MACRO CLIP-IN® (KLIMAAT) PLAFONDSYSTEEM by Integra® Macro Clip-in is een plafondsysteem waarbij de perforatie over de metalen panelen doorloopt, waardoor er een fraai ‘naadloos’ geperforeerd oppervlak ontstaat.
De Macro-perforatie heeft een hoge geluidabsorptie waarde (aW=0,9) en een vrije doorlaat van ca. 64%. Integra® plafonds kunnen in elke gewenste kleur worden gepoedercoat en /of van een akoestisch vlies of polyestervezelmat worden voorzien. Het Macro Clip-in systeem kan met behoud van bovenstaande eigenschappen ook worden uitgevoerd als klimaatplafond. De panelen worden dan voorzien van Spectra M meanders en Acces® uithangvoorziening voor eventuele service doeleinden. Verwarmingscapaciteit 104-166 W/m2, Koelcapaciteit 64-105 W/m2.
April 2013 | Jaargang 42 | Nr 4
www.integra–groep.com
Climate Ceiling Systems
TM0413_cover.indd 1
JAARGANG 42 NR. 4 TVVL MAGAZINE APRIL 2013
Just dots.
Drinkwater Elektrotechniek Koeltechnieken
Thema:
Maritieme installaties
26-3-2013 15:39:52
Inhoudsopgave Redactieraad: Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter) Mw. dr. L.C.M. (Laure) Itard M. (Michiel) van Kaam H. (Henk) Lodder G.J. (Geert) Lugt Mw. drs. C. (Carina) Mulder Ing. O.W.W. (Oscar) Nuijten Mw. drs.ir. I. (Ineke) Thierauf Ing. J. (Jaap) Veerman Ing. R (Rienk) Visser Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur) Redactie: Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter) Mw. drs. C. (Carina) Mulder Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur) Redactie-adres: TVVL: De Mulderij 12, 3831 NV Leusden Postbus 311, 3830 AJ Leusden Telefoon redactie (033) 434 57 50 Fax redactie (033) 432 15 81 Email c.mulder@tvvl.nl
TVVL MAGAZINE April 2013 Drinkwater in de scheepvaart J. (Johan) van den Brink, Econosto 6
Materiaalkeuzes voor leidingsystemen A. (Arie) van Dommelen
Elektrotechniek in de scheepvaart Ing T. (Theun) Krist, ing J. (Johan) van den Brink
secretariaat: Email info@merlijnmedia.nl Abonnementen: Merlijn Media BV Postbus 275, 2740 AG Waddinxveen Telefoon (0182) 631717 Email info@merlijnmedia.nl Benelux € 109,Buitenland € 212,Studenten € 87,Losse nummers € 18,Extra bewijsexemplaren € 13,Het abonnement wordt geacht gecontinueerd te zijn, tenzij 2 maanden voor het einde van de abonnementsperiode schriftelijk wordt opgezegd. Advertentie-exploitatie: Merlijn Media BV Ruud Struijk Telefoon (0182) 631717 Email r.struijk@merlijnmedia.nl Prepress: Yolanda van der Neut Druk: Ten Brink, Meppel ISSN 0165-5523
16
Afvalbeheer scheepvaart H. (Henk). Lodder
Uitgave: Merlijn Media BV Zuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen Postbus 275, 2740 AG Waddinxveen Telefoon (0182) 631717 Email info@merlijnmedia.nl www.merlijnmedia.nl
12
20
Minder zwaveluitstoot door toekomstige regelgeving H. (Henk) Lodder
24
Koeltechnieken aan boord P. (Peter) Hommerin
ET in de scheepvaart
28
Brandveiligheid aan boord C. (Chris) van der Perk
32
Beperkte opstelplaats R. (Rob) Kint 46
Interview: Ubald Nienhuis
EDITORIAL 4 34 Interview Projectbeschrijving 38 Actueel 47 Uitgelicht 51 Internationaal 54 regelgeving 55 PRODUCTnieuws 52 summary 56 voorbeschouwing 57 Agenda 58
© TVVL, 2013 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. Publicaties geschieden uitsluitend onder verantwoording van de auteurs. Alle daar in vervatte informatie is zorgvuldig gecontroleerd. De auteurs kunnen echter geen verantwoordelijkheid aanvaarden voor de gevolgen van eventuele onjuistheden.
6
REVIEWED: Artikelen in TVVL Magazine zijn beoordeeld ‘door redactieraadleden’. De uniforme ‘peer review’ waarborgt de onafhankelijke en kwalitatieve positie van TVVL Magazine in het vakgebied. Een handleiding voor auteurs en beoordelingsformulier voor de redactieraadleden (‘peer reviewers’) zijn verkrijgbaar bij het redactie-adres.
Project: Damen Dredging Equipment
34 38
TVVL Magazine is het officiele orgaan van TVVL Platform voor Mens en Techniek. De vereniging, opgericht op 26 mei 1959, heeft tot doel de bevordering van wetenschap en techniek op gebied van installaties in gebouwen en vergelijkbare objecten. Als lid kunnen toetreden personen, werkzaam (geweest) in dit vakgebied, van wie mag worden verwacht, dat zij op grond van kennis en kunde een bijdrage kunnen leveren aan de doelstelling van de vereniging. Het abonnement op TVVL Magazine is voor leden en begunstigers van TVVL gratis. De contributie voor leden bedraagt € 139,15 incl. BTW per jaar. Informatie over de bijdrage van begunstigers wordt op aanvraag verstrekt.
3
TM0413_inhoud.indd 3
5-4-2013 14:27:52
editorial
Maritieme
installaties
Nederland is hét maritieme centrum van Europa en bezit één van de sterkste maritieme clusters ter wereld. De positie van de Nederlandse maritieme sector is zeer sterk om de volgende redenen: - Nederland heeft de grootste havencapaciteit van Europa; - de sector beschikt over een omvangrijke vloot voor transport en dienstverlening; - de Nederlandse binnenvaartvloot is de grootste van Europa; - de Nederlandse scheepsbouw onderscheidt zich wereldwijd door haar innovatie, brede kennis en efficiëntie; - de maritieme sector neemt wereldwijd een toonaangevende positie in op het gebied van offshore dienstverlening en levering van complexe systemen. Het is de ambitie van de Nederlandse maritieme sector om deze kracht verder uit te bouwen, zodat Nederland niet alleen tot de Europese top maar ook tot de wereldtop behoort. H. (Henk) Lodder, Redactieraad, Deerns De Nederlandse maritieme cluster bestaat uit de volgende deelsectoren: scheepsbouwindustrie, offshore, zeevaart, zeehavens, binnenvaart, en kennisinstellingen en opleidingsinstituten. De scheepsbouwindustrie bestaat uit scheepswerven en maritieme toeleveranciers. Zij leveren schepen en systemen. Nederland behoort tot de grootste scheepsbouwlanden in Europa; een feit dat in andere takken van industrie vaak niet bekend is. In aantallen schepen is Nederland zelfs het grootste scheepsbouwland in Europa. Nederlandse scheepbouwers ontvingen in 2011 het grootste aantal nieuwe opdrachten: voor
4
TM0413_editorial.indd 4
83 schepen. In 2011 leverden Nederlandse scheepsbouwers 116 nieuwe schepen. En dan te bedenken dat deze cijfers alleen maar betrekking hebben op de productie van zeegaande, commerciële schepen. De grote jachtbouw, marinebouw en bouw van schepen voor de binnenvaart zijn hier niet eens bij opgeteld. Alle schepen die geleverd worden zijn bedoeld voor uiteenlopende taken, die voortkomen uit het gebruik van zee- en binnenwateren. Denk in dit kader aan transport, maar ook aan complexe toepassingen in de waterbouw, jachtbouw, marine en offshore. De zeevaart stuurt de goederenstroom aan, waarbij de zeehavens als
TVVL Magazine | 04 | 2013 EDITORIAL
2-4-2013 15:01:00
logistieke knooppunten functioneren. Zij verbinden de vervoersmodaliteiten aan elkaar. In de zeehavens wordt de lading overgezet van zeevaart naar binnenvaart, spoor en de weg. En andersom. Zeevaart, havens en binnenvaart zijn de belangrijkste spelers in de logistieke keten als het gaat om verbetering van logistieke processen en vermindering van milieubelasting. Een bijzonder gebruik van de zee is de winning van olie en gas en het gebruik van natuurlijke energiebronnen, zoals wind en stroming. Dit is het terrein van de offshore dienstverleners. Zij werken hiervoor nauw samen met de scheepsbouwindustrie. Deze industrie ontwerpt systemen voor winning van grondstoffen en energie op zee. Dit omvat fossiele energiebronnen en natuurlijke bronnen (wind, golven en getijden). Ook voert ze complexe operaties uit, legt maritieme infrastructuur aan en levert ze het materiaal om deze taken uit te voeren. De kennisinstellingen op hun beurt vormen de onmisbare schakel bij de ontwikkeling van kennis en technologie voor de gehele sector. Zeker nu de wegen steeds meer dichtslibben is vervoer over water een duurzaam alternatief voor vervoer over de weg. Tegelijkertijd moet worden geconstateerd dat de scheepvaart zijn duurzaamheidsvoorsprong op de weg aan het verliezen is. De scheepvaart zal schoner moeten gaan opereren om ook in de toekomst een duurzaam antwoord te kunnen geven op de logistieke behoeften op mondiale, Europese en nationale schaal. Een ander zorgpunt is de veiligheid van het vervoer over water. Hoewel de scheepvaart het afgelopen decennium steeds veiliger is geworden plaatst de toenemende schaalvergroting en het dalende aanbod van goed gekwalificeerd personeel de sector voor nieuwe uitdagingen. Het antwoord op deze problemen en uitdagingen zal vooral gevonden
moeten worden in innovaties. Bedrijven zullen moeten investeren in onderzoek en ontwikkelingsactiviteiten om hun concurrentiepositie te behouden en te versterken. Daarnaast zijn innovaties noodzakelijk om tegemoet te kunnen komen aan de strengere regelgeving die op internationaal niveau voor maatschappelijke waarden als duurzaamheid en veiligheid worden afgesproken.
  LEREN VAN ELKAAR Dit themanummer brengt een aantal innovaties en ontwikkelingen op het gebied van maritieme installaties nader onder de aandacht. Is een cruiseschip niet gewoon hetzelfde als een drijvend hotel? Welke technieken, innovaties en/of ontwikkelingen komen overeen met gebouw gebonden voorzieningen (denk hierbij aan duurzaamheid, veiligheid, regelgeving, etc.) en welke zijn geheel verschillend (zoals navigatie, afvalbeheer aan boord, waterzuivering en ontwerpkeuzes voor voortstuwing). Het delen van kennis is het belangrijkste onderwerp. Hopelijk draagt de inhoud van dit themanummer hieraan bij. Rest mij alle auteurs en in het bijzonder de heren A. van Dommelen, J. van den Brink en R. Gerritse, van de firma Econosto, te bedanken voor hun bereidwillige medewerking bij het samenstellen van dit themanummer. Het is verder aan u om deze informatie om te zetten in kennis en uitvoering, en er daadwerkelijk wat mee te doen. Dus niet alleen maar roeien met de riemen die je hebt. Veel leesplezier!
