Læserudfordning: Red Arktis fra olietankers kollision med isbjerg

I hundredåret for Titanic-katastrofen stiller en erfaren Arktis-styrmand læsere af ing.dk en opgave: Hvordan skal et olietankskib, der sejler i arktisk farvand, konstrueres for at sikre mod lækage ved sammenstød med en isskosse?

Bjarne Rasmussen har gennem 17 år sejlet som styrmand i isfyldte polarfarvande og har på baggrund af sine erfaringer - og i anledning af hundredåret for Titanic-katastrofen 15. april - udarbejdet en lille udfordring til skibsinteresserede ingeniører.

Opgaven er ikke konstrueret ud af det blå, oplyser han:

»Situationer som den, jeg beskriver, er i nyere tid opstået i den grønlandske økonomiske zone og i grønlandsk søterritorium,« siger Bjarne Rasmussen og tilføjer:

Bjarne Rasmussen er styrmand og har i 17 år sejlet i isfyldte arktiske farvande. (Privatfoto)

Læs også: Se ubådes nye krystalklare optagelser af Titanic

»Og et tankskib med næsten samme data som tankskibet i den nævnte situation skal besejle grønlandsk søterritorium her i 2012!«

Opgaven til alle skibsinteresserede ingeniører lyder på at beskrive, hvordan et olietankskib skal klasificeres og konstrueres for under de omstændigheder, der beskrives nedenfor, at kunne modstå, at der opstår et hul eller en lang flænge i skroget ind til olietankene.

Forudsætninger for opgaven

Forudsætningerne og omstændighederne er som følger:

I overensstemmelse med IMO's 'Guidelines for ships operating in Polar waters' fra 2009 sejler et olietankskib lastet med 40.000 kubikmeter olie, herunder også heavy fuel, i sommerperioden i det grønlandske søterritorium langs den grønlandske vestkyst her i 2012. Inklusive lasten er skibets samlede vægt på 50.000 ton, og det sejler med en fart af 15,5 knob (29,6 km/t) i 10 kilometers sigtbarhed.

Skibet er konstrueret med bulbstævn. Den signifikante bølgehøjde er 2,0 m og giver derved en del 'sea clutter' (forstyrrende ekko på skibets radarskærme). Det kan betyde, at skibets radarsystemer ikke kan 'se' en isskosse, der kun stikker 1,0 meter op over havets overflade.

I det område, hvor skibet sejler, ligger der netop en isskosse af meget hårdt sammenpresset ferskvandsis. Iskossen var oprindelig et isbjerg, der stak mere end fem meter op over havets overflade, men er nu delvis smeltet.

Dimensionerne på denne isskosse af mangeårig is er: 5 m x 5 m x 10 m (1 meter over havets overflade og 9 meter under). Isens vægtfylde er 0,8, og dens samlede vægt 200 ton.

Besætningen i skibets styrehus kan ikke se isskossen på skibets radarskærme, og ingen har visuelt lagt mærke til den. Skibet rammer nu isskossen med boven agten for bulbstævnens befæstning på skibsskroget.

Spørgsmålet er så: Går der hul ind til olien - eller gør der ikke ...?

****## Titanic førte til nye regler
Den 15. april 1912 ramte passagerskibet Titanic et isbjerg og sank. For at afværge en lignende katastrofe udarbejdede hvad der senere blev til FN-organet International Maritime Organization (IMO) den første version af Solas (International Convention for the Safety of Life at Sea).

Efter flere skibsulykker i polarfarvandene i nyere tid arbejder IMO, med den danske Søfartsstyrelse som projektleder, i hundredåret for Titanic-katastrofen på at udarbejde en international polarkode for skibes sikre sejlads.

Polarkoden kommer både til at gælde for krydstogtskibe og olietankskibe, der besejler de arktiske farvande.

Har du et svar på Bjarne Rasmussens udfordring, så skriv i debatten herunder.

Dokumentation

Læs mere om sejlads i Arktis på Bjarne Rasmussens hjemmeside

Kommentarer (55)

Det skal naturligvis være muligt for et skib, der sejler i arktiske farvande, at se isskosser der kun rager 1 meter op over vandet ! . Med hensyn til øget sikkerhed for olieudslip, var det måske en ide, at fore skibets tanke med en tyk elastisk væg, der kan modstå et tryk udefra. Det skal naturligvis være "luft" over olielasten, så væggen kan give efter. Det er selvfølgelig også et must, at skibet har dobbeltskrog. Hvorvidt det omtalte skib vil få lækage afhænger af om det har dobbeltskrog, men da kollisionen sker lige bag ved bulben, tror jeg ikke tanken vil blive berørt.
Med venlig hilsen
lystsejleren.

  • 0
  • 0

Takket være Kristian!

Hele den udsatte skibsoverflade belægges med tilstrækkeligt tykt lag elastiskt plast, f. eks. HDPE med dencitet ~1000 kg/m^3, så det kun i ringe grad påvirker søværdigheden, men tillader en direkte kollision uden huller i skibet.

Det går at regne på som for airbag i biler, hilser Tyge

  • 0
  • 0

Det skib der er tegnet er udstyret dobblet skrog, også ved fuel tankene.
Har selv bygget flere der ligner mistænkeligt meget.

Efter at have sejlet rundt på Grønlands vestkyst, dog med en anden type skib, har jeg observeret et par ting

Lav en istønde i formasten, udstyr denne med isprojektør, Zenon pærer.
Undgå at sejle om natten.
Isbjerge et ikke altid nemt at se på radar, de består af vand med en delvist porøs overflade.
Hård is som er den som kan rive et skib, er i sagen natur ikke porøs.
Såkaldt sortis kan rive skibsider på på selv skibe med højeste isklasse.
Sortis, som flyder lige under vandoverfladen, er umulig at se på radar, og meget svært at se om natten.
Det skal så seriøst overvejes om der skal sejles om natten.

