REDERIJ, SCHIP EN RESEARCH

REDERIJ, SCHIP EN RESEARCH

REDERIJ, SCHIP EN RESEARCH EEN BIJDRAGE TOT DE PRAKTISCHE KENNIS DER EXOGENE FACTOREN DIE DE SNELHEID VAN EEN ZEESCHIP BEINVLOEDEN, ALSMEDE ENKELE NOTITIES BETREFFENDE NEDERLANDSE SCHEEPVAART-RESEARCH

PROEFSCHRIFT

TER VERKRIJGING VAN DE GRAAD VAN DOCTOR IN DE TECHNISCHE WETENSCHAP

AAN DE TECHNISCHE HOGESCHOOL TE DELFT, OP GEZAG VAN DE RECTOR MAGNIFICUS DR. R. KRONIG, HOOGLERAAR IN DE AFDELING DER TECHNISCHE NATUUR-

KUNDE, VOOR EEN COMMISSIE UIT DE SENAAT TE VERDEDIGEN OP WOENSDAG 20 JUNI 1962 DES NAMIDDAGS TE 4 UUR, DOOR

WILLEM HENDRIK WARNSINCK scheepsbouwkundig ingenieur geboren te 's-Gravenhage

UITGEVERIJ WALTMAN - DELFT

r

DIT PROEFSCHRIFT IS GOEDGEKEURD DOOR DE PROMOTOR PROF. IR. J. W. BONEBAKKER

VO OR WOO RD De gelukkige omstandigheid dankzj opleiding en functie contact te hebben gehad met beoefenaars van de wetenschap ¿n met zeevarenden, met scheepsbouwers, rederij-specialisten en tank-experts, met

de zee, met schepen, werven en laboratoria, gaf mjj een indruk hoe veel in de zeevaart nog niet in kaart is gebracht van het grote gebied maar wetenschap en praktjk elkaar raken. Te weinig is, naar ik overtuigd raakte, de wetenschappe4jk gevormde scheepsbouwer bekend met het rederjbedrjf, en te zeer ugt de oorzaak hiervan, naar i/c meen, bj de rederjmensen zeif, wars als zij wellicht zjjn orn veel te schrjven over hun yak: het reden, het varen en het beheren van schepen. Gegroepeerd rond een aantal concrete onderzoekingen in het technische en nautische vlak, zijn in dit proefschrjft gegevens gebundeld betreffende dit voor de praktische wetenschap deels nog za braakliggende grensterrein. In aansluiting daarop is beschreven hoe de band tussen verschillende takken van wetenschap en rederij-exploitaiie zou kunnen worden verstevigd, door doeltreffende brede redersresearch.

Velen ben i/c dank verschuldigd voor hun medewerking, informaties en steun. De Directie der N. V. Stoomvaart Maatschappjj ,,Ned?rland" stond mj toe bedryfservaringen van haar vlool te publiceren; dat de verantwoordeljkheid voor desbetrffende beschouwingen en conclusies geheel bj mij bljft berusten, behoeft geen betoog. Gezagvoerders, hoofden van dienst aan boord en jongere o/ficieren betuig i/c gaarne mjn erkentelijkheid voor de wijze waarop zij de gevraagde metingen en observaties verrichtten ten behoeve van bedryfsanalyse en een onderzoek naar nieuwe navigatiemethoden. De loyale schrfieljke en mondelinge rapporten, over laatstgenoernde proeven, van de kapiteins van de Mu. ,,Nederland" en van de, in dit onderzoek parliciperende, Koninkljke Rotterdamsche Lloyd n.y., verschaften mü, in dikwjls zeer duideljk Hollands, het onrnisbare inzicht in een aantal aspeclen van het varen ter koopvaardj. De aldus opgedane ondervindingen stolen op gelukkige wjjze aan op eerder verkregen ervaringen in dienst van de Koninkljke Marine, waar de medewerking van vele chefs, commandanten en qfficieren. en de aanmoediging van Ir. G. de Roojj, van gro te research-bet angstelling getuigde wanneer het mijn taak was het gedrag van Harer Majesteits schepen te besiuderen in stormzee en deining.

Voorts zj mj vergund in het bjzonder te bedanken: - de leden van de werkgroep ,,Zeegangsonderzoek" van het Nederlands Scheepsbouwkundig Proefstation onder voorzitterschap van Prof Ir. J. W. Bonebakker, en van de corrosie-commissie der Konink4jke Nederlandsche Reedersvereeniging onder leiding van Ir. P. Th. Meerdink; hun werkzaamheden en discussies waren van grole waarde voor het onderkennen van vigerende praktische en theoretische problemen;

- Ir. E. Vossnack toonde zich steeds gaarne bereid ook mj met zijn rjke ervaring betreffende technische rederj-kwesties 1er zjde te staan; zijn in april 1962 gereedge/comen bandet Hall Treatment Experiences of Royal Rotterdam Lloyd" bevat een aanzienlijk uitgebreider documentatie van verschillende vraagstukken der huidconservering dan in dit proefschrft kon worden gegeven;

- de Heer J. C. Vrouwes van de afdeling Inspectie der MJ. Nederland" heeft mj met wetoverwogen suggesties in nautische aangelegenheden dikwjls de juiste weg gewezen; ideljk aan de mal geplaalste stuarlieden waren veelal met grole consciëntie behulpzaam bij hei uilwerken van series metingen, feiten en observa ties;

- William Kaciak, thans President van ,,Weather Routing Inc." te New York, verzorgde een belangrjk gedee/te der maritiem-meteorologische gegevens, benodigd voor het evalueren van weerkundig geleide oceaanoversteken;

- Dr. R. Dorrestein, wetenschappelijk hoofdarnbtenaar van het Koninkljk Nederiandsch Meteorologisch Instituut, liet mij herhaaldeiijk profiteren van zjn grote kennis op ,fsisch oceanografisch geb ied;

- Prof. Ir. J. Gerritsma adviseerde mj o.m. inzake het theoretische en modeitechnische onderzoek naar de scheepsbewegingen in zeegang;

- Monsieur M. Jourdain, Ingénieur-en-Chef van het Institut de Recherches de la Construction Navale te Parjs, verstrekte leerzame aanvullende informaties omtrent de door hem en zjn confrères ontwikkelde methode van bedryfsanalyse;

- de Heer J. Gelejynse, econ. drs., en Mr. O. A. Thissen, Koninkljke Java-China-Paketvaart Ljnen N. V., lichtten mj in omtrent een aantal economische en aigemene achtergronden van de scheepvaart. Hun oprechte belangstelling voor de strekking dezer studie werkte menigmaal welkom stimulerend.

Vele verftechnici uit de industriele sector betuig ik tensiotte mijn dank voor de openhartigheid waarmee zj mj informeerden orntrent de principiele vooren nadelen van hun produkten.

Naarden, aprii ¡962

6

W. H. W.

INHOUD pag. VOORWOORID

1

5

INLEIDING

12

HUIDRUWHEID EN WEER-WEERSTAND

15

ISUXDRUWHEID EN HUIDRUWHEIDSWEERSTAND

16

1.1

De stijgende belangstelling voor de invloed van een ruwe huid De vier soorten huidruwheid Verf- en schilderruwheid Corrosie-ruwheid Aangroeiing Leeftijds-ruwheid 1.2

16

20 20 20 21

23

WEERSTAND DOOR WIND, ZEE EN DEINING

24

De wisselende belangstelling voor de weer-weerstand Praktische aspecten van het weer-weerstandsonderzoek De oorzaken van het vaartverlies De zee-variabelen De operationele variabelen

25 28 29 31 35

Additionele verschijnselen in siecht weer, betreffende schip, schroef en machine Schroef en machine in zeegang ,,Groen water" overnemen ,,Paaltjes stoten"

2 ZEE-PROEVEN EN BEDRIJFSRESULTATEN 2.1

37 37 38 38

41

,,ZEE-PROEVEN 10.000 TONNERS"

42

De basis-serie zee-proeven Aanleiding en achtergrond

42 42

Dod der zee-proeven Opzet Uitvoering. Meetbiaden ,,toeslag weer en vuil schip" Resultaten Bestek opmaken Aanvullende zee-proeven en journaal-analyse Vaart/golven-grafieken t.b.v. weerkundige route-adviezen Achtergrond - Metingen - Resultaten

44 44 45 45

48 49 49

7

pag. De ruwheids-conduite der vijf zusterschepen ,,Gelegenheid"-klassificatie

51 54-

Het begrip ,,gelegenheid" - Gelegenheid per wacht en per overtocht De short-term gelegenheids- of wachtskwalificatie - Het verband tussen

vaartbehoud, weer, koers en deplacement - Beoordelingsnorm per wacht De ,,weer"-norm en de praktische bepaling van het gelegenheidscijfer Beschouwing en apologie

2.2

HET VERZAMELEN EN ANALYSEREN VAN BED1?JJFSGEGEVENS VAN VARENDE SCHEPEN

59

Het verzamelen van bedrijfsgegevens Methoden - De waarde der methoden Nauwkeurigheid en betrouwbaarheid per meetgrootheid Metingen, waarnemingen en vermeldingen Metingen van sneiheid, omwentelingen en vermogen - Waarnemingen van wind, zee en deining Het analyseren van bedrijfsgegevens van varende schepen Regressie-analyse Iteratie-analyse Statistiek en vakmanschap

59

3 HET STREVEN NAAR EEN GLAD SCHIP 3.1

3.2

8

61 62

66 67 68 71

72

HUIDBEHANDELING BU NIEUWBOUW

72

Voorbehandeling Walshuidverwijdering Verwering - Thermische behandeling - Beitsen - Mechanische methoden Samenvatting Conservering na walshuidverwijdering Eisen die aan een conserveringsmiddel worden gesteld Primer-typen Keuze en typen van nieuwbouw-huidverfsystemen Algemeen Roestwerende verven Aangroeiwerende verven Bijzondere eisen voor boottopverven

73 73

76 76 76 77 78 78

80 81

83

CORROSIE- EN AANGROEIBESTRIJDING, ANDERS DAN DOOR SCHILDEREN

85

Kathodische bescherming Systemen KB met vaste opofferingsanoden - Actieve KB Kosten en baten van kathodische bescherming Actieve aangroeibestrijding

85 85 87 88

pag. 3.3

ONDERHOUD EN VEENIEUWING VAN HUIDVERFSYSTEMEN

90

Onderhoud tijdens routinedokkingen

90 90

Dok-usances Verbeteringsmogelijkheden

91

Vernieuwing van onderwater-huidverfsystemen tijdens survey

92 92 92 93 93

Bikken

Stralen Planning Verwachtbare baten van een goede huidbehandeling Kosten Baten Sarnenvatting

94 95 97

4 OPTIMAAL, WEERKUNDIG ROUTEREN 4.1

98 99

ACI-STEEGROND EN BEGINSELEN VAN OPTIMAAL ROUTEREN

Historie en ontwikkeling

Het begin der systematiek en statistiek in de toegepaste maritieme

4.2

99 99 100

meteorologie ,,Politiek, tactiek en strategie" in de navigatie De opkomst en ontwikkeling van bet routeren De meteorologische en oceanografische basis Meerdaagse weersverwachtingen Golfverwacbtingen Het schip/golven-verband

103 104 107

Het gebruik van meteo-verwachtingen en schip/golven-gegevens voor de bepaling van een optimale route Scheepsroutering versus vliegtuigroutering

108 110

ROUTERINGSPROEVEN VAN DE SMN EN ERL IN BET SEIZOEN 1959'60

111

101 103

.

.

.

Opzet, organisatie en uitvoering van bet SMN/KRL proefprograrnrna ,,optimaal routeren" De opzet der proeven Organisatie der proeven Uitvoering Het bepalen van de tijdwinst dankzij routeren Analyse door ,,hindcasting" Andere analyse-methoden Vergelijking met het ,,ongerouteerde verleden" - Synchrone analyse -

112 113 113 114 118 118 122

Statistische analyse

Bruikbare, blinde en onbruikbare winsten De variabele waarde van tijd Brandstofbesparing

126 126 127 9

pag.

Vermeden zeeschade, groter veiligheid e.d. Samenvatting en conclusies Het profijt door routeren Bruikbaarheid en betrouwbaarheid der meteo-progn oses Methodiek en procedure 4.3

5.2

131

133

ENKELE GEDACHTEN OVER DE TOEKOMSTIGE ONTWSKKELING VAN NET ROU133 TEREN

Toepassingsmogelijkheden Typen optimale weerkundige routes

133 133

Trajecten Procedure en organisatie Routeren door de wal en/of door het schip Constructiemethoden Besliskundig routeren Route-bepaling met de rekenmachine

134 135 136

5 DE VARENDE VLOOT ALS LABORATORIUM 5.1

128 129 129

137 138 139

140

DE VLOOT ALS LABORATORIUM VOOR DE REDERIJ ZELVE

141

Soorten proeven en analyses ten dienste van de rederij

141

REDERIJ EN ,,TANKERIJ"

142

Ontwerper en tankspecialist

142 143 144

Dieristsnelheid

Weer-weerstand, scheepstype en route 5.3 HUIDVERF- EN AANGROEI-ONDERZOEK TEN BEHOEVE VAN REDERIJ EN INDUSTRIE

145

Verfproeven

146

Factoren die het gedrag van een huidverf beïnvloeden, en de desbetref146 fende rapportering 148 Aangroei-onderzoek 150 De strekking van verfproeven

6

REDERS - RESEARCH Inleiding De econornische achtergrond van scheepvaart-research

10

151 151 152

pag. 6.1

6.2

ONDERWERPEN VOOR REDERS-RESEARCH

153

Kostensoorten en -verhoudingen Ladingbehandeling Containerization en palletization Laad- en losgerei, luiken c.d. Documenten Brandstofkosten en -verbruik Reductie der scheepsweerstand Efficiente voortstuwingsinstallaties Bunker-opzet Vaartinstructies Route-keuze Personeel Mechanisering en automatie Automatic en personeel Onderhoud en reparatie Het zoeken naar de optimale mate van onderhoud Constructies; bouwkosten, schade en onderhoud Dokken; urgentiegraad, organisatie, toezicht Nautische onderwerpen, en scheepssterkte Manoeuvreren, verbalen en afmeren Nieuwe navigatiesystemen en instrumenten Sterkte Langs- en dwarsscheepse, torsie en plaatselijke sterkte - Criteria; gewicht, ruimte, bouwkosten en toezicht Operationele spanningsindicatoren Optimalisatiemogelijkheden voor de besluitvorming inzake het ,,systeem schip"

154 155 156 156 157 157 158 158 158 159 159 159 160 160 162 163 164 164 165 165 166 166

167 168

EMKELE ALGEMENE OPMERKINGEN OVER PRAKTISCHE RESEARCH

170

OriCntatie, organisatie en follow-up van rederij-proeven Het rapporteren over de resultaten van redcrij-research De organieke plaats van de research Besluit

171 172

SUMMARY

174 175 176

11

INLEID ING Het benodigd vermogen voor een bepaalde sneiheid van een nieuw schip, zoals dat op de proeftocht, net van de werf, met stil weer, gladde zee en een glas sherry kan worden

bemeten, is uitsluitend afhankelijk van gedurende het verdere leven van een schip constant blijvende ontwerp-factoren. Deze ,,technische nieuwbouw-performance" wordt immers bepaald door scheepsvorm en hoofdafmetingen en door de karakteristieken van de voortstuwingsinstallatie, zoals die door de reder en bet nieuwbouw-bureau, in overleg met de modeltank en de machinefabriek, tijdens het ontwerp zijn vastgesteld. Aan geen dezer factoren valt na de bouw verder jets te veranderen; de lijnen die bet schip van zijn ontwerper heeft meegekregen blijven de korncnde twintig, dertig jaren hun invloed uitoefenen op het vermogen dat de met zorg gekozen, gebouwde en geinstalleerde machine aan de schroef zal moeten afgeven orn het schip zijn dienstsnelheid

te doen varen. De toewijding van de ontwerper orn uit de vorm n de verhoudingen, uit de machine en de schroef, tot op de laatste fracties van procenten bet grootste rendement te behalen, is dan ook alleszins gerechtvaardigd.

Wordt bet schip echter, na of tijdens die proeftocht, door de reder overgenomen, dan wordt daarmee niet alleen de verantwóórdelijkheid overgedragen, maar tevens de zórg. De verantwoordelijkheid gaat van de werfnaar de reder, de zorg gaat van ,,nieuwbouw" naar de nautische en technische diensten. Laatstgenoemde ,,beheers-afdelingen" van een rederij hebben tot taak bet schip op de rneest rationele manier te varen en vaarklaar te houden. Zu bernannen het schip met bekwaam en ervaren personeel, zu geven hun mensen de steun en de leiding die zij

behoeven en zij behouden schip en machine in een zodanige staat van onderhoud dat het zijn commerciële taak zo efficient mogelijk zal kunnen vervullen.

Worth bet schip eenmaal gebruikt als ,,duurzaam produktiemiddel", in de havens ladend en lossend, op zee de vrachten halend en transporterend, dan kan door uitwendige factoren het brandstoj'verbruik en dc sneiheid in ongunstige zin worden beïnvloed,

en wel door: - de actie van corrosie, erosie en aangroei op de romp onder de lastlijn, en door - de werking van de wind en de zee en de stroom (door de zeeman als ,,gelegenheid" gekiasseerd), op bet schip als geheel. Het zijn deze exogene, met de tijd sterk variabele factoren, die bet onderwerp vormen van deze studie. Beider weerstandverhogend effect kan nl. door de zorg der beheersdiensten en de kunde van bet onder hen ressorterende personeel actief worden beteugeld: de extra huidruwheid door de corrosie, erosie en aangroei te bestrijden, de extra winden zeeweerstand door ongunstige wind en golven operationeel te omzeilen. Voor een goed rendement van de tot deze bestrijding en omzeiling benodigde maatregelen, moeten oorzaak en aard van bet kwaad worden doorzien en moeten grootte en frequentie der verliezen globaal bekend zijn; eerst dán immers kan worden beslist welke extra uitgaven, daaraan inhaerent, zullen ionen. In hoofdstuk i worden dc genoemde exogene factoren gedetermineerd, afzonderlijk 12

naar ,,ruwheidsweerstand" en ,,weer-weerstand". Hoofdstuk 2 beschrijft eenvoudige metingen en journaal-analysen, in de jaren 1957'61 voor en door de Stoomvaart Mij. ,,Nederland" verricht, steunend op meetervaring met schepen van de Koninklijke Marine, de Holland-Amerika Lijn en de Stoomvaart Mij. ,,Zeeland", in de periode 195 l'57. Daarbij wordt speciale nadruk gelegd op de beperkte nauwkeurigheid en betrouwbaarheid der ,,haalbare" gegevens. In de hoofdstukken 3 en 4 worden de mogelijkheden ter remediering uitgewerkt, respectievelijk onder de titels ,,Het streven naar een glad schip" en ,,Optimaal, weerkundig routeren". Hoofdstuk 5 geeft een overzicht hoe de varende vloot, de zee en de havens, door vele belanghebbenden als ,,laboratorium" kan worden benut, voor het onderzoek naar ruwheid en weer-toeslag. In hoofdstuk 6 tenslotte zijn een aantal suggesties verzameld voor bréder research, zoals die door de Nederlandse scheepvaartgemeenschap, in een periode van toenemende internationale concurrentiestrijd, met vrucht zou kunnen worden aangevat. In geen dezer hoofdstukken wordt het behandelde tot op de laatste druppel ontleed. Nagenoeg elk onderwerp en elk detail van het gegeven is een afzonderlijke specialistische

scriptie waard. Met voordacht is specialisme echter vermeden; niet de zucht naar volledigheid in de diepte, maar de wens naar overzichtelijkheid in de breedte heeft bet bestek dezer studie bepaald. Van Captain Wright, USN, tot voor kort hoofd van het David Taylor Model Basin, stamt de uitspraak ,,Science is systematized knowledge". Niet noodzakelijk ,,specialized" knowledge. Het oog is gericht gebleven op het praktisch belang der proeven en analyses. Nu bet varen en het scheepsonderhoud zieh in toenemende mate in wetenschappelijke belangstelling kan verheugen en nu er zelden internationale bijeenkomsten van scheepsbouwkundige ingenieurs worden gehouden of de zee en de dokken komen, soms zeifs als hoofdschotel, ter tafel, nu ware te vermijden dat het de zeeman of de rederij-technicus onmogelijk wordt door te vèrgaande theoretische specialisatie de behandeling zijner eigen problemen te volgen. Daarvoor blijken nautici en technici te zeer in die research geïnteresseerd en daarvoor is hun mening en ervaring, mits kundig geleid en geïnterpreteerd, voor de research van te grote waarde. Ook anderzijds bestaat het gevaar dat specialisme de research en de praktijk van elkaar vervreemdt, kort nadat er ren verblijdende toenadering heeft plaats gevonden. Specialisatie vergroot het risico dat de wetenschappelijke werker in zijn enthousiast specialisme de praktische wegen voorbij gaat. De besten der Nederlandse researchmensen gayen meermaals te kennen hoezeer zij het contact misten met het schip en de zee en de kaden, met de werf en het dikwijls zo primitieve werken in dok. 1k citeer in dit verband gaarne een gedeelte uit de inaugurele rede van mijn vader, waar hij zich richtte tot zijn studenten in de maritieme geschiedenis: ,,Dikwijls bemerkte ik dat jeugdige, niet bevaren historici zieh weliswaar bewust waren van de belangrijkheid van de rol die de zee gespeeld heeft in de geschiedenis van ons land, doch tevens dat zij zieh de kloof die hen scheidde van het zeemansbedrijf zóó diep en zóó breed dachten, dat zij zeifs niet trachtten haar te overbruggen. Slechts in de verte zagen zij dan onze vloten varen over zeeën en oceanen orn nieuwe markten te vinden - en als het moest, te veroveren; en niet dan van den wal, op yerren afstand, hoorden zij, àls zij hun oren te luisteren legden, het gewoel van den strijd, wanneer het er orn ging den vijand van onze kust te bannen. Ontmoedigd door hun onbekendheid met wind en getij, met schepen en hun zeilen, met de taal waarin de zeeman zijn daden en avonturen beschreef, wendden zij zieh dan spoedig af van den waterkant, en bleven verder liever buiten het zog van onze eskaders en smaldelen." (J. C. M. WARN5INcK: ,,De zee-oorlog van Holland en Zeeland tegen de Wendische steden der Duitse Hanze, 1438-1441", Utrecht 1939.) 13

In dezelfde ziri vergaat het menig aan de wal gevormd wetenschappelijk vorser op het terrein van de scheepvaart. Ook hem is dikwijls de stemming op de brug en de routine in de machinekamer vreemd, en ook hem heeft tot dusver veelal de gelegenheid ontbroken de weldadige wijdte of het onstuimig geweld van de zee te beleven. Evenzeer kost het een gezagvoerder of hoofdmachinist moeite zich in de gedachtenloop van de research te verplaatsen, zonder de sfeer van studiekabinetten en laboratoria orn zich heen te hebben gevoeld; alleen reeds de aanblik van worteltekens en spekhaken za! hem van nature zo niet achteruit doen slaan, dan toch van scepsis vervullen. Beide hier behandelde bedrijfstoeslagen betreffen verschillende takken van wetenschap en praktijk; wetenschap in scheepsbouwkundige proefstations, wiskundige studiecentra, chemische en biologische verfiaboratoria en meteorologische en oceanografische instituten; praktjk in stuurhuis en machinekamer, op de helling en in het droogdok.

Elk wordt door vakmensen beoefend. deels zelfstandig, deels voortbouwend op de kennis van de ander. Hoe beter elkaars werkwijzen, taal en problemen in het grensgebied worden begrepen en begrijpelijk worden gernaakt, met des te groter succes zal het gelukken de toeslagen te minimaliseren, tot voordeel van de rentabiliteit van het ,,reden".

14

HOOFDSTUK J

HUIDRUWHEID EN WEER-WEERSTAND Door de sleeptankwetenschap wordt de totale weerstand van en voor een in viak water varend nieuw schip verdeeld in wrijvingsweerstand, wervel- en drukweerstand, en golfweerstand. Wrzjvingsweerstand wordt veroorzaakt door de viscositeit van het zeewater. Hij is bij benadering slechts afhankelijk van grootte en ruwheid van het nat opperviak, en van de scheeps-

sneiheid in het kwadraat; hij ontstaat door de tangentiaal werkende schuifkrachten op de huid ten gevolge van het snelheìdsverval in de grenslaag tussen schip en langsstromend water en door energie verbruikende turbulentie in die grenslaag. Wervel- en drukweerstand worden veroorzaakt door de viscositeit en door versnelling en latere vertraging van de potentiaalstroming rond het schip wegens de veranderingen van de kromtestraal van waterlijnen en senten; zu zijn alleen van belang bij vol gevormde schepen, maar spelen ook dan, bij

goede belijning van vooren achterschouder en speciaal van het achterschip, slechts een ondergeschikte rol. De golfweerstand is het gevolg van de golfvorrning, resultante van de gelijktijdig werkende traagheids- en zwaartekrachten. Hun theoretische achtergronden, ers hun gebruik voor de bepaling van de gunstigste scheepsvorm - lijnen en verhoudingen - en voor de prognose van het voor een bepaalde sneiheid benodigd vermogen, zijn in het verre en recente verleden door velen onderzocht en beschreven en nòg is hun onderzock geenszins voltooid. 1)

Van rederszijde kurinen deze drie componenten, uitgaande van een bepaalde nieuwbouw-huidconditie, tezamen als een constante ,,ontwerp- of nieuwbouwweerstand" worden

gezien, onveranderbaar nadat het lijnenplan eenmaal het ontwerpbureau en de sleeptank heeft verlaten. Zij vallen derhalve buiten het bestek van deze op bestaande schepen gerichte studie. Wel zal echter een ònderdeel van de nieuwbouwweerstand, de schilderen verfruwheidsweerstand zoals die reeds ontstaat op de helling, hier als inleider der later toenemende huidruwheid worden behandeld. In dienst komt bij de nieuwbouw-weerstand een bedryfsweerstand, opgebouwd uit twee van elkaar onafhankelijke componenten: de ,,ruw/zeids-weerstand", veroorzaakt door corrosie, siecht hechtende of eroderende verfiagen en dierlijke en plantaardige aangroeiorganismen, en de ,,weer-weerstand", ten gevolge van de wind en de golven van zeegang ¡) Een ook thans nog bewonderenswaardig volledige beschnuwing geeft het, twintig jaar geleden in eerste druk versehenen en sindsdien mondiaal gebruikte, werk van VAN LAMMEREN, TROOST en K0NINO: ,,Weerstand en voortstuwing

vari schepen", 1-Laarlem, 1942.

15

en deining. Hun grootte is, gezien hun oorzaak, afhankelijk van de uitwendige omstandig-

heden in dok, in de havens en op zee. Figuur 1.1 geeft een gestyleerd voorbeeld hoe WTOTAAL = (WwRIJvING + Ww.ERVEL ± WG0LF) + (WRUWHEID + WER).

Bedrijfn'eerstand

Nieuwbouw-weerstand

w

- EEPEiF5 WE ER 5TA,,

TOTALE

WEP

SC4EEP5-

MI!UWSOVW SthILOtO

WEERITAH

wwuvIM6

NE L) H SCV

RU WO IP

00K

Q

0000!M4

00K

K

00

04

TU

Figuur 1.1 De componenten van de nieuwbouw- eri bedrijfsweerstand.

beide bedrijfsweerstands-componenten tot tientallen procenten weerstandsverhoging kunnen leiden en hoe zij daarmee de verfijning, die sleeptank, cavitatietunnel en machine-

fabrieken aan rompvorm, schroef en voortstuwingsinstallaties bewerkstelligden, veelvoudig kunnen overstemmen. In paragraaf 1.1 wordt de oorzaak der gearceerde toeslag, de ruwheid, beschreven, in paragraaf 1.2 de aard der, zwart getekende, weer-weerstand.

1.1

HUIDRUWHEID EN HUIDRUWHEIDS-WEERSTAND

De grootte van de huidruwheidswcerstand wordt bepaald door de dienst en de dokking, door vaarpian en sneiheid en door de ornstandigheden waaronder het onderwaterschip de laatste maal én de voorgaande jaren in dok werd behandeld. Ruwheidstoeslag is daardoor veranderlijk met de tijd, met zowel fiuctuerend variabele als geleideljk toenemende componenten.

Ruwheidsweerstand, veroorzaakt door actieve corrosie, erosie en aangroeiing, is het gevoig van het fálen der methoden orn deze verschijnselen afdoend te bestrijden. Een ruwe huid is dan ook een zuiver praktisch kwaad. Hoewel de huidruwheid reeds vanaf het begin der weerstands-onderzoekingen het onderwerp is geweest van vele professionele proeven en studies, schoot aanvankelijk misschien juist de reders'-aandacht voor de praktische ruwheidsweerstand te kort. Hierdoor moest het wetenschappelijk onderzoek zich meer en meer beperken tot de correlatie tussen de modeiproef en de fraaiweer-proeftocht na opleveringsdokking, en de bedrjftruwheid kwam er, researchkundig, bekaaid af. DE STIJGENDE BELANGSTELLING VOOR DE INVLOED VAN EEN RUWE HUID

De belangstelling van het rederij-bedrijf voor het onderwaterschip bepaalde zich tot voor enkele decennia gewoonlijk tot circa halfjaarlijks dokken en schilderen. Hoe kapi-

taalkrachtiger en ervarener de rederijen, hoe frequenter doorgaans hun dokkingen. 16

In de regel met rechte ging een rederij daarbij van de gedachte uit, dat het onderhoud volgens een dergelijk schema, verricht door goedkoop te verkrijgen degelijk werkende mensen en aangevuld met het vier- of vijf]aarlijks survey, de romp onder water voldoende schoon en geconserveerd hield en dat buitenboordspotten, pokhout, roer en schroef voldoende geïnspecteerd en overhaald konden worden orn een verstandig compromis te bereiken tussen de kosten van ,,knippen en scheren" en de baten van christelijk ondcrhoud. Ook uit andere hoofde was dit weinig zwaarwichtige standpunt verklaarbaar. De schepen waren immers voi van lijn; het was bekend - en het werd aanvaard - dat zij spoedig terugvielen in hun sneiheid bij reeds enige zeegang of wind op de kop; een nauwkeurige log was zelden beschikbaar; men wist dat een schip, pas uit dok, altijd wat viugger hep of wat gemakkelijker aan zijn slagen kon komen dan wanneer het lange tijd te water had gelegen; maar men maakte zich over wat extra brandstofverbruik geen overmatige zorgen. Deels accepteerde men zuiks als fait accompli, anderzijds was de ,,bedrijfseconomie op lange termijn" minder geperfectioneerd dan thans het geval is.1) Dat een schip soms vuil en soms nog schoon in dok kwam, nam men op de koop toe; er was altijd wel een verklaring voor te vinden door de veelheid van factoren die op roest of aangroei van invloed waren, of het leek alsof er nóóit een verklaring voor was te geven - al naar gelang de mentaliteit of de wijsheid van de commentator in kwestie. Tijdens en na de tweede werdoorlog heeft de situatie zich in verschillende opzichten gewijzigd, waardoor het bovengeschetste evenwicht werd verstoord. - Door oorlogsnoodzaak, toen in afgelegen gebieden de weinige beschikbare dokken zo veel mogelijk gereserveerd moesten blijven voor reparaties van gevechtsschade of ernstige averij, is door de gealhieerde Marines grote aandacht aan het aangroeiprobleem besteed. Als resultaat daarvan zijn goede antifouling verfsoorten ontwikkeld waardoor het later mogelijk werd ook koopvaardijschepen, wat hun aangroei betrof, langer te water te houden. - Het ,,langer uit dok" verhoogde relatief het belang der corrosiebestrijding Daarbij kwam, dat door de oorlog met de controle op de normale staalkwahiteit wel eens de hand werd gelicht, dat door de bouwurgentie de walshuid dikwijls onvoldoende verwijderd werd en dat op groter schaal en door minder ervaren werven en mensen elektrisch gelast werd. Galvanische corrosie bleek tijdens of kort na de oorlog dan ook schering en inslag. - Door hun grotere snelheid - nódig voor concurrentie, mógehijk door machinebouwtechnische vooruitgang - werden de schepen scherper belijnd en zetten zij dientengevolge

in zeegang beter dóór dan voorheen. Afzakken in snelheid bleek duidehijker door een ,,vuil schip" te worden veroorzaakt, goed constateerbaar door gevoehiger meetapparatuur. Bovendien trad door het toenemende aantal motorschepen, met hun constantkoppel-karakteristiek, het ,,niet aan zijn slageri kunnen komen" spectaculairder naar voren.

- In dok, waar voor het schrobben en schilderen van enige duizenden vierkante meters huidbcplating gebruik moest worden gemaakt van mankracht in optima forma, werd het steeds moeilijker bekwaam-consciëntieuze werkkrachten te krijgen; het schoonkrabben gebeurde door steeds minder mensen steeds nonchalanter, het verven vond plaats met steeds langere kwasten of rolstokken, en de resultaten werden steeds onbevredigender. 5)

Gehéél aan deskundige belangstelling ontbrak het de bedrijfseconomie echter uiteraard niet. Zo gafDENHOLM YOUNG

reeds in 1894 cen lezing over The commercial speed of steamships" voor het Institute of Marine Engineers. waarin ook over het vaartuerlies veci lezenswaardige idee5n werden geopperd.

17

- Na de oorlogsjaren en na de daaropvolgende, door Korea en Suez gerekte, periode van hoogconjunctuur, begonnen bezuinigingsmogelijkheden weer de volle attentie te vragen. De reder werd zieh in toenemende mate bewust welk een hoge bunkerrekening zijn in luttelejaren, orn redenen der concurrentie, zo sterk in sneiheid opgelopen schepen hem gayen. De rekenschap dat enkele mogelijke procenten minder brandstofverbruik reeds een aanzienlijke besparing zouden opleveren, kwam meer voor de hand te liggen.

Brandstofverbruik, via ,,vermogen" zo inhaerent aan de scheepsweerstand bij een bepaalde sneiheid en deplacement, was echter qua conventionele ontwerpweerstand nagenoeg niet meer te verlagen; in ,,tankerij" was bet optimum zo goed als bereikt. Als andere oplossing trad de mogelijke reductie der bedrijfs-wrijvingsweerstand, d.w.z. de praktische huidruwheid met de irriterende siechte behandeiing van de huid tijdens dokken, in de bewuste belangstelling. Nu was wrijvingsweerstand het onderdeel der totale scheepsweerstand dat bet eerst, het langst en door het grootst aantal onderzoekers was bestudeerd. Deze grootste weerstandscomponent vormde sinds Froude de brug voor de extrapolatie van modeiproeven naar de scheepsweerstandsprognoses, hij leek gemakkelijk proefondervindelijk te bepalen

door meting van wrijvings-coëfficienten aan platen, pijpen of geometrisch gevormde lichamen en met zijn voornaamste parameter, de ,,ruwheid", leek eenvoudig te manipuleren met behulp van kunstmatige korrel-verruwing, van nauwkeurig definieerbare dimensies.

Hoewel bij de extrapolatie van model naar schip twee verschillende rekenmethodes

in zwang kwamen - die van Froude en Schoenherr , waren de verschillen slechts van geringe kwantitatieve aard en bleek onderlinge correctie aanvankelijk geen overwegend bezwaar. Toen na 1945 dc internationale uitwisseling van tankgegevens en meetmethodes intensiveerde, werd gepoogd dit verschil op te heffen; door de voorlopige aanvaarding van de ,,1957 ITTC Model-Ship Correlation Line" scheen dit streven gerealiseerd en daarmee leek ook de moeilijkheid van inter-tank coärdinatie van resultaten voorlopig uit de wereld geholpen.') Doch inmiddels begon cen principiéler probleem naar voren te komen. Proeftochtprognoses, gebaseerd op het model, vertoonden steeds vaker opmerkelijke verschillen met de aan het schip, ,,op de mijl" gemeten waarden. Deze afwijkingen konden, door de nauwkeuriger meetapparatuur, niet meer op bet conto van meetfouten worden geplaatst; de verschillen waren niet ,,at random" verdeeld maar lagen nagenoeg steeds in dezelfde zin en ook correctie van de nog uit de tijd van geklonken huidconstructies stammende formules tot een kleinere structurele ruwheid, bracht dus geen soelaas. Pas het onderkennen van een derde mogelijke oorzaak der geconstateerde verschilien, het steeds groter worden der schepen en de dientengevolge steeds wijdere, relatief invloed-

rijkere extrapolatie van model naar schip, gaf verhelderend nieuw inzicht in de huidwrijvingstheorie en leerde dat het aandeel van de wrijving in de totale scheepsweerstand groter was dan aanvankelijk werd gemeend en wel toenemend groter met de snelheidsgraad.2)

Ook de aard der verruwing, bet onderscheid tussen verfruwheid en interingen, tussen zeepokken dicht op elkaar of in groepjes of individueel verspreid, en bet hydrodynamische

profiel van tubeworm, algen of andere specimen uit het biologische en piantaardige aangroeiings-arsenaal, bleek van wezenlijk belang. Met ,,korrelgrootte" alicen was men Sir Vxcroa SHEPFtEARO wees er onlangs op dat this question.. . has perhaps received a disproportionate amount of attention over the past decade and. . . it might be as well to give the matter a rest for a while" (NECI 1960). ') Zie orn. LAP: ,,Some applications of the three dimensional extrapolation of ship frictional resistance", ISP, juni 1958

18

er niet; ook ,,ruwheid" diende door een ,,spectrum", een frequentieverdeling van amplituden en dichtheid, te worden gedefinieerd. Eenmaal weer tot bet besef van het belang der ruwheidsaard gekomen, bleek bij een

terugblik dat in het begin der wrijvingsprofessie dit vraagstuk reeds door velen was onderkend en bestudeerd. KEMJ'F wees in 1927 op grond van proeven op de verre van lineaire invloed

der ruwheidsdichtheid op de extra weerstand, en voordien poneerde HOPF, in 1924, het begrip ,,Welligkeit" ter onderscheiding van de ,,zand- of korrelruwheid". Weliswaar werd

dit later in 1936 door SCHULZGRUNOW verdrongen tot vreugde van WEINISLUM die in de discussie dezer lezing het ,,Verschwinden des Begriffes Welligkeit begrüssenswert" noemt

en ,,sein Ersatz durch den Begriff der mässigen Rauhigkeit" dankbaar aanvaardde -, toch geraakt men er nu van doordrongen dat de waarschuwing van Hopf en Kempf alle ruwbeden niet te veel onder één noemer te brengen of over één kam te scheren, juist was.

Het ruwheidsonderzoek is dan ook weer in volle gang gekomen en uit alle uithoeken der wereld verschijnt wederom een stroom van nieuwe tankerij-publikaties, nu over steeds praktischer wordende ruwheid. Vanaf 1956 1) wordt het begrip ,,Welligkeit" weer willig gebruikt, worden verschillende scherpe en gladde ,,corrugations" met clkaar vergeleken, wordt begrepen dat de invloeden van de afzonderlijke ruwheden niet zonder meer bij elkaar zijn op te tellen 2) en komt ook weer het belang van de plaats van de ruwheid in lengterichting (voor, midscheeps of achter) geregeld ter sprake. Al met al neemt het inzicht van de tankspecialisten in deze materie thans zo toe, dat men gevoelt hoe weinig dit onderwerp nog tot klaarheid is gebracht. Dit besef blijkt een grote stap

voorwaarts, want steeds frequenter en nauwkeuriger worden thans proeftochten mèt ruwheden bemeten en hun resultaten systematisch en praktisch geanalyseerd. Ook uit andere hoek komt aanvullende informatie. Doordat bet probleem van de reder urgenter en duidelijker is geworden, konden de scheepvaartwensen ook concreter worden geformuleerd en was breder researchkundige aanpak in effectievere banen te leiden. Metallurgen en corrosie-experts, verf- en conserveringsdeskundigen en biologen beginnen zieh in toenemende mate voor bet verruwen van onderwaterschepen te interesseren. Hoewel ook vroeger van deze dienstverlenende kant incidentele activiteit viel te bespeuren, is eerst in dc laatste jaren de desbetreffende research van instituten en organisaties, laboratoria en fabrieken doelbewuster geleid, beter gecoördineerd en aanzienlijk geïntensiveerd. In Nederland is van deze ontwikkeling recent gebruik gemaakt. Een adviescommissie voor bet bestuur der Koninklijke Nederlandscbe Reedersvereeniging heeft in 1958 de scheepvaartvraagstukken die betrekking hebben op het huidruwheidsprobleem in een memorandum samengevat en mede naar aanleiding hiervan is in 1960 aan bet Studie-

centrum TNO voor Scheepbouw en Navigatie een afdeling Corrosie- en Aangroeiwering tocgevoegd, met ecn Commissie van Bijstand waarin zitting hebben TNO, rederijen, wcrven en verifabrieken. Voor tank-adviezen kan worden gesteund op het Nederlands Scbeepsbouwkundig Proefstation en op bet Laboratorium voor Schcepsbouwkunde irs Delft. De hoofdstukken 3 en 5 komen hier nader op terug.

ALLAN en CUTLAND ,,The effect of roughness on ship resistance", NEd 1956. De verschilleride weerstanden t.g.v. de verschillende ruwheden vertragen imnsers elk de langsstromendc watersnelheid en daarrnee de basis voor de afzonderlijke weerstatsdsberekeningert, die uitgaan van de gemiddelde sneiheid in het kwadraat van ceo bepaalde grenslaagdikte, of van het kwadraat van de verhouding dier sneiheid tot de scheepssnelheid. )

19

DE VIER SOORTEN HUIDRUWHEID

Scheepvaarttechnici en werfdeskundigen, verfchemici, TNO-experts en tank-specialisten, worden geconfronteerd met vier soorten praktische huidruwheid, t.w.: verf- en schilderruwheid; corrosieruwheid; aangroeiing en leeftijdsruwheid.

Hoewel de afzonderlijke invloed dezer ruwheidstypen op de bedrijfsruwheidsweerstand niet zonder meer op elkaar kan worden gesuperponeerd, beïnvioeden zij elkaar naar aard en ontstaan in dikwijls directe additionele zin. Verf- en schilderruwhejd

Proefplaatjes, besternd voor laboratoriumonderzoek of voor expositie onder een vlot, vertonen als zij pas zijrt geschiiderd met n'importe welke verf, in de regel een afgunstverwekkend glad en gaaf opperviak. De verf is met zorg opgebracht, met een laagdikte conform de specificaties en elke laag is goed doorgehard voor de volgende werd opgezet, in meestal een schone en droge omgeving, bi] een gunstige temperatuur. Groot is het verschil met een op de helling of in het droogdok geschilderde huid. Bijkans geen enkele der bovengenoemde kwalificaties doet zich daar voor. Het staalopperviak is nooit geheel schoon; de zorg waarmede geschiiderd wordt laat zeifs bi] het beste toezicht veci te wensen over; ,,hangers" en ,,heilige dagen" komen strijk en zet voor; kwasten of schaapswollen rollen zijn verre van schoon; de verf uit de bus wordt zelden goed opgeroerd en de atmosfeer is dikwijls winderig, vochtig en vuil. Door deze ongunstige omstandigheden vcrtoont een op de heliing geschilderde huid, als corrosie nog nauwelijks en aangroei nog in het geheel niet in de aanval geweest zijn, reeds een aanzienlijke ,,zandruwheid" door ingewaaid of ingesmeerd vuil en een zekere mate van ,,Weliigkeit" door zakkers in de zi] of druppeis onder bet viak. Deze gebrekkige wijze van schilderen heeft ook later, bi] routine dokkingen, of zeifs bij surveys, funeste gevoigen voor de gladheid der huid, zoais bi] de bespreking van de vierde soort ruwheid, de ,,leefti]dsruwheid", nog nader zal bii]ken. Voor gegevens omtrent de oppervlakte-ruwheid van verschiliende verftypen zijn als goede en recente publikaties een Japanse, een Amerikaanse en een Engeise lezing te noemen.') De daarin te vinden gegevens hebben echter betrekkirig op met zorg geschilderde schepen, proefplanken, -pontons of -proflelen. De boyen beschreven ongunstige helling- en dokomstandigheden ontbreken; in het gevai van schaalproeven is men bovendien aangewezen op onzekere extrapolatie naar een gebied van grotere Reynoidse cijfers. Deze proeven hebben academische waarde in verband met de wijze waarop zij werden uitgevoerd en geïnterpreteerd; in praktische zin vestigden zij bi] reders, scheepsbouwers en verifabrikanten de aandacht op het belang van zo conscièntieus mogeiijk schilderen. Corrosie-ruwheid

De corrosievormen, die mede tot ruwheid van huid kunnen leiden, zijn in bet algemeen terug te brengen tot chemische, gaivanische en/of anaerobe corrosie. SASAJIMA en YOSIjIDA: ,,Frictional resistance of wavy roughened surfaces"; ISP no. 13, 1955. ) TODD: ,,Skin friction resistance and the effects of surface roughness"; SNAME, vol. 59. ALLAN en GOTLAND: ,,The effect of roughness on ship resistance", NEd 1956.

20

Met chemische corrosie krijgt de reder al tijdens nieuwbouw te maken, voor en tijdens

het schilderen, op de helling, door verontreinigingen in de atmosfeer, afkomstig van nabij gelegen, zuren en sulfaten brakende industrie.1) Maar ook later wordt de rederij met chemische corrosie geconfronteerd, als het onderwaterschip na jaren varen gebikt wordt wegens te slechte verfconditie, gevreesde voortwoekerende onderroest, of ernstige leeftijdsruwheid. De van zouten verzadigde corrosie-restanten zweten door het nieuwe verfsysteem heen en alleen reeds de roestruwheid, die daardoor ontstaat, doet veel van bet voordeel van bikken te niet; hoofdstuk 3 geeft hierover nadere details. Een andere vorm van chemische corrosie is de schijnbare ,,lasnaadcorrosie", die kan optreden op nieuwe schepen, dicht naast hand (tegen) gelaste stuiken, gelegd met basische elektroden. De neersiag der lasdampen op het staal wordt door schoonschuieren meestal

onvoldoende verwijderd; de eerste verflaag houdt siecht op die basische ondergrond, verzeept, en in de eerste varende maanden ,,spoelt" bet complete verfsysteem daar ter plaatse er af; door werveling achter zo'n lasnaad bevindt bet verf-arme staal zieh in een extra agressief milieu, zodat bet ernstig kan worden aangetast. Na de garantiedokking, een half tot een heel jaar na oplevering, is de oorzaak uitgewerkt en treedt dit verschijnsel, mits er goed is gereinigd, niet meer op. Galvanische corrosie kan optreden vanaf de dag der tewaterlating of aithans vanaf het moment dat bet schip in geleidend zout water verblijft. Deze corrosievorm komt het veelvuldigste voor. Zij kan bet gevoig zijn van verkeerde of onzorgvuldige voorbehandeling voor bet schilderen (beschreven in hoofdstuk 3), van verkeerd aangepaste legering der nagels of las-elektroden, en van een ongunstige materiaal-keuze of montage van roosters, afsluiters en andere appendages. De oorzaak - ongelijke plaats in de spanningsreeks der verschillende materialen - is te over bekend, maar blijkt licht aan dc aandacht te kunnen ontsnappen. Hetzelfde geldt wat betreft bet gevaar van verkeerde aansluiting op bet gelijkstroom-net langs de afbouwkade der werf. Anaerobe corrosie is een bacteriologisch-scheikundig verschijnsel en komt vooral voor onder bet viak van schepen die door of in een modderige bodem hebben geschuurd of gelegen. In ons land hebben DE WOLF en VAN LONDEN de anaerobe corrosie het eerst

als zeifstandige en belangrijke corrosievorm onderkend. In een desbetreffend rapport voor de toenmalige TNO-commissie ,,Corrosie en Aangroei van Zeeschepen", wordt gesteld ,dat de schade ten gevolge van bacteriologischc of anaerobe corrosie veel groter is dan gedacht wordt en zeker niet in beperkte mate voorkomt".2) Het betreft hier sulfaat-reducerende bacteriën, die de uit de normale corrosie-reactie vrijkomende waterstof bindt, en daardoor de corrosie doct continueren. Deze bacteriën vereisen een zuurstofvrij milieu, dat in dc grond, in modderige bodem, over uitgestrekte oppervlakten kan voorkomen, maar op een schip slcchts plaatselijk kan heersen, afhankelijk van de waterdoorlaatbaarheid van de verf of van de (modderige) afdichting van de verf- en roestlaag.

Deze corrosievorm is op het TNO-laboratorium te Den Heider nog in eerste onderzoek. (c) Aangroeiings-ruwheid

Biologisch en plantkundig bezien bevat het zeewater ettelijke honderden dierlijke en plantaardige soorten Organismen die zich kunnen vastzetten op een min of meer stilstaand object. Voor de scheepvaart is hiervan slechts een klein gedeelte belangrijk. Nagenoeg elk zeeschip is van aangroeibestrijdingsmiddelen voorzien, hoe gebrekkig ') Rapport Stoutjesdijk, lezing MAYNE, dec. 1959 (,,Compositie", 1960 no. 4). ') Rapporten CAZ/TNO 6, d.d. 19-4-1959 en I-14. d.d. 17-12-1959.

21

:

dan ook, en daarbij ugt een schip zelden lang genoeg stil orn alle specimen gelegenheid te geven zich aan de huid te hechten en tot wasdom te raken. In de normale scheepvaart

komen dan ook niet meer dan een dozijn aangroeisoorten voor, en in feite heeft het rederij-toezicht in dok meestal alleen met zeepokken, tubeworm en algen te maken. De gecompliceerdheid, kwantitatief, valt dus mee. Anders is dat wat betreft het ontstaan van de aangroei: de voorwaarden waaronder aangroei zich hecht op de huid, groeit en in leven blijft, en de omstandigheden waarbij er geváár is voor aangroei, vormen, door de vele factoren waarvan zij athankelijk zijn, een uitzonderlijk moeilijke materie, biologisch, botanisch en statistisch. De hoofdstuken 3 en 5, respectievelijk over bestrijding en proeven, gaan hier dieper op in. Zeepokken, in dokrapporten ook wel ,,doorns" of ,,barnacles" genaarnd, zijn voor de ruwheids-scheepsweerstand het meest funest. Deze schelpdieren hebben een hard kegelvormig huis, waarvan de cirkelvormige basis zich tijdens de groei soms in en half onder de verflaag werkt. Na de metamorfosen van ei via larve-fasen en popstadium zijn jonge pokjes van enkele dagen oud niet groter dan omstreeks 1 millimeter. Blijven zij in leven

dan zijn zij na enige weken ca. een halve centimeter hoog; hebben zij, bijvoorbeeld tijdens een lange ligtijd op een congestiehaven, in een voedzaam milieu rustig de tijd gehad op de huid tot gezonde groei te geraken, dan kunnen zij doorgroeien tot één à anderhalve centimeter hoogte en middellijn. Veel groter worden zij op normale in lijndienst of algemene vrachtvaart varende schepen zelden gezien.1) De dichtheid waarmee zeepokken de huid bezetten kan plaatselijk en per schip sterk variëren, evenals hun onderlinge grootte. Zulks wordt mede veroorzaakt door hun subtiele levensomstandigheden en levensvatbaarheid. Pokken komen alleen voor in nagenoeg stilstaand zout en brak water, boyen een bepaalde temperatuur, en zij hechten zich alleen op afgemeerde of in langzaam stromend water op een open rede ten anker liggende schepen. Jonge pokken sterven bij lagerc watersnelheid dan oudere exemplaren; één- tot vierdaagse pokken kunnen sneiheden tot 5 à 8 mijl verdragen, vier- tot zevendaagse dieren schijnen nog stroomsnelhedcn van 10 à 12 miji te kunnen over]even.2) In zoet water sterven zij soms reeds na enkele dagen. Modderig rivierwater, zoals de Hoogly Rivier van Calcutta, kan hen van de huid afspoelen waardoor de wrijvingsweerstand en daarmede de totale scheepsweerstand verkleint en het schip soms weer een halve mijl harder blijkt te lopen; vaak is hun oorspronkelijke aanwezigheid later in dok nog te zien aan een rond wit kalkplaatje, hun basis, dat zieh diep in de verflaag gedrukt heeft.

Van tubeworm is, in verhouding tot dooms, weinig bekend. Over zijn larven en metamorfose, over zijn eerste groei en wasdom, en over de omstandigheden waaronder hij sterft, zijn de informaties nog enigszins tegenstrijdig. Tubeworm, uiterlijk een wit kalkachtig gekronkeld slangetje, I à 2 mm in doorsnede, enkele centimeters lang, is dikwijls in dicht ineengeweven kolonies geplaatst, doch komt ook voor met slechts enkele exemplaren per vierkante voet. Bij aanwezigheid van flink ontwikkelde dooms is tubeworm qua ruwheidsweerstand weinig belangrijk. De dooms verdikken de grenslaag al tot vele malen de tubewormlaagdikte. Zònder aanwezige dooms geeft tubeworm echter een ruwheid die groter is dan normale schilderen verfruwheid en in dezelfde orde van grootte kan liggen als aanzienlijke corrosie-ruwheid. ) Aan opgelegde schepen in tropische wateren zijn echter zeepokken aangetroffen van vijf tot acht centimeter hoogte en doorsnede. Voor ceo globaal overzicht van de oorzaak der aangroei worth door vele rederijen naar de tropenlighavens met hg) tijden van vier dagen of langer gekeken. }het is echter nog niet zeker of er inderdaad groot verschil is tussen 4 dagen aanéén" of ,,vier maal I dag met een halve tot eco hele dag varen er tussen".

22

Algen behoren tot de flora en niet tot de fauna der zeeën en hebben dan ook andere condities van leven en sterven dan pokken en wormen. Algen eisen daglicht, groeien daarom slechts aan de boottopzone van het onderwaterschip, en er is aanleiding te geloven dat sommige soorten dóórgroeien tijdens de vaart. Omtrent de weerstandstoeslag die zij veroorzaken bestaan geen nauwkeurige gegevens; het sóórt algen is hierop van grote invloed. Een ruwe schatting op grond van machinekamer-journalen wees echter uit dat een ca. 4 meter hoge zone van ,,zware baard" van enkele centimeters gemiddelde lengte, het ms. ,,Oranje" 0,4 à 0,5 miji in sneiheid deed dalen, of, bij gelijkblijvende sneiheid, ruim tien ton intermediate fuel per dag extra liet verbruiken. (d) ,, Leeftjds-ruwheid"

Hoe ouder een schip hoe ruwer doorgaans zijn huid. ,,Leeftijds-ruwheid" is het gevolg van de gedwongcn gebrekkigheid waarmede men moet trachten alle boyengenoemde ruwheids-oorzaken en -gevolgen te voorkomen, te bestrijden en te verhelpen. Aangroei, losse verfbladders, olierestanten, modder en roest worden in dok helaas zelden volledig verwijderd. Het schip zakt na een schilderbeurt wel weer glimmend van schijnbare gladheid te water en veel van de putjes en puisten zijn door de nieuwe verflaag dankzij de wetten van co- en adhesie verdwenen, maar de hechting is siecht, de onderroest woekert voort, oude verfkoeken en -schollen laten los of brokkelen af en bet snelheidsprofìel van de turbulente grenslaag van het verouderde varende schip wijzigt zich op den duur in integraal ongunstige zin. Even fnuikend is bet veelal haastige schilderen - in dok dan ook ,,smeren" genoemd -,

door ondeskundige mensen, in siechte weersomstandigheden, bij slecht licht en met gebrekkig gereedschap. Er zijn gevallen bekend dat een schip zònder aangroei in dok kwam, maar dat na routine-schiideren met 1 laag anti-corrosive en 1 coat antifouling een ruwheid was ontstaan gelijk aan een aangroei met dooms van 2 tot 5 mm doorsnede en een dichtheid van ca. 50%. De oorzaak was nonchalant rollen van te lijvige verf die plaatselijk plakte en luchtbelien meekreeg welke door te grote oppervlaktespanning niet konden ontwijken. Over de leeftijdsruwheid zijn in recente jaren spectaculaire getallen gerapporteerd. Gepubliceerde percentages vermogenstoename van oudere schepen zijn dikwijls zeer verontrustend. Aan de juistheid dier rapporten bchocft niet te worden getwijfeld. Vooral de metingen die AERTSSEN desbetreffend verrichtte, zijn uitgcvocrd en geanalyseerd

met een zorg en een kunde die alle kritiek kan weerstaan en die grote bewondering afdwingt. Maar generalisatie is uit den boze. Dat een schip na vijfjaar circa 15% aan performance is achteruit gegaan, blijkt geenszins een wet van Meden en Perzen. DUFOtJR, general manager van de Compagnie Maritime Belge (eigenaresse van de door Aertssen zo in extenso bemeten ,,Luhumbashi"), wees er reeds op dat Lubumbashi, met haar ca. 14% weerstandsverhoging door leeftijdsruwheid 26 maanden na nieuwbouw, ,,luckily seems to be a particular case". Een zusterschip, ,,Lubilash", vertoonde na 18 maanden slechts

ca. 4% toeslag, een derde zusterschip, ,Lufìra", 5%. Lubumbashi en Lubilash waren voor oplevering gezandstraald, Lufira niet. (Disc. INA 1957.) Aertssen bearitwoordde deze discussie met: ,,. . The comparision between the performances of the various lu-ships is another point of interest. Sandbiasting is only part of the programme of protecting the ship's hull against corrosion. There are many implications in the problem of protecting the ship's plating, and it would be very helpful could the shipowners discover the reason of the different behaviour of the Lubumbashi and her sisterships." .

Ook bij deze nieuwe specialisten-research geldt dus de waarschuwing ,,don't overdo". 23

E

Ook van vele na de oorlog gebouwde Nederlandse schepen is de achteruitgang met de jaren dikwijls een fractie gebleken van het leeftijds-ruwheidsverlies zoals dat sinds enige tijd zo alarmerend onder de aandacht gebracht wordt. ,,Der Einzelfall verdient Beachtung, aber keine Verallgemeinerung". 1) Het grote nut aller studie en aller publikaties over leeftijdsruwheid is echter, dat de rederijen zich het comrnerciele belang van zorgvuldige huidbehandeling bewust zijn geworden

en dat de werven die bewustwording bemerken. Hoofdstuk 3 is geheel gewijd aan dit streven naar een glad schip, in de loods en op de helling, bij de opleveringsdokking, tijdens gehaaste routinedokkingen, en gedurende rustige surveys.

1.2 WEERSTAND DOOR WIND, ZEE EN DEINING ,,Het weer" betekent voor de zeeman aan boord zicht, wind, zee en deining. Slecht zieht

geeft zorg op de brug en tijdverlies voor de reder indien orn veiligheidsredenen vaart moet worden geminderd, maar geen extra weerstand. Wind, zee en deining geven wèl weerstandsverhoging, die resulteert in snelheidsverlaging of groter benodigd vennogen. De wind-weerstand van een varend schip is in wezen eenvoudig van aard. Hij betreft slechts één medium, hij is bij benadering alleen athankelijk van de absolute grootte van het bovenwaterschip en de relatieve snelheid en richting der wind, en van zijn weerstandsvorrnen is slechts de druk-weerstand belangrijk.2) Wind-weerstand kan dan ook met normale dekhuisbelijning in eenvoudige kwadratische functies worden uitgedrukt. Weliswaar kan wind bovendien extra weerstand veroorzaken wegens noodzakelijk tegenroer geven ten gevolge van loef- of lijgierigheid van het schip, maar dit indirecte effect

is noch kwantitaticf belangrijk, noch moeilijk te begrijpen. Wind-weerstand zal hier dan ook niet in detail worden behandeld. De golven van zeegang en deining veroorzaken daarentegen een extra scheepsweerstand

die zeer gecompliceerd van aard is: de scheeps-responsie is via een samenstelsel van lineaire en niet-lineaire krachten, momenten en verschijnselen afhankelijk van een groot aantal short- en long-term variabele factoren, bepaald door het schip, door de golven en door de gezagvoerder zelf. Hoewel in het volgende onder ,,weer-weerstand" wordt verstaan de weerstand ten gevolge van zowel de wind als de zee als de deining, za! de nadruk op de golf invloeden worden gelegd. Bovendien zullen de beschouwingen bijna geheel beperkt blijven tot die kanten van de aard van de weer-weerstand waarmee de reder en de gezagvoerder direct hebben te maken, of waarmee de bewerker van bedrijfsgegevens te doen krijgt tijdens diens afwisselend boeiende of naar koeliewerk neigende analyse. Niet het streven naar betere schepen" maar naar beter bekend worden van de aard van de praktische weertoeslag was voor dit hoofdstuk de leidraad.

Door een juist begrip van de oorzaken en aard van de praktische weer-weerstand, kan een rederij, voor de bedrijfsvoering van haar varende v!oot, de weertoeslag bepalen met relatief eenvoudige middelen, hem daardoor isoleren bij journaal-analyse en hem (onder bepaalde condities) omzeilen door optimaal te routeren. Als achtergrond voor die praktische toepassing zal eerst een overzicht worden gegeven hoe wisselend de belangstelling voor de weer-weerstand in de historie is geweest en door ') RODEWASD: Bahn und Bahnvorhersage des Taifuns Emma", Der Seewart, Juni 1960. ') Zic orn. SHEARER Cil LYNN: ,,Windtunnel Tests on Models of Merchant Ships", NEC! 1960.