CradleVent : duurzame textiele luchtverdeelslangen van productie tot recycling ÂŽ
Het Crad le to Cra dle Keurmerk garande ert de duurz aamheid van het prod uct en de verantwo ordelijkh eid die KE F ibertec n eemt voor de vo lledige levenscyc lus van h et product: van prod uctie tot recyc ling.
Meer weten: Kijk op www.ke-fibertec.nl of bel: 078 - 674 88 88
TVVL Magazine | 04 | 2013 EDITORIAL
TM0413_editorial.indd 5
5
2-4-2013 15:01:01
Drinkwater in de scheepvaart Drinkwaterinstallaties in de scheepvaart omvatten het gehele proces van productie, opslag en distributie van drinkwater. Daarnaast kunnen er nog andere waterinstallaties aan boord voorkomen. In dit artikel worden mogelijke uitvoeringen van deze installaties globaal omschreven. J. ( Johan) van den Brink, Econosto Het belang van goed drinkwater aan boord is oud. Om de bemanning gezond en daarmee functionerend te houden, waren de handelsvaartroutes zodanig uitgezet dat verse proviand en drinkwater regelmatig konden worden ingenomen. In de koggeschepen die tussen de Hanzesteden voeren werd in het water een zilveren duit gedaan om het bederf te verminderen. Met de komst van stoomschepen werd het mogelijk om water van goede kwaliteit te maken door destillatie zeewater. Maar dit werd opgeslagen in dezelfde tanks als het vanaf de wal geleverde bunkerwater, waardoor de kwaliteit aan boord twijfelachtig bleef. Begin 1900 bleek uit een onderzoek aan boord van 62 stoomschepen, dat slechts op één schip de
-Figuur 1- Watervaten aan boord van een kogge (replica) met de zilver desinfectie
6
TM0413_vdbrink_2126b.indd 6
kwaliteit van het drinkwater voldeed aan de destijds geldende eisen [1]. In de loop van de tijd kwam er mondiale en regionale regelgeving om die kwaliteit beter te waarborgen.
WETGEVING In de scheepvaart is voor drinkwaterinstallaties een veelheid aan regelgeving van toepassing. Wereldwijd geldt de regelgeving van IMO, International Maritime Organization. Daarnaast is er de ILO, International Labour Organization, die onder andere van toepassing is op de arbeidsomstandigheden. Deze organisaties geven in algemene bewoordingen weer welke kwaliteitseisen aan het drinkwater worden gesteld. Er worden geen concrete eisen gesteld aan de uitvoering van een drinkwatersysteem, zoals ten aanzien van materialen en hoeveelheden,. Elke vlaggenstaat stelt nadere eisen aan zaken als stabiliteit, veiligheid en milieu, waaronder de kwaliteit van het drinkwater wordt geschaard. Engeland kent bijvoorbeeld MCA-MGN 397 part 2 en Noorwegen NIPH/2009-Water Report 113. Hierin zijn uitvoerige voorschriften opgenomen voor het waarborgen van de kwaliteit van het drinkwater. Deze eisen verschillen echter sterk van land tot land. Denk hierbij aan het begrip ‘goedkope vlag’. Classificatiebureaus, zoals Lloyds Register en De Norske Veritas, geven regels en voorschriften voor de bouw en uitrusting van schepen. De classificatiebureaus bepalen voornamelijk de kwaliteit van de drinkwaterinstallaties aan boord, gebaseerd op de eisen van de vlaggestaat en de opdrachtgever. Deze bureaus
geven ook aan welke materialen voor welke toepassingen gebruikt mogen worden. De schepelingenwet stelt enkele eisen aan de constructie van de tanks, de desinfectie en er is ook geregeld waarvoor de kapitein verantwoordelijk is. Voor Nederland geldt dat binnen de economische zone (een deel van het continentale plat) offshore- en soortgelijke installaties onder de drinkwaterwet vallen. Er is één groot verschil: bij landinstallaties mag geen chloor worden toegevoegd terwijl dit bij offshore-installaties juist verplicht is. Voor schepen die op de Rijn varen gelden de regels van de Rijnstaten (ROSR). De Arbo-wet stelt een risico-inventarisatie verplicht, waarbij zeeschepen expliciet worden genoemd. Ook de kwaliteit van het drinkwater moet hierin worden betrokken. De aantekeningen, vergelijkbaar met het logboek voor landinstallaties, moet minimaal drie jaar aan boord worden bewaard. Zeeschepen moeten een SSC, Ship Sanitation Certificate, hebben dat is gebaseerd op de regels van de WHO, World Health Organisation. Dit certificaat is een half jaar geldig en gericht op het voorkomen van infectieziekten. Ook de kwaliteit van het drinkwater is hierin opgenomen. De ‘Guide voor ship sanitation 2011’ gaat ook in op de basiseisen voor drinkwaterinstallaties. In Nederland houdt de inspectie ILT, Inspectie Leefomgeving en Transport, toezicht op de naleving van de voorschriften.
BUNKERWATER Het water dat vanuit land (1) of via een water-
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
5-4-2013 13:54:40
-Figuur 2- Van drinkwaterbedrijf naar waterbunker
boot (2) in Nederland wordt geleverd, moet voldoen aan de kwaliteitseisen van de drinkwaterwet, zie figuur 2. Het innemen van water wordt bunkeren genoemd. In de watertank (3) moet chloor worden toegevoegd, zodat er een gehalte aan vrij chloor van 0,7 mg/l in de watertank aanwezig is. Ook als er zelf water wordt geproduceerd (5) moet er chloor worden toegevoegd (6).
-Figuur 3- Verdampingsinstallatie
WATERPRODUCTIE Water kan aan boord worden geproduceerd uit zeewater (figuur 3) door middel van destillatie (verdamping en condensatie) of door middel van reverse osmose (RO). Bij destillatie wordt het water zo warm gemaakt dat het kookt. De damp wordt hierna gecondenseerd. Hier is veel warmte voor nodig. Daarom worden deze installaties vooral toegepast als er constant veel restwarmte ter beschikking is. Om het kookpunt te verlagen, wordt de destillatie onder een vacuüm van ongeveer 85% uitgevoerd. Er kan dan koelwater van de motoren worden gebruikt. Het zeewater wordt door een grof filter (1) geleid naar de verdamper. In de verdamper (2) wordt warmte overgedragen door een pijpenbundel (3). Het water verdampt en de stoom gaat via een druppelvanger naar de condensor. De druppelvanger is nodig om te voorkomen dat zout bevattende druppels in de condensor komen. In de condensor is een pijpenbundel (5) gemonteerd voor de koeling. De stoom condenseert en het gevormde water wordt afgevoerd (6). Om de verdamping bij lage temperatuur te laten verlopen is een vacuümpomp (7) gemonteerd, meestal een ejecteur. Het ingedikte zeewater, het brijn, wordt afgevoerd (4). In de meeste schepen wordt een Reverse osmose-installatie (RO-installatie) gemonteerd. Het water uit een RO-installatie heeft een laag zoutgehalte en is vrijwel vrij van bacteriën. Het energiegebruik is laag bij een hoge bedrijfszekerheid en een beperkt onderhoud. Een mogelijke uitvoering is in figuur 4 weergegeven. Het zeewater wordt via een grof filter of wierpot (1) door een zeewaterpomp (2) geleid naar de filters. Een grof filter (3), een fijn filter (4) en een olieafscheider (5) staan in serie. Een hogedrukpomp (6) pompt het water door een RO-membraan. De watermoleculen kunnen
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_vdbrink_2126b.indd 7
-Figuur 4- Reverse osmose-installatie
-Figuur 5- Drukverhoging met ketel
Drinkwater
dit membraan passeren maar de zoutmoleculen worden tegengehouden. Aan het eind van het membraan wordt het ingedikte zeewater via een drukgeregeld ventiel afgevoerd. Het van zouten ontdane water wordt naar een opslagtank gevoerd. Dit water kan worden gebruikt voor toepassingen waar smaak en zuurgraad niet zo belangrijk zijn. Soms wordt ook het gebunkerde water via een koolfilter naar de RO-installatie geleid. Voordeel is dat al het water van goede kwaliteit is, maar de RO-installatie maakt meer bedrijfsuren. Aan het water wordt een desinfectans (13) toegevoegd. Dit kan handmatig plaatsvinden maar gebeurt meestal volautomatisch gedoseerd. Door het lage zoutgehalte van het water is chloorvorming met behulp van anionische oxidatie niet mogelijk. Door het zoutgehalte te meten met een salinometer bij het ontzoute water kan de kwaliteit van het water eenvou-
dig worden bewaakt. Er zijn veel mogelijkheden voor de opbouw van een systeem. Figuur 4 toont een mogelijke vorm met nageschakelde apparatuur. Het water uit de bunkertank wordt, indien nodig, nagedoseerd met desinfectans en naar de drinkwatertank gevoerd. Het water uit de RO-installatie wordt via een filter gevuld met mineralen (10) op kalkbasis ontzuurt en licht opgehard.
DRUKVERHOGING Het water uit de drinkwatertank moet op druk worden gebracht. Om te voorkomen dat de pompen veelvuldig aan- en uitschakelen is een voorraad onder druk nodig. Hiervoor wordt een thermisch verzinkt stalen of roestvast stalen vat gebruikt, waarbij het water door middel van schone perslucht op druk wordt gehouden (figuur 5). Op schepen waar geen perslucht
7
5-4-2013 13:54:40
N
aanwezig is, kan een membraan expansievat worden gebruikt. Een rubber membraan wordt met behulp van stikstof onder druk gehouden (figuur 6). Om voldoende verversing te waarborgen kunnen de vaten doorstromend worden uitgevoerd. De pompen kunnen, vooral in de luxe jachtbouw, zijn uitgevoerd met een variabel toerental om drukwisselingen en discomfort te voorkomen.
Drinkwater -Figuur 6- Drukverhoging met membraanvat
WARMWATERVOORZIENING Aan boord van schepen wordt vaak een voorraadboiler toegepast. De werking en regeling zijn vergelijkbaar met die van landinstallaties.