Titanic, var enkeltskroget, med et spidst forende (ingen bulb, det fandt japanerne på senere). På tankskibet er hele forenden (forepeak) mellem klædning og hen til kolisionskottet en tom tank (void).
Det plejer at være der thrustermotoren står.
Det i sig selv giver en vis buffer hvis man rammer is i overfladen.
Den dobbelt skrogede tanksskibe er forholdsvis mere sikre, pga afstanden mellem tankene, og havvandet.
Se i øvrigt Anders bemærkning.
En farlig ting er at ramme isbjerge med skibsbunden, isbjerge kan godt have et horn under vandet som kan rammes med bunden, Igen tager forepeaken, nok stødet, men skibet kan komme op og ride på dette horn, Hvilket er set bule en skibsbund fælt. Skibsbunde indgår pt ikke i klasse kravene til isforstærkning af skibe.
Jeg har ikke et bud på hvordan man løser dette, men yderligere forstærkning er nok vejen.

Skibet kan laves is forstærket, hvilket koster i vægt, men er en meget god begyndelse.

Der bør tænkes på fremdrivning og ror. De skal beskyttes mod isflager, måske med isknive ved propellen, og et kraftigere ror.
En af grundene til mange kolisioner er manglende manøvre evne, måske nedbrug på fremdrivning.
En ekstra fremdrivning og manøvremulighed, uafhængig af hovedmaskineriet. En ofte set løsning er en eller to azimutthrustere anbragt i bunden af skibet, disse er så forsynet af generator sæt placeret over vandlinien.

Hvad skibet kan ramme af klipper er en anden sag, klippeskær er ofte forekommende under vandet i disse is fyldte farvande. Det gør det ikke bedre at isen sommetider flytter lidt rundt på dem.

Det næste er besætningen, der bør nok stille strammere krav til bemanding på broen/istønden.

De fysiske ting jeg nævner om skibene er alle kendt teknologi, og der sejler allerede skibe rundt med det nævnte udstyr.
Hvilke krav der skal stilles til bemanding, og hvordan skibene er bygget er en politisk sag. der er mange ting som spiller ind, IMO regler, international farvande, og den keldelige, penge.

  • 0
  • 0

Den bedste måde at undgå forurening på er at undlade at bruge olie - så er der mindre at transportere i sårbare områder.
Fuelolie til opvarming kan erstattes af el fra vind og vand som Grønland har rigeligt af. Ja, det koster ekstra.
Drivkraftolie er sværere at erstatte.

Der er ofte brug for at fragte andre typer gods i Arktis, så hvis forenden af skibet bygges til at indeholde containere og tørgods istedet for olie, har man automatisk en ekstra buffer, ligesom motorrummet i de fleste biler.

Alternativt kan man lægge en krydsplade foran bulben til at tage sammenstødet. Når den krøller sammen stødes isskossen væk, skibet kan liste videre og krydspladen kan erstattes ligesom en airbag. En krydsplade bør ikke øge vandmodstanden væsentligt, men vil på godt og ondt gøre skibet mere stabilt i hård sø.

  • 0
  • 0

Som med land-ulykker er hastigheden helt afgørende. Et traditionelt dobbeltskrog og en hastighedsbegrænsning på 3-4 knob og der sker ingenting. Netop at Titanic sejlede for fuld skrue sendte hende i dybet.

Så kan det godt være at lasten kommer en uge senere frem. Og? Olien har alligevel ligget i undergrunden i 100.000-vis af år så den klarer nok en uge mere og kunderne kan bare bestille en uge tildligere.

  • 0
  • 0

Jeg aner ikke hvor effektivt sådan en vil fungere, men jeg formoder at netop den hårde is som er det primære problem vil give et fint echo på ultralyden.
Da 90% af isen findes under vandet må det være mere effektivt at kigge her end bruge radar over vandet.

  • 0
  • 0

kunne man ikke støbe en slags ballistisk gel i hulrummet mellem de to skrog. eller fylde olien ned i en pose af det materiale.

  • 0
  • 0

Jeg er ikke teknikker, så det kan godt være at det her er helt ude i hampen ,men kunne man ikke bruge en form for termisk kamera (lidt a la dem de bruger på redningshelikopterene)? Is har givetvis en anden temperatur end havvand, hvorved man vel burde kunne en modificeret udgave til at spotte is?

  • 0
  • 0

Hvor er det skægt at læse, at alle de løsninger jeg selv kom til at tænke på faktisk er nævnt her: et gummi-skrog, sonar og et termisk kamera. Kameraet skal nok ikke være termisk men skal mere detektere saltkoncentrationer, da der ikke er salt i isbergene.

Men en anden løsning kunne jo være at lade et lille evt. fjernstyret fartøj sejle forrest - måske en slags miniubåd-'pilot', som kan holde øje.

  • 0
  • 0

Dobbelt skrog, hvor crude oil i det yderste lag kun er opvarmet til en viskositet hvor det kan absorbere stød fra isskosser. Skulle der gå hul, vil olien vel størkne ret hurtigt, og næppe give problemer.

Og til dit spørgsmål, nej, så tror ikke at et "hit" agten for bulben i den vinkel ville give et hul i skroget på et isforstærket skib. Hvordan vi du få isen til at stå på højkant? [5 m x 5 m x 10 m (1 meter over havets overflade og 9 meter under)] Vil mene at den ligger ned med 0.5 meter over overfladen og er 5 x 10 meter.