24

welke oorzaken zij de laatste decennia van een passief-beschouwend een opmerkelijk, nimmer gekend actief karakter heeft gekregen. Daarna zullen de praktische aspecten van het weer-weerstandsonderzoek worden beschouwd, en de oorzaken van het vaartverlies, met hun twee hoofdvariabelen: de zee en de operationele condities. Besloten zal worden met enkele opmerkingen over de veranderende relatie tussen de rederijen en de tank-instituten, noodzakelijk veranderend wegens het geperfectioneerde in rekersing brengen van de invloed van wind en zee op de exploitatie van zeegaande schepen. DE WISSELENDE BELANGSTELLING VOOR DE WEER-WEERSTAND

Zonder terug te gaan tot de oudheid, toen voornamelijk nog op ,,survival" moest worden gelet en lange zeegaande reizen nauwelijks ter sprake kwam (waar zij wèl werden ondernomen waren de scheepsvormen dikwijls wonderlijk goed), is in recenter historie een logische lijn in de ontwikkeling van de scheepsvorm te vinden - het onderwerp overigens van vele voortreffelijke studies. Zo waren in de zestiende, zeventiende eeuw grote relatieve dekbreedten voor het voeren van geschut in de zij, en volle voorschepen en platte spiegels voor aanvallende en defensieve bewapening, van dominerend belang, en lange tijd speelden voor de vrachtvaart kracht en inhoud, voor de navale machten bovendien zeemanschap en tactische rnanoeuvreerbaarheid, discipline en moed, bezeildheid en seinwezen, een grotere rol dan sneiheid. In de hoogtijd daarentegen der fraaie scheepsvormen, de negentiende eeuw, waren de klippers, met hun goed betalende van veraf te halen seizoensladingen thee, juist toonbeelden van snelheidsbelang. Kort daarop, toen de wind werd losgelaten als bron van de voortstuwende kracht, leek het soms of binnen één generatie de verkregen belijnings-ervaring was vergeten. Zo gauw men dacht door stoomvermogen de onathankelijkheid van de grillen van wind en weer te hebben bewonnen, werden vele koopvaarders tot plompe lelijke laadbakken, verwenst door hen die de slanke zeiltijd nog hadderi bevaren, en teleurstellend voor de reders qua vaartbehoud van hun zo veelbelovende mechanisch voortbewogen nieuwbouw.') l/erbetering der vlakwater weerstand. De opkomst van sleeptanken in de eerste helft van de twintigste eeuw en van later tot een ,,science of tankery" uitdijende hydrodynamische begrippen was aan deze deceptie niet vreemd. Het wetenschappelijk onderzoek naar de vlakwater weerstand heeft in het tweede kwart dezer eeuw dan ook uitgebreid inzicht omtrent weerstandsen voortstuwingswetten verworven, een indrukwekkend reeks resul-

taten bereikt, en de reder grote verbetering in performance geschonken. Aan nieuwbouw-projecten konden, dankzij de tankerij, onschatbare besparingen worden gerealiseerd, en men accepteerde de beperking ,,vlak water", op grond dezer spectaculaire successen. Hernieuwd contact net de zee. In de veertiger, vijftiger jaren begon men zieh echter met die beperking tot vlak-water condities niet langer tevreden te voelen, en besefte men dat het niet alleen nódig, maar ook mógelijk werd de afbakening te verruimen. In de koopvaardij werden de reders zieh bewust hoe dikwijls de door concurrentie hoog opgelopen scheepssnelheid in zeegang niet kon worden bereikt. niet door gebrek aan vermogen, maar omdat het beschikbare vermogen uit sterkte-overwegingen door de i) Ecu vice-president van de NECI sprak in 1926 over ,,the period when an owner's test for the excellence of his bargain was the price he had to pay per ton deadweight, when the builder did his best to please by pushing up the block coefficient to the maximum that still gave a form remotely resembling a ship".

25

kapiteins niet kon worden gebruikt, wegens te hevig stampen en slaan op de golven. De Marines vroegen, o.m. voor hun ,,hunter-killer groups" ter onderzeebootbestrijding, orn steeds hogere tactische vaarten; zuiks was machinebouwtechnisch uitvoerbaar, maar de praktische operatie-sneiheid bleek weer een groot percentage van de tijd te worden begrensd door te heftige scheepsbewegingen ten gevolge van zee of doorstaande deining.') KENT, HORN en enkele anderen hadden reeds vanaf ca. 1930 oriénterend de gedragin-

gen van schepen tijdens routine-reizen of met ,,Hochseemessfahrten" op de Atlantic berneten en over hun vaartverlies gerapporteerd. Hun contact met het zeemansbedrijf zette voor de professie licht op het bestaan van Iclimatologische atlassen met frequentiegegevens omtrent op de zeeén voorkomende windsnelheden. De fysische oceanograjle bleek

bij navraag reeds veel te weten over het verband tussen windkracht en golven, o.m. dankzij militair-noodzakelijkc studies tijdens de oorlog, en de waterbouwkunde bleek reeds

ervaring te hebben met het op modelschaal nabootsen van golven voor haar ontwerpen van havens en pieren. De theorie omirent scheepsbewegingen in golven - omstreeks 1895 door

KRYLOV opgezet, door latere mathematici voortgebouwd en ook door de commercie, t. b.v. de fabrikanten van slingerstabilisatie-apparatuur, verder bestudeerd - geraakte in praktisch toepasbaar gelijkende banen, en de rnodel-meettechnieken waren, mede dankzij

de elektronica, vèrgaand geperfectioneerd. Daarmee waren dus de wetenschappelijke en technische uitgangspunten en mogelijkheden voor zeegangs-modelonderzoek voorhanden, en toen eenmaal bleek dat de research gat zag - en heil - in een studie naar de gedragingen van hun schepen in realistische bedrijfscondities, stelden de reders en militaire instanties de benodigde fondsen, bijna met graagte, royaal ter beschikking. Naast bovengeschetste geleidelijke ontwikkeling gaf misschien KENT'S lezing ,,The design of seakindly ships", in 1950 voor de North East Coast Institution gehouden, de stoot tot de huidige hausse in deze tak der research. Kent's voordracht was méér dan een resumé van eigen brede ervaring uit Teddington's Sleeptank en winterreizen op de Atlantic, meer dan een bloemlezing van een kwart eeuw publikaties over schroeven en ,,slecht weer makende"

schepen, en meer dan een overzicht van de stand van zaken der algemene kennis op dit gebied. Kent's grootste verdienste was dat hij met deze voordracht een zo heider licht deed schijnen op het verschil tussen vlakwater- en zeegangsperformance, dat de flonkerend terugkaatsende stralen door reders en ontwerpers, wiskundigen, oceanografen en hydrodynamiei, niet kònden worden gemist. Ook vóór 1950 waren uitstekende, op details zeifs betere studies gepubliceerd, maar Kent's , ,Seakindly Ships" was voor velen een rustpunt, een bestek van waaruit weer verder kon worden genavigeerd. Mathematische en modeltechnische aanpak. Sprak Kent in ,,Seakindly Ships" in klare taal,

geleerd wanneer hij zieh aan een lijn liet afvieren van de kampanje van een zwaar stampend schip orn het gedrag van de doorslaande schroef te beschouwen, in het zelfde jaar 1950 hiddenì WEINBLUM en ST. DENtS in Amerika hun lezing ,,On the Motions of

Ships at Sea" voor de Society of Naval Architects and Marine Engineers, waarmee zij een ordelijke basis legden voor de huidige theorie der scheepsbewegingen. Voortbouwende op de een halve eeuw oude studies van Krylov (door Weinbium ook reeds in de dertiger jaren nader beschouwd), analyseerden zij systematisch de vier soorten krachten en momenten die een schip in zee ondervindt ten gevolge van traagheid, demping, herstel en excitatie, evenredig met respectievelijk versnelling, snelheid, amplitude en opwekkende golfkrachten. Door te wijzen op de aspecten en consequenties van de zes vrijheidsgraden van beweging van het schip, met de resulterende drie oscillerende rota ties: ) Deze vaartbegrenzing voor opperviakteschepen kwam des te sterker naar voren toen ook het te jagen en te vernietigen doel de beschikking kreg over steeds meer vermögen, maar zeif, in gedoken toestand, géén last had van dccc beperkingen, en ni,t door ,,paaltjes" of verwoestend groen water in cija aanvals. of vluchtsnelheid en -koers werd begrensd.

26

slingeren, stampen en gieren, en de drie oscillerende translaties: dompen, schrikken en verzetten (zie flguur 1.2), brachten zij bet brede theoretische terrein in een eerste globale overzichtskaart.

3L1t46,IRE1

Figuur 1.2 De zes basisbewegingen van een schip in zeegang.

Nadien is de ,,zeegangs-research" niet meer te stuiten. Beperkten de bovengenoemde exploraties zich nog tot de responsie van schepen op régelmatige golfpatronen, in 1953 introduceerden ST. DEMIS en PIERSON 1) de spectrale analyse in de bestudering van het gedrag van een schip in ònregelmatige golven, aan de hand van de inmiddels bekend geworden theorie van random oscillations", waarop verder door een keur van onderzoekers is voortgegaan. Een belangrijk facet van deze studie was het eerste daadwerkelijke contact met de oceanografie, de fysische kennis van zeegolven. VossERs geeft in zijn ,,Zeegangs-cursus 2) een volledige bespreking van de theoretische en modeltechnische

aspecten dezer materie, benevens een zeer uitgebreide literatuurlijst, waaraan nog maandelijks nieuwe studies, van dikwijls onverwachte zijde, kunnen worden toegevoegd. Het Ieeuwendeel van dit oriderzoek richt zieh * direct op betere zee-eigenschappen en minimale weerstandsverhoging

van

nieuwe

on twerpen.

Voor de stand van zaken, moeilijkheden en vorderingen van dit onderzoek, zij ook verwezen naar een viertal recente NSP- en TH-publikaties.3) Tot

1:1I::C

EClauci 111CL IC I UWC ¿CC M15L11INCI CII ¿1111 LCIIUCII

zen uit van de invloeden van hoofdafmetingen en voiheid

van de romp (door het NSP systematisch onderzocht volgens het schema van figuur 1.3), van de spantvormen in vooren achterschip, en van de langsscheepse gewichtsverdeling, elk als functie van

sneiheid. golfsystemen en relatieve koersen. Onder gematigde golfcondities is voor stampen dompbeweging, en deels ook voor weerstandstoenameverschijnselen, o.m. door LEwis (voor bewegingsamplituden) en GERRITSMA c.s. (voor fasen der beweging en voor vermogenstoenamen) de globale geldigheid aangetoond van enerzijds bet ,,superpositiebeginsel" (waardoor de gedragingen in samengestelde golfsystemen zijn te berekenen uit de gemeten of berekende responsie in enkelvoudige

O 0GO

06G

0.0:

sso

7.75

7,00

6,21

0

Lf

Figuur 1.3 Parameterwaarden van

volheid, lengte/breedteen lengteídiepgangs-verhouding, zoals door het NSP onderzocht in regelmatige golfpatronen met vijf verschillende golflengten, vijf relatieve koersen en constante

golfhoogte. (Naar NSP 184.)

') Sr. DENI5 en PIERSON: On the Motions of Ships in Confused Seas", SNAME 1953.

') VOSSERS: ,,Grondslageri voor het gedrag van schepen in zeegang", S & W 1959-1962, NSP publ. 151. ') VOSSERS, SWAAN en RXJIGEN, SNAME 1960. SWAAN en VOSSERS, RINA 1961. SWAAN, NSP 199. GERRITSMA, VAN DEN Boscu en BEUKEI.MAN, ISP 1961.

27

golven) en anderzijds van de spectrale analyse (waarmee het gedrag in bekende complexe Systemen via overdrachts-functies is te splitsen in de effecten van elk der enkelvoudige componenten waaruit die golfspectra zijn opgebouwd). Vooral de resultaten der Deiftse correlatie-analyse van metingen op zee en modelproeven met het s.s. ,,Maasdam" (ISP 1961) zijn in dit opzicht leerzaam en hoopgevend. Voor ruwe zeecondities behoeven de dan optredende niet-lineaire additionele verschijnselen (waarover later) nog diepgaand verder onderzoek. Een binnenkort te verschijnen monografie van KORVIN-KR0UKOVSKT geeft resumerende desbetreffende beschouwingen. PRAKTISCHE ASPECThN VAN HET WEER-WEERSTANDSONDERZOEK

Primordiaal is de vorengenoemde research op - toekomstige - nieuwbouw gericht. De scheepvaart beschouwt deze activiteiten met grote bewondering en oprecht respect,

en de tijd lijkt inderdaad niet ver meer dat haar een beeld kan worden gegeven in hoeverre van een optimaal vlakwater-ontwerp zal, kan of moet worden afgeweken orn een optimaal zeegangs-ontwerp te verkrijgen. GERRITSMA gaf hiertoe in zijn inaugurele rede denkstof te over.') Ook direct echter is het vergrote inzicht in de weer-weerstand reeds te gebruiken, door reder en gezagvoerder en hun staven, voor en door de bestaande, varende vloot, voor performance-controle (journaal-analyse) en route-keuze op lange open trajecten. De daaraan ten grondsiag liggende praktische aspecten van de weer-weerstand worden onderstaand beschreven; de toepassing zelf voigt in de hoofdstukken 2 en 4.

/

Voor een beeld hoe ,,het weer" de vaart (de scheepssnelheid) beïnvloedt, ware een pre-

vøo

° NP

sentatie als figuur 1.4 ideaai. Voor elk weertype en relatieve koers zou hieruit de weertoeslag kunnen worden bepaald.

.40

Dergelijke grafieken zijn inderdaad door vele onderzoekers gepubliceerd, met detailvariatie

in ordinaat (vermogen, snelheid c.d.), absis (golfhoogte of windkracht), parameter (drie tot vijf koers-sectoren), compositie of rand-

v00lH

/

-

Figuur 1.4 Weertoeslag,

voorwaarden.

athankelijk

van weer en reiatieve koers. Ook met de resultaten van de in hoofdstuk 2 te beschrijven zeeproeven met vijf zusterschepen der Stoomvaart Mij. ,,Nederland" werd dit soort grafieken samengesteld, op basis van een ,,weer-getal", als gemiddelde van de gerapporteerde windkracht en het opgegeven aanzien van de zeegang en deining.2) De spreiding der punten bieek echter ') GERRITSMA: ,.Scheepssnelheid en scheepsbewegingen", Delft 1961.

) Op pag. 31 e.v. zal worden aangetoond waarom de kolommen van de onderstaande tabel voor wind (boyen) en zee (onder) niet met elkaar overeen behoeven te Itomen. stijve harde storm- storm zware lichte matige frisse flauw flauwe stil wind storm achtig wind bries bries en stil koelte koelte koelte Beaufort mijl/uur

O-1

aanzien der zee

vlak

ee-cijfer

28

O

0

I

2

3

4

Il-15 7-Il 3-7 1-3 licht golvend kabbelichtlend golvend golvend 1

2

2

3

5

6

7

8

9

10

15-20 zee

20-26

26-32 wilde

32-38 hoge

45-53

schie-

zee

zee

38-45 hoge ree

5

0

7

7

8

aantende ree

4

zeer hoge

ree

groot (zie figuur 1.5), en besef van de oorzaken van het vaartverlies maakt het duidelijk

vJ4

#-'

ME ,ALONG IO

5000 T1

OZI'l.

-j

ToeaEaia VEQu5OÇaN 7000 aP

'n

4

'

/

o

F

')'

ttl

i

¿

..

4

'I

b

pk .'1

A

¶ O

Z

4

-'w' (wlNw

O

ENJN)

Figuur 1.5 Globale weertoeslagen van vijf zusterschepen van 10.000 ton dw., op verspreide routes.

waarom ook door splitsing van de weerstandsverhoging in winden zee- en deiningcomponenten (zoals in figuur 1.6 schematisch geschetst) of door fijnere koersindeling

wWEAR

WIND

4 Wzn

EINtNt

0LVPÑ

Figuur 1.6 De componenten der weer-weerstand.

weinig spreidings-reductie verkregen wordt. Statistisch zijn uit de gestrooide punten min of meer fraai-strokende toeslagskrommen te construeren, maar dergelijke gesimplificeerde grafieken dienen met omzichtigheid te worden beschouwd, want zij verdoezelen en verbloemen de ware aard der weer-weerstand. DE OORZAKEN VAN HET VAARTVERLIES

De praktische weer-weerstand, zich uitend in vaartverlies of vermogenstoename, is athankelijk van de wind en de golven van zeegang en deining. De wind-component is eenvoudig, de golfcomponenten (hierna ook wel van zeegang en deining tezamen als ,,zee-weerstand" gekwalificeerd 1)) worden veroorzaakt door twee principieel verschillende verschijnselen, nl.: ') Het verschil tussen ,.zeegang" en ,.deining" komt later ter sprake. Weliswaar hebben zij een andere golfvorrn en -karakter. maar in eerste aanleg is hun invloed op de scheepsbewegingen niet principieel verschillend. De benamiug ,,zeeweerstand" is hier niet geheel van harte gekozen (de zeeman verstaat onder ,,zee" immers in de regel ,,zeegang" en geen deining), maar de your de hand liggende term ,,golfweerstand" wordt reeds te algemeen gebruik, voor de weerstands. component veroorzaakt door eigen golfvorming van het varende schip op het grensvlak van de twee media lucht en water.

29

- de basisbewegingen als stampen, dompen etc. en - de additionele verschjnse1en als doorslaan van de

.-tor4cc W!SQSTANC

schroef, groen water aan dek en ,.paaltjes" onder het voorschip. Ruw geschetst blijkt de weer-weerstand opgebouwd volgens nevenstaande figuur 1.7, waarbij de ,,additionele verschijnselen" pas bij relatief

zware weersomstandigheden hun invloed doen gelden, maar dan ook sterk overheersend, en sterk van gedetailleerde omstandigheden afhan-

5tR5tiNP

__WrÑO-WETa5TAMD

Figuur 1.7 Effectiefvaartverlies als basisbewegingen

als

slingeren en stampen,

kelijk. Basisbewegingen.

gevoig van wind, van

Van de reeds genoemde zes

en van additionele verschijnselen als ,,paaltjes", massief water aan

basisbewegingen (de rotaties slingeren, stampen dek en doorslaan van en gieren, en de translaties schrikken, verzetten schroef en machine. en dompen, vide figuur 1.2, pagJG&) zijn slechts bet stampen, dompen en schrikken voor vaartverlies van direct praktisch belang. Slingeren en verzetten verstoren weliswaar het stromingsbeeld rond het schip en de schroef, maar bij golfhoogten waarbij dit in absolute grootte van gewicht wordt, blijft bet relatiefonbelangrijk ten opzichte van de extra weerstand door stampen, dompen en schrikken. Indirect kan hevig slingeren echter tot verlies in behouden vaart aanleiding geven, als van de in kaart gezette koers moet worden afgeweken voor veiligheid, comfort of ladingstuwage, en gieren kan extra weerstand veroorzaken als herhaaldelijk sterk tegen-roer geven noodzakelijk blijkt. In enigszins hoge zee is het dus mogelijk dat alle zes basisbewegingen het ,,etmaal-behoud" beïnvloeden;

voor heel dit onderwerp zij naar de reeds genoemde recente NSP- en TH-publikaties verwezen.1)

Additionele verschjnse1en. Doorslaan of luchtaanzuigen van de schroef, massief water

overnemen aan dek, en het ,,stoten van paaltjes", vloeien ten dele voort uit de basisbewegingen, doch zijn in directer zin het gevolg van de (incidenteel sterk onregelmatige) aard van een door harde wind opgezwiept zee-opperviak. Deze verschijnselen kunnen de gezagvoerder nopen tot decisiefvaartminderen, d.w.z. tot de beslissing met beduidend

minder vermogen te varen (a) dan waarvoor zijn schip, schroef en machine zijn ontworpen, (b) dan hij in zijn machinekamer ter beschikking heeft, of (e) dan hem door zijn reder in ,,vaart-instructies" werd toegestaan. Deze verschijnselen, waarvan bet model- en theoretische onderzoek op een geheel ander - niet meer lineair of met eenvoudige modelwetten te benaderen - vlak ugt dan bet onderzoek naar de basisbewegingen, worden op pag. 00 e.v. afzonderlijk beschreven. Basisbewegingen en additionele verschijnselen, tezamen de , ,zee-weerstand", zijn beide athankelijk van twee hoofdgroepen variabelen, t.w.: - de zee-variabelen, als golthoogte, golfiengte en golfrichting, elk met een spectrale verdeling, en tezamen tot twec- of driedimensionale spectra samen te stellen 2), en i) Entele uaar-aspecten, irs hoofdzaak betreíi'ende het slingeren, zijn beschreven in:

--

WAarstNcsc:.,voorIopig rapport zee-eigenschappen", Kon. Marine 1952. ,,S!ingeren in zeegang", ingenieursexansen 1952. ,,Kaaiers", Marineblad 1952, en ,,Enige praktische beochouwingen over de gedragingen van een schip in zeegang", S & W 1954. gaf hiervan een uitstekende eerste beschouwing in zijn ,,Comp!ex Seas", ICSTS 195!, speciaal gericht op ) DAVIDSOt praktisch-systematische opzet vari zeegangsproeven in modeltanken.

30

- de operationele variabelen, enerzijds technisch, van het schip, bepaald door de belading en het beschikbare vermogen, anderzijds nautisch, zoals de relatieve koers t.o.v. het

golvenpatroon, bet gebruikte vermogen, de behouden vaarsnelheid, de mate van speling in bet vaarschema, en de persoonlijke visie van de gezagvoerder. Door zich rekenschap te geven van bet bestaan en karakter der variabiliteit dezer groepen, kunnen afwijkingen van geplotte of verwachte punten in de zee-weerstandsdiagrammen worden verklaard, kan journaal-analyse aan betrouwbaarheid winnen en kan de basis voor optimaal routeren worden gelegd. Elk der groepen za! in het onderstaande met dat praktische dod voor ogen worden gespecificeerd. De zee-variabelen

Over alle eigenschappen van zeegolven, bet ontstaan, de voortplanting en het afsiechten, is de internationale oceanografie flog niet eensgezind. Op een recente bijeenkomst van oceanografen, de ,,Conference on Ocean Wave Spectra", Washington, mci 1961, werden nog belangrijke fundamentele tegenstellingen besproken, lang gebruikte hypothesen herzien, en nieuwe schema's voor voortgezet onderzoek ontworpen. Desondanks kan de kwalitatieve relatie tussen wind, zeegang en deining in een tiental punten worden samengevat, in hier bedoelde praktische zin, voor praktisch begrip van de praktische weer-weerstand. (I) Zeegoizen ontstaan door wrijving en drukverschillen t.g.v. de over bet wateropperviak heenstrijkende wind. In een golftop krijgt bet water een voorwaartse beweging, aan de iijzijde een opwaartse, in een dal een teruglopende en te loevert een neergaande beweging, vide figuur 1.8.

Figuur 1.8 De versterking van de golven door de wind. (Naar GROEN:

Dc Wateren der Wereldzee".)

Elk waterdeeltje bescbrijft nabij de oppervlakte tussen bet passeren van twee opeenvolgende golven (d.w.z. gedurende een ,,golfperiode") een bij benadering cirkelvormige baan in ecn verticaal vlak. De diameter dezer orbits - aan de opperviakte gelijk aan de golfhoogte wordt onder water snel kleiner; op een diepte gelijk aan de helft van de golfiengte is de middellijn nog slechts ca. 1/20 van zijn oorspronke!ijke waarde (zie figuur 1.9).

Figuur 1.9 Orbitale waterbeweging in een golf. (Naar H.O. 604.) 31

(2) Hoe krachtiger, langduriger en over hoe groter baan de wind waait, hoe hogere en langere golven kunnen worden opgewekt. Figuur 1.10 geeft het gestyleerde verband tussen deze vijf grootheden: windkracht, windduur, windbaan, golfhoogte, en

t w

golflengte.1)

Hieruit blijkt o.m. dat met toenemende wind-

kracht ook de windduur en windbaan langer moeten zijn alvorens een asymtpotische grens wordt bereikt. Deze minimum waarden vari

windduur en -baan orn een ,,volwassen".

u-

o

'9

aa 2:

d.w.z. geheel ontwikkelde zee te verkrijgen, zijn ruw benaderd in onderstaande tabel 1.1.

ti

a

J Z

Io

N.B. Vooral de bewerker van journalen dient het beginsel dezer grenswaarden terdege te beseffen, opdat hij niet voetstoots uit een bepaalde gerapporteerde windkracht een volwassen zee concludere. Tabel 1.1

o o

24

4a

56

- WINDLJU

60

54

72

w

Figuur 1.10 Het globale verband tussen wind en golven. (Naar WALDEN,

Ann. der Met.

7,

1955.)

Minimum windduur en windbaan voor voiwassen zee, (gestyleerd uit H.O. 603 2))

windkracht Beaufort wirudduur (uren) windbaan (mijien)

7

8

9

10

12

19

200

30 400

42

100

700

62 1300

4

5

6

4

8 50

18

De voortplantingssnelheid der golven is nagenoeg evenredig met de worte! uit de golfiengte; bij hoge golven wordt zij bovendien door de steilheid beïnvloed. Voor enkelvoudige golveri is de sneiheid gelijk aan het quotient van lengte en periode.

Voor diep water (diepte > 1/ golfiengte) en niet te steile golven geldt: golfsnelheid = 1,25 (go1flengte)

en

golfperiode = 0,80 (go1f1engte)' in mks-eenheden.

De golfopwekking door de wind is een continu proces. Met dóórstaande wind ontstaan nieuwe golven, en bestaande golven worden hoger en langer. Elk door een windveld opgewekt golvenpatroon is derhalve opgebouwd uit golven van verschillende lengten en hoogten, waarvan de frequentie-verdelingen afhankelijk zijn van windkracht, -duur en -baan. Is aan de minimum-waarden van tabel 1.1 voldaan (voiwassen zee), dan hebben die verdelingen een volgroeide vorm, zoals bijv. getekend in figuur 1.11. i) Zic ook de voigende voetnoot.

') De hypothese dat de voor volwassen 'tee benodigde fetch en duur toenemen met de windkracht, wordt nog niet algemeen geaccepteerd. Voor de oppositie-argumenten, vooral van het echtpaar DARBYSISIRE, wordt verwezen naar hei versiag van cje Washingtonse coriferentie van 1961. Vooraisnog Iijkt heI opponeren alicen van academische waarde.

32

e'

Figuur 1.11 Frequentieverdeling der golfperioden voor volwassen zee

bij verschillende windsnelheden. (Naar H.O. 603.)

Als karakteristieke golfmaten worden in de regel de dominerende hoogte (,,hoogste eenderde") en de gemiddelde lengte (of. vooral bij deining (zie 7), periode) gebruikt, welke waarden statistisch hanteerbaar, representatief en redelijk praktisch waarneembaar zijn. 1)

De energie van zeegolven (kinetisch en potentieel, beide gelijk) is evenredig met het kwadraat van de golfhoogte. De frequentieverdeling voor de golfhoogten van een voiwassen zeegangs-patroon voldoet bij benadering aan een eenvoudige (Rayleigh)verdeling, bepaald door slechts één parameter. Hierdoor is elke voiwassen zee te definieren door een ,,zee-getal Z", door een bepaalde dominerende golfhoogte, of door een bepaalde windkracht Beaufort. Behalve naar hoogte en lengte heeft elk zeegangspatroon ook een richting.-frequentieverdeling. Zeifs een naar kracht en richting constante wind, waaiend in een stationair windveld, veroorzaakt golven van breed uiteenlopende voortplantingsrichting. Dat de wind in feite nimmer unidirectionaal is, versterkt dit effect en verbreedt de resulterende hoekspreiding.

Zo gauw de opwekkirig of instandhouding ophoudt - nadat de wind is gaan liggen

of de golven een stationair windveld zijn ontlopen, en men niet meer over windzee maar over deining spreekt - hebben afstand en tjd een regulariserende invloed. Hoe groter de afstand tot een opwekkend windveld, hoe smaller het richtings-spectrum; hoe langer

de tijdsduur sinds het golvensysteem uit het windveld verdween, hoe regelmatiger de golven naar lengte. Deze werking van ,,afstand als hoekspreidings-filter" en ,,tijd als lengtefilter" is schematisch geschetst in figuur 1.12. Hieruit blijkt dat in het midden van een deininggebied (waar de meeste rechthoekjes elkaar overlappen) de hoogste golven zijn te verwachten; aan vooren achterzijde zijn de golven respectievelijk lager en langer, en lager en korter. In punt P bijvoorbeeld, 2000 mijl uit het oorspronkelijke stormveld, zullen eerst golven van 600 m lengte aan komen stuiven, na enige tijd de langzamer golven van 350 m lang, en vervolgens, als achterhoede, de golfgroepen van 200, 150 en 75 m lengte. Theoretisch bemerkt men van eco storm met windkracht 7 à 8 die een etmaal heeft doorgestaan over een strijklengte van 300 mijl of meer, op 1000 mijl voor de voorzijde van het stormvcld gedurende een Een eenvoudige en de oneoefende waarnemer aansprekende registratiemethode is die volgcns onderstaand voorbeeld:

meestal tussen venal soms

golfiengte

golfhoogte

60-110m

25/,-4m

40-130m

5-7 m

9Om

3m

33

gehele week de golven: eerst zeer lange lage deining, dan hoger en korter golven, en tenslotte weer lagere maar nog kortere goIi)es. In werkelijkheid zijn die eerste lange deminggolven zo laag dat men hen zonder speciale meetapparatuur niet bemerkt, en zijn de laatste, korte golfjes reeds lang uitgestorven door inwendige wrijving of overheerst door golfgroepen uit jongere stormcentra.

I5plE

I

HOE

20

Co

T')5)

l!S.'

P55101MG

I2EÇ-4 (

Cocos AF5ANS)

k01 ETOP.MFROST

j-j -j

/ -!L

1V/ ' L.

J

ii

_.,J

s

i!

i

/

22i.

Figuur 1.12 De voortplanting van een golvenpatroon uit een stormveld. (Naar H. 0. 603.) N.B. De figuur is uiteraard gestyleerd. Het gehele beeld heeft geen discreet maar een continu karakter. De trend dezer voortplantingsvolgorde, is men zich haar bewust, kan echter herhaaldelijk op zee worden waargenomen.

(8) De verschillen tussen ,,jonge windzee" (zo gcnoemd als windduur en -baan korter zijn dan tabel 1.1 aangeeft), ,,volwassen zee" en ,,deining", blijken uit hun, onderstaand

0p4GE WI4OZ5C-

VOLWA5OEr4 ZEE

DINIr40,

Figuur 1.13 Dc onvolgroeide, volledige en partiële spectra van windzee en deining. (Naar H.O. 603.)

getekende, spectra (figuur 1.13). Voor elk zijn berekeningsmethoden ontwikkeld orn, uitgaande van het zeegetal, op grond van hun windkracht, -duur en -baan, respectievelijk van tijd en afstand sinds en uit bet opwekkend stormveld, de hoogte- en lengte(cq. perioden-)verdeling te bepalen. Vooral de ,,Amerikaanse school" van NEUMANN en PIERSON blijkt daartoe, hoewel zij geen ,,bewezen zijn" pretendeert, in haar hoofdzaken goed en eenvoudig bruikbaar te zijn. De voor een niet-beroepsoceanograaf best begrijpelijke vorm dezer theorie staat beschreven in het golven-handbock der Ajnerikaanse Marine, ,,Practical Methods for Observing and Forecasting Ocean Waves", H.O. publ. 603. Een kortere, eveneens gemakkelijk leesbare uitgave is ,,Techniques for forecasting Wind Waves and Swell", H.O. pubi. 604. Hoewel 34

onlangs in Washington Neumann en Pierson van een nieuwe, minder positieve instelling blijk gayen (volgens mededeling van DORRESTEIN in de Werkgroep Zeegangsonderzoek 5/7 '61), betrof de herziening slechts - zij het fundamentele - detailpunten.

De laatste der bovenstaande acht punten betroffen de momentane aard der zee qua hoogte, lengte en richting: haar ,,short term" frequentieverdeling, gedurende een korte tijd (enkele uren) in een beperkt gebied (enkele honderden tot duizenden vierkante mijien). Elk zeegebied, d.w.z. elk te bevaren traject, heeft echter ook zijn ,,Iong term" golf-frequentievcrdeling over de maanden en de seizoenen. Op deze statistisch te bepalen spectra zal aan bet slot van dit hoofdstuk nader worden teruggekomen; hun klimatologische en macro-fysische oorzaken worden in deze studie niet behandcld; hun beperkte operationele waarde komt echter in hoofdstuk 4 nog ter sprake. N.B. Ten aanzien van het stoten van ,,paaltjes", beschreven onder de operationele" variabelen, kan ook worden gedacht aan een ,,ultra short term" frequentieverdeling, t.w. de momentane steilheid van slechts ènkele golven. Wegens de moeilijke registratie in (alleen interessante) zwaar weer condities is hierover nog weinig bekend.

Het golvend zee-opperviak bestaat dikwijls uit zeegang èn één of twee deiningSystemen: zeegang ten gevolge van de heersende wind, deining uit soms vèrafgelegen oude stormgebieden. Voor de rapporteur van scheepsbewegingen (meestal de stuurmarl van de wacht) en voor de bewerker van journalen, is het zaak elk golfsysteem scherp te onderscheiden.1) Verwaarlozing van een secundair systeem is in vele gevallen de reden dat een bepaalde scheepsresponsie ogenschijnlijk niet kon worden verklaard. Aldus tien hoofdregels van het fysisch spel tussen wind en water, voorzover van belang voor het begrip van het operationele vaartverlies van een schip in golven. D0RRRSTEIN gaf in het KNMI-rapport IV no. 8, 1954, een overzicht der toenmalige voornaamste hypothesen.2) Het verslag van de conferentie te Washington 1961 vermeldt de recente vraagpunten en wijzigingen, en de in 1958 herziene KNMI-uitgave ,,Zeegolven" biedt de geïnteresseerde professie een uitgebreider beschouwing van vele der boyen aangestipte begrippen. De opera tionele variabelen

De basisbewegingen (slingereri, stampen etc.) en de additionele verschijnselen (doorslaan van de schroef, groen water en paaltjes), tezamen de zee-weerstand veroorzakend, zijn behalve van de zee-condities (de exciterende variabelen) athankelijk van operationele variabelen, gesplitst in technische en nautische variabelen. De technische (of scheeps-)variabelen worden bepaald door de belading en het beschikbare

(aanwezige eq. toegestane) vermogen. Van een zeker scheepstype zijn slechts de hoofdafmetingen en de belijning van de romp constante grootheden. Alle andere op de zeeweerstand betrekking hebbende scheepsfactoren zijn tijdens de dienst van bet schip tijdens zijn leven, maar ook tijdens een enkele reis of zeifs gedurende een enkel traject aan sterke wisseing onderhevig. De ,,klassieke" (viak water) weerstandsfuncties veranderen door verschil in carène en indompelingsdiepte van de schroef, de zee-weerstandsfuncties veranderen door wisselende belading, bunkers en ballast, die immers de massatraagheidsstralen, diepgang, trim en kwetsbaarheid-voor-zwaar-weer beinfluen1)

Zie ook hoofdstuk 2, pag. 66.

') Zie ook Deutsche Hydrograph. Zeitschrift, 8, 1925. 35

ceren. De traagheidsmomenten en massa's, in combinatie met de herstellende momenten en krachten, zijn bepalend voor de slinger-, stampen dompperioden, die de responsie beheersen. Elke tenderis tot synchronisme tussen de eigen perioden van het schip en bet ontmoete periodenspectrum der golven versterkt de resulterende beweging en beïnvloedt

daarmee de additionele weerstand. In hoge zee verandert met de beladingsconditie bovendien de gevoeligheid voor slaan op de zee of overnemen van massief water, via diepgangs- en uitwateringsverandering van het voorschip. Tenslotte is, per reis of traject, het door de reder, uit hoofde van brandstofbezuinigingspolitiek of onderhouds-(slijtage)beleid, maximaal toegestane vermogen aan aanzienlijke fluctuaties onderworpen, waarmee ook weer de vaarsnelheid, ontmoetingsperioden etc. worden beïnvloed. De nautische uariabelen zijn ,,koers", ,,vaart" en ,,kapitein". Het operationeel variabele karakter van koers (relatief t.o.v. de golven) en vaart (sneiheid door het water) behoeft geen nadere toelichting. Ook hun kwalitatieve invloed op de zee-weerstand valt licht te begrijpen: beide bepalen de ontmoetingsperiode met de golven en daarmee de frequentie en interferentie der opwekkende krachten, en beide bepalen de grootte dier krachten, via hun invloed op de relatieve sneiheid tussen de romp en het orbitaal bewegende water der op het schip inlopende golven. Deze invloeden van koers en vaart kunnen tot relatief gematigde zee-condities op bevredigende wijze door theorie en modeiproeven worden bestudeerd en ad hoc ook door boordwaarnemingen worden geverifleerd. Zo was er in de

jaren 195 l'57 gelegenheid met een aantal schepen der Koninklijke Marine systematisch wind en zee rond te sto-

men volgens bet schema van flguur 1.14, en ook enige enthousiaste gezagvoerders van de Mij. ,,Nederland" verrichtten ten tijde van de zee-proeven der SMN desbetreffende waar-

I

[

//Vr I

5O.

j

vr /

RCTI

22

20MJL

Figuur 1.14 Meetrtm's voor het bepalen van de invloed van koers en vaart op het zee-bouwen.

nerningen.

De invloed van de gezagvoerder begint pas bij siecht weer naar voren te komen (zijn invloed op de getroffen weercondities, via ,,route-keuze", buiten beschouwing gelaten). Te heftige responsie van het schip op de golven kan hem nopen tot koersverandering of snelheidsreductie. De decisie wannéér zuiks gewenst is, en in welke mate, is sterk

afhankelijk van persoonlijke visie.1) In een notitie ,,Waves and Captains" voor het ISSC 1961 2) is dieper ingegaan op de variabiliteit dezer gezagvoerders-beslissingen; volstaan zij hier met te releyeren dat men ook qua gezagvoerders-besluiten voor een bepaald scheepstype kan denken aan frequentieverdelingen op korte, middel of lange termijn, afhankelijk van stemming, mentaliteit en ervaring van de verschillende kapiteins, en van schedule, aard van de lading en ,,pers" van bet schip. In het volgende zullen

enkele gezagvoerders-overwegingen voor koersen vaart-verandering nader worden bezien.

1) De ontwikkelisog van em stress-monitor", ren indicateur van langsscheepse spanthngen die bovendien op grond van statistische verwerking van golf- en responsiespectra de kansen voorspelt op komende hoge langsscheepse zeegangsspanningen op korte Lerrnijn, is nog in eco te pril stadium orn reeds van besliskundige waarde your de gezagvoerder te zijn. Deze spanningsindicateur/progneur wordt in de hoofdstukkcn 4 en 6 flog nader genoemd. ') Report of Committee ,,Response on Wave Loads", ISSC, Glasgow, 1961.

36

DE ,,ADDITIONELE" VERSCHIJNSELEN IN SLEC}iT WEER, BETREFFENDE SCHIP, SCHROEF EN MACHINE

Decisief vaartminderen of koersveranderen kan nodig zijn wegens: - te grote versnellingen en amplituden der basisbewegingen; - bet doorslaan of luchtaanzuigen van de schroef; - het overnemen van massief water aan dek, en - bet ,,stoten van paaltjes". De laatste drie verschijnselen zijn, o.m. door hun nict-lineaire karakter 1), rnoeilijk analytisch te doorgronden of modeltechnisch (wegens schaaleffecten, windinvloeden op de golfvorm e.d.) na te bootsen. Zij kunnen echter leiden tot rigoreuze reductie van de over een traject behouden (gemiddelde) vaart, terwiji bun praktische grootte, aard en oorzaak vaak slechts summier in bet scheepsdagboek staan beschreven. Daarom is bet voor de bewerker van journalen noodzakelijk dat hij de achtergronden dezer decisieve reducties doorziet en de redenen, waarom die decisies wel of niet werden genomen, kan begrijpen. Slechts dan wordt zijn siecht-weer bedrijfsanalyse ,,non-biased". Schroef en machine in zeegang. Bij een eebouwend schip fluctueren de instroomsnelheid en -richting van bet water voor de schroef, evenals haar eigen indompelingsdiepte. Het stampen en dompen geeft de schroef een verticale snelheidscomponent, slingeren en gieren een dwarsscheepse, schrikken een langsscheepse snelheidscomponent. Door de orbitale waterbeweging der golven komen daar verticale en horizontale componenten bij, met een resulterende richting die o.m. afhankelijk is van de koers van bet schip t.o.v. de goiven. In een extreem geval van een lange achteroplopende deining met een voortplantingssnelheid gelijk aan de vaart van het schip, kan de langsscheepse relatieve watersnelheid variëren van O tot 200%; een in de machinekamer geconstateerd periodiek

,,op bol slaan van de machine", vooral bij motorschepen met hun constant-koppel karakteristiek, behoeft dan ook geenszins op een bocen water slaan der schroef te wijzen. Ook de fluctuerende zee-weerstand van het schip zelf beïnvloedt de belasting. Een integraal grotere of kleinere scheepsweerstand zal een integraal hogere of lagere schroef- en machinebelasting veroorzaken. Het schroefrendement onder fiuctuerende omstandigheden, door het wisselend samenspel van schrik- en orbitale beweging veroorzaakt, behoeft nog nader onderzoek. De zeegangslaboratoria bieden hier uitkomst door de mogelijkheid de variabele factoren langs ,,natuurlijke" weg in te vocren.

In siecht weer kunnen schroef en machine-installatie afwisselend zo zwaar worden over- en onderbelast, dat het

CLF1P

evident siechte rendement of bet onaangename gedrag van de schroef de gezagvoerder noopt tot tegenmaatregelen. dikwijls na een desbetreffend verzoek uit de ma-

;,- ßOLFnL

chinekamer. Met voorin/comende zee zal hij door koers-

veranderen of vaartminderen (d.w.z. in hoofdzaak door bet veranderen van de ontmoetingsperiode) trachten bet stampen en dompen te reduceren, omdat de schroef dan inderdaad boyen water zal hebben gesiagen en te dik-

-.OLTTOP

wijis lucht zal hebben gezogen. Met achieroplopende go/ven,

als de schroef de neiging had op hoi te slaan door het

Figuur l.i5

t' na L

') Vosseas wijst er in NSP 151 op hoe ook de niet-lineaire tendenzen in de vergelijkingen der hasisbewegingen enerzijds aanleiding kunnen geven tot het optreden van zeer grote amplituden, maar anderzijds juist grote uitwtjkingen die op groud van ecu lineaire theorie voorspeld worden, tot veci kleinere waarden kunnen terugbrengen.

37

I

meelopende water van de goiftop van een lange deining, zal de gezagvoerder meestal ook orn nautische, stuurtechnische redenen van koers willen veranderen. Het in tegengestelde zin lopende water van goiftop en golfdal oefende dan nl. reeds een sterk ,,dwars op de zee gooiend" koppel uit, waarbij roergeven weinig effect had omdat het roer zich, net als de schroef, seconden, soms tientallen seconden, lang in dood water beyond (figuur 1.15). Behalve door koersveranderen (mogelijk als het roer niet meer in meelopend water van een golftop steckt) kan deze conditie soms ook door vaartverhoging worden ontlopen (uiteraard alleen als het schip voordien reeds vaart had geininderd), indien de deining het schip

nl. nog niet inhaalt. Bij dergelijke maatregelen zullen echter ook overwegingen omtrent slinger-synchronisme een rol spelen; bespreking daarvan voert hier te ver. ,,Groen water overnemen". Bij snelle schepen, tegen een hoge zee in-stomend, kan massief water (aan boord terecht ,,groen water" genoernd) gevaarlijk destructief zijn, door de grote horizontale langsscheepse krachten van het ongebroken water op dekappendages en frontschotten. De relatieve sneiheid van het ongebroken water is dan de som van de scheepssnelheid plus de voortplantingssnclheid van de geschepte golíkap.1) Bij lagere vaart van het schip, in bet extreme geval in bijgedraaide, de stormzee afrijdende conditie, gaat meer het gevaar der vèrticale krachten op de luiken, tengevolge van overgekomen en neervallende watermassa's, domineren. Blijkt bij relatief boge scheepssnelheid en de zee op de kop de ,,'/amvZ" voor de constructie gevaariijk, en wordt door de gezagvoerder afgedraaid of geminderd, dan is bet effect bij juiste actie in de regel drievoudig: ten eerste verandert men de ontmoetingsperiode met de golven waardoor het stampen afneemt en men een kleinere kans loopt water te scheppen 2), ten tweede keert men de brede ,,fiare" van de bak naar de zee toe, waardoor de golven eerder zullen breken of eerder de kop zullen doen rijzen, en ten derde verkleint men de relatieve sneiheid tussen schip en aankornende golfkap. In bet geval van meer naar acbteren neerstortend water, gulpend over de verschansing in de brede zij, is de scheepssnelheid wegens de hoge zee meestal al klein, of heipt vaartminderen weinig doordat de zee nagenoeg dwars inkomt. Dan staan slechts twee rnogelijkheden open: verder van de zee afvallen (,,lenzen" of ,,voor de zee weglopen"), of juist in de zee ópdraaien en nog net voldoende vaart lopen dat bet schip naar zijn roer blijft luisteren (,,bijliggen"). ,,Paaltjes stolen". Het derde ,,additionele" verschijnsel dat tot decisief vaartminderen of koersveranderen aanleiding kan geven, is het ,,stoten van paaltjes" 3). Dit verschijnsel, dat vooral optreedt in een steile en verwarde zee op 1 à 2 streken, openbaart zich door een meestal onverwacht hevige hydrodynamische stoot onder het voorschip, waarbij de romp o.m. wordt aangeslagen in zijn twee-knoops verticale trillingsvorm en dan nog geruime tijd nazwiept in zijn overeenkomstige frequentie - zie figuur 1.16. Omtrent de condities waaronder paaltjes kunnen optreden is nog een onderzoek gaande. Vele paaitjes zullen waarschijnlijk ontstaan door bet terugvallen van het door stampen hoog uit het water gerezen voorschip op bet hoi gewelfde zee-opperviak, waardoor bestudering van watersiag-effecten en momentane stormgolfvorm opportuun is. Reeds bij aanschietende zee kan de snelheid van de goiftop 10 tot 15 rnijl per uur bedragen, bij hoge zee tot 20 à 30 ) miii oplopen en bij lange deining (theoretisch?) zeifs flog hogere waarden verkrijgen. ) Over ,,superkrilische sneiheden", waarbij theoretisch door vaartuohoging een resonantie-gebied kan worden verlaten. wordt hier niet uitgeweid, omdat zen gezagvoerder hier praktisch nimmer toe over zal gaan. Er behoeft dan nl. siechts één wat langere golf te worden ontinoet - waar aitijd kans op is - en men loopt het risico van exceptioneel heftige scheepsresponsie. ) De zeeman spreekt over paaltjes pikken, met welke term hij juiste uitdrukking geeft aan bet incidentele en onverwachte misschien karakter van het verschijnsel. De research gebruikt de laatste jaren de benaming paaltjes loprn, hetgeen echter,De Engelse door gedachtenassociatie met ,,spitsroeden lopen", te zeer ren frequent en regelmatig fenomenon suggereert. benaming slamming" omzeilt dit bezwaar.

38

- T'JP

Figuur 1.16 Het na-zwiepen t.g.v. een ,,paaltje". (Metingen Hr. Ms. ,,Friesland"; zie Mededelingen Marinestaf GB 110 (9/56), Symp. NSP 1957 en TMB 1198.)

Maar herhaaldelijk zijn aan boord, van de brug af, paaltjes-impulsen waargenomen op een moment dat de stamphoek reeds néérwaarts gericht was en de boeg al weer terug was in het water. Tijdens zee-proeven van de Nederlandse Marine in 1956 met drie van Hr. Ms. jagers zijn deze laatste condities ook inderdaad instrumentaal en fotografisch (vanaf een in verband meestomend schip) geregistreerd, en een recente lezing over deze jagerproeven 1) was voor verschillende onderzoekers aanleiding de aspecten van paaltjes in de discussie opnieuw te beschouwen. Ook constructeurs en kiassUicatiebureaus beginnen zich in toenemende mate voor paaltjes pikken te interesseren, en het is uit die hoek dat recent een zeer bruikbare en goed gecoördineerde aanpak van het probleern valt te bespeuren. Het duidelijke verschil tussen de rustig wisselende buigende momenten t.g.v. de onder het schip doorlopende golven, en de incidentele hoogfrequente ,,paaltjes-momenten", gesuperponeerd op de golf-momenten, heeft geleid

tot een scherp gescheiden onderzoek naar beider karakter, oorzaak en kanspercentage. Verwezen zu hiertoe naar bet rapport van de commissie ,,Response to Wave Loads" voor het First International Ship Structures Congress, ISSC, te Glasgow 1961, de instelling van een commissie ,,Slamming and Impact" orn de verschijnselen en gevolgen van paaltjes te bestuderen, en een commissie ,,Environmental Conditions" die tot taak heeft ,,het verzamelen en in op de ontwerper en constructeur afgesternde vorm presenteren van statistische gegevens

omtrent zeegang en deining, per zeegebied short en ]ong term spectraal". Voordien stelde VOSSERS in NSP 151 desbetreffend: , ,Te veci theorieën niissen nog een nauwkeurige experimentele verificatie, en het zal nodig zijn in de toekomst intensiever onderzoek in deze richting

uit te voeren, voordat met enige betrouwbaarheid middelen tot vermijding van het paaitjes lopen (bedoeld zijn hier m.i. middeien voor de ontwerper; W.) kunnen worden aangegeven." De gezagvoerder zai paaltjes vermijden wegens het drieledige aan paaltjes verbonden gevaar: a) de hydrodynamische stoot, tussen 10 en 20% van de scheepsiengte van voren. kan ernstige bodeminzettingen veroorzaken; 2) BLEDSOE, BUSSEMAKER en CwasuNs: ,,Seakeeping Trials on Three Dutch Destroyers", SNAME 1960, TMB 1559.

Onus geeft in zijn nabeschouwing op Model Experiments on Ship Strength and Slamming in Regular Wavrs" ) (SNAME 1958) de volgende tabel van schade aan schepen door paaltjes: Icngte van het schip m 135 128 132 130

ontwerpsnelheid zm/u

bodemplaasdikte mm

bodeminzetting mm

schadeplaats %L

geschastesnelheid zm/u

17,4

19 19

16,8 17,2

22 19

30 20 30 28

18

17.1

11,0 9,8 9,5 11,2

15

18

20

Vroegere auteurs als KENT (,.Causes and Prevention of Slamming of Ships in a Seaway", NEd 1949) en KINO (,,Heavy Weather Damage", NECI 1934-'35) gayen eco wat voorlijker plants (ca. 10% van voren), verklaarbaar n.m. door de vollere vormen der toenmalige schepen.

39

het nazwiepen na een paaltje kan voor snelle slanke schepen met een grote lengtetot-holte verhouding aanleiding geven tot hoge midscheepse trek- en drukspanningen in topsides en bodem; en de grote plaatselìjke verticale versnellingen in het voorschip kunnen schade toebrengen aan de aldaar aanwezige lading. De maatregelen die een kapitein daartoe ter beschikking staan zijn weer koersveranderen en vaartverminderen; de achtergronden zijner desbetreffende decisies zijn beschreven in

een appendix van het meergenoemde ISSC-rapport ,,Response to Wave Loads"; de mate van koerswijziging en snelheidsreductie kan door de bewerker van bedrijfsgegevens alleen geval voor geval uit het scheepsdagboek en uit het machinekamerjournaal worden

geput; hij gebruike die studie orn zich zo nauw mogelijk in te leven in de omstandigbeden die tot die acties leidden.

40

HOOFDSTUK 2

ZEE-PROEVEN EN BEDRIJFSRESULTATEN Door een rederij zullen alleen proeven worden opgezet als hiervan direct en praktisch nut kan worden verwacht. ,,Direct" is daarbij weliswaar een rekbaar begrip - de tijd kan variëren van enkele dagen tot enkele jaren en de reikwijdte hangt af van het ,,prévoir des gouverneurs" - maar de termijn waarbinnen een resultaat kan worden verwacht, moet te overzien zijn. Het ,,praktische" van het nut wil zeggen dat er behoefte aan het beoogde resultaat moet bestaan, ongeacht of deze behoefte reeds algemeen wordt erkend, of dat zij nog slechts wordt vermoed - op grond van algerneen inzicht en ervaring. De Nederlandse rederij-research kan zich, op haar beperkte gebied, geen ,,fundamentee! onderzoek" permitteren; zij behoeft dit ook niet; fundamenteel onderzoek behoort tot de taak van de universiteiten en daarop gespecialiseerde research-instituten, en ten dele ook van organisaties als TNO, NSP en Studiecentrum voor Scheepsbouw en Navigatie. Zij zal echter wel in zo groot mogelijke mate op de resultaten en aanwijzingen van het fundamenteel onderzoek dienen te steunen. Niet alleen orn dubbel werk te vermijden of monnikenwerk te kunnen voorzien, maar ook wel degelijk orn te profiteren van gepubliceerde ideeen en discussies in vaktijdschriften en ,,Transactions", betreffende binnen- en buitenlandse basic research. Daarnaast kunnen rederijen echter ook op hún beurt het fundamentele onderzoek enigszins leiden, door duidelijk kenbaar te maken welke problemen er heersen, hoe belangrijk zij zijn, en via welke wegen huns inziens oplossing mogclijk lijkt.

Het optimale compromis tussen tijd, mankracht, kosten en nut, ligt bij rederij-research anders dan bij bcroeps-research. Een van de consequenties daarvan is, dat ook de opzet, de uitvoering en de analysering van rederij-proefnemingen, afwijken van die der beroepsonderzoekingen. In verlerlei opzicht zijn reders-proeven beperkter. Rust en concentratie zijn in het commerciële, leveridige schecpvaartbedrijfzeldzame zaken; een staf van ervaren researchpersoneel, een keur van verfìjnd instrumentarium en bij de hand zijnde bibliotheken, ontbreken. Een weloverwogen planning op lange termijn wordt dikwijls doorkruist door verwisseling van schepen, mutaties van mensen, of de plotselinge opkomst van nieuwe, urgenter problemen. Maar lang niet in elke re!atie is de reders-research in bet nadeel. Mist zij, door opera-

tionele drang, de mogelijkheid tot doorvorsing van een probleem in de diepte, bet frequente contact met de realiteit dwingt haar tot doorzien van de betrekkelijkheid aller problemen, dwingt tot het onderkennen van de hóófd-parameters en dwingt daar41

r

door tot déspecialisatie, tot overzien in de bréédte. Mist reders-research de mankracht voor laboreuze specialistische studie, anderzijds staat haar een enorm reservoir van in de regel conscientieus en bereidwillig metend en observerend varend personeel ter beschikking Mist de rederij-man we! eens het overleg met beter of gelijk wetenschappelijkgeschoolde confraters orn de leemten van eigen kennis te vullen, bet doorlopend en loyale contact met ervaren en reele praktijkrnensen is de best denkbare steun orn de gedachten te

ordenen. En ontbeert de rederij-research tens!otte de conventionele laboratorium-faciliteiten, anderzijds zijn de mogelijkheden orn bijkans zonder enige kosten een schat van gegevens van het uiteindelijke object, de SCHEPEN, te verkrijgen, schier onbegrensd. De in dit hoofdstuk behandelde rederij-proeven, -metingen, -observaties en -analyses, hadden elk een bepaald praktisch doel. Beliebt zijn slechts die kanten, die karakteristiek zijn voor de ioegeßaste sc/zeepvaart-research.

De nadruk zal vallen op de achtergrond en aan!eiding der proeven, op de dynamiek der doelstel!ingen en op de algemene mérites van verschillende verzamelen analysemethoden; niet op gedetailleerde bewerking en resultaten. Over deze laatstc onderwerpen is een mer à boire van publikaties voorhanden; over bet onderling afstemmen van faciliteiten, verzamelmethoden, bewerkingsmethoden en beoogd doe! der rederijanalyse, is minder bekend.

2.1

ZEE-PROEVEN MET VIJF ZUSTERSCHEPEN VAN 10.000 TON D.W.

Het algemeen doel van de hierna te beschrijven zee-proeven was informatie te verzamelen in welke mate ,,huidruwheid" en wind, zee en deining" descheepssnelheid of het brandstofverbruik ongunstig beïnvloeden en welke rniddelen ter remediering wense!ijk, praktisch en lonend waren.

In detail veranderden (met de tijd. met de conjunctuur en de behoefte van het bedrijf met de verkregen informatic en ervaring, en met de externe ontwikkeling van nieuwe ideeën) de aanleiding en het engere dod der proeven. Daarmee veranderden in detail ook bun opzet en hun deelanalyse. Dit changement de décor (en bet aanpassen daaraan) is kenmerkend voor de toegepaste bedrijfs-research. De proeven vormden ook qua continuïteit niet één geheel; daarvoor vroegen, wederom typerend, te dikwijls andere kwesties de tìjd en de aandacht. In het volgende zal echter slechts onderscheid worden gemaakt tussen twee fasen: (!) de basis-serie zee-proeven", met een brede algemene aanleiding en een vierledig algemeen doel, en (2) de ,,aanvullende zee-proeven plus journaal-analyse", met drie scherp gespecificeerde

aanleidingen en een direct daarop afgesternd drievoudig doel. DE BASIS-SERIE ZEEPROEVE

Aanleiding en achtergrond

De aanlciding tot het houden van zeeproeven. vanaf najaar !957, met vrachtschepen

van de Stoomvaart Mij. ,Nederland", was veelzijdig. Van deze achtergrond zullen enkele punten worden belicht. 42

Urgentiegraad dokken. De eerste drijfveer was de behoefte aan een methode orn de urgentiegraad van het dokken, de ,,U.G.D. van de varende vloot", beter dan voorheen te kunnen bepalen. Deze behoefte was het gevoig van het feit, dat in de vijftiger jaren vele lijnrederijen zich diligent op de wereldvrachtenmarkt moesten her-oriënteren, waardoor de vertrouwde regelmaat van vaarschedule en dokschema werd verstoord en nieuwe dokhavens - en dokrústpunten in bet vaarpian - moesten worden gezocht. Er ontstond qua dokken een situatie, die aan de trampvaart deed denken, maar die de lijndiensten voor groter problemen stelde, gezien hun geadverteerde afvaarten en reisduur. De reeds in het eerste hoofdstuk verklaarde verhoogde belangstelling voor ruwheidsweerstand, maakte, dat qua aangroei ongelukkig geplande dokkingen (als bet schip nog ,,clean like a baby's bottom" droog kwam of juist klaarblijkelijk reeds maanden lang zwaar met pokken en wormen was begroeid) sterker opvielen, bij nautische en technische diensten, aan boord èn op kantoor)) Weer-toeslag. De factoren waar de UGD van afhing (behandeling van het schip tijdens de laatste dokbeurt, ligtijden van het schip sedertdien, en aard van het toekomstige vaarplan) werden, dankzij de research, naar hun aard (nog niet naar hun grootte) wel reeds beter beseft, maar anderzijds werd het duidelijk, eveneens door de research, hoe gevaarlijk bet was urgentieprognoses te baseren op eenvoudige vermogen/slagen/snelheidsmetingen, verricht tijdens de reis. Door betere apparatuur en inzicht kon wel nauwkeuriger worden gerneten dan vroeger, maar te dikwijls bleken condities als ,,licht stampend schip" of ,,windkracht 3 à 4 schuin voorin" bij de meetresultaten te moeten worden gerapporteerd en te vaak was het dan, zo werd meer en beter begrepen, onmogelijk de aangroei- en de weer-toeslag betrouwbaar van elkander te scheiden. Van een gevonden toeslag vail 12 procent, op de proeftocht. of gem ddelde goed-weerbedrijfsresultaten, kon niet met voldoende zekerheid worden beoordeeld of hiervan bijv. 10 procent op het conto van aangroei moest worden geschreven - zodat een spoedige dokbeurt gewenst was - of dat gerapporteerde voorinkornende wind en licht starnpen wel 8 procent

toeslag hadden veroorzaakt en de resterende 4 procent indiceerde dat het schip nog redelijk schoon was en dokken nog geenszins urgent.

Het was dus zaak, binnen het bestek van beschikbare tijd en mankracht, vooral van de grootte van de wéér-toeslag voldoende gegevens te verzamelen, orn, mèt die gegevens,

in de toekomst de ruwheidsweerstand bruikbaar-nauwkeurig van de gemeten totále toeslag te kunnen scheiden. Contact met de schepen. Aanvankelijk leek het mogelijk deze gegevens te putten uit de voorhanden zijnde scheepsen machinekamerdagboeken van vroegere reizen. Toch werd deze koers - vooraisnog - niet gekozen. Na kritische beschouwing dezer journalen bleek nl. dat incidenteel, ondanks de zorg waarmee zij werden ingevuld, vele voor de analyse benodigde gegevens ontbraken of aanvulling en correctic behoefden. Voor een dienten-

gevolge noodzakelijke gróndige bewerking ontbrak mij in dit stadium - pas enkele maanden in dienst bij een rederij - de tijd en de praktische ervaring. Met vlùchtige, weinig kritische analyse zouden wel snelle en ogenschijnlijk spectaculaire resultaten worden verkregen, maar hun betrouwbaarheid zou, naar beseft werd en naar in paragraaf 2.2 nader zal worden geargumenteerd, te klein zijn. Zwaar woog ook een ander, persoonlijk, argument orn niet te gauw en te diep in ) In 1957, bet jaar dat met de zee-proeven werd begonnen, was de bunkerprijs hoog en het Iadingaanbod en vrachtenpeu gunstig, waardoor zowel extra brandstofverbruik als tijdsverlies bijzonder nadelig waren.