DISTRIBUTIE EN VEILIGHEID
-Figuur 7-
-Figuur 8-
1
2
3
Drinkwater
-Figuur 9-
1
2 3
4 TC
Drinkwater
-Figuur 10-
1
7
2 3
Drinkwater
6 -Figuur 11-
8
TM0413_vdbrink_2126b.indd 8
5
Het koud en warmwaternet aan boord sluit toestellen aan met dezelfde functie als in een landinstallatie (figuur 7). De problematiek die opgelost moet worden met een goed ontwerp is dan ook grotendeels hetzelfde. Wat is het watergebruik, wat zijn de diameters, hoe voorkom ik stilstaand water en hoe voorkom ik opwarming? Voor de luxe jachtbouw spelen bovendien nog een aantal comforteisen mee, zoals gelijkmatige druk, minimale wachttijd voor warmwater en het voorkomen van geluidhinder. Het koud houden van het drinkwater is aan boord van veel schepen een probleem. Het water in de tanks kan een temperatuur hebben van enkele graden in het poolgebied tot 40 °C in tropische gebieden. Daarnaast staan pompen en waterbehandelingsapparatuur vaak opgesteld in de machinekamer, waar meestal een wat hogere temperatuur heerst. Toch is het gewenst om het water op een bacteriologisch veilige lage temperatuur te houden. Sommige scheepstypen kennen een zeer wisselende bezetting. Bij superjachten is de eigenaar met zijn gasten vaak maar enkele weken per jaar aanwezig en staat een deel van de hutten de rest van het jaar leeg. Ook wachtschepen, werkschepen en bevoorradingsschepen hebben in het algemeen veel meer accommodatie dan gemiddeld wordt gebruikt. Hiermee wordt bij het ontwerp van het waterleidingnet rekening gehouden. Een drinkwaternet kan als volgt zijn opgebouwd (figuur 8). Een hydrofoor (drukverhoginginstallatie) brengt het water onder druk. Soms is er in het systeem een koolfilter (1) ingebouwd om smaak en geurstoffen uit het bunkerwater te verwijderen. Omdat een koolfilter ook het desinfectans verwijdert, moet na het koolfilter desinfectiemiddel (2) worden toegevoegd. Het water wordt door een UV-desinfecteerapparaat (3) gevoerd om alle kiemen te doden. Het desinfectiemiddel dient om een restdesinfectans in het leidingnet
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
5-4-2013 13:54:41
te hebben. Als er voldoende doorstroming is in het koude en warme leidingnet, doordat er regelmatig wordt getapt, is dit een veilig concept (figuur 9). Als er leidingdelen zijn die langdurig niet worden ververst kan op het niet doorstroomde deel een automatisch bediende afsluiter (4) worden gemonteerd die op tijd (5) of temperatuur wordt gestuurd. In de luxe jachtbouw worden deze leidingdelen, bijvoorbeeld naar dekwaskranen, na gebruik weleens leeggeblazen met schone perslucht (figuur 10). In uitgestrekte leidingnetten waar het restdesinfectans is verbruikt kan het koude water worden gecirculeerd (6) over het UV-apparaat. Om de wachttijd voor warmwater te beperken kan het warmwaternet worden uitgevoerd als circulerend net (9) (figuur 11). Meestal wordt een koeler bij het tappunt voor drinkwater gemonteerd. Incidenteel wordt echter een koeler in het gecirculeerde koudwaternet geplaatst. Indien hutten veelvuldig niet worden gebruikt kan ook een venturisysteem worden gebruikt. Hierbij worden de tappunten met een doorstromende muurplaat aangesloten. In de voeding wordt een venturi T stuk (9+10) gemonteerd. Bij doorstroming van het hoofdnet, door tappen of circuleren, wordt het tappunt in de hut ook doorstroomd en ververst.
-Figuur 12- Tankwand met appendages
MATERIALEN Bij de selectie van leidingmaterialen spelen de classificatiebureaus een grote rol. De materialen moeten bestand zijn tegen trillingen, goed door waterdichte schotten te voeren zijn, passen in het brandveiligheidsconcept en bestand zijn tegen in- en uitwendige corrosie. Landen die onder goedkope vlag bouwen, gebruiken nog steeds verzinkt stalen leidingsystemen voor drinkwaterinstallaties. In onze streken is koper tot nu toe het meest gebruikte leidingmateriaal. Buiten de machinekamer wordt voor drinkwater meer en meer kunststof buis gebruikt. Dit zijn polybuteen systemen die met polyfusie en elektromoflassen worden verbonden en zijn gecertificeerd door de classificatiebureaus. Soms worden de distributieleidingen uitgevoerd in polybuteen en worden de aftakkingen naar de hutten uitgevoerd in een meerlagen buis. Aan de bevestiging van de leidingen wordt bijzonder veel aandacht besteed i.v.m. het trillen van het schip.
-Figuur 13- Brandstofcentrifuge (Alfa Laval)
regels voor het voorkomen van milieuverontreiniging. De belangrijkste parameters moeten worden bijgehouden in een logboek. Deze regels zijn afgestemd op de functie en grootte van het schip.
PERSLUCHT OVERIGE SYSTEMEN Solas (Safety of Life at Sea) geeft regels voor de veiligheid aan boord. Essentiële systemen zijn hierin geregeld, zoals navigatie, (nood) stroombrandveiligheid, bilgewatersytemen en life saving. Marpol (MARine POLlution) geeft
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_vdbrink_2126b.indd 9
Grote scheepsmotoren worden gestart met perslucht. Dit betekent dat er een compleet persluchtsysteem als startlucht aanwezig moet zijn. Soms is er een gescheiden werkluchtsysteem. Deze perslucht kan, na reiniging, ook worden gebruikt voor de besturing van
kleppen en als suppletielucht voor het drinkwaterdrukvat.
BRANDSTOF Grote scheepsmotoren worden soms gestookt met zware stookolie. Deze olie heeft een hoge viscositeit. Om de stookolie te kunnen verpompen en te reinigen wordt deze verwarmd. Water wordt verwijderd in een clarifier en de olie wordt gecentrifugeerd in een purifer, waarin verontreinigingen uit de brandstof worden verwijderd. Dit vuil wordt opgeslagen in een sludge tank.
9
5-4-2013 13:54:42
-Figuur 14- Geïsoleerde afsluiterkast
Daarnaast is er een systeem voor lichte olie voor het starten van de hoofdmotor en voor de hulpmotoren, zoals generatoren. Ook de stoom-, thermische olie- of warmwaterketel wordt hiermee gestookt.
VERWARMEN Doordat de hoofdmotor niet altijd draait, wordt de warmte van de hoofdmotor in het algemeen niet gebruikt voor verwarmingsdoeleinden. Daarom is in vrijwel alle schepen een oliegestookte verwarmingsketel gemonteerd. Deze wordt gebruikt voor de verwarming van de accommodatie en voor de verwarming van de brandstof. Soms wordt in de uitlaat van de motor een afgassenketel aangebracht, zodat de warmte van de uitlaatgassen kan worden benut. Als medium wordt water gebruikt. Op grote tankers komen ook stoom en thermische olie voor.
-Figuur 15- Ballastsysteem
Kombuis Toiletten
Overig san.
Vet afscheider
F Zwart water
10
TM0413_vdbrink_2126b.indd 10
BIO reactor
Grijs water
Slib en vuil
-Figuur 16- Vuilwaterzuivering
Vacuumpomp Naar vuilwatertank of zuivering
BILGE- EN BALLAST-WATER Door onder andere condensatie en schoonmaken ontstaat in ieder schip water. Dit wordt onderin het schip afgepompt met een bilgepomp. Daarnaast moet het water van overslaande golven worden afgevoerd, in het bijzonder bij open boten. Als laatste moet bij een lekkage het lekwater kunnen worden afgevoerd. Veelal is voor elke toepassing een apart systeem gemonteerd. Begrijpelijk is dat in de Solas-regelgeving veel aandacht wordt besteed aan bilge-systemen. Het dagelijks af te voeren bilge-water wordt opgeslagen in een bilge-watertank en na het passeren van een olievanger afgevoerd met en maximum oliegehalte van 15 ppm. Schepen met kranen, ferry’s, etc. gebruiken de ballasttanks om tijdens het laden/lossen het schip niet teveel te laten hellen. Ballastwater wordt ook gebruikt om lege schepen zo te ballasten dat de zeewaardigheid gewaarborgd blijft. Ook hier worden weer uitgebreide leidingsystemen met kleppen, filters, pompen en automatische besturingen gebruikt. Het ballastwater moet voor het lozen worden gezuiverd om te voorkomen dat zeeorganismen uit de ene regio worden overgebracht naar een ander gebied. Ook modder, dat mee
Overboord
Vacuum tank
-Figuur 17- Vacuüm afvalwatersysteem
kan komen bij het innemen van ballastwater, moet regelmatig uit de ballasttanks worden verwijderd.
BRANDBLUSSYSTEMEN De meeste schepen gaan verloren door brand. Daarom wordt er wordt er veel aandacht besteed aan de brandblusvoorzieningen. Deze bestaan uit ten minste drie pompen, waarvan er één buiten de machinekamer moet zijn opgesteld. Er wordt vaak een combinatie met ballastwaterpompen gemaakt. Er zijn ten minste hydranten op het dek gemonteerd en brandslangkasten in de accommodatie. Accommodaties worden steeds vaker voorzien van een sprinklerinstallatie, bijvoorbeeld op ferry’s. De machinekamer is voorzien van een CO2-brandblussyteem. Dit betekent dat ventilatieopeningen etc. bij brand automatisch worden afgesloten.
AFVALWATER Aan boord van de grote schepen is een complete afvalverwerkingscentrale aanwezig. Het lozen van vuilwater buitenboord is in vrijwel alle havens verboden. Voor het vuilwater is boven een bepaald tonnage dan ook een vuilwatertank en/of een waterzuiveringsinstallatie verplicht. Soms wordt het grijswater separaat gezuiverd, gedesinfecteerd en gebruikt als bijvoorbeeld dekwaswater. Voor het verzamelen van afvalwater wordt vaak een vacuümsysteem gebruikt. Dit is ongevoelig voor afschot, kan makkelijk om obstakels worden gelegd, vraagt weinig water bij toiletspoeling en wordt aangelegd met kleine diameters.