@ Tyge. Jeg tror ikke at den slags materialer på udvendig side af skroget er godt i et isfyldt farvand, hvor man ofte sejler gennem isen.

  • 0
  • 0

Et spm Hvordan sikrer isbrydere sig mod den slags ? M

De har den nødvendige godstykkelse i skroget. Til gengæld har de næsten ingen lasteevne.

  • 0
  • 0

Og hastigheden er afpasset efter forholdene. Navnet siger det jo, de er bygget til formålet.

  • 0
  • 0

Så vidt jeg ved, så sejler en isbryder ikke IND i isen, men de har nogle dampdyser indbygget i skroget, som gør, at de glider OVENPÅ isen - og vægten af skibet får isen til at brydes.

Det er desværre ikke en viden jeg kan underbygge, da det (vist nok) er noget min far fortalte mig som barn (eller også er det noget jeg har læst - og der er gået kuk i min kronologi :)

Mvh David

  • 0
  • 0

Jeg mener engang at have lært, at når saltvand bliver til is, så bliver saltet smidt på porten.

Hvis det er sandt, så er is vel ferskt. Man kunne vel forestille sig, at isbjerge derfor er mindre elektrisk ledende.
Jeg ved ikke om det kan bruges til noget, men måske hvis man havde nogle droner/sonder som nævnt i andre indlæg, så kunne man ud fra spænding mellem sonderne bedømme om der er store legemer ferskt vand/is imellem sondernes placeringer.

  • 0
  • 0

[quote]Et spm Hvordan sikrer isbrydere sig mod den slags ? M

De har den nødvendige godstykkelse i skroget. Til gengæld har de næsten ingen lasteevne.

[/quote]

Næh, det har de jo nok næppe, da de ikke er bygget til det (lasteevne). Et svar på spørgsmålet kunne altså være mere godstykkelse (yep, det koster, men det gør sunkne skibe også).

M

  • 0
  • 0

Jeg aner ikke hvor effektivt sådan en vil fungere, men jeg formoder at netop den hårde is som er det primære problem vil give et fint echo på ultralyden. Da 90% af isen findes under vandet må det være mere effektivt at kigge her end bruge radar over vandet.

Sonar kan forstyrre hvaler og andre dyrs evne til at finde vej i vandet, så det er en meget dårlig idè! Hvis vi alligevel er skideligeglade med dyrelivet, hvorfor så skulle forhindre et olieudslip!?

  • 0
  • 0

Så vidt jeg ved, så sejler en isbryder ikke IND i isen, men de har nogle dampdyser indbygget i skroget, som gør, at de glider OVENPÅ isen - og vægten af skibet får isen til at brydes. Det er desværre ikke en viden jeg kan underbygge, da det (vist nok) er noget min far fortalte mig som barn (eller også er det noget jeg har læst - og der er gået kuk i min kronologi :) Mvh David

Ja, de har et par tricks til at få skibet over isen og knække den - mener også at kunne huske noget om luftbobler.

Spørgsmålet gik dog ikke så meget på når et sådant var i gang med at bryde is, men når det var undervejs. (skal nok prøve at være mere klar i mælet i fremtiden)

M

  • 0
  • 0

Sonar kan forstyrre hvaler og andre dyrs evne til at finde vej i vandet, så det er en meget dårlig idè!

Gad vide hvor megen skade hvaler lider under andre hvalers sonar - de må jo konstant forstyrre hinanden.

M

  • 0
  • 0

Sejl kun i dagslys og kun med lav fart. Det er som allerede nævnt, hvad der skal til.

Low tech - og effektivt!

Udkiggen kan se isskosserne og ved en eventuel kollision bliver energien reduceret med kvadratet på hastigheden.

  • 0
  • 0

SS Manhattan var et tankskib som blev bygget I 1962 som kunne laste omkring 100.000 tons olie.

I 1969 blev det brugt til et forsøg, som skulle vise om det kunne svare sig, at transportere olie fra det nordlige Alaska gennem Nordvestpassagen om vinteren. Skibet blev udstyret med en speciel isbryderstævn, som gjorde at skibet kunne kravle op på isen og bryde den ved skibets egen vægt.

Erfaringerne fra turen viste at skibet kunne sejle uden problemer i is op til 3-4 meters tykkelse, og kunne bryde is i tykkelse i op til 13-14 meters tykkelse. Som fremdrivningsmaskineri var SS Manhattan udstyret med to dampturbiner på 43.000 HK hvilket kunne give det en fart på 17 knob. Dampturbiner er imidlertid ikke særlig gode til at bakke, og et skib som skal bruges til isbrydning, kommer nogen gange til at sidde fast i isen, derfor var SS Manhattan også i selskab med en amerikansk og en canadisk isbryder, under forsøget.

SS Manhattan er stadigvæk det eneste skib bortset fra isbrydere, der har sejlet igennem Nordvestpassagen om vinteren.

Men de erfaringer som blev opnået ved forsøget må jo kunne implementeres i det her ønskede skib.

  • 0
  • 0

Earth's north pole is covered by floating pack ice (sea ice) over the Arctic Ocean. Portions of the ice that don't melt seasonally can get very thick, up to 3–4 meters thick over large areas, with ridges up to 20 meters thick. One-year ice is usually about a meter thick. The area covered by sea ice ranges between 9 and 12 million km². In addition, the Greenland ice sheet covers about 1.71 million km² and contains about 2.6 million km³ of ice.[2]

  • 0
  • 0

[quote] Sonar kan forstyrre hvaler og andre dyrs evne til at finde vej i vandet, så det er en meget dårlig idè!