43

vergeelde papieren te duiken: alléén via oude journalen kon geen contact met de vrachtvaart worden verkregen. Na vrijwei uitsiuitend Marine-ervaring - en ook op grónd dezer ervaring - leek het gewenst en mogelijk via direct doelgericht onderzoek, in de vorm van actieve ,,zee-proeven", de mensen aan boord, hun mentaliteit, het ware gedrag hunner schepen en de waarde van hun instrumenten nader te leren kennen. Voorts zou, gedachtig aan de studies van het NSP en zijn werkgroep ,,Zeegangsonderzoek", een meet-minded maken der varende vioot de gespecialiseerde professie op den duur profìjt kusinen geven. Huidverf-proeven. Een verdere aanleiding tot het organiseren van zee-proeven was de overweging dat de in zwang komende ,,huidverf-proeven" op varende schepen (met bet streven orn, dankzij betere roesten aangroeiwerende verfsoorten, de dok-tot-dok tijd te kunnen verlengen) in de toekomst betrouwbare performancemetingen zouden behoeven. Voor nauwkeurige rapportage omtrent snelheidsverlies door aangroeiing, of door anderszins falen der verfsystemen, leek algemene meetervaring en goede weertoeslag-informatie gewenst. Doel der zee-proeven

Het doel der beoogde zee-proeven kon aldus als voigt worden geformuleerd: aigemene informatie te verzamelen omtrent de grootte der exogene vaartverliesgevende factoren opdat kon worden beoordeeld welke middelen ter remediering wenselijk, praktisch en lonend waren; gegevens te vergaren ter toekomstige bepaling van de ,,urgentiegraad dokken"; e. wederzijds contact te verkrijgen tussen schip en kantoor betreffende het gedrag der schepen onder invloed der exogene factoren; en tenslotte d. zo mogelijk steun te verlenen aan het zeegangsonderzoek van het Nederlands Scheepsbouwkundig Proefstation te Wageningen en bet Laboratorium voor Scheepsbouwkunde in Deift. Opzet

De Mij. ,,Nederland" had eind 1957, toen de proeven werden overwogen, een serie van vijf nieuwe vrachtschepen, elk van 10.000 ton deadweight, ca. 17 miji dienstsnelheid

en uitgerust met gclijkc motoren en schroeven. Deze vijf zusterschepen, ,,Banda", ,,Balong", ,,Batjan", ,,Banggai" en ,,Batu" 1), waren representatief voor de moderne ,,cargoliner" en zij waren aile - misschien minder representatief - voorzien van een

pitotiog, een brandstofverbruiksmeter en een torsiemeter, van gerenommeerde rnakelij. Bovendien had één van hen, de ,,Balong", op haar eerste uitreis een beladen proeftocht op de mijl bij Polperro gevaren; in bet ontwerpstadiurn waren - tegenwoordig voor een Nederlandse rederij welhaast vanzelfsprekend - sleep- en vrijvarende modeiproeven in )

De voornaamste gegevens dezer schepen zijn:

Lengte over alles 14534 m Zomerdrepgang 8,79 rr Lengte tussen loodlijnen 134,11 m Deplacement bij T 15.590 t/l016 Breedtc op spanten 19,96 m Laadvermogen bij T 10.280 t/1016 Machine: 7 cil. E.W. 2-takt Smit-B & W motor met drukvulling, 8200 APK bij 115 omw./min., normaal 7600 APK bij 112 0mw/min. Schroef: 4 bladen, diam. 5260 torn, spoed a/d omtrek 4595 trIm, a/d rsaaf 5392 mm. Nevenstaande schets getti ten indruk der schepen.

44

i L

Wageningen gehouden. De vijf schepen vonden emplooi in verspreide wereld-wijde lijndiensten. De omstandigheden waren dus convenabel orn met deze klasse in korte tijd een groot aantal boordwaarnemingen te verzamelen van één scheepstype onder uiteenlopende condities van belading, weer en tijden-uit-dok. Uitvoering. IVleetbladen ,, Toeslag weer en veil schip"

In het najaar van 1957 werden meetbladen ,,toeslag weer en vuil schip" ontworpen; in november werden deze aan de schepen verzonden, tot eind december verrichtten de kapiteins en hoofden van dienst aan boord hun metingen en waarnemingen, half januari 1958 waren de meetbiaden ingevuld terug op kantoor en in rnaart daaropvolgend kon het eerste voorlopig rapport aan de schepen worden verstuurd. Het meetbiad beperkte zich tot een invultabel voor de brug voor de gegevens over schip, wind en golven, en drie plot-grafieken voor de machinekarner voor het noteren van gelijktij dig gemeten brandstofverbruik 1), slagen en sneiheid. Met enkele toelichtingen, een voorbeeld en een begelcidende brief, werd het dod van de metingen uiteengezet en werd de gezagvoerder een leidraad gegeven in hoeverre hij ten behoeve der proeven tijdelijk van zijn generale koers en vaart kon afwijken. Figuur 2.1 toorit een van scheepszijde ingevuld formulier, zoals dat was sarnengevat op één vel foliopapier. Resultaten

Twee maanden na verzending der meetbiaden kwamen aldus van één scheepstype 87 stellen synchrone brug- en machinekamer-waarnemingen ter beschikking, met een groot bereik van gespecificeerde variaties in wind, golven en aangroeiing, in diepgang en trim,

in vermogen, slagen en sneiheid. De tantaluskwelling, hier andermans theorieen en eigen ideeën ter bewerking op los te laten, moest nu het hoofd worden geboden, en als rederij-research moest met de beschikbare tijd slechts datgene worden bewerkt, dat nodig en praktisch was voor bet bereiken van het aanvankelijk beoogde en sindsdien nog niet veranderde vierledige dod: informatie verzamelen omtrent ruwheids- en weertoeslagen; gegevens vergaren ten behoeve van de UGD; contact leggen tussen schip en kantoor voor meerdere meetervaring en bijdragen tot bet NSP- en TH-zeegangsonderzoek. ad (a) De grootte der gemeten ruwheids- en weertoeslagen

Na voorlopige correctie voor diepgang en trim en itereren qua vergelijkbare tijdenuit-dok en ,,gelegenheid" - waarover meer in paragraaf 2.2 -, bleken tijdens de metingen, onder dienstomstandigheden, de volgende globale maximalt toeslagen, gedefinieerd als bet percentage extra brandstofverbruik t.o.v. bet proeftocht-brandstofverbruik, per schip te zijn voorgekomen (tabel 2.1);

Hoewel er bij deze eerste analyse een aantal nog niet te verkiaren uitschieters naar voren kwarn, was een duidelijke conclusie dat het zéker gewenst was middelen ter remediering te zoeken. Bovendien kon worden geraarnd hoeveel kosten aan dergelijke midNa informaije en voorlopige orientatie bleek dat de afgelezen waarden der torsiemeters eco groter foutenpercentage ) en een groter káns op fouten hadden dan de gemeten brandstofverbruiken. Zie hiervoor ook pag. 64.

45

.-.-- -'---" ------4=I-

Geo.-4

g.MRPER

METI3LAD

;rr: __I:L]_i 9'iI9 :; -

r-

.:

:-:::::::fl:r:::,:,:::,,:r!:

--:!

:

:r;L rr_'J -- i!.4-=

.

::;;;gI:;::rr.

I.-

7 27

j '::_ L - . Zr:::1rmZfl.;...::r::;:I -r- . z% I X Z - L '- !

-

8 28

- _: -

-L --iI&

:u:I::::r::,W!:mrt ...

i.ri4I :i:Ir.--Li :It:::9E liI!rr -

u ::::!rc:::EÇ:i:,:::z::rSì: d::::::Jni::!:::, riii:r:k n z:.

I

i

--

i

i

r. -

i

.i'.'.

7

232

3 q"

s

4

2

-

3,4

'7

3,4 3 i 7 s 3,4 9 2

13 5 N '7 131

(cl

ru

'q'

2. 2

t 3 90 6

z .3 .3

g loo g

2.

s 4 'ç' 6 75 9

243

7 so 7

43

s 70 7

I"

7

6 q" 2

7 5932 3,3 9

3 722 7

3 4 3 / 6 so

8

7

'r

60 IO

I» 2. 025 S

skk

15 2

7 910ö 3

42

2 s 6 q" 3 17.5 10

4 4 z IO

9O

'3 E

z Iii

IL / 7 80 8

1.

4/t

9500 3,5 s

I 1g

woo

75 IO

95E 3'6 4

o

t4

3

I

t 2. 3 f

63

'1

Goö

3

8 9300

o

3

Lt

4

cl

6 Z 'I' 5 So 6

TOELICI-IT1NiC,

ALGEM00t-40

Q0C-) OUEST It MINUTECI. CLIN 1-IETII13 VOCEE 6C-AEIDKEN CM.H PVC-CT I 5UG-I(WARTIC.C- IN MI.-4$.00 LATOTI VALLEN.

I OLHT I-IETII'Iß VOCE PC- TA13EL

2. 9E 14 W44C-NCUIN,OEN EEC-PELEN O'JRC

E _j i. rrjr i- i ii i ;:zflIr:z:z.zUiiz0iii ::ai:zE:0:fl - 1r - .. i

14

I-EVi

Zj 2

k

3 'q /

966 3,3

o o

-

i

c-4

(1 4 0' Cu

1

Ii

4

6

DElriIH z

z 4 15 6 7 IO

L

IO

o

S r - - x- I r rr_ r I _, i _ _ _I'-E -I-I I .- :fl:::::::tq:Z?: .-. r'r.P ,=r:u;:r:fl:flfl: -I L -- II -

o

VI

r

;

-

67Ig

14 9500

g 31 51 8 o

12 4

3.

s

4 05E 0's 7 6 27 Il) (13

. =::::=i:=:=:r::=:=:-. XÇ _L

¡MI

(13

z z IE ejI oI z

¡20

eu

r-

;!;EE!EEE!E:::::::

I

I

3 24 V1 e-3 9 966

5 26

_:;k £L;.J-4 --- -:Ii --r------ -i. - - ,_ -

I-

3 3 Cz 2'I N

Z0019

.35

34

4 25 eu V,

:,::k:::t,:Z:rrLi:X!r;

-..

::

'D

2o N g 97oa

::'

.t:r;L

: -

h

X

cl

,

-

,r..:r:,:z:1::: . I

-

o 2 'al r-9 &

: ::::::::r.1ZAI:

o8

2

-

-=-

I

IC-

z

-r

-

z I

6

z 4 '4

L

..

r

W9P

3 E

CHtP

VUIL

Et-i

SCHIr

z

!:

II

WEl

YOOE5LG

jt: ì!

'u

0012o-r2-57-58

ßNGÀI

MS.

HIHA2

TEC- 251.4Ì465 0f .u,$'3, 32 C-EPOCH PEEC.

IS 'ILAV

rl OPiNINO EN/CF 2E13,P113 20 l.0043L.'.II< 2 2t S KOEC-5ECI To 'i. PC OELVONI.

I-

__:

-

-rie

I

rii, .1:0.

-1.r-z

r-1n1;I

x:z:

r

----:1zj

izrE

i.-]!

ir:!:EEl:88EiiE!i!:zze.Izl _iEii i - L i

zrr. u:r"",Ir-

TOELIC.I-tTIr'4Co ßIJ PE- KOLOMMEN 4,TRIuoTA-TV IN El. 04:40(4(50 fAIbli PE 30(4CC C-TAPIE 7, 9.3,4.19,7, IO ON II, 11,12,16 COPEE MET C-SOI "JLTIE 7E 2ELET EVE EICI-ITINC- Toy. REGIr VLt'C-iH 3cl-nE:

GEPIPEELEE '1604 0E C-CPu» C-C-NEC- CC-r-4 4CWAC-TlC-

9'.&ACOEIIOUC-N 2000CC-TIPI

4 5IESICEH 56 IN

C-DEN.

1OELLO-4TIN C,Et-EEN

BU DE CrQ4FIEI<EN:

,euouoN 000EETOCuT per AE3ELAE'EN 5OIIP. REPALE1 4E1 PE L'JI< MET

- 20CT203 OECE PO 34V Z

- ME2kEPI OPE GErIC-STOIC

STCCrzEC-&i 44P4 PC-II: S PPSEL'T0E13

VO O (t

E OALLO13.

5.9E (uE',CHPEN WEO C-PEN PER WO.AC-I4EMINCo PtCTCEN PI PI TEFF CrIC-E OIRAFIEI< WAeRNEMPIG EIS EugKEre4EH.

HOOPS: -

9: OC-C-H

STAO4PI-400-043N EMIl.

3.VEßR0lk EPALOM MET VC-9138U<3MPTER 6P4O1E 4 VC-AET 20 NAN4KEIJRIG MC

C-IC- PWARS, C-Nt.

Z 5LIPt6ER$5EIEPI MET PP CLINOUCTIR.

23 25

4

5

S

7 &

-3 431 23 7

4

9 lO

II 112

"I"

3 '4 2 60

IS j ISo

'7 IS IS

5', 2

IZO

Figuur 2 I Meetbiad voor de basis-serie zee-proeven met vijf zusterschepen. 46

7

Tabel 2.1

Maximale toeslagen der Ba-schepen gedurende december 1 957A

totale

ruwbeidstoeslag

toeslag

weertoeslag

Banda *)

31

26

5

Balong

64

55

9

Batjan

108

86

22

53

43

lO

Batu

113

75

38

Batu

87

85

2

schip

Banggai

S)

tijduit

gelegenheid

windkracht 4 op 4 streken; geen deining windkracht 6 op 3 streken; geen deining windkracht 7 en zeer hoge deining, beide op 2 streken windkracht 7 en matige deining, recht voorin windkracht 10 op 4 streken; geen deining windkracht 7 en hogc deining recht voorin

11/2 mnd.

4'/ mnd. 4

mnd.

l'/ mnd. 7 mnd. O

mud.

Ouzeker, wegeris bijna keg schip eri daardoor onzuivere desbetrefFeude correctie your watervcrplaatsing.

delen mochten worden gespendeerd, uit een oogpunt van rentabiliteit. Welke middelen daartoe práktisch waren, zou een afzonderlijke studie gaan vormen, in nauwe samenwerking met andere rederijen, met TNO en met de industrie. ad (b) Gegevens voor urgentiegraad dokken (UGD) De metingen bevestigden de inmiddels verkregen overtuigíng (zie hoofdstukkcn 3 en 5) dat er wegens de vele neven-factoren geen eenvoudig verband bestond tussen mate van aangroeiing en tijden-uit-dok. In voorkomende UGD-problemen, wanneer performancemetingen door de brug en machinekarner waren verricht en getelegrafeerd volgens het nu aan de schepen bekende patroon, kon echter dankzij de ontvangen vele gegevens door kantoor worden gezocht naar vergelijkbare gevallen (vergelijkbaar qua weer, diepgang en trim, vermogen, of waarschijnlijke toestand der huid). Door iteratie kon dan de weertoeslag worden geschat en van de totale toeslag worden afgetrokken, waardoor de bestaande totale ruwheidstoeslag met redelijke nauwkeurigheid was te ramen. De ,,leeftijdsruwheid" en overeenkomstige toeslag kon uit voorgaande dok- en performancerapporten, met steun van de verkregen ervaring, worden getaxeerd, zodat het resterende aandeel van de aangroei bruikbaar-betrouwbaar kon worden geschat. Met inmiddels, ook langs andere weg gewonnen, beter inzicht omtrent de oorzaken (en daarmee de waarschijnlijkheid) van toekòmstige aangroei, bleek het mogelijk de UGD dan met redelijke zekerheid te bepalen. ad (c) Contact tussen schip en kantoor In een deeirapport over de eerste serie zee-proeven, speciaal besternd voor de officieren, werden de resultaten in beschouwende zin beschreven, met nadruk op de moeilijkheden van zuivere analyse en op het belang van dit soort metingen voor de reder voor rationele exploitatie van zijn vloot, en yoUr de scheepsbouwer en tankspecialist met oog op toekomstige ontwerpen. Met enkele grafieken in de geest van figuur 1.5 pag. 29 werd gewezen op de breedten der waargenomen weertoeslag-zones, op hun gecompliceerde oorzaken (de verschillende typen variabelen zoals genoemd in hoofdstuk I en het lastige waarnemen, beschreven in paragraaf 2.2) en op de dientengevolge bestaande behoefte aan additionele informatie van scheepszijde. Na afloop dezer proeven werden nog geruime tijd aanvullende bevindingen in mondelinge of schriftelijke rapporten ontvangen, welkom bij het samenstellen van de later te 47

noernen ,,vaart/golven-grafleken" dezer schepen, en blijk gevend van de veelal werkelijke interesse aan boord voor het actief-doelgerichte onderzoek zee-eigenschappen.

Met het analyseren der meetbiaden werd veel omtrent ,,de vloot", de mensen, het koopvaren en de schepen geleerd. Het belang van dit contact (soms, in het vuur van enthousiasme voor meer statistische bewerkings-methoden, onvoldoende erkend), komt in paragraaf 2.2 nog ter sprake. ad (d) Bjdrage tot het Zeegangsonderzoek van het NSP Omstreeks dezelfde tijd dat deze basis-serie zee-proeven door de SMN-gezagvoerders en officieren werden gevaren, namen de plannen van bet NSP voor het introduceren van een ,,Journaal Gedrag Schip in Zeegang" vastere vormen aan.

Het NSF splitste destijds tentatief zijn onderzoekingsprogramma ,,Metingen op Zee" in: routine-metingen op vele schepen zonder aparte meetapparatuur, een vast aantal keren per (elke) zeedag, in journaalvorm, geschikt voor statistische bewerking, vooral met bet doel orn bevaren ervaring te verzarnelen over wind en zee en de responsie van het schip, en zeer nauwkeurige en uitgebreide rnetingen op enkele schepen, met speciaal te ontwikkelen hoogwaardige apparatuur, besternd voor gedetailleerde incidentele bewerking. De zee-proeven der Mij. ,,Nederland" stonden enigszins tussen de NSP-groepen (i) en (ii) in. Het waren geen routine-metingen, de beoordeling van interessante meetgelegenheid werd aan de gezagvoerders overgelaten, koers en vaart konden eventueel

worden veranderd en, door bun ad hoc karakter, konden incidentele ,,meetploegen" worden sarnengesteld uit officieren, bootslieden, kwartiermeesters en machinekamerpersoneel. Anderzijds rnoest bij de SMN-proeven geroeid worden met de riemen die men had, d.w.z. gemeten en geobserveerd zonder speciale apparatuur. Het overleg betreffende de indeling der meetbiaden en de opgedane ervaring was, in het kader van de werkgroep ,,Zeegangsonderzoek", leerzaam orn zieh van de vooren nadelen en beperkingen der verschillende meet- en rapportagemethoden rekenschap te geven. Bestek opmaken

Met de hierboven beschreven proeven was het aanvankelijk gestelde meervoudige dod voorlopig bereikt. Voor de Ba-schepen kon de urgentiegraad dokken betrouwbaarder dan voorheen worden bepaald, de mensen aan boord en elders waren meet zee-proefminded geworden en de wenselijkheid orn meer aandacht te besteden aan ruwheids- en weer-verliezen was duidelijk gebleken. Vooral deze laatste conclusie was oorzaak dat verdere analyse tijdelijk werd opgeschort. In het bijzonder bet verminderen van de huidruwheid leek nl. binnen bet bereik der reële mogelijkheden der rederij-research te liggen en daarom, gezien de grote verliezen die deze ruwheid veroorzaakte, opportuun om met spoed te worden aangepakt.

Ook de verkleining van de weer-weerstand bleek echter gewenst. Tot dusver gingen de desbetreffende gedachten der professie alleen in de nichting van beter zeegaande en zeebouwende eigenschappen der schepen, via maatregelen in hei ontwerpstadiurn. Voor de varende of in aanbouw zijnde vloot was zulks dus niet te realiseren. Deze studie naar de zee-eigenschappen van schepen was in de afgelopen tien jaren bovendien tot een zo specialistische materie geworden, dat bet geboden was (ook in dit opzicht) eigen beper48

king te kennen en er zorg voor te dragen als rederij-research niet in dit zo interessante onderwerp te verdrinken. Weidra zou echter blijken dat het mogelijk was langs geheel àndere, nautisch-meteorologische, weg de ongunstige invloed van wind, zee en deining te verkleinen, actiever, op korter terrnijn en in meer ,,operationele" zin. AANVULLENDE ZEE-PROEVEN EN BEDRIJFSANALYSE

Nadat de gegevens der basis-serie zee-proeven sinds hun eerste ad hoc analyse geruime tijd wegens gebrek aan directe verdere behoefte bleven opgelegd, kwamen kort na elkaar drie problemen ter tafel waarvoor zij wederom als basis konden worden gebruikt. Het betrof hier concrete detail-vraagstukken met een direct operationeel doel: het mogelijke vaartbehoud van vrachtschepen in gespecificeerde zeegang en deining,

van belang i y m een voorgenomen onderzoek naar de merites van ,,optimaal routeren" (de bovengenoemde ,,nautisch-meteorologische weg" orn de weertoeslag actief te omzeilen);

een studie in hoeverre de vijf bij de basis-serie onderzochte Ba-boten met hun brandstofverbruik en snelheid aan gestelde verwachtingen voldeden en in hoeverre een speciale huidbehandeling tijdens hun a.s. eerste survey gewenst was; en de behoefte orn de op een oceaanoversteek ondervonden ,,gelegenheid" (wind, zee en deining, zicht en stroorn) voor verschillende overtochten met elkaar te kunnen vergelijken. Voor het eerste onderwerp, ,,rnogelijk vaartbehoud", waren aanvullende metingen vereist. Mèt die gegevens, en gesteund door enige journaal-analyse, konden de andere twee punten, ,,performance" en ,,gelegenheids-klassificatie", worden onderzocht. Vaart/golven-grafieken t. b.c. weerkundige route-adviezen

Achtergrond

Eind 1958 was de Mij. ,,Nederland" zieh gaan interesseren voor een kort voordien in Amerika ontwikkelde navigatiemethodiek, ,,weather routing" genoemd, besternd voor vaartrajecten over grote, open zee-gebieden met statistisch-onrustige atmosferische condities. De ,,Nederland" voer in vele lijndiensten de Noord-Atlantische oversteek, en de keuze van de gunstigste overzeil-route was nautisch bekend moeiijk wegens de grote depressie-activiteit op deze oceaan. Het lag dus voor de hand de rnogelijkheid te onderzoeken in hoeverre de gezagvoerders baat konden vinden bij deze nieuwe methodiek en in hoeverre op deze wijze de weer-toeslag, vertraging, zee-schade c.d., kon worden beperkt. Uit deze overwegingen resulteerde een ,,proefprograrnma optimaal routeren", waaraan hoofdstuk 4 is gewijd. Dit proefprograrnma vereiste, vorn' een goed rendement en voor verkrijging van de noodzakelijk geachte medewerking van het Hydrographic Office van de Amerikaanse Marine, een aantal voorbereidende metingen. Eén der pijiers nl. waarop de routerings-methodiek steunde, was kwantitatieve kennis

orntrent rnogelijk vaartbchoud in gespecificeerde golven (waarvan de te verwachten hoogte en richting door gespecialiseerde meteorologen werden geprogneerd). Deze pijier moest worden opgebouwd uit geordend verzamelde gezagvoerders-ervaring. Over het vaart49

verlies en het gedwongen vaart-minderen in stormweer (van groot en sorns dominerend belang bij het vinden der optimale route) bestonden in de literatuur weinig concrete gegevens, en de kwantitatieve informatie die modeiproeven desbetreffend konden geven (en waarmede de Amerikaanse promotors nog grotendeels werkten) waren, voor hoge zee en harde wind, als bet gedrag der schepen niet meer aan lineaire wetten voldeed maar qua mogelijk etrnaalbehoud juist zo belangrijk was, nog danig onzeker en aanvechtbaar. Metingen

Van de vijf Ba-schepen was dankzij de basis-serie zeeproeven reeds veel over hun vaartverlies en decisief vaartminderen in gespecificeerde golfcondities bekend. Voor het routeringsprogramma moest echter ook voor andere scheepstypen dergelijke informatie worden vergaard en georderid, wilde in overzienbare tijd met een groot aantal schepen de merites der methodiek bruikbaar-betrouwbaar kunnen worden beoordeeld. Met een gedeelte der SMN-vloot moesten derhalve wederom ,,zee-proeven" worden gevaren, waartoe nieuwe meetbiaden en instructies vereist waren. Dit was een goede

aanleiding ook aan de Ba-schepen additionele, meer direct op routeren afgestemde gegevens te vragen. De nieuwe formulieren, thans ter onderscheiding ,,Meetbladen Zee-eigenschappen" genoemd, werden o.m. uitgebreid met vragen naar slingeren stampperioden van het in zeegang en deining varende schip. Verwacht werd ni. dat de routeringsmeteorologen,

die zich in dat stadium nog beperkten tot het opstellen van golfhoogle- en -richtingprognoses, op den duur ook de perioden der golven zullen kunnen verwerken - althans daarnaar zullen gaan streven. Met voorradige slingeren stampgegevens kunnen in de toekomst dan ook de toestanden van synchronisme worden voorspeld - en vermeden. De begeleidende richtlijnen gayen de gezagvoerder bovendien meer armslag en bevoegdheid orn onder bepaalde omstandigheden enige tijd de zee rond te komen, opdat ook de invloed van de koers ten opzichte van de inkomende wind en golven zou blijken.') Resultaten

Figuur 2.2 geeft een voorbeeld in welke vorm de resultaten der meetbiaden aan de routeringsmeteorologen werden gepresenteerd, afgesternd op hun verwachtingen van golfhoogte en golfrichting. De voor drie diepgangen en voor drie relatieve koersen geschetste krommen gayen gemiddelde waarden van mogelijk vaartbehoud, voor één vermogen en voor een redelijk gladde huid van bet schip. Als stimulans voor scepsis werd de routeringsmeteorologen (aanvankelijk was nog weinig over hun bevarenheid bekend) via ingetekende en voor de bovengenoemde randvoorwaarden gecorrigeerde waarnemingspunten op de grote mogelijke spreiding gewezen. De horizontale spreiding ontstond o.m. doordat de golfhoogte, tijdens de metingen, moeilijk nauwkeurig was te bepalen. De oerticale spreiding werd o.m. veroorzaakt doordat (a) de golfiengten en de verwardheid niet in de grafieken waren verdisconteerd, (b) de gezagvoerders-visie, wanneer in hoge zee decisief vaart moest worden geminderd, met zijn persoon varie erde en bovendien afhankelijk was van de aard van de lading e.d. 2) en (e) de relatieve hoeken tussen schip en golven slechts in drie sectoren werden verdeeld. )

Voor het ,,meetblad zec-eigenschappen" en toelichting zij verwezen naar WARNSINCK en Vaouwes: ,,Optimalc Scheeps-

routering", De Zee. oktober I 960. ') Zie de desbetrefFende in hoofdstuk I genoemde argumenten.

50

I

a 7500

5

7'300.rr

.r'

LOADED

HALF LOADED -

C:

Fr:

a 7500 ra

LIC-HT r:rrr.

WLVU

3t.Lo-«

r:tC7

SAP.D

r«eC

ßAtOAN

r,rry

¶PCtAà.I1A.

C

I'iguur 2.2 \ ¿tait g krit-grafleken ib.v. opiintaal weerkunclig routcrt'ii.

Hoewel vooral bet niet in rekening brengen van het vaart/golflengte-verband een soms nog ernstig bezwaar was, bleek, met vaardigheid, in een verrassend groot aantai gevallen met deze spreidingsgrafieken goede correlatie bi] prognose of bi] ,,hindcasting" te verkrijgen. De kuidruw/zeids-conduite der

vjf zusterscheperz

Kort na de vaartveriies-studie werden de gegevens van beide series zee-proeven benut

voor een onderzoek naar de huidconditie der Ba-schepen. Drie dezer zusterschepen waren in 1961 due voor survey en aangezien de bevindingen van eigen onderzoek deels in strijd waren met recente alarmerende publikaties over ,,leeftijdsruwheid" van nog betrekkelijk jonge schepen 1), was bet gewenst tijdig hua vermogen/sneiheids-verband sinds nieuwbouw te controleren; met hun survey was er immers tijd voor een grondige huidbehandcling met hoogwaardige verfsystemen - indien zuiks raadzaam zou biijken. Een directe vergelijking van de proeftocht-resuitaten met de huidige performance gaf te twijfelachtige en te beperkte informatie; een enkele siechte cq. zeer gróndige laatste dokbeurt, of een recente lange Iigtijd in een aangroei-agressieve haven eq. een sinds de iaatste dokking overai getroffen snelle expeditie, zou immers de vergelijking te somber eq. te optimist doen uitvaflen. Bovendien had slechts één schip een beladen ) 0m. AERTSSE'S serie Lubumbashi-publikaties (RINA 1955, 1957 en 1959), waarnaar ook in hoofdstuk 1, pag.

23 werd verwezen.

51

-

195G

..,

1957

I

LI______ ,

w

%99

1966

io

i

_____,.Ut

---

u

:f E

4

1-

4

o

'

______j

_________-

--

___

o

=

_i=

(D

z o

4

I

X

cQ

O

O

'9

o

aa -

o

50

._I_

-

V

PU4TC-1:

o G2ETrZ! vo

CRtGER

50

'p

.--.-_

IDO

______- 4

___z

tt

°

'J

wIr1P>23 vøi >

WA

> 4AC4EtN

SÑELpv L0.Oø1o4.

.--; .

'oc

'f;

4

E_______

:L.

EPL. tL.W4Z

4 .4

o

+

o

.

_____________

4 E

z

50

2EPL

S'1ELH.

r

oca EJEJ

o

3

tI

Figuur 2.3 Performance sinds nieuwbouw van vijf zusterschepen, bij goede gelegenheid. 52

proeftocht op de miji gevaren, en uit een begin 1960 verschenen verhandeling van LOGAN was gebleken hoe gevaarlijk het was die metingen zonder meer ook voor zusterschepen te gebruiken.')

Met de ervaring en informatie uit de zee-proeven kon thans echter wèl een directe journaa1-analvse over de afgelopen jaren voldoende betrouwbare resultaten opleveren; de

beperkingen der journalen waren nu beter bekend, waardoor de journalen - bet lijkt contradictieel - aan bruikbaarheid hadden gewonnen. Bovendien konden de ad hoc gegevens der zee-proeven voor controle en aanvulling dienen waar aan de ,,normale" journaalgegevens werd getwijfeld of te kort werd gekomen. In plaats van op ,,moment-opnamen" dicht te varen werd het aldus mogelijk meer op de ,,trend" sinds nieuwbouw te letten. Een dergelijk trend-onderzoek lag bovendien in de lijn van het lopende programma ,,Streven naar een Glad Schip", omdat op deze wijze van de vijf zusterschepen een groot aantal dok-tot-dok perioden de revue zouden passeren, waarmee te gelegener tijd de vier parameters der huidruwheid: - behandeling in dok (schoonmaken, schilderen, weersomstandigheden), - oorzaak van ruwe huid (havens, ligtijden en dienst), - snelheidsverlies door verruwing (uit de journalen), en - mate van verruwing (zoals in dok geconstateerd), op een brede basis zouden kunnen worden bestudeerd (zie hoofdstuk 5). Bij deze journaal-trendanalyse werd uitgegaan van gerapporteerd brandstof-etmaalverbruik, bij goed weer (windkracbt vóórin < 2 à 3, dwars < 3 en achterin <4 Beaufort, en de zee navenant), bij genoeg deplacement (> 10.000 ton), met voldoende snelheid (> 15 miji) en bruikbare betrouwbaarheid (zie paragraaf 2.2). Gestreefd werd naar een gemiddelde over enkele dagen, enige punten kort voor en na dokking, en een à tweemaal daar tussenin. Bevatten de journalen te weinig gegevens die aan die eisen voldeden, dan werden de ad hoc zee-proefresultaten benut, of de met meer wind of kleinere diepgang genoteerde waarden werden met iteratie-methoden (zie later) tot beter weer en groter waterverplaatsing omgewerkt. Uit de aldus gezeefde journaal-gegevens werden sinds nieuwbouw de ,,brandstofverbruiks-coeëfficienten"

deplacementl X snelheid3 brandstofverbruik per etmaal bepaald, welke in figuur 2.3 voor de vijf schepen zijn uitgezet. Wederom bleek de spreiding der geplotte punten groot. In paragraaf 2.2 zal op de oorzaak daarvan worden ingegaan. Zorgvuldiger analyse, d.w.z. geperfectioneerder corrigeren, zou de spreiding incidenteel hebben verkleind. Doch weloverwogen wordt dit onvolkomen resultaat hier gegeven. als voorbeeld van reders-research. Deze ,,analyse", van bij elkaar circa achttien jaren journalen, vergde nauwelijks dertig man-uren, en gaf de bruikbaar-betrouwbare indicatie dat van vier van de vijf schepen de ,,achteruitgang met de jaren" niet verontrustend was, dat theorieën over ,,leeftijds-ruwheid" niet voetstoots als algemeen geldig konden worden aanvaard, dat het belang ener goede dokbehandeling gróót is, dat een , ,moment-analyse" uit journaal-gegevens gevaarlijk ) Lou.: Service Performance of a Fleet of Tankers", NEC! 1960. P.M. Ook Logan's beschouwing der bedrijfsgegevens van de serie 18.000 tons tankers is interessant, omdat de verschillen tussen de cankvaart en de stukgoederen.lijnvaart er zu duidelijk uit b1ken. Tankers groeien wegens hun zeer korte ligtijden niet aan (verschul tussen voor en na dok is niet te con. stateren). zj varen steeds met ceo zelfde vermogen (d.w.z. hun toegestaan s'ermogen wisselt niet met bepaalde lijndiensteisen) en hun diepgangen zijn goed vergelijkbaar (vol òf in ballast).

53

onnauwkeurig kan zijn (en daarmee ook bet concluderen uit incidentele scheepsobservaties), maar dat een trend-analyse een goede basis kan vormen voor praktisch performance-onderzoek. ,,Gelegenheid"-klassificatie

Ten behoeve van de evaluatie van het reeds genoemde ,,routerings-programma" bleek het gewenst, voor gerouteerde èn ongerouteerde schepen, dus voor het heden èn voor bet verieden, de tjdens een oversteek getroffen weersomstandigheden en hun invloed op de

scheepssnelheid, duidelijk en eenvoudig met elkaar te kunnen vergelijken.

Het begrip ,,geiegenheid"

De Nederlandse koopvaardij kent voor de hier bedoelde combinatie van weer en resulterend behoud de benaming getroffen (stoom)gelegenheid, en maakt daarbij onderscheid tussen goede, matige, siechte en zeer siechte geiegenheid. ,,Getroffen gelegenheid" is voor de zeeman een contemplatie hoeveei hinder zijn schip, qua sneiheid, heeft onder-

vonden van wind, zee, deining, stroom en eventueei siecht zicht. Voor de beoogde vergeiijking van weer en behoud tijdens verschiliende oceaan-oversteken kan bet begrip ,,gelegenheid" dus een doeltreffend, alles omvattend criterium zijn, wits het duideljk kan worden geklassficeerd.

0m tot een voor reders-research bruikbare kiassificatie te komen is een directe en eenvoudige methode vereist. De gegevens dienen zonder tussentijds hergroeperen te kunnen worden geput uit één journaal van de betreffende reis - niet bijv. tijdrovend uit bet scheepsdagboek plus het machinekamerdagboek -, en bet resuitaat mag niet noemenswaard kunnen zijn beïnvloed door de persooniijke visie of ervaring van de rapporteur of van de bewerker. De klassificatie-methode die voor de routerings-evaluatie werd ontwikkeld berust op bet systeem der ,,wachts-tabeliering en -integratie" zoais TELFER reeds lange tijd voor de bepaling van een .,Weather Intensity Factor" propageert.1) Telfer concentreert zich echter op dc weers-omstandigheden, en houdt geen rekening met de gekoppelde invloed van koers, deplacement en weer op de vaart, welke invioed, zoals hierna zal worden aangetoond, via ,,gelegenheid" zo belangrijk is voor de behouden of mogeljke vaart. Onderstaand voigt hoe Telfer's beginsel voor specifieke gelegenheidskwaiificatie geschikt werd gemaakt.

Gelegenheid per wacht en per overtocht De bepaling van een ,,gelegenheids-cij fer" valt uiteen in twee fasen: de kwaliflcatie van een bepaalde ,,short term" conditie van wind en zee, koers en belading tot een bepaaide geiegenheids-gradatie (de ,,wacht-kwalificatie"), en de kiassificatie van de, uit de ,,short term" geintegreerde, ,,iong term" geiegenheid tot een bepaald gemiddeld gelegenbeids-cijfer (de ,,overtocht-klassificatie"). De wacht-kwaliJlcatie kon voor de Ba-schepen worden gegrond op de ervaring en gegevens der zee-proeven en resuiterende vaart/goiven-grafieken, via de daardoor bekende invloed van koers, diepgang en uitwatering op bet vaartverlies en op de mogeiijkheid in siecht weer nog een bepaald vermogen te kunnen draaien. Voor de overtocht-klassflcatie, ') NECI 1926/27 en 1932/33, Brussel 1953, NEd 1960, en verspreide discussies.

54

integraal van de wacht-kwaiificatie en resulterend in het uiteindeiijk te gebruiken gelegenheids-cijfer voor de gehele oceaan-oversteek, werd Telfer's eenvoudige integratiemethode op de voet gevolgd. Het was een gelukkige omstandigheid dat juist, in verhouding tot andere klassen, van het Ba-type de meeste schepen werden proef-gerouteerd. Ook vóór het programma hadden zu geregeld de Atlantic (ongerouteerd) overgestoken, en de evaluatie van de routeringsproeven steunde dan ook voor een groot deel op het verkregen inzicht in de performance dezer klasse van vijf 10.000 tonners.

De short-term gelegenheids- of wachts-kwalificatie

De indeling in vier gradaties goede, matige, siechte of zeer siechte geiegenheid is voor een short-term kwalificatie bruikbaar, mits objectieve beoordelingsrnaatstaven kunnen worden opgesteld. In deze maatstaven moeten dus de beiangrijkste gelegenheids-parameters zijn verwerkt, en wei zodanig dat kan worden geïnterpoleerd en dat incidentele misschien te lichte of te zware beoordelingen statistisch gelijkmatig verdeeld zullen zijn. De short-term gelegenheid is te bepalen uit wachts-notities in het scheepsdagboek, want alle vijf parameters - wind, zee en deining

- zieht - stroom - koers t.o.v. wind, zee en deining, en - beladingstoestand, d.w.z. diepgang of deplacement en trim, staan daarin geordend vermeld.1) Van deze vijf parameters zullen zicht en stroom voorlopig buiten beschouwing worden gelaten - als respectievelijk koers-indifferent en eenvoudig op andere manier te bepalen -, en wind, zee en deining zullen overzichtelijkheidshalve in eerste instantie onder de benaming ,,weer" worden samengevoegd. Aldus is te stellen dat de gelegenheid per wacht, als maat voor het effectieve vaartverlies, athankelijk is van:

- weer - koers, en - deplacement. Op deze drie parameters moeten de maatstaven, ter beoordeling hoeveel ,,effectief vaartverlies" per wacht werd ondervonden, dan dus worden gebaseerd. Het verband tussen vaartbehoud en weer, koers en deplacement

Weer, koers en deplacement zijn elk parameters van andere aard, met onderlinge afhankelijkheid. Voor de bepaling dezer afhankelijkheid kan gebruik worden gemaakt van de reeds voor drie beladingstoestanden der Ba-schepen empirisch geconstrueerde vaart/golthoogte functie. Vaarpraktijk leert dat koers en deplacement, wat de responsie van een schip op het

weer betreft, verband met elkaar houden; in het algemeen wordt immers de koersinvloed, voor een bepaald schip, geprononceerder met kleiner wordende diepgang. S) Over vier uur zijn de weersomstandigheden meestentijds voldoende constant te achten. Incidentele indeling over kòrter tijdsverloop is echter geen bezwaar.

55

(O.m. heeft de wind dan meer vat op de romp, en het minder diep stekende onderwaterschip bevindt zieh in relatief sterker orbitaal bewogen water.)

-

SL!CI.(T

- MATI

FQA.&t.

ti.. T. ii -io

s000

-

0000

ra000

:00o-rol4

Figuur 2.4 Het ,,VWKD-diagram". (Vaartverlies, Weer, Koers en Deplacement.)

De globale grootte en het karakter van dit verband wordt gelilustreerd in figuur 2.4.' Een dergelijk diagram betreffende vaartverlies, weer, koers en deplacement kan worden geschetst als dwarskroxnmen-bundel, gestrookt door de drie deelgrafieken der vaartgolven-grafieken van flguur 2.2, pag. 51. Bij de constructie werd aangenomen dat goithoogten van 0, 6, 12 en 18 voet als representatief kunnen worden beschouwd voor respectievelijk fraaie, matige, siechte en zeer siechte weersgesteldheid (achtereenvolgens getekend als een open, een matig dikke, een dikke en een zeer dikke lijn). Deze benadering, hoewel grof op zichzeif, elimineert de kwestie van ,,jonge of voiwassen windzee, deining, etc.", genoemd in paragraaf 1.2. Uit deze dwarskrommen blijkt voor de Ba-schepen o.m.: voor een bepaaide weersgesteldheid verliest een ,,leeg" schip inderdaad (bij een zeker

toegestaan doch niet noodzakelijk voigehouden vermogen) meer vaart dan een half beladen of vol schip, (resp. links, midden of rechts in de grafiek); dit verschil is tussen een /zalJbeladen schip en een vol schip aanzienlijk kleiner, zo niet nul; (vergelijking tussen de midden- en rechter-zone der grafiek); de genoemde verschillen in effectief vaartverlies worden in het algemeen sprekender bij toenemend slecht weer, (vergelijk dc krommen van toenemende lijndikte);

de diepgangsinvloed neemt af met ruimer, d.w.z. ruimer achterlijk, inkoniend weer (vergelijk de getrokken met de gestrcepstipte en de gestreepte krommen). Beoordelingsnorm per wacht

Met bet VWKD-diagram 2.4 kan nu de beoordelingsmaatstaf worden opgesteld hoe een bepaalde wacht tot een bepaalde geiegenheid is te kiasseren. Voor elke weersconditie,

relatieve koers en depiacement kan door interpolatie het resulterende effectieve vaartverlies worden afgelezen, d.w.z. de ,,druk" van bet getroffen weer etc. op de performance van bet schip. Met andere woorden: 56

de empirisch gevonden kwalitatieve invloed van koers en diepgang op het verband tussen ,,weer" en ,,effectief vaartverlies", bepaalt de norm hoe een in het journaal wachtsgewijs

gerapporteerde situatie van weer en relatieve koers kan worden omgezet in de vier gelegenheids-gradaties ,,goed", ,,matig", ,,slecht" of ,,zeer siecht". Deze norm uit de grafiek van figuur 2.4 kan het bruikbaarst in een labelvorm worden gespecificeerd. Een analytische of grafische presentatie impliceert nl. het gevaar dat de betrekkelijkheid der grondgegevens uit het oog wordt verloren, en de bewerker van jour-

nalen dient er juist bij de hier beschouwde Noord-Atlantische oversteken, met hun veelvuldig siechte gelegenheid, terdege van doordrongen te blijven welk een grote spreiding in de schijnbaar zo fraai strokende vaartkrommen en dwarscurven mogelijk is. GEL2EPII.12IV3 1< WAL I F CAT IS

KWAFICW'1140RW SOMMAT1E KOLOMJKEN4

245

REL8TIIVE KOSR5

4C4r1oI, C,OEP

AI6 .ICKT

VOOWlH ACI-ITERIS

.445

VOO#I

I4'

I I

44041r..

DL

II5

tISIS

L

G 54

M

WACKY

S ZS

I

I

I I

I

j3 6jL 641 24

43

t5OrFt GELISEt*IEIP G

i

I

5541h112

66G 54

ZS

!4..

I

CcCrttgIr, 322 3Ì44 ACHTRII

SLId

645

'!4. 666 aL

JA IZ

I

242 6

Figuur 2.5 Norm-tabel voor gelegenheidskwalificatie per wacht.

Een norm in tabelvorm, zoals schematisch aangegevcn in de middeiste kolommen van bovenstaande figuur 2.5, voor vier weertypen, drie koersen, drie deplacementen en vier kwalificatie-gradaties, dwingt tot scepsis, ieidt aldus tot terug-inleven in de gerapporteerde condities, werkt daardoor educatief, en opent mogelijkheden voor reële interpretatie, mede door uitvoerbare soepele interpolatie. Toelichting b

de norm-label

In de norm-tabel werd, met oog op het interpreteren en interpolcren, elke wacht in beginsel met het geta! 6 gewaardeerd, welk waarderingsgeta! dan zo nodig werd gesplitst over twee sequente gelegenheids-gradaties, overeenkomstig de trend van het VWKD-diagram 2.4.') In de tabel is, vet omlijnd, een voorbee!d gegeven van de klassificatie der getroffen gelegenheid, op een wacht tijdens een half-beladen oversteek van een Ba-schip, gemidde!de diepgang 22 voet, trim ca. 3 voet achterover. Volgens een (hierna te beschrijven) ,,weer-norm" werd het weer geklasseerd als ,,s!echt" (om!ijnd linker ko!om-deel), wind en zee kwamen volgens opgave dwars-in (om!ijnde betreffende rege!), wegens de half-beladen conditie heeft men met de norm-kolormncn H(alf) te maken, en de norm-tabe! leert dat die wacht dan gek!asseerd dient te worden als deels matige (M) deels siechte gelegenheid (S), en we1 in de verhouding

4 : 2. Deze laatste cijfers worden dan ingevuld in de betreffende integratie-kolommen, rechts in het schema.

De ,,weer"-norm en de praktische bepaling van het gelegenheidscijfer

In het schema van figuur 2.5 werd ,,het weer" eenvoudigheidshalve in goed, matig, siecht en zeer siecht geklasseerd, vide de linker kolom. Het scheepsjournaal vermeldt deze benamingen niet, maar spreekt over windsnelheid (mijlen per uur of kracht Beaufort) en over golfbenamingen als ,,aanschietende zee" of golfhoogten in meters. Voor een praktisch werkschema dienden de weer-kiassificaties goed, matig etc. derhalve te ') Het geta! 6 werd gekozen omdat het voldoende sp!itsingsmoge!ijkheden hiedt.

57

worden vervangen door dergelijke, gebruikelijke, specificatievormen van wind en golven, waarbij tevens een vijf- i.p.v. een viervoudige indeling wenselijk bleek, met als consequentie een veranderde, daaraan aangepaste, kwalificatie-norm in de middenkolommen.

Lc4',-1

WLIFICATI r0RM WIMP.

620

02L NO6T

3!s6M1N

22E

0-4 <2 O-

ELArIEvs

S Z5

0W419 VOoSIN

446 6666

666

24

3533 3 333

22 445

-5

4

-

ZAS

44444444

264e 6% 3k-G

W LOI m-9 WOS2ZEE

ì4 >' 9 )

M(3-r

AL4-lTE9--I

4444

13

4

6 54.

v0oI

32

2222

20 2

22

66466 644.52

2

2

IO

46

ii

2

3

5

22

33333 3

30 333

2222 2222

AC-44T219194

5-25 4-6

5LC-« ZEE5LEC'T

MATIG

6 66

GOLV9NP

M

OE5

94

4-14 2-4 l-(

,

4 44

2

666

V00I-4

4

4 6

6

0

8

ws4ZEr PCCÇN1

A

c

TOTAAL

cl * 2C +12

A42.C*O

S

2,

00

c

3P

90

-4 20 24

214

SC

0420

' C

88

9°

80

24

X 100 =

9S

J

1l-HFX

Figuur 2.6 Werktabel voor de bepaling van het gelegenheidscijfer per traject.

Figuur 2.6 toont bet uit deze overwegingen voortgekomen werkscherna dat bij de routerings-evaluatie, en andere traject-analyses, voor het bepalen van het gelegenheidscijfer werd gebruikt. Zoals blijkt is in dit schema ook plaats orn de invloed van siecht zich in rekening te brengen. Siroom wordt er niet in verdisconteerd, aangezien het een-

voudiger bleek, zo nodig, een directe stroomcorrectie op het uiteindelijk gevonden behoud toe te passen. De invloed van eventueel in bet scheepsjournaal gerapporteerde deining wordt mentaal gekiasseerd, door deining als zee op te vatten en dan, hier met enige ervaring, de dominerende golfwaarde te kiezen. In schema 2.6 is tevens een praktijk-voorbeeld gegeven voor een oversteek van Gibraltar naar Halifax, met een gemiddeld deplacernent van 10.400 ton. De reisduur was zeven etmalen en het aantal wachten 41, gekwaliflceerd in de vier rechter kolommen. Na sommering van elke kobra en middeling volgens Telfer's methode (die op eenvoudige wijze recht laat wedervaren aan de toenemende invboed van slechter wordende gelegenheid op het behoud), volgde

een gelegenheidscijfer van 95. (0 = (zeer) goede gelegenheid, 100 = matig, 200 = siecht, 300 = zeer siecht.) Per overtocht vereist een dergelijke klassificatie uit bet normale scheepsdagboek, na enig inspelen. ca. een half uur. 58

Beschouwing en apologie

De boyen toegepaste combinatie van wacht-kwalificatie en -integratie is geenszins exact. Maar zij is bruikbaar voor het dod waarvoor zij bestemd is: onafhankelijk van de seizoenen en onafhankelijk van de visie en ervaring van de bewerker, verschillende oceaan-oversteken qua generale performance met elkaar te kunnen vergelijken. Zij steunt op alle ervaring die verzameld aanwezig was, zij houdt kwalitatief rekening met de belangrijkste invloeden, zij is niet overmatig bewerkelijk, zij maakt soepele objectieve interpretatie en interpolatie mogelijk, en zij laat toe dat in elk stadium de situatie kan worden overzien. Die overzichtelijkheid geeft de bewerker steun - o.m. in de vorm van enig enthousiasme - doordat hij wéét wat hij doet, en steunt tevens degene die de kiassificatie controleert en de resultaten voor volgende analyses gebruikt. Aangezien een dergelijke ,,grip" op de schepen, een voeling met de journalen en met

de mensen aan boord, en een houvast aan de cijferbewerking, bij rederij-research zo belangrijk en vaak zelfs beslíssend belangrijk is, werd gemeend deze overigens detaillistische - kiassering als algemeen voorbeeld en als afsluiting van bet onderzoek naar het gedrag van de Ba-schepen, wat uitvoeriger te moeten beschrijven.

2.2 HET VERZAMELEN EN ANALYSEREN VAN BEDRIJFSGEGEVENS VAN VARENDE SCHEPEN

De gegevens, nodig voor de kennis van de invloed van de exogene factoren huidruwheid en gelegenheid op de scheepsperformance, kunnen op verschillende manieren worden verzameid en op velerlei wijzen worden bewerkt. Input en analyse dienen nauw

op elkaar te zijn afgesternd, mede gedachtig aan de output, aan bet doel dat wordt nagestreefd.

Over de analyse van bedrijfsgegevens bestaat veel literatuur. In 1960 zijn de verschillende methoden tijdens bet ,,Symposium on Ship Trials and Service Performance Analysis" te Newcastle vrijwel volledig ter sprake gekomen, en de betreffende Transactions 1) completeren daarmee een overzicht, in 1959 door VAN DEN Boscs-t gegeven 2), van theorie en toepassing der oorspronkelijke regressiemethoden van BONEBAKKER en GERRITSMA 3) en van de itererende analyse van bet Franse Institut de Recherches 4). Deze analyse-methoden zullen dan ook niet in extenso worden behandeld. Hun bespreking zal zieh beperken tot bet noemen van slechts enkele praktische facetten, beliebt uit de hoek van normale rederij-ervaring. Omdat daarbij zal blijken dat hun toepassingsmogelijkheden en hun merites in hoofdzaak bepaald worden door de kwaliteit der te bewerken gegevens, wordt aan de verzamelmethoden in bet volgende de eerste aandacht geschonken.

') NEd 1960, Vol. 76. Parts 5, 7 en 8. ') Analyse van bedrijfsgegevens". rapport 59 Lab. y. Sci., TH, 1959. ) ,,Over reisrapporten van zeeschepen", SSN-mededeling no. 2, 1952, en latere publikaties. 4) Bsww en JOtIRDAIN: ,,A New Method for Analysing the Results of Sea Trials", Brussel 1953, en JOURDAIN en FABRE: ,.Canigou"; ATMA 1958.

59

HET VERZAMELEN VAN BEDRIJFSGEGEVENS

Methoden

Bij het verzarnelen van informatie orntrent nautisch-technische rentabiliteit, weerstandsverhoging, vaartverlies en algemene zee-eigenschappen van varende schepen, kunnen vier hoofd-rnethoden worden onderscheiden: Het putten en tabelleren van de benodigde gegevens uit de normale scheepsen machinejournalen. Deze methode ugt voor de hand en de eerste nuttige publikaties hierover dateren reeds van het begin dezer eeuw.1) Het laten bijhouden van een uitgebreider, doelgerichter en op directe statistische analyse afgestemd journaal door de schepen, gedurende lange tijd - één tot enkele jaren -, als dagelijkse routine. Dit systeem wordt gevolgd met een in 1960 door het NSP ingevoerd ,,Journaal Gedrag Schip in Zeegang". (e) Het verzoeken aan de gezagvoerders en hun officieren om gedurende een korte periode uitgebreide en doelgerichte gegevens te verzarnelen, onder gespecificeerde, door hen zelf te beoordelen omstandigheden. Voorbeelden hiervan zijn de zee-proeven der SMN 10.000 tonners. (d) Het organiseren van ,,grand expeditions", d.w.z. het uitrusten van schepen met

een zo compleet mogelijk meetinstrumentarium, met carte blanche van de eigenaar orn (binnen redelijke grenzen) systematische koersen en vaarten te stomen, met liefst een rneteostaf aan boord om bepaalde gewenste wind en golven op te zoeken. Voorloper

hiervan was de Hochseemessfahrt van het ms. ,,San Fransisco" in 1934 en sindsdien volgden vele andere meetexpedities; scheepsnamen als ,,Niso", ,,Ocean Vulcan", ,,Cairndhu", ,,Unimac" en ,,Canada" hebben in dit verband voor de professie een wèlklinkende kiank. De Nederlandse Marine specialiseerde zich in de jaren I 953'57 in rneetvaarten met steeds twee tot drie fregatten, kruisers of jagers in verband. De waarde der methoden

Elk dezer vier verzamelmethoden Ieidt tot een bepaalde bruikbaarheid, al naar gelang de mogelijke analyse en het beoogde doel. In grote trekken zijn daarbij vijf bruikbaarheidscriteria te onderscheiden, nl.: - het aantal gegevens, per grootheid - de nauwkeurigheid - de gelijktijdigheid - de betrouwbaarheid, en - de uitvoerigheid der metingen en waarnemingen, d.w.z. het aantal geregistreerde grootheden.

Elke verzarnelmethode resulteert in een andere combiriatie dezer vijf eisen, welke globaal is uitgezet in figuur 2.7, met een arbitraire verticale schaal. - Het aantal gegevens per grootheid is voor de methoden (a) en (b) slechts begrensd door de leeftijd van bet betreffende schip, voor methode (c) in de regel beperkt, doch te

vergroten door een aantal zusterschepen in de proeven te betrekken, en voor (d) redelijk groot, athankelijk van de duur en de ,,dichtheid" der metingen en van de op de meetvaart getroffen gelegenheid. ') Zie buy.

Meteorologie, 1905.

60

des Windes auf die Fahrt von Dampfern", Ann. der Hydrographische und Maritime

De generale nauwkeurigheid (de specifieke nauwkeurigheid, d.w.z. per grootheid, wordt

afzonderlijk besproken) zal bij de methoden (a) en (b) klein zijn, omdat het routinemetingen betreft die gauw tot sieur vervallen, bij (c) groter omdat bij incidentele

proeven de belangstelling en het enthousiasme kan worden gehandhaafd, en bij methode (d) zeer groot.

MTHO

a

-rLrl

OMA

C

¿

INC

ZI-PvEr

Figuur 2.7 De relatieve waarde der methoden orn bedrijfsgegevens van de varende vloot te verzamelen.

- De geljktjjdigheid is bij (a) ver te zoeken, bij (b) en (c) in grotere mate aanwezig aangezien daar uitdrukkelijk orn wordt gevraagd, en bij (d) praktisch volmaakt, door elektrische of mechanische synchronisatie der apparatuur. - De betrouwbaar/zeid vertoont vrijwel hetzelfde beeld als de nauwkeurigheid; bij de methode (c) zal zij, relatief t.o.v. (a) en (b), meer stijgen dan de nauwkeurigheid,

omdat de laatste zonder speciale apparatuur nu eenmaal aan een zekere grens is gebonden, ongeacht de goede wil van het metend of observerend personeel. - De uitvoerigheid der metingen, d.w.z. bet aantal bruikbaar bemeten grootheden, is bij (b) aanzienlijk groter dan bij (a); bij (c), terwille van de eenvoud en het niet kopschuw maken van het personeel, kleiner dan bij (b) doch groter dan bij (a); en bij (d) tenslotte zo groot als bet budget, de meettechniek, de zee-condities en de analyseringscapaciteit toestaan. Nauwkeurig/zeid en betrouwbaarheid per grootheid

In gedetailleerder zin heeft ook iedere afzonderlü/ce te meten of te observeren grootheid

(snelheid, vermogen, golfhoogte e.d.) cen eigen graad van nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en mogelijkheid tot synchronisatie. Deze eigenschappen per grootheid zijn o.m. athankelijk van per rederij en per schip wisselende menselijke en technische factoren en ook zu beïnvloeden de keuze van verzamel- of bewerkingsmethode voor een bepaald doelgericht onderzoek. De mogelijkheid van fouten en onnauwkeurigheden moet niet alleen kunnen worden hèrkend, maar ook èrkend en begrepen, opdat verbetering in de toekomst mogelijk zij. De volgende vier bladzijden zijn uit dien hoofde gewijd aan, en vervuld van, scepticisme jegens rnenselijke en technische nauwkeurigheid en betrouwbaarheid inzake meten en observeren. Deze achterdochtige visie zij mij vergeven; ,,mooi weer spelen" is hier echter niet op zijn plaats. De inense1jke factor. Bij de inleiding tot dit hoofdstuk kon reeds met grote waardering worden gesproken over de belangstelling en/of de consciëntie waarrnee het merendeel 61

der officieren de gevraagde gegevens verzamelt, speciaal indien hen vooraf bet doe werd verklaard. Maar al zijn omwentelingen van de schroef of brandstofverbruik van een hoofdmotor zuiver af te lezen op duidelijke wijzerplaten of via een meniscus langs een keurig geschilderde schaal, men geve er zich immer rekenschap van dat hun waarden niet werden genoteerd door voor wetenschappelijke doeleinden geschoold laboratoriumpersoneel, maar door voor het bedriijen voor actie geoefende mensen.1) Door enthousiasme bij enkele officieren te kweken, goede voorlichting te geven en duidelijke formulieren te verstrekken, zijn fouten in metingen te voorkomen en is het gehalte der waarnemingen te verbogen. Deze maalregelen geven echter geen vrjbi1jet voor succes. Een gezagvoerder

vaart met drie wachtsdivisies; op de brug met vier stuurlieden en enkele leerlingen, in de machinekamer met een hoofdwerktuigkundige en vele ondergeschikten. Elk dezer mensen heeft zijn eigen karakter en accuratesse, en op de ,,Never Come Back Services", de buitenlijnen. worden zij periodiek afgelost tijdens de reis, met dikwijls weinig tijd elkander de operationeel minder urgente bijzonderheden over te geven. De journaalbewerker dient er zich tijdens zijn evaluatie dus wel degelijk rekenschap van te geven dat zijn instructies niet altijd zuiver ziln opgevolgd.

Technische factoren. Ook de technische kant, d.w.z. de waarde der instrumenten, zintuigen en methoden waarmee werd gemeten, moet kritisch worden beschouwd. Men blijve diligent inzake de aan boord nu eenmaal groot gebleken mogelijkheid van onverwacht defect rakeri van apparatuur, onbemerkte miswijzing, of een van verre onverklaarbare andere mechanische, elektrische of hydraulische fout. En men blijve tevens doordrongen van de praktische èn principiele onmogelijkheid de brede spectra der golfwaarden en het brede spectrum der resulterende scheepsresponsie in enkele cijfers uit te drukken. Gefundeerde scepsis in het brein van de analisator zal de waarde zijner gegevens verhogen, en zal hem in staat stellen zijn volgende analyse of meetvaart te vervolmaken. De grond dezer scepsis wordt hierna gesondeerd, en waar zich drijfzand blijkt te bevinden wordt een uitweg, waar aanwezig, gewezen. Metingen, waarnemingen en vermeldingen

Bedrijfsanalyse berust op: - metingen (van sneiheid, omwentelingen, verrnogen e.d.) - waarnemingen (van wind, zee en deining) en - vermeldingen (van tanken proeftochtgegevens, stabiliteit, huidruwheid cq. dokhistorie, brandstofkwaliteit en additionele verschijnselen als paaltjes en doorslaan van de schroef), elk verricht en verstrekt door de brug, de machinekamer en de rederij. Van de eerste twee categorieën voigt onderstaand een korte beschouwing qua hun betrouwbaarheid en nauwkeurigheid, voorzover het gegevens betreft die op een normaal schip door de normale état-major worden, of kunnen worden, verzameld.2) ,,Grand expeditions" met vèrgaand geperfectioneerde meet- en observatiefaciliteiten qua personeel en apparatuur zijn buiten beschouwing gelaten, gezien hun bijkans siechts door het beschikbare budget begrensde kwaliteiten. ') Hoe anderzijds in brede zin ,,de varende vloot" joist met vrucht als ,,laboratorium" kan worden benut, wordt betoogd in hoofdstuk 5. ) Aanbrmiingen voor ida1e (dus niet normale) condities staan uitvoerig beschreven in rapport 5 S, SSN.

62

(1)

Metingen van sneiheid, omwentelingen en vermogen Sneiheid De scheepssnelheid wordt aan boord bepaald met een log, met de ,,gis" en met behulp van bet ware bestek.') Log en gis benaderen de sneiheid door het water, bestek geeft de sneiheid over de grond. Logmjlen. Elke log heeft instrument-, ijk- en uitwendige fouten. Instrumenifouten zjn

bij een logwerk van goed fabrikaat, mits goed onderhouden, te verwaarlozen. De jkfout kan varende periodiek bij goede gelegenheid worden bepaald, met peilingen op de wal en bekende stroom, door ,,gissen buiten boord" (Dutchman's log) 2) of door Decca-metingen in daartoe geschikte gebieden. Over de uitwendige logfouten is nog weinig bekend; een pitot-mond wordt bij stampend schip aangestroomd door fluctuerende verticale of dwarsscheepse snelheidscomponenten, en grote huidruwheid kan de grenslaag tot meer dan de pitotbuislengte verdikken ); bij een gesleepte log bemvloeden lengte der loglijn, lengte der golven, vaart en relatieve koers de uitwendige fout.

- Gismjlen worden berekend door het produkt van omwentelingen en spoed van de schroef, minus geschatte slip. Het slip-percentage worth meestal afgelezen van een tabel. bij nieuw schip op de proeftocht bepaald. Ware mjlen geven de afstand in de kaart tussen het míddagbestek van twee opeenvolgende dagen.