MATERIALEN OVERIGE SYSTEMEN Veel systemen worden uitgevoerd in stalen
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
5-4-2013 13:54:42
erboord
buis. Voordelen van staal zijn de lage prijs, goede temperatuurbestendigheid en brandveiligheid, gecombineerd met een hoge sterkte. Nadeel is de corrosiegevoeligheid en het hoge gewicht. Daarom worden er steeds meer kunststof buizen toegepast, vooral buiten de machinekamer. IMO A753 geeft aan waar en hoe kunststof buis mag worden toegepast. Niet anders dan in landinstallaties zijn brandwerendheid, vlamvoortplanting, rookgetal, giftigheid en statische elektriciteit de voornaamste toepassingscriteria. Toepassingen zijn, behalve drinkwatersystemen, bijvoorbeeld voorgeïsoleerde koelleidingen, afvalwater-, ballast- en bilgewatersystemen. De appendages die met zeewater in aanraking komen zijn al naar gelang de toepassing van gietijzer, gietstaal, brons of speciaal roestvast staal. Standaard roestvaststaal 304 en 316 is niet geschikt voor zeewater. Voor schepen met een aluminium romp zijn er aluminium appendages verkrijgbaar. Afsluiters zijn veelal zelfsluitend uitgevoerd.
-Figuur 18- Stalen, GVK- en HPE-leidingsystemen
LITERATUUR 1. Nederlands tijdschrift voor de geneeskunde 1909;53:825-6
Gezond en duurzaam verwarmen en koelen Toepassing: Vloerverwarming, plafond- en wandverwarming/koeling
BioClina capillaire klimaatmatten als oppervlakte afgiftesysteem zet nieuwe maatstaven en geeft verwarmen vanuit plafond, wand (d.m.v. straling) of vloer en koelen vanuit plafond of wand een nieuwe dimensie. Door een overdrachtsoppervlak dat tot 300% groter is dan bij traditionele afgiftesystemen, kan de installatieontwerper technisch betere ontwerpen realiseren dan voorheen met traditionele systemen niet, of alleen tegen hoge meerinvesteringen, mogelijk was. Vanwege de hoog efficiënte activering, dicht aan de oppervlakte (6 tot 10 mm), de kleine capillaire buisdiameter (ø 4,3 mm), de geringe buisafstand (20 mm) en het kleine temperatuurverschil tussen aanvoer en retour (2K), kunnen ruimten al voldoende worden verwarmd met watertemperaturen van 30/28˚C, tot ver onder het vriespunt. Als bijkomend voordeel op het zeer hoge belevingscomfort bij toepassing van het BioClina systeem, is dat door de lage wateraanvoertemperaturen het rendement van een warmtepomp met meer dan 35% wordt verbeterd. De reactiesnelheid van het BioClina systeem bedraagt slechts 6-15 minuten. Dit geldt ook bij toepassing als vloerverwarming. En niet 4 uur, zoals gebruikelijk bij traditionele vloerverwarmingssystemen. Voor behaaglijkheid en een superieur comfort kiest u voor BioClina. Meer voordelen en informatie: www.BioClina.nl
Winnaar Innovatieprijs
Navos Klimaattechniek B.V. Kleveringweg 20, 2616 LZ Delft T: 015 – 215 37 28 W: www.BioClina.nl E: Navos@Navos.nl
BioClina_Adv_192x135_FC_2012.indd 1
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_vdbrink_2126b.indd 11
30-08-12 09:21
11
5-4-2013 13:54:43
Op schepen en platforms
Materiaalkeuzes voor leidingsystemen Materiaal kiezen blijft een moeilijke opgave, met name voor leidingsystemen aan boord van schepen en platforms. Er zijn veel directe invloeden vanuit de omgeving en het medium. Wetgeving en de interpretatie hiervan kunnen bepalend zijn. Ook spelen voorkeur en gewenning een rol, net als aan wal. Er valt bovendien veel te kiezen: tussen bijvoorbeeld starre of flexibele leidingen, maar ook tussen verschillende verbindingstechnieken zoals solderen, persen, klemmen, lassen, lijmen of snelkoppelingen (niet besproken in dit artikel). De keuze van een systeem en/of materiaal kan daarnaast afhangen van de ervaring met bepaalde technieken. A. (Arie) van Dommelen, Econosto Om het materiaal voor de leidingen te bepalen is uiteraard de toepassing, het medium met de specifieke eigenschappen als temperatuur, druk en snelheid en de omgeving met haar kenmerken belangrijk. Dit is niet anders dan in gebouwen. Echter, op zee hebben we rekening te houden met de invloed op de materialen van zout, trillingen en bewegingen zoals torderen en buigen van het schip, vooral bij een ruwe zee. Anders gezegd, leidingen zijn aan boord ook onderhevig aan natuurkrachten en soms geweld. In de engineeringfase moet hiermee rekening worden gehouden. Door zout water of zilte lucht worden corrosieprocessen versneld, ook al is daarin zuurstof de oxidator. Op schepen bestaan meer leidingsystemen voor veel meer toepassingen dan je in gebouwen zal tegenkomen. Verder bepaald de locatie van de leidingen aan boord mede de materiaalkeuze maar ook of deze leidingen essentieel of niet essentieel zijn. Essentieel betekent dat zonder zo’n systeem een schip zich niet veilig kan verplaatsen. Denk bijvoorbeeld aan een ballastsysteem, bedoeld om schepen stabiliteit te geven. Een luchtleiding voor een scheepshoorn is ook essentieel. In mist moet immers een akoestisch signaal afgegeven kunnen worden.
12
TM0413_vandommelen_2126c.indd 12
Drinkwater is een niet essentieel systeem. Zonder drinkwater kan een schip zich immers gewoon verplaatsen. De bemanning kan eventueel uit flesje drinken en het zelfs een dag zonder drinkwater doen. Verder zijn de brandklasse en certificaten van de verschillende
certificatiebureaus belangrijk en bepalend voor de keuze van materialen.
 ENGINEERINGFASE In de engineeringfase is uiteraard bekend welke systemen toegepast worden. Hierdoor
-Figuur 1- Leidingen in de dubbele wand of bodem van een schip (Bron: Georg Fischer)
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 16:24:55
is ook bekend of een systeem essentieel of niet essentieel is. Verder zijn de locaties voor de leidingen aan boord bekend. Het traject kan bijvoorbeeld van de tank in de achtersteven naar zijtanks lopen. De leiding passeert bijvoorbeeld de schotten van de machinekamer om via meerdere schotten uiteindelijk het aanvaringsschot te passeren naar de voorpiek of huidafsluiter. Zelfs door een brandstoftank of andere voorraadtanks kan een leiding gevoerd worden. Dit betekent dat met de kwetsbaarheid en risico’s voor de leidingen in elk specifiek gedeelte van een schip rekening gehouden moet worden. Het aanvaringsgedeelte is kwetsbaar door mechanische krachten die door een aanvaring kunnen optreden. De machinekamer is kwetsbaar vanwege het brandgevaar. Wanneer leidingen door een tank worden gevoerd moet rekening worden gehouden met de invloed van de tankinhoud op het leidingmateriaal. Dit is allemaal bepalend voor de keuze van het materiaal. Een ballastsysteem kan geheel in staal of in de combinatie staal met kunststof (polyethyleen of glasvezelversterkte kunststofbuis) worden toegepast vanwege eventuele gewichtsbesparende eisen. De overgangen van staal op kunststof, meestal op schotten, spanten of wanden maakt men met een flensverbinding. In de kwetsbare gedeelten moet dan staal worden toegepast en in de beschermende gedeelten mag dit kunststof zijn, mits gecertificeerd. De beschermende gedeelten kunnen bijvoorbeeld de loze ruimten zijn, zoals pijptunnels in de dubbele wand, dubbele schot of dubbele bodem. Wanneer de brandveiligheidseisen, de gewenste mechanische sterkte, het medium en de omgeving bekend zijn, kan een eerste selectie worden gemaakt. Met toepassingsmatrix IMO voor kunststof leidingen is snel te bepalen of in plaats van staal een kunststof toegepast mag worden. Bij twijfels kan altijd het klassenbureau worden geraadpleegd, dat toezicht houdt op de bouw van het schip.
-Figuur 2- Buigmomenten op een schip (Bron: Georg Fischer)
-Figuur 3- Het principe van ballasten (Bron: Georg Fischer)
STAR OF FLEXIBEL Voor een star leidingmateriaal heb je de keuze uit bijvoorbeeld (roestvast) staal, koper, CuNiFe (een voor de scheepvaart zeewaterbestendig koper-nikkel-ijzer-legering), Titanium en C-staal. De kunststof leidingen zijn onder te verdelen in de thermoplasten, die flexibel zijn, en de thermoharders die star zijn, zoals de naam al zegt. Hiermee moet de engineering zeker rekening houden. Thermoplasten zijn onder andere polybuteen, polyethyleen, pvc en ABS. Deze zijn ook weer onder te verdelen in verschillende kwaliteiten met of zonder
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_vandommelen_2126c.indd 13
-Figuur 5- Compensator
-Figuur 4- Bellow
het benodigde scheepsbouwkeuren. De GRE’s (glasvezel versterkte kunststoffen) vallen onder de thermoharders. Zowel met de starre leidingen als met de thermoharders moet met uitzetting, krimp en torderen rekening gehouden worden. Om de bewegingen (uitzetting,
torsie) op te kunnen vangen kunnen bellows (figuur 6) of compensatoren (figuur 7) toegepast worden. Soorten kunststof Een veel gebruikte thermoharder is GRE als
13
2-4-2013 16:24:56
-Figuur 6- PE-ballastleiding, schematisch weergegeven (Bron: Georg Fischer)
alternatief voor staal en titanium leidingen. GRE (Glassfiber Reinforce Epoxy), GRP (Glassfiber Reinforced Polyester) en GRVE (Glassfiber Reinforced Vinylester) vallen onder de GVK’s (Glasvezel versterkte kunststoffen). Deze worden net als staal en PE toegepast in de ballastsystemen. De montage is nogal bewerkelijk en vergt veel tijd. Verder moeten er veiligheidsmaatregelen worden getroffen bij het lijmproces en moet met uitzetting en krimp rekening gehouden worden. Het voordeel van GRE ten opzichte van de overige kunststoffen is dat deze een zogenaamde L3-keur hebben. Dit houdt in dat het materiaal 30 minuten brandvertragend is als het is gevuld met water. Onder de thermoplasten vallen de lijmbare kunststoffen (Amorfen) zoals PVC-C (polyvinylchloride extra gechloreerd) en PVC-U (polyvinylchloride universeel), wat kan worden gebruikt voor water en chemicaliën. ABS (Acrylonitril Butadieen Styreen) wordt in het algemeen gebruikt voor (koel-)water en voor koudedragers. De lasbare kunststoffen (deelkristallijnen) omvatten de PE’s voor water, gas en chemicaliën, PPFR (polypropylene fire retardant) voor grijs en zwart water en deze zijn geschikt voor vrij verval en vacuümsystemen. PB (polybuteen) wordt gebruikt voor drink- en warm tapwater en soms voor perslucht- & vacuümsystemen. De thermoplasten voor de scheepsbouw dienen door de bureaus gecertificeerd te zijn, net als de overige materialen.