Gad vide hvor megen skade hvaler lider under andre hvalers sonar - de må jo konstant forstyrre hinanden.

M[/quote]

http://www.nrdc.org/wildlife/marine/sonar.asp

http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/england...

http://www.dmzhawaii.org/?p=2551

http://news.nationalgeographic.com/news/20...

Det skulle være dokumenteret, at sonar kan være skadelig for hvaler og andre arter der selv bruger sonar til at orientere sig med.

  • 0
  • 0

Så vidt jeg ved, så sejler en isbryder ikke IND i isen, men de har nogle dampdyser indbygget i skroget, som gør, at de glider OVENPÅ isen - og vægten af skibet får isen til at brydes. Det er desværre ikke en viden jeg kan underbygge, da det (vist nok) er noget min far fortalte mig som barn (eller også er det noget jeg har læst - og der er gået kuk i min kronologi :) Mvh David

Den særlige egenskab, hurtigt at kunne skifte fra bak til for, ved hjælp af vendbare skrueblade, gjorde at en vis ældre ø-færge netop kunne lave dette trick (uden fancy teknik). Hvilket gjorde den velegnet til issejlads. En senere motor/gear-opgradering fjernede dog de vendbare skrueblade, og så var denne evne en saga blot.

  • 0
  • 0

[quote]Så vidt jeg ved, så sejler en isbryder ikke IND i isen, men de har nogle dampdyser indbygget i skroget, som gør, at de glider OVENPÅ isen - og vægten af skibet får isen til at brydes. Det er desværre ikke en viden jeg kan underbygge, da det (vist nok) er noget min far fortalte mig som barn (eller også er det noget jeg har læst - og der er gået kuk i min kronologi :) Mvh David

Den særlige egenskab, hurtigt at kunne skifte fra bak til for, ved hjælp af vendbare skrueblade, gjorde at en vis ældre ø-færge netop kunne lave dette trick (uden fancy teknik). Hvilket gjorde den velegnet til issejlads. En senere motor/gear-opgradering fjernede dog de vendbare skrueblade, og så var denne evne en saga blot. [/quote]

Ah, ja - så imens færgen sejler fremad og bliver sat i 'bakgear', så vil stævnen løfte sig imens man forsætter fremad et lille stykke..?

Jeg tror jeg kan forestille mig det.. Smart :)

  • 0
  • 0

Stål er et vidunderligt materiale, stærkt, sejt og billigt.
Ishavsskibe har tykke klædningsplader og ekstra spanter fra under vandlinjen og op til hoveddækket.
Krav til stålets slagsejhed ved lave temperaturer, vanligt i marine og offshore industri.
Et problem for ishavsskibe er ikke lækage, men mere indtrykninger, som kræver regelmæssig buleretning.
Et skib som Titanic bygget i moderne stål og fuldsvejst, ville have fået en lang indtrykning, og enkelte lækage.
Alle nye tankskibe har dobbelt skrog, de sidste enkeltskrogsskibe er bygget omkring 1995.
At fylde dobbeltskroget med skum vil stor set udelukke regelmæssig inspektion og vedligehold, og udelukker at dobbeltskroget bruges som ballasttanke.
Et dobbeltskrog er så mange forstærkninger (spanter, knæ, webber, m.m.) at luftsække ikke er en praktisk mulighed.

Ishavsskibe er normalt enkeltskruede. Det gælder både for søværnets inspektionsskibe og for Royal Arktic Lines fragtskibe, og i sin tid for Lauritsens polarskibe.
En enkelt propeller i centerlinjen er bedre beskyttet end en propeller på hver side.

Eksisterende ishavsskibe tåler rent faktisk sejlads i arktisk is.
Når der ikke er bygget andre ishavssupertankere end SS Manhattan er det fordi det ikke kan betale sig, olieudvinding kræver pålidelig helårsdrift.
Eksisterende arktiske oliefelter i Alaska, Canada og Rusland er udbygget med rørledninger, som giver en sikker helårsdrift.

På Grønland anvender man kun lette olieprodukter gasolie, petroleum og benzin.
På Thule Air Base anvendes kun jetfuel JP8 til køretøjer, opvarmning, kraftproduktion og fly.
Hvis der forekommer fuelolie i grønlandsk farvand, er det som skibes bunkerolie.
Det er et af de største miljø sikkerhedsproblemer, at skibets bunkerstanke ofte ikke er beskyttet af dobbeltskrog.

Uanset hvor gode skibe man bygger, er forudsætningen for sikker sejlads godt sømandskab.
Sejlads af sikre opmålte ruter.
Fart og udkik afpasset til de aktuelle sejladsforhold.
At sætte farten ned til 3-4 knob er ikke nogen løsning, skibets ror kræver fart gennem vandet for at virke, man kunne så bruge trusters, men de er væsentlig mere sårbare over for is end et simpelt ror.

  • 0
  • 0

Tak Bo for en god oversikt; du skriver:

Stål er et vidunderligt materiale, stærkt, sejt og billigt. Ishavsskibe har tykke klædningsplader og ekstra spanter fra under vandlinjen og op til hoveddækket. Krav til stålets slagsejhed ved lave temperaturer, vanligt i marine og offshore industri.

Det stålet savner er elasticitet.
For biler har man opfundet deformationszoner og for skibe benytter man ferdere.
Dobbeltskrovs mellemrum bruges netop til at lagre bunkerolje og kan ikke anses sikre mod lækage ved kollision.