Log-, gis- en ware mijien worden in de regel alle drie in het scheepsen/of machinekamerdagboek vermeld. Hun relatief verschil varieert per wacht, per dag, per traject en per reis, deels verklaarbaar uit andere koers, andere diepgang of andere gelegenheid, deels moeilijk te verklaren, te achterhalen en te corrigeren, zelfs na diepgaande inspectie. Het blijkt dikwijls nodig te beoordelen in hoeverre er kans is geweest dat de log werd bijgesteld zonder dat zuiks in de beschouwde journalen werd vermeld, of dat de aangenomen slip door de huidruwheidscondities werd beïnvloed, of dat de klokcorrectie (plus om de west, min orn de oost stomend) niet, of foutief, in rekening werd gebracht. Vergelijken met voorgaande en volgende dagen kan steun geven,

naslaan van stroomatlassen geeft additionele hulp, maar de máte van steun zal geval voor geval veranderen. Met verstand en ervaring kritisch bekijken en dienovereenkomstig waarderen, is bet beste wat de bewerker in deze te doen staat.

- Slagen Het aantal omwentelingen van de schroef lijkt altijd nauwkeurig en is inderdaad, vooral met behuip van een stophorloge per 100 of 200 slagen, zeer exact te bepalen. De journalen geven de gemiddelde slagen per minuut èn het totaal aantal omwentelingen per wacht of per etmaal. De eerste opgave is in de MK-journalen meestal berekend uit bet tweede gegeven. in het scheepsjournaal staat veelal bet gevráágde aantal slagen, soms ook de, zelden exacte, aanwijzing van de slagenteller op de brug. De MK-opgaven zijn formed dus het nauwkeurigst; in bet opgegeven aantal ornwentelingen per etmaal is een slip of the pen echter geen volsiagen onmogelijkheid gebleken, terwijl men bovendien bedacht zij op misverstanden inzake klokcorrectie, e.d. I)

SneIheidsmetjnen met Decca of radar worden hier niet beschouwd, wegens hun (nog) te gespecialiseerde aard. ) In ,,De Zee" 1934 en 1935, gayen het KNMJ en EEEN op waarschijrslijkheidsrekening gebaseerde beschouwingen over de nauwkeurigheid van het ,,houtjes gooien". VossNAcK ontwikkelde bi) de Kon. Rotterdamsehe Lloyd een luchtkanon dat merktekens voldoende ver dwarsuit bracht orn hen vrij van boeg- en schoudergolven te houden, waarmee met eco goede roerganger, een goede stopdiscipline en een doeltreffende coördinatie tussen de brug en de machinekamer uitstekende resultaten zijn te bereiken. Zie ook ,,Handboek voor Zeentanschap", Kon. Marine, 1961. I) Zie metingen van AERTSSEN met , ,Lubumbashi" en LIVINGSTONE SMITH CG CLEMENTI met ,,Cairndhu", resp. RINA

1959 en NECI 1957.

63

- Vermogen De geleverde APK's kunnen met torsiemeters of via brandstofverbruik of indicateurdiagrammen worden bepaald. Over de nauwkeurigheid van torsiemeters lopen de meningen uiteen; is het instrument volledig in orde dan kan op plus of min ca. 2% accuratesse worden gerekend. Tussen volledig in orde en merkbaar defect ugt echter een niet te verwaarlozen marge.

Brandstofverbruikmeters, mits van goed fabrikaat en regeirriatig gebruikt, hebben op zichzeif een soortgelijke graad van nauwkeurigheid. De kans op onbemerkte instrument-fouten is echter geringer dan bij torsiemeters, o.m. wegens de grotere eenvoud van het instrument. Bij de vermogens-bepaling via het brandstofverbruik zij men zich bewust van de volgende complicaties. (i) Soortelijk gewicht en calorische waarde kunnen voor intermediate fuel aanzieniijke verschillen vertonen, tot circa 5 procent. Dikwijls - doch niet altijd - staat vermeld uit welke tank, uit welke partij en bunkerhaven werd gestookt. Niet iedere olieleverancier geeft echter een betrouwbare calorische waarde uit banden.

Een motor heeft een variabele interne conditie. ,,Twee cilinders met siechte

zuigerveren doen de schoorsteen al roken." Uit gerapporteerde compressie- en verbrandingsdrukken is de staat van voering, veren en verstuivers te weten te komen, uit onderhoudsboeken kan eventueel worden nagezien wanneer elke zuiger het laatst werd getrokken. Het ontbreekt de reders-research hiertoe echter dikwijls aan tijd - of aan additionele gegevens. 1)

Een bekend verschijnsei bij brandstofverbruiksopgaven is dat der ,,te nette

getailen", als nl. een totaal trajectverbruik door het aantal vaar-uren of -etmalen gedeeld is. De ervaren professie weet dat dergelijke incorrecte waarden siechts zijn te voorkomen door enthousiasme, te geven vooriichting en duidelijke instructies. Dikwijis is siechts door persoonlijk contact een indruk te krijgen in hoeverre daarrnee succes is geboekt.

Indicateurdiagrarnrnen impliceren pianimetreren, en daarmede de kans op rekenen streeffouten. Een zuinige hoofdwerktuigkundige is menselijk nu eenmaal geneigd de buitenkant zijner diagrammen aan te houden. Controle hierop is uiteraard mogelijk, maar bijzonder tijdrovend. MULLER belichtte de achtergrond van indicateurmetingen 2); uit een hier niet nader te beschrijven onderzoek naar de schroef-performance der schepen van bet Ba-type bleek bet indicateurvermogen van de in die schepen aanwezige betrekkelijk nieuwe motoren over bet algemeen tijdens de reizen zeer bruikbaar-nauwkeurig te zijn bepaald.

(2) Waarnerningen van wind, zee en deining

- Wind

In de journalen staat de windsnelheid vermeld als kracht Beaufort, meestal geschat uit bet aanzien der zee. Vele haridboeken bevatten hiertoe tabellen, die over het 3)

algemeen goed met elkaar overeenstemmen, en over kleine beschrijvings-verschillen behoeft men zich bet hoofd niet te breken. Door de aanwezigheid van in opleiding zijn-

de jonge officieren aan boord behouden ook de oudere stuurlieden en kapiteins voldoende contact met dit soort getabelleerde ervaring, zodat voor te zeer persóónlijke interpretatie niet behoeft te worden gevreesd. HUNTER geeft, in eco discussie op Telfer, NEd 1935, interessante beschouwingcn over .,parasietverIiezen", speciaal ) bij stoorn-installaties, gesplitst naar verliezen ònaflsankelijk van het verruogen, evenredig met ¡set vermogen, en overeven-

redig met bet vetmogen. )

BONREAKEER, 3/IULLER en DIERL: ,,Standaard-voorschriften voor meetvaarten aan boord van zeeschepen", Rapport

5 S, SSN. Neversstaand volgen twee van dergelijke beschrijvingen voor de windkracht 5, 6 en 7 Beaufort. )

64

In hoofdstuk I werd echter uiteengezet waarom het schatten der windkracht uit het aanzien der zee principieel foutief is: de golthoogten en -lengten zijn niet alleen van de windsnelheid, maar ook van de windbaan en windduur athankelijk. Van beroeps-

zeekundige kant streeft men echter verbeteringen na 1), de dekofficieren zijn zich de moeilijkheden wel bewust, en met de te verwachten grotere meteo-mindedness dankzij weerkundig routeren, zullen windbaan en -duur vaker mentaal in rekening worden gebracht en dus tot betere windsnelheidswaarnemingen leiden. Een tweede gevaar bij het schatten van windkracht uit aanzien der zee is de bekende, doch welhaast onvermijdelijke, neiging orn achterlijke wind te onderschatten en voor-

inkomende wind te óverschatten. Aan hun lijzijde zien zeegolven er nu eenmaal steiler, witter en dreigender uit dan aan hun gladdere windkant, en staande op open brugvleugels wordt voorlijke wind nu eenmaai heftiger gevoeld en gehoord dan dezelfde, méélopende, wind. Hier is voor de journaal-bewerker, achter zijn schrijftafel, weinig aan te doen; hoe bevarener de rapporteur - d.w.z., meestal, hoe ouder de stuurman - hoe beter deze zeif reeds voor die misgissing za! hebben gecorrigeerd. Bekendheid met de mensen is ook hier een groot voordeel. Windsnelheidsmetingen met behuip van anemometers lijkt velen verkieslijk. Met die voorkeur zij men echter voorzichtig. Na in de jaren '51 en '52 op een tiental Marine-schepen met drie anemometers gelijktijdig te hebben geexperimenteerd, één op de geusstok, één in de ra en één voor ad hoc handgebruik op een stok, bleek vertrouwen in de bruikbaarheid van windmeters aan boord zelden gewettigd, o.m. wegens de praktische ondoeniijkheid een pick zonder lij of werveling te vinden, en de verstorende invloed van slingeren stampsnelheidscomponenten, juist bij interessant wordende harde wind. In de kalere en relatief hogere masten van koopvaarders zal het resultaat van anemometers gunstiger zijn, mede dankzij het rustiger gedrag dezer schepen. Het bezwaar van bet gebruik van anemometers, dat, terwijl een Beaufort-schatting dwingt tot scepticisme en kritisch be-

schouwen, een opgave volgens een schaalverdeling van een onderhoud behoevende anemometer verleidt tot misleidend vertrouwen, kan met de voortschrijdende instrunsentatietechniek worden verkleind.

De windrichting te bepalen is zeiden een probleem; dit kan zonder meer worden gedaan door te ,,bidden" over bet open peilkompas op de brug. Hoe krachtiger de wind - dus hoe importanter zijn richting - hoe exacter de meting; vanaf windkracht 5 à 6 geven de schuimnaden een nauwkeurigheid binnen enkele graden. Misverstand

tussen ware" en ,,relatieve" richting dient uiteraard door duidelijke instructie te worden vermeden. vervolg voet000t ') van vorige biz. wind

B

rn/sec

aanzien der zee S)

benaming

sea criterion 5*)

frisse bries

5

7,5

Matigegolvenvanaanmerke]ijk grotere lengte. Overal Witte koppen. Hier en daar op. waaiend schuim.

zee

Moderate waves, taking a more

Groter golven gaan zich vor-

aanschietende

9,8

stijve bries

6

9,9 12,4

harde wind

7

12,5 15,2

men. De brekende golven geven overal witte schuimplckken. Veelvuldig opwaaiend schuim.

Golven worden hoger, het wit-

te schuim van de brekeode

toppen begint zich als strepen in de windrichting te ontwikkelen. )

)

pronounced long form; many

white horses are formed (chance

of some spray). zee

Large waves begin to form:

the white foam crests are more

extensive everywhere. (Probably some spray.) wilde zee

Sea heaps up and white foam from breaking waves begins to be blown in streaks along the direction of the Wind.

Volgens Coolhaas. Volgens L oyds Calendar 1960; zie ook de nieuwe State of Sea Card" van de World Meteorological Organisation,

orn. gepubliceerd in SB & SR, l6-2-'Gl. )

Ook het in auustus 1960 gehouden Maritiem Meteorologisch Congres besteedde aandacht aan dit punt, vide CMM/

III Doc. 40, 44, 63, 76 en 106.

65

- Golfwaarden van zeegang en deining In hoofdstuk i werd het ontstaan en het karakter van zeegang en deining met voordacht uitvoerig beschreven, opdat de bewerker van scheepsjournalen de moeiijkheid duidelijk zij de brede frequentieverdelingen van hoogten, lengten en richting der golfsystemen in enkele cijfers te specifìceren. Weinblum en St. Denis citeerden

Rayleigh's uitspraak ,,The basic law of the sea is the apparent lack of any law" 1) en hoewel de moderne fysische oceanografie veci dier ondoorgrondelijkheid heeft opgeheven, blijft het wddrnemen der golven zonder speciale meetapparatuur nog een zo moeilijke aangelegenheid dat men bij die observatie dikwijls slechts van het Amerikaanse bastaardwoord ,,to guesstimate" kan spreken. DORRESTEIN gaf in bet tijdschrift De Zee een uitvoerige beschouwing over bet waarnemen van golfperioden en golf hooglen 2), en voor bet theoretische verband tussen golflengten en -perioden zij naar pag. 32 verwezen. Enkele aanwijzingen voor golfobservaties staan in het Marineblad 1 952.) Hoofdzaak is dat de observator èn de bewerker

der journalen met rust, concentratie en interesse de verschillende golfsystemen van zeegang en, daarvan onathankelijk, deining, trachten van elkander te scheiden en daarbij een zo groot mogelijk gebruik maken van inzicht in recent gevonden wetten en opgestelde hypothesen. Over stereofotogrammetrische golfbepalingen, drijfbakens, contactpuntenmethoden') en druk- of versnellingsmeetsystemen zal hier niet worden geschreven. Hun ontwikkeling in de laatste tien jaar is alleszins verheugend, de professie wordt zich van hun belang toenemend bewust, en hoewel hun kosten en benodigde onderhoud vooralsnog voor normale rederij-observaties prohibitief zijn, lijkt de tijd niet ver meer dat bedrijfszekere, met een zender uitgeruste, meetboeien relatief zo goedkoop kunnen worden vervaardigd dat zij, meterid en aan boord registrerend, in het spoedig weer ongestoorde zog kurtnen worden achtergelaten. 5)

HET ANALYSEREN VAN BEDRIJFSGEGEVENS VAN VARENDE SCHEPEN

De bewerker van scheeps-bedrijfsgegevens staan sedert een tiental j aren enkele uitmuntende analysemethoden ter beschikking; met betrouwbare gegevens is er voor hem

geen vuiltje aan de lucht, en DSEUDONNE en JOURDAIN hebben er onlangs terecht op

gewezen ,,that, if the records are good, the method of analysis is of little importance".6) Even terecht echter attendeerden zij er op dat ,,if the records are mediocre", dat dan een bewerkingsmethode vereist is die zuiks duidelijk aantoont en die waarschuwt voor verkeerde conclusies. Op voorgaande bladzijden is de mediocriteit veler in normale journalen ingevulde gegevens ontvouwd, en het is uit dien hoofde dat hieronder een aantal aspecten der geeigendheid van verschillende analysemethoden nader zal worden belicht. In een periode dat ik mismoedig begon te geraken door de vele problemen die bij het analyseren van Marine-zee-proeven opdoken aan een gelukkig door stormzee gekartelde kim schreef KENT mij eens: Zje SNAME 1950. Doiuccsmn: ,,Ontmoetingsperiode van schip en golven" en ,,Veranderlijkheid van de gollhoogten in zeegang en deining". De Zee, resp. 1959 en 196!. ') wARN5SNCI(: ,,Zeegolven rond heS schip", Marineblad 1952. ') Zie orn. ,,Enkele praktische beschouwingen etc.", S & W, 1954. discussies op TME 1559. ') Zie GERSITSMA: ,,Scheepssnelheid en schcepsbewegingen", Delft 1961. en en JoOROAIN: ,,Perforrnarsce in Service of Cargo Vessel and Passenger Ships". NEd 1960. Dseuoo' ) )

)

66

What to do with your data, no one can tell you. How to sift it (separating the corn from the chaff) and how to use it to illustrate points you wish to bring out, is where your own individuality comes into play. - Don't be discouraged if at first you don't sec your way clear. - Persevere and ideas will come to you as you brouse over your data, and if you are like me, you will get a series of great thrills as some point becomes clear, gradually or suddenly. Die wenselijkheid ener persoonlijke aanpak bestaat nóg (al heeft die aanpak door de vele geschriften in eerste aanleg een meer selectief dan creatief karakter gekregen) en elk schip en elk traject is zó anders, dat ook de ,,series of great thrills" voor de bewerker blijven behouden, indien hij zich inleeft in de dienstomstandigbeden op zee, ,,for a still further effort (in Kent's woorden) to wrest some of natures secrets, by experiences of the never ending conflict between the ship and the sea." Bij velen bestaat de indruk, zoals blijkt uit diverse recente lezingen, discussiebijdragen en Symposia, dat de bewerkingsmethoden in grote trekken zijn te onderscheiden in statistische en itererende analyses. Dat dit verschil in feite slechts gering is, zij onderstaand aangetoond. Regressie-analyse

De achtergrorid en theorie der statistische bedrijfsanalyse, de ,,regressie-analyse" werden uitvoerig introductief beschreven door BONEBAKKER en GERRITSMA.1) De methode

is gebaseerd op het gestyleerde verband vermogen sneiheid (slagen)3

=a.

slagen

+b,

waarin de coefficiënten a en b de functies zijn van de schroef, het deplacement en de huidruwheid, constant voor een bepaalde tijdsduur met nagenoeg stationaire condities. De term sneiheid/slagen is gelijk aan de schijnbare slip van de schroef, zodat de methode in feite berust op de analyse van bet momentane gedrag van de schroef achter bet schip (en op de aanname van een lineair verband tussen de beide veranderlijke termen, waarop hier niet wordt ingegaan). Deze methode is te gebruiken indien slechts bij een gedeelte van scheepswaarnemingen

synchrone vermogensmetingen ter beschikking staan. Met behuip van bovenstaande vergelijking kunnen dan de coëfficiënten a en b voor een bepaalde huidruwheid en deplacement worden bepaald. De schroef is hierbij dus als dynamometer met bekende karakteristiek 2) te beschouwen. Uiteraard is het genoemde verband slechts geldig zolang deze karakteristiek niet verandert door de indompelingsdiepte. Op enkele mogelijke praktische bezwaren en gevaren zu onderstaand nog gewezen. (i) Principieel is de schroef een op zichzelf aantrekkelijk uitgangspunt voor de bepaling van bet totale ontwikkelde vermogen, ware het niet dat haar gedrag, zoals vermeld, enigszins afhankelijk is van de directe en indirecte invloeden van zeegang en huidruwbeid, t.g.v. de verandering van de grootte van de volgstroom en het eventueel ) BONEaAKXER: The Application of Statistical Methods to the Analysis of Service Performance Data", NECI 1951, Over reisrapporten van zeesehepen en hun analyse", S & W 1952, en Analysis of Model Experiments, Trial and Service

Performance Data of a Single.screw Tanker", NEd 1954.

GERRIT5MA: Theoretische beschouwingen bij het analyseren van logboekgegevens", & W 1952. ) Het ,Km'A-verband", zoals dat bu eco vrijvarende schroefproef wordt gemeten (aie y. Lammeren, Troost en Koning)

67

boyen water slaan van de schroef. (Voor een door de BSRA aangebrachte wijziging, waarbij de slipfactor is vervangen door een weer-factor en een huidruwheidsfactor, zij verwezen naar CLEMENTS 1). Door de invoering van de athankelijkheid van de slip van ruwheid en weer wordt echter een subjectief element in de analyse geïntroduceerd). De methode staat niet toe dat gegevens van sterk uiteenlopende condities met elkaar worden gecombineerd. Uit dien hoofde kan de statistische methode van Clements,

destijds bedoeld als uitbreiding van de methode van Bonebakker en Gerritsma, en gebracht in de vorm van een min of meer blind-automatisch rekenschema, als gevaarlijk worden beschouwd.

De bij velen heersende opinie dat met behuip van de regressie-methode de bedrijfstoeslag kan worden bepaald op basis van normále scheepsmachinekamerjournalen, is niet geheel juist. De ter beschikking staande gegevens rnoeten in aantal dikwijls sterk worden besnoeid. Vooral BONEBAKKER heeft bij herhaling beklemtoond dat van regressie-analyse slechts goecle

resultaten mogen worden verwacht indien aan drie kwaliflcaties: nauwkeurigheid gelijktijdigheid, en betrouwbaarheid

naar behoren is voldaan en ook BTJRRILL, TELFER, AERT5SEN en NEWTON (RCNC) spraken

zich op de Symposia in Brussel 1953 2) en Newcastle 1960 in dezelfde zin uit.) Men kan de genoemde factoren die het gedrag van de schroef beïnvloeden, binnen zekere grenzen constant houden door bijvoorbeeld steeds slechts de performance tussen twee havens te beschouwen - dus zonder kans op nieuwe aangroei - en zuiks slechts indien op het onder-

havige traject nagenoeg constante gelegenheid werd getroffen. Hoge uitzonderingen van speciale meetvaarteri daargelaten, wordt het aantal gegevens dan echter zo gereduceerd, dat statistische regressiebewerking onaanvaardbaar wordt, te meer als de kwaliteit der gegevens onvoldoende kan worden gepeild. Ook kan men er zich op toeleggen eerst de kwantitatieve grootte der genoemde invloeden te vinden opdat, met die kennis, verantwoord kan worden gecorrigeerd. Deze koers wordt door modelonderzoek en theoretische studie gevaren en valt buiten het hier uitgezette bestek.

De introductie der regressie-analyse had nog een waardevol ànder aspect. Dankzij de pionierende systematiek der methode werd het probleetn ,,analyse van bedrijfsgegevens" in het begin der vijftiger j aren baanbrekend grondig aangevat en de intro-

ducenten lokten daarmee zulk een keur van leerrijke discussies uit, dat de professie, in het licht van lof en kritiek, doordrongen geraakte van lacunen en leemten, beperkingen en gevaren van te lichtvaardig statistisch bewerken, en daarmee tevens een itererende ,,punt voor punt" methode naar de voorgrond schoof, aanvullend en corrigerend waar de regressie-analyse kon falen. Iteratie-analyse 4)

Met iteratie-analyse wordt de nadruk gelegd op de mogelijke aanvechtbare kwaliteit ') CLEMEwrS:,,A Method of Analysing Voyage Data", NEd 1957. ') Symposium Trials on Ships at Sea", Centre Belge de Recherches Navales, Brussel 1953. $) Ook van beroeps-statistische kant kan een analoog geluid worden beluisterd. Zo waarschuwt BRoss, statistisch adiseur aan de Cornell University, tegen the erroneous impression that an elaborate statistical technique will compensate for poor quality data. It is true that a high powered, efficient technique can squeeze the last drop of information out of the data but it can neither supply information which is lacking nor eliminate misinformation. Ici fact, it is generally true that a more elaborate analysis requires higher quality data. A single item of bad data may disrupt some of the extremely elaborate statistical devices". (Bross: Design for decision", Macmillan, New York, 1953).

') Zie BRARD en JouRoAsN ,,A new method for analysing the results of sea triaIt", Brussel 1953. JoultoAiN en FABRE: ,,Influence des conditions de service sur la propulsion", ATMA 1958, en DIE000NN* en JottRt,AtN: Performance irs Service of Cargo Vessel and Passenger Ships", NECI 1960.

68

van elke afzonderlijke meting en waarneming, wordt hun ,,bias" punt voor punt verbeterd en wordt vervolgens sequent en itererend gecorrigeerd voor elk der hoofdvariabelen: gelegenheid huidruwheid vermogen en diepgang. In plaats van met veel middelmatige gegevens wordt dus gewerkt met slechts weinige, doch, door kritische en diepgaande correctie, hoogwaardig gernaakte gegevens.

Deze methode, door Dieudonné, Jourdain en Burrill omschreven als ,,craftsmanlike rather than scientific" 2), vereist dus ten eerste dóórdenken in elk gegeven en teruginleven in elke situatie waaronder het werd verzameid, en ten tweede de feitelijke gelegenheid-/huidruwheid/vermogen/diepgangs-correctie. Over het kritisch terugdenken in de vaar- en meetpraktijk werd in voorgaande bladzijden uitgeweid; over mogelijke correctiernethoden is geen algemeen geldige gedetailleerde

,,handleiding" te geven. Het beginsel van dit itererend bewerken is immers juist dat voor maximaal effect bet corrigeren niet alleen meting voor meting en waarneming voor waarneming moet worden toegepast, maar dat de keuze der correctiemethode ook aan elk in studie zijnd schip of scheepstype moet worden aangepast.

Dieudonné, Jourdain, Brard en Fahre leggen vooral de nadruk op de facetten van bet eerstgenoemdc beginsel, bet toeftassen van deze bewerkingswijze. De hiertoe vereiste gedachtenloop en mentaliteit staat voortreffelijk beschreven in de oorspronkelijke tekst voor het Newcastle-symposium:

,,Cette méthode, que l'on peut qualifier d'artisanale, est très laborieuse et ne saurait être mise en oeuvre par une machine à calculer, ni même par une personne n'ayant pas une vue d'ensemble du problème, car elle exige l'exercise permanent du sens critique et de l'appréciation; il faut alors prendre garde de ne pas tomber dans l'arbitraire en voyant des courbes là où il n'y a qu'un nuage confus de points; nous pensons avoir évité cet écueil, car nous avons enregistré plus d'échecs que de succès et le fait d'avoir assez souvent admis qu'aucune conclusion chiffrée ne pouvait être dégagée des relevés nous donne confiance dans la validité des résultats obtenus dans d'autres cas." Het aanpassen der bewerkingsmethode is afhankclijk van het aanwezige ervaringsmateriaal over bet betreffende scheepstype, de gebleken of vermeende bruikbaarheid van de meetwaarden-typen, de dienstomstandighedcn waaronder het bestudeerde schip heeft gevaren, de beschikbare mankracht en tijd, en bovenal van het dod der analyse. Zo kozen de Fransen, met een zeer algemeen gesteld dod der analyse voor ogen, een methode waarbij de gemeten omwentelingen. vermogens en berekende snelheden waarfleming voor waarneming via de twee, ook bij de regressie-analyse gebruikte, huipvermogen sneiheid coefficienten en aan de hand van proeftochten bedrijfservaring graslagen3

slagen

C

5L2,N

- TU

urr O(

Figuur 2.8 Het beginsel van de Franse correctie-methode. ') NEd 3960. 69

fisch werden teruggebracht tot vooraf gestelde standaarden voor slagen, huidconditie, deplacement en windkracht, volgens het op de voorgaande bladzijde schematisch aangegeven principe (figuur 2.8), en uitvoerig beschreven in de genoemde publikaties. Per deelcorrectie kan een eigen trend worden aangehouden, op grond van ervaring of additionele gegevens.

Er zijn theoretische bezwaren tegen deze methode aan te voeren 1), maar dan onderschat en miskent men het ambachtelijk karakter dezer werkwijze èn bet iteratie-beginsel. De Franse iteratie-methode leent zich goed voor rederij-research omdat zij bet moge-

lijk maakt de greep op de schepen, de mensen en de instrumenten te behouden, èn omdat zij in elk stadium beperking, uitbreiding, follow-up en overzicht mogelijk maakt, al naar de behoefte van bet bedrijf, dus al naar gelang de dynarniek der doelstellingen zuiks vereist. Een voorbeeld van een dergelijke op operationele urgentie afgestemde snelle analyse was bet in de vorige paragraaf beschreven stapsgewijs uitwerken van de zee-proeven der Ba-boten. Hierbij werd in drie stadia geanalyseerd, nl.: le. voor bet tweeledige doel: (a) inzicht te verkrijgen in de absolute grootte der mogelijke short term ruwheids- en long term weer-toeslagen, (b) te onderzoeken of de urgentiegraad dokken beter dan voorheen kon worden bepaald; 2e. voor bet samenstellen van ,, vaart/golven grafieken" ten behoeve van weerkundig routeren;

3e. voor het advies of ,,face lifting" der huid tijdens het aanstaande eerste survey

reeds gewenst was. Voor de eerste fase werd, na kritisch plotten der observaties en enige aanvullende correspondentie, volstaan met een diepgangs-vermogens-correctie à 21/4% per voet op grond van sleepproeven en bedrijfservaring, trim/vermogens-correctie à 1/2% per voet vanaf 3 voet trim achterover, en iteratie uit vergelijkbare ,,gelegenheid" en overeenkomstige tijden uit dok. Voor de tweede fase was slechts de weer-weerstand (ten gevolge van golven en van de bijbehorende statistisch waarschijnlijkste wind) van belang, en wel de ,,gemiddeld waarschijnlijkste", dus niet de ,incidenteel mogelijke" waarden. De huidruwheid kon itererend worden

geelimineerd uit de voornoemde tabellen en flguur 2.3, pag. 52; tot bet ene standaard-

vermogen en de drie standaarddcplacementen kon worden gecorrigeerd via de coëfficienten brandstofverbruik en sneiheid en , ,bevaren interpolatie; de golfhoogten werden arbitrair slagen3

slagen

geschat uit combinatie van gerapporteerde wind-, zee- en deininggegevens. Voor de derde bewerkingsfase moest uitsluitend huidruwheid worden bepaald, en wel de soin van schilder-, corrosie-, aangroei- en leeftijdsruwheid, voor elk der vijf in dit opzicht verschillende zusterschepen apart, waarbij orn meergenoemde redenen tot trend-analyse werd besloten, d.w.z. tot onderzoek van de performance sinds nieuwbouw, steunend, voor tussentijds checken, op zee-proeven en routerings-resultaten. Per schip waren voor circa

vier jaar 6 à 700 etmaal-performance-opgaven beschikbaar, zonodig aangevuld met can vijfmaal zo groot aantal wachts-opgaven. In verhouding hiertoe was slechts een zeer beperkt aantal punten voor bet schetsen der trend-Iijnen vereist. Gestreefd werd immers naar steeds twee performances kort voor en na iedere dokking en enkele punten daar tussenin, athankelijk van havenintensiteit van het traject en kwaliteit der gegevens. Rigoreuze schifting was dus mogelijk en bet corrigeren, dus de analyse, Icon sterk worden vereenvoudigd. Sneiheid en brandstofverbruik konden worden gemiddeld uit opgaven van enkele dagen achtereen (sneiheid in eerste instantie uit sallog-mijlen. doch gecorrigeerd met gismijlen, ware mijien en stroom; verbruik uit brandstofmeters, indicateurdiagrammen en proefstand- cq. bedrijfsgegevens) en een brandstofverbruikscoefficimnt kon als directe ,,huidconditiecoifficiënt" worden berekend vide flguur 2.3.

dat bij het corrigeren voor één variabele steeds de andere variabelen constant worden gedacht, hoewel zlj, on') O.a. danks fvsische onafhanlcelijkheid, toch door toevallige omstandigheden aan elkaar kunnen zijn verbonden; of dat door bet afzonderlijk verwerken van de beide hulpcoelficiCnten hun onderling verband geweld kan worden aangedaan.

70

Voor een dergelijke ,,follow-up analyse", bij rederijen met varende schepen zo dikwijis en blijvend noodzakelijk, komt het grote voordeel van de kritisch itererende crafts-

manship-methode duidelijk tot uiting. Punt-voor-punt blijft bekend wat men doet, waardoor bet contact met de schepen wordt bestendigd en zelfs, al analyserend, verstevigd. Statistiek en vakmanschap

Nu beide analysernethoden bestaan, regressie en iteratie, nu blijken beide, na aanvankelijk de schijn van sterke tegenstelling te hebben gedragen, tegelijk te kunnen worden gebruikt, elkaar aan te vullen, en elkaars waarde te verhogeri. Voor bet praktische scheepvaartbedrijf: - zonder ,,grand expeditions", - zonder dus nauwkeurige, etc., waarden, - met echter een vrijwel onuitputtelijk reservoir van mediocre bedrijfsgegevens, - met ,,scheepswijs" personeel op kantoor, en - met operationele urgentie, ligt itererend analyseren voor de hand. Voor beroepsresearch meer de statistische bewerkingsmethoden. In bet licht der regressierekening ontstond de iteratie-methode, ,,artisanale" volgens Dieudonné en Jourdain, ,,craftsmanlike rather than scientific" in de vrije vertaling van Prof. Burrill. Wegens de betrekkelijkheid van bet belang ener zuiver wetenschappelijke rederijanalyse - zunder uitgebreide scheeps-meetapparatuur bovendien onmogelijk - eri wegens de noodzaak van aanpassen der efficiëntste methode, schip voor schip en rederij voor

rederij, is in dit hoofdstuk niet in detail op de uitwerking van trial-data" ingegaan. Er is hier m.i. al voldoende literatuur over verschenen; maar bovendien is juist het streven dezer studie orn aan te tonen hoe rederijen met een minimum aan analyse toch - soms zelfs júist - de voor hen noodzakelijke bruikbaarheid der resultaten kunnen verkrijgen. Mits zij kritisch blijven. Tegen iedere methode zijn gegronde bezwaren in te brengen; tekst en discussiebijdragen van alle lezingen etc. over dit onderwerp staan vol van subtiel scepticisme en scherpe obstructie; ,,vakmanschap en vaardigheid" leert echter het best welke methode per geval optimaal convenieert.

71

HOOFDSTUK 3

HET STREVEN NAAR EEN GLAD SCHIP Hoofdstuk i beschreef de aard van de huidruwheid tengevolge van schilderen, corrosie, aangroei en toenernende ouderdorn van het schip, hoofdstuk 2 de methoden orn die ruw-wording te constateren uit het resulterende vaartverlies of extra brandstofverbruik. De oorzaak en grootte der verliezen door de verhoogde wrijvingsweerstand bleken daarbij voor een normaal onderhouden vrachtschip van dien aard te zijn, dat méér dan de tot dusver gebruikelijke zorg voor het onderwaterschip zeker gewenst is. In de hier volgende bladzijden zullen de mogelijkheden orn een gladde onderwater-huid te verkrijgen, worden beschreven. Huidruwheid is een praktisch kwaad, dat onder praktijkomstandigheden rnet praktische middelen rnoet worden bestreden. Hoe zekerder het heoogde effect, hoe hoger in de regel de kosten. De kans het doel voorbij te schieten is niet uitgesloten; de marge tussen winst door glad schip en prijs voor goede huidbehandeling biijkt klein. De baten (naar soort, grootte en verwacht aantal jaren) en de kosten (naar efficiency, uitvoerbaarhcid en kans op succes der gekozen rnethode) dienen dus zorgvuldig tegen elkaar te worden afgewogen.

Of een hoogwaardige huidbehandeling ten volle gelukt, hangt mede af van factoren, die rederij en werf slechts gedeelteiijk (van vrijwel geheel tot praktisch niet) in de hand hebben. Bij de planning van huidbehandeling tijdens nieuwbouw, en bij later onder-

houd en eventuele complete vernieuwing van bet huidverfsysteern, is het zaak die partiele passiviteit te beseffen. Slechts door de mogeiijkheden en voordelen van de verschillende huidbehandelingsmethoden óók te zien in het licht hunner beperkingen en bezwaren, is de winst-door-glad-schip te progneren en kan bet streven naar een glad schip leiden tot het optimale succes. 3.1

HUIDBEHANDELING BIJ NIEUWBOUW

Vanaf de tewaterlating zal de stalen romp van een zeeschip twintig tot dertig jaar worden blootgesteld aan hoge iangsstroomsnellieden van agressiefzeewater, aan chemisch en biologisch verontreinigd havenwater, en aan stotende en schurende lichters, fenders

en ondiepten. Vooralsnog is geen verf daartegen langdurig bestand. Periodiek zal de conserverende of aangroeiwerende laag moeten worden bijgewerkt, of geheel of gedeelteiijk moeten worden vernieuwd, ondcr dikwijls siechte en primitieve condities, door veeial ondeskundig personeel, in dok-tijden van vaak niet langer dan één à twee dagen. 72

De verfchemie heeft in recente jaren sterk verbeterde huidverftypen ontwikkeld. Mèt die kwaliteitsverhoging zijn echter ook de eisen der òndergrond aanzienlijk verzwaard. De doeltreffendheid van een modern, hoogwaardig verfsysteem valt of staat met de mate van voorbehandeling. Wijs nieuwbouwbeleid richt zich derhalve bij de keuze van bet verfsysteem niet alleen op kwaliteit en prijs en mogelijkheden van voorbehandeling in de scheepsbouwloods en op de helling, maar ook, en vooral, op de verwachte omstandigheden tijdens latere dokbeurten. Hoewel voorbehandeling en keuze der verfsystemen onderstaand afzonderlijk worden behandeld, zijn zij in feite niet van elkander te scheiden. VOORBEHANDELING

De voorbehandeling van de huid tijdens de nieuwbouw is te onderscheiden in twee fasen: de walshuidverwijdering en de conservering nadien. Wa1shuid-verwjdering

Alom wordt tegenwoordig erkend dat van nieuwe scheepsplaten, zoals de werven die van de walserijen ontvangen, de waishuid moet worden verwijderd.') Walshuid, bestaande uit drie tot vier lagen oxyden, kan later met verf en al loslaten (o.m. door verschil in elasticiteit); edeler dan bet onder- of naastliggende moedermateriaal, vormen zich rond waishuid-restanten anode-kathode elementen, met alle galvanische corrosiegevolgen van dien. Het moderne waisproces geeft een moeilijker te verwijderen waishuid dan vroeger, door hoge walsdrukken en lage afwalstemperaturen2), en ook op de werf zijn de omstandigheden in dit opzicht veranderd.

De methoden waarop de scheepsbouwindustrie de waishuid verwijdert, zijn in vier groepen te splitsen, nl.: verwering; thermische behandeling; beitsen; mechanische behandeling.

Van elk volgt onderstaand cen korte beschrijving; bun vooren nadelen staan nl. in nauw verband met de latere keuzc der verfsystemen. (a)

Verwering

Marinebouw uitgezonderd, werd vóór de veertiger jaren zelden veel aandacht aan het verwijderen der waishuid besteed. Het inzicht daaromtrent was nog weinig ontwikkeld en de noodzaak was gewoonlijk gering. De werven hadden in de regel een royale

voorraad materiaal in hun platenpark staan en er was voldoende tijd, vóór en tijdens de bouw, bet oppervlak door de atmosfeer te laten verweren en afroesten, door verschil in uitzettingscoefficiënt tussen waishuid en plaat en door oxydatie van de binnenste oxydelaag tot een stabieler oxyde (waarvan bet groter volume weer hielp ook de overige waishuid af te drukken) .3) ') Zie orn. BECKESt: ,,Korrosionsschäden an Schiffen sind keine Stahifehier", Hansa 25/26, 1960. S) Zie orn. ,,Gemeinschaftuntersuchungen vom Verein Deutscher Eisenhutteleute" in Archiv. Eisenhüttew. 28, 1957 en Stahl und Eisen, 78, 1958.

5) Bovendien was het dcstijds, zonder ver-gaande sociale voorschriften, niet ongebruikelijk hei platenpark tot werfurinoir te bestemmen, waardoor op natuurlijke wijze een gunscig agressief milieu werd geschapen.

73

Sinds de marktverhoudingen echter voorraadvorming mogelijk noch wenselijk maken, het bouwtempo is opgevoerd en het materiaal zich door sectiebouw minder in de open lucht bevindt, ontbreekt de tijd voor verwering. De inmiddels in zwang gekomen hoogwaardige verfsoorten vergen bovendien grotere roest-reinheid dan ooit door borstelen

na verwering kan worden bereikt, zodat de scheepsbouw naar andere methoden is gaan zoeken. Thermisch; viamsiralen

Door het plaatoppervlak systematisch af te strijken met een IO tot 15 cm brede vlam,,hark", gelukt het de gesloten laag waishuid te doen openbarsten door verschil in uitzettingscoefflcient van waishuid en plaat. Met de huip van het verdampen van eventueel onder de waishuid aanwezig vocht springt zij in kleine schilfers af.1) Bij dit vlamstralen of ,,flamecleanen" worden roest en eventuele waishuidresten tot

lagere oxyden gereduceerd, die naderhand door roterend borstelen of handschuieren redelijk kunnen worden verwijderd. Als het werk met zorg is geplanned, leent de nog handwarme plaat zich goed voor het opbrengen van de eerste verflaag - mits die qua reinheid der ondergrond niet te veeleisend is. Onder de loupe bekeken blijkt op de geschuierde geviamstraalde plaat vaak nog een alarmerende hoeveelheid al dan niet gereduceerde verbrandingsprodukten en kleine stukjes walshuid te zijn achtergebleven. Volgens Duitse onderzoekers kan door het inbranden van een metaalzoutoplossing het oppervlak chemisch worden gepassiveerd door afdekking met een aldus ontstane redelijk corrosievaste laag 2), hetgeen echter de keuze der latere verfsystcmen limiteert. Bij dunne plaat (onder ca. 1/21') kan vlamstralen aanleiding geven tot blijvende vervorming (slechts

ten dele door kundige behandeling op te heffen); bij zeer dunne plaat is vlamstralen niet effectief. Beitsen

Het reeds lang bekende chemisch verwijderen van de waishuid, door beitsen met minerale zuren, is eerst sinds kort dcor nieuwe beitstechnieken ook voor scheepsbouwmateriaal economisch aantrekkelijk geworden. Vroeger kwamen slechts zwavelzuur en zoutzuur in aanmerking. Zwavelzuur was goedkoop

maar moest worden verwarmd, omdat anders de beitstijd te lang werd. De warme baden gayen corrosieve dampen, schadelijk voor personeel en omgeving. De ontstane FeSO4 was moeilijk oplosbaar en bleef dus gemakkelijk achter op het gebeitste materiaal. De toelaatbare ferro-ionen concentratie in het bad was laag. Zoutzuur is zeer vluchtig en kan daarom alleen koud worden gebruikt; de grote reactiviteit gaf echter een redelijke beitstijd, zelfs bij hoge ionenconcentratie. Het gevormde FeCl2 en FeCI3 was goed in water oplosbaar, maar het gebeitste materiaal was sterk reactief en roestte dus snel. Verkrijgbaar in slechts lage concentratie, waren de transportkosten hoog. De geur was onaangenaam, de damp agressief. Dankzij de ontwikkeling van een praktisch regeneratiesysteem kan thans echter ook het veci duurdere doch technisch veci gunstiger fosforzuur worden gebruikt. Fosforzuur is veilig, voor materiaal en omgeving; restanten zuur geven secundaire en tertiaire ijzerfosfaten die

een tegen corrosie beschermende laag op het ijzer achterlaten. Het vergt een jets langere beitstijd - door minder waterstofontwikkeling wordt minder walshuid afgedrukt. Tegenwoordig kan door ionen-uitwisseling (via een filter-aggregaat met een kuristhars in fljne

poedervorm die waterstofionen afgeeft en ijzerionen bindt) fosforzuur worden teruggewonnen. Met de huidige perfectioneringen kan worden gebeitst bij nagenoeg constante zuur- en ijzer') Voor gasmengsels en gasverbruik zu verwezen naar Jrss:

juni 1961.

Aus der Praxis des Flamrnstrahlens", Schiff und Hafen,

PATSCHKE en MÜNKNgR: ,,Flamrnstrahien und Flammgrundieren im Schiffbau", Han,a 25/26 1960 en ) SIppe,L: ,,EnLzündcrung durch Flammstrahlen", Hamburg, juni 1960.

74

gehaltes (waardoor ook ternperatuur en beitstijd constant blijven en het beitsproces technisch en bedrijfsmatig regelxnatig verloopt), tegen een acceptabele kostprijs.')

Hoewel beitsen, op grote schaal, in dit opzicht dus niet meer te verwerpen is, lijkt de oprichting van centrale scheepsloonbeitserijen thans niet opportuun, o.m. wegens de hierna te noenien recente hoge investeringen van vele grote werven - de grootste opdrachtgevers - in geperfectioneerde straal-installaties. (d) Mechanische methoden

Borstelen, ,,blauwtollen" en ,,stralen" zijn alle drie beproefde methoden. Roterend

borstelen verwijdert echter i.h.a. slechts de losse waishuid en losse roest; met blauwtollen waarbij het plaatoppervlak met roterende botte hamertjes wordt bewerkt - verdwijnt al een dccl der vastzittende waishuid. Beide methoden zijn gebrekkig (vooral nu bet voor-verweren is uitgeschakeld) en voldoen, tenzij extreem consciëntieus uitgevoerd,

niet meer aan de eisen der moderne verven. Zandstralen was vroeger een welhaast ideale manier om ,,blank ijzer te maken". Het werd in de scheepsbouw echter slechts zelden toegepast, omdat de noodzaak òf niet aanwezig was òf niet beseft werd, en de kosten dus niet gerechtvaardigd waren of leken. Nu die noodzaak er echter wèl is en wèl wordt gevoeld, is bet zandstralen in vele landen op medisch-sociale gronden verboden - in Nederland door bet ,,Silicosebesluit" van 1958. Grit- en slakstralen. Kort na het zandstraalbesluit kwam een groot aantal silicose-vrije straalmiddelen op de markt (corrund, gietijzergrit, geknipt pianodraad en gemalen koper- of hoogovenslak), tegelijk met daarop afgestemde straalapparatuur, die in het werfproduktieproces elegant is in te passen. Het zandstraalverbod is daarmee van directe en indirecte invloed geweest op de ontwikkeling der huidvoorbehandeling. De moderne straal-techniek heeft zieh in enkele jaren tijds doeltreffend ontwikkeld. Te onderscheiden is bet stralen waarbij inc/it als transportmiddel voor (lichte) straaldeeltjes fungeert, en stralen d.in.v. werpstraiers, waarbij snel roterende schoepen door centrifugaalkracht de vereiste snelheid aan het (zware straalmiddel geven. Het moderne mechanische stralen heeft ook nadelige nevenverschijnselen in het leven geroepen, zoals ,,invanging" van het straalmiddel, ,,uitsmeren" van bet gedeformeerde plaatoppervlak tijdens bet stralen, vergrote corrosiegevoeligheid t.g.v. micro-koudvervormen c.d., waaromtrent door verschillende research-organisaties nog een onderzoek gaande is.

De vakliteratuur 5) behandelt o.m. een achttal variabelen die bij het stralen een rol spelen, t.w.: straalafstand straalmiddel korreigrootte korrelvorm korrelsnelheid

invalshoek

straalmiddeitransport bedekkingsgraad, en in laboratoria wordt hun invloed onderzocht op straaltijd en straalmiddelkwantum voor een bepaalde reiniging en op bet oppervlaktebeeld dat wordt bereikt. De correlatie tussen I)

Voor uitgebreider informatie over beinen zij verwezen naar:

l-let beitsen met fosforzuur", Vakblad voor smeden, 15/5 1953, FERNANDUS, APPERLOO en TAB0I5: Modern beinen van ijzer en staal", P.T., A. 10/4 1957. LUTZ:

DIAS SANTILHANO: ,,Het beinen van metalen m.b.v. zuren en alkaliCn", Handels en Transport Courant, 28/9 1957, en ,,Richtlijneri 1960 betreffende de oppervlaktebehandeling van constructiestaal", CC IVa, TNO (S & W Il / 111960). I) Zie orn.: ZAAT: ,Vooronderzoek straalreiniging voor staalconstructies", Metaalinstituut TNO, publ. 53, 1958. SIPPELL en SChMIDT: ,,Beitrag zur Beurteilung der Eignung verschieden behandelter Stahloberflächen für den Korrosionsschutz", Materialprufung Bd 1, 1959. Shell Research Lid: ,.The Surface Finish after Shot Blasting", Thornton Research Centre, M. 175, 1957. l-let handboek Scales for assessing the rustgrades of steel surfaces and the degree of carefulness when preparing them for rust protective coatings", uitgegeven door de Royal Swedish Academy of Engineering Sriences in 1958, geeft duidelijke systematische kleurenfoto's voor kwaliteits-vergelijking. Ook bet bestrijken van de gestraalde plaat met een verdund fosfateringsmiddel is ren bruikbaar controle.middel; 00g nat onder een loupe bekeken tekenen de waishuidrestanten zich af als glimmende plekjes.

75

het laboratorium-resultaat en de werkelijkheid vereist aller aandacht; kritische besnoeiing van het aantal parametercombinaties is gewenst. Bij de oplossing der nog bestaande vraagstukken ware de reeds bestaande ervaring van loonstralerijen en werven (bijv. omtrent interne slijtage door elk straalmiddel veroorzaakt en economisch optimale frequentie waarmee een lading straalmiddel geheel of gedeeltelijk moet worden ververst) effectief te coördineren. Sarnenvatting

Hoewel de optimale methode orn de waishuid van nieuwe platen te verwijderen technisch en bedrijfseconomisch sterk athangt van de grootte en situatie der betreffende

werf, is er een duidelijke trend waar te nemen naar voorkeur voor stralen. Optisch afschrijven, automatisch branden en lassen, en hogere sociale normen jegens het weilpersoneel, maken het steeds meer gewenst in de scheepsbouwloods schone en blanke platen ter bewerking te krijgen. De tegenwoordige ,,werp-stralers", met pneumatische kantelbanken en geautomatiseerde primer-spuitapparatuur, lenen zieh goed voor invoegen in het produktieschema van een werf, tussen materiaalopslagpark en vlakwals of afteken-tafels. Ook los dus van overwegingen betreffende latere corrosiewering en een toekomstig glad schip, prefereren de werven het stralen en zijn veel werven overgegaan tot aanschafflng van eigen straalapparatuur. Voor kleinere werven is het uitbesteden aan de bestaande goede loonstralerijen, ondanks de extra materiaal-transportkosten, een vaak verantwoorde propositie. Afgezien echter van deze rentabiliteitsoverwegingen van een werfwordt het stralen rneer en meer door de reder in zijn bouwbestek voorgeschreven.

N.B. De gedachte orn de waishuid reeds op de staalfabrieken te laten verwijderen, is niet nieuw en ligt ook thans nog voor de hand. Dat zulks tot dusverre niet is gerealiseerd heeft o.m. de volgende gronden. In Nederland konden de eerste tien jaren na de oorlog door de werven, wegens de toenmalige krappe materiaal-situatie, geen lastige eisen aan de walswerken worden gesteld. De scheepsplaten waren bovendien van verschillende herkomst; zouden niet àlle leveranciers schone platen afleveren, dan was nog weinig gewonnen. Deze omstandigheden leidden niet tot kracht achter de wensen der werven, te minder daar een goede walshuid-verwijdering, zonder felle aandrang der reders, als geen direct belang voor de werven werd beschouwd. Pas toen die aandrang kwam, in de vorm van specifieke voorschriften in de bestekken, wijdde de scheepsbouwindustrie zich aan dit probleem. Ook toen werd het staal echter nog van verschillende walswerken betrokken, en ook in die tijd zou dus succesvolle pressie op de nationale staalfabrieken de kwestie niet hebben opgelost. Mede uit concurrentieoverwegingen besloten enkele grote werven derhalve tot eigen aanschaf van apparatuur. Veronderstellingen van een outsider waarom de keuze op slraalapparatuur en niet op beitsinstallaties is gevallen - reinheid, kosten, elegance - zin hier niet op hun plaats. Hoofdzaak is dat de investeringen der werven in werpstraalmachines nu rendabel dienen te worden gemaakt, en dat er van de kant der grootste afnemers dientengevolge weinig behoefte aan walswerk-activiteiten in deze richting resteert. Dat ook heS conserverings-vraagstuk bij deze situatie een rol speelt, wordt in de volgende bladzijden verduidelijkt.

CONSERVERING NA WALSHUIDVERWIJDERING

,,We are in the middle of what can only be called ,the battle oftheprimeis'." ,,Anti-Corros ion Survey", Fairplay, nov. '61.

Eisen die nan een conserveringsmiddel worden gesteld

Het conserveren van blanke huidplaat, die van walshuid is ontdaan, is op zichzelf geen probleem; bet aantal goede conserveringsverven is legio. Van werf- en rederijzijde 76

worden echter een aantal neven-eisen gesteld die de zaak compliceren, wegens hun veelal onderlinge tegenstrijdigheid. Het conserveringsvraagstuk is deels ontstaan door de invoering van het stralen, en deels door de opkomst van hoogwaardige verven. Stralen maakt de platen door microdeforrnatie zo corrosiegevoelig dat zij reeds binnen enkele uren tot dagen aanroesten, en de hoogwaardige verven eisen juist een roestvrije ondergrond. Beschikt een werl over een eigen straalinstallatie aan het begin van de loods. dan kan: direct worden geconserveerd, met een permanente primer die een goede blijvende basis geeft voor het toekomstige verfsysteem; de permanente corrserveringsverf dient dan stoot- en slijtvast te zijn i.v.m. het interne transport en de constructieve bewerking, een zeer korte droogtijd te hebben orn de produktieloop niet te vertragen, en goed lasbaar (geen vorming van gasinsluitingen, geen beïnvloeding der roentgen-

dichtheid en geen giftige of te onaangename lasrook) en snijbrandbaar te zijn (opdat randen e.d. niet behoeven te worden vrijgelaten), of bet materiaal kan onbeschermd worden gelaten tot na de aanbouw in secties of zeifs tot op de helling; de werf profiteert dan van de voordelen van schone platen in de loods, maar de platen moeten later weer worden ontroest, door licht na-stralen uit de hand met een goedkoop straalmiddel, of door fosfateringsoplossingen die de roest reduceren (maar de keuze van latere verfsystemen beperken). Heeft de bouwwerf géén eigen werpstraalinstallatie, dan kunnen de platen òf vooraf bij een loonstralerij worden behandeld en ter plaatse worden geconserveerd met een permanente (niet noodzakelijk viug drogende) primer, afgesternd op het beoogde verdere verfsysteem, òf zij kunnen, als secties of als huid op de helling, met de hand worden gestraald en dan direct in de eerste verflaag worden gezet. Prirner-typen

Bepaalde primer-typen zullen hier niet worden aanbevolcn. De behoefte aan speciale conserveringsmiddelen wordt nog slechts enkele jaren gevoeld; de ontwikkeling is nog

te pril en de ervaring met thans bekende typen is nog van te korte duur, orn reeds definitieve beoordeling te kunnen verantwoorden; een nadeel van een bepaald primertype dat vandaag doorsiaggevend wordt geacht, kan morgen acceptabel worden geoordeeld, en andersom. De thans beschikbare primers zijn te verdelen in drie groepen: - de ,,twee-componenten wash-primers", voor blank tot zeer licht aangeroest oppervlak; zij hebben een lange leverisduur, maar geven door hun pigmentering met chroornverbindingen een sterk giftige lasdamp; - de ,,lasmenies", snel drogend, lasbaar (pigmentering met ijzer-oxydrood), maar slechts gedeeltelijk hittebestendig (hoewel de verbrandingsresten in de regel goed te verwijderen zijn); hun overschilderbaarheid met hoogwaardige verven (met scherpe oplosmiddelen, zie pag. 80 e.v.) evenals hun latere onverzeepbaarheid zijn sterk van

hun bindmiddel athankelijk; de tot nu toe gangbare typen zijn in dit opzicht nog niet geheel bevredigend; de ,,zinkr(jke verven". Door fijnverdeeld zink in hoge concentratie te mengen met een doeltreffend bindmiddel, kan een produkt ontstaan met uitstekende micro-kathodisch beschermende eigenschappen.

Van de drie hoofdtypen zinkrijke verven: zinkverf op polystyreenbasis, zinkverf op epoxyhars-basis en zinksilicaten, is zinkepoxyverf het best bruikbaar als ,,shop-primer", 77

d.w.z. als primer die voldoet aan vrijwel alle vorengenoemde eisen van een permanente conserveringsverf. Een goed fabrikaat hiervan leent zich dan ook in hoge mate tot toe-

passing direct nadat de platen de straalcabine verlaten. Op plaatdikte-afstand blijkt deze zinkprimer volledig bestand tegen de hoge temperaturen van snijden en lassen. De daarbij vrijkomende zinkoxyde-dampen maken dat de verf slechts in een dunne laag mag worden opgebracht. Afdekking van het zink tegen het zeewater heeft aanvankelijk zorgen gegeven: bij onvoldoende isolatie ontstond een te sterke opoffering van het zink waardoor zich zink-kalkblisters vormden die de hechting der deklaag openbraken. Recent ontwikkelde deklagen-systemen (zie pag. 80 e.v.) lijken echter goede resultaten te beloven. Van zinkverf op po(ystyreen-basis levert de lasbaarheid moeilijkheden op, tenzij de verf zeer dun is opgebracht; de lasbestendigheid blijkt gering onderzocht wordt nog de ondergrond voor hoogwaardige verfsoorten met scherpe oplosmiddelen (vinyls en epoxy's, zie later). Een goede sealer of afsluitende deklaag is in ontwikkeling. Omtrent de blijvende gunstige werking is, ook uit oogpunt van gladheid, nog reden tot scepsis. Zinksilicaten zijn beschikbaar als twee-lagen systeem (een eerste zinklaag direct op het blankgestraalde staal, en een enkele uren later op te brengen ,,curer"), of als kort voor het schilderen te vermengen twee-componenten verf. Reinheid, droogte en temperatuur van oppervlak en omgeving luisteren nauw. Het oppervlak wordt bijzonder hard, waardoor dit verftype als shop-primer minder geschikt is, en een moeilijke hechtbasis vormt voor volgende verfiagen. Voor buitenboordwerk, dat met zeewater en aangroeiorganismen in aanraking komt, lijkt het vooraisnog niet aan te bevelen.

Het is voor de reders verheugend dat dit eerst zo kort heersende conserveringsvraagstuk door de verfindustrie met zoveel voortvarendheid wordt aangevat, dat de werven het probleem erkènnen en dat in Nederland de afdeling ,,Corrosie- en Aangroeiwering" van het Studiecentrum TNO voor Scheepsbouw en Navigatie (zie pag. 19) de onderzoekingen steunt en coördineert.') De reders zèlf verlenen alle mogelijke hulp en initiatieven om in nauw contact met elkaar, met de werven, industrie en research, tot praktische oplossingen te geraken.

KEUZE EN TYPEN VAN NIEUWBOUW-HUIDVERFSYSTEMEN

Algemeen

Een rederij kiest het verfsysteem voor een nieuw schip - anticorrosief eri aangroeiwerend - op grond van verftechnische, werftechnische en bedrijfstechnische overwegingen.

- Verftechnisch dient bij de verfsysteem-keuze te worden gelet op: de primaire verfeigenschappen (blijvende gladheid, onverzeepbaarheid, oliebestendigheid; bovendien blijvend afsluitend vermogen en elektrische weerstand bij anti-

corrosieve verven, langdurig aangroeiwerend vermogen bij antifouling verven);

de hechting der verschillende lagen op het staal cq. op de primer èn op elkaar (gedachtig aan nieuwbouw èn aan latere dokbeurtcondities, d.w.z. aan de ,,overschilderbaarheid"); I) Een rapport vati het Centraal Instituut voor Iadustrie-ontwikkeling, ,,Oppervlaktevoorbehandeling van metalen"

Miniiterie van Economische Zaken, juli 1961, geeft eco overzicht van de vele instanties die zich met dit vraagstuk bemoeien

78

de grenswaarden van reinheid, vocht en temperatuur waarbij de verf nog is aan te brengen; de rnateriaal-prijs (afhankelijk van de verfprijs per volume-eenheid, bet percentage

vluchtige bestanddelen en de vereiste totale Iaagdikte orn aan de onder (a) genoerndc eisen te voldoen); de loonkosten (bepaald door het aantal vereiste lagen orn die totale laagdikte te bereiken, en de verwerkbaarheid); en de droogtijd per laag (i.v.m. dokhuur en verliestijd van het schip). Deze punten worden op pag. 80 e.v. nog nader, voor roestwerende en aangroeiwerende verven apart, gespecificeerd.

- Werftechnisch, d.w.z. athankelijk van de weil waar het nieuwe schip zal worden gebouwd, dient de rederij de volgende factoren te overwegen: De mogelijkheden van voorbehandeling. De outillage, ervaring en usance limiteren de keuze van bepaalde conserveringsprimers en, via bovengenoemd punt (b), hechting, dus ook de keuze van het verfsysteem; De ligging van de bouwwerf t.o.v. aangrenzende industrieën. Deze kan aanleiding zijn orn zeer ondergrondgevoelige verven te mijden.') Schilderkwaliteit. Bepaalde verven vereisen speciale applicatie-technieken; heeft de betreffende weil uitsluitend ervaring met kiassiek kwasten, rollen of luchtspuiten, dan zal de reder slechts na grondige voorbereidende proefnemingen overgaan tot bet toepassen van moderne technieken - en alleen als hij overtuigd kan zijn van bekwaam en nauwgezet toezicht. Jaargetijde. Bij nieuwbouw is het weliswaar mogelijk, dankzij tijdspeling, gedurende extreem ongunstige weersgesteldheid bet schilderen te stoppen, maar als vooraf bekend is dat het schilderwerk op de helling in de winter geschiedt, dan zijn er ernstige bezwaren tegen verfsoorten die zieh bijv. slechts boyen ca. 6 °C laten verwerken - hoe goed hun overige eigenschappen ook zijn. - Tenslotte spelen ook bedryfstechnische factoren, van de rederij zelf, een rol bij de keuze van het nieuwbouw-verfsysteem: Dokbeleid. Is met redelijke zekerheid te verwachten dat bet schip later steeds bij

een bepaalde werf, met goed toezicht, zal dokken, dan kan een veeleisender veilsystcem in aanrnerking komen dan indien ,,overal ter wereld" gedokt wordt. In het laatste geval is er kans dat bijzondere verven niet ter plaatse voorradig zullen zijn, of dat outillage en werkkrachten geen hoogwaardige schilderbeurten mogelijk maken. (1)

Dokplaats. Dokt een schip altijd in de tropen, dan is gevoeligheid van de verf voor aanbrengen bij lage temperaturen niet belangrijk; kan bovendien worden verwacht dat alleen wordt gedokt tijdens droge moessons, dan is ook vochtgevoeligheid geen punt van belang.

(m) Dienst en scheepstype. Ook de dienst van het schip beinvloedt de verfsysteemkeuze in verband met het voordeel van gladheid (brandstofbesparing en aanhouden van schedule), en levensduur en algemene bestendigheid van de verf. De huid van een mailboot wordt minder beschadigd dan die van ecn havenintensiefgeexploiteerd

vrachtschip. Dit zou dus aanleiding kunnen zijn juist vràchtschepen met sterke ) Verwezen zij naar hei onderzoek SSN/TNO ,,Optreden van sterke onderroestverschijnselen op in aanbouw zijnde schepen", gecoördineerd met expositieproeven door de Commissie Luchiverontreiniging TNO, ressorterende onder de Gezoadheidsorganisatie TNO. (Notulen SSN/TNO, 14/Il ¡'61.)

79

slijt- en stootvaste verven te schilderen. Andcrzijds is echter nog geen enkele cornmercieel-aanvaardbare verfsoort volledig bestand tegen mechanische beschadiging, zodat juist voor een passagiersschip een duur hoogwaardig verfsysteem nog kan voldoen, terwiji het faalt voor een vrachtdienst. N.B. De consequenties van het toepasseri van kathodische besehermings-systernen voor de verf-keuze (groter zekerheid, minder frequent dokken, maar alkalische werking) worden beschreven in paragraaf 3.2. Onderstaand zullen eerst de typen roesten aangroeiwerende verven worden beschouwd. Roestwerende verven

Als /cwaliteitseisen stelt een rederij aan een roestwerende huidverf: blij vende gladheid, mede bepaald door: langdurige waterdichtheid hoge elektrische weerstand en uitmuntende hechting. De prjsbepalende factoren, als direct gevoig hiervan, zijn: vereiste totale laagdikte aantal hiertoe benodigde lagen verwerkbaarheid en droogtijd per laag. De wenselijkheid van gladheid werd reeds beschreven in de hoofdstukken i en 2, en de door gladheid verkrijgbare baten worden in paragraaf 3.3 beschouwd.