SOORTEN METAAL Veel voorkomende materialen zoals koper, CuNiFe, staal en de genoemde thermoplasten met hun eigen specifieke eigenschappen zijn ook in de gebouwde wereld bekend en behoeven geen nadere aandacht. Wel dient vooral de invloed van de zilte omgeving in de gaten gehouden te worden. Zeer belangrijk is het herstellen van de beschadigingen, die bijvoorbeeld ontstaan bij het op maat maken van verzinkte leidingen. Het corrosieprobleem in de maritieme wereld is groter dan aan wal. Metalen leidingen gaan soms niet langer mee dan twee jaar! Ook komt het fenomeen bruin water en Legionella in de drinkwaterinstallaties aan boord vaak voor.
14
TM0413_vandommelen_2126c.indd 14
-Figuur 7- Exhaust Gas Scrubber Systemen (uitlaatgassenwassystemen) (Bron: Georg Fischer)
Men is geneigd in de maritieme wereld te veronderstellen dat je bruin water beter niet kan drinken maar dat je er wel onder kan douchen. Voor wat betreft de Legionellabeheersing in drink- en warm tapwaterinstallaties aan boord van schepen en in accommodaties van platforms en werkeilanden, bemand of onbemand (!), kan net als aan de wal nog heel veel winst worden geboekt. Ook wordt voor drink- en warm tapwater nogal eens het dure materiaal titanium voor geschreven. Titanium staat bekend om de goede corrosiebestendige eigenschappen, omdat het bedekt wordt door een laagje titaniumoxide dat minstens enkele nanometers dik is. Titanium heeft een gunstige sterkte-massaverhouding en is net zo sterk als staal maar heeft slechts 60% van de dichtheid. Zoals meer metalen is titanium brandbaar in zuurstof, maar is dit het enige metaal dat brandt in een atmosfeer van zuivere stikstof.
uitgevoerd in kunststof. Niet alleen in dichtheid maar ook in uitzetting, en de daarmee samenhangende krachten, is er een opvallend groot verschil tussen de metalen en kunststof leidingen. In de engineeringfase dient hiermee zeker rekening gehouden te worden. Kunststof zet immers meer uit dan metaal, maar doet dat met veel minder kracht. Metalen leidingen en GRE-leidingen dienen zo ontworpen te worden, dat met expansielussen, expansiebenen, bellows of compensatoren de uitzetting en de daarmee gepaarde krachten opgevangen kunnen worden. Gebeurt dit niet of niet goed, dan kan in het uiterste geval een schot door de uitzettingskracht weg gedrukt worden. Kunststof leidingen dienen echter meer gebeugeld of in schalen bevestigt te worden om strakke en plaatsbesparende montage mogelijk te maken.
METAAL VERSUS KUNSTSTOF
Meer en meer wordt gekeken naar de mogelijkheid om staal en/of andere metalen te vervangen door kunststof. Dit heeft te maken met gewichtsbesparing, snelheid van werken, geringere kans op corrosie (of wel een langere levensduur) en minder aanslag en kalkafzetting in de leidingen. Momenteel lopen er zelfs onderzoeken om gedeelten van de leidingen die deel uitmaken van de uitlaatgassenwassystemen (figuur 7) te vervangen door PE.
VAN STAAL NAAR KUNSTSTOF Een kenmerkend verschil tussen metalen en kunststoffen is vooral de dichtheid. De engineer kan, eventueel in overleg met de opdrachtgever, de werf of reder, besluiten om voor kunststof te kiezen vanwege gewichtsbesparende eigenschappen. Het komt nogal eens voor dat bij berekeningen blijkt, dat een schip enkele centimeters hoger in het water komt te liggen. Dit kan belangrijk zijn voor de vrachtcapaciteit. Meer mensen of goederen kunnen dan immers vervoerd worden. Maar ook de eisen om een bepaalde snelheid te kunnen halen, kan de keuze voor lichte materialen beïnvloeden. De rompen van boten die snel personeel of goederen naar een werk- of booreilanden moeten brengen, zogenaamde crewtenders of catamarans, worden vaak al in aluminium gemaakt om gewicht te besparen. Waar het kan, worden in deze boten de leidingsystemen
CONCLUSIE Uit voornoemde blijkt dat niet alleen de regelgeving, invloed van het medium of de omgeving en voorkeur voor materialen en of verbindingstechniek bepalen wat voor een materiaal toegepast kan of mag worden. Ook alle eigenschappen van het materiaal zijn van invloed, alsmede de gedragingen van het schip en de locatie in het schip.
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 16:24:56
Adv TVV airco TN, 210 x 297 29032013 _Opmaak 1 29-03-13 14:38 Pagina 1
TN
Goed bezig. Fabrikaten van wereldformaat voelen zich thuis bij ThermoNoord. Maar wat is een perfect product zonder een perfecte ondersteuning? Bij ThermoNoord gaan goede producten, productkennis en logistieke dienstverlening hand in hand. Doe daarom, voor een vakkundige installatie, een beroep op het kenniscentrum van ThermoNoord.
ThermoNoord voor technisch advies in verwarming en klimaattechniek.
ThermoNoord B.V. Gorredijk NL ThermoNoord B.V. Gorredijk NL
TM0413_15.indd 15
8-4-2013 9:16:49
Elektrotechniek in de scheepvaart Eenvoudige schepen worden vrijwel allemaal in Azië gebouwd. Maar ook casco’s komen meer en meer uit het oosten om in Nederland afgebouwd te worden. Nederland bouwt vooral complexe schepen, luxe jachten, defensieschepen en offshore-installaties. De scheepsbouw met de toelevering is een belangrijke speler in de Nederlandse maakindustrie. Betrouwbare elektrische installaties zijn cruciaal voor een veilig, economisch en comfortabel gebruik van schepen. Navigatie, besturing, aandrijving, transportsystemen, zoals kranen op werkschepen, liften en alle mogelijke veiligheidssystemen, zijn afhankelijk van elektriciteit. Bij maritieme installaties staat bedrijfszekerheid centraal in een vaak agressief milieu en onder trillende condities. Ing T. (Theun) Krist, Imtech Marine, en ing J. ( Johan) van den Brink, Econosto
Elektrische systemen aan boord zijn te onderscheiden in essentiële en niet essentiële systemen. Essentiële systemen zijn bedoeld om schepen stabiliteit te geven en zich veilig te verplaatsen. Aan boord vallen bijvoorbeeld navigatiesystemen, stuurmachines, brandmeld- en blussystemen, navigatieverlichting en lenspompen onder essentiële installaties. De elektrische installaties voor deze systemen worden dan ook redundant uitgevoerd. De stroom wordt opgewekt met dieselgeneratoren. Vanuit het oogpunt van bedrijfszekerheid (redundantie) worden er altijd meerdere generatoren opgesteld, veelal verdeeld over de een voor en achter machinekamer. Een noodgenerator voor het voeden van de essentiële systemen wordt in een separate ruimte opgesteld. Op moderne schepen wordt voor vrijwel alle toepassingen driefasen wisselspanning gebruikt met een frequentie van 60 Hz. Op grote cruiseschepen wordt soms een spanning van 11 kV gebruikt maar een spanning van 6,6
16
TM0413_krist_2126d.indd 16
-Figuur 1- Generator opstelling (foto Imtech Marine)
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 18:26:46
kV is meer gebruikelijk. 3,3 kV komt ook wel voor op de wat kleinere schepen. Deze hoge spanning wordt getransformeerd naar 690 V, 440 V of 230 V. Op marineschepen komt ook 115 V voor. Motoren van ventilatoren, pompen etc. werken vrijwel altijd op 440 V draaistroom. Motoren van grote hijswerktuigen etc. werken op een hogere spanning. De hoogspanningstransformatoren worden meestal in een afgeschermde kooi in de laagspanningsschakelbordruimten geplaatst.
AARDING Een wezenlijk verschil met gebouwinstallaties is de aarding. Bij stalen schepen dienen de scheepshuid en scheepsconstructie als aardgeleider. Apparatuur wordt extern geaard met een aardlitze of aardkabel. Dit geld voor de veiligheidsaarding en voor de hoogfrequentaarding. De aardgeleider moet zo kort mogelijk, doorgaans <300 mm, naar de scheepsconstructie worden geleid. Deze geleider moet herkenbaar en inspecteerbaar zijn. De driefase apparatuur wordt dan met een 3-aderige kabel aangesloten en enkelfase met een 2-aderige kabel. Voor verlichting wordt vaak wel een aarde meegetrokken, omdat armaturen dikwijls niet binnen 300 mm van een constructiedeel worden geplaatst. Aluminium schepen of aluminium opbouwen in stalen schepen kunnen als opofferingsanode gaan werken als er lekstromen door het aluminium gaan lopen. Daar wordt dan wel een aparte aarde aangebracht.
WALSTROOM Aangemeerde schepen laten dieselmotoren liever niet draaien voor de elektriciteitsopwekking. Met name cruiseschepen zijn grootverbruikers van stroom. Dit geeft een uitstoot van SOx, NOx en CO2. Om deze uitstoot te beperken wordt er walstroom gebruikt. Omdat de meeste schepen werken met een netfrequentie van 60 Hz moet deze frequentie worden omgevormd. Hiervoor is een shore convertor aan boord die van elke willekeurige walspanning een voor het schip geschikte spanning maakt met een frequentie van 60 Hz. Op dit moment wordt er een drijvende energiecentrale ontwikkeld, die naast een cruisschip kan worden aangemeerd. Deze centrale gebruikt LNG als brandstof en levert de spanning zoals een groot cruiseschipschip het nodig heeft: 11 kV spanning en een frequentie van 60 Hz. Door het gebruik van LNG wordt de uitstoot van schadelijke stoffen enorm beperkt.