Mit første forslag kan kompletteres med en bulbstævn som kollisionszone for en dirkte træf med 29,2 km/h og en belægning med elastisk materiale langs siderne som fender op til måske 3 km/h uden lækage.

Tekniskt en mulig løsning, hilser Tyge

  • 0
  • 0

foreslås det, at man ikke skal sejle om natten.
Men det dur ikke, for der er meget få havne i det farvand man kan lægge ind i med et så forholdsvis stort skib.

Andre skriver om isbrydere, men artiklens forfatter beskriver altså en situation, hvor farvandet er isfrit bortset fra enkelte isskosser, og hvor skibets fart er ca. 15 knob.

Derfor er løsningen, som flere er inde på, at isforstærke skroget. Det giver lidt mindre pay load (den mængde last skibet kan medføre), men det må man tage med hvis man vil sejle i Arktis.
Og selvfølgelig skal skibet have dobbeltskrog med forstærkende ekstra spanter (is-spanter), men det giver sig selv. Dobbeltskrog er i øvrigt allerede et krav, også til tankskibe der ikke sejler i Arktiske farvande.
Desuden vil det nok være en god ide at give skibet et ror med hæl, altså et 'gammeldags' ror, og ikke et spaderor.

  • 0
  • 0

Konstruktionsstål er elastisk, ikke blødt som gummi, men med en stor modstand mod deformation.
Moderne konstruktionsstål har stor sejhed, tåler stor deformation før brud.
Det er netop forskellen mellem gamle nittede skibe som Titanic og moderne fuldsvejste skibe.

Traditionelt har skibe haft bunkerstanke i dobbeltbunden. Men alle Lindø byggede containerskibe fra ca. 2004 og frem (inkl. Emma Maersk), har indvendige bunkerstanke efter samme regler (Oil Pollution Act) som tankskibes lasttanke.

Den med kun at sejle i dagslys går udmærket om sommeren når der er midnatssol, men det vil give visse problemer med vintersejlads i mørketiden.
Glem det, skibsfart foregår 24 timer i døgnet, 7 dage om ugen.
Spørgsmålet er snarer sommersejlads eller helårssejlads.

  • 0
  • 0

Bo skriver:

Konstruktionsstål er elastisk, ikke blødt som gummi, men med en stor modstand mod deformation. Moderne konstruktionsstål har stor sejhed, tåler stor deformation før brud.

Konstruktionsstål er ikke elastisk, E=212 000 N/mm^2 betyder at stål er stift.
Plast med E=2000 N/mm^2 er 100 gange mere elastisk.

Stål kan være ret plastiskt med brudforlængelse på 25% og permanent deformation.
Plast og gummi kan være lang mere både elastiskt og plastiskt med brudforlængelser >> 100 %.

Prøv med en elastik, hilser Tyge

  • 0
  • 0

Almindeligvis betragtes konstruktionsstål som værende elastisk.

Om elasticitetmodulet er højt eller lavt har ingen betydning for, om et materiale er elastisk eller ej. Elasticitetmodulet angiver blot, hvor stor kraft der skal til, for at give en bestemt deformation.

Et materiale anses for at være elastisk, hvis det vender tilbage til sin oprindelige form, når belastningen tages væk.

For konstruktionsstål gælder det, at stålet er elastisk i det område man kalder for proportionalitetsområdet, altså i det område, hvor belastning og deformationer er ligefrem proportionale.

For konstruktionsstål er grænsen for proportionalitetsområdet på ca. 60% af brudgrænsen.

Belastes stål så ud over proportionalitetsområdet, kommer man op i det område, hvor der sker blivende eller plastisk deformation, det vil sige at når belastningen tages fra, vender materialet ikke tilbage til sin oprindelige form, men der er sket en blivende forlængelse eller plastisk deformation.

Ved yderligere belastning vil der så ske en indsnøring, det vil sige at materialets tværsnit formindskes, og kort efter sker bruddet så.

For ikke kritiske konstruktioner dimensionerer man normalt til, at ved max belastning, sker der en blivende deformation på 0,2 %.

  • 0
  • 0

For mig kaldes et søm stift og en elastik elastisk.

For denne påskeopgave er konstruktionsstål med en elasticitet omkring 0,1% ikke tilstrækkeligt fjedrende.

Ved en kollision med 200 t og hastighed 29,6m/s kan man tænke på at udnytte ståls plastiske egenskaber, og andre materialers langt større elasticitet.

Min idé ovenfor benytter begge dele, og er kendt fra bilers deformationszoner og skibes fendre, hilser Tyge