De waterdichtheid van een verf is afhankelijk van bet type bindmiddel en diens alkalibesten-

digheid'), van de pigmentering en de pigment/volumeverhouding, van de totale laagdikte, van de gelijkmatigheid waarmee de verf per laag kan worden aangebracht (de macrodichtheid) en van het aantal over elkaar heenliggende lagen. De elektrische weerstand, belangrijk met bet oog op het voorkomen van corrosie, neemt af met het ouder worden van het verfsysteem, als water en zout in de verflaag diffunderen. (Met een ondergrond van een zinkrijke primer blijft de waterdichtheid belangrijk, maar de vereiste hoge elektrische weerstand kan wellicht worden verlaagd.) Bij de hechting speelt de agressiviteit van bet opiosmiddel van de nieuwe laag een rol, en daarmee ook de ouderdom (de mate van doorharding) der ondergrondslaag. (De hechtingskwaliteit van een verf heeft altijd twee facetten: de hechting op zijn ondergrond en de hechtbasis die hij biedt voor volgende verfiagen.)

Ten aanzien van kwaliteit, prijs en praktische verwerkbaarheid is onderscheid te maken tussen drie typen roestwerende huidverven: de ,,zuurstof-drogende verven" - met oliehoudende (houtolie, lijnolie, standolie; verzeepbaar), ftalaat- of fenolharsen bevattende, of bitumineuze (steenkoolteer, aromaten of bitumen, alifaten) bindmiddelbestanddelen. Hiertoe behoren nagenoeg alle , ,klassieke" en , ,synthetische" scheepsverven.2)

De ,,fysisch drogende verven"; deze drogen door verdamping van hun opiosmiddel (en zijn ook weer met hun eigen oplosmiddel op te weken). Voorbeelden zijn chloorrubber- en vinyl-verftypen. Doordat hun oplosmiddel moet kunnen uittreden orn te kunnen verdarnpen, wordt dit verftype slechts in dunne lagen opgezet. Krijgt de laag een te korte droogtijd (cq. een te grote filmdikte) dan ver) Zie hiertoe BOON: .,De mogelijke gevolgen van de toepassing van kathodische bescherining op de scheepshuid". Metaalinstituut TNO, afdeling Corrosie, werkgroep t no. 3, 2/3 1959. ') Een duidelijk en objectief overzicht van deze verftypen en van de soorten bitumina is te vinden iode ,,Corrosie-cursus" van Sikken.s Smits NV., wapenveld. laatste uitgave, oktober 1961.

80

oorzaakt de zgn. ,,solvent-retention" blaasvorming, waardoor ook de hechting (en de gladheid) verloren gaat. (3) De ,,chemisch drogende verven". Dit type heeft een minimale hoeveelheid opiosrniddel, is daardoor snel (fysisch) handdroog, maar hardt dóór ten gevolge van interne moleculaire binding van het bindmiddel - bijv. een expoxyhars - met een verharder, die kort voor het gebruik met de verf wordt verrnengd. Zijn de moleculen van bindmiddel en verharder eenmaal ,,als een breiwerk" gebonden, dan is deze twee-componenten verf nagenoeg niet meer oplosbaar. Op volledig doorgeharde chemisch drogende verven is goede hechting dus moeilijk te bereiken. (Voordien

is de verf echter nog ,,reversibel" en kan zij met het oplosmiddel gemakkelijk worden weggeveegd.)

Vooral het principiele verschil in drogings- en doorhardingseigenschappen dezer drie verftypen, zijn voor de rederij van belang, i.v.m. de benodigde tijd orn het complete roestwerende verfsysteem tijdens latere routiriedokkingen bij te werken. De ontwikkeling van klassieke naar fysisch of chemisch drogende verven in de scheepvaart werd versneld door de opkomst van kathodische bescherming (zie paragraaf 3.2), die onverzeepbaarheid eiste. Metfysisch drogende verven zijn de laatste jaren uitstekende resultaten bereikt. Door hun eis echter van schone ondergrond en dunne, dus vele, lagen (waartoe tijdens latere dokbeurten bij het bijwerken van mechanisch beschadigde plekken zelden gelegenheid is, zodat òf te weinig lagen worden aangebracht, òf de droogtijd te kort wordt genomen,

òf met de eis van reinheid en droogte de hand wordt gelicht), was bet beschikbaar komen van chemisch drogende verven welkom en opportuun. Welkom omdat hun interne

moleculaire doorharding een grote dikte per laag (tot ca. 250 micron) verftechnisch toelaat, waardoor met één of twee keer schilderen kan worden volstaan, oßportuun omdat

nagenoeg tegeiijkertijd een applicatietechniek - bet ,,airless-spray" spuiten - op de markt is gekomen, die het opbrengen van zo grote flimdikten schildertechnisch mogelijk maakt. Recent lijkt bet de verfchemici te gelukken orn met epoxyhars-koolteercombinaties enigszins tegemoet te komen aan de zo onpraktisch gebleken hoge ondergrondseisen,

door gebruik te rnaken van bet gunstige wateropnemingsvermogen van bitumineuze bestanddelen. Voorlopige ervaringen doen hopen dat daarmee tevens betere hechtingsmogelijkheden voor volgende verfiagen zijn verkregen, wegens minder extreme hardbeid van dit epoxy-koolteersysteem. Het is te verwachten dat nog andere combinaties zullen worden ontwikkeld. Aangroeiwerende verven

Door de eeuwen heen is het schilderen met gifhoudende verf veruit de meest gebruikte

methode van aangroeibestrijding geweest. Reeds de Grieken pasten verven toe die arsenicum, zwavel of andere speciale mengsels bevatten 1) en afgezien van een periode

van de helft van de 18e tot bet midden der 19e eeuw, toen bet koper-beplaten van houten huid in zwang was (welk systeern weer verdween met de opkornst van ijzeren schepen), hebben giftige verven de preferentie der reders behouden, ondanks de grote aantallen àndere antifouling-metboden, waarrnee de octrooibureaus en scheepvaartkantoren in de historie zijn overstroomd. ') PARTINOTON: Effects of fouling and its economic importance" Corrosion Technology, juni 1961. Uitvoeriger historische gegevens zijrs vercneld in ,,Marine Fouling and Its Prevention", 1953.

81

Antifouling-verven hebben hun tot dusver welhaast monopolistische positie o.m. te danken aan goede verftechnische en biologische research; de kwestie in hoeverre deze superioriteit zal continueren, komt in paragraaf 3.2 aan de orde. Van reders4jde bezien moet een aangroeiwerende verf aan drie voorwaarden voldoen: - de verschillende dierlijke en plantaardige aangroeisoorten moeten worden belet zich blijvend aan de scheepshuid te hechten; - de verf moet deze taak vervullen gedurende ca. cen jaar (de maximale door de wet toegestane tijd tussen twee dokbeurten), onder alle vigerende ornstandigheden, tegen een prijs die ten eerste lager is dan de brandstof-, tijd- of onderhoudskosten indien er wèl aangroei zou optreden, en bovendien lager dan de prijs van andere, minstens even bedrijfszekere aangroeibestrijdingsmethoden; - de verf moet in dok goed verwerkbaar zijn, en na droging glad zijn en blijven. Het eigenlijke werers of doderi der aangroei stelt de verifabrikant voor grote problemen. Bij de schadelijkste (d.w.z. de veelvuldigste en ,,ruwste") soort aangroei - de zeepokken -,

is vooral het stadium van de metamorfose kritick, zoals in paragraaf 1.1 reeds werd beschreven. De larven hebben een vaste basis nodig, in nagenoeg stilstaand water, orn via vele fasen tot jong en levensvatbaar schelpdier te kunnen groeien. Gelukt het door vergif uit de verf in elke lighaven de larven de scheepsromp te doen mijden of hen in han cycli te doden, dan heeft de verf aan zijn doel bearitwoord. Tot dusver is koperoxyduul hiertoe het best bruikbare gif gebleken.1) Dit giftige pigment is niet werkzaam in een verflaag, maar moet langzaam kunnen uittreden, in het direct aan de verflaag grenzende waterlaagje. De hoeveelheid gil, die voor een afdoende werking nodig is, hangt af van resisteritie, momentane drang tot metamorfose en dichtheid of agressiviteit van de rond bet schip aanwezige scholen sporen en larven. Deze biologische eigenschappen blijken over de verschillende wereldhavens, seizoenen, weercondities en specimensoorten sterk uiteen te lopen. Als richtlijn wordt door velen een afgifte van ca. 10 microgram koper per cm2 per dag als voldoende beschouwd. Het gifpigment van de verf zal alleen werken als het zieh in de lethale concentratie handhaaft. Daartoe moeten de pigmentdeeltjes dus zeer geleidelijk door het bindmiddel worden losgelaten. Anderzijds moet bet restant echter juist zo lang worden vastgehouden dat de verf ruim een jaar werkzaam zal bljjven. De verfchemicus bereikt dit op twee manieren: met oplosbare bindmiddelbestanddelen: de ,,klassieke" aangroeiwerende verl, waarbij de vergil-afgifte afhankelijk is van de oplossnelheid van die bindmiddelbestanddelen; en met een ònoplosbaar bindmiddel en een zó hoog volumegehalte giftig pigment,

dat de deeltjes met elkaar in contact zijn waardoor uittreding in het zeewater mogelijk wordt: de ,,continucontact verl".2) Een hoog kopergehalte - hèt middel orn van goede en langdurige aangroeiwerende werking verzekerd te zijn - is echter corrosie-stimulerend voor de stalen huid. Binnen bet bestek van verven kan desbetreffend in twee richtingen cen oplossing worden gezocht:

door de huid een extra zwaar isolerende laag anticorrosieve verf onder de antifouling te geven - waartoe tegenwoordig inderdaad goede methoden met hoogwaardige verfsystemen bestaan, of door over te schakelen op vergiften die niet corrosiebevorderend zijn.

) )

82

Met ,,bruikbaar" is hier bedoeld: de combinatie van doeltreffend, goedkoop en verftechnisch goed te verwerken. Zie DE WOLF CO vAN LONDEN: ,,Antifouling", S & W no. 12, 1960.

Voor deze laatste ontwikkeling pleit nog een andere factor, nl. het verschijnsel dat koperverbindingen weinig effect tegen algen lijken te hebben. De Wolf en Van Londen nemen op grond van laboratoriumproeven zeifs aan, dat de voor fouling gevaarlijke algen ca. 1000 maal ongevoeliger zijn voor koper, dan zeepokken. De verfresearch zoekt derhalve thans naar andere vergiften die (a) chemisch in de verf zijn te verwerken met behoud van de uittrede-eigenschappen, (b) die niet corrosie-bevorderend zijn en (c) die dierlijke én plantaardige aangroei kunnen bestrijden. Behalve organische tinverbindingen worden ook ,,weedkiller"-bestanddelen op hun toepasbaarheid onderzocht, terwiji in Rusland proeven worden gehouden met bet gebruik van radioactieve isotopen, waarvan de prijs en bet stralingsgevaar het commerciële gebruik echter nog volledig in de weg biijken te staan.1)

Het beginsel-bezwaar voor elke antifoulingverf is, dat het uittreden van het giftige en dure pigment niet alleen doorgaat als het schip vaart (zonder dat er aangroeigevaar bestaat) maar dat het dan zeifs veel snèller gebeurt dan onder de omstandigheden waarvoor de gifafgifte is besternd - stilliggend in een haven. Een voor het Verre Oosten besternd schip, dat net dokte in Holland, heeft op de snelle uitreis reeds veel van zijn (koper)kruit verschoten als zijn lossing begint in de tropen, met een aaneenschakeling van lange ligtijden in aangroeigevaarlijke havens. Dit aan antifoulingverf inhaerente verschijrisei kan een reden te meer zijn orn te overwegen in hoeverre dokking in de tropen mogelijk is. Maar óók orn riaar andere, ,,actieve" aangroeibestrijdingsmethoden te zoeken - waarover meer in paragraaf 3.2. Büzondere eisen mor boottop-verven

De boottop-zone, bet gedeelte van de huid vanaf de lege tot even boyen de geladen lastiijn, staat in afwisselend contact met sterk luchthoudend water, heeft extra kans op mechanische beschadiging en is onderhevig aan ultraviolette straling van het daglicht. Vooral VOSSNACK heeft aan deze invioeden van lucht, lichters en licht op bet verfsysteern tussen wind en water, veel aandacht besteed.2) Door de oplossingsdrang van ijzerionen van de vaak verf-arme boottopgang naar het zeewater, komt negatieve lading vrij, waardoor zich vooral op de grens tussen water en lucht bog vormt of waterstofgas ontwikkelt.3) Oliehoudende verf zweit en verzeept door inwerking van water en bog, maar ook min of meer aikali-vaste verven, welke niet geheel dicht zijn, gaan loslaten omdat het bog, o.m. door osmose, kruipt tussen verffilm en staal. Vooral onderroest vereenvoudigt de toegang voor bog en waterstofgas. Deze roestvorm ontstaat in bet bijzonder gedurende de periode dat de boottop zich boyen water bevindt, als de verf wordt bbootgcsteld aan de iriwerking van lucht en licht, waardoor oxydatie en polymerisatie voortgang vinden. De boottop ondergaat veelvuldig pbotselinge ternperatuursveranderingen door golvend of opspattend water; oudere brosse verfiagen beginnen dientengevolge te scheuren, zuurstof kan toetreden en verdere onderroest is bet gevolg. Zorgvuldig schoonmaken der ondergrond van roest-, zouten olierestanten is tijdens later onderhoud dus van extra belang. De boottop is het deel van de huid dat het meest ) Voor de tinverbindingen zijn orn, te noensen tributyl-tinacetaat, tributyl-tinoxyde en trifenyl-tinchloride. Als weedkiller-bestanddelen zijn in onderzoek chloorazijnzuurverhindingen als 2-4-dichiorperoxyacetion. Voor de Russische

proeven zij verwezen naar CC KNRV, notulen 25/4/61. ) Interne KRL-rnernoranda 1957-'58. )

Deze bog- ers waterstofvorming geschiedt in drieCrlei zia:

le: O (uit de bucht) ± 2H2O + 4-- 40H-.

2e: H+ (uit het water) + 9-)-H; 4H + O, (uit de bucht) -* 2H2O. 5e: H-f (uit het water) + -* H; H + H-*H, (gas).

lij de baatste twee reacties worden H-l--ioaen onttrokken, dus stijgt de OH--concentratie.

83

wordt beschadigd; hoewel men er langs kaden of op de boeien dikwijls gemakkelijk bij kan, zijn zelden tijd en bekwame schilders beschikbaar voor goede voorbehandeling. Aan de zorg van scheepszijde voor de boottop in drukke laaden loshavens is een praktische grens; hoge weerstand tegen mechanische beschadiging en goede verwerkbaarheid zijn dus praktische eisen waar nieuwbouw zich bij zijn oorspronkelijke verftype-keuze terdege door zal laten leiden. Met de nieuwste fysisch of chemisch drogende verftypen zijn thans ten aanzien van de acht voorwaarden: bestand tegen ultraviolet licht gladheid oliebestendigheid loogbestendigheid slijt- en stootvastheid ondoordringbaarheid verwerkbaarheid hechting door de grote rederijen gecoördineerde proefnemingen gaande, systematisch naar verfsysteemopbouw, bindmiddel, oplosmiddel en soorten pigment. Als negende factor speelt de prijs nog een rol; eerst echter nadat de tèchnische merites bekend zijn, kunnen kosten tegenover rendement worden gesteld. In deze bladzijden is getracht een indruk te geven hoe opdrachtgevers en uitvoerders scheepvaart, scheepsbouw, verfindustrie, schilderfirma's en apparatenfabrieken - elkaars wensen en voortgang volgen. De genoemde ,,airless-spray" schildermethode bijvoorbeeld, waarmee de nieuwe, hoogwaardige verven direct uit de bus djk kunnen worden opgebracht (mits hun viscositeit en pigment goed is aangepast aan de beschikbare nozzle-wijdten en -openingshocken), heeft ook vele àndere voordelen. De verf wordt met grote kracht in de ponen van de ondergrond geworpen (de apparatuur vertwintigvoudigt de druk van de werklucht der werf), hetgeen vermoedelijk de hechting ten goede komt.1) Doordat de verf zonder lucht wordt verspoten is er geen terugslag en dus weinig verfverlies, en is men redelijk onafhankelijk van de vochtigheid van de atmosfeer en geheel onafhankelijk van

de vocht der gebruikte werklucht. Airless spuiten werkt verrassend snel (tot enkele honderden vierkante meters per uur), maar bet stelt dientengevolge hoge eisen aan de vakbekwaaniheid der spuiters, de bedrijfszekerheid der apparatuur, het stellingwerk, en aan de accuratesse van het toezicht. Er zijn inderdaad in luttele jaren grote verbeteringen door de industrie bereikt. Uit systematische boordproeven is echter gebleken dat de verfijnde moderne verfreceptuur een kwestie is van vaardigheid en vakmanschap. Zes qua type en aantal lagen vergelijk-

bare verfsystemen, bereid door zes verschillende fabrieken, op hetzelfde schip aangebracht, kunnen resultaten geven die van bijna perfect tot uitgesproken siecht uitednlopen. Kwaliteit blijft ook in deze tak van praktische scheepsbouw van groot belang tot voordeel van reders en bona fide actieve verifabrikanten.

) 1-Iechtírsg is orn. em kwestie van ,.benattíng" - waartoe tot dusver veci of agressiefoplosmiddel nodig was. Véél opiosniiddei gaf kans op blaasvorming (,,solveut retention"), te agressiefopiosmiddel geeft rnoeilijkheden met spulten (het ,,dradcn trekken" of,.spinrag-clFect") en siuit kwasten of rollen zeiSs geheel uit. Doordat kracht nu deels de functie van het benatten cwerrseemt, is de verfindustrie kunnen overgaan tot het fabriceren van solvent-less" (eigenlijk ,,solvent.poor") verven,

waardoor het optreden van hlaasjes-van-binnenuit in de kiem wordt gesmoord.

84

3.2

CORROSIE- EN AANGROEIBESTRIJDING, ANDERS DAN DOOR SCHILDEREN

Gezien alle voornocrnde zorg en kosten en onzekerheid inhaerent aan schilderen en

verven, behoeft bet geen verwondering dat reeds lang wordt gezocht naar ánderc corrosie- en aangroeibestrijdende maatregelen. Géén rationele methode is tot dusver gevonden die schilderen en verfiagen geheel kan vervangen; wèl blijkt het rnogelijk orn een aantal gebreken van verven en verfsysternen doeltreffend te compenseren, d.w.z. orn met aanvullende maatregelen het effectieve schilderresultaat aanzienlijk te verbeteren. Vereist is daarbij dat de extra kosten dier maatregelen lager zijn dan de kosten door genoemde imperfectie veroorzaakt. KATHODISCHE BESCHERMING

Het principe van kathodische bescherming (KB) is te over bekend: door de stalen romp extra negatieve spanning te geven wordt bet uittreden der positief geladen ijzerionen belet. Aangezien de KB haar bestaansrecht reeds heeft bewezen, zullen te dezer plaatse slechts die punten worden vermeld, die een rol spelen bij de beslissing van een rederij of, en zoja, welke vòrm van KB zal worden toegepast. Voor nadere beschouwingen

zij verwezen naar onderstaande selectie der publikaties 1), in bet bijzonder naar het artikel van VOSSNACK en VSSSCHER, dat als eerste volledige en praktische Nederlandse

studie over ,,KB" en ,,Glad Schip", sterk heeft bijgedragen tot de belangstelling, en daardoor tot de ontwikkeling, voor dit onderwerp hier te lande. Systemen

Opwekking van de vereiste kathodiciteit van bet scheepsijzer kan op twee manieren worden verkregen: met vaste opofferingsanoden, t.w. door middel van minder edel metaal zoals magnesium, zuiver zink of gelegeerd aluminium; actief, door middel van directe elektrische stroom, afkomstig van een gelijkstroom generator. De /zoeveelhiea' negatieve lading die voor een bepaald schip vereist is orn de oplossingsdrang der ijzerionen in afdoende mate te onderdrukken, is mede afhankelijk van de volgende drie (tijdens de reis variabele) factoren: - het nat opperviak, en type en conditie der huidverf; - de vaarsnelheid; - de temperatuur en het zouten zuurstofgehalte van het zeewater. Beneden een zekere kathodiciteit worden de ijzerionen onvoldoende gebonden en heeft de KB geen effect; met een óvermaat aan negatieve lading daarentegen worden

de elektronen weer afgevoerd naar bet zeewater langs kale plekken en ponen in de ') VOSSNACK en visscHER: ,,Over corrosieverschijnselen en kathodische bescherening van de scheepshuid onder water"; Schip en Werf, no. 2, 1957. Zie ook BOON: Dc bestrjding van de corrosie op de huid van schepen door kathodische bescherming"; Schip & Werf, no. II, 1960. EBERXtIS en SCHUNKE: Über den kathodischen Voll- und Heck-Schutz mit Zink-Anoden"; Schiff und Hafen, okt. 1959. GRAIIAM, COOK en PRESSER: ,,Cathodic protection in the U.S. Navy; Research-Development-Design"; SNAME 1956. BARNARO: ,,Cathodic protection as appled to Royal Canadian Naval Vessels in Active Service"; Chemistry and Industry, febr. 1954. FIELD: Some aspects of Ship Bottom Corrosion"; SNAME 1950.

85

verflaag; dit werkt waterstofgasontwikkeling en alkaliteit in de hand '), waardoor de verflaag kan worden afgedrukt en/of verzeept. ad a. KB met vaste opofferingsanoden

Magnesium, zink of aluminium, in (gestroomlijnde) blokvorrn goed metallisch bevestigd op de huid of de kimkielen, offeren zich op in het elektrisch geleidende zeewatermilieu, waarbij de vrijkomende elektronen via de montagestrippen afvloeien naar het

staal van de romp. Een deel der, van de anoden afkomstige, metaal-ionen bereikt het ijzer-oppervlak, de rest reageert onderweg met de OH- en Cl-ionen van het zeewater. De voordelen van deze KB-vorm zijn: eenvoud en continuiteit; de nadelen zijn: extra vaar-weerstand door de ruw wordende anodeblokken, principieel kostbare methode orn elektriciteit op te wekken, en geen mogelijkheid orn de stroomafgifte actief te regelen. De keuze van het anodemateriaal wordt bepaald door het natuurlijke potentiaalverschil met het ijzer, de geleverde stroomdichtheid, de gladheid van wegtering, de prijs en de levensduur. Voor rendement en performance geven verschillende auteurs uitvoerige beproevings-

resultaten die echter met voorzichtigheid moeten worden toegepast, omdat de meeste proefomstandigheden sterk afwijken van die der praktijk. Nadat aanvankelijk zink was afgeschreven wegens eigen passivering (afdekking met eigen corrosieprodukten), werd in de veertiger en begin vijftiger jaren gemeend in magnesium, met zijn hoger spanningsverschil en in zeewater oplosbare (cq. gemakkelijk losbare) eigen corrosieprodukten, het aangewezen KB-nsateriaal te hebben gevonden. Doch inmiddels ontstond een tweede ,,school", die aantoonde dat zuiver zink (met ceri

ijzergehalte <0,0014%) nagenoeg geen last had van passivering. Tussen 1950 en 1960 werd in de vakbladen zuiver zink met magnesium vergeleken, vaak gesubjectiveerd door commerciële belangen. Sedert kort heeft magnesium als huidanode de strijd tegen het zink verloren, enerzijds door zijn relatief hogere prijs en de te straffe anodische werking (die verzeping en waterstof-gasontwikkeling veroorzaakt en isolatie-patches vergt rond de arioden),

anderzijds door de vinding dat de output van zuivere zinkanodes te verhogen is door bijvoeging van geringe percenfages kwik, cadmium, aluminium e.d. Met dit laatste lijkt tevens bereikt dat de passivering van het zink nog meer is onderdrukt, terwiji bet ook de gladheid van het afgevreten anodemateriaal gunstig beinvloedt.2) Aluminium-anoderi zijn eerst kort op de markt. Verschillende alliages worden nog onderzocht. Kleiner gewicht per stroomdichtheid kan ceo voordeel blijken bij uitzending naar in hei buitenlarid dokkende schepen, of tijdens montage; praktische levensduur en -prijs en ook mate van zelf-passivering en ruwheid, zullen echter pas over enkele jaren betrouwhaar bekend zijn.

Omtrent wrijvings- en werveiweerstand van vaste anodeblokken zijn, wegens het onregelmatige wegteren en het onzekere schaaleffect (t.g.v. slecht correleerbare getallen van Reynolds) moeilijk betrouwbare modelproeven uit te voeren.3) De weerstand is mede athankelijk van dejuiste montage der anode-rijen in de richting der stroomlijnen;

met de grote diepgangs- en trimverschillen van vrachtschepen kan slechts gepoogd worden een gunstige gemíddelde schuintepositie te treffen. Het reeds genoemde voordeel van passieve KB, dat het van scheepszijde zorg noch controle vereist, is nog vergroot sinds het uitvoerbaar is gebleken anoden met een vijfjarige levensduur toe te passen. Aangebracht tijdens nieuwbouw of een survey behoeven zij aldus slechts bij elk volgend survey, met inhaerent goed toezicht, te worden ververst. ') Zic voetnoot 3 pag. 83. Dat ook inzake de optimale zink-samenstelling het laatste woord nog niet is gesproken, blijkt uit de recente -wijaiging )

der USN-specificatie, die bijv. het toelaatbare ijzergehalte verhoogt van 0,0014 tot 0,005% ers het cadmiumpercentage stck op 0,025-0,15% i.p.v. maximaal 0,004% (MIL-A-001800 F. ship). 5) Fabrikantsproefncmingen claimden ecu maximum van ca. I t/% extra ,cheepsweerstand voor zeven anode-groepen van elk ca. 3 x 0,3 X 0,05 meter in de kitnstrook aan beide scheepszijden; details der proeven zijn echter niet betend.

86

.1.

N.B. Het ,,schilderen met zinkrijke verven" is uiteraard ook een vorm van passieve KB. Aangezien hiermede echter, in dit opzicht, slechts microbescherniing na straaldeformatie bereikt wordt 1) en het bovendien noodzakelijk is de zinkverfjuist zeer goed tegen zeewater af te dekken (o.m. omdat de dunne zinklaag anders te viug is verbruikt) verdient deze methode niet de naam van KB in hier bedoelde zin. ,,Schooperen" en ,,thermisch verzinken" worden in bet geheel niet besproken, aangezien zij door de grote zeevaart niet worden gebruikt en er vooraisnog ook geen behoefte aan bestaat. ad b. Actieve KB

B actieve kathodische bescherming wordt de elektronentoevoer naar de huid gevoed door een gelijkstroomgenerator en geregeld via een met de hand of automatisch verstelbare weerstand, op grond van potentiaalmetingen door een rcferentie-elektrode, al naar gelang de uitwendige condities van huid, vaart en zeewater een hogere of lagere stroomsterkte vragen. Het vereiste ampèrage geeft een indicatie omtrent de huidverfconditie. De Systemen zijn te splitsen in die met een sleepdraadanode, met consumptief of resistent anodemateriaal (resp. bijvoorbeeld aluminiumdraad en geplatineerd titanium) en Systemen met vaste huidanoden, met twee of meer onaantastbare anoden glad in de huid gemonteerd.

Het sieepdraadsysteem, in Nederland doeltreffend ontwikkeld door Vossnack en Visscher, geeft wegens de grote afstand tussen anode en schip (30 tot 50 m) een mooi gelijkmatig krachtveld, maar geeft complicaties bij het stilliggen in ecu haven.2) Manuale controle vergt tijd en accuratesse van de met KB belaste officier, en enthousiasmestimulerende correspondentie van de beoordelende walfunctionaris. Geactiveerde huidanoden impliceren overbescherming in de naburige zônes, tenzij rondom de anodes grote isolatievelden worden aangebracht, die speciale zorg bij dokking

vereisen. Actieve KB leent zich goed tot automatiseren (dat echter duur is en niet altijd voliedig bedrijfszeker, waardoor kans is op onbemerkte onder- of overbescherming)

en het mist het bezwaar van thuishalen en uitvieren van de sleepdraad, voor en na manoeuvreren.

Samenvattend is in het algemeen te stellen: voor vrachtschepen, met buitenlandse verspreide dokbeurten, met veelvuldige aflossing van de officieren tijdens de reis, en met veci havenligdagen, zijn opofferingsanoden met vijfjarige levensduur preferabel, en voor passagiersschepen, met vaste lijndiensten, vaste(r) état-major, vaste dokwerf, weinig havenligdagen en hoge snelheid, komen opofferingsanoden en/of actieve KB-systemen

in aanmerking. Kosten en baten van Icathodische bescherming

Ruim honderd jaar hebben stalen schepen zonder kathodische bescherming gevaren en nóg vaart ecu groter deel van de wereldvloot zonder dan met. Dat KB ondanks de vele publikaties nog geenszins door een ieder wordt toegepast, is ecu aanwijzing dat het voordeel ervan wellicht minder evident en spectaculair is dan vele commerciele propagandisten de reders willen doen geloven.

') B beschadigingen groter dan enkele millimeters wordt het midden reeds niet meer kathodisch beschermd. (Zie VAN o.m. in KSPLD-memorandum no. 236/59 van 8 okt. 1959, en ,,Compositie" (FCV, 1961 no. 2). De corrosie op het onderwaterschip is stilliggend echter minder dan varend; voor korte en weinige havenligtijden blijkt het gebruik van ceo havenanode (naar achteren uitgehaald of in diep water ver onder het schip afgevierd) in het algemeen dan ook niet noodzakelijk. EIJNSBERGEN, )

87

De kosten van KB bestaan uit: - de vrij nauwkeurig te ramen aanschafllrigs- en bedrijfskosten; - meerkosten t.g.v. betere (ioogvaste, dichte en goed hechtende) verfsystemen; - consequenties van ,,zorg" inzake bediening, onderhoud, rapportering en commentariëring 1); - de geldeiijke gevolgen van mogelijk geheel of gedeeiteiijk falen der installatie (overbescherming waardoor extra aangroeiing, siechte montage e.d.). Deze iaatste drie (neven)kosten zijn dikwijls aanzieniijk, en zelden bekend.

De baten van KB zijn slechts vaag en ornzichtig te schatten:

- zo verkleint KB de kàns (maar niet meer dan de kàns) op hoge extra kosten t.g.v. plaat-, nagel- of iasnaadcorrosie; T zo kàn KB minder frequent dokken mogelijk maken; en - zo kàn door de combinatie van KB en betere verven grotere gladheid der huid, dus brandstofbesparing cq. snelheidswinst, worden bereikt. Deze voordelen zijn niet te kwantificeren; zij worden, in combinatie met de kosten en baten van hoogwaardige huidbehandeling, in paragraaf 3.3 nog nader uitgewerkt. Als hèt grote voordeel van KB kan echter worden gezien dat het beginsel der KB mede geleid heeft tot de ontwikkeiing van hoogwaardige verven en tot de mogeiijkheid die dichte verven ook metterdaad toe te passen. Zònder KB impiiceert elke dichte verf nl. het gevaar dat plaatseiijke kale plekken, veroorzaakt door mechanische beschadiging of siechte hechting, plaatselijke diepe put-intering verkrijgen, omdat alle corrosieagressie zich op die plekken concentreert. Mèt KB worden juist die kale plekken beschermd. Vooral in de eerste jaren van een nieuw schip, met nog onbekende gaivanische spanningsverschiilen in bet materiaai en met nog onzekere piaatselijke hechting van de nog soms dunne conserverende verfiagen, is de verkleining van de kans op hoge corrosiekosten een waardevol - maar zoals gezegd onzeker! - winstpunt. Besparing door minder te dokken (eens per jaar i.p.v. eens per negen maanden bijvoorbeeld) kan groot worden, maar is alleen mogeiijk als de aangroeiing zeker-doeltreffend onder de knie is gekregen. Ook hier heeft de ontwikkeling van de KB in gchoipen, want dankzij KB kunnen aangroeiwerende verfsoorten met een hoog kopergehalte worden gebruikt.2) De vorm der KB, passief met opofferingsanoden of actief met ,,opgedrukte stroom", elk dus in vele uitvoeringen beschikbaar, dient aldus rederij voor rederij, schip voor schip, en dienst voor dienst, te worden overwogen. ACTIEVE AANGROEIBESTRIJDING

,,Marine Fouling and Its Prevention", het boekwerk dat in 1953 voor de Amerikaanse Marine werd samengesteid 3), wijdde een geheel hoofdstuk aan de honderden in de laatste eeuw aangevraagde en deels verleende patenten en octrooien voor aangroeibe1) Sommige dezer zorgen nemeo dankzij routine af. met toenemend aantal schepen waarop de instaliatie wordt gebruikt. l) Met de invoering van KB werd aanvankel)jk gevreesd dat de verhoogde negatieve lading der stalen huid bet uittreden van bet koper zou remmen. De ervaring gaf echter ecu sterke indicatic dat ren dergeiijke reductie der aangroeiwering niet optreedt. Recent TNO-onderznek (zie mededelingen EaAMA, notulen CC KNRV 4/10 1961) leidt tot de mening, dat hoewel de koperdeeltjes op zichzeif inderdaad neiging tot uittreden vertonen, het bindmiddelhestanddeel dat bet uittreden régelt, door KB word t verzwakt. Fiet is aannemelijk dat beide invloeden elkaar redelijk compenseren. ) Van dit door het Woods Hole Oceanographic Institute verzorgde en door bet U.S. Naval Institute uitgegeven scan-

daardwerk. bewerkte PFFJFFEa ren resumereride vertaling (Metaalinstituut afdeling Corrosie, en Verdnstituut, TNO, aprii 1955).

88

strijding anders dan door schilderen met gifafscheidende verven. Behalve vermakelijk door de vele er in vermelde merkwaardig-onpraktische voorstellen, is deze opsomming educatief als waarschuwing tegen te hoge verwachtingen ten aanzien van originele ideeën. Ander-

zijds zij men zich bewust dat chemie en techniek sindsdien dusdanig zijn vooruitgegaan, dat het geenszins onmogelijk is thàns succes te boeken waar men toentijds faalde. Nu de normale corrosie door steeds betere roestwerende verfsysternen langdurig blijkt

te kunnen worden onderdrukt en gevaarlijke plaatselijke corrosie afdoende door KB kan worden geweerd, nu wordt aangroei de dominerende reden dat het gewenst kan zijn een schip binnen de wettelijk maximale termijn van 12 tot 15 maanden te dokken. Het aangroeiprobleern is dus relatief importanter geworden, de principiele bezwaren van antifouling verf (eisen van goed weer en toezicht bij schilderen, galvanische werking bij koper-gebruik en snelle slijtage tijdens de vaart als de gif-afgifte volkomen onnodig

is) komen sterk in het voetlicht, frequente congesties in tropenhavens, door minder efficiente nationalisatie en overvoerde scheepvaartactiviteit, maken bet probleem ook van andere kant opportuun en nieuwe ideeën duiken weer op. Omstreeks 1954 werd door DE GROOT op schepen van de N.y. t.v.v.d. Kon. Hollandsche Lloyd actief en pionierend geexperirnenteerd met een antifouling systeem waarbij uitlaatgassen van de hulprnotoren uit een geperforeerd buizenstelsel buitenom langs de huid werden geblazen. Dit systeem, naar achteraf bleek in beginsel niet nieuw 1), werd recent door de handel gewijzigd in Systemen met effectievere gifsoorten, andere transportmiddelen voor bet gif, benattingsmiddelen orn bet gif over de huid te verdelen en gecompliceerde spuien doseringsapparatuur. Principieel dus aantrekkelijk omdat de installatie alleen behoeft te worden bijgezct als er daadwerkelijk gevaar voor aangroeiing bestaat, zijn er nog praktische bezwaren aan dit systeem, zoals kans op verstopping in havens waar bet beladen schip met vallend tij wegzakt in de modder, en kans op terecht of onterecht vermeende nadelige invloed op de vis-stand in de haven. Er zijn echter nog vele variaties mogelijk en desbetreffend verder onderzoek is ongetwijfeld interessant. In hoeverre patentkwesties een dergelijk onderzoek kunnen belemmeren of juist stimuleren, zal eerst gaandeweg blijken.

Een ander betrekkelijk nieuw en elegant actief systeem berust op de vermoede afschrikwekkende werking van hoogfrequente trillingen op aangroei-organismen. Proeven met in ultrasonore trilling gebrachte pijpen onder een viot, geven een sterke indicatie

dat dit vermoeden juist is 2) en ook na biologisch-fysische studie der aanhechtingsprocedure van zeepokkenlarven lijkt bun afkeer voor een trillende ondergrond inderdaad niet onaannemelijk. Thans ca. vijfjaar durende experimenten met dergelijke apparatuur op varende schepen. hebben nog geen zéker resultaat bewezen: behalve de trillingstechnische variabelen als frequentie, energie, tril-richting en plaats van opwekking in het huid/spanten/dekken-systeem, maken ook de vele parameters der aangroei-agressie een ondubbelzinnig bewijslevcrend onderzoek langdurig en moeilijk. Beschouwing van andere nieuwe, of verbeterde oude, ideeën, zoals toepassing van ultraviolet licht, water-beroering rond bet schip, chloor-spuien en extreem-consistente hot-plastic huidbedekking, valt buiten bet raam dezer niet-speculatieve studie. ,,Private

enterprise" van research, rederijen en industrie zal deze ontwikkeling echter naar verwachting genoeg stirnuleren. ) Marine Fouling and Its Prevention" vermeldt ceri vijftal vergelijkbare patenten, verleend in de periode tussen 1863 en 1938. ) Zie Report on the results of the Marconi-Postans ultrasonic antifouling system during 1956 and 1957", M.1.M. Comp. Ltd.. 24 okt. 1957 (conf.) en dito 1958, 28 okt. 1958.

89

Vooraisnog zullen de genoernde bijzondere corrosie- en aangroeibestrijdende maatregelen verrnoedelijk nog hulpmiddelen blijven. Kathodische bescherming is zonder verf te kostbaar en bovendien te weinig bedrijfszeker als een actief systeem wordt gebruikt.

Het laatste bezwaar geldt ook voor actieve antifouling-methoden: wordt het schip zonder aangroeiwerende verf naar zee gestuurd en weigert de apparatuur halverwege de reis, dan loopt het schip de kans reeds tijdens ènkele tropenligdagen overmatig aan te groeien, waardoor het òf vroegtijdig in dok moet (wat niet altijd rnogelijk is) òf een ontoelaatbaar hoog brandstofverbruik krijgt, cq. een ernstig snelheidsverlies. Kosten, effect en bedrijfszekerheid, alle drie bezien in verhouding tot de oude beproefde methoden, blijven de dominante factoren.

3.3 ONDERHOUD EN VERNIEUWING VAN HUIDVERFSYSTEMEN ,,Eén zorgeloze dokking doet alle voorgaande kosten en zorgen teniet."

Ir. P. van Overbeek, t 30 januari 1962. Inspecteur Technische Dienst Kon. Rott. Lloyd. Promotor van het gladde schip.

Onderhoud vergt prévoir, op korte, middelbare en lange termijn. Voor de scheepshuid betreft dit de tijd tot de volgende dokking, tot het volgend survey, of tot de verkoop of sloop.

Huidverf veroudert; de aangroeiwerende waarde vermindert, de conserverende veillaag wordt mechanisch beschadigd, krijgt plaatselijke gebreken, en het onderliggende materiaal gaat galvanisch, bacteriologisch of chemisch corroderen. De falende verflaag moet worden hersteld, deels orn (op den duur gevaarlijke) wegtering van bet staal te voorkomen, méér orn voor de volgende vaarperiode(n) een redelijk gladde huid te behouden. Na verloop van jaren kan het economisch gewenst blijken de door talrijke schilderbeurten en roesten aangroeirestanten veroorzaakte leeftijdsruwheid rigoreus te verwijderen en bet onderwaterschip een compleet nieuw verfsysteern, een facelift", te geven. ONDERHOUI) TIJOENS ROUTINE-DOKL(ThGEN

Dok-usances

Wet en kiassificatiebureaus schrijven voor, dat een zeeschip elk jaar wordt gedokt, met een speling van enkele maanden. Voor een reder is dit vooralsnog geen zware of kostenverwekkende eis; ook zonderdien zou hij jaarlijks roerbussen, aslager, roer, stevens

en schroef controleren, afsluiters en buitenboordspotten overhàlen en bet onderwaterschip inspecteren. Begint door de gunstige ontwikkeling van aangroeiwerende verf de vooroorlogse term ,,dokken voor knippen en scheren" een wat gechargeerde uitdrukking te worden, uit het oogpunt van huidruwheid blijkt een dokking binnen het jaar nog geen overbodige luxe.

Huidonderhoud bestaat in de regel uit schoonkrabben en boenen tijdens of kort nadat bet schip droogvalt, afspoelen met zo schoon mogelijk water, een uur tot cnn nacht laten drogen, vervolgens bijplekken van kale plaatsen, zo er tijd is opbrengcn 90

van een volle coat anticorrosive, en anders volstaan met een nieuwe laag antifouling. Geschilderd kan worden vanaf de dokvloer of vanaf al dan niet verhijs- of verrijdbare stellingen, in regen of sneeuw of met vorst. De verlichting is veelal siecht en de afstand van de man tot de huid is voor hem meestal te groot orn goed schilderwerk te kunnen verzorgen. Er kan te schraal worden gesmeerd of te vet, er kunnen heilige dagen worden gelaten of zakkers gevorrnd, de verfwordt in de bus zelden voldoende opgeroerd, kwasten

of rollen zijn vaak oud en stijf van het vuil, het spuiten met het luchtvat kan slechts een vluchtig kleurvliesje geven terwijl de rest van de verf met de wind door het dok waait, en een nonchalante airless-spray spuiter laat de huid letterlijk drúipen van de kostbare verf, ter aanfluiting van elk streven naar een glad schip. Verbeteringsmoge1jkheden

Gebrek aan mankracht, toezicht en tjd is de voornaarnste oorzaak dat vele pogingen, orn door hoogwaardige verf een blijvend glad schip te verkrijgen, tot een farce worden gemaakt. Het is geen zeldzaamheid een schip van 4000 m2 nat oppervlak te zien schoonmaken door twaalf lusteloos krabbende klassificeerders, elk met een steker van vier duim breed aan een stok van vijf meter, terwiji het schip de volgende dag voor een vol jaar geschilderd en wel weer uit dok moet. Mechanisalie is uiteraard een eerste uitweg. Het objectbijna een halve hectare huidbeplating voor een 10 à 12.000 tons vrachtschip - lijkt zieh hier goed voor te lenen. Maar elk schip is anders van maat en van vorm - met jaloezie kijkt de reder in dit verband naar de vaste roterende wasborstels van Spoorwegen en truckbedrijven - en geen aangroei-, verf- of roestconditie is in de scheepvaart gelijk. Self-propelled stellingen, gladde dokvloeren, schoonblaasapparatuur, drooginstallaties, effectieve schildermethoden en verf die daarop is aangepast en grote flimdikten geeft, is een ontwikkeling die op de vooruitstrevendste Nederlandse werven reeds valt te bespeuren. De aanloopkosten zijn hoog, de kinderziekten en complicaties nog talrijk. Doorzetten is echter geboden; ervarener mensen, goed ingespeelde werforganisatie en bedrijfszekerder apparatuur met een ruim kwantum waarloze delen, zullen ook op andere werven tot doeltreffende mechanisatie leiden. Van scheepvaartzijde wordt daartoe voldoende actieve belangstelling getoond -

Competent toezicht, met voortschrijdende mechanisatie in zekere zin nog méér nodig dan vroeger, kan veel der fouten en nalatigheden voorkomen en daarmee een succesvollere dokbeurt bereiken. Honorering en gezag, zowel intern als naar buiten, zijn voor toezicht primaire factoren. Dit betreft zuiver bedrijfstechnisch beleid, dat door elke rederij op eigen wijze kan worden opgelost, mits de noodzaak daartoe wordt beseft. Vaak kan ook op waardevol toezicht van de zijde der verifabriek worden gesteund; de Nederlandse rederijen huidverflndustrie-gemeenschappen zijn klein genoeg orn na verloop van tijd ook in dit opzicht semi-vaste contacten te kunnen opbouwen.

Voldoende tjd voor dokking is een kwestie van enerzijds tijd géven door de rederij, anderzijds tijd gebrúiken door de weil. Ook niet-technische instanties moeten van de baten worden overtuigd en van het goed besteden der tijd worden doordrongen. Brede erkenning dus van de noodzaak, voorafgaand intern rederij-overleg, werkindeling met en door de werf en, wederom, efficienter schoonmaak- en schildermethoden. Behalve de reeds genoernde mechanisatie en sneller verwerkbare verfsoorten, lijkt bet niet onmogelijk voor vochtig weer effectiever droogmethoden te ontwikkelen dan de 19e 91

eeuwse vuurpotten; voor de toekomst kan worden gedacht aan overdekte dokken, geheel of van scheepsdek tot dokwand. VERNIEUWING VAN HET ONDERWAThR-HUIDVERFSYSTEEM TIJDENS SURVEY

Het vierjaarlijkse, met een year of grace vijîjaarlijkse survey geeft periodiek een goede gelegenheid orn een schip van zijn ,,leeftijdsruwheid" te ontdoen.1) Men heeft tijd om veel werk te verzetten en speling orn ongunstige weersomstandigheden uit te zingen en ,,af te rijden". Bikken

Het orthodoxe bikken, met de revolver of met mobiele meervoudige bikapparatuur, leidt dikwijls tot teleurstellende resultaten. De platen worden weliswaar weer redelijk glad - tenzij reeds ernstige putcorrosie heeft plaatsgevonden - maar de ervaring is dat de nieuwe verfiagen op het gebikte staal spoedig dóórslaan; de leeftijdsruwheid vermindert (verfschollen en meest volurnineuze corrosieprodukten zijn verwijderd), maar de ,,corrosieruwheid" neemt toe. Vooral oudere schepen hebben veel last van dit doorslaan; hun vlakplaten meer dan de zij. Under de verf- en roestresten blijkt cen donkergrijze oxyd-Iaag, hecht en hard, door bikken praktisch niet te lossen en waarschijnlijk ontstaan door diffusie en osmose van uit het zeewater onttrokken zouten. Deze in sterke concentratie hygroscopisch werkende zouten vorrnen reeds binnen een uur na het bikken een goudgeel-parelend zweet, funest voor de komende verf.2) Is bikken van onderwaterhuid van oudere schepen dus af te raden als men een ondergrond eist voor hoogwaardige verven, in stralen is voor het voldoen aan die eisen een technisch superieure methode gevonden. Stralen

Het stralen, dat beginì 1959 - ter gelegenheid van een ,,face-lifting" van het ms. ,,Oranje" - nog als een gewaagd experiment werd beschouwd, is sindsdien uitgegroeid tot een thans veelvuldig toegepaste methode. De kosten zijn verlaagd door mechanisatie van aan- en afvoer van straalmiddel en door royaal opgezette apparatuur als straalpotten, compressoren en drooginstallatie; effectievere vorm van de straalpijp en groter ervaring van stralers en bazen hebben het aantal vierkante meters per uur aanzienlijk verhoogd. Mits gróndig wordt gestraald, blijkt de genoemde harde oxydlaag inderdaad volledig te kunnen worden verwijderd.3) De keuze van bet straalmiddel wordt bepaald door de prijs (bclangrijker dan bij nieuwbouw-stralen. wegens het vele verlies), het rendement, de korreigrootte (put-diepte), de beschikbare druk en de mate van stuiven. ') Ook met het tegenwoordig in gebruik komende ,,continuous" of gedeelde survey (elk jaar 25%) bhjft deze gekgenheid met schroefas-trekken of andere tïjdrovende inspecties behouden. ) Bij eco desbecrefTend iaboratoriumonderzoek werd in het zweetwater gevonden: IJzer (als ferruion): veci Magnesium: afwezig Chloride: veci Natrium: zeer weinig Sulfaten: zwak zuur matig Reactie: Calcium: afwezig Het oxyde zelfbieek magnetisch te zijn. (Rapport 44679 Checo. Techo. Lab., i7-2-'59). ') (zie onderaan volgende biadzijde)

92

Voor overwegingen betreffende het veifsysteem dat na bet stralen kan worden toegepast,

zij verwezeri naar paragraaf 3.1; een zink-primer als eerste laag verdient uiteraard aanbeveling i.v.rn. de verhoogde corrosiegevoeligheid door koud-vervorming en grote ruwheid van bet gestraalde opperviak. Door dit laatste worden bij het schilderen gernakkelijk micro-heilige-dagen gelaten, zodat de micro-kathodisch-beschermende werking der zinkverf hier goed tot haar recht komt. Als schildermethoden kornen wegens de ruwheid van bet gestraalde rnateriaal alleen airless-spray of de korte kwast in aanmerking; bij het spuiten zij men diligent dat het verfgordijn het oppervlak loodrecht treft, orn schaduwwerking der putten en pieken te voorkornen. Planning

Wegens de wenselijkheid zeifs bij zuiver blank gestraald staal de conservering zo spoedig rnogelijk te beginnen (orn schadelijke vliegroest of vochtaanslag vóór te zijn), is een goede planning tussen stralen en schilderen van belang. Door het wegslaan en stuiven der slak- en roestdeeltjes kan hurnaan noch technisch gelijktijdig worden gestraald en geverfd; desbetreffende organisatie dient door overleg tussen werf en rederij per object te worden geregeld, athankelijk van beschikbare tijd, outillage, verwachte rnankracht voor nachtwerk, toezicht en toegepast verfsysteern. Het is raadzaarn zich tijdig rnet de plaatselijke of centrale weerdienst van het K.N.M.I. in verbinding te stellen, teneinde een speciale advisering te verzoeken omtrent verwachte vochtigheid, windrichting en temperatuur gedurende de werkzaarnheden, die in de regel een à twee weken in beslag zullen nemen. Het K.N.M.I. is tot deze dienstverlening altijd gaarne bereid, en met gespecificeerde verwachtingen op korte termijn èn voor 24 tot 48 uur vooruit, kan bet werk zo worden verdeeld dat minimale hinder van bet weer wordt ondervonden en extra straal- of schilders-nachtploegen tijdig kunnen worden besteld of afgezegd; de werfplanning dient daartoe uiteraard soepel en het totale tijdschema royaal te zijn opgezet. Dekkieden en blaasmonden zullen waardevolle reserves blijken te zijn als de atmosferische conditie voor het face-liften blijvend niet meezit. Van mensen èn materieel rnoet men een zekere ,,masse de manoeuvre" achter de hand hebben. VERWACHTBARE BATEN VAN EEN GOEDE HUIDBEHANDELING

Het probleem van de hoogwaardige huidbehandeling heeft een sterk bedrijfs-fìnanciële ') Orienterende straalproeven in dec. 1958 betreffende de roestdoorslag op bet viak van drie oude schepen (zie onderstaande tabel) bevestigden de noodzaak van grondig stralen. straalkwaliteit

Tijdsverloop tussen stralen en opbrengen le roestwerende verflaag

resultaten

resultaten bij

12 uur na stralen

24 uur na stralen

uur na stralen

direct

siecht

siecht

siecht

rnatig; plaatselijk nog restanten der zwarte oxydlaag

direct

rnatig

matig

matig

12 uur

-

siecht

slecht

goed; staal geheel blank

direct

goed

goed goed

goed goed

decht; alleen losse roeSt en verf verwijderd

24 uur

-

volgende

dokbeurt

siecht

\

goed

93

inslag. Technische noodzaak is er nagenoeg niet; van bijna elk schip - tankers uitgezonderd, waarbij de corrosie, voor in de ,,white trade", van binnenuit plaats vindt - is de eigenlijke romp na 20, 30jaar nog prachtig intact; ,,obsolescentie" is meer een zaak van machine, hulpwerktuigen, laadgerei en accommodatie, dan van huidplaten en nagelkoppen. Het primaire doel van hoogwaardige huidbehandeling is besparing, op brand-

stof, op onderhoud en op reparatie. Ook hier geldt echter dat de cost uitgaat voor de baet. Van kosten en baten der huidbehandeling zijn elk drie groepen te onderscheiden:

Baten: - Brandstofbesparing cq. sneiheidsverhoging Geen of minder corrosie faceliftingskosten - Incidentele - Minder frequent dokken. Zonder in een opsomming te vervallen van vierkantemeterprijzen van bikken en stralen of in een vermelding van guldens per liter, uitstrijkverrnogens en aanbrengkosten van verschillende verfsystemen, en zonder ook te gewagen van aanschaffingsprijzen, royalties en onderhoudsuitgaven van KB- of antiaangroeimethoden, volgen onderstaand enkele beschouwingen omtrent de aard der te verwachten uitgaven en winsten van het streven naar een glad schip.

Kosten: - Nieuwbouwkosten (investering) - Continue bedrijfskosten

Kosten

Gestreefd wordt naar reductie van de extra wrijvingsweerstand, zoals die ontstaat tijdens de varende en ladende, lossende en dokkende dienst van het schip, door verfruwheid, corrosie, aangroei en leeftijdsverruwing. De afdeling nieuwbouw tracht met hoogwaardige verven, eventueel aangevuld met KB en een actief antiaangroeisysteem, de basis dezer reductie te leggen. Na overdracht van het schip beijveren de beheersdiensten zich orn die reductie te behouden door tijdig en zorgvuldig te dokken, en de dislocatieinstanties pogen daar tijd toe beschikbaar te stellen. Wordt het schip desondanks in de loop van dejaren te ruw vróeger door het falen der verven, nú meer door de ten achter

gebleven schoonmaakrnethoden in dok - dan kan tot complete vernieuwing van het

verfsysteem worden besloten. De nieuwbouwkosten bestaan uit duurdere verfsoorten plus, als consequentie daarvan, duurdere voorbehandeling, conservering, applicatie en toezicht, en bovendien uit aanschaflings- en montagekosten van eventuele kathodische bescherming e.d. Deze posten zijn alle goed te begroten. De bedrjjfskosten omvatten het noodzakelijk continueren van de prijzige verven bij iedere dokking (i.v.m. de hechting), het verbruik van KB (anodeblokken of sleepdraad, bediening en stroorn) en eventueel extra doktijd orn aan de eisen der hoogwaardige verven te kunnen voldoen. Ook deze kosten zijn redelijk nauwkeurig te ramen. De incidentele face1ftingskosten omvatten de loon-, materiaal- en algemene dokkosten voor het blank stralen der platen en het opzetten van het nieuwe hoogwaardige veilsysteem. Zij zijn per m2 te schatten of tegen een vaste prijs met de werfovereen te komen. Men houde een marge bij oudere schepen, waar het vereiste grondige stralen achter zinkwit of dikke verfiagen verborgen siechte nagels of interingen tevoorschijn kan brengen waarrnee hoge extra kosten gepaard gaan en waardoor het tijden werkschema ernstig kan worden verstoord. 94

Baten

Het geldelijk voordeel van een goede huidbehandeling is slechts vaag te voorspellen. De basis waarop men de winst moet bepalen - vergelijking met de performance zònder speciale huidbehandeling - is nl. fictief (zie het verschil in performance tussen de vijf kiassiek behandelde zusterschepen uit figuur 2.3, pag. 52) en ook de mate van het succes van de hoogwaardige behandeling is onzeker, wegens vele niet in de hand zijnde ornstandigheden en wegens (nog) tekort aan ervaring met de nieuwe hoogwaardige verftypen. Calamiteiten zeifs buiten beschouwing gelaten, zal de ,,klassieke performance" kunnen verlopen als een der getrokken lijnen in fìguur 3.1, terwijl de ,.hoogwaardige performance" kan verlopen als eeri der gestreepte lijnen. Naar verwachting liggen deze laatste dus aanzienlijk gunstiger, maar de desbetreffende ervaring strekt zieh pas uit over enkele jaren, zodat men zich hoede voor ongefundeerd optimisme.

Io

TJ2

25 04A2

Figuur 3.1 Mogelijk performance-verloop met en zonder speciale huidbehandeling.

N.B. Het verloop van de hoogwaardige performance-kromme wordt bovendien gecompliceerd door bet beleid (of de mogelijkheid) van de reder hoe hij het bereikte voordeel ,,brandstofbesparing" wil (of kan) combineren met de bereikte mogelijkheid van ,,nxinder frequent dokken", zolang nog geen perfècte huidconservering (d.w.z. blíjvende gladheid) is gevonden. Dit type ,,combinatorische" problemen 1), waarmee de scheepvaart (en niet de scheepvaart alléén) doorspekt is, komt ook in de hoofdstukken 4 en 5 aan de orde. Over de brandstoJbesparing dankzij hoogwaardige huidbehandeling 2) is voor concrete

gevallen wel wat meer te begroten dan bovenstaande theoretische figuur suggereert. Op grond van de gezamenlijke kiassieke performance van reeds lang in dienst zijnde schepen kan nl. een gensiddelde klassieke kromme worden geconstrueerd, onder aanname van bepaalde kiassieke nieuwbouw- en beheerszorgen van de betreffende rederij. Over de Ievensduur en het gedrag van hoogwaardige verfsystemen, aangevuld met KB, ontbreekt dergelijke lange ervaring, maar desbetreffend zijn verschillende krommen te schetsen, met verschillende waarschijnlij kheidsgraden. Zo is de ,,hoogwaardige kromme" no. 1 in figuur 3.22 acceptabel verwachtbaar, terwiji de krommen 2 en 3 als respectievelijk pessimiste en rooskleurige grenzen aannemelijk zijn. Uit het verschil tussen klassiek en hoogwaardig kan de cumulatieve besparing worden be) Zie FRIELINK: ,,De administratieve automatisering als fase in de ontwikkeling der adininistratieve organisatie", De Accountant, 11, 1961. )

Eenvoudigheidshalve wordt hier slcchts de brandstofbesparsng en niet de sne1/:eidsvrIwging beschouwd. Welkt dezer twee

baten de reder, na ten succesvolle huidbehandeling, tal kiezen, is weer eco consbirsatorisch vraagstuk, nauw verwant met de waarde van tijd. Zie hiertoe paragraaf 4.2 van het hoo!dstuk ,,Optimaal routeren".

95

rekend, gebaseerd op het geldsbedrag aan brandstofbesparing per jaar per procent minder scheepsweerstand,') zoals zuiks geldt voor het betreffende schip in de betreffende dienst (krommen 1, 2 en 3 in figuur 3.2 b). Door tevens het cumulatieve kostenverloop van hoogwaardige huidbehandeling in de figuur te schetsen (verf, loon en KB; de gestreep-stipte Iijnen), zijn uit het verschil der gestreepte en gestreep-stipte krommen de baten qua brand-

OEMtPEW

I

KLA5$i5C

--Io

IS

20

-- CUMOLATISYS 3RANoSroç_ ß5PSIÑO TOM. gs.ASOIW

2.5 R

V'

- -- KOStON VAHiOOKWÒÒKSO SINN4DIUPd, IP4CL. KS.

25 25

Figuur 3.2 Brandstothcsparing bij verschillend resultaat van speciale huidbehandeling.

stothesparing orienterend te ramen. Rederij voor rederij, athankelijk van visie, beleid, mogelijkheden. ervaring en behoefte, kan daarbij worden geperfectioneerd, door bijv. invoering van faceliftingsfrequentie en -consequen tie, op grond van de in voorgaande bladzijden genoemde overwegingen.

Ook de kwantitatieve baten door geen of minder corrosie t.g.v. hoogwaardige huidbehandeling zijn min of meer subjectief. Op pag. 88 werd er reeds op gewezen dat kathodische bescherming slechts de kans op ernstige nagel-, plaat- of lasnaadcorrosie verkleint. Het zelfde geldt voor de hoogwaardige verfopbouw - al zij hier gememoreerd dat KB in deze een veci grotere rol speelt dan de weliswaar dichte maar altijd mechanisch te beschadigen verfiagen (die door hun dichtheid additionele KB juist zo wenselijk maken). Goede KB zal de kans op onverhoopte reparatieposten als ,,2000 nagels ver-

nieuwen: f 10.000," praktisch zeker uitsluiten; in hoeverre deze uitsluiting als actief winstpunt kan worden gerekend, hangt af van de ervaring der rederij, d.w.z. van de mate waarin zij vroeger van dit euvel last heeft gehad. De grootte van het voordeel van minder frequent dokken dankzij een hoogwaardige huidbehandeling staat duidelijk in verband met de vorengenoemde baten. Elke dok') Voor de Ba-schepen is dit f3 à 4000,, aíhankelijk van hun emplooi.

96

beurt minder bespaartf 10.000 totf3ø.000 aan dokkosten, afhankelijk van de plaats waar men dokt; maar zonder volledig (thans nog geenszins verzekerd) succes van roestwering, aangroeibestrijding en algerneen gladheids-streven, zal blijvend naar een gunstig compromis moeten worden gezocht tussen maanden-uit-dok en gevaar voor vroegtijdige ruwheid - waarbij men mede afhankelijk is van de toekomstige dienst van het schip. Samenvatting

De imperfectie van de huidbehandeling, de problemen rond de aangroeibestrijding en de vaagheid van kosten- en besparingscalculaties ten aanzien van bet streven naar een glad schip, zijn in het voorgaande tot in enige detaillering beschreven, omdat besef van de (meest pràktische) complicaties kan helpen orn werkelijk doeltreffende, d.w.z. ook financieel rendabele verbetering te bereiken. Vooraisnog kan als praktisch haalbaar dod van dit streven een performance-verloop worden gezien als de dik getekende lijn in onderstaande figuur 3.3, waarbij aangenomen is dat bet schip bij zijn eerste survey een facelifting heeft gekregen met stralen en hoogloo 1

/3 VE

6 5UVEY

S

-.1-u

.