AANDRIJVING De aandrijving van schepen gebeurt meer en meer elektrisch. Bij scheepstypes zoals
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_krist_2126d.indd 17
-Figuur 2- POD, een elektromotor in een waterdicht huis (foto Imtech Marine)
roll-on-roll-off (ro-ro) schepen is de hoogte voor de hoofdmotor(en) beperkt. Een dieselelektrische voortstuwing heeft het voordeel dat een grote ontwerpvrijheid ontstaat, omdat de opstelplaats van de generator niet meer in de nabijheid van de schroefas hoeft te zijn. De elektromotor kan dan op de voor de aandrijving technisch gunstigste plaats worden opgesteld. Daarnaast is er een kostenvoordeel. Normaal wordt een hoofdmotor geselecteerd op het maximaal benodigde vermogen, maar dit vermogen wordt zelden gebruikt. De motor draait daardoor meestal op deellast in een ongunstig werkpunt. Dit betekent extra brandstofverbruik en extra emissie. Bij dieselelektrische voortstuwing kan het benodigde vermogen worden opgewekt met meerdere kleine generatoren. Deze worden dan niet alleen voor de aandrijving gebruikt maar ook voor de overige elektriciteitsvoorziening. Deze generatoren kunnen zo worden geselecteerd dat deze optimaal werken bij de gebruikelijke bedrijfstoestanden (vaarsnelheid). Voor maximaal vermogen wordt dan een extra generator ingeschakeld. De investering in meerdere kleine generatormotoren is lager dan in één grote hoofdmotor. Daarnaast zijn brandstofbesparingen tot 20% mogelijk. Werkschepen voor de offshore moeten vaak op één plaats blijven liggen met een grote nauwkeurigheid. Denk hierbij aan werkschepen
met een hijskraan, pijpen- of kabelleggers of boorschepen. Er zijn ook schepen waar juist een grote wendbaarheid van belang is. Hiervoor worden POD’s gebruikt. Een POD is een elektromotor in een waterdicht huis die draaibaar onder het schip is geplaatst. Door meerdere POD’s te gebruiken en die te koppelen aan een nauwkeurig Dynamisch Positionerings Systeem (DPS) kan een nauwkeurige positionering worden bereikt c.q. koers worden gevaren. Gezien de grote vermogens is de werkspanning 6,6 of 3,3, kV en de stuwkrachtregeling gebeurt dit met frequentieregelaars. Er wordt op dit moment een schip gebouwd met 12 POD’s van elk 5,5 MW. Ook in luxe jachten en in de cruisevaart wordt elektrische voortstuwing toegepast. Hier beperkt de elektrische aandrijving de trillingen, waardoor het schip stiller en wendbaarder wordt. Ook behoeft er minder te worden geankerd, omdat bijvoorbeeld voor een zwempartij bij een mooi rif het schip door het DPS in positie wordt gehouden.
STABILISATIE Op schepen waar hoge eisen aan het comfort worden gesteld of waar dit voor de werkzaamheden nodig is, kan stabilisatie worden toegepast. Hiervoor worden aan de zijkant van het schip beweegbare vinnen aangebracht. Helling en versnellingssensoren registreren
17
2-4-2013 18:26:47
-Figuur 3- Brug van een schip (foto Imtech Marine)
de beweging van het schip en berekenen de gewenste stand van de vinnen. Deze worden dan zo versteld dat een aan de beweging van het schip tegengestelde kracht wordt opgewekt. Hierbij worden grote krachten uitgeoefend op de romp van het schip. Voor sommige scheepstypes is stabilisatie ook mogelijk door corrigerende bewegingen te maken met het roer. De stuurmachine wordt dan mede aangestuurd vanuit de stabilisatieregeling (ruder roll control) .
BRUG EN NAVIGATIE Allereerst is de navigatieverlichting nog steeds van belang voor de zichtbaarheid van het schip. Dit mag niet dimbaar zijn, behalve op marineschepen waarop dit in oorlogstijd nog wordt toegestaan. Het van oudsher bekende kompas is nog steeds aan boord in de vorm van een girokompas. De radar is opgesplitst in een radar voor de korte afstand en een radar voor de lange afstand. Op het radarbeeld is onderliggend de zeekaart geprojecteerd. Een GPS bepaald continu de positie van het schip. Ook is een Automatic Identification Systeem (AIS) aan boord dat met snelheidsafhankelijke tussenpozen de positie, de snelheid en andere relevante informatie over het schip uitzend. U kunt schepen zelf volgen met het op AIS gebaseerde www.marinetraffic.com. Het sturen gebeurt met joysticks die de stuurmachine(s) aansturen. Het grootste deel
18
TM0413_krist_2126d.indd 18
van de tijd wordt gevaren met behulp van een stuurautomaat. Verder is er satellietapparatuur aanwezig voor wereldwijde communicatie. De grote hoeveelheid informatie wordt door het geïntegreerde brugsysteem geselecteerd en op enkele schermen zichtbaar gemaakt. Verder zijn er schermen waarop informatie van alle systemen uit te lezen is vergelijkbaar met een gebouwbeheersysteem. Omdat er verschillende systemen aan boord zijn die een andere output hebben, worden er hoge eisen gesteld aan de kennis van interfaces en het visualiseren van de informatie. Op alle kritische plaatsen in het schip zijn sensoren aangebracht voor bijvoorbeeld water, gassen of brand. In onbemande machinekamers en op kritische plaatsen zijn daarnaast CCTVcamera’s geplaatst, zodat vanaf de brug ook visueel toezicht mogelijk is.
KABELMANAGEMENT In een sector waarin de Nederlandse maritieme industrie sterk is, middelgrote complexe schepen, wordt 250 tot wel 600 km kabel per schip gelegd. In een beetje schip worden 300 verschillende kabeltypen gebruikt. In een vroegtijdig stadium worden de tracés van de kabelbanen vastgelegd. Kabelbanen mogen niet te dicht op de huid van het schip worden geprojecteerd, omdat bij een aanvaring de systemen moeten blijven werken. Er wordt rekening mee gehouden dat kabels van
essentiële systemen niet door machinekamers, kombuizen of andere brandgevaarlijke ruimte lopen en met de zone-indeling van het schip in waterdichte of brandcompartimenten. Met redundantie moet rekening worden gehouden en vaak moeten brandvertragende kabels worden gebruikt. Er wordt veel data verzonden, zodat ook met stoorsignalen rekening moet worden gehouden. Daarom wordt er op grote schaal glasvezelkabel gebruikt voor dataoverdracht. Omdat schepen nu eenmaal trillen worden er alleen soepele kabels toegepast, omdat vaste geleiders door het trillen breken. Het gevaar van trillen is opgedeeld in verschillende klassen, met eisen per klasse. Aan boord van defensieschepen worden panelen zelfs verend opgesteld, in verband met schokeisen. De kabels worden vooral bevestigd aan vastgelaste ladderbanen en gelaste kabelstrips. Deze ladderbanen en strips worden bij voorkeur tijdens de cascobouw en voor het conserveren vast gelast, evenals de kabeldoorvoeren. De kabels door de schotten moeten zodanig worden doorgevoerd dat ze bestand zijn tegen een druk van 10 mwk en een brandwerendheid hebben van minimaal 60 minuten. De schotdoorvoeren kunnen niet willekeurig worden aangebracht. Om de schepen zo licht mogelijk te houden zijn de gebruikte staaldikten minimaal en zal de scheepsconstructeur de schotdoorvoeringen narekenen. Aan de werkvoorbereiding en de logistiek worden hoge eisen gesteld. Om de onderhoudskosten zo laag mogelijk te houden worden aan de juiste montage maar ook aan de labeling en de documentatie hoge eisen gesteld.
ENTERTAINMENT In de luxe jachtbouw worden er hoge eisen gesteld aan de entertainmentsystemen. Grote beeldschermen, topkwaliteit muzieksystemen, snelle datanetwerken gekoppeld aan satellietontvangst- en zendapparatuur etc. In de luxe jachtbouw kan 20% van de bekabeling bestemd zijn voor het entertainmentsysteem. Draadloze communicatiesystemen aan boord vragen soms meer bekabeling dan bedrade systemen. Daar elk deel van een schip een kooi van Faraday is, moet in elke ‘hut’ of ‘gang’ een bekabelde repeater worden geplaatst.
TOT SLOT De aanleg van elektrische installaties in de scheepsbouw en offshore is een aparte discipline en niet te vergelijken met de aanleg van installaties in de utiliteit. Er is veel ervaring nodig, de kwaliteitseisen zijn hoog en de kwaliteit en veiligheid van de installaties worden gecontroleerd door een surveyer van het klassenbureau.
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 18:26:48
Luchtbehandeling
Toonaangevend in waterafvoertechniek! Bel voor een exemplaar met KESSEL in Nederland. Tel.nr. (0172) 645 704
Airview Luchtbehandeling is uw totaalleverancier in klimaatoplossingen. Door middel van ons uitgebreide leveringsprogramma kunnen wij u de oplossing bieden voor iedere situatie.
HRU • 1.500 - 3.500 m³/u • Geïntegreerde warmtepomp
Nu ook in
KESSEL AG, reeds 48 jaar innovatief in waterafvoertechniek Een Nederlandstalige catalogus vol wetenswaardigheden over o.a. vuilwaterpompen, afscheiderinstallaties, terugstuwbeveiligingen en afvoerputten. Een voor de adviseur, architect, installateur en gespecialiseerde groothandel onmisbaar naslagwerk!
Bel voor een exemplaar met KESSEL in Nederland. Tel.nr. (0172) 645 704 Kijk ook op www.kessel-nederland.nl
HRE / HRE-TOP • 200 - 6.200 m³/u • Tegenstroomwisselaar
DUO/FAI/HR • 400 - 12.000 m³/u • Kruisstroomwisselaar
R-TOP • 200 - 5.200 m³/u • Warmtewiel
Met de door ons leverbare WTW-units kan voor iedere situatie een passende oplossing geboden worden. Bij ons kunt u terecht voor méér dan alleen de levering van uw apparatuur. Ook advies en ondersteuning in alle fases van uw project vormen voor ons een belangrijk onderdeel van de totaaloplossing. Wij laten u graag zelf de toegevoegde waarde van dit concept ervaren en nodigen u uit om contact met ons op te nemen voor het bespreken van de mogelijkheden.
Scan de QR-code met uw smartphone of tablet voor meer informatie!