  • 0
  • 0

I betragtning af de enorme mængder gods der i dag flyttes med skibsfart mellem Øst og vest er brugen af Norvestpassagen en af de mest oplagte emner til at reducere energiforbruget til transport af gods da ruten er 30% kortere end de nuværende via Suez. Yderligere er problemet med pirater ikke eksisterende hvilket også reducerer omkostninerne til transport ad denne vej. At det er muligt af sejle kontinuert med større skibe velegnet til transport af gods gennem 3-4 m is er dokumenteret med SS Manhattan men også nyere Dieseldrevne enkelt skruede skibe som idag benyttes til feks nikkel transport i Canada etc. Disse skibe er reverserbare via Controllable pitch propeller og kan således bakke og benyttes til at ramme sig gennem endnu tykkere ismasser.
For at sikre fremtidige skibe mod sammenstød med isbjerge bør bruges fremadrettede sonar der sender på frekvenser som ikke forstyrre hvaler eller andre følsomme havdyr. Lige som mennesket kun kan høre mellem 20-20.000Hz så må disse dyrs sensorsorganer have et frekvensområde de kan høre i og opgaven er så sammen med biologer at finde freksenser der ikke opfanges af disse og udvikle en sonar der sender på disse.
Det er utroligt anskeligt at detektere isbjerge på radar da isbjergene de kan være næsten i niveau med havoverfladen.
Det vil ikke være økonomisk rentabelt at bygge et skib der kan tåle at ramme et isbjerg med feks 15-20 knob.
Tll at assistere skibsfarten i Nordvest passagen er Russerne ved at udvide deres antal af kommercielle Nuclear isbrydere så det vil altid være muligt at komme igennem passagen samt komme skibe til hjælp i en evt nødsituation.
For et land som Danmark hvis største eksportindtægter idag stammer fra Skibsfart er der rigtig store muligheder hvis vi satser her og sikrer sikker transport af al form for gods gennem arktiske farvande. I den forbindelse bør vi også tænke på de muligheder der ligger i Grønland hvor store mængder af mineraler/ædelstene samt olie ligger og venter på at vi udvikler metoder til sikker og miljømæssig korrekt trnasport så det ikke ender med at Canadierne samt Kineserne gør det før os.
VH
Peter Nerenst

  • 0
  • 0

Peters idé om at detektere hindringer i tide kan vel også omfatte andet end is?
Det skal dog ske med så stor afstand, at skibet ikke rammer forhindringen med skibssiden.
Eks. Titanic, Andrea Doria og nu sidst i Middelhavet.

Peter skriver desuden:

Det vil ikke være økonomisk rentabelt at bygge et skib der kan tåle at ramme et isbjerg med feks 15-20 knob.

Det kan man jo undersøge; for få år siden troede man heller ikke biler kunne konstrueres for sammenstød frontalt med denne hatighed, hilser Tyge

  • 0
  • 0

Tyge Vind skriver:
Ved en kollision med 200 t og hastighed 29,6m/s kan man tænke på at udnytte ståls plastiske egenskaber, og andre materialers langt større elasticitet. Men:

Opgaven taler om 15,5 knob eller 29,6 km/t.

29,6 m/s, som du skriver, ville være 57,5 knob.

og 15,5 knob er 15,5*1,852= 28,7 km/t

  • 0
  • 0

Opgavens hastighedsoplysning er 29,6 km/h eller 15,5 knop

Andet jeg har skrevet er forkert, undskyld!

Den hastighed er med SI enheder v=8,22 m/s, og stopafstanden s m med acceleration a=g=9,81 m/s^2 blir

..... s=v^2/(2a)=8,22^2/(29,81)=3,5 m ...den tilstrækkelige bulb

men en stor kraft F = ma=50010^69,81~510^9_N

En interessant styrkeberegning for denne plastiske deformation af 3,5 m bulb.

  • 0
  • 0

http://en.wikipedia.org/wiki/MT_Tempera
http://www.mashpedia.com/Double_acting_ship

Kan disse bruges?

I sidste ende er det dog besætningens professionalisme vi må stole på.
At de tager grundig bestik af sitautionen, altid er observante overfor forandringer og træner for virkeligheden.
Intet må blive vaner og traditioner.
Desude kan man jo prøver på at efterleve lovens og reglernes intention, fremfor kun ordet.

Russiske kaptajners fremfart, i Kattegat, lover dog ikke godt for "frihed under ansvar" -" fanger med jagtgevær/ harpun, står bag dig på broen og stirre på dig hele turen forbi Arktis..." er måske den eneste måde og effektivt beskytte Arktis på.

  • 0
  • 0

Når en bil får snuden deformeret og dermed har reddet indholdet, så bliver den jo trillet ind i nødsporet og senere afhentet af en autotransporter.

Det går jo ikke rigtig for et sådant skib, så bør man ikke dimensionere for mere end et sammenstød ?

M

  • 0
  • 0

Ja det er tænkt som en engangsløsning ved frontalt sammenstød.

Det bliver antagligt tilstrækkeligt vanskeligt at dimensionere for een gang.

Derimod kan det tænkes, at et mindre isbjerg (200 000 kg) har bevægelses- og deformationsegenskaber så skibet og bulben holder.

Mvh Tyge

  • 0
  • 0

Opgaven omhandlede klassifikation og konstruktion af et olietankskib, der skal forsyne Grønland med olie her i 2012.

Et olietankskib med næsten samme data som olietankskibet i opgaven skal rent faktisk i løbet af sommeren 2012 forsyne Grønland med olie, herunder også Heavy Fuel til de store rejetrawlere . Mig bekendt er dette olietankskib IKKE er konstrueret til besejling af isfyldte polarfarvande uanset årstiden.

Nu omhandlede opgaven et olietankskib, men det kunne lige så godt have været en opgave vedrørende klassificering og konstruktion af en bulk carrier, der besejler de grønlandske miner samt ikke mindst de mange krydstogtskibe og de mange offshore støtteskibe, der om sommeren besejler de isfyldte arktiske/grønlandske farvande her i 2012.

Ovenævnte skibe vil således også i sommerperioden kunne møde
potentielt farlige isforhold i form af drivende isskosser, små isbjerge etc.i disse polarfarvande hvilket underbygges af DMI her på
http://www.dmi.dk/dmi/index/klima/temaer/h...

Når ovennævnte skibe besejler grønlandsk søterritorium skal de i øvrigt opfylde alle kravene i denne her dansk/grønlandske lov fra 2009
https://www.retsinformation.dk/Forms/R0710... ; herunder
ikke mindst §7: Konstruktion

Men hvor og hvor ofte kontrollerer de ansvarlige myndigheder i
Kongeriget Danmark, at ovennævnte skibe nu også overholder hele denne
dansk/grønlandske lov under besejling af grønlandsk søterritorium?