' '"

kLAS5I< SANLO HOOWA

7

EEEL.O 8

''

d 2E

I

SURVEY

IO

R

Figuur 3.3 Vergelijking tusserl kiassieke en hoogwaardige huidbehandeling tussen twee survey's.

waardige verfiagen, en daarbij tevens voorzien werd van KB plus eventueel van een actieve antifouling-apparatuur. Ter vergelijking is gestippeld getekend bet geval dat gedeeltelijk gebikt werd tijdens dat survey (waarna het schip aanvankelijk weer glad bleek maar spoedig weer afzakte wegens doorslaande roest en resulterende corrosieruwheid) en vervolgens elke 7 tot 10 maanden met wisselend succes werd gedokt, geschraapt en geschilderd. In bet streefgeval behoeft slechts eenmaal per jaar, voor de wet en voor eigen inspectie, te worden gedokt, net als de huid een eerste verruwing door beschadiging begint te vertonen, die echter geheel kan worden verholpen. Het gearceerde oppervlak tussen de beide lijnen is een maat voor de te bereiken brandstofbesparing; bovendien is dankzij de hoogwaardige behandeling het aantal dokbeurten met twee verminderd en heeft bet schip bij zijn tweede survey nog nagenoeg zijn nieuwbouw-conditie behouden. Een dergelijke verbetering lijkt thans of in de nabije toekomst mogelijk, binnen of nabij de limiet der acceptabele kosten. Is de hoogwaardige methodiek eenmaal voldoende bedrijfs-zeker gebleken, dan kunnen ook stappen worden overwogen ter herziening van de termijn van één jaar, voor en door de wet en de kiassificatiebureaus.

97

HOOFDSTUK 4

OPTIMAAL, WEERKUNDIG ROUTEREN Het huidige onderzoek naar de zee-eigenschappen van schepen, zoals dat wordt uitgevoerd in de golfvijvers van proefstations en de kabinetten van wiskundigen en hydrodynamici, beoogt het gevòlg van de zeegang (scheepsbewegingen en vaartverlies) in de Idem te bestrijden. Hoewel bestáánde schepen van dit onderzoek, wat gunstige dimensionering en vormgeving van onder- en bovenwaterschip betreft, zonder ingrijpende

verbouwing niet kunnen profiteren, zien reders en gezagvoerders met grote belangstelling uit naar de resultaten van deze op nieuwbouw gerichte research. Aan beter zeebouwende en vaartbehoudende schepen bestaat bij Marine en Koopvaardij, bij opvarenden, staven en scheepvaartkantoren, grote behoefte. Machinebouwtechnisch kunnen bijna onbegrensde vermogens bij laag gewicht, kleine afmetingen en steeds zuiniger brandstofverbruik in de schepen worden geplaatst, en het wordt evidentopportuun dat er goede richtlijnen komen hoe schepen te bouwen die ook in slècht weer hun krachtig vermogen nog kunnen gebruiken en bun ontwerpsnclheid zo dicht mogelijk zullen kunnen benaderen. Hoe gunstiger een schip op getroffen wind en zee zal reageren, hoe rationeler later zijn exploitatie. Genoernd onderzock betreft echter slechts één van de twee factoren van het reactief systeem ,,schip versus wind en golven", nl. alleen het schip, en wel zijn (zeegaand) karakter. De twééde factor, wind en golven, is minstens even interessant, en in bepaalde

gevallen wèl zo lucratief orn door de scheepvaart - en door haar dienstverlenende pendant, de scheepsbouw - te worden bestudeerd. Aan het karakter van een schip is, na het ontwerpstadium en na de bouw, weinig meer te veranderen, afgezien van een kleine marge door detailverdeLing van lading over de

luiken of door gebruik van ballastcapaciteit, binnen het raam van geboekte vracht, bestemmings- eri optiehavens, sterkte, trim en stabiliteit. De actie van de wind en golven,

die een schip op zijn vaartrajecten ontmoet, is daarentegen stèrk veranderlijk, naar plaats, naar tijd en naar intensiteit. In déze factor ligt voor de reders en gezagvoerders een concrete rnogelijkheid orn op lange trajecten het operationele vaartverlies, dus de praktische weer-weerstand, van hun reeds bestaande, varende vloot actief en actueel te minimalisereri. Hoe dit mogelijk is geworden door praktische toepassing der moderne maritieme meteorologie èn dankzij het door de scheepsbouwkundige research verwor-

ven inzicht in het gedrag van schepen in zeegang, zal in dit hoofdstuk worden beschreven. 98

4.1

ACHTERGROND EN BEGINSELEN VAN OPTIMAAL, WEERKUNDIG ROUTEREN

Hoewel voor de verre toekomst enige actieve menselijke invloed op het weer niet uitgesloten lijkt 1), zullen, voor zover thans is te overzien, wind en zee op de lange scheepvaartroutes blijven bestaan. De methodiek van bet optimaal weerkundig routeren schept de mogelijkheid dat de actuele veranderlijkheid van wind en zee actief in rekening gebracht wordt, zodanig dat op grond daarvan de gunstigste transoceanische route kan worden gekozen. HISTORIE EN ONTWIKKELING

Hei begin der ystematie/c en statistie/c in de toegepasie maritieme meteorologie

Van oudsher heeft de verandcrlijkheid van wind en zeegang, deining, zieht en stroorn, de zeernan geboeid, en vanaf de aanvang der grote zeevaart hebben schippers en kapiteins getracht, door kundig navigeren en door verzamelen en interpreteren van meteorologische informaties, ,,goede gelegenheid" te zoeken en siecht weer te vermijden. Welhaast alle ,,Historiaelen ende Journaelse Aenteyckeninge" van vroegere zeevaarders bevatten gegevens omtrent exogene fysische invloeden waar het verloop van een reis van athankelijk was, en met toenernende ervaring werden soms grote omwegen gekozen orn bezeilde wind te benutten en de reisduur aldus effectief te bekorten. Onlangs is o.m. door WARNERS en KouDIJs 2) gememoreerd hoe de Arnerikaanse zee-

officier MAURY in het midden der vorige eeuw de stoot gaf tot bet systematisch verzamelen van meteorologische gegevens uit scheepsdagboeken (gegevens die voordien door gebrek aan leiding goeddeels verloren gingen) en hoe de Nederlandse luitenant ter zee JANsEN kart daarna oak voor de vaderlandse koopvaardij een meteorologisch

joumaal introduceerde. Door indelen naar jaargetijden en bevaren routes werd het Maury rnogelijk systeem te zien in het reeds vaag erkende bestaan van heersende winden,

strornen en moessons in bepaalde seizoenen, en zijn ,,Sailing Directions", met eerste winden stroomkaarten, legden de basis voor de statistische ,,seizoens-navigatie".3) Er is een karte periode geweest - toen de stoommachine haar intrede deed in de scheepvaart - dat het belang van het weer voor de navigatic werd veronachtzaamd. ,,Overschatting

van het nieuwe" deed geloven dat ,,het mechaniek" de door Maury en diens opvolgers gevonden klimatologische periodiciteit van de heersende winden van geringer belang maakte,

en door velen werd destijds gemeend dat nu zonder bezwaar rechtstreekse grootcirkeloverzeilkoersen in kaart konden worden gezet. Gaandeweg won het besef echter veld dat ook een machinaal voortgestuwd schip sterk van de wind, en meer nog van dc golven, afhankelijk bleef - zodat de statistische ,,zeil-aanwijzingen" al spoedig weer overeenkomstig hun grote waarde werden gebruikt. ') Interessante beschouwingen over de mogelijkheden van beìnvloeding der atmosferische ccnditics starn cm. in Jtr cx' Die Zukunft hat schon begonnen" (Stuttgart, 1957) en in Adm. DE FLOREZ' recente rede voor bet Institute of Aerospace Sciences, ,weather, Take it or Make it". Laatstgenoemde breekt ecu lans voor ecu aanpalc in active weather control,

eqtsal in scope and importance to the Manhattan District Project which produced the first A-Bomb", en veroordeelt tcherp ,,the same fatalism and resignation about the weather as in the stone age". (U.S. Congressional Record, aprii 3, 1961.) ') WARNERS, rede Utrecht, augustus 1960, ter gelegenheid van de uitreiking van onderscheidingen en beloningen aan gezagvoerders, stuuriieden en radiotelegrafisten ter Koopvaardij; gepubliceerd in De Zee, september 1960. Koumjs: Optimaal routeren". Nautisch Technisch Tijdschrift, juni 1961. ') HANSSEN en JAMES in t ,,The Economics of Ship Routing", Journ. Inst. of Nay., Londen, juli 1960, citeerden het resutaat van de rerste reis (in 1847) waarvan bekend was dat Maury's zeilaanwijzingen waren opgevolgd. De geclaimde kakerint' der reisduur was spectaculair. (Kritisch bezien is em dergelijk enkel geval, zonder isadere gegevens, weinig zeggend; ook váór en ná Maury's t)jd liepen reisduren op lange zeiltrajecten wel honderd procent uit elkaar. Is nauwkeurige - en zelfs globale! - kwantiflcering van dit type winsten zeer moeilijk (paragraaf 4.2 komt daar nader op terug), kwalitatief heeft de seizoens-navigatie haar voordeel echter alom bewezen.)

99

Maury's bemociingen leiddcn, in 1853, tot het eerste internationale meteorologisch congres, en daarmee tot een unieke, in de loop der laatste honderd jaar voorbeeldig georganiseerde vrijwillige samenwerking tussen wetenschap en zeevarenden. Reeds vier maanden na dit eerste congres werd het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut opgericht, en sindsdien hebben Nederlandse schepen alleen al op de Noord-Atlantische Oceaan ruim vier miijoen meteorologische waarnemingen verricht en aan de verzamelstations verzonden, waartoe in later jaren de draadloze telegrafie het weLkome communicatiemiddel werd. Klimatologische atlassen 1) en handboeken als ,,Ocean Passages of the World" (Hydrographic Department, Britse Admiraliteit), zijn de vruchten van

deze oudste vorm van internationale samenwerking, en nog beden ten dage staat op de maandelijks uitgegeven Amerikaanse Pilot Charts: ,,Founded upon the researches made in the early part of the nineteenth century by Matthew Fontaine Maury, while serving as a lieutenant in the United States Navy." ,,Politiek, tactiek en strategie" in de navigatie

De radio maakte bet niet alleen mogelijk dat de meteorologische diensten aan de wal de beschikking kregen over actuele scheepsweerrapporten, waardoor de weerstations synoptische weerkaarten van de oceaangebieden konden vervaardigen, maar tevens dat die weerkaarten in codevorm aan de schepen konden worden gezonden, aangevuld met een weersverwàchting voor de scheepvaart op korte termijn, d.w.z. voor ca. 24 uur vooruit. Naast de klimatologische, op statistische bewerking berustende gegevens kreeg de gezagvoerder er aldus synoptische gegevens bij, die hem informeerden omtrent de afwijkingen van het actuele weerbeeld ten opzichte van de gemiddelde, over de jareri waarschij nlijkste, toestand. Als de moderne, midden-twintigste eeuwse gezagvoerder zijn overzeilskoerslijn bepaalt aan het begin van een oceaan-oversteek, en daarbij bewust of onbewust een compromis

zoekt tussen reisduur, redelijk brandstofverbruik, veiligheid of comfort, al naar het criterium dat hi] zichzelf voor zijn reis heeft gesteld, dan staan hem daartoe dus twee elkaar aanvullende methoden ten dienste: het navigeren op klimatologische verwachtingert, d.w.z. het volgen van aanbevolen seizoensroutes en/of eigen ervaring; en bet varen op synoptische weerkaarten, actuele weermeldingen van naburige schepen en weersverwachtingen op korte termijn. RODEWALD, ervaren koopvaardij-meteoroloog aan het Hamburgse Seewetteramt, heeft deze situatie geïllustreerd door de onder (1) genoemde seizoensnavigatie te vergelijken met politiek, d.w.z. met breed beleid op lange termijn, en het varen op weerkaarten, ad (2), met tactiek, i.v.m. de mogelijkheid er een nabije depressie op korte termijn enigszins door te ontlopen of er althans tijdig stormklaar voor te maken.2) Beide zijn tezamen beproefde methoden, en geen gezagvoerder zal hen willen missen. Maar seizoenspolitiek laat cen kapitein actuéél in de steek, en 24-uurs-tactiek geeft kans dat het schip de dans van morgen ontspringt, maar door de ontwijkmanoeuvre de volgende dagen in vliegend stormweer verzeild raakt. 1) Voorbeclden zijn de eerste KNMI-atlas van de Indische Occaan vasi begin 1900 en de .,Climatological and Oceanographic Atlas For Mariners" van het U.S. Navy Hydrographic Office, waarvan in 1961, in samenwerking met het U.S. Weather Borcau, betrefTeude dc Noord Atlantische Oceaan cen nieuwe sterk uitgebreide editie verscheen. I) RODEWALD: , ,Entwicklungswege der Meteorologischen Navigation", lezing voor de Nautische Verein te Bremen, zie Hansa 1960, nr. 1, 19/20, 21/22.

100

Als een gezagvoerder echter voor een groot gedeelte van zijn aanstaande oceaanoversteek kan overzien welke ware wind en zee hij op verschillende koerslijnen zal treffen (d.w.z. als hij beschikt over bruikbaar-betrouwbare weer- en golfverwachtingen op langer termijn dan tot kort geleden gebruikelijk was) en als hij bovendien vooraf kan bepalen hoe zijn schip op die verwachte golven zal reageren, dan wordt het hem mogelijk strategische besluiten te riemen. Een dergelijke schakel tussen politiek en tactiek,

wordt gelegd door de conceptie van bet optimale weerkundige routeren. Met politiek, tactiek èn strategie zal de gezagvoerder dan voor zijn reder de voordeligste, voor de afschepers de ,,droogste" of voor zijn passagiers de comfortabeiste route in kaart kunnen zetten, al naar gelang hij, tezamen met zijn meteorologische route-adviseur, streeft naar: - kortste reisduur; - minimum brandstofverbruik, - gunstigste weer; - minimaal slingeren en/of stampen; - minimum water aan dek; of naar combinaties dezer criteria. De opkomst en ontwikkeling van hei routeren

Het invoeren van weerkundig routeren is mogelijk geworden dankzij o.m. dc volgende ontwikkelingen:

Groter kwantitatieve kennis van de zee-eigenschappen van schepen. Hogere snelheden, grotere vermogens en scherpere scheepsvormen leidden tot hechter contact met de zee en tot breed theoretisch en praktisch scheepsgedrag-onderzoek. Bewuster besef van de mogelijkheden tot efficiënter varen op lange trajecten. Het vlak-water onderzoek, decennia-lang de leverancier van vaarkosten-besparingsprocenten, was aan het eind van zijn latijn; concurrentie en kosten-specificaties werden scherper, en de invloeden van ,,getroffen gelegenheid" op bunkerrekening

en vaarpian traden meer op de voorgrond. De research-drang werd groter; de actieve rol van de meteorologie in de luchtvaartroutering werd in breder kringen bekend, en de kans om dankzij nieuw verworven kennis de zee als nieuw terrein actief voor vaarkostenbesparing te kunnen exploreren en exploiteren, leek reëel. Grote vooruitgang in de maritieme meteorologie en kennis van zeegolven. De vorderingen in fysisch begrip en in verwachtingstechniek vonden hun oorsprong in de amfibische operaties van de tweede wereldoorlog. De voor MacArthur's ,,leapfrogging" ontwikkelde golfverwachtingstheorieen zijn sindsdien tot een bruikbaarbetrouwbare spectrale methodiek geïntegreerd, en dankzij uitbreiding der meteowaarnemingsstations in de drie dimensies en automatische informatieverwerkende rekenapparatuur. werd ook de tèchnische basis gelegd voor weer- en zeegangsverwachtingen voor enkele dagen vooruit. Geperfectioneerde beeld-telegrafle. De opkomst van facsimile zenden ontvangstmethoden heeft een mogelijkheid geopend om in de nabije toekomst de specialistische kennis van meteorologische routeringsexperts effectief aan gezagvoerders over te dragen. Na oplossing der ontvangsttechnische problemen (vooral onder ongunstige atmosferische condities moet immers op storingsvrije overbrenging kunnen worden gerekend) en na gebleken kostenrechtvaardiging, kunnen prognostische weer- en golfkaarten snel en foutloos voor strategische besluitvorming aan boord beschikbaar komen. 101

Rond 1958 verschenen de eerste nautische vakpublikaties over proeven van de Amen.kaanse Marine en Military Sea Transportation Service (MSTS) met weer/cundig routeren over de Atlantische en Stille Oceaan.') De ontwikkeling in de Verenigde Staten is als volgt samen te vatten: Omstreeks 1953'54 ontplooiden een dnietal Amerikaanse particuliere weerbureaus de eerste routeringsactiviteiten. Deze oorsprong is niet verwondenlijk, gezien de commerciële basis waarop vele Amerikaanse verwachtingscentra werken, de ,,private enterprise" mentaliteit, en de reeds grote ervaring in het nut van de moderne meteorologische verwachtingstechnicken voor landbouw en industrie. In de jaren I 956'57 stelde JAMES (voor hij bij het Hydrographic Office in dienst zou treden nog aan een dier commerciele bureaus verbonden) zijn ervaring samen tot een thesis, uitgegeven door het H.O. als Special Publication no. 1. In de

winter van l956'57 routeerde het Hydrographie Office de eerste 32 test-crossings van

MSTS-schepen, 22 over de Atlantic, 10 over de Pacific. Van de Atlantic-crossings was de behaalde gemiddelde winst 10 uur tijd en 40 mijl afstand, van de Pacific resp. 19 uur en 400 miji. In oktober 1957 vroeg de MSTS, op grond van de bereikte resultaten, ,,an immediate fuliscale ship routing service" voor al haar oceaan-oversteken.2) Eind 1957 verzorgde het H.O. al 70 schepen per maand en in het jaar 1958 werden ca. 1000 optimale routes aan de U.S. Navy geleverd. Nadat het werk en de verantwoordelijkheid voor alle Marine- en MSTS-schepen, gezien het operationiele karakter, gaandeweg werd overgedragen aan de Naval Weather Service Facilities, behield het H.O. een beperkt aantal van 10 à 20 oversteken per maand orn nieuwe routeringstechnieken te ontwikkelen en te beproeven. Einde 1961 pasten ook een aantal Amerikaanse civiele rederijen het routeren veelvuldig toe, soms zelfs als ,,standard-practice".

De gepubliceerde gunstige Amerikaarise resultaten trokken in Nederland de aandacht van particuliere reders. Gezien de geheel andere constellatie van de scheepvaart hier te lande vergeleken met die in de Verenigde Staten, zowel inzake de organisatie en exploitatie der koopvaardij en dienstverlenende instanties als wat betreft de mentaliteit en achtergrond der gezagvoerders, werd in Nedenland een eigen onderzoek aangevat, door de Mij. ,,Nederland", de Kon. Rotterdamsche Lloyd, de Holland-Amerika Lijn en het Kon. Ned. Meteorologisch Instituut. Van deze proeven, die deels onderling nauw waren gecoördineerd, deels gescheiden werden afgesternd op eigen condities en inzicht, wordt het routeringsprogramma van de ,,Nederland" en de Rotterdamsche Lloyd, als zijnde het breedst opgezet, met de meeste schepen en trajecten, beschreven in paragraaf 4.2. Is Nederland, wat het onderzoeken en toepassen van routeren betreft, na Amerika veruit vooraan3,) ook in andere zeevarende landen ontstaat interesse. West-Duitsland is van de ontwikkeling op de hoogte, o.m. door de reeds vermelde lezing van Rodewald voor de NauJAMEs: ,,Application of Wave Forecasts to Marine Navigation", U.S. Navy Hydrographic Office, SP-I, 1957. PowELL: Weather Routing of MSTS Ships in the North Atlantic, Winter Months 1957'58", nota voor COMSTSLANTAREA, mci 1958. JAMES: ,.General Notes on Ship Routing", Lecture Notes on Ship Behavior at Sea, Stevens Institute of Technology, }loboken, N.J., 1958. HANSSEN: ,,The U.S. Navy Hydrographic Ship Routing Programme", The Institute of Navigation, Goletta, California, 1958, JAMEs en HANSSEN: Evaluation of the Ship Routing Programme", U.S. Navy Hydr. Office, TR-53, 1958. ) Zie WILt., vice-adm. USN, Commander MSTS, in diens lezing Optimum Track Routing" voor het Central Committee on Transportation by Water, American Petroleum Institute, New Orleans, Lou., april 1959. ') In cell der stukken van de in augustus 1960 te Utrecht gehouden derde Maritiem Meteorologische Conferentie, CMMIIIfDoc. 108 (Pink), Report of Committee B on Routing of Ships by means of Extended Weather Forecasts, wordt als punt i

vermeld: Progress since CMM-II in tite experimental programmes of the United States and the Netherlands was noted. In the U.S. ,,the programme has been rapidly expanded, and a total of over 2000 shipsroutings has been reached; in the Netherlands,

,,aithough the introduction of the technique has been very recent, vessels of two shipping companies are being routed ,,regularlv."

102

tische Verein te Bremerhaven in oktober 1959. In Engeland hield Hanssen in aprii 1960 zijn voordracht voor het Institute of Navigation. Blijkens mededelingen op de Utrechtse conferentie worden ook aan Israelische schepen route-adviezen verstrekt,') en de Noorse scheepsbouw-universiteit te Trondheim gal onlangs bij de SMN biijken van haar belangstelling.

Vóór de beschrijving van het SMN/KRL proefprogramma voigt onderstaand nog een nadere beschouwing over de meteorologische basis en het schip/golven-verband, voorzover

zuiks, voor beter begrip der beperkingen en mogelijkheden van deze nieuwe navigatiemethodiek, gewenst is. DE METEOROLOGISC.HE EN OCEANOGRAFISCHE BASIS

Meerdaagse weersverwachtingen

De grote marge in de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van weer-, winden golfprognoses voor enige dagen vooruit, hoofdpijlers van het routeren, iaat vooraisnog een nauwkeurig schip/golven-verband niet tot zijn recht kornen. Worden de maritiem meteorologische verwachtingen echter van betere kwaliteit, dan zai de schip/golvenresponsie in zo exact en breed mogelijke vorm moeten worden uitgewerkt. Op spoedige kwaliteitsstijging dier prognoses is goede kans.

Weersverwachtingen steunen in beginsel op tweeeriei kennis: tijdige bekendheid met de heersende atmosferische ornstandigheden op en rond de aarde, en inzicht hoe natuurkundige processen in de atmosfeer doze ornstandigheden kunnen en zullen veranderen.2)

Ten aanzien van beide eisen, ,,tijdige bekendheid" en ,,fysisch inzicht", zijn recent grote vorderingen gemaakt. Méér stations, ter zee, te land, in de atmosfeer en in de ruirnte, verzorgen uitgebreider observatie en rapportering van meteoroiogische condities dan ooit te voren, en de apparatuur orn die gegevens te ontvangen, te verwerken en te distribueren heeft een tot voor kort ongekende perfectie en werksnelheid gekregen. De informaties, die thans van de TIROS weersateliieten 3) worden verkregen, zijn van direct en indirect nut voor het inzicht in de , ,macro-meteoroiogie", d.w.z. voor het

begrip hoe en waar de grote weer-systemen ontstaan en veranderen, dus voor the overall view of the relationships between the sun and the earth as a gigantic thermodydynamic system.4)

Op de eigenlijke meerdaagse verwachtingstechniek zal hier niet worden ingegaan, o.m. omdat haar ontwikkeling, kort na de inspanningen tijdens het Internationale Geofysische

J aar, nog in een dynamisch stadium verkeert. Zo is het niet uitgesloten dat de nieuw verworven

kennis verandering brengt in de tot dusver gangbare grondsiag 5) van de meerdaagse verwachtingsmethoden: het iuchtstromingspatroon in het 500 mb-vlak. Sir Graham SurroN wijst er in dit verband op, hoe reeds lang wordt gezocht naar systemen die minder van het geostrofische evenwicht athankelijk zijn, aangczierl de wind op enkeie kilometers hoogte, hoewel uitstekend de ware luchtbeweging benaderend, altijd parallel waait aan de isobaren terwijl het wéér juist grotendeels afhangt van de stromingen dwàrs op de isobaren.6) ) CMM-III(Doc. 56.

'j Zie Statement of American Meteorological Society", 25 jan. 1961, gepubliceerd in Bull. Am. Met. Soc., juni 196P

Zie ook Bleeker's Meteorologica" in Elseviers Weekblad, 30 september 1961. ') TIROS Television Infra Red Observation Satellite. 4) WATeRMAN (Director, National Science Foundation) in ,,New Horizons for the Atmosferic Sciences" lezing voor The New York Academy of Sciences, jan. 1961. ) Zie 0m. veapLocon: ,,Meteorologische adviezen bi) navigatie van schepen", De Zee, juli 1960. ') SUTTON (Directeur Generaal van het Britse Meteorological Office): ,,Understanding Weather",Pelican-serieA 469,1960.

103

De instrumentele mogelijkheden in de vorm van volautomatisch met hoge sneiheid en regelmaat observerende en rapporterende weerstations, weerboeien en weersatellieten, gecombineerd met snelle informatieverwerkende rekenmachines, zijn op het ogenblik misschien groter dan het beschikbare menselijk denkvermogen kan verwerken. De techniek is in zekere zin de hersens vooruit. Het programmeren van de interpretatie der systematische tele-wolkenfoto's van TIROS II 1) is nog in volle gang, en de toestand van optimale benutting is nog geenszins bereikt. Wel is het yak meteorologie, in Sutton's woorden, ,,now becoming an exact science, the last and most difficult branch of classical physics to be brought to order as a mathematical discipline", maar de weersverwàchtingen zijn nog vèrre van exact. ,,Outside the profession it seems to be believed that the forecasting of weather calls for a great deal of ,weather wisdom', an instinct for detecting coming changes normally attributed, in varying degree, to sailors, shepherds, and cows. The professional forecaster (however) works with charts and spends little time in scanning the horizon; his personal reactions to the atmosphere around him matter very little. The official weather forecast is designed to be, as far as possible, an objective assessment of probabilities based on a survey of the physical properties of the

atmosphere over large areas and to great heights". Deze nadruk op probabilities wordt duidelijk vertolkt door de term weersverwàchtingen; geen Nederlandse beroepsmeteoroloog spreekt dan ook ooit van een weersvoorspèlling. N.B. De voor optimale scheepsroutering gewenste meerdaagse verwachtingen (extended forecasts) moeten niet worden verward met ,,verwachtingen op lange termijn" (long range forecasts).

De eerstgenoemde categorie gaat uit van de juist voorbijzijnde en actuele situatie, waarna

in kleine stappen wordt geëxtrapoleerd naar volgende toestanden; de betrouwbaarheid daalt daardoor in de regel steil met de opvolgende etmaleri.

Verwachtingen op lange termijn, voor perioden langer dan een week in de toekomst,

berusten op veel verdergaande studie en geven slechts het karakter aan van het weer gedurende die betreffende periode. VAISI DER BIJL gaf in de KNMI-uitgave 1371 (,,Weersverwachtingen op lange termijn", 1954) een voor wijde kring bevattelijke uiteenzetting der verschillende methoden en hypo-

thesen die hierbij worden gebruikt, en SUTTON beschouwt in ,,Understanding Weather" uitvoerig de vier hoofdfundamenten correlatie, periodiciteit, singulariteit en analogie, van dit, door Van der BijI genoemde, ,,ondankbare probleem". ,,Ondankbaar, omdat het, niettegenstaande de druk van eeuwenlange onderzoekingen, slechts weinig heeft prijsgegeven van zijn karakteristieke gecompliceerdheid." Golfverwachtingen

Het opstellen van weersverwachtingen voor een serie eerstvolgende dagen is slechts het begin van bet prepareren van de meteo-basis voor een optimale overzeil-route. De tweede stap betreft het bepalen van de windzee, en/of de deining. De eigenlijke golfverwachtingstechniek is in twee fasen te onderscheiden: het schatten van de grootte van de windvel den waardoor de golven worden opgewekt of deining wordt nagelaten; en bet berekenen van de goleen, uit die windvelden. De windveld-bepaling vergt veel ervaring. Uitgaande van een weerkaart en aanvullende synoptische gegevens moeten achtereenvolgens worden vastgesteld: de grootte van het

golven-opwekkende windveld, de windrichting, -kracht en -duur binnen dat kaartopperviak, en de (seeundaire) winden zeecondities tussen het windveld en de plaats waarvoor men zijn verwachtingen opstelt. Het in hoofdstuk I, pag. 31 e.v. in tien punten beschreven gecompliceerde verband tussen wind en golven verklaart de noodzakelijkheid dezer waarden voor de golfprognose. Zijn de windveld-gegevens eenmaal bepaald, dan staan voor de golJberekeningen een') Zie n.m. de figuren in VAN DER HAM: ,,De weersatellieten en hun betekenis in de meteorologic", De Zee, aprii 1961,

en de beschouwingen van Rott, in Hansa 1961 no. 2.

104

voudige formules, tabellen en grafieken ter beschikking. H.O. 604 1) stelt dat, eenmaal in dit stadium, ,,the technique for preparing wave forecasts is somewhat mechanical. However, it involves careful interpretation and interpolation of the data selected from the weather maps and careful use of the numerous graphs". In recente jaren zijn vooral de grafiekcn in zeer praktische vorm opgesteld, waarvoor verwezen zij naar tekst en figuren in ,,Zeegolven", 2e druk, 1958.2) Hoe sterk de op zichzeif zo exacte golfwaardeberekening afhankelijk is van de subjectieve interpretatie van individuele en opeenvolgende weer- en windkaarten, illustreert een voorbeeld der (theoretische) invloed van de onzekerheid van de windveldverandering op de verwachtbare golven. Gesteld dat men vier kaarten heeft, orn dc zes uur. Op de twee middelste kaarten staat windkracht 5, op de eerste kaart nog niet, op de vierde kaart niet meer. De windduur kan dan variëren van ca. 8 uur tot ca. 16 uur, de windsnelheid (Beaufort 5) van ca. 17 tot ca. 21 miji per uur. (In de tijd tussen twee kaarten kan de windkracht bovendien flog wel 6 à 7 geweest zijn; deze mogelijkheid wordt hier buiten beschouwing gelaten.) Uit een windsnelheid van 17 mijl en een duur van 8 uur ontstaan golven van ruim 1,5 meter dominerende hoogte. uit 21 miji sneiheid en 16 uur golven van bijna 3 meter hoogte.

Het Wave Forecast Manual der Amerikaanse Marine wijdt een geheel hoofdstuk aan deze subjectiviteit der weerkaart-beoordeling.3) Bij bovenstaand voorbeeld, waaruit een onnauwkeurigheid van honderd procent theoretisch dus zeer wel mogelijk blijkt,

is nog uitgegaan van een correcte windkaart, d.w.z. van een correcte prognostische wéérkaart van de betreffende dag of gedeelte van een dag. In werkelijkheid is ook dát basisgegeven niet nauwkeurig. Overweegt men dit alles, dan lijkt op het eerste gezicht weinig meer van de betrouwbaarheid van golfverwachtingen te resten. Bij operationele toepassing blijkt echter, zoals ook de resultaten der SMN/KRL-proeven aantoonden, de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid in de meeste gevallen goed bruikbaar te zijn. Ervaring, vaardigheid, wetenschappelijk onderscheidingsvermogen (door sommigen ,,feeling" genoemd) en mentale iteratie spelen een zo grote rol bij het opstellen van verwachtingen van weer, wind èn golven, dat de totale betrouwbaarheid der resul-

terende prognose in de regel aanzienlijk groter kan zijn dan het produkt der betrouwbaarheidsgraden van de afzonderlijke bewerkingsfasen. Uit het voorgaande is gebleken dat bij het opstellen van golfverwachtingen het accent der problematiek anders ligt dan bi] het maken van wéérsverwachtingen. Bij bet laatste is de wetenschappelijke achtergrond in velerlei opzicht exacter dan de verwachtingsprocedure;

bij golfverwachtingcn daarentegen is de achtergrond, de fysische kennis der golvcn, nog opgebouwd uit nog in studie zijnde onvolkomen hypothesen; heeft men echter eenmaal die hypothesen aanváárd, dan is het bcrekenen der golven rekenkundig exact. De meteorologie is reeds ceri zeer oud yak, doorspekt met zuiver natuurkundige klassieke basiswetten die in alle rust eri met alle faciliteiten van Mulo-laboratoria tot grote wetenschap-

pelijke landproefstations kunnen worden onderzocht en geverifleerd. De interactie tussen wind en golven daarentegen kon aanvankelijk slechts op de oceanen worden bepaald. Meteorologie heeft de mensheid altijd geboeid; de fysisch-hydrodynamische aspecten der oceanograjie zijn pas twintig Jaar geleden in de actieve belangstelling gekomen. Door militaire noodzaak werd vooral gelet op de praktische toepassing der enigszins overhaast verzamelde wind!

golven-empirie, en toen deze toepassing bruikbaar bleek te kunnen steunen op moderne 5)

Techniques for Forecasting Ocean Waves", U.S. Navy H.O. PubI. 604, 1951. DoancsmiN: Zeegolven", KNMI-publ. 111-11. ) Chapter V: ,,Synoptic Forecasting Methods and Weather Map Analysis", van Practical Methods for Observing and Forecasting Ocean Waves by Means of Wave Spectra and Statistics", HO. publ. 603, 1957. (In 1953 in voorlopige vorm uitgegeven door het Bureau of Aeronautics, Project AROWA, Naval Air Station, Norfolk Va.)

')

GROEN CU

105

mathematische spectraal-analyse, kwam wegens de operationele urgentie de fundamentele research min of meer in het gedrang. In feite stamt het wcrkelijk fundamenteel onderzoek naar het verband tussen wind en golven pas van na de oorlog; vooral de studies van LONGUETHIGGINS, NEUMANN en SVERDRUP en MUNK zijn in dit verband representatief,') terwiji in

eigen land het windgoot-onderzoek van het Waterloopkundig Laboratorium, aanvankelijk met een kleine tank in Deift, later met een grotere tank in de Noord-Oostpolder, binnenkort met een grote installatie wederom in Delft, met ere kan worden genoemd. Bij het opstellen van golfverwachtingen ten behoeve vari het praktische optimale routeren, dienen ,,input", analyse en ,,output" nauw op elkaar te zijn afgesternd. De meteoroloog-

oceanograafmoet, wil hij niet in de problematiek der gedifferentieerde nauwkeurigheidsgraden der prognose-componenten verdrinken, door ervaririg (en liefst ook door bevarenheid) op de hoogte zijn welke golfwaarden uiteindelijk voor de optimale route het zwaarst zullen wegen, en welke misschien wel van academische, maar slechts van ondergeschikt pràktisch belang zullen zijn.

Het zee-spectrum is, bijvoorbeeld, met de tijd continu variabel. (De detail-theorie en

controverse omtrent momentane continuïteit of discretie van het frequentiespectrum der golven

speelt vooraisnog bij het routeren geen rol.) Incidenteel gedwongen vaartminderen wegens paaltjes c.d. buiten beschouwing gelaten, is het gedrag van het schip, als reactie op dit door-

lopend variabele zee-spectrum, theoretisch óók continu variabel. Voor de praktijk van het varen echter, en dus voor het praktische optimale routeren, blijkt de scheepsresponsie op de zee in grote tijds-trappen als discreet te kunnen worden beschouwd. Een kind groeit continu; de kleren die het behoeft kan het met fatsoen geruime tijd dragen. Ook de bewerlcer van de sche3ßsresponsie-ervarìng zal, anderzijds, au fait moeten zijn met de vorm waarin de golfspecialist zijn golfanalyses kan presenteren. En bovendien zal de routeerder,

de man die de golfverwachtingen combineert met de eigenschappen van het schip, van de waarden en beperkingen van béide doordrongen moeten zijn. In paragraaf 4.3 wordt dit nader verklaard. N.B. De huidige optimale routering steunt nog bijna uitsluitend op verwachtingen betreffende golfhoogte en golfrichting, gepresenteerd in een vorm als figuur 4.1. Het slot van dit

Figuur 4.1 Iso-hoogten en richtingen in een golfverwachtingskaart voor de Noord-Atlantischc Oceaan.

hoofdstuk behandelt de wenselijkheid de methodiek zodanig uit te breiden dat ook de golflengten (of -perioden) in rekening kunnen worden gebracht. De huidige beperking tot hoogten is echter verklaarbaar doordat: le in de verwachtingstechniek (die der deining uitgezonderd) bet meeste over hoogten bekend is, 2e de hoogte het meest interessant is, en 3e een beperking in een experimented stadium verstandig is, al was bet alleen orn de deelnemers aan proeven niet kopschuw te maken en orn de resultaten duidelijker te kunnen evalueren. ) Zie n.m.: LoNouer-HIOOINS: ,,On the Statistical distribution of the heights of sea waves", Journal Mar. Research 11, 1952. Zie ook Phil. Trans. Royal Soc. 1957. NEUMANN, G.: .,Zur Charakteristik des Seeganges". Archiv für Meteor., Geoph. und Bioki., A7, 1954. Sveimaur en MuNit: ,,Wind, sea and swell". HO. publ. 601, 1947.

106

HET SCHIP/GOLVEN VERBAND

In de inleiding werd geschreven over het ,,karakter" van een schip, zoals dat door de reder (via zijn eisen omtrent hoofdafmetingen en sneiheid) en door de ontwerper (via zijn interpretatie dier eisen) bij de geboorte aan het schip wordt niedegegeven. Dat karakter dient de routeerder bij ¿un bepaling van de optimum route te kennen. Het ugt op de weg van de rederij te trachten dit karakter in concrete cijfers of grafieken vast te leggen, met theoretisch en modeltechnisch onderzoek en (voor bestaande schepen)

met huip van metingen en waarnemingen van de kapiteins en hun officieren.

Elk type optimum route vergt kennis van weer andere karaktertrekken van het betreffende schip. Voor een kortste reisduur is vooral het vaartbehoud onder verschillende condities van wind en zee van belang, voor kleinste scheepsbewegingen zijn bet de slingeren stampeigenschappen, en voor zuinigste brandstofverbruik domineren de weerstandsen verbruikskarakteristieken van schip en voortstuwingsinstallatie bij lage vermogens. Elk dezer criteria is afhankelijk van causale, responsie- en scheepsparameters, gedeeltelijk onderling gekoppeld. Het criterium voor kortste reisduur (vaartbehoud), dat hier alleen wordt behandeld, is per scheepstype in hoofdzaak afhankelijk van:

- windkracht en ..richting - golfspectra van de zeegang causaal; golfspectra van de deining - windvang van het schip, inclusief secandaire invloeden door loef- of lijgierigheid; - stampen dompeigenschappen; responsief; paaltjes lopen e.d., en het dientengevolge noodzakelijk vaartminderen door de gezagvoerder; diepgang en trim; - lading (gewichtsverdeling en kwetsbaarheid) scheepsparameters. - beschikbaar vermogen J Van slechts een gedeelte dezer parameters zijn numerieke gegevens in praktisch bruikbare vorm beschikbaar; de overige zijn van maritiem-meteorologische-, rederijof tanktechnische zijde nog niet in bruikbaar-nauwkeurige mate bekend. Golfwaarden als lengten, steilheid en verwardheid zijn bijvoorbeeld causaal en responsief wel belàngrijk - vooral voor zwaardere weercondities - maar qua verwachtingen nog niet disponibel. Vooraisnog moet derhalve bet aarital criterium-parameters drastisch worden beperkt:

gedwongen naar beschikbaarheid, vrijwillig naar belangrijkheid. Een set vaart/golven-grafie/cen, zoals deze uit zeewaarnemingen en ervaring van varen, theorie en modelproeven werd samengesteld (zie figuur 2.2, pag. 51) is aan de volgende beperkingen onderhevig: De golfiengte, -steilheid en .-verwardheid zijn niet geparametreerd, orn boyengenoemde redenen. De wind is niet afzònderlijk, maar slechts in combinatie met de gólfparameters in rekening gebracht. Dit is een vrijwillige beperking naar belangrijkheid, ter wille van de hanteerbaarheid van de routeconstructie, operationeel en instructief. Bij de constructie is er van uitgegaan dat bij een bepaalde golfhoogte een bepaalde windkracht behoort, hetgeen inhoudt dat in eerste aanleg slechts waarnemingen kunnen worden gebruikt waarbij een goed ontwikkelde, nagenoeg volwassen windzee werd getroffen. 107

Ook zeegang en deining zijn niet afzonderlijk, doch slechts als één golfsysteem verrekend. Bij bet samenstellen der grafieken èn bij hun gebruik voor routeren, moet daartoe geval voor geval worden besloten of met één, dominerend, golfsysteem kan worden volstaan, of dat de invloeden van zeegang en deining moeten worden gescheiden cq. gesuperponeerd.

De invloed van verdeling en aard van de lading is buiten beschouwing gelaten wegens gebrek aan kwantitatieve ervaring. Inzake gewichtsverdeling zal toekomstig desbetreffend modelonderzoek 1) welkome trend-informatie kunnen geven; voor lading-kwetsbaarheid moet nog een bruikbare maatstaf worden gevonden. Bovenstaande beschouwingen verklaren waarom bet is af te raden uit normale boordwaarnemingen en journalen krommen te construeren volgens de methode der kleinste kwadraten of volgens andere ,,wiskundige relaties zonder empirische achtergrond".2) Vaardige interpretatie is vooraisnog zeker gewenst. In hoofdstuk 5 zal worden aangestipt hoe die vaardigheid ook door het vergelijken van verschillende schepen, met verschillende karakters, kan worden verhoogd.

HET GEBRUIK VAN METEOVERWACUTINGEN EN SCHIP/GOLVEN-GEGEVENS VOOR DE BEPALING VAN EEN OPTIMALE ROUTE

Uitgaande van een bepaald schip, met een bepaald beschikbaar vermogen, en een bepaalde diepgang, stabiliteit en ladingverdeling, moeten voor bet routeren bet bekende schip/golven-verband en de bekende weer- en zeeverwachtingen met elkaar worden gecombineerd, zodanig dat aan het van kracht zijnde criterium - minimum reisduur, minimum brandstofverbruik of minimum scheepsbewegingen - wordt voldaan. De Amerikaanse promotors beschreven uitvOerig de basis-constructiemethoden van een route voor kortste reisduur 3) en in Nederlandse vaktijdschriften zijn onlangs desbetreffende bewerkingen verschenen 4), zodat te dezer plaatse slechts de hoofdlijnen zullen worden aangestipt. In beginsel is de constructiemethode eenvoudig. Uit de golfverwachtingen rond het

=>

Q

'91 .lr

Ga.ffHoOtTE

OLPI
vr/oLvN RAFIEK

V.ART-O.IULP)I
I ETMAAL-PO5ITIE

Figuur 4.2 De constructie van de .,lijn van le etmaalpositie", met behuip van golfverwachtingen en het schip/golvenverband. l) Werkgroep Zeegangsonderzoek NSP, 5 juli en 27 september 1961. )

NEWTON, discussie op DSEuD0NNÉ en JOURDAIN, NEd 1960.

Zie voetnoot I pag. 102.

') WAE,uNCK en VEOUwES: ,,Optixnale scheepsroutering", De Zee, 10 en 11, 1959. Zie ook Marineblad, okt. 1960.

108

te bevaren traject (figuur 4.2 (a)) en het vaart/golven-verband (b) kan worden bepaald hoeveel vaart bet schip in die golven kan lopen (c), zodat voor verschillende kocrslijnen bet verwachte etmaalbehoud kan worden geconstrueerd (d). Uitgaande van de lijn (meetkundige plaats) van le etmaalpositie wordt deze constructie herhaald, voor zoveel etmalen als de route-constructeur de meteorologische verwachtingen nog verantwoord acht. Terugrekenend vanuit bet bestemmingspunt naar

de lijn van verste etmaalpositie kan dan de gunstigste route worden bepaald, vide figuur 4.3.

r,

WAVN

Figuur 4.3 Schema der basis-constructie van een route voor kortste reisduur.

De omstandigheden zijn geval voor geval zo verschillend en zo afhankelijk van de ligging der grote weersystemen en van de kunde en ervaring van de routeringsmeteorobog, dat de beste - of meest praktische - constructiemethode steeds aan de vigerende condities moet worden aangepast. Geregelde ,,sequente toetsing" verhoogt de bruikbaarheid der verwachtingen. De betrouwbaarheid der prognostische kaarten neemt af met de tijd: voor de eerste dag is de verwachting bet betrouwbaarst, voor de vijfde dag het minst betrouwbaar. Zowel de frequentie waarmee de kaarten moeten worden vervaardigd (bijv. driemaal per week) als de prognosetermijn (bijv. voor vijf dagen vooruit) is athankelijk van bovengenoemde condities.

Is de betrouwbaarheid (theoretisch) honderd procent - zodat niet meer van golfverwachtingen maar van (zékere) gofvoor3pe11ingen kan worden gesproken - dan kan met uitzending cens in de vijf dagen worden volstaan. Voor zeer siechte betrouwbaarheid daarentegen zou daags of zeifs meermalen per dag nieuwe informatie gewenst zijn (waardoor de verwachtingen voor de volgende dagen praktisch onbenut zouden blijveri en men nagenoeg zou zijn teruggekeerd tot de oude toestand van alleen taetische navigatie).

-. /

VEras

MIEI) WE

I

I)4OMATJE Cop

+21

)NFORMnE (OP

I---.-, +4)

Figuur 4.4 Sequente toetsing:

---

--

route-000structie, gebaseerd op le informatie (verwachtingen voor D tot D+5) route.constructie, gebaseerd op 2e informatie (verwachtingen voor D + 2 tot D + 7) route-constructie, gebaseerd op 3e informatie (verwachtingen voor D+4 tot D+9) geschat etrnaalbehoud, teruggerekend vanuit de haven van bestenirning, gebaseerd op seizoensverwachtingen.

109

Bij voldoende brede ,,overlapping" der opeenvolgende verwachtings-sets kan sequent worden gecorrigeerd voor de met de tijd afnemende betrouwbaarheid. Figuur 4.4 geeft het schema van een dergeiijke constructiemethode, zoals die ook tijdens de SMN/KRL_ proeven dikwijis werd benut (zie bijv. fig. 000, pag. 000). SCHEEPS-ROUTERING VERSUS VLIEGTUIG-ROUTERING

Een vergelijking tussen zee- en luchtroutering ugt voor de hand. Het succes van de algemeen als ,,standard practice" in de vliegerij toegepast meteorologische routering, heeft het invoeren van de weerkundige schéépsroutering versneld. Anderzijds was echter enige vrees voor te veel duplicering van de in de luchtvaart gebruikelijke procedure (routering door de meteoroloog van de gronddienst) mede aanieiding tot het proefprogramma van de Mij. ,,Nederland". De overeenkomsten en verschillen zijn treffend en talrijk. De overeenkomsten zijn evident en behoeven geen nader betoog. Schip en vliegtuig bewegen zich beide door variabele media, welker veranderlijkheid beider uur-behoud bemnvloedt; beider medium-variatie is door meteorologen naar grootte en plaats voor een zekere tijdsduur te voorzien, en op grond dezer verwachtingen, en kennis beider responsie, kan, voor schip èn vliegtuig, reisduur en/of brandstofverbruik worden geminimaliseerd, of comfort en veiligheid worden gemaximaliseerd. De verschillen verdienen hier grotere aandacht, omdat zij de beperkingen en problemen der scheeps-routering kunnen verduidelijken. Enkele der verschillen zijn:

(i) Het moderne hoogvliegende vliegtuig heeft te maken met één breed vloeiend (veranderiijk) medium waarvan de voornaamste variatieparameter - de windsneiheid - eenvoudig is en de vliegsnelheid t.o.v. de lucht niet beïnvloedt; bet vliegsneiheidsbehoud is daardoor gemakkeiijk en direct-vectorieel te berekenen. Een

schip daarentegen vaart door het grensviak van twee media, met vele onderling gekoppelde variatieparameters, die elk voor zich de scheepssnelheid volgens gecompliceerde functies beinfluenceren. (2) Het moderne snelle vliegtuig heeft een groot (tien à twintigvoudig) sneiheidsover-

schot t.o.v. de sneiheid waarmee de conditie van het medium lucht verandert. Daardoor is de medium-conditie, hoewel op zichzeif continu-veranderlijk, voor Iuchtroutering als quasi-stationair te beschouwen. Zie figuur 4.5. De schéépssneiheid

Figuur 4.5 Het quasi-stationaire windpatroon voor luchtvaartroutering. (Naar DE JONG en BIK: ,,A report on the theory and application of the minimum flight path", KLM, Schiphol Airport, aprii 1953.) 110

daarentegen is in de regel kléiner dan de voortplantingssnelheid van depressiekernen, gebieden van hoge luchtdruk e.d.; daardoor is scheepsroutering geen actueel-statisch maar een uitgesproken dynamisch vraagstuk, d.w.z. de condities (3)

tijdens de oversteek zijn uitgesproken niet constant. Door de veel kortere route-duur van een vliegtuig dan van een schip (aren respectievelijk dagen) kan de meteoluchtvaartverwachting voor de gehéle vliegduur worden opgesteld, van bet begin tot het eind met hoge zekerheidsgraad. Voor een scheeps-oversteek kan die verwachting - op zichzeif al zo veel moeilijker voor windop-zee-niveau en resulterende golven dan voor wind alleen, in het 7 à 500 mb-vlak in de regel slechts voor de eerste helft tot tweederde der overtocht worden gemaakt, en dan nog met cefi meestal sterk met de tijd aflopende betrouwbaarheidsgraad. Scheepsroutering vergt sequente correctie.

Ook zonder in te gaan op andere, gecompliceerder verschillen - zo heeft een vliegtuig bijvoorbeeld een extra uitwijkdimensie (hoogte) ter beschikking, welke extra parameter echter weer via druk, dichtheid en temperatuur gekoppeld is aan het brandstofverbruik en daarmee weer aan de voor vliegtuigeri zo sterk door bunkers beïnvloede ,,pay-load" -

moge het duidelijk zijn hoe kritisch men dient te staan tegenover een ondoordacht vermeende grote parallelliteit tussen scheepsen vliegroutering, zowel wat betreft procedure en meteorologische basis, als inzake de operationele condities. Met de ervaringen uit de hierna te beschrijven zestig experimenteel gerouteerde vrachtschip-oceaanover-

steken kan deze scepsis, nauw verwant aan de verantwoordelijkheden inhaerent aan ,,het varen", nader worden geconcretiseerd.

4.2 ROUTERINGS-PROEVEN VAN DE STOOMVAART MU. ,,NEDERLAND" EN DE KONINKLIJKE ROTTERDAMSCHE LLOYD, IN HET SEIZOEN 1959-1960

Voor de Nederlandse Koopvaardij, in het bijzonder voor rederijen die lange trans-

oceanische trajecten bevoeren, waren de resultaten van het optimaal weerkundig routeren der Amerikaanse Military Sea Transportation Service zeer interessant. Los van de nog aan de gang zijnde research naar de zec-eigenschappen van nicuwe schcpen, en los van het in hoofdstuk 3 beschreven ,,streven naar een glad schip", leek hier een mogelijkheid geschapen effectief op de vaarkosten te besparen.

Ook minder materialistische redenen bewogen echter tot bijzondere belangstelling en tot de gedachte de nieuwe methodiek voor Nederlandse omstandigheden op haar merites te beproeven. - Het werd correct geacht reeds in deze eerste fase van de optimale roliterings conceptie te onderzoeken in hoeverre Nederlandse gezagvoerders een verruirnd gebruik konden maken van de meteowaarnemingen die zij en hun voorgangers reeds honderd jaar hadden verzameld. Mede immers dankzij hn weermeldingen (32% van de scheepswaarnemingen waaruit de nieuwe Amerikaanse atlas voor de Noord Atlantische Oceaan is samengesteld, zijn van Nederlandse schepen afkomstig) is de kennis van de maritieme meteorologie en het verband tussen wind en golven zodanig vergroot, dat verwachtingstechnieken konden worden ontwikkeld die het weerkundig routeren mogelijk maakten. - De behoefte aan een basis voor strategische besluitvorming werd reeds in de voorgaande paragraaf vermeld. Deze psychologische behoefte gevoelt de gezagvoerder niet 111

alleen vóór hi] zijn oversteek begint, maar ook later, tijdens de reis, als hi] voor veiligheid van zijn schip of lading moet decideren of hij aankomend zwaar weer het best over zich heen kan (of moet) laten gaan, of dat voordeel is te verwachten van een uitwijkmanoeuvre door noordelijker te sturen, of misschien juist meer zuid te gaan maken. - Het leek juist dat Nederlandse rederijen, als potentiele gebruikers, zich in een vroeg stadium actief met de routeringsrnethodiek zouden bemoeien; slechts door eigen ervaring

konden hun latere specifieke wensen terdege geargumenteerd naar voren worden gebracht. Het lag op de weg der grote Nederlandse Ii] nrederijen het pionieren te steunen, en de kastanjes niet uitsluitend door Arnerikaanse instanties of door maritiem meteorolo-

gische specialisten uit het vuur te laten balen, doch daadwerkelijk mee te helpen aan een ontwikkeling, waarvan te verwachten was dat die in de toekomst niet alleen in Neder-

land, maar ook internationaal, in enigerlei vorm zou worden gebruikt. - Dankzij routeren zou de bestaande kennis van het gedrag van schepen in zeegang operationeel kunnen worden benut, en ten bate van gezagvoerders en tank-professie kunnen worden uitgebreid en gecontroleerd. - Er was aanleiding orn ten aanzien van de nieuwe methodiek, behalve belangstellend, scèptisch gestemd te zijn. Aan de eerlijkheid der gepubliceerde MSTS-resultaten werd niet getwijfeld; omtrent de juistheid der evaluatiemethoden, dus omtrent de wijze waarop de resultaten werden geanalyseerd en omtrent de geldigheid dezer methoden voor Nederlandse koopvaardij-omstandigheden, kon men echter met de Amerikaanse bewerkers van mening verschillen. Eveneens kon men zieh afvragen in hoeverre de door de MSTS (een door het gouvernement geexploiteerde transportvloot) gevolgde procedure, geschikt was voor Nederlandse, individualistisch ingestelde, ervaren koopvaardijkapiteins. Deze overwegingen wettigden een royaal opgezet Nederlands onderzoek. De proeven

der Stoomvaart Mij. ,,Nederland" en Koninklijke Rotterdamsche Lloyd, hun opzet, uitvoering, resultaten en conclusies, worden in de volgende bladzijden beschreven. OPZET, ORGANiSATIE EN UITVOERING VAN HET SMN/KRL PROEFPROGRAMMA ,,OPTIMAAL ROUTEREN"

Begin 1959 bleek uit orienterende besprekingen dat benaderde officiële Nederlandse instanties weliswaar belangstelling toonden voor het optimale routeren, maar nog geen uitgesproken ambities koesterden orn het aan een diepgaander studie te onderwerpen. De Mij. ,,Nederland" besloot derhalve zelfnadere informatie in te winnen bij de Amenkaanse promotors en gebruikers der nieuwe navigatiemethodiek, t.w. bij het U.S. Navy Hydrographie Office, (mede door bemiddeling van de Koninklijke Marine), bi] cornrnercièle routeringsbureaus, en bi] de MSTS1). Uit deze oriëntatie resulteerde een proefprogramma waarin de Kon. Rotterdamsche Lloyd participeerde, waarbij zestig oceaanoversteken door Amerikaanse deskundigen adviserend zouden worden gerouteerd, deels op wetenschappelijk, deels op direct cornmerciele basis. Wederom was het opvallend hoe loyaal en openhartig Amerikaanse gouvernementsinstanties over hun nieuwe ontwikkelingen - mits niet uit militaire hoofde als confidentieel geklasseerd - mededeling deden. Door de afdeling Operaties MSTS, Atlantic Area, werd volledige inzage gegeven in de reacties van gerouteerde MSTS-captains ') Bij dit besluit is in bet bijzonder de toenmalige Inspecteur der SMN, Kapitein A. STEEN te noemen, die met brede visie bet belang zag your zijn kapiteins en maatschappij. 112

en in het verloop der oversteken. Het aan gebruikerszijde meeplotten van operationeel aan de gang zijnde routings en het bespreken der MSTS-ervaringen, bleek bijzonder leerrijk voor bet eerste aanvoelen der later optredende vraagstukken. De opzet der proeven

De aanloop en opzet van het routerings-proefprogramma werd geleid door de volgende eisen en ornstandigheden: 1. Het doel van het onderzoek was niet alleen orn direct voordeel te behalen door verhoopte kortere reizen, maar bovendien orn uit de proeven te leren. In die zin was de intentie orn, na afloop der proeven: te kunnen adviseren aangaande de wenselijkheid of de rederij het routeren zou dienen te continueren of niet. De commerciële winst die behaald was moest dus gespecificeerd bekend zijn; goed gedocumenteerd te kunnen beoordelen of, en hoe, de methodiek en procedure voor eigen gebruik verder zou dienen te worden ontwikkeld, of dat de ervaringen een

voortgaan met de tijdens de proeven gebruikte faciliteiten rechtvaardigden. Ook de ervaringen, leemten, e.d. moesten dus kunnen worden gespecificeerd. te kunnen argumenteren in hoeverre optimaal routeren voor de algemene Nederlandse koopva.ardij bruikbaar en nuttig kan zijn of kan worden. Er moest dus tevens inzicht worden verkregen in de consequenties van breder en officiëler aanpak.

2. Operationele urgentie. Bij een rederij bestaat tijd, gelegenheid noch belangstelling voor een langdurend research-project. Te zeer is er altijd de kans dat andere objecten de aandacht opeisen, waardoor een

lopend project moet worden afgebroken en in de ijskast of zelfs in de doofpot moet worden geplaatst. Bovcndien betrof het hier proeven die ook de scheepsleiding met extra rappor-

tering en aandacht belastten. Zowel in verband met tijd-op-kantoor als met oog op

vereiste actieve belangstelling-aan-boord, moest dus worden getracht in een overzienbare

tijd, met een overzienbare sluitingstermijn, de gegevens binnen te krijgen, zoals die vereist waren voor de in punt I beschreven doelsteliing.

3. Het bleek niet mogelijk de meerdaagse golfverwachtingskaarten, zoals die door de routerings-meteorologen werden geconstrueerd, gedurende het voorgestelde proefseizoen radiografisch ter beschikking van de gezagvoerders te stellen. De promotors van bet routeren oordeelden het nog prematuur hun prognostische kaarten door niet-beroepsrneteoroiogen te laten interpreteren. Vorm en aard van de kaarten waren nog niet voldoende uitgekristaUiseerd, evenmin als de kennis der invloed

van de dynamiek der verwachtingen op de behoefte der schepen. Los daarvan bleek, op zo kortc termijn, de periodieke uitzcnding van series golfkaarten naar de schepen, d.m.v. facsimile-apparatuur, nog op te grote technische en flnanciele moeilijkheden te stuiten.

4. Dientengevolge was beproeven van het routeren alleen mogelijk door route-adviezen naar de schepen te telegraferen, en de gezagvoerders zouden dus niet de basis dier adviezen - de meerdaagse weer- en golfkaarten - voor ogen krijgen. Een goed rendement van de proeven kon alleen worden verkregen als de gezagvoerders zich zo veci mogelijk bielden aan de adviezen. Dit kon echter als een ingrijpen in de tactische beslissingen van de gezagvoerder worden opgevat, welk bezwaar alleen door een goede introductie en organisatie kon worden gesninimaliseerd - waarover later. Organisatie der proeven

De proeven raakten de scheepsveiligheid - het ,,varen onder winter-Noordatiantische condities" - en zij moesten derhaive gedegen, afdoend en betrouwbaar zijn georgani113

seerd. Het programma omvatte schepen van twee afzonderlijke Directies en Inspecties. Gelukkigerwijze voeren echter alle deelnemende schepen van of naar het Noord-Ameri-

kaanse continent, alwaar de duo-staf der beide rederijen te New York, dankzij de inleidende besprekingen daar ter plaatse, op de hoogte was van de achtergrond en doelstelling der proeven. Aldus kon de operationele leiding tijdens de uitvoering der proeven centraal in handen van het duo-kantoor worden gelegd, met direct contact met de gezagvoerders, de schepen en de routeringsinstanties.1) De schepen kregen op deze wijze tijdig hun richtlijnen en instructies, met de routerings-meteorologen werd willig voeling gehouden, en dankzij doeltreffend verzorgd persoonlijk contact, tussen de gezagvoerders en meteorologen, maakten enerzijds de Amerikaanse route-adviseurs op korte termijn kennis met de kunde en mentaliteit van de Nederlandse kapiteins, en werd anderzijds geen gelegenheid voorbij gegaan orn de

kapiteins de werkwijze, capaciteiten, beperkingen, achtergrond en ervaring van de routeerders te laten begrijpen. De gezagvoerders der deelnemende schepen werden ingelicht omtrent het beginsel van optimaal routeren en de achtergrond en het dod van de proeven, omtrent de praktische gang van zaken, de liaison en de gevraagde rapportage, en omtrent de ongebruikelijke situatie dat hun oversteekroute vanuit de wal zou worden geadviseerd. In verband met dit laatste werd de gezagvoerders duidelijke steun en richtlijnen gegeven

hoe jegens de route-adviezen te handelen met vanzelfsprekend volledig behoud hunner beslissingsbevoegdheid, en werd hen de overtuiging gegeven dat het ,,vasthouden aan de adviezen, zolang zuiks uit oogpunt van goed zeemanschap verantwoord is" slechts tijdelijk was, nl. alleen voor de duur van de proeven. Tevens werd gezorgd dat de adviezen slechts

onder leiding van de meest ervaren en bekwame meteorologen-routeringsdeskundigen zouden worden opgesteld, en dat elk gegeven advies vóór verzending eerst bet bureau van een flautisch deskundig rederij-functionaris zou passeren. De routering-instanties werden van de

wenselijkheid doordrongen bij hun adviezen telegrafisch te argumenteren waarom een andere, eventueel meer gebruikelijke route, niet werd aanbevolen. Met de schepen en routerings-bureaus werd de procedure uitgewerkt, alsmede gewenste briefing, liaison, telegramcode, benodigde scheepsgegevens, en de speciale rederij-wensen betreffende veilige navigatie. 2) De metingen ten behoeve van de vaart/golven-grafieken der betreffende schepen werden verzorgd via de reeds in hoofdstuk 2 genoemde ,,meetbladen zee-eigenschappen". In een streefplan voor uitwerking der te verkrijgen gegevens werd een algemeen tijdschema

vastgelegd. Met tijd en dod van te voren gefixeerd, met opzet, uitvoering en analyse gecoördineerd, werd de strekking van het programma op uitvoerbare breedte gehouden, en werd vermeden dat later benodigde detailgegevens tussen schip en ka zouden vallen. In ,,performance-forms" werden de gezagvoerders brandstofverbruiken gevraagd tussen vastomschreven begin- en eindpunten van een traject. golfwaarden van wind, zeegang en deinirig, oponthoud door machine-schade, en duur plus bijzonderheden van vaartminderen door slecht weer, e.e.a. ten behoeve van directe evaluatie, controle der golfverwachtingen, aanvulling

der vaart/golven-grafieken, en algemeen inzicht inzake toekomstige ontwikkeling en verbetering van het routeren. Dat de organisatie, binnen het raam van het streefplan, anderzijds soepel moest zijn, opdat nieuwe tijdens het programma verkregen ervaringen, meevallers en misslagen, snel in de opzet konden worden verwerkt, behoeft geen betoog. Uitvoering

Van half september 1959 tot medio juli 1960 werden aldus zestig oceaanoversteken S) Moeilijk had een betet operations director" kunnen worden getroffen dan Kapitein D. ROOSENScHOON, Marine Superintendent van Messrs. ,,Nederland Line Royal Rotterdam Lloyd' te New York. 2) Buy. ,,tenminste 50 mijI bezuiden de zuidelijkst gerapporteerde ijsbergen". Of: ,,Ships not to be routed in search of possible following winds if there is also a possibility (expressed in a certain percentage of probability) of encountering severe weather conditions along that route".