Anders denken in klimaatoplossingen
ADVISERING I ONDERSTEUNING I TOTAALOPLOSSING Airview Luchtbehandeling BV I 078 - 652 18 00 I www.airview.nl
TM0413_19.indd 19
2-4-2013 19:31:59
Afvalbeheer scheepvaart Wereldwijd varen meer dan 46.000 zeeschepen over de zeven zeeën. Samen vervoeren ze ieder jaar 6,5 miljoen ton aan goederen over de aarde. Scheepvaart is van cruciaal belang voor de wereldhandel. Regels waaraan scheepvaart moet voldoen, worden bepaald door de IMO (International Maritime Organisation). Het Internationaal Verdrag ter voorkoming van verontreiniging door schepen, kortweg Marpol, is een conventie van de IMO. Binnen dit verdrag vastgelegde regels zorgen voor een basisbescherming van de zee. Toch wordt er nog steeds afval overboord gegooid. In de Noordzee is dit naar schatting jaarlijks al 20.000 ton. Bovendien wordt het steeds drukker op de zeeën. Niet alleen door schepen, maar ook door een toename van windmolenparken, olie- en gasplatforms, leidingen etc. H. (Henk) Lodder, Deerns
Waar schepen varen is de kans op ongelukken aanwezig. De gevolgen daarvan kunnen enorm schadelijk zijn voor de zee. Beruchte rampen zijn die met olietankers als de Erika (1999) die zonk voor de kust van Bretagne, waardoor 20.000 ton zware olie in zee terechtkwam en meer dan 100.000 vogels omkwamen. Of met de Prestige (2002) die schipbreuk leed voor de Spaanse kust en waarbij ruim 11.000 ton ruwe olie in de Atlantische Oceaan terechtkwam. Toch waren er ook toen al regels. Zo moesten dergelijke tankers met een middendek aan de volgende eisen voldoen: een dubbele zijkant, geen dubbele bodem en een tussendek. Men ging er toen vanuit dat een veilige vaart dan was gewaarborgd voor schepen met een leeftijd tot 30 jaar. Maar de Erika (24 jaar oud) en de Prestige (26 jaar oud), beide met een nieuwe set certificaten, heeft de mensheid doen inzien dat deze regels niet voldoende waren om dit soort olierampen te voorkomen. Om maar te zwijgen over de enorme olieramp
20
TM0413_lodder_2126e.indd 20
in de Golf van Mexico (2010), waarbij na een explosie op het olieplatform bijna drie maanden lang dagelijks ruim 11 miljoen liter aardolie wegvloeide! De meeste vervuiling van zeeschepen wordt echter veroorzaakt door het dagelijks gebruik van het schip. Een duidelijk zichtbaar gevolg van al dat zwerfafval zijn de vervuilde stranden. Bij een onderzoek op de Nederlandse Noordzeestranden werden per 100 meter tussen de 600 en 800 voorwerpen gevonden, voornamelijk plastics. Minder zichtbaar zijn de gevolgen voor zeedieren, die met plastic gevulde magen door verstikking, hongerdood of vergiftiging om het leven komen. Ook aan het eind van haar leven blijft een schip vervuilen, wanneer ze wordt gesloopt op Zuid-Aziatische stranden, waar veiligheid voor mens en milieu geen aandacht krijgen.
fen vrij. Tabel 1 geeft een overzicht van de meest voorkomende afvalstoffen, onderverdeeld in scheeps- en leidinggebonden afvalstoffen met verwijzing naar de Marpol. Marpol is een internationaal verdrag ter voorkoming van verontreiniging door schepen. Het is één van de belangrijkste stukken wetgeving op het gebied van het voorkomen van verontreiniging van zeewater. Cruiseschepen varend onder de vlag van één van de landen die Marpol
SCHEEPSAFVALSTOFFEN Op schepen komen diverse soorten afvalstof-
-Figuur 1- Vuilnisbelt op zee
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 18:30:19
Soort:
Marpol Annex:
Scheepsgebonden afvalstoffen Afgewerkte olie
I
Brandstofresten/sludge
I
Bilgewater/-olie
I
KGA
V
Vuilnis
V
Sanitair afval
IV
leidinggebonden afvalstoffen Ballastwater, oliehoudend
I
Vloeibare ladingrestanten, oliehoudend
I
Waswaters, oliehoudend
I
Ballastwater, chemicaliën houdend
II
Vloeibare ladingresten, chemicaliën houdend
II
Waswaters, chemicaliën houdend
II
Vaste ladingresten
V
-Tabel 1- Scheeps- en leidinggebonden afvalstoffen
ondertekend hebben, zijn verplicht om aan het verdrag te voldoen, ongeacht waar de schepen (heen)varen. Afgewerkte olie Onder afgewerkte olie valt smeer- of systeemolie, die door vermenging met andere stoffen of op andere wijze onbruikbaar is geworden voor het doel waarvoor zij oorspronkelijk was bestemd. De olie uit het carter van motoren is hiervan een goed voorbeeld. Vrijwel altijd kan afgewerkte olie worden hergebruikt. Uit afgewerkte olie kan na regeneratie opnieuw smeerolie gemaakt worden en ook kunnen uit afgewerkte olie brandstoffen worden gemaakt. Brandstofrestanten/sludge Bij het zuiveren van zware stookolie aan boord van zeeschepen, bij lekkage uit motoren e.d. komen restanten brandstof vrij die niet meer als brandstof kunnen worden gebruikt. Deze brandstofrestanten moeten als afval worden afgegeven aan inzamelaars van scheepsafval. Om schadelijke emissies bij het gebruik als brandstof te voorkomen, moet wel aan een aantal eisen worden voldoen. Zo mogen de brandstofrestanten geen pesticiden en/of PCB’s bevatten. Dan is toepassing als brandstof niet meer mogelijk. Bilgewater/-olie Bilgewater/-olie is een mengsel van water en olie uit de bilge van de machinekamer, de voor- en achterpiek, de kofferdammen en de ruimten tussen zijwand en beunwand. Dat mengsel ontstaat onder meer door lekkage en morsingen van olie en/of brandstof. Deze olie komt onderin het schip terecht en vermengd zich met het daar aanwezige water. Bij de verwerking van bilgewater, worden het water
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_lodder_2126e.indd 21
en de olie gescheiden. Het water wordt vervolgens in een speciale waterzuiveringsinstallatie gezuiverd. De resterende olie kan worden opgewerkt tot brandstof of een secundaire brandstof. Voor de verwerking van bilgewater is het van belang onnodige verontreiniging te voorkomen. Stoffen als antivries, koelvloeistof en schoonmaakmiddelen kunnen de verwerking bemoeilijken en daarmee duurder maken. Voorkomen moet worden dat deze stoffen in het bilgewater terecht komen. Dat kan door deze stoffen apart af te geven. KGA Onder KGA (Klein Gevaarlijk Afval) vallen de vaste en verpakte gevaarlijke afvalstoffen. Dat zijn zowel olie- en vethoudende afvalstoffen, zoals oliefilters, schroefasvet, met olie verontreinigde poetsdoeken en oliehoudende emballage en overige KGA, zoals batterijen, accu’s, verfresten, tl-buizen, koelvloeistof, oplosmiddelen. Van de meeste van deze afvalstoffen is hergebruik mogelijk. Belangrijk daarbij is dat de verschillende soorten KGA gescheiden worden afgegeven. Verder is het voor de veiligheid en gezondheid belangrijk dat het KGA goed is verpakt en aan de buitenkant vrij is van restanten. Vuilnis Onder het begrip vuilnis vallen niet alleen de normale huishoudelijke afvalstoffen, maar ook met huishoudelijke vergelijkbare vaste afvalstoffen. Te onderscheiden zijn onder meer: voedselafval, kunststof, hout en metaal. Indien gescheiden afgegeven, kunnen de meeste afvalstoffen worden hergebruikt, want scheiding achteraf is niet altijd mogelijk c.q. haalbaar. Sanitair afval Afvalwater uit keukens, eetruimten, wasruim-
ten en toiletten vallen onder het begrip sanitair afval. Dit afvalwater kan in een reguliere rioolwaterzuiveringsinstallatie worden verwerkt. Ballastwater, oliehoudend Ballastwater wordt in schepen gebruikt om de diepgang, stabiliteit en sterkte van het schip te verbeteren wanneer het schip niet (volledig) geladen is. Schepen beschikken hiertoe over ballasttanks waar oppervlaktewater in gepompt kan worden. In het geval ballastwater in tanks gepompt wordt waar nog oliehoudende stoffen aanwezig zijn, is het ballastwater verontreinigd. Dat verontreinigde ballastwater moet dan als afval worden afgegeven. Vloeibare ladingrestanten, oliehoudend Dit is een vloeibare oliehoudende lading die zich in een ladingtank of het leidingsysteem van een schip bevindt en daaruit niet kan worden verwijderd. Waswaters, oliehoudend Dit is oliehoudend afvalwater dat afkomstig is van het wassen van een laadruim dan wel een ladingtank of het leidingsysteem, dan wel een gangboord of andere licht vervuilde oppervlakte van een schip. Deze afvalstoffen bestaan vooral uit water en een geringe hoeveelheid olie. Verwerking geschiedt door scheiding van olie en water. Het water wordt vervolgens gezuiverd in een speciale afvalwaterzuiveringsinstallatie en de olie kan worden opgewerkt tot een (secundaire) brandstof. Ballastwater, chemicaliën houdend Idem als ‘Ballastwater, oliehoudend’, echter dan chemicaliën houdend. Vloeibare ladingresten, chemicaliën houdend Dit is een vloeibare chemicaliën houdende lading die zich in een ladingtank of het leidingsysteem van een schip bevindt en daaruit niet kan worden verwijderd. Waswaters, chemicaliën houdend Dit is chemicaliën houdend afvalwater dat afkomstig is van het wassen van een laadruim dan wel een ladingtank of het leidingsysteem, dan wel een gangboord of andere licht vervuilde oppervlakte van een schip. Vaste ladingresten Dit is droge lading die zich in een laadruim van een schip bevindt en daaruit niet kan worden verwijderd met behulp van bezems of veegmachines. Annex I Voorschriften ter voorkoming van verontreiniging door olie Deze bijlage is voor alle schepen van belang aangezien alle schepen olie vervoeren, hetzij als lading, hetzij als brandstof. Een van de belangrijkste onderdelen van deze bijlage zijn de lozingsvoorwaarden. Deze voorwaarden
21
2-4-2013 18:30:19
zijn opgedeeld in lozingsvoorwaarden voor de scheepswerktuigkundigen en lozingsvoorwaarden voor de officieren. Hiernaast is ook het oliejournaal heel belangrijk. Hierin moet men alle bewegingen die de olie maakt (van schip naar wal, van wal naar schip, veranderen van tank etc.) opgeschreven worden. Annex II Voorschriften voor het beheersen van verontreiniging door schadelijke vloeistoffen die in de bulk worden vervoerd Het bevat lozingsvoorwaarden en andere maatregelen ter preventie van pollutie door NLS (Noxious Liquid Sub stances) in bulk. Hierin staan meer dan 250 stoffen onderverdeeld in categorieën met elk hun eigen voorwaarden. Annex III Voorschriften ter voorkoming van verontreiniging door stoffen die over zee worden vervoerd in verpakte vorm Er zijn algemene voorwaarden opgesteld voor de verpakking, merken, etikettering, documentatie etc. ter preventie van pollutie van een van deze goederen. Annex IV Voorschriften ter voorkoming van verontreiniging door sanitair afval van schepen Hierbij is het onderscheid tussen ‘zwartwater’ en ‘grijswater’ heel belangrijk. Grijswater is water afkomstig van douches, keuken(-s), wasruimte etc. Zwartwater is water afkomstig van toiletten. Bijlage V Voorschriften ter voorkoming van verontreiniging door vuilnis van schepen Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de verschillende soorten afval en de manier waarop deze gedumpt mogen worden. Heel belangrijk is dat plastic nergens in zee gedumpt mag worden.