Hvilke sanktioner foretager de ansvarlige myndigheder i Kongeriget Danmark ifald et skib gribes i at overtræde denne lov under besejling af det grønlandske søterritorium ?

PS:
Her på http://www.soefartsstyrelsen.dk/regleroglo...øjbeskyttelseogarktiskereglerpådagsordeneniIMO.aspx
kan man læse, at IMO arbejder på en kategori "isfrit polarfarvand" for skibsfarten i sommerperioden.

Dette i relation til den kommende IMO Polarkode for skibes sikre sejlads i polarfarvandene (!)

Her i 100 året for TITANIC forliset skal vi vel forhåbentligt ikke være vidne til, at historien om skibskatastrofer og følgerne deraf, gentager sig på grund af at magtfulde erhvervsinteresser og magtfulde politikkere og de ansvarlige myndigheder prioriterer erhvervsinteresser højere end menneskeliv og det sårbare havmiljø i Arktis ?

PPS:
Jeg ved ikke hvordan skibe der besejler polarfarvandene skal konstrueres, men som aktiv styrmand var jeg altid tryg ved at sejle med polarskibet M/S Kista Arctica (ex. M/S Nungu Ittuk, ex M/S Grønland) i de isfyldte grønlandske farvande året rundt.

Man kan se film med dette skib under sejlads på den isfyldte grønlandske østkyst i 1998 på www.iceguide.dk

Med venlig hilsen
Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Hej Bjarne, og tak for en interessant og fremtidsbetonet opgave.
Den er på flere måder særlig aktuel for Danmark og Grønland.

Du har fået flere og helt forskellige forslag til løsning, og efer min mening kan du vel takke ALLE debattører for deres indsats, selv om det er alt for tidligt at tage stilling til kvaliteten.

Men jeg kan se på http://www.iceguide.dk/ at der er seriøe arbejder i gang for en sikrere og meget interessant søfart i disse farvande.

Også de, der tror på en global opvarmning, burde indse nødvendigheden af at arbejde sikrere med denne søfart.

En fin forretningsidé for Danmark, hilser Tyge

  • 0
  • 0

Olietankskibet Maersk Edgar sejler nu for første gang i de isfyldte grønlandske farvande (http://sermitsiaq.ag/node/123676) .

Jeg har så været lidt på internettet for at finde data om hvorvidt dette skib er isforstærket, og har fundet dette dokument http://www.handytankers.com/Lists/Fleet%20... , og så vidt jeg kan se i dokumentet har Germanischer Lloyd angivet Ice Strengthening som E1.

Er denne isforstærkning af Maersk Edgar så også stærkt nok til at skibet kan modstå en kollision med isskossen som angivet i påskeopgaven ?

Jeg ved det ikke, men synes det kunne være spændende at få et bud på det.

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Hej Ruben,

Jeg ved det ikke eksakt, men gætter på at Heavy Fuel som last transporteres under samme temperatur som Heavy Fuel i skibets brændstoftanke.

På samme vis som der er monteret heating coils i brændstoftankene for at holde Heavy Fuel på en tilpas temperatur så det kan pumpes op er der ganske givet også heating coils i lasttankene af samme grund.

Der kan læses lidt mere om transporten på http://www.kni.gl/sub.asp?lang=da&section=...

Jeg er ikke i tvivl om, at skibet sejles med rettidigt omhu, men skulle det utænkelig ske, at skibet støder på is eller klippeskær inde i de grønlandske fjorde og bugte og uheldigvis lækker Heavy Fuel ud i det sårbare arktiske havmiljø, da er det de grønlandske kommuner der har det aktive ansvar for at bekæmpe denne havmiljøforurening, og de har ganske enkelt ikke know how og materiel til dette dags dato !

(læs eventuelt også på denne blog www.gyldendal.dk/forfattere/martin-breum )

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Jeg tænkte bare på hvor skadeligt heavy fuel egentligt er i vand, der ligger omkring nul grader? Det må da blive temmeligt tykt, ja nærmest asfalt/bitumen agtigt? Det var derfor jeg foreslog at det kunne bruges som stødzone i det yderste skrog på et dobbeltskroget skib. Man kunne så opvarme det når man nåede frem til destinationen.

  • 0
  • 0

Maersk Edgar er bygget i 2002, og har med garanti dobbeltskrog.
Maersk Edgar skal formentlig kun levere olie til importlageret i Færingehavn og evt. Nuuk.
Sejladsen foregår formentligt på åbent hav og ad sikre opmålte ruter ind til havnen.
Både Færingehavn og Nuuk ligger i åbenvandsområdet, hvor det åbne hav sjældent fryser til, men der kan forekomme drivende isskosser og isbjerge.
Her om foråret driver storisen fra østkysten rundt om Kap Farvel og kan give problemer for skibsfarten til Sydvestgrønland, men det vil fremgå af DMI’s iskort, og kan undgås ved at sejle længere mod vest.

Når et skib er klassificeret til issejlads, fremgård det af skibets farttilladelse under hvilke isforhold det må sejle.
Et skib uden isklasse må ikke sejle i is.
Men et skib uden isklasse må gerne sejle i farvand hvor der forekommer isbjerge.
F.eks. må et krydstogtskib gerne sejle til Diskobugten om sommeren.
Man kan så glæde sig ekstra over midnatssolen

  • 0
  • 0

I menu Dokumenter på min none profit web site www.iceguide.dk kan man læse den fiktive rejsebeskrivelse The Arctic Voyage, der omhandler olietankskibet Aurora Polaris på rejse fra Norge til Grønland med olieprodukter. I dette dokument er der mange originale iskort og vejrkort samt enkelte billeder fra sejladsen i de isfyldte grønlandske farvande.

