og kontroll av seilasen under forskjellige forhold, samt en del regelverk og regimer i den forbindelsen. Avslutningsvis er det også tatt med beskrivelsen av noen ulykker som kan være aktuelle i forbindelse med diskusjon om sjøsikkerhet.
• Del 3 omhandler oseanografiske og meteorologiske forhold som har relevans for planlegging og sikring av seilas. Det er her lagt vekt på en grundig beskrivelse av tidevannet og tidevannsberegning.
• Del 4 er i sin helhet rettet mot operasjon av skip i arktiske strøk. Denne delen er med denne utgaven tilpasset Polar-koden og oppgraderingene som kommer i STCW. Rekkefølgen av kapitlene er forsøkt tilpasset IMO-modellkurs, men noe utvidet på enkelte områder. Engelsk versjon av 2. utgave ble utgitt som egen bok, Ice Navigation. Del 4 er blitt utgitt som eget kurskompendium i 2018 og 2024 – da tilpasset bruk på polarkodekurs.
I boken er det minimalt med beskrivelse av elektroniske navigasjonssystemer og grunnleggende navigasjon. Der dette er relevant er det referert til bøkene Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer for maritime studier og Navigasjon for maritime studier som jeg har utgitt på Fagbokforlaget (hhv. 7. utg. fra 2022 og 5. utg. fra 2024). Når man skriver en lærebok innen et fagområde i rask utvikling vil man alltid være i tvil om at mye av stoffet vil være utdatert om kort tid. Det legges derfor opp til jevnlige oppdateringer også av denne boken Spesielt har del 4 fått omfattende oppdateringer i denne utgaven, samt at det er inkludert flere øvingsoppgaver med løsningsforslag.
For lærere eller andre som ønsker å benytte boken i undervisning kan alle de oppda terte figurene leveres fra undertegnede i Powerpoint-format og i farger. Det er av denne grunn lagt vekt på å ha med forholdsvis mange figurer og bilder. Oppgavene som er laget etter hvert kapittel er ment som kontroll ved selvstudie eller som utkast til lærere som vil benytte boken. Jeg tar også imot innspill og eventuelle korreksjoner som kan taes med i neste utgave med takk.
Utarbeidelsen av mye av stoffet er basert på egne erfaringer og samtaler med seilende på en rekke forskjellige skip. Dette har bl.a. vært mulig ved at en del rederier har latt meg mønstre på i kortere perioder. Her vil jeg spesielt takke rederiene Ponant, Murmansk Shipping Company, Fednav, Ugland Shipping, Farstad Shipping, Kystvaktskvadron Nord, Wilhelmsen Walenius, Viking Supplyships og Høegh LNG. Nær kontakt med Kystdirektoratet, den svenske Sjøfartsstyrelsen, Rolls -Royce og Ulstein Verft har også vært meget nyttig. En stor takk også til tidligere kollega og høgskolelektor Harald Eide som har gitt et stort bidrag til del -1, samt en rekke andre fagfolk som har kommet med nyttige kommentarer. Spesiell takk også til Oddvar Longva fra NGU, som har gitt viktige bidrag til del-3. Takk også til Anne som har bidratt til korrektur og kritiske spørsmål underveis.
Takk også til studenter som bruker boken, og jevnlig kommer med tilbakemeldinger . Lykke til med studiene!
Ålesund, november 2024.
Norvald Kjerstad , Tidl. Dosent i nautikk, NTNU, Ålesund
Tidl. Professor-II, Universitetene i Bodø og Tromsø Tidl. Timelærer, Fagskolen i Ålesund
(E-mail: norvald.kjerstad@Kjerby.no)
Fremføring av skip med navigasjonskontroll gir en grundig gjennomgang og oversikt over forhold som er av betydning for trygg operasjon og planlegging av seilas. Boken henvender seg til studenter i nautikk ved maritime høgskoler og tekniske fagskoler. Den dekker pensum i disse disipliner som er beskrevet i STCW-konvensjonen samt EU-direktiv 2019/1159 (European Maritime Diplomas of Excellence). På enkelte områder vil også boken kunne fungere som oppslagsverk om bord på skip. For å dekke alle navigasjonsdisipliner er det lagt opp til at boken benyttes sammen med bøkene Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer og Navigasjon fra samme forfatter og forlag. Boken er inndelt i 4 deler:
DEL 1
ELEKTRONISKE OG AKUSTISKE NAVIGASJONSSYSTEMER
presenterer grunnleggende teori for skipets manøveregenskaper, inkludert propell- og rorteori. I dette ligger også hydrodynamiske forhold som gruntvannseffekt, bankeffekt og interaksjon mellom fartøy. Del 1 dekker også skipenes tekniske utrustning som ankrings- og fortøyningsutrustning. Videre er forskjellige forhold omkring tauing og ankerhåndtering grundig beskrevet. Kort oversikt av forskjellige trader er også tatt med.
DEL 2
beskriver forhold av betydning for planlegging og gjennomføring av seilasen. I dette ligger planleggingsprosessen, publikasjoner, brovakthold, sjekklister og forskjellige teknikker for kvalitetssikring. Videre gjennomgang av forskjellige kriseplaner og forhold av betydning for søk og redning, samt operasjoner i hardtvær. Det er beskrivelse av kystadministrasjon, losvesen og forskjellige regelverk knyttet til operasjon av skipet. Det legges også vekt på dokumentasjon av seilasen og forskjellige rapporteringsregimer på kystnære og oversjøiske seilaser.
DEL 3
er i sin helhet viet oseanografi og meteorologi. Stoffet er tilpasset behovet knyttet til planlegging og gjennomføring av seilaser. Teori knyttet til tidevannet og beregning av tidevannet har derfor fått en relativt stor plass. I meteorologien er det lagt vekt på at studenten skal kunne tolke værkart og fra disse planlegge den videre seilas på en så skånsom og sikker måte som mulig.
DEL 4
er en fordypning i operasjon og drift av skip i islagte strøk og er tilpasset oppdatering av STCWkonvensjonen og i henhold til Polarkoden fra IMO. Siden det stadig blir mer aktivitet knyttet til oljeutvinning og cruisetrafikk i Arktis og Antarktis vil denne delen av boken ha sin absolutte berettigelse. I dette ligger både operasjon av vanlige isforsterkede handelsskip og isbrytere, samt teknologien knyttet til isforsterkede skip.
Norvald Kjerstad har kapteinutdanning fra Tromsø maritime høgskole, og flere års erfaring som navigasjonsoffiser, forsker og ice advisor fra forskjellige typer skip, bl.a. havfiskeflåten, kystvakten, gassplattform, forskningsfartøyer og isbrytere. Han er Maritim kandidat fra Norges Tekniske Høgskole (1989). Etter flere år med undervisning, forskning og videreutdanning ble han i 2004 oppnevnt til dosent ved Høgskolen i Ålesund hvor han bl.a. har hatt ansvaret for oppbygging av skipsmanøver-simulatorer og DP-simulatorer, samtidig som han har undervist kapteinstudenter og seilende navigatører i forskjellige nautiske disipliner. Siden 2007 har han også vært ansatt som professor II innen arktisk navigasjon ved Universitetene i Tromsø og Bodø.
ISBN 978-82-450-5360-9
Norvald Kjerstad for maritime studier
6. utgave
Nyutgavemedøvingsoppgaver ogløsningsforslag