ENKELE CIJFERS Cruiseschepen vormen 1% van de totale vloot, echter hun aandeel afval is maar liefst 25%. Een cruiseschip met 3.000 passagiers en 1.250 bemanningsleden zorgt voor circa 50 á 70 ton aan vast afval. Dit vaste afval bestaat uit: glas, blik, plastic, papier, keukenvet, keuken- en voedselafval en komt neer op een kengetal van 1,7 tot 2,4 kg per persoon per dag. Vaak wordt 75 tot 85% van al het vaste afval op de cruiseschepen zelf gelukkig al verbrand. Vergelijken we deze getallen bijvoorbeeld met het afval gebruik bij marineschepen dan komen we op een kengetal van 0,55 tot 0,9 kg per persoon per dag voor een marineschip en zelfs 0,43 kg per persoon per dag voor een onderzeer. Een containerschip is circa zes weken onderweg van Rotterdam naar Shanghai. Met een bemanning van 13 personen zorgt zij voor een
22
TM0413_lodder_2126e.indd 22
-Figuur 2- Aida Luna
-Figuur 3- Processchema Aida Luna
afvalberg van 500 tot 1.000 kg. Dit komt neer op 0,9 tot 1,8 kg per persoon per dag. De praktische problemen/aandachtpunten met afval op schepen zijn: volume(opslag), behandeling en geur. Door middel van kleine persen (tot 200 kg) voor plastic en papier, een bottle necker (glasvermalingsmachine) voor glas en een can-crusher voor blik kan het volume tot circa 70 à 80% verminderd worden.
CRUISESCHIP AIDA LUNA De Aida Luna is een cruiseschip dat in 2009 in gebruik is genomen en plaats biedt aan 2.500 passagiers en 650 bemanningsleden. Het schip is gebouwd in het Duitse Papenburg, beschikt over 13 dekken, heeft een lengte van 252 meter, een breedte van 32 meter en een tonnage van 68.500. Ofschoon het een middelgroot schip betreft, is dit al veel meer dan destijds de Titanic met een tonnage van 46.000! Met een aandrijfmotor van 24.800 kW kan dit schip een maximale snelheid van 20 knopen (= 37 km/h) bereiken; 1 knoop is 1 zeemijl is 1,852 km/h. De eigenaar Rederij Aida Cruise van dit Duitse 4-sterren schip legt de nadruk voornamelijk op sportief cruisen. Dit is merkbaar aan de uitgebreide fitnessfaciliteiten aan boord, zoals spinnen, joggen, golfen, squashen en golfen. Maar er is ook een basketbalveld, volleybalveld en er zijn wellnessfaciliteiten met o.a. drie zwembaden, vier jacuzzi’s en diverse whirlpools. En wat te denken van zeven verschillende restaurants en elf verschillende typen
bars, clubs en lounges. Dit cruiseschip verbruikt dagelijks ongeveer 10 ton aan voedsel en dranken, en 500 m³ drinkwater. Want na het sporten volgt het douchen. Het mag duidelijk zijn dat achter dit drijvende dorp van luxe een complete fabriek voor afval- en afvalwaterbehandeling schuilgaat (zie figuur 3). De totale afval- en afvalwaterinstallatie aan boord van de Aida Luna bestaat uit vijf zogenaamde emissiestations, te weten voor: rookgasreiniging, afvalverbranding, recycling, afvalverwerking van voedingsmiddelen en dranken, en verwerking van vloeibaar afval (sanitair afvalwater).
VLOEIBAAR AFVAL Een van de grootste milieu-uitdagingen aan boord van cruiseschepen zijn de sanitaire voorzieningen. De toepassing van waterbesparende kranen en douchekoppen verminderen het drinkwatergebruik zonder comfortverlies voor de passagiers. De blauwe lijn in figuur 3 betreft het grijswater, ofwel het sanitair afvalwater afkomstig van douches, wastafels, etc. De bruine lijn betreft zwartwater dat afkomstig is van alle closets. Zowel het grijswater als het zwartwater wordt via een vacuümsysteem naar de biologische afvalwaterzuiveringsinstallatie (membraan bioreactor) getransporteerd. Voordelen van een vacuümsysteem zijn onder andere het achterwege kunnen laten van afschot en een hoge mate van flexibiliteit vanwege de kleine afvoerleidingen. Geluid en onderhoud zijn echter niet te verwaarlozen aandachtspunten.
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
2-4-2013 18:30:20
-Figuur 4- Clean Shipping Concept (Ship – Port – Cargo)
De gele lijn betreft de vloeibare afvalstroom vanuit de scheepskeuken naar de Grease vetafscheider, inclusief het overgebleven voedselresidu vanuit de voedselbereiding. Deze vuil- en vetafscheider is speciaal ontworpen voor die situaties waarin een statische vetafscheider geen optie is. De afscheider haalt zowel het vet, de olie als de emulsie uit de vloeibare afvalstroom. Eventuele groente en overig grof vuil kunnen door een voorfilter worden opgevangen. De capaciteit van de vetafscheider wordt bepaald door het aantal uren dat men bezig is met het bereiden van voedsel en het aantal maaltijden dat in die periode dient te worden geproduceerd. De vetten vanuit de vetafscheider worden voor verbranding getransporteerd naar de Slib Olie Unit, zoals weergegeven in het processchema. Het effluent vanuit de vetafscheider stroomt naar de biologische afvalwaterzuiveringsinstallatie. Deze installatie reinigt het grijs- en zwartwater tot bijna drinkwaterkwaliteit. Het cruiseschip Aida Luna laat zien dat afvalbeheer door middel van duurzame technologie mogelijk is. Dat is zeer belangrijk, want de cruisemarkt maakt wereldwijd een enorme groei door en meer cruiseschepen betekent meer afval.
OPLOSSINGEN Regelgeving vanuit de IMO is te traag om snel in te kunnen spelen op nieuwe innovaties en ontwikkelingen. Verschillende gebruikers van de zee kunnen letterlijk in het vaarwater van de scheepvaart terecht komen, wat de veiligheid op zee vermindert en de kans op ongelukken vergroot. Clean Shipping is een integrale benadering op weg naar een duurzame scheepsvaart. Er zijn veel partijen betrokken bij de distributie van goederen van producent naar consument, met daar tussenin een lange reeks van stakeholders. Ladingeigenaren kunnen bijvoorbeeld milieueisen stellen aan rederijen die verder gaan dan de huidige wetgeving. Investeerders, zoals banken en pensioenfondsen, kunnen Clean Shipping stimuleren door uitsluitend in schone schepen te investeren. Cruciaal voor Clean Shipping is de inspanning van officieren en bemanning aan boord: zij zouden moeten handelen met respect voor het
TVVL Magazine | 04 | 2013 MARITIEME INSTALLATIE
TM0413_lodder_2126e.indd 23
milieu. Het investeren in de menselijke factor is essentieel voor Clean Shipping.
CLEAN SHIPPING CONCEPT Het totale concept bestaat uit drie elementen: Clean Ship, Clean Port en Clean Cargo (zie figuur 4). Clean Ship Een state-of-the-art schip dat welkom is in elke haven en geen schadelijke effecten veroorzaakt voor het milieu. Een schip dat op een integrale manier ontworpen en gebruikt wordt, zodat schadelijke lozingen en uitstoot tot het verleden behoren. Een schip dat op een milieu acceptabele wijze gemaakt en gerecycled kan worden, en dat zowel energie- als grondstoffenefficiënt kan worden gebruikt. Voorbeeld hiervan zijn: vaaroptimalisatie, verbeterde scheepsrompen en motordesign, gebruik van brandstoffen met een laag zwavelgehalte en uiteindelijk het gebruik van renewables voor de scheepsvoortdrijving. Clean Port Een in hoge mate efficiënte haven met uitstekende milieudiensten waarvan een sterke stimulans uitgaat voor het faciliteren en het aanmoedigen van Clean Shipping. Gedifferentieerde haventarieven gecombineerd met milieudiensten, zoals Haven Ontvangst Installaties en walstroom stimuleren scheepvaartondernemers hun milieuprestaties te optimaliseren. Clean Cargo Ter verbetering van de corporate foorprint stellen ladingeigenaren milieueisen aan de leveranciers van logistieke diensten, scheepvaart inbegrepen. De klant is koning en daarmee wordt Clean Shipping voor scheepseigenaren het toegangsbewijs voor de handel. Daarnaast moeten regelgeving en concrete afspraken zorgen voor ruimtelijke afstemming met andere gebruikers.
iedere rederij, ladingeigenaar of expediteur. De index kan worden gebruikt ter controle van de milieu-impact of als kwaliteitsbewaking in de richting van goede milieuprestaties. De index houdt in de eerste plaats rekening met het grootste deel van de milieueffecten verbonden met de scheepvaart, zoals emissies naar lucht en water, het gebruik van chemicaliën, etc. De index houdt rekening met vijf verschillende milieuprestaties: CO2-emissies, SOX en deeltjes PM, NOX-emissies, chemische producten, en water en afval.
STREEFBEELD TOEKOMST Er gaat geen afval meer overboord. Schone schepen hebben de oude vloot vervangen en alle gevaarlijke materialen en giftige chemicaliën worden geweerd van schepen. Het uiteindelijk doel is een nul-emissieschip, waarbij het gebruik van fossiele brandstoffen grotendeels is vervangen door renewables die in vergelijking met 1990 tot een reductie van 80% van de CO2-emissies zullen leiden. Schepen die Nederlandse zeehavens aandoen, betalen vanaf 1 januari 2013 meer voor het afgeven van hun afval. Daarbij moeten ze ook betalen als ze helemaal geen afval afleveren in de haven. De reden hiervan is dat de laatste jaren de afvalinzameling niet kostendekkend bleek, waardoor de laatste jaren een flink tekort is ontstaan. Maar als ze daadwerkelijk afval inleveren krijgen ze korting, doordat het vooruitbetaalde bedrag lager is dan het werkelijke tarief. Daarbij is het bedrag verschillend voor de variërende typen schepen. En er wordt rekening gehouden met de frequentie waarmee een schip in dezelfde haven komt. Neem bijvoorbeeld de ferry’s die tussen IJmuiden en Newcastle varen. Deze schepen krijgen een aangepast tarief. Een juiste afstemming tussen scheepvaart en alle andere gebruikers van de zee zorgt uiteindelijk voor een veilige en gezonde zee, die invloeden van buiten veerkrachtig op kan vangen. Een goed functionerend ecosysteem legt daarvoor de basis.
CLEAN SHIPPING INDEX De Clean Shipping Index is een eenvoudig te gebruiken, transparant instrument voor
BRONVERMELDING Stichting De Noordzee
23
2-4-2013 18:30:20