114

ZUW5TÇ,.AArW NW LRÖP! -

Figuur 4.61 Gevaren routes gedurende het SMN/KRL-proefprogramrna optimaal routeren. Midden september - midden december 1959.

ils

- ZUW5TAAN4 WVJ. EUOP

- CL,LF

Figuur 4.62 Gevaren routes gedurende het SMN/KRL-proefprogramma optimaal routeren. Midden december 1959 - midden aprii 1960. 116

van vrachtschepen van de ,,Nederland" en de Rotterdamsche Lloyd adviserend gerouteerd.1) Voor de oversteken onder auspicieën van het Hydrographic Office bood bet KNMI aan, in overleg met de Koninklijke Marine, orn de vereiste officiele liaison te verzorgen, welk aanbod gaarne werd geaccepteerd. Hoewel het oorspronkelijk in het voornemen lag ook de Stille Oceaan in bet routeringsprogramma te betrekken, werd het Pacific-routeren reeds in het beginstadium, na vier oversteken, gestopt, wegens minder gunstige (doch zeer leerzame) ervaringen. De beschrijving van bet uitwer/cen van bet proefprogramma beperkt zich in de hier volgende bladzijden derhalve tot de Noord Atlantic; bij de conclusies en in paragraaf 4.3 over de ontwikkelingsmogelijkheden van het routeren, komt de Pacific-routering ter sprake.

De gevaren Atlantische routes staan in bijgaande kaarten geplot (flguur 4.6 1, 2 en 3).

OOSTGA4HD NW YI C,LÇ-

Figuur 4.b

Gevaren routes gedurende het SMN/KRL-procfprogramma optimaal routeren. Midden aprii - midden juli 1960.

De 56 oversteken zijn in drie perioden gesplitst: kaartenblad 1 : half september - half december kaartenblad 2 : half december - half april kaartenblad 3 half april - half juli, en verdeeld naar drie oversteek-typen: oostgaand New York-range - Gibraltar-range : westgaand Gibraltar-range - Halifax-range zuidwestgaand: NW-Europa - Atlantic Gulf-range, ) Dit welhaast natuurlijke samengaan van beide rederijen is van groot nut gebleken voor het cornbineren van elkaars visie en voor het poolen van proefschepen orn tijdens één seizoen een voldoend aantaì proefoversteken te kunnen bereiken.

117

respectievelijk op elk kaartenblad de bovenste, middeiste en onderste kaart. In de derde periode werden geen zuidwestgaande reizen gerouteerd; net als voor de grote Pacific was scepsis gerezen jegens de operationele betrouwbaarheid der weer- en golfverwachtingen voor dit lange traject, dat bovendien eindigde in het atmosferisch zo onrustige West Indische gebied, geboortegrond van moeilijk progneerbare tropische storingen. HET BEPALEN VAN DE TIJDWINST DANKZIJ ROUTEREN

In het algemeen is slechts een klein gedeelte der avantages van bij scheepvaartmaatschappijen ingevoerde verbeteringen of veranderingen in directe geldelijke baten uit te driikiren. Zuiks geldt ook hier. Voordeel door routeren betreft vaartijd, brandstofverbruik, en ,,wear and tear" van het schip, maar ook psychologische voordelen als ,,minder worries voor de kapitein", en toevàllige voordelen als net halen van een Suez.. konvooi.

Het routeringsproefprogramma betrof een methodiek die primair een verkorting der reisduur beoogde; de dimensie tijd was derhalve de aangewezen basis voor de bepaling

van de behaalde willst door routeren. Na een beschrijving der gebruikte evaluatiemethoden en een samenvatting der gevonden specifieke en gemiddelde tijdwinst in uren, wordt onder bet hoofd ,,Bruikbare, blinde en onbruikbare winsten" de commerciële waarde van gewonnen - soms verloren - uren beschouwd, alsmede de grootte en waarde van winsten van andere aard. Analjpse door ,,hindcasting"

Van elke gerouteerde, werkelijk gevaren route was het behoud en de getroffen gelegenheid bekend uit de aan boord viermaal per etmaal ingevulde waarnemingsformulieren. 0m het effect van routeren te kunnen bepalen werd de gezagvoerder gevraagd te vermelden welke route hij ongerouteerd zou hebben gekozen. Van beide routes, gerouteerd en vrij, kon de reisduur worden vergeleken. Achteraf is nl. de gelegenheid langs de vrije route bij benadering te achterhalen uit dan inmiddels in kaart gebrachte meteorapporten van selected ships e.d., zodat via vaart/golven grafieken het vrije behoud kon worden geschat. Voor dit ,,achteraf-verwachten" van gelegenheid en behoud langs een fictieve vrije route zal hier de Amerikaanse term ,,hindcasting" worden gebandhaafd.

Figuur 4.7 Eenvoudige hindcast van een gerouteerde oversteek. Rustig weer. 118

Drie voorbeelden van hindcaslen

Figuur 4.7 geeft een voorbeeld van de resultaten van een eenvoudige hindcast. Geadviseerd en gevaren werd eco (bijna) grootcirkel van het lichtschip Nantucket naar Kaap St. Vincent. Ongerouteerd zou de gezagvoerder volgens eigen opgave een zuidelijke route, langs de 35e parallel hebben gekozen. De vrije afstand was ruirn 300 mijl groter, de gelegenheid nagenoeg even gunstig - met uitzondering van de derde dag toen krachtige wind met tijdelijk ca. vier meter hoge golven zou zijn getroffen. De tijdwinst dankzij bet routeringsadvies bleek 24 nur. Bij een rustige algehele weersituatie als in bovenstaand voorbeeld behoeven vrijwel alleen de afstanden te worden vergeleken. Met toenemende onrust in de atmosfeer wordt de hindcast interessanter. In figuur 4.8 is een westgaande oversteek getekend vanuit de Middellandse Zee naar Halifax, tijdens willige depressie-activiteit op de Oceaan. De geadviseerde route hep volgens de dik getekende koerslijn; ongerouteerd zou de gezagvoerder de loxodroom

hebben gekozen, die na hindcasting een 5 uur larigere reisduur bleek te hebben gevergd wegens hoge zee en resulterend groot vaartverlies benoorden de Azoren. Op de grootcirkel, uit belangstelling gehindcast, zou het schip de 3e, 4e en 5e dag in zwaar weer verzeild zijn geraakt, windsnelheden van 40 mijl en zes meter hoge golven vrijwel recht op de kop hebben ontrnoet, en een ca. 16 um langere reis hebben gemaakt, ondanks de veci kortere afstand. Ver orn de zuid daarentegen, pas opstekend bij 55 ow (zoals Ocean Passages of the World adviseert voor westbound low powered vessels in het winterseizoen), waren we! gunstiger

wind en zee getroffen dan langs de gevolgde gerouteerde trek, maar de omweg zou ruim een halve dag tijd en vijftien ton extra brandstof hebben gekost.')

«ÌDDAÓPO3WCS.-

e

-

L r.1

GOVOLOPE EF GE000ISOEURPE R.o,E/

Q VEJE FicopEvo

,our,

V Gp500raRn,L ZuIp.VEREELVICIN,s EøOr!.

(

2E

as

r

ECLF- !F,i,ECO,E ALS IN FIE 4.E

Figuur 4.8 De hindcast van een gerouteerde oversteek tijdens onrustig weer. Gibraltar Halifax. (3)

In bijzonder siecht weer, als moet worden bijgedraaid, is het hindcasteo moei!ijk.

Figuur 4.9 geeft een dergehijke oversteek. Uit de kaart blijkt hoe de gezagvoerder door zwaar stormweer in de nacht van de 4e op de 5e dag gedwongen werd het advies los te laten, uitweek orn de noord, later genoodzaakt werd te gaan bijliggen en daarna, toen het weer handzamer werd, op eigen doft zijn reis naar New York vervolgde. Achteraf b!eek de beste route een zeer noordelijke te zijn, nog benoorden de grootcirkel, sterk afwijkend van het routeringsadvies, wegens een inderdaad ongewone koers van de depressie. Een evaluatie naar tijd is io zo'n extreem geval van weinig waarde; qua routeringsproblematiek, nautisch, meteorolo-

gisch, was de hindcast dezer routeriog echter zeer instructief.

Hindcasten heeft de volgende voordelen: - Het biedt de mogelijkheid elke overtocht zodanig te evalueren dat geva! voor geval een duidelijk beeld kan worden verkregen van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid der betreffende analyse. Das in werkelijkheid de gezagvocrder langs die zuidelijke route al vanaf 40 ,W op het vinkentouw zou hebben gezeten ) wanneer hij noordelijk had kunnen opsturen orn aidas zijn tijdverlies en extra brandstofverbruik tc verkleinen. is hier buiten beschouwing gelaten.

119

WE5T6AAI'1D.

ÎtIPA&Po5rrIos + »EVOLG O

Q

oui-n.

WINOI1"JLEN-

so

VISEnRnE ROUTE 5ThNIn&A VEIOLUKINÖUTE. CkrEcF EPALO LET TIME TQK

lELE VEEW = IO MUL

HAlVE VEES - S IEIL OLFC.iF2R5

VR5AELD

2a

VLAO

50 MUL WINO.

GOLVEIl VIE 120, Z HErEtO HOVE-,

Figuur 4.9 De hindcast van een routering tijdens een onverwachte ontwikkeling der weerssituatie. Gibraltar - New York.

De bewerker wordt gedwongen de gevaren en fictieve routes nautisch en navigatorisch dag voor dag - in zwaar weer zeifs uur voor uur - te volgen, en zich via de kapiteinsrapporten, waarnemingsformulieren en journalen te verdiepen in de decisies van de betreffende gezagvoerder, in diens persoonlijkheid en ervaring, en in het ware gedrag van diens schip. Hindcasten is dus leerzaam voor de wal-kennis van varen. - Elke winden golfprognose kan worden vergeleken en gecontroleerd met de overeenkomstige scheepsobservaties op de gevaren geadviseerde route; aan de hand van achteraf beschikbare weerkaarten kunnen de oorzaken van eventuele fouten worden overwogen. Bijna elke hindcast geeft aanvullend inzicht in de waarde en problemen van de maritiemmeteorologische meerdaagse verwachtingstechniek. Hindcasten impliceert echter het invoeren van drie onzekerheden: - De gol,fcondiiies langs de fictieve vrije route zijn zelden nauwkeurig bekend. De golfwaarnemingen van selected ships - de basis der gehindcaste gelegenheid langs de vrije route - berusten op schattingen, en bovendien komt het slechts zelden voor, dat een vrije route in zijn geheel in de betreffende periode door selected ships is bevaren en berapporteerd. Dcrhalve moeten ter aanvulling dikwijls vele oude, maar tijdens de fictieve oversteek actueel-tactisch belangrijke, weerberichten en -kaarten worden opgevraagd en geinterpreteerd. - Niet alleen de golfwaarden zijn onzeker, maar ook het mogelijk behoud in die golven vide het gestelde in de voorgaande paragraaf over de beperkingen der vaart/golvengrafiekeri.

- Van de fictieve vrije route is ook de ligging fictief. Ten eerste kan cen aanvankelijk voorgenomen overzeilroute tijdens een oversteek worden veranderd op grond van actuele weerberichten, ten tweede kan de gerapporteerde keuze der vrije route zijn beïnvloed door een tijdens het proefprogramma verhoogde ,,meteomindedness". en ten derde werd, o.m. hierdoor, de vrije route soms slechts vaag, of niet, door de gezagvoerder vermeld. Deze beperkingen kunnen voor Noord-Atlantische oversteken enigszins worden onder-

vangen door van elke oversteek de ware gerouteerde route (WGR), behalve met de fictieve vrije route (FVR), ook te vergelijken met twee ,,standaard-routes", nl. de loxodroom (LOX) en een standaard zuidelijke route (SZR). De loxodroom is een eenvoudig geograflsch gemiddelde, de SZR kan per oost-, west- of zuidwestgaand routetype worden gekozen als compromis tussen veel door Nederlandse gezagvoerders gevaren 120

zuidelijke seizoensroutes en een door ,,Ocean Passages of the World" geadviseerde seizoensroute. Tabel 4. 1 geeft een voorbeeld van het grootte-verschil dezer vergelijkings-

tijden, voor de oversteken uit de figuren 4.7, 8 en 9. Tabel 4.1 Tijdsvergelijking tussen de ware gerouteerde route (WGR) en haar overeenkom-

s ige fictieve vrije route (FVR), loxodroom (LOX) en standaard zuidelijke route (SZR)

overtocht uit flguur no. 4.7 4.8 4.9

reisduur gerouteerd; dagen-uren

traject NYK-GIB GIB-TT-IFX

GIB-NYK

07-17 07-18 09-00

gehindcaste reisduur langs SZR LOX FVR 08-17 07-23 08-12 08-07 FVR 07-23 09-05 09-02 ?

tijdwinst, uren, WGR t.o.v. SZR FVR LOX 19 5

6

24

5

?

2

13 5

Een dergelijke differentiatie in tijdsvergelijkingen heeft bet voordeel dat: bij sterke onzekerheid der spec/ieke (en subjectieve) FVR voor een bepaalde oversteek toch algeineen geldig kan worden geevalueerd; door ,,vaardig" te middelen (d.w.z. met variërende nadruk op waarschijnlijkheid en nauwkeurigheid der gegevens) een bruikbaar-betroúwbare gemiddelde tijdwinst voor alle gerouteerde oversteken kan worden geschat; voor een raming van toekomstige winst door routeren ,,nadruk naar behoefte" kan worden gelegd op subjectieve factoren, al naar gelang de omstandigheden (gezagvoerder, route of seizoen) waarvoor een gemiddelde raming gewenst is. Tabel 4.2 geeft een overzicht van gemiddelde winsten in uren, zoals die bij het SMN/ KRL proefprogramma zijn bereikt, verdeeld naar traject, naar type vergelijkingsroute en naar mate van nadruk op sterk onzekere hindcasts (t.g.v. vaagheid der FVR of bet

incidenteel ontbreken van golf- of weerkaarten voor de hindcasting langs LOX of SZR). In de linkerkolommen zijn de sterk onzekere evaluaties buiten beschouwing gelaten, in de vier rechter kolommen zijn die routes numeriek meegerekend. Tabel 4.2 Gemiddelde tijdwinsten na hindcasting gemiddelde winst in uren, vergeleken met 56 NoordgemidLOX SZR FVR SZR FVR LOX Atlantische deld oversteken

oostgaand (NYK-GIB) westgaand (GIB-HFX) zw-gaand (NWE-GULF) gemiddeld

gemiddeld numeri ek-inclusief de sterk onzekere hindcast

exclusief de sterk onzekere hindcasts 1.7

2,7

12,3

5,6

1,4

1,7

11,0

4,7

3,3

3,4

16,2

7,6

2,8

3,1

10,5

5,5

1,8

2,2

6,5

3,5

2,0

2,3

9,3

4,6

)

-

2,8 2,6

6,5 4,2

7,8 12,1

5,7 6,3

In figuur 4.10 zijn de histogrammen getekend van alle waarden waarop tabel 4.2 werd gebaseerd. De geschetste frequentiekrommen, voor de vergelijking van WGR met FVR, LOX en SZR, zijn samengesteld uit de gemiddelde waarden van de hindcasts per crossing (gemiddeld dus voor de overeenkomstige linker- en rechter kolommen). 121

De zware lijn toont weer bet gemiddelde van deze drie vergelijkingen tezamen. In de inzet-figuur 4.1 0a is deze gemiddelde frequentiekromme vereffend. De procentuele verdeling der tijdwinsten blijkt uit de cumulatieve kromme

00%

CLJMUL41lF

FVR

EMIDPELPE

CUMMI000LDO

Wc5

75/

75%

5TYL5QO 50% MI00. 'AM

\

25%

50%

FIS 4IO 20

VAr-I FV

30

40

50 4R

25%

LOX OEii 5Z

'.151

_:-o

o

-

o

ac'

4°

50

T'i WbrST

Figuur 4.10 Histogram der tijdwinsten.

Uit tabel 4.2 en figuur 4.10 zijn o.m. de volgende benaderende conclusies te trekken: - de gemiddelde bereikte tijdwinst door routeren blijkt bet grootst voor westgaande oversteken, nl. 5,5-7,6 uur, tegenover 4,7-5,6 uur en 3,5-5,7 uur voor respectievelijk oosten zuidwestgaande oversteken;

- de gemiddelde wìnst t.o.v. de gerapporteerde vrije route blijkt slechts 2,0-2,6 uur te zijn, tegenover 2,3-4,2 uur t.o.v. de loxodroom en 9,3-12,1 uur t.o.v. de standaard zuidelijke route; - de generaal-gemiddelde tijdwinst per oversteek blijkt 4,6-6,3 uur; bij meer dan de helft der routeringen was de tijdwinst O tot 10 uur, twintig procent gaf geen winst of een klein verlies, twintig procent won een half tot een heel etmaal, en in enkele gevallen werd een tijdwinst van 1 à 2 dagen behaald. Andere analyse-methoden

Gezicn de genoemde beperkingen van het hindcasten dient te worden overwogen of andere analyse-methoden de beperkingen kunnen aanvullen. Voor het proefprogramma werden hiertoe drie methoden onderzocht, nl.: ,,vergelijking met het verleden", d.w.z. collectieve vergelijking van een aantal gerou-. teerde oversteken met een aantal òngerouteerde oversteken uit vroeger jaren; synchrone analyse", d.w.z. vergelijking van de performance van twee zusterschepen, gelijktijdig varend op het zelfde traject, maar één gerouteerd en de andere òngerouteerd; statistische analyse, door het indelen van alle zesenvijftig gerouteerde tijden-van-aankomst in klassen, zoals ,,op tijd", ,,te laat", etc. 122

Geen dezer methoden bleek bevredigend; hindcasten bleek superieur; maar elk der aanvullende methoden had haar kwaliteiten ten aanzien van het inzicht in de evaluatie-problematiek.

ad (i)

Vergelijking met het ongerouteerde verleden"

,,Géén der zestig gerouteerde proefschepen kwam te laat op zjn schedule." Aldus een New York'se

uitspraak, na afloop der proeven. Voor een insider op de Noord-Atlantische lijndienst leek dit, in het bijzonder voor een herfst-winter-voorjaarsseizoen, een belangrijke, dominante conclusie. De betrekkelijkheid is echter evident. Hoeveel schepen kwamen er in vóórgaande jaren wèl te laat? Hoe zwaar was het actuele seizoens-weer in vergelijk met statistische gemiddelden? Bleven beladingsgraden en vaartopzetten in de jaren onveranderd ten opzichte en ten aanzien van het vaarschema der schepen? Deze en andere vragen verklaren waarom voor een objectieve vergelijking met het verleden - zo aantrekkelijk omdat dan met ware waarden i.p.v. met fictieve hindcasts kan worden gerekend - breed, kritisch en vaardig moet worden geanalyseerd. Breed wegens de vele nevenfactoren die een reisduur beïnvloeden, kritisch omdat het bedrijfsgegevens betrof, en vaardig omdat zeifs met tientallen oceaanoversteken het aantal te klein is orn op statistische grondsiag zonder meer de nautische en meteorologische bijzonderheden van elke overtocht te kunnen of mogen elimineren. De ,,nevenfactoren" betreffen diepgang, verrnogen en huidruwheid; de scepsis jegens ,,bedrijfsgegevens" betreft de bepaling van huidruwheidstoeslag en weer-toeslag; de ,,nautische

en meteorologische bijzonderheden" worden bepaald door het traject (aard en lengte) en het seizoen. Bij een enigszins voldoend aantal beschikbare oversteken van één scheepstype (waarvan voldoende performance-gegevens bekend zijn), verliezen de onnauwkeurigheden van nevenfactoren en bedrijfsgegevens hun invloed, wegens hun immers nagenoeg unimodale karakter.

Voor een quasi-statistische analyse, zoals hier beoogd, moesten de zesenvijftig proef-

oversteken dus worden geschift naar scheepstype en traject. Na ,,breaking down the data" 1) resteerderi er tien oversteken met , ,Ba-schepen" (de in hoofdstuk 2 beschreven klasse van

Tabel 4.3 Verdeling der vijfentwintig gerouteerde en ongerouteerde Noord-Atlantische oversteken met Ba-schepen, naar seizoen en koers ongerouteerd

gerouteerd seizoen

totaal

totaal

gaand

westgaancl

oost-

totaal

oost-

west-

gaand

gaand

winier

(half september half aprii)

10

7

4

3

3

1

15

3

2

1

12

11

2

zotner

(half april -

half september)

1

Tabel 4.4 Tijd-vergelijk yoUr tien gerouteerde en vijftien ongerouteerde oversteken gemiddelde gemiddelde 25 Noord-Atlantische oversteken reisduur tijdwinst (uren)

(uren) oostgaand

gerouteerd (6 schepen, 4 winter, 2 zomer) ongerouteerd (12 schepen, I winter, 11 zomer)

205,0 200,2

} -4,8

187,3

14,0

4,6

west gaand

gerouteerd (4 schepen, 3 winter, 1 zomer) ongerouteerd (3 schepen, 2 winter, I zomrr

201,3

}

') Baoss: Design for Decision", MacMillan, New Yo,k, 1953.

M0R0NF,Y :., Facts from Figures", Pelican-serie A 236, 1951

123

10.000 tons vrachtschepen der SMN), die met vijftien òngerouteerde Noord-Atlantische Ba-oversteken uit het verleden konden worden vergeleken. Hun treks staan getekend in figuur 4.11, hun verdeling naar seizoen en naar koers blijkt uit tabel 4.3.

A SMiSA bPS (.0 0 04,-ibA SEP SQ

S SALOPA F00

SAPGAAI SEC SQ

OCTn.AAN4.

Figuur 4.11 Vijfentwintig Noord-Atlantische oversteken van zusterschepen, tien gerouteerd

tijdens het proefprogramma, vijftien ongerouteerd uit vroegere jaren.

Na correctie voor vermogeri, deplacement. huidruwheid en trajectlengte kon de gemiddelde

reisduur en tijdwinst worden vergelekeri, bijvoorbeeld naar vaarrichting verdeeld, als in tabel 4.4.

Voor een algemene bepaling van de tijdwinst door routeren was deze analyse-methode van weinig waarde, omdat de aantallen beschikbare gegevens te klein waren, waardoor de gemiddelde resultaten te sterk werden ge,,bias"t. De methode was echter leerzaam, omdat zij de aandacht vestigde op het belang van de seizoens-invloeden èn op de sterke afwjking van het getroffen weer, pèr seizoen, van de gemiddelde klimatologische waarde (waar de gehele routerings-conceptie immers juist op is gebaseerd). Duidelijk bleek hoe nodig het was over

een ,,gelegenheids-klassificatie" te kunnen beschikken, (zoals beschreven in hoofdstuk 2, pag. 54), opdat reizen, voor objectieve evaluatie, niet alleen naar seizoen, maar ook naar

actueel getroffen gelegenheid kunnen worden getabelleerd. De ,,Samenvatting" komt hier nader op terug. 124

Ad (ii) Synchrone analyse Een zuiverder evaluatie van het routeren dan door vergelijking van het reisverloop van twee

zusterschepen, die op dezelfde dag uit dezelfde haven voor hetzelfde traject vertrekken, en waarbij bet ene schip wèl, het andere niet gerouteerd wordt, lijkt moeilijk denkbaar. Tijdens het routeringsprogramma kon door toevallige omstandigheden een dergelijke synchrone oversteek worden geregeld - wederom met twee Ba-schepen, zie figuur 4.12 en ook de MSTS publiceerde de resultaten van een dubbele oversteek.') 5oÇ"

72Cv YOC<

;z4,

s

/

oaf.

072

402

nBRi 7

34*

n2,

a" 27f.

2

-+--+-- g,AT3Ar4

-o--.------.

29f.

32.6

LOr

GO2.I'-E., w,nOC*EIS 62.2 F22 6-9

--- FIcrsF

17.3

\

ßALOr

vs

slow,,, - CISas.Í22

I,

/

AT DAN 20.27 rEs 60

Figuur 4.12 Synchrone vergelijking, , Balong" gerouteerd. .,Batjan" ,,vrij". Voor brede beoordeling van bet voordeel van optimaal routeren was de evaluatie (tabel 4.5) wederom niet interessant; te zeer gold Rodewald's uitspraak ,,Der Einzelfall verdient Beachtung, aber keine Verallgemeinerung". Hun analyse concretiseerde echter de relatieve invloed van neverifactoren (andere diepgangen, beschikbare vermogens en tijden uit dok) op de generale performance, en argumenteerde de scepsis jegens onvolledig gepubliceerde resultaten. Met beter bewustwording der bepèrkingen van bepaalde basisgegevens, kon de gebruikswaarde dier gegevens stijgen.

Tabel 4.5

Evaluatie met correctie van de synchrone oversteek Balong/Batjan FICTIEF (SZR) BALONG BATJAN scheepscondities ongerouteerd gerouteerd als Balong

ware reisduur T1 (uren) aantal gevaren mijlen deplacement D, (ton) toegestaan vermogen (APK1) tijd uit dok (weken) huidruwheid h, (zie pag. 51 e.v.) bijzonderheden

T = \7.500/

**)

T,

T

196

208

3.137 11.100 6.850

3.391 14.400 7.600

92

105

kwetsbare dekiading

reisduur gecorrigeerd voor 7.500 APK = T0 *) 15.000 ton depi. = T3 **) huidruwheid 100 = T4 ***) *

195 3.188 14.400 7.600 40

4

geen deklading

196 198

190

192

207

203

40 92

kwetsbare dekiading 210 212 206

(15.000)0/o

Ad (iii) Statistische analyse

Als aanvullende analyse-methode werd getracht alle gerouteerde tijden van aankomst in 0) WILL Optimum Track Routing", 1059, appendix H. Etet betrof hier geen zusterschepen, doch twee schepen van resp. ,,15,5 and 17,0 knots", die op dezelfde dag hctzelfde Pacific.traject begonnen. Het gerouteerde langzame schip had 299 uur reisduur. tegenover 303 uur van het ongerouteerde snelle schip; na siielheidscorrectie werd ceo whist geclaimd van 26 uur. Details van diepgang etc. ontbreken.

125

te delert in klassen, zoals ,.op tijd", ,,te laat", ,,te vroeg", ,,veel te laat" etc., vergeleken t.o.v. cen zeker gemiddelde aller oversteektijden. Het aantal vergelijkbare gegevens bleek hiertoe echter te gering, en een benadering, een ,,quasi-statistische" bewerking, bleek gevaarlijk. omdat het hier geen symmetrische verdelingnaar-waarde betreft. ,,Te laat" en ,,te vroeg" zijn nl. niet gelijkwaardig. De actiemogeljkheden en actiedrang van de gezagvoerder orn ,,te late" aankomst te voorkomen, zijn anders dan die orn ,,te vroege" aankornst te verrnijden. Een kapitein za! alleen vroeg arriveren als hij weet of vermoedt dat zuiks voordeel op!evert, met oog op daglicht, weekeinde, nog net halen van een konvooi, concurrentie e.d.1); is dat niet het geval dan zal hij tijdig vaartminderen orn brandstof te sparen. Zijn drang daarentegen orn te laie aankornst te vermijden is athankelijk van de verlieswaarde van , ,over-schedule", en zijri rnógelijkheden orn verloren tijd in te

halen worden bepaa!d door gelegenheid, lengte van het restereride deel van het traject, reservevermogen, en instructies orn niet boyen een bepaalde gemiddelde indicateurdruk (of een bepaald aantal nozzles) te draaien. Voor het proefprograrnma werd deze methode derhalve niet gebruikt. Mocht over enige jaren meer routerings-ervaring zijn verkregen, en blijft men voldoende doordrongen van haar beperkingen, dan zal deze analysevorm nuttige aanvullende indicaties kunnen geven omtrent de winst-door-routeren.

BRUIKBARE, BLINDE EN ONBRUIKBARE WINSTEN

De proefoversteken, opgezet als ,,routes voor kortste reisduur", werden primair geanalyseerd naar tijdwinst. Brandstofverbruik, slingeren en stampen, en water aan dek, waren secundair. Toch bepalen ook déze factoren het uiteindelijk door routeren behaalde (of te behalen) voordeel. Dit totale voordeel bestaat uit concreet geldelijk voordeel en uit niet te kwantificeren voordeel. De waarde van gewonnen tijd hangt sterk af van operationele condities; brandstofverbruik, vergelijkend bepaa!d, is exact in geld te waarderen; vermeden zeeschade en groter vei!igheid zijn duidelijk voordelig, maar even duidelijk niet- (of nagenoeg niet) kwantificeerbaar. De waara'e van 4jd

Een rederij kent elk van haar schepen bepaalde vaste dagkosten toe. Waardeert men de gewonnen uren op die basis, dan is per routering, per trajecten-groep of per compleet proefprogramma, na aftrek van honorarium, telegrarnmen en interne uitgaven, de bereikte specifieke, gemiddelde of totale winst op eenvoudige wijze te berekenen. Een dergelijke calculatie is echter (te) theoretisch. Er dient nl. onderscheid te worden gernaakt tussen bruikbare en onbruikbare tijdwinst, tussen passagiersschepen en vrachtschepen, tussen snelvrachtdiensten en gewone vrachtdiensten, tussen trajecten met dure

en met goedkope bestemmingshavens, en tussen lijndiensten met en zonder sterke concurrentie in reisduur of in volgorde van aankomst met oog op congestie. Zes uur winst door routeren is onbruikbaar als het schip dientengevolge 's nachts aankomt in plaats van de volgende morgen, en 's nachts toch niet wordt gewerkt. Maar met zes uur winst kan óók juist een eerder Suezkanaal-konvooi worden gehaald, waardoor de winst uitgroeit tot een halve dag, en zelfs tot een vòlle dag als het schip daardoor in de ochtend in plaats van 's avonds op de volgende haven arriveert. Voor snel') Dit ,,e.d." worth geillustreerd door de volgende passage uit eco recent gezagvoerders-rapport Vaarsneih,id: Op bepaalde trajecten werd gevaren met een hogere vaarsnelheid, dan voor aankomst nodig was. Dit gebeurde in verband met het kunnen blijven doorvaren op zware olie, bet vermijden van hevig trillen bu leeg schip en bet voorkcmen, dat de afgassenketel extra gestookt rnoest worden."

126

I

vrachtdiensten kan avond-aankomst statistische concurrentie(advertentie)waarde hebben. Indien tenslotte de winst, voor gewone vrachtdiensten, geen werkelijk bruikbare tijd in een volgende haven betekent, dan kan deze tijd voor een groot dee! worden omgezet in brandstofbesparing, door gedeeltelijk met econornischer sneiheid te varen. Geval voor geval dient dus apart te worden beoordeeld. Komende uit de Middellandse Zee, met bestemming Halifax, won een schip cens 7 uur door in de winter op advies van de routerings-meteoroloog de loxodroom, dus benoorden de

Azoren, te varen; de gezagvoerder schroomde niet achteraf te rapporteren dat hij goede

gelegenheid had getroffen en dat hij zeif, ongerouteerd, zeker een ca. 150 miji langere zuidelijke route zou hebben gekozen. In plaats van vrijdag op de namiddag lag het schip reeds met daglicht langs de kant. Er was slechts 600 ton lading voor die haven aan boord, de agent

was tijdig omtrent de vervroegde aankomst gewaarschuwd, had voor voldoende gangen

bootwerkers kunnen zorgen, en de 600 ton gingen er dezelfde dag uit. Zonder in duur overtime van longshoremen, sleepboten en loods te vervallen kon het schip voor donker vertrekken. Met economische vaart hep het naar zijn volgende haven, Baltimore, arriveerde aldaar des

maandags met licht-worden en kon ook daar weer in straight time direct met zijn lossing beginnen.

Vóórstanders van routeren grijpcn met beide handen hun kans orn spectaculaire incidentele winsten, zoals in bovenstaand voorbeeld, aan de man te brengen. Sceptici daarentegen betogen direct, dat, over jaren bezien, een vloot van veertig schepen, gerouteerd of niet, toch 28h/ procent van zijn !igdagen op een weekend ziet vallen; een week, zo poneren zij niet onterecht, heeft zeven dagen, waarvan één zaterdag en één zondag, en statistisch bezien zal zich dus evenveel weekend-voordeel als -nadeel voordoen.

Indien echter bet initiatief, zieh adviserend te laten routeren, aan de gezagvoerder wordt overgelaten, en hij zieh niet zal laten routeren als hij er, wat zijn bestemmingshaven betreft, geen brood in ziet, dan verliest laatstgenoernde statistische zienswijze haar waarde. Deze kwestie zal later worden behandeld, bij de verschillende proceduremogelijkheden van ,,laten routeren" door een meteoroloog-routeerder aan de wal, tot ,,zelf-routeren" door de gezagvoerder met per facsimile ontvangen prognostische kaarten. Tenslotte is ook het voorkómen van hading-derving, wegens het niet (of minder frequent) ten achter raken der schepen op hun schedule, een, meestal niet-kwantificeerbaar, aspect van de tijdwinst-dankzij-routeren. Interne praktische en plaatselijke afschepersen agentensituaties spelen hierbij een rol. Slechts op de lange terrnijn kan hier, rederij voor rederij, dienst voor dienst en haven voor haven, een indruk van worden verkregen. Brandstojbesparing

Is de vaartijd hangs een ware gerouteerde route enkele uren korter dan langs de fictieve vrije route, en kan op beide routes steeds met het beschikbare vermogen worden gevaren, dan is ook bet brandstofverbruik evenredig lager. Hetze!fde geldt als op beide routes ongeveer evenlang evenveel vaart moet worden geminderd. Met sterk afwijkende gelegenheid hangs de twee routes, als het schip op de ene route wel en op de andere route niet tot decisief vaartrninderen wordt gedwongen, raakt deze

evenredigheid verstoord. Ter illustratie geeft tabel 4.6 het ware en bet gehindcaste brandstofverbruik langs de vier verschihlende routes van het voorbeeld uit figuur 4.9, pag. 120.

Op de ware gerouteerde route en de standaard zuidelijke route behoefde niet te worden geminderd; op de vrije route enige uren (op de vierde dag), op de grootcirkel (GRC) twee 127

I

route

WGR

FVR = LOX GRC SZR )

Tabel 4.6 Brandstofverbruik langs de routes van figuur 4.9 brandstofverbruik gevaren reisduur mijlen (en) ton/l00 mijl ton!uur ton totaal 186 191

202 199

2.715 2.685 2.643 3.126

194 198

202 *) 209

1,045 1,036 1,000 1,050

7,15 7,38 7,65 6.68

Gecorrigeerd voor dieselolieverbruik tijdens bijiiggen.

volle etmalen. Het gemiddelde uur-verbruik langs WGR en SZR was nagenoeg gelijk, langs FVR jets lager en langs GRC aanzienlijk lager. Duidelijk blijkt de tendens van daling met slechter wordende gelegenheid. Voor het bepalen van een grafisch of analytisch verband tUssen ton/uur en gelegenheidscijfers is het aantal voldoende betrouwbare gegevens nog te klein. N.B. Ramen van de brandstofbesparing op basis van afgelegde mjlen is af te keuren omdat dan het vaartverlies in plaats van het decisief vaartminderen langs de verschillende routes (WGR, FVR etc.) moet worden vergeleken. Men verzeih dan in grote onnauwkeurigheden, want de vaagheid van het hindcasten van brandstoJierbruik in siecht weer is nagenoeg de derde macht van de vaagheid van het hindcasten van tjjd.

De brandstofbesparing werd mede op grond dezer overwegingen niet voor alle routeringen diepgaand geevalueerd. Uit het hindcasten ten behoeve van de tijdwinstbepaling bleek bovendien dat in de meeste gevallen langs de gerouteerde routes niet frequenter,

noch langduriger. decisief vaart behoefde te worden geminderd dan langs de vrije routes. Het was dus verantwoord de gemiddelde brandstofbesparing globaal evenredig te stellen aan de gemiddelde tijdwinst, te meer orndat er geen reden was orn aan te nemen dat de gevallen van disevenredigheid niet unimodaal waren verdeeld. Vermeden zeesehade, grater i'eiligheid, minder ,,worries" e.d.

Zijn de voordelen van kortere reisduur en resulterend minder overwerk in de havens voor loodsen, sleepboten, bootwerkers en eigen equipage, per oceaanoversteek nog wel

enigermate te bepalen, de fictieve of blinde baten van minder schade aan schip of lading, groter comfort voor passagiers, of vastere gronden voor navigatorische beslissingen, zijn in geen enkel opzicht voldoende betrouwbaar naar bestáán te schatten, laat staan in geld te waarderen. Desbetreffende ramingen door propagandisten voor het routeren berusten in de regel op ruirn optimisme, bevatten meestal grote vermenigvuldigingsfactoren voor gehele vloten, en zijn veelal in fraai-vage woorden gesteld. ,,Duidelijk kenbaar, zijn zij derhalve niet gevaarlijk". Men zij zieh echter terdege van het bestaan dezer blinde winsten - of verliezen bewust. Zij kunnen nl. de besluitvorming over het al of niet continueren van routeren doorslaggevend beïnvloeden. Zij zijn niet alleen op zichzèlf belangrijk, zij subjectiveren ook de opinies en rapporten van de gezagvoerders, juist door hun onkwantificeerbare aard. Over de ,,limitations of expert opinion" schrijven MoRsa en KIMBALL: ,,It is unfortunately true, though not often realized, that people (with operational experience) seldom estimate random events correctly; they always tend to remember the ,exciting one' and forget others, and as a result their opinions are nearly always unconsciously biased".') 1)

128

Methods of Operations Research", 1958.

Het kwarn voor, dat het voordeel van enkele uren tijdwinst en enkele tonnen brandstofbesparing volledig teniet werd gedaan door enkele dagen extra ,,worries door dik van mist" op de New Foundland Banks, d.w.z. extra risico's door ijs en vissermannen, en onmogelijkheid de lading te ventileren of het schip door bikken en schilderen bet nodige onderhoud aan dek te geven. Evenzo zijn er voorbeelden waar enkele uren látere aankomst dankbaar werden geaccepteerd, wegens een beduidend béter getroffen gelegenheid. SAMENVATrING EN CONCLUSIES

De ontwikkeling van bet weerkundig routeren in Amerika, en de overtuiging dat er, nautisch gezien, inderdaad behoefte bestaat aan winden golfinformatie voor méér tijd vooruit dan tot dusver gebruikelijk, gaf aanleiding tot de volgende drie vragen: Kan optimaal routeren reeds voordeel bieden aan Nederlandse lijnrcderijen. Kunnen bekwame maritieme meteorologen, gespecialiseerd op scheeps-routeren, voor dit doel al bruikbaar-betrouwbare meerdaagse golfverwachtingen opstellen. Hoe kan de nog prille methodiek en procedure verder worden ontwikkeld, en hoe kunnen de rederijen en sleeptanken daar het effectiefst aan medewerken. Het pro/I» door routeren

Het SMN/KRL proefprograrnma beperkte zich tot één soort optimale route, nl. de route voor kortste reisduur 1), en tot één oceaan, nl. de Noord Atlantic. Daarbij werd gebruik gernaakt van: - de grote weerkundige routeringservaring van de Arnerikaanse promotors van bet routerings-principe; - de vaart/golven-grafieken zoals verzarneld door schepen en kantoor der Mij. ,,Nederland" en Kon. Rotterdamsche Lloyd, en - de uitvoerige rapportage en commentariéring van de gezagvoerders. Het bereikte voordeel betrof tijdwinst, brandstofbesparing, en niet-kwantificeerbare aspecten.

De tUdwinst bleek gencraal-gemiddeld 5 à 6 uur per oversteek te bedragen, doch daarbij sterk afhankelijk te zijn van (a) traject, (b) vaarrichting en (e) jaargetijde. Sub a: Hoe meer ,,uitwijkmogelijkheden" het schip geografisch/oceanografisch heeft ten opzichte van de gebruikelijke routes, hoe meer bet routeringsbeginsel tot zijn recht kan komen. Bovendien spelen algemene onrust der weersituatie in bet gebied en actuele afwijking van de seizoensgemiddelden een rol, vide onderstaand sub e. Sub b: Westgaand werd meer winst behaald dan oostgaand. 0m de west stomen de schepen de depressies in de regel tegemoet, orn de oost lopen beide met elkaar mee.

Het ontwijken van slecht weer is daarom westgaand concreter uitvoerbaar - door groter vaartverschil tussen schip en depressie -, en het vrij-varen van slechte gelegenheid is dan bovendien lucratiever. (Het verschil tussen vaartverlies door voorinkomende hoge en lage golven is groter dan het overeenkomstige verschil in àchteroplopende golven.) 5) In uitzonderingsgevallen, zoals bijzondere lading of noodzaak nieuw laadgerei onderweg te kunnen inscheren, werd de opzet van het programma, nos speciaal de merites van ,,kortste reisduur" te onderzoeken, losgelaten, en werd de meteoroloog-routeerder gevraagd meer weather-conscious" dan time-conscious" te zija. Ook gedurende seizoenen van mist boyen de Great Banks moest bij het evalueren met een zeker desbetreffend compromis worden gerekend.

129

Sub c: Hoe sterker de actuele weersgesteldheid afwijkt van de statistische weersgesteidheid, en hoe groter kans op een dergelijke afwijking bestaat, hoe groter de tijdwinst, mits de storing ,,normaal" verloopt - d.w.z. wel afwijkend van bet seizoensgemiddelde, maar zonder een abnormale (moeilijk te voorziene) ontwikkeling op korte termijn van de ligging der grote weersystemen. Optimaal weerkundig routeren beoogt de reisduur te verkorten door de trajectlengte te verkleinen en/of de .,gelegenheid" te verbeteren. Tabel 4.7 geeft een indruk welke gelegenheidsverschillen gemiddeld voorkwamen bij de 25 op pag. 123 genoemde oversteken van gerouteerde en ongerouteerde Ba-schepen. Het ware voorbarig uit deze gegevens reeds Tabel 4.7 Gemiddelde gelegenheidscijfers, gerouteerd en niet gerouteerd gemiddelde gelegenheidscijfers

(0 = goed, 100 = matig, 200 = siecht, 300 = zeer siecht) gerouteerd niet gerouteerd

25 oversteken met Ba-schepen, 10 gerouteerd (R), 15 niet gerouteerd (N)

I

oostgaand, winter (4R, iN) zomer (2R, liN) westgaand, winter (3R, 2N) zomer (IR. iN)

113

183

65 137 55

172 67

58

kwantitatieve conclusies te trekken omtrent reducties van gelegenheidscijfers dankzij routerers.

Werkelijk statIstische gelegenheidscijfers zijn vooraisnog niet bekend; hun kiassificatie is OO5TCs.AN

4ED y040<-G00AL-L

(R0S0-5.1'r)

w18TC,4A4'0

41

518RALTA18-kAUFA

402 "t-SAM00OLV.) 220 6

2

200-

20

Is.

s

A

180

460

0

FRAAI

'

50

400

180

18AI

2.00 5LEC41

18

450 0

50

FQ.

400 #54045

450

too

'600

250

Z SLtSbIT

4'4l'6 005ThMNP,

OCHO

A'/.F 005'tC,AAÑP, '7 8152,53 W22T0A4N2 0,4OEROIIT050c'

wES'roA.Np.

16

IDERO.flE002.

3

VOSS O01ITO52. Fl&4.11.

5'6

'5

6s

ID

40

o

80

400

MLIG

150

4'

- 200

V000 2ElW2.l'Srl rASEL 43

250

300 ZOLEL6T

LtC,ON4'ElP 2.L80ENHEIO

CoEMI220LO 4002 00 G2.WL0

OVERrOCJ.1r. V006 S

AiJl0 Zl SAO 2.1 54' P5.2.6

Figuur 4.13 Reisduur en vaart versus gelegenheid. 130

immers afhankelijk van het scheepsiype (het schip/golven- en schip/wind-verband), en de hier beschouwde schepen zijn voor voldoende aantallen gegevens nog te kort in de vaart. Een globale indicatie van verhoogde gemiddelde scheepssnelheid dankzij gelegenheidsreductie door routeren, kan worden verkregen door per oversteek reisduur en traject-behoud uit te zetten op basis van het gelegenheidscijfer, vide figuur 4.13 (gecorrigeerd voor een eenheids-trajectlengte, -deplacement, -huidruwheid en -vermogen). De bruikbaarheid, en daarmee de waarde, van tjjdwinst bangt af van de grootte in uren,

van de situatie en expeditie in de haven van bestemming, van de aard van het verdere schedule-traject, van de conjunctuur, en van factoren als concurrentie-waarde, goodwill van afschepers en voorkómen van ladingderving. Is tijdwinst onbruikbaar qua tijd dan kan zij veelal in brandstofbesparing worden omgezet. De brandsto/besparing bleek gemiddeld nagenoeg evenredig te zijn met de tijdwinst. In incidentele gevallen kan een kortere reisduur echter ook onevenredig veel méér of minder brandstofverbruik betekenen; tijdens de proeven waren deze situaties ten naaste bij unimodaal verdeeld. Niet-kwanti/lceerbare aspecten van het routeren zijn: meer of minder kans op zeeschade voor schip of lading, de hogergenoemde concurrentiebaten en andere blinde winstert of verliezen, en psychologische consequenties voor de gezagvoerder. Voor routeren geldt geenszins het Zuid-Nederlandse gezegde: ,,om den poen is 't àl te doen".

Resumerend blijkt de vraag, ,,of optimaal routeren reeds voordeel kan bieden aan Nederlandse lijnrederijen", voor de Noord-Atlantische Oceaan bevestigend te kunnen worden beantwoord. Andere trajecten worden beschouwd in paragraaf 4.3.

Bruilcbaarheid en betrouwbaarheid der ineteo-prognoses

,,Many schemes for checking weather forecasts are in use, all of which, unfortunately, are open to criticism from one aspect or another."

Sir Graham Sutton, in ,,Understanding Weather", 1960.

Tijdens de proeven was de correlatie tussen de meteoprognoses en de werkelijk getroffen gelegenheid, beter dan vooraf werd vermoed - met aantekening dat dit eigen vermoeden hoopvoller gestemd was dan dat van vooraf geconsulteerde Nederlandse civiele rijksmeteorologen. Voor normale storingsverlopen was de overeenkomst dikwijls zeifs verrassend groot. Voor zeventig à tachtig procent der Atlantic-routeringen - de zuidwestgaande oversteken buiten beschouwing gelaten - bleken de verwachtingen goed bruikbaar-betrouwbaar, voor ca. twintig procent was de overeenkomst redelijk, en slechts

in minder dan tien procent was de forecast er naast. Van concrete toetsing van alle verwachtingen aan alle observaties werd afgezien, o.m. in verband met de bovenvermelde uitspraak van de directeur-generaal van het Britse Meteorologische Instituut. Het nut woog niet op tegen de betrekkelijkheid van een dergelijke bewerkelijke controle. De prognoses betroffen windkracht en -richting en golfhoogte en -richting, van zeegang en deining; voor controle stonden de overeenkomstige scheepswaarnemingen ter beschikking, viermaal daags door de stuurman van de wacht in performance-forms genoteerd. Prognoses en scheepswaarnemingen waren echter ongelijkwaardig van aard. De meteoroloog-

routeerder moest numeriek en naar tijd een compromis zoeken tunen ,,bepaaldheid" en 131

betrouwbaarheid" 1), en bovendien werden deze verwachtingen in driekwart van het aantal gevallen tijdens de oversteek ceri- of tweemaal aangevuld of verbeterd. z) De scheepswaarnemingen daarentegen waren scherp bepaald (,,om 0600 GMT op 38° N 45° W 8 voet hoge golven uit richting 235°"), maar niet volledig betrouwbaar, - vide hoofdstuk 2, pag. 66 e.v. Theoretisch is het mogelijk voor de zes grootheden van wind, zee en deining een arbitraire schaalwaardering voor ,,goede", ,.middelmatige" en ,,slechte" overeenkomst op te zetten, viermaal daags te vergelijken, en hieruit een generale correlatie-coëfficient te berekenen. Met een beperking tot wind en zee kan hiertoe bijv. de volgende correlatie-tabel per oversteek worden gebruikt:

Kiassering: 2 = goed, i = matig, O = siecht laatste dag 2e dag le dag

bijv. 60 54 30

bijv.

windkracht windrichting golfhoogte golfrichting

1

1

2

2

2

2

2

1

1

2 2

2

1

2

som

enz.

20

52

Z= 196 Generale overeenkomst = 2 X

z aantal observaties

(2 = goed, i = matig, O = siecht). Een dergelijke controle is echter aanvechtbaar. Behalve dat prognose en observatie anders

geaard zijn, is bet moeilijk te beoordelen hoe ,,ernstig" een afwijking tussen beide moet worden gekiasseerd. Op het cerste gezicht iijkt een beoordeling mogelijk op basis bijv. van de gradient van de betreffende vaart/golven-curve, maar na besef van hetgeen omtrent de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid dezer krommen werd geschreven, blijkt zulks ondoenlijk, te meer waar er geen aanwijzing is dat de spreidingen in de grafiek unimodaal verdeeld zullen zijn. Is een onbetrouwbare controle op betrouwbaarheid al van twijfelachtige waarde, ook in ander opzicht is hier de zin van gedetaillecrde controle gering. Want dan immers bleef tóch nog de vraag of een andere route niet (nog) beter zou zijn geweest, d.w.z. of niet (nog) meer winst had kunnen worden bereikt. Zuiks viel buiten het bestek van de hier beschreven rederijproefnemingen.') Voor de proefcrossings zouden de interessantste - d.w.z. vermoed-gunstigste - golfcondities tijdens alle routeringen weer opnieuw moeten worden opgezet, nu itererend voor andere routes dan in werkelijkheid werden gevaren. In een enkel voorbeeld is dit gedaan, zoals bij de oversteek van figuur 4.9, maar dit betrof een uitzonderlijke, zich op korte termijn abnormaal ontwikkelende weerssituatie, waar ook andere vragen nadere analyse vereisten.

In het kader van de beperkingen van ,,niet-bcroepsresearch" werd volstaan met het uit de proeven gebleken resultaat, dat met een op meerdaagse golfverwachtingen gebaseerde navigatiemethodiek inderdaad duidelijke tijdwinst bereikt is. Ook de tweede vooraf gestelde praktische vraag: ,,of bekwame maritieme meteorologen, gespecialiseerd op scheepsrouteren, al bruikbaar-betrouwbare meerdaagse golfverwachtingen kunnen opstellen", was dus bevestigend te beantwoorden. Sutton onderscheidt in dit verband de begrippen ,,precision" en accuracy". Grote precision (scherpe bepaaldheid) als'),,Tomorrow, at X, rain will commence to fall at 12.46 pm and cease at 3.32 pm" is door de aard der meteorologische en fysische verschijnselen nooit mogelijk; grote accuracy (betruuwbaarheid) daarentegen, als ,,it will rain sometime in June 1962 somewhere in the British Isles", is wèl mogeijk, maar zo Imprecise (vaag bepaald) dat de voorspellixsg gern waarde meer heeft. Doch slechts in ca. dertig proceut leidde dit tot ecu herziersing van het route-advies. ) ') Eco dergelijk onderzoek behoort meer thuis in ren beroeps maritiem-meteorologisch researchprogramma. Naar nit correspondentie met Dr. M. Rodewald bleek, is oro. het Westduitse Seewetteramt reeds geruime tijd in een dergelijk ,,droogrouterings"-programina geinteresseerd.

132

Tot besluit zij nog vermeld dat het merendeel der aan de proeven deelnemende gezagvoerders zich ongewoon waarderend uitliet over de meteorologisch-oceanografische

bekwaamheid en ervaring der meteoroloog-routeringsexpert(s). Deze appreciatie was ook naar eigen opinie ten volle gerechtvaardigd. De moeilijkheid voor de routeerder, los van zijn prognostische vaardigheid, zich in bijzondere weersituaties voldoende te kunnen inleven in ,,wat een schip nodig heeft", komt in paragraaf 4.3 ter sprake. Met hodiek en procedure

De derde en laatste voor het proefprogramma gestelde vraag, hoe methodiek en procedure verder kunnen ontwikkeld, en hoe rederijen en sleeptanken daar aan mee kunnen werken, omvatte de algemene operationele ervaring met het routeren. Het proefprogramma was in dit opzicht leerzaam. De ervaringen zullen worden beschreven in de hierna volgende bladzijden, in combinatie met nieuwe indrukken over toepassingsmogelijkheden, denkbare verbeteringen en vooren nadelen van de gebruikte organisatievorm, opgedaan tijdens de follow-up der SMN/KRL-proeven.

4.3 ENKELE GEDACHTEN OVER DE TOEKOMSTIGE ONTWIKKELING VAN HET ROUTEREN Optimaal weerkundig routeren staat nog in het begin van zijn ontwikkeling. De directe ervaringen met de huidige stand van zaken zijn in de voorgaande paragraaf beschreven. De Indirecte ervaringen, eveneens uit de Nederlandse proeven, leidden tot enkele gedachten hoe de rlieuwe navigatie-methodiek in de komende j aren op breder terrein zou kunnen worden toegepast, hoe de procedure en organisatie zou kunnen groeien, en hoe de constructiemethoden te verbeteren zijn.

TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN

Typen optimale weerkundige routes

Niet altijd is een kortste oversteektijd voor de reder het begeerlijkst, en niet altijd is het vaartverlies de belangrijkste weersinvloed die moet worden beschouwd. Bij gewone vrachtdiensten - in tegenstelling tot snelvrachtdiensten - kan zuinigst brandstofverbruik het zwaarste wegen en moet speciale aandacht worden geschoriken aan de weerstandsen verbruikskarakteristieken van schip en machine bij lage vermogens. Voor een passa-

giersschip kan worden geeist - na aanhouden van het schedule - dat het minimaal slingert eri stampt, in welk geval synchronisme tussen schip en golven dient te worden vermeden. Met kwetsbare deklast moet massief water aan dek worden voorkomen en mag het schip niet door een gebied van hoge voorin- of dwarsinkomende zee worden geleid, zelfs niet kortstondig, en voor bijzondere lading, als een mechanische luchtbehandelingsinstallatie niet aanwezig is of defect is geraakt, worth vermijden van langdurige regen en mist, van letterlijk kapitale betekenis. Voor elk criterium zullen dus andere scheeps-, meteo- en gedragsfactoren domineren, en zullen reder, meteoroloog en ,,gedragskundige" andere informatie moeten verstrekken. 133

Speciale vermelding verdient de behoefte aan meteoprognoses omtrent golfperioden of -lengten, duidelijk nódig voor het minimaliseren van het slingeren en stampen, maar

tevens gewènst voor nagenoeg alle andere vormen van optimale routes (slechts die voor de route voor minimum mist uitgezonderd). Met het oog op deze behoefte werden van rederij-kant reeds de slingeren stampperioden gevraagd tijdens de in hoofdstuk 2 beschreven zeeproeven; een nader onderzoek omtrent de breedte van de synchronisme.. band in het scheepsperioden-spectrum en de invloed hierop van de koers t.o.v. de dominerende golven is zeker gewerist, en een krachtig voortgaan van de oceanografische wetenschap in de richting van periode-prognose ware van rederszijde sterk te entameren. Trajecten

Behalve breder toepassing qua ,,soort" optimale route kan bet routeren worden uitgebreid tot andere scheepvaartgebieden dan alleen de Noord-Atlantische Oceaan.

Hiervoor komen in aanmerking lange trajecten, met sterke weersfiuctuatie rond de seizoensgerniddelden, met navigabele ruimte orn andere dan gebruikelijke routes te varen, met voldoende meteorologische informatie, en zonder dominerende stroomSystemen. Traject-criteria

- De lengte van het traject moet een veelvoud zijn van de doorsnede van ceo depressiegebied of van een gebied van hoge golven. Een oversteek van de befaamde Golf van Biskaje leent

zich niet tot weerkundig routeren, want de afstand van Ouessant tot Kaap Finisterre is

kleiner dan, of gelijk aan de afmetingen van een stormen stormgolven-gebied. - Het actueel móget(jke weer moet sterk afwijken van het seizoensgemiddelde - de ,,spreiding" of ,,standaard-deviatie" moet groot zijn - wil routeren zin hebben. De grote weersystemen boyen de Indische Oceaan bijv. worden vrijwel geheel door rnoessons beheerst en afwijken van op ervaring en statistiek berustende seizoenroutes zal aldaar zelden tot verbetering leiden. - Alternatieve routes voor een bepaald traject dienen uiteraard te bestaan, wil routeren nut hebben. De doorvaart door de Middellandse Zee, Port Said - Gibraltar, is voldoende lang (ca. 2000 mijl) en heeft can voldoend grote weers-deviatie, maar de uitwijkmogelijkheden zijn praktisch nihil. - De meteorologische informatic van het traject moet voldoende uitvoerig zijn orn bruikbaarbetrouwbare meerdaagse weer- en golfverwachtingen te kunnen opstellen. De Zuid Pacific bijvoorbeeld kent (zeer) lange trajecten, heeft een brade wcers-deviatie en heeft legio uitwijkmogelijkheden, maar de meteowaarnemingen door walstations, selected ships of luchtverkenfling zijn te gering orn daar vooralsnog tot goede prognose te kunnen geraken. - Dominerende stroomsystemen zijn onafhankelijk van bet actuele weer, waardoor zij een nevenfactor vormen bij de optimalisering, naast weerkundig routeren. Op de route Philippijnen Panama Kanaal bijvoorbeeld kan in de meeste maanden van het jaar can sterke oostgaande

stroom - de equatoriale tegenstroom - worden opgezocht, die een voordeel van 400 tot 500 mijl per oversteek kan opleveren. Omdat deze tegenstroom slechts in een zeer smalle strook voorkomt - tussen de 4 en 8 noorderbreedte - en aan weerszilden juist stroom tégen

wordt getroffen, verliest routeren op dit traject zijn zin, temeer daar de winden typische passaatwinden zijn.

Na deductie voor genoemde vijf voorwaarden resteren in bet bijzonder de transNoordpacifische scheepvaartroutes, als attractief voor toekomstige uitbreiding van toepassen van het routeringsbeginsel. Zoals reeds vermeld werd het voornemcn van eind 1959, orn een gedeelte van de Naderlandse proefoversteken inderdaad over de Pacific te doen routeren, reeds in het begin - na vier oversteken - gestopt wegens ongunstige ervaringen. Figuur 4.14 geeft een spectaculair voorbeeld van een mislukking van een Pacific-routering.') ,Spectaculair" wit geenszins zeggen ,,typerend"

134

-

----4D'.r5 BuE,rQc

/

/_

X-» KIS

',___.

--;___

GO

-.--z.

I

_a.i--

SAN FPANS5CO -

----g--

SF0

X!

L-

k

30 N

Figuur 4.14 Westgaande Pacific-routering. leerrijk door haar mislukking.

De misgivings op grond dezer routering, die leidden tot vooriopig afzien van Pacific-

adviezen, kunnen als voigt worden opgesomd: Het schip kwam, beladen tot op zijn merk en met zeer kwetsbare lading aan dek, op de 7e dag gedurende ruim 24 uur in bijzonder zwaar weer terecht met windkracht 9-11, ,,due to an unexpected turn of the storm".

De berichtgeving van het routeringsstation aan het schip was slecht. Het schip werd niet kort vooraf gewaarschuwd dat het in een zware storm terecht zou komen, toen het eenmaal in de stormzeeën zat kreeg het geen bericht hoe lang het waarschijnlijk nog zou duren, en eerst drie dagen nadat de gezagvoerder op eigen gelegenheid na bi1iggen zuid

was gaan maken kreeg hij zijn eerste nieuwe contact met het routeringsbureau. De

kapitein voelde zich, terecht, in de steek gelaten. Ook volgende stormen werden laat en onbruikbaar-onjuist geprogneerd. De indruk was dat er te weinig meteo-waarnemingen voor het enorme stuk water bestonden of dat uit andere hoofde meerdaags verwachten meteorologisch nog te moeilijk was. Het achteraf ontvangen eindrapport van het routerings-station bevredigde niet, wegens ernstige vergissingen, subjectieve redactie en geclaimde intentie het schip te routeren door Straat Hakodate, hcnoorden Japan. Dat de gezagvoerder van dit mogelijk voornemen niet tijdig in kennis gesteld was, werd ais een ernstige omissie gevoeld.

Sinds de succesloze Pacific-proeven van eind 1959, is de ervaring van de meteoro'. logen-routeerders, in ,,wat een schip nodig heeft", gestegen. De prognose-ervaring is vergroot, de TIROS weersatellieten zenden direct-bruikbare wolkenformatiefoto's naar aarde, de meteorapporterings- en wairouterings-organisaties zijn verbeterd, en ook het vertrouwen van de rederijen in het verantwoordelijkheidsbesef van de meteorologische routeringsexperts is toegenomen. Hoewel de decisies wellicht vooralsnog schip voor schip

zullen worden genomen, verdient Pacific-routeren steeds meer de aandacht en ligt het in de lijn der verwachtingen dat bet die ook metterdaad zal krijgen. PROCEDURE EN ORGANISATIE

De bewerkelij ke procedure en organisatie zoals die tijdens het proefprogramma werd gevolgd, voldeed goed voor de proeven. De methodiek was nieuw voor gezagvoerders en 135

voor de nautische inspecties, kapiteins en routeerders moesten elkanders mentaliteit leren kennen en dankzij uitvoerige correspondentie, rapportering, hindcasting en wederzijdse controle kon een maximum aan ervaring worden verzameid. Voor normaal en regeirnatig gebruik echter kleefden aan de proef-procedure en -organisatie nog vele bezwaren. Voorstellen voor verbetering zijn in deze studie niet op hun plaats; als follow-up van de proeven worden onderstaand echter enige gedachten geuit omtrent de mogelijke koers waarin de ontwikkeling zou kunnen gaan. Routeren door de wal en/of door het schip (Tegenstelling en coöperatie)

Een voornaam punt van aandacht voor toekomstig routeringsbeleid is de kwestie in hoeverre de gezagvoerder actiever aan de bepaling van een optimale weerkundige route zal kunnen deelnemen dan tot dusver is geschied. In de routerings-procedure zijn twee uitersten rnogelijk: - a) de complete route-constructie berust bij een wal-routeringscentrum en de gezagvoerder krijgt bij bet begin zijner oversteek slechts een summier telegram hoe hij kan varen orn zijn gunstigste reis te maken, met zo nodig correcties tijdens de reis, en - z) de gezagvoerder ontvangt per facsimile de meerdaagse meteorologische weer- en golfverwachtingen en bepaalt zeifstandig zijn optimale route.

In het uiterste a) neemt het' routeringscentrum meteorologische èn navigatorische beslissingen en blijft de gezagvoerder alleen de decisie over of hij bet advies zal opvolgen of niet; in het andere uiterste, z), heeft bet routeringscentrum slechts een puur meteorolo-

gische dienstverlenende taak en berust de gehele strategische besluitvorming bij de kapitein. Noch de meteo-prognose, noch het schip/golven_verband is exact. Derhalve Staat

noch de meteorologische basis vast, noch het nautisch beleid. Procedure a) geeft de beste interpretatie van de betrouwbaarheid der meteoprognoses en slechts matige interpretatie der betrouwbaarheid van bet schipJgolven-verband. Procedure z) daarentegen leidt tot matige meteo- maar goede scheepsgedrag-interpretatie. Geen van beide procedures zijn dus ideaal, zodat een compromis gewenst is. De factoren die dit compromis bepalen hangen af van route-type, weersituatie en ontwikkeling van kennis en ervaringsoverdracht. Meteoroloog en kapitein zijn elk beter dan de ander bekend met de betrouwbaarheid van meteoprognoses resp. scheepsresponsie-verband. Dit is behalve een kwestie van scholing en ervaring ook een zaak van ,,on the spot"-zijn: de meteoroloog temidden van zijn tikkende

telexen en flitsende facsimile-apparaten, de kapitein op de brug tussen zijn stuurlieden, telefoon naar de machinekamer, log, slagenteller, clinometer en golven. Met de genoemde procedure a) moet de scheepservaring in banden van de meteoroloog worden gelegd en wordt de optimalisering verder aan hem overgelaten; met de procedure z) moet de meteoroloog zijn prognose-ervaring aan het schip zenden en wordt de uitwerking aan de gezàgvoerder overgelaten. Hier speelt dus een rol wie van beiden zijn eigen ervaring het beste aan de ander kenbaar kan maken. M.a.w. welke ervaring zich het beste tot overdracht leent en welke ervaring, na overdracht, het best door de ander kan worden geïnterpreteerd en benut, in combinatie met diens eigen specialiteit. Deze kwestie wordt beheerst door route-criterium en Grosswetterlage, door de bevarenheid van de meteoroloog en de meteomindedness van de kapitein, eri door de algemene vorming en mentaliteit van beiden. Van criterium en ligging der weersystemen hangt het bovendien af welke informatie bet belangrijkste is, cq. welke onzekerheid het ònbelangrijkste is: die van de meteoprognose of van de scheepsgedragfunctie. 136

Voor een maximaal rendement van het gehele compromis-gamma tussen de procedurevormen a) en z) zal de ontwikkeling der bekwaamheid in ervaringsoverdracht in nauwe samenwerking moeten worden aangevat. De rederijen zullen, als gebruikers van het routeringsbeginsel en dus als opdrachtgevers, deze ontwikkeling met vrucht kunnen steunen en leiden. De scheepsresponsie-ervaring kan door boordproeven, theorie en modelonderzoek steeds

vollediger en betrouwbaarder worden bepaald en in steeds bruikbaarder vorm aan de meteorologen-routeringsexperts analytisch of grafisch worden gepresenteerd; de meteo-

prognose-ervaring is ecn niet minder specialistisch terrein, maar ook zij kan in kaart worden

gebracht en ook zij kan, mits van rederszijde daarop voldoende wordt aangedrongen, in een voor niet-experts begrijpelijke taal worden getranspianteerd, met behulp van codes, symbolen, betrouwbaarheidscijfers en correlatie-coëfficiënten.

Vooral het opstellen van golfverwachtingen is nog een jong yak, en het opstellen van

golfverwachtingen voor scheepsrouteren is nog prilier. Van elke jonge, nog zijn weg tastende tak

van een nieuwe wetenschap is moeilijk te voorzien hoe hij uit zal groeien; maar zijn groei is te kruisen en te leiden. allereerst door de botanicus-specialist die de boom heeft gekweekt, maar ook de afnerner van het nicuwe gewas. Wil een kweker van afzet van zijn pootgoed zijn verzekerd, dan richt hij zieh naar de wensen van de verwachte toekomstige markt. Met veel produkten is de markt te beïnvloeden door de smaak van het publiek te beïnfluenceren; hoe hoogwaardiger en specialistischer echter het produkt en hoe vaster reeds des koper's opinie, hoe meer de producent zieh door de consument zal laten leiden. Gáárne zal laten leiden. De beste kwaiiteitsprodukten ontstaan door intensieve samenwerking tussen leverancier en gebruiker, en de Nederlandse scheepvaart is potent, capabel en mans genoeg orn haar wensen duideiijk en constructief kenbaar te maken. Van meteorologische zijde kan worden geopponeerd dat ervaringsoverdracht wegens de buitengewone gecompiiceerdheid van bet probleem op overwegende bezwaren zal stuiten, maar met toenernende ervaring zal deze oppositie verzwakken; een jong arts zal zieh over medische kwesties nog alleen in latijn kunnen uiten, maar hoe ervarener hij wordt hoe meer het hem iukt aan een intelligent eerste stuurman met een zekere basis-scholing en veci ondervinding een zeer bruikbare medische kennis te geven voor routine kwesties en zèlfs voor noodgevallen. Dat voor ernstige ziekten aan boord alti ¡d het advies van een beroepsarts zal worden gevraagd en dient te worden gevraagd, behoeft geen betoog; evenzo is het evident dat met bijzondere weersituaties aitijd het advies van een beroepsmeteoroioog zal en dient te worden ingewonnen.

CONSTRUCTIEMETHODEN

Tegelijk met de verhoging van de kwaliteit der ervaringsoverdracht tussen de metcoroloog en de gezagvoerder (elk dus te zien als specialist op resp. meteorologisch/oceanografisch en nautisch/navigatorisch terrein), zal met de toename van de ervaring ook de route-constructiemethode, d.w.z. het eigenlijke combineren van de twee basisgegevens golfverwachtingen en scheepsresponsie, verder worden ontwikkeid.

De mogelijkheid der toepassing van bet principe van ,,dynamisch programmeren" of ,,sequente toetsing", zie pag 109 (in 1960 door Prof. Dr. Ir. L. KOSTEN mondeling geponeerd) verstevigt de nog zo zwakke brug over de kloof-der-problemen inzake de ervaringsoverdracht tussen gezagvoerder en meteoroloog. Daarbij kan zowel worden gedacht aan ,,zelf-routeren" door de kapitein (in welk gevai de onzekerheden der golfverwachtingen moeten worden geïnterpreteerd door een niet-beroepsmeteoroloog) ais aan routeren-geheel-door-de-wal (met interpretatie der scheepsresponsie-verwachtingen door een niet-zeeman). Hoe frequenter de prognoses (resp. golfkaartensets en lijnen van vermoed etmaalbehoud) hoe groter de verkrijgbare correlatie tussen opvolgende verwachtingen en hoe beter de routeerder (meteoroloog of gezagvoerder) blijft beseffen wat hij doet en wat de beperkingen zijn van zijn werkwijze en van zijn basisgegevens. 137

Dergelijk verdiept inzicht, van weerszijden, in eigen en andermans waarden en beperkingen, versterkt de samenwerking en verhoogt het nut der beschikbare gegevens. Besliskundig routeren

Het idee der sequente toetsing is te meer interessant omdat het de gedachten leidt in de richting van een ,,besliskundige aanpak" van het routeringsvraagstuk. Besliskunde beoogt ,,intuitie" te vervangen door ,,systematiek". Met routeren gebeurt, operationeel gezien, in wezen niet anders. De gegevens waarop een gezagvoerder tot dusverre zijn routekeuzen moest funderen waren irnmers zo summier dat zijn intuïtie - zo men wil

zijn ,,ervaring", een vorm van intuitie - bij zijn beslissing moest dominercn weersen goifverwachtingen dic naar tijd en plaats een groot deel van zijn oceanisch traject bestrijken, geven hem brede grond voor systematisch besluiten. Het uitwerken van de toepassingsmogelijkheden van besliskunde voor optimaal routeren zou een afzonderlijke studie vergen, buiten het hier uitgezette bestek. Volstaan zij te dezer plaatse met een korte bespiegeling in welke richting een dergelijke studie zou kunnert gaan. De eerste beslissing, vóór een optimaal te routeren oversteek, is de decisie voor welk criterium

moet worden geoptimaliseerd: voor reisduur, brandstofverbruik, slingeren en stampen, gelegenheid, of een combinatie hiervan. Ideaal ware indien voor elk criterium niet alleen kon worden bepaald welke acties mogelijk zijn, welke resultaten daarmee zouden zijn te bereiken en welke consequenties en graad van weerteljkheid die resultaten zoudcn hebben, maar ook wat de

waarschjnljkheid is van elk dier resultaten. Voor dit laatste is echter een dusdanige ligging der weersystemen vereist, dat voor nagenoeg de gehele duur van de overtocht een verwachtings-set kan worden opgesteld met een inderdaad kwantificeerbare graad van waarschijnlijkheid cq. betrouwbaarheid. Men kan dan uitgaan van het meest waarschijnlijke resultaat, en dan dIe actie (of dát criterium) kiezen waarbij de wenselijkheid van het meest waarschijnlijke resultaat het grootst is.') Zijn daarentegen de waarschijnlijkheden niet kwantitatief bekend, dan kan òf de actie worden gekozen die zou kunnen leiden tot het meest gewenste resultaat (de ,,optimiste" methode), of men kan het mínst gewenste resultaat per actie beschouwen, en van deze minst gunstige resultaten de gunstigste kiezen (de ,,pessimiste" aanpak). BRoss 2), LANGERAAR 3) en MORSE en KIMBALL 4) gaan dieper op deze mogelijkheden in.5)

Ook tjdens een oversteek komt de operationele bepaling van een optimale route voor besliskundige vraagstukkcn te staan. Routeren heeft bijvoorbecid een aantal facetten die in wezen doen denkers aan een spel-theoretisch probleem; aan em ,,twee-personen spel" met als tegenstanders een actieve speler - het schip - en een passieve speler het weer of de gelegenheid. (Het weer zal ons geen parten trachten te spelen; de natuur zal ons geen viiegen proberen af te vangen.) De eenvoudigste benadering van een dergelijk probleem is die der sequente toetsing, waarbij de kwestic der waarschijnlijkheid of betrouwbaarheid door voidoende frequeritie

worth opgelost via autocorrelatie. Maar ook volgens de lijnen der militaire ,,search and screening techniques" kan aan oplossingsmogelijkheden worden gedacht. Men denke bijv.

aan de aanvalsmogelijkheden van een onderzeeboot op een onbeschermd. onbewapend, met wisselende koers en sneiheid varend, konvooi. In beginsel maakt het weinig verschil dat de onderzeeboot het passieve konvooi wil trèffen, terwiji het routerende schip het siechte weer

t) wederom is het van belang wie het best de gegevens van de ander kan interpreteren: de gezagvoerder de waarscliijnIijkheden van de meteoroloog, of de meteoroloog de wenselijkheden van de gezagvoerder of reder. ') BROSS: ,,Design for Decision", New York 1959. ') LASSGERAAR: ,,Inleiding tot de beslissingskunde". Marineblad 1956-'57 (deje afleveringen) en ,,Operatioos research", lezing voor de Vereniging ter beoefening van de Krijgswetenschap, okt. 1959. ) Mosse en KIMBALL: ,,Methods of Operations Research", Wiley, New York, 7e druk 1958. t) Zonder twijfel bestaat er ceo keur van andere publikaties op dit gebied. WIJNDERO stelde algemeen in zijn inaugurele rede. dat de ontwikkeling van de wetenschap in dermate versneld tempo gaat, dat tegenwoordig in drie jaar tijtls evenveel wetenswaardigs wordt gepubliceerd als in alle voorafgaande jareo tezansen, (,Dc structuur der vooruitgang". Groniogen, 1961). Dein voorgaande floten gcnoemde auteurs geven allen uitvoerige bibliografleen. De toekomstige student dezer materie zal echcer bemerken dat nagenoeg alle literatuur op besliskundig gebied rase studies" betreffen die zirh zelden voor andere gevallen laten gebruiken, of zó algemcen zijn gehouden dat praktische toepassing slechts na em uitgcbreide spetialistische studie mogelijk wordt.

138

juist wil míssen. Het schip kan koers en vaart verarideren, het weer (een bepaalde depressie

en/of een extreem ongunstig golfveld) kan (a) zich ontwikkelen conform de prognoses, (b) meer naar links of meer naar rechts afwijken dan verwacht, (c) zich sneller of langzamer verplaatsen dan verwacht, (d) in intensiteit meer toenemen of afzwakken dan verwacht, of een combinatie van deze mogelijkheden. De waarschijnlijkheden van elk dezer prognose-fouten kunnen in

vele gevallen redelijk bruikbaar worden bepaald, aismede de consequenties van foutieve besluiten, t.g.v. verkeerde uitwijking of verkeerde prognoses. Vooral de studie van KOOPMAN

1)

is in dit verband lezenswaard en een voorlopige orièntatie geeft sterk de indruk dat een nader, op routeren gericht, onderzoek tot operationeel bruikbarc procedures zou kunnen leiden. Route-bepaling met de rekenmachine

Behalve de vorengenoemde route-constructies op grafische en, besliskundig veredelde, ,,artisanale" basis, is het in beginsel ook mogelijk de optimale weerkundige route zuiver analytisch te bepalen. De meteoprognoses, scheepsresponsieverwachtingen en routecriteria zullen dan dienen te worden gekwantificeerd in een functionele vorm, die zich leent tot prograinmering vorn' automatische informatieverwerkende apparatuur. Een recent rapport van de Amerikaanse Marine 2) beschrijft inderdaad reeds een voorbeeld van een eerste aanpak in deze richting, waarbij de meteoprognoses vervat worden in hoogte- en richtingscijfers der golven per geografische lengte- en breedte-

positie, het verwachte scheepssnelheidsbehoud wordt ingevoerd via een analytische functie der vaart/golven-curven, en de nautisch-geografische grensvoorwaarden (mist, ijs, kustlijn e.d.) worden vertaald in posities met nagenoeg of geheel ontoelaatbaarhoge golven.

Deze numerieke methode is uiteraard o.m. onderhevig aan de beperkingen der vaart/golven-grafieken zoals die in paragraaf 2.1 werden omschreven en de werkwijze is, zoals bij elke rekenmachinale arbeid, volledig ,,blind"; maar de ontwikkeling is ongetwijfeld belarigwekkend. Ten eerste uit hoofde van de trend naar toekomstige volledige automatisering in de scheepvaart, in casu met oog op het onderzoek naar de uitvoerbaarheid van het ,,bemanningsloze varen" onder ABC" (atomische, bacteriologische of chemische) oorlogscondities.3) Maar bovenal is het feit, dat een dergelijke ,,computerisatie van het routeringsprobleem" reeds operationeel militair wordt beproefd, interessant voor de scheepsbouwkundige professie, omdat er uit blijkt dat de cijferkennis van het gedrag van schepen in zeegang, verzameid door modeltanken en schcpen, reeds voor dc bestaande, varendc vloot kan worden benut. Déze mogelijkheid te onderzoeken was in 1959 een der beweegredenen voor het aanvatten van het SMN/ RL-routeringsprogramma. Dat die mogelijkheid inderdaad bestáát, in verschillende vormen, geeft een nieuw perspectief aan de jonge scheepsbouwkundige en mathematische zeegangs-research en aan het oude, de zeeman zo boeiende, yak meteorologie.

') Koops: ,,Search and Screening", USN Operations Evaluation Group, Study 56. ) ,,Ship Routing by Numerical Means", AROWA-project (Applied Research Operational Weather Analysis), U.S. Navy Weather Research Facility, Norfolk Va., Report NWRF 32-0361-.042, 1961. ') Enkele consequenties en overwegingen betreffende de ,,automatie" worden beschreven in hoofdstuk 6, onder ,,PersonerI", pag. 159 e.v.

139

HOOFDSTUK 5

DE VARENDE VLOOT ALS LABORATORIUM Het streven roest en aangroei te verrnijden en wind en zee te omzeilen, orn op die wijze rationeler te varen, heeft rederij en wetenschap in tot dusver ongekend nauw contact met elkaar gebracht, terwiji ook industrie en commercie er hun relaties met de scheepvaart door hebben kunnen verstevigen en er hun afzetgebieden door konden verruimen.

Vele facetten van het onderzoek naar de exogene factoren die de scheepssnelhcid bemnvloeden werden reeds in vorige hoofdstukken beschreven. Onderstaand zal, deels als samenvatting deels als aanvulling, een overzicht worden gegeven van onderzoekingen

waarbij de zee en de havens, de schepen en hun opvarenden, als laboratorium en research-staf kunnen fungeren.

In hoofdstuk 2 was reeds gelegenheid met lof te gewagen van de medewerking die van scheepszijde bij research-werk werd ondervonden, en in toenemende mate kan worden geconstateerd hoe ook de tegenwoordige besluiten der Nederlandse reders van research-mindedness getuigen. - Nu de rederijen niet meer dokken na een vast aantal maanden, maar zij hun dokdata bepalen in actief contact met dc schepen en na ad hoc overleg met aangroei-experts; - nu modeltanken zich niet meer tot vlakwater-proeven beperken, maar hun faciliteiten

zijn uitgegroeid tot ware zeegangs-laboratoria met complexe golfpatronen en vrijvarende, zelf-sturende. zee-bouwende modellen, en het spectaculaire varen met modellen in golven voortgezet theoretisch onderzoek katalyseert;

nu qua correlatie niet meer volstaan wordt met mooi-weer opleveringsproeftochten, maar rederijen en tankinstituten overgaan tot nauwkeurige snelheids- en ruwheidsmetingen per schip. gedurende vele jaren, voor en na dokken; - nu zee-proeven zich steeds meer perfectioneren in instrumentarium en organisatie, en de vier hoofdvariabelen scheepstype, zee-spectrum, relatieve koers en vaart naar al hun aspecten systematisch worden onderzocht; - nu de gezagvoerders strategische actie kunnen nemen jegens de te treffen gelegenheid en, dankzij de radiografie in nauw contact met weer- en zeekundigen, hun gunstigste route kunnen kiezen, gebruikmakend van de resultaten van zee-proeven en eigen meteo-observaties;

- nu de werven, voor nieuwbouw, hun materiaal niet meer gebrekkig laten roesten en verweren, en voor onderhoud niet meer bikken en smeren, maar stralen, comerveren en airless spuiten met ingenieuze apparatuur, geroutineerd personeel en hoogwaardige verven; 140

- nu de verfindustrie haar bemoeiingen met proefplaatjes in de fabriek en onder stilliggende viotten, uitbreidt tot dynamische proeven in rotatiebakken, zoutnevelkamers en op varende schepen; - nu de bewerker van journalen zich niet meer gefrustreerd behoeft te gevoelen door aanvechtbare cijfers als ,,elke tropenligdag kost 1/% wrijvingsweerstand" 1) of ,,windkracht 7 betekent golven van 2,25 m hoogte", maar hem prachtige analysemethoden en wáár ervaringsmateriaal ter beschikking staan, nu kan bet gebruik van de varende vloot, mensen en schepen, ten dienste van scheepvaart en wetenschap, handel en nijverheid, intensiveren.

5.1

DE VLOOT ALS LABORATORIUM VOOR DE REDERU ZELVE

SOORTEN PROEVEN EN ANALYSES TEN DIENSTE VAN DE REDERIJ

De metingen en analyses van een rederij betreffende de bedrijfs-toeslagen van haar varende vloot zijn te onderscheiden in: Proeven en analyses met operationele doeleinden, t.w.:

- bet verzamelen van informatie omtrent de grootte van huidruwheids- en weertoeslag, voor de beoordeling welke middelen ter reductie wenselijk, praktisch en lonend zijn, - bet vergaren van gegevens ter bepaling van de urgentiegraad dokken en van de meest rationele dokmethoden, - het bepalen van de scheepszeeeigenschappen ten behoeve van optimaal weerkundig routeren; Proeven en analyses voor bedrjfstechnische controle, t.w.:

- bet periodiek controleren van de doeltreffendheid van de maatregelen die voort zijn gekomen uit bet onder punt (1) genoemde onderzoek, - bet periodiek controleren van de performance van de eenheid schip, machine en schroef, met behuip van een kiassificering van huidruwheid en gelegenheid; Proeven en analyses ten dienste van toekomstige nieuwbouwprojecten, t.w.:

- het verzamelen van ervaring voor bet onderzoek naar de optimale scheepsvorm en verhouding der hoofdafmetingen d.m.v. zeeproeven of systematische bedrijfsanalyse, en - het verzamelen van ervaring inzake bet gunstigste reservevermogen, afhankelijk van scheepstype, beoogd vaarschema en route.

Deze proefnemingen kwamcn in voorgaande hoofdstukken reeds alle ter sprake, waarbij van de premisse werd uitgegaan dat gewerkt wordt met in normale ljndienst varende schepen, met een normale bezetting van officieren en met de normale bedrijfsinstrumenten. De merites van bjzondere 7neetreizen, met speciaal opgeleid meetpersoneel

en/of aparte meet- en analyseapparatuur, werden kort genoemd in paragraaf 2.1. De ontwikkeling der meettechniek leidt tot hoogwaardiger metingen in sterker geautomatiZie orn. desbetreFFende publikaties vanaf het ,,Skin Friction Committee's Report", INA 1925, tot TELFER NEd 1960 ) en AEstrsseN, RINA 1961.

141

seerde vorm, waarmee bet probleem van Iangdurig doen meevaren van een afzonderlijke, gespecialiseerde meetstaf, voor het verzamelen van nauwkeuriger en vollediger gegevens, in de toekomst zal wegvallen.

Uit bovenstaande proeven-groepen 1, 2 en 3 blijkt hoe nauw vooral de tankwetenschap en de verfindustrie met dit reders-onderzoek zijn verbonden. Deze samenwerking tussen vloot en tank, en vloot en verifabrikant, zal hierna in twee afzonderlijke paragrafen nog nader worden belicht. Over rederij-research op een veel bréder terrein - dat van de bedrijfstechnische en bedrijfseconomische exploitatie - zijn een aantal bespiegelingen samengevat in hoofdstuk 6:

,,Algemene Reders Research". Ook bij die brede research zal de ervaring van en mt de varende vloot ten volle en systematisch kunnen en moeten worden benut.

5.2

REDERIJ EN ,,TANKERIJ"

ONTWERPER EN TANKSPECIALIST

Het modeltechnische, hydrodynamische, kinematische, mathematische, fysische en praktische zeegangsonderzoek heeft een nieuwe materie, nieuwe begrippen en nieuwe problemen geïntroduceerd, waardoor voor ontwerper en tankspecialist brede oriëntatie meer dan ooit tevoren vereist is. Ook vroeger was een nieuwbouw-project in de regel reeds vóór het bij de ontwerpers belandde, vrij concreet door de reder omlijnd, op grond van overwegingen omtrent deadweight, maat/wichtverhouding en snetheid. Deze overdenkingen waren op hun beurt weer gebaseerd op ervaring, markt-analyse, huidige of toekomstige eigen of concurrerende lijndienst of conference-politiek, en haven-, kanaal- of doorgangsrestricties

qua diepgang, breedte, manoeuvreren of lengten van kade. Veel armslag werd de ontwerper dus zelden gelaten. Door de nu ter beschikking komende inzichten in ruw-water-criteria zal de ontwerper zich, behalve op volheidscoefficient, ligging van drukkingspunt en verfijnde belijning met oog op de orthodoxe vlakwater-weerstand, in de toekomst tevens moeten richten op de gunstigste rompvorm en het optimale vermogen uit hoofde van zee-eigenschappen.

Hierbij wordt hij reeds direct geplaatst voor de keuze tussen verschillende criteria, zoals:

- minimaal brandstofverbruik in gemiddelde zeegang als nog met het volle dienstvermogen kan worden gevaren; - minimaal vaart- of tijdsverljes voor condities van zwaar weer; met dit criterium wordt

dus beoogd een schip te ontwerpen waarvan de gezagvoerder later in stormzee of deining niet gauw ,,decisief" vaart zal behoeven te minderen; of - minimale scheepsbewegingen, voor passagiersschepen of bijzondere vrachtschepen, waarbij een effectieve combinatie met de eerstgenoemde verlangens kan worden beoogd.

Het zeegangstechnisch onderzoek wordt te specialistisch orn nog van een reder of een normaal-competente ontwerper te kursnen verlangen dat hij alle pro's en contra's van bijvoorbeeld mate van stampen en stuwkrachtverhoging, d.w.z. alle gevolgen van andere rompvormen of -verhoudingen voor zijn gezocht optimaal compromis, helder kan overzien. Rederjen zullen eigen ervaring dienen te catalogiseren en die in begrijpe142

lijke vorm aan de tank ter beschikking moeten stellen, opdat de tank haar adviezen rationeel-realistisch kan maken. Anderzijds zullen tankstaven, orn een bruikbaar advies te kunnen opstellen, in toenemende mate met praktische facetten van bet scheepvaartbedrijf in aanraking komen. De verantwoordelijkheid za! daarbij duidelijk moeten worden afgebakend. De tanken zijn adviseurs, en als zodanig mogen en zullen zij nimmer vermeende eigen inzichten in rederij-kwesties onvermeld in de adviezen verwerken. Het tank-advies za! dan ook streng wetenschappelijk, d.w.z. volledig objectief, dienen te blijven; de tank kan niet ,,op eigen doft" des reders' (of des ontwerpers') beslissingen nemen. Wèl mag de tank in nauw overleg niet de ontwerper zijn adviezen voorzien van met praktische scheepvaart-kennis van zaken opgestelde argumenten. Hoe meer inzicht reders en ontwerpers in de vraagstukken der modeltanken krijgen, en hoe beter de tank-staven

de problemen van reder en zeeman leren aanvoelen, des te scherper de vraagstukken kunnen worden gesteld. Hoe beter de opdrachtgever èn uitvoerder zich bijvoorbeeld bewust worden in welke mate voiheid of lengte de oorspronkelijk geplande wichtruimte-verhouding, bouwkosten per ton en rnanoeuvreerbaarheid in kleinere havens veranderen, hoe beter ook elementaire reders' vragen zoals ,,wat win ik, en wat offer ik op" kunnen worden beantwoord. DIENSTSNELHEID

Een der begrippen, die in dit verband door tank en rederij nader dienen te worden gespecificeerd, is de ,,dienstsnelheid". Dienstsnelheid staat in direct verband tot nautischcommerciële criteria, maar bovendien met bet technisch-commerciele rederij-aspect van

het gebruik van het voortstuwingsvermogen. Zo zal voor motoren worden uitgegaan van een ,,continu" op de proefstand gedraaid vermogen, doch men dient tevens rekening te houden met de marges van de fabriek en van de rederij-nieuwbouwafdeling en -technische inspectie. en eveneens met de interpretatie door gezagvoerder en hoofdwerktuigkundige hunner van kantoor ontvangen instructies, afhankelijk van brandstofbezuiniging (conjunctuur) en toelaatbare slijtage (onderhoud op lange termijn). Dienstsnelheid, reeds lang een onderwerp van discussie 1), gedefinieerd als ,,de gemiddeld te behouden vaart op een bepaald traject of lijndienst", is voor een zeker schip athanke!ijk van: - de weer-condities op dat traject, - de huid-conditie van het onderwaterschip, - de diepgang en trim, en - het toegestane vermogen. Ook met oog op de specificatie van de dienstsnelheid is het treven van rederijen tankspecialisten derhalve een beter inzicht te krijgen welke weers-condities met welke frequentie op een bepaald traject of op een bepaalde lijndienst zullen optreden, en met welke huidruwheidscondities, beladingstoestanden en rermogens naar verwachting door bet betreffende schip op de betreffende lijn za! worden gevaren.

Zie orn. EYRE: What is Sea Speed?", NECI 1925/26. ) SNAME: .,Standardized Trial Code", 1949. BONEBAKKER en GERR1TSMA: Over reisrapporten van schepen", Schip en Werf, 22 en 23, 1952.

SNAME: Report on Service Power Allowances", Task-group 3.9, 1961.

143

WEER-WEERSTAND, SCHEEPSTYPE EN ROUTE

Ruwheidscondities werden in de hoofdstukken 2 en 3 beschreven. Beladingstoesiand kan per

rederij uit statistieken en verwachtingen worden geraarnd 1) en omtrent toegeslane vermogens is per maatschappij een zekere beleids-lijn vast te stellen.2) Over weerscondities op gegeven scheepvaart-trajecten bestaat pas sedert kort doelgerichte belangstelling. In de hoofdstukken 1 en 4 werd uiteengezet hoe de weer-weerstand bepaald wordt door: zee- (en wind-)variabelen als golfhoogten en -lengten en windkracht, en operationele variabelen als koers, speling in het vaarschema e.d., en hoe deze variabelen elk van invloed zijn op: de basisbewegingen als stampen en dompen, en de additionele verschijnselen als paaltjes, groen water of doorslaan van de schroef, die op hun beurt weer beheerst worden door afmetingen en vorm van het betreffende schip, d.w.z. athankelijk zijn van het scheepstype. Per route zullen de zee-variabelen verschillen, waarbij voor de scheepsresponsie ook de generaal te varen koers van belang is. Elk zeegebied, d.w.z. elk te bevaren traject, heeft zijn eigen meest voorkomende golven. Oceanografisch betreft bet hier een geografisch-statistisch en een fysisch probleem, respectievelijk:

- welke zeeën ,,waar en wanneer" (short en long term spectraal), en - welke componenten dier spectra zijn dorninerend, gelet op hun grootte en hun energie, en de aanstoot-responsie van bet toekomstige schip. Hierbij vraagt direct een maximaal-waarden kwestie orn een oplossing, nl.: - hoe dikwijls komen bepaalde extreme, oorzakelijke en responsie-waarden voor, en - met welk kanspercentage dient de ontwerper rekening te bouden.3) Dit vraagstuk wordt gecompliceerd door bet feit dat de betreffende extreme waarden zoals bijv. hevig ,,paaltjes stoten" - behàlve van de grilligheid der rnaxirnaal-statistiek van natuurverschijnselen (waarrnee bijvoorbeeld ook Rijkswaterstaat wordt geconfronteerd), bovendien in sterke mate athankelijk zijn van zeernanschap en mentaliteit van de gezagvoerder. Vooral het huidige onderzoek inzake langsscheepse sterkte tijdens varen in zeegang, ontwikkelt hieromtrent een veelbelovende activiteit.4) In bet enthousiasme voor het verzamelen van klirnatologische golfgegevens, per traject en per seizoen, blijve men zich echter bewust van de grenzen der praktische bruikbaarheid. Niet alleen zal, net als bij de kwestie der vrachtbezetting en bet toegestaan vermogen, gelet dienen te worden op de wisselende conjunctuur en wisselende exploitatieinzet tijdens de lange levensduur van een te ontwerpers nieuw schip, maar tevens zal blijken dat seizoerien, relatieve koersen en gespecificeerde trajecten (elk dus met hun dominerende waarden in bun frequentie-spectra) elkaar breed overlappen. Theoretisch is op basis van statistische golfgegevens voor elk traject een optimale scheepsiengte (eq. eigen starnpperiode of ladingverdeling. spantvorm. o.d.) te bepalen, Zie ook inleiding hoofdstuk 6. ) ') Een schip wordt ontworpen voor ceo !evensduur van ca. 25 jaar. Gedurende die tijd zullen de commerciele en economische omstandigheden nagenoeg zéker veranderen, en de dienst waarop hei schip wordt ingezet za! waarschíjnlijk veranderen. De grootte dezer waarschijnlijkheidsgraad za! door de reder worden geschat, met een mate van zekerheid die afhankelljk is van dienst, aard en ornvang der betreffende rederij. ') Zie orn. Ctm,setNs: ,,On Ship Mode! Testing for the Prediction of Extreme Conditions in Confused Seas", Symp. NSF, 1957, en JASPER: ,,Statistical Distribution Patterns of Ocean Waves and of wave Induced Ship Stresses and Motions with Engineering Applications", SNAME 1956, en ,,Report on Response to Wave Loads", ISSC 196!. 'j Zie ook hoofdstuk 6, pag. 166.

144

als het criterium van minimaal brandstofverbruik cq. vaartverlies cq. scheepsbeweging door de rederij is vastgesteld en de responsie-invloeden dankzij tank-onderzoek bekend zijn. Een tak van de klimatologische oceanografie wordt reeds in deze richting geleid, o.m. door de werkgroep Zeegangsonderzoek van bet NSP 1) en door een ,,Committee on Environmental Conditions" van het International Ship Structures Congress.2) Een studiegroep van de SNAME 3) rapporteerde onlangs omtrent een onderzoek naar bet verband tussen scheepstypen en routen, en ook Nederlandse rederijen zullen individucel of collectief op dit gebied uit eigen journalen belangwekkende gegevens kunnen putten. Met hct ,,Journaal Gedrag Schip in Zeegang", in 1960 door het NSP geïntroduceerd, is hiertoe een goede informatie-bron geschapen. Slotoprnerking. Het Nederlandsch Scheepsbouwkundig Proefstation heeft een - zo niet

,,de" - voorste plaats in de steeds langer wordende nj van sleeptanks die van golfopwekkers zijn voorzien, met registratieapparatuur voor zes graden van vrijheid, automatische modelstuurinrichting en elektronische uitwerk-apparatuur. Het NSP Staat niet alleen chronologisch vooraan in daadwerkelijk initiatief voor de bouw van een dergelijke goiftank, maar het brengt ook, evenals de golftank der Technische Hogeschool in Delft, leidende publikaties over verricht incidenteel of systematisch onderzoek. De ,,Zeegangscursus" van VossERs 4) heeft reeds internationale faam, en het hoge gehalte en pionierende

karakter van recente lezingen voor de grote internationale scheepsbouwkundige gezelschappen geven bet volste vertrouwen dat het voorbeeld der oprichters van het NSP, nu ruim een kwart eeuw geleden, door de huidige, grotere en veelal jonge staven van NSP en TH, met ere zal worden gevolgd. In de ,,Werkgroep Zeegangsonderzoek", ingesteld bij de geboorte der golftank, hebben tanken mathematische specialisten, vertegenwoordigers van de Koriinklijke Marine, reders en scheepsbouwers, en representanten van het KNMI en het Waterloopkundig Laboratorium, verrijkend contact met elkaar. Met blijvende diligentie van goiftanken èn scheepvaart dat geen uitwisseling en concretisering van gedachten en wensen bij dit zo uiterst pràktische onderzoek te

véél is, kan de voorsprong die Nederland heeft op dit gebied van tankwetenschap, systematische boordproeven en zeegangs-journaal, behouden blijven, en ten volle worden benut, in eigen kring en voor uitwisseling van gegevens met bet buitenland.

5.3 HUIDVERF- EN AANGROEIONDERZOEK TEN BEHOEVE VAN REDERIJ EN INDUSTRIE In de hoofdstukken 1 en 3 werden aard en oorzaak van corrosie en aangroei en hun bestrijding d.m.v. verf of actieve methoden beschreven, aismede de nog bestaande problemen bij het desbetreffende onderzoek. Uitvoerig is daarbij ingegaan op de verschillen tussen de condities in bet verf- en aangroeilaboratorium, onder expositievlotten, op de helling, in dok en op de huid van in bedrijf zijnde schepen. DORRESTEIN: ,,Frequentietabellen van de Nederlandse golfwaarnemingen op de Noord-Atlantische Oceaan", KNMI, en ) KNMI: ,,lnquiry into publications or reports on statistics of visual observation by selected ships or by lightvessets in sea areas other than the North Atlantic Ocean, the North Sea or the Baltic Sea", 1961. ) Deze commissie, ingesteld in 1961, zal aan het Congres 1964 rapport uitbrengen over statistische gegevens van zeegang en deining per zeegebied of scheepvaartroute, short en long term spectraal. Deze klimatologische gegevens zullen speciaal worden afgesternd op dynamische sterkteproblemen, waarbij voor een groot dccl kan worden gesteund op de boyenvermelde KNMI-enqueteringsactiviteiten. ') Task-group 3.9, 196!. ') Grondslagen van het gedrag van schepen in golven", NSP-publ. 151, Schip en Werf, 1958-196!.

145

De rederijen kunnen dit onderzoek leiden, richten en bevorderen. Maar bovenal kunnen zij helpen, door het, met overleg en kennis van zaken, aanboren van de onuitputtelijke bron van causale en effectieve gegevens: de varende vloot. Kanalisering van de daaruit vloeiende stroom van informatie kan de verf- en aangroeiresearch informatie verschaffen die zij anders niet, of slechts met hoge kosten, zou kunnen vergaren. Een reder is er in de grond der zaak slechts in geïnteresseerd hoe hij zijn schepen rationed vrijwaart tegen corrosie en aangroei en hoe hij hun huid in gladde conditie behoudt. Zolang op deze vraag echter nog geen algemeen afdoend antwoord is te geven, stelt hij direct en indirect belang in de oorzaken van het falen der hem bekende methoden.1) Individueel en collectief zal hij de daartoe geeigende instanties coördineren, en zich bij éigen onderzoekingen beperken tot datgene waar anderen niet toe in Staat zijn, of waar de scheepvaart zèlf het bèst toe in staat is. Voorbeelden van dit redcrs-onderzoek naar het ,,voldoen van gangbare methoden" zijn: verfproeven op varende schepen, gecombineerd met aangroei-onderzoek door de vloot. VERFPROE VEN

Fabrieks- en vlotproeven zijn onontbeerlijk voor eerste en tweede selectie door de vooruitstrevende fabrikant en diens experimenterende verfchemicus. Maar vele factoren die het succes of falen van huidverven bepalen, zijn, zelfs met de vernuftigste salt-spraytests of versnellingsmethoden, moeilijk na te bootsen. Deze praktische factoren behéérsen het eindresultaat van een huidverf echter in zodanige mate, dat de scheepvaart slechts uit academisch oogpunt in dergelijke fabrikantsproeven is geïnteresseerd. De redet zal steeds praktijk-ondervinding eisen (en daartoe ook gelegenheid dienen te geven), alvorens op grote schaal tot toepassing van een nieuw produkt over te gaan. Factoren die het gedrag van een huidverf beïnvloeden, en de desbetreffende rapportering

Voor de beoordeling van de kwaliteit van gebruikte huidverven, blijkt het noodzakelijk dat: inzicht bestaat welke factoren het gedrag van de huidverf beinvloeden, gegevens omtrent die factoren voorradig zijn, en een objectieve beoordelingsnorm beschikbaar is. Verf-performance hangt af van causale en effectieve parameters, bepaald door de uitwendige omstandigheden tijdens bet aanbrengen, tijdens de dienst, en door de verftechnische kwaliteiten. Hierbij verdienen bijzondere aandacht: - de ondergrond; bij nieuwe schepen dus: voorbehandeling (vlamstralen, tollen, gritstralen etc.) en eventuele primer; bij oudere schepen: mate van schoonmaken, boenen, afwassen en drogen; - de atmosfeer; temperatuur, vochtigheid, reinheid, in de loods en op de helling bij nieuwe schepen, in dok bij oudere schepen; de opbouw van bet verfsysteem; het aantal lagen van primers, anticorrosieve en aangroeiwerende verven, de laagdikten en applicatiemethode; de tijden tussen het opbrengen der verschillende lagen; ') Hoe meer de kwestie tot een oplossing komt, hoe minder dit, voor hem naar fundamentele research riekende, onderzock hem za! boeien. (De grondoorzaak van de dynainiek der reders' research.)

146

- de dienst van het schip; hoe lang lag het te water sinds de laatste dokbeurt, met welke sneiheid werd op de verschillende trajecten gevaren, wat waren de ligtijden in de diverse havens, afgerneerd of ten anker liggend op open reden, en hoe waren aldaar de plaatselijke omstandigheden als zoutgehalte, temperatuur en verontreiniging van het water; - de eventuele aanwezigheid van kathodische bescherming of bijzondere aangroeibestrijdingsmethoden.

Ten bate van de verftechnische beroepsresearch is slechts een dee! dezer factoren of omstandigheden uit de diverse soorten journalen en rapporten te achterhalen. In Neder-

land is derhalve door de Stichting TNO, in samenwerking met een o.m. uit rederijtechnici bestaande werkgroep ,,aangroei-enquêteformulieren", begonnen met systematische verzameling dezer gegevens. Bovendien zijn de drie belanghebbende groeperingen: rederijen, verfindustrie en TNO-research, sinds kort gebundeld in een afdeling ,,Corrosie-

en aangroeiwering (C & A)" van het Studiecentrum TNO voor Scheepsbouw en Navigatie '), en individueel, of per twee of drie groeperingen gecoördineerd, worden systematische verfproeven aan boord van varende schepen opgezet, zodanig dat een aantal der genoemde variabelen in de hand kan worden gehouden of geelirnineerd. Zo werd in 1958 op instigatie van de rederijen begonnen met een serie ,,TNO-praktijk-

proeven", met tien verfsystemen volgens TNO- of binnen- en buitenlandse handels-receptuur, alle op dezelfde wijze op een twaalftal scheperi van zes rederijen aangebracht en bij de vol-

gende dokking(en) centraal door het TNO gekeurd.') De verftechnische samenwerking tussen rederijen en verifabrikanten resulteerde in vele series proeven met de moderne, in hoofdstuk 3 gespecificeerde, hoogwaardige verfsystemen, systematisch op oude en nieuwe schepen met variaties in voorbehandeling, aantal lagen etc. uitgezet. De coördinatie tussen de TNO-verfresearch (op zichzeif reeds een bundeling van Metaal-

instituut, Verfinstituut en Centraal Laboratorium van de TNO-organisatie) en een zesta! Nederlandse huidverifabrikanten, culmineerde in de oprichting van een ,,Werkgroep Verf", die eveneens grote aantallen proeven leidt, en waarvoor de rederijen desgewenst hun schepen als ,,expositiepanelen" beschikbaar stellen.

Tijdens een in 1960 te Amsterdam gehouden congres van de ,,Group of Experts on the Biological Fouling and Corrosion of Ship's Hulls" van het OEEC, bleek Nederland op dit terrein der systematische praktijk-beproeving een grote voorsprong te hebben, doordat dc belanghebbende instanties, vooropgegaan door de rederijen, hier een hechter, praktischer en daadwerkelijker contact onderhouden dan in andere landen reeds georganiseerd leek.

Voor rederj-research is het rekening houden met alle bovengenoernde factoren en ornstandighederi te tijdrovend en te onpraktisch. Voor snelle rederij-analyse is het derhalve gewenst (a) orn te weten welke parameters van overhéérsend belang zijn, (b) orn de vereiste gegevens overzichtelijk en ondubbelzinnig te laten vermelden in een systematisch geredigeerd rapport.

) Sedert deze coördinatie-vorm tot stand is gekomen ziin ook de werven bu dit onderzoelt betrokken; voor de scheeps. bouwindustrie valt het accent der belangstelliog uiteraard echter zwaarder op de in hoofdstuk 3 besproken voorbehande. hogs- en conserveringsproblernerx. 0m, door goed geleide samenwerking tussen ceo verffabriek, een chemische industrie en een grote werf werd onlangs het veelbelovende epikotezink-primertype ontwikkeld. De rederijen waren hier aanvankehijk niet bij betrokken, doch konden toen het experimentele stadiom eenmaal achter de rug was, bU de follow-up worden ingeschakeld. )

Zie o.m. TALEN. PFEIFFER en VAN LONOEN: ,,Een onderzoek naar de eigenschappen van een aantal roestwerende

scheepshuidverven", Metaalinstituut TNO, no. 74.

147

Als voorbeeld van ven oriënterende analyse voor het selecteren van de dominerende parameters, werd ceri twintigtal dokbeurten van één schip, over de jaren i 947'58, getabelleerd naar vijf groepen parameters, t.w.: de dokomstandigheden: werf, schoonmaakmethode, weer; het aantal maanden sinds de vorige dokbeurt; (a) de conditie van de oude laag anticorrosieve verf en (b) het type, fabrikaat en hoeveelheid van de nieuwe laag; dito van de aangroeiwerende verf; de som van het aantal ligdagen in tropische of subtropische havens, waar de ligtijd vier dagen of langer was. Ruw-weg bleek hieruit dat: - geen duidelijke correlatie was te bemerken tussen (3a en 4a) en (1) of (2); - (3a) en (4a), nagenoeg steeds, bijna gelijk werden gekiasseerd; - geen duidelijk verband was te bespeuren tussen (3b) en (3a), noch tussen (4h) en (4a); - opvallende correlatie hestond tussen (4a) en (5). Uit de analyse werd de indruk verkregen dat deze duidelijke correlatie een wel degelijk bestaande invloed van (1) en (2) overwoekerde.

Uit dergelijke oriënterende analyses blijkt dat bij de reders-beoordeling van de performance van huidverven allereerst moet worden genoteerd: - welke weersen applicatie-omstandigheden heersten bij de laatste dokking; - hoe lang lag het schip te water (de ,,dok-tot-dok tijd"); en - welke havens heeft het schip sindsdien aangedaan, met welke ligtijden. Gegevens omtrent deze drie hoofdparameters zijn op eenvoudige wijze te verzamelen, waartoe GROLLE voor de corrosie-commissie der KNRV een gestandaardiseerd dokrapport ontwierp, voor overzichtelijke, tussen de rederijen onderling uitwisselbare rapportage. Voor de eigenlijke verf-technische beoordeling was in het verleden de persoonlijke factor

bij de inspectie te groot, doordat goede normen ontbraken. Het is de grote verdienste van de TNO-researchgroep C & A, dat zij onlangs een keuringsschema heeft geintroduceerd waarmee ook door de officieren van buiten 's lands dokkende schepen de belangnj kste verftechnische eigenschappen obj ectief kunnen worden beoordeeld. 1) AANGROa1-ONDERZOEK

Bovenstaand werd reeds gewezen op bet belang van de havenligdagen voor het resultaat

van bet verfsysteem. Dit geldt in de eerste plaats voor de beoordeling van de aangroeiwerende verf. (Wat de corrosie betreft zijn de ligtijden slechts van secundair belang, nl. alleen indien bet schip langdurig in sterk chemisch verontreinigd havenwater heeft gelegen, of als een KB-systeem is geinstalleerd dat in een haven niet werkzaam is. Hier zal te dezer plaatse niet op worden ingegaan, evenmin als op de indirecte invloed van zware aangroei op bet complete verfsysteem, noch op de corrosiebevorderende werking van een boog kopergehalte van een ,,continu-contact antifouling verf", zoals reeds beschreven in hoofdstuk 3.) Zie ont. rapporten V-60-XXIII en XXIX. Verflrsstituut TNO ,,Inspecties van proefvlakken op het ms. ,,Nedcr ) Waal", juli en september 1960. De beoordeling van de toestand der verfiagen en mate van corrosie geschiedt naar ecu achttal criteria, t.w.:

Roest (percentage) Krijten (5 gradaties) Verkicuring Barsten (5 gradaties) Hechting A.F. op AC. (8 gradaties) Blazen (percentage) Flechting AC. op ondergrond (8 gradaties) Afbiadderen (percentage) Uit de eerste vijf criteria kan een beoordelingscijfer worden berekend, van O (zeer goed) tot > 100 (zeer siecht).

148

Over de invloed van havenligdagen op de mate van aangroei is nog weinig bekend. In hoofdstuk i werden de drie voornaamste aangroeiorganismen genoemd, pokken, tubeworm en algen, benevens, in grote trekken, de summiere kennis omtrent hun algemene groei-, voortplantings- en levenscondities. De biologische en plantkundige professie mist in het bijzonder geografisclie en kiimatologisclie informatie aangaande de aanwezigheid en agressiviteit van aangroeipopulaties. De genoemde Group of Experis van de OEEC is doende desbetreffende ecologische gegevens in de belangrijkste zeehavens en riviermonden in internationaal verband te verzamelen, waaruit kortgeleden als eerste aanloop reeds een losbiadige catalogus resulteerde.1) Hierin staan nog weinig voor de zeescheepvaart belangrijke havens vermeld, en het OEEC-onderzoek, terecht streng wetenschappelijk, en gebaseerd op gestandaardiseerde viot-waarnemingen met alle tijden geidrovende consequenties van dien, zal nog vele jaren duren. Het onderzoek is echter van zo groot belang, dat gepoogd dient te worden door georganiseerde verzameling van scheepsgegevens de praktische bruikbaarheid te bespoedigen.

De vraag nl.: ,,welke havens geven in een bepaald seizoen, na hoeveel ligdagen, welke mate van aangroei", interesseert reder èn verifabrikant. De reder i.v.m. zijn verwachte urgentiegraad dokken (UGD), de verifabrikant i.v.m. de beoordeling van de resultaten der proefverven zoals die op in bedrijf zijnde scheperi staan uitgezet. Schepen, officieren en inspecteurs, kunnen hiertoe weer de vereiste gegevens verstrekken. Dit kan overzichtelijk geschieden indien elke dok-tot-dok cyclus in vier aspecten

wordt onderscheiden, vide figuur 5.1, t.w.: de beginbehandeling in dok (schoonmaak-

methoden, gebruikte verf en getroffen weersomstandigheden); de oorzaak van de aangroei (na de kwaliteit van de aangroeiwerende verf in hoofd-

too

20K

22 rttsTor.

vaaaauscot- reIcitrsr

zaak athankelijk van de ligtijden in aangroeigevaarlijke havens);

het verlies door aangroeiing (te bepalen

TUD

uit vermogen/slagen/snelheidsmetingen Figuur 5.1 De vier aspecten van een dok-tot-dok cyclus. tijdens de reis, gecorrigeerd voor schilder-, corrosie- en leeftijdsruwheid en weerweerstand, vide de hoofdstukken i en 2); en

de mate van aangroei en verdere ruwheid, zoals die kan worden geconstateerd zodra het schip weer in dok komt.2) ,,Hydrologtcal and Biological Conditions in Testing Stations in Europe", OEEC rapport, mci 1961. ) De M,j. ,,Nederland" onderzoekt thans deze vier aspecten voor de 26 dolt-tot-dok cydli der vijfBa-schepen. als followup van de m hoofdstuk 2 beschreven trend-analyse der huidruwheid. Onderstaande figuur (gestyleerd uit figuur 2.3, pag. 52) illustreert het grote onderscheid tussen de verschillende cycli sinds nieuwbouw. OSPLACEMENT ' s SNELkPID3 000 6RA-400TOFVISRBR In T/STM.

9

Io

2

AT,AN

4

'5

16

'7

ig

,g

21

22

AJDA 149

DE STREICKING VAN VERFPROEVEN

Verfproeven hebben dikwijls groter nut dan alleen verf te beproeven. Deduceren en combineren van de dankzij verfproeven verkregen gegevens verruimt bet inzicht in niet alleen welk verftype en -fabrikaat superieur is, maar ook, bijvoorbeeld, welke voorbehandeling bij een bepaalde verf nog toelaatbaar is, welk straalmiddel is aan te bevelen, welke weersomstandigheden bij speciale verfsoorten fnuikend zijn, welke droog-

tijden, laagdikten en applicatiemethoden haalbaar blijken, en hoe het staat met de overschilderbaarheid (,,bijplekbaarheid") tijdens de reis (op de boottop) of tijderis een normale haastige dokbeurt. Tot dusver is geen enkel nieuw hoogwaardig verf.-, kathodisch beschermings-, of actief aangroeiwerend systeem volledig succesvol gebleken - d.w.z. altijd waren bezwaarlijke technische of financiële nevenverschijnselen aanwezig. Bij het voortgezette verfonderzoek is ook reders-hulp nodig, zowel adviserend (zoals thans in Nederland in de commissie van bijstand voor ,,Corrosie en Aangroeibestrijding" TNO) als daadwerkelijk (beschik-

haar stellen van schepen voor proeven en dienaangaande rapporteren). Proeven in laboratoria, onder vlotten en op varende schepen dienen zo realistisch mogelijk te worden

opgezet. Het stellen van concurrentie op faire basis, met een minimum aan geheimhouding, kan de over-all kwaliteitsvooruitgang, en de introductie van nieuwe of verbeterde produkten, stimuleren. De verschillende fabrikaten van bepaalde verftypen hebben over bet algemeen geen brede kwaliteits-marge - althans niet van lange duur. Technisch wordt de reders' keuze derhalve mede bepaald door ,,service", zoals kwaliteit

van het toezicht der fabrikanten op het werk, eventueel beschikbare extra outillage (eigen airless-spray installatie en droge-lucht blaasmonden), coulante verzorging van eventueel bijkomend straalwerk, en bruikbaar-geformuleerde garantie.

150

n HOOFDSTUK 6

REDERS-RESEARCH Inleiding

In het najaar van 1961 heeft Professor Ir. L. TROOST voor verschillende gezelschappen gesproken over de achtergrond van een Amerikaans regeringsprogramma voor ,,Maritime Research" 1), en in zijn nabeschouwingen pleitte Professor Troost op de hem eigen krachtige wijze voor een onderzoek, door de Nederlandse scheepvaart-gemeenschap, naar de wenselijkheid van een eigen collecticvc research.

De Nederlandse koopvaardij bevindt zich economisch in een geheel andere positie dan de Amerikaanse. Het particulier initiatief in Nederland wordt niet geruggesteund door staatssubsidies, de financiële resultaten der Nederlandse scheepvaart zijn kwesties van vrije ondernemersverantwoordelijkheid, en het initiatief tot research in de scheepvaart zal derhalve door de Nederlandse rederijen zèlf moeten worden genomen. De beperking van het ,,vrije ladingpakket" (Bonner-Bill, jonge landen, communistisch blok) versterkt de hier reeds immer gevoelde concurrentiestrijd per rederij. De drang naar optimale efficiency is hier te lande dan ook in aanzienlijk sterkere mate aanwezig dan, bijvoorbeeld, aan de overzijde der Atlantische Oceaan. Door de lagere bouwkosten en geringere personeeiskosten - ruw gesproken respectievelijk de helft en ca. een derde der overeenkomstige Amerikaanse kosten - zal in Nederland een andere oplossing voor het rendements-probleem worden gevonden dan voor Amerikaanse omstandigheden. Maar nu de scheepvaart-concurrentie van interrederij naar internationále richting verschuift, en de vrachtensituatie door vlaggendiscriminatie, tankeremplooi in de bulktrade en algemeen tonnage-overschot weinig rooskleurig is, nu zal de Nederlandse scheepvaartgemeenschap niet alleen meer dan ooit au fait dienen te zijn van nieuwe ontwikkelingen, en nationaal tot een intensieve uitwisseling van ervaringen en gedachten moeten geraken, maar tevens za! zij collectief de mogelijkheden van toepassing van nieuwe methoden en methodiek in voor Nederland praktische banen dienen te leiden. Reeds vele commissies doen dienaangaand vruchtbaar werk, maar het optimum in organisatie, aanpak en aandacht lijkt nog geenszins bereikt. i) Titoosr: Amerikaanse Reders Research", lezing your de Vereniging van Technici op Scheepvaartgebied, september 1961, en your belanghebbenden der in de V.N.S. participerende rederien, november 1961, over het ,,Proposed Program for Maritime Administration Research", Maritime Research Advisory Committee, National Academy of Sciences, National Research Council. en het daaruit gevolgde vijfjarenplan. Zoals Prof. Troost zelfopmerkte was dc titel ,,Amerikaanse Schcrpvoart-Research" juister geweest, aangezien de Amerikaanse reders er slechts eco secundaire plaats bij innemen. en initiatief

eu uitvoering vriwel uitsluitend in handen is van de Maritime Administration, onderdeel van het U.S. Department of Commerce.

151

Met de voortschrijdende iritegratie van West-Europa, de toetreding van Engeland

tot de EEC etc., zal ook de scheepvaart meer in West-Europees verband worden gebundeld. Bij desbetreffende onderhandelingen kome Nederland met sterke kaarten ter conferentie. De Nederlandse scheepvaart kan de kracht harer positie aantonen. door o.rn. te verwijzen naar wat zij reeds op bet gebied van eigen integratie heeft gedaan. Mede met reële concrete plannen in portefeuille kan zij bij de besprekingen, waar de internationale concurrentie een zo grote rol zal spelen, een volwaardige partner zijn. De economische achtergrond van scheepvaart-research

Bij een concurrentie-positie kan men in de eerste plaats denken aan oriëntatie of markt-/cennis. Markt-kennis wordt verkregen met behuip van nationale en internationale rapporten over wereldexport en -import. Door bestudering van de economische posities

in meest uitgebreide zin zal een rederij zich een beeld vormen van de toekomstige ontwikkelingen van de totale vraag naar vervoer 1), een lijnrederij bovendien via de eigen vertegenwoordigingen aan beide zijden van bet te bevaren traject - de agentenorganisatie en de gezagvoerdcrsinformatie.

Het markt-aandeel wordt enerzijds bepaald door het scheepvaart-politieke klimaat voor de vlag waaronder men vaart, anderzijds mede door de concurrentie-positie van de individuele rederij. Als men er van uitgaat dat traditioneel of principieel de Nederlandse scheepvaart-politiek geen marktaandeel voor eigen vloot wil reserveren, dan vormt het scheepvaart-politicke concurrentie-regilne weinig houvast voor een planning op lange termijn, voor de lijnvaart noch voor de trampvaart. Rest dus de individuele concurrentiepositie. Onafhankelijk of deze met de tijd, door de integratie-tendens, naar een internationale concurrentie-positie za! neigen, wordt zij bepaald door prjs-factoren (vrachten kostprijzen) en kwaliteiis-factoren. Hiervan valt de vrachtprijs-concurrentie buiten het bestek dezer studie; zij is afhankelijk van puur economische factoren zonder technische achtergrond.2) De kostprjs- en kwaliteitsconcurrentieposities worden door meer tèchnische factoren bepaald. Voor kostprijsconcurrentie zal een op besparing van bouwen exploitatiekosten gerichte research altijd de financiële positie relatief tegenover de concurrentie versterken, en het uithoudingsvermogen onder eventuele vrachtenoorlogen vergroten. De kwaliteits-concurrentie hebben de rederijen in nog sterkere mate in de hand. Met kwaliteitsfactoren als reisduur, regelmaat en frequentie der afvaarten, koel- en vriesruimte, hefvermogen en dekruimte, kan door een lijnrederij een waardevolle ,,voorsprongspremie" worden verkregen.3)

De verwachting dat de kwaliteit van bet vervoer een blijvende concurrentiefactor van grote betekenis zal zijn, is in hoge mate subjectief. Goede research geeft eco voorsprongspremie - géén research kan een ,,achterstandsboete" bezorgen. Doch de effectieve waarde van kwaliteitsverbetering en de duur van de daarmee verkregen voorsprong zijn moeilijk te schatten. In dit verband zijn de begrippen ,,Aktions- und Reaktionserwartungen" instructief.4) ,,Reaktionserwartungen" wil zeggen: als ik jets doe, ') Zie Planning in de zeescheepvaart", pre-advies Ned. Inst. y. Efficiency, november 1961. ') Dit wil echter niet zeggen dat op dit terrein geen vruchtbare bedrijfsresearch mogelijk is. ) VAN DUSSELDORF stelt dat bu zee-vervoer, d.w.z. bij het door een lijnrederij geleverde economische produkt" tonmijien, behalve sneiheid en regelmaat geen kwaliteitsconcurrentie mogelijk is; zorg voor de lading, coulante claimbehande. ling c.d., rekent hij als service" tot de vrachsprisconcurrentie, d.w.z. als feitelijke onderbieding van de conference-tarieven. (Zie orn. Enige beschouwingen over kosten, kostprijs en prijzen in bet vervoer", Tijdschrift ,,Verkeer", 1959.> Op deze gedetailleerde klassering, hoewel op zichzelf interessant, tal hier niet worden ingegaan. ') Zie HORST ALBACH: ,,Wirtschaftlichkeitsrechnung bei unsicheren Erwartungen", Westdeutscher Verlag, Keulen 1959.

152

verwacht ik dat de concurrent ook jets zal doen; doch wèlke reactie verwacht ik, en wanneer? ,,Aktionserwartungen" betreffen de defensieve maatregelen die kunnen worden genomen als de ander actie zal nemen. Zo zijn in de scheepvaart voorbeelden bekend dat de waarde van een voorsprongspremie vier jaar behouden bleef: twee jaar zag de concurrentie het aan, daarna nam het haar twee jaar orn de nieuwe ontwikkeling óók uit te voeren. Uiteraard is voor deze tijdsfactor geen vaste regel te vinden. In het verkrijgen of behouden van een voorsprong op bet gebied der kostenbesparingen en kwaliteit is de Nederlandse scheepvaart een zó krachtig middel gegeven orn het verworven marktaandeel in bet wereidvervoer te bestendigen of uit te breiden, dat de wenseljkheid van hierop gerichte collectieve Nederlandse scheepvaartresearch door weinigen zal worden bestreden. Haar uitvoerbaarheid stemt velen wellicht echter nog sceptisch.

Met het onderstaande wordt gepoogd dit scepticisme te reduceren.

Het ,,reden" (,,uitrusten en exploiteren van schepen ter koopvaart") is een uitgesproken práktisch bedrijf; reders-research is dan ook in de eerste plaats praktische research,

die praktische problemen omvat, van technische, nautische en commerciële aard. 0m