Der kan også læses andre dokumenter hvori jeg kort har beskrevet nogle af de mange kriser og udfordringer som jeg har oplevet om bord under besejlingen af disse arktiske farvande samt Antarktis.

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Jeg har været lidt på internettet og fandt disse data vedr. olietankskibet Maersk Edgar: http://www.handytankers.com/Lists/Fleet%20...

Skibet er således klassificeret i Germanischer Lloyd med isklasse E1 hvilket svarer til Det norske Veritas (DNV) isklasse ICE-1C hvilket dokumenteres her på http://meeting.helcom.fi/c/document_librar...

DNV ICE-1C beskrives her på http://www.dnv.com/industry/maritime/servi... hvor man kan læse følgende:

You get a vessel which can operate in the Northern Baltic or similar areas in the winter season. Assistance from Ice Breakers is assumed when navigating in ice-bound waters. Class notation for ships operating in ice conditions with ice floes of 0.4 m level ice thickness (baltiske fravande)

Dette skib sejler nu i grønlandske/arktiske farvande hvor det nærmest dagligt kan møde store og små isbjerge ude i åbent farvand samt gletcheris på vej gennem Nuuk fjorden til tankanlægget i Nuuk. Isforkomster, der selv i sommerperioden er meget anderledes, hårdere og tykkere end isforkomsterne i the Northen Baltic på vinterdage !

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Den 17 december 1988 påsejlede polarskibet MS Johan Petersen en stor isskosse øst af Grønland (side 34 i dette her dokument)
http://www.sbib.dk/documents/Dansk_soeulyk... side 34

  1. styrmanden om bord har senere fortalt mig følgende om denne hændelse:

"Vi havde kurs mod Prins Christians Sund i en forrygende storm. Radarerne var ikke til nogen nytte, så vi havde 2 matroser i styrehuset for at håndstyre og holde udkig efter isskosser.

Kaptajnen og vagthavende styrmand var også i styrehuset for at spejde efter isskosser. Vi sejlede med tændte kraftige isprojektører, men både dag og nat var sigtbarheden kraftigt reduceret på grund af snestorme og mørke.

Jeg havde frivagt kl. 00:00 og gik ned for at prøve at sove lidt selvom skibet bevægede sig voldsomt i stormen.

Lige pludseligt bevægede skibet sig meget roligt, og halvsøvnig troede jeg at vi var kommet i læ inde i Prins Christians Sund. Så ringede telefonen på mit kammer; det var kaptajnen der stille og roligt sagde til mig, at jeg og nogle af matroserne skulle begynde at gøre redningsbådene klar thi vi havde ramt en isskosse og slået hul i skibet !

  1. styrmanden fortalte videre, at der var sket det, at skibet nærmest surfede ned af en bølge, og nede i bølgedalen lå der næsten ret for en stor isskosse som var komplet umuligt at sejle udenom i det dårlige vejr.

Skibet ramte nu isskossen så uheldigt, at mange meter af skibssiden blev presset ind over mellemdækkene hvorefter der opstod revner i skibssiden under vandlinien i forreste lastrum. Vandet steg nu hastigt i forreste lastrum, men da vandet var halvvejs oppe i lastrummet kunne skibets pumper holde trit !

Nu var man så heldig, at M/S Nungu Ittuk (senere M/S Kista Arctica) ikke var så mange timers sejlads væk, og dette skib kom da senere M/S Johan Petersen til undsætning.

MS Johan Petersen i polaris:

http://www.dmi.dk/dmi/print/index/om_dmi/d...

Skibet var klassificeret til at sejle i polaris !

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0

Hvad med at sætte en laser i snuden på skibet og scanne for store fremmedlegemer?

Der må være nogen der har tænkt tanken - så vidt jeg har forstået er vandet omkring Arktis generelt ret klart, så man vil måske kunne få en ret god rækkevidde.

  • 0
  • 0

I 1984 var jeg styrmand på det kombinerede fragt- og passagerskib M/S Nanok S. i fart mellem Australien og Antarktis. På sæsonenes sidste rejse sejlede vi for fuld kraft på et ukendt klippeskær helt nede ved Antarktis og fik mange lange flænger i skibets bund.

Det var simpelthen et mirakel at vi ikke sank i løbet af meget kort tid, men jeg tilskriver det skibets usædvanlige konstruktion.

Den oplevelse har jeg beskrevet i dokumentet ANTARKTIS på www.iceguide.dk og det førte til, at jeg mange år efter skrev konceptet Virtuel Crises 3D Simulator, der kan også kan læses i menu Dokumenter på www.iceguide.dk

På grund af ovenstående hændelse fik M/S Nanok S. i øvrigt installeret en SONAR senere i 1984, men den dag i dag er der ikke noget krav om sådant teknisk udstyr i skibe, der besejler polarfarvandene.

Hvis M/S Nanok S. var sunket med alle om bord værende i 1984 efter denne hændelse på samme vis som M/S Hans Hedtoft sank med alle om bordværende ved Grønland i 1959, så ville installation af SONAR om bord måske have været et lovkrav/klassifikationskrav til fx olietankskibes og krydstogtskibes konstruktion for besejling af polarfarvandene dags dato ?

Bjarne Rasmussen
www.iceguide.dk

  • 0
  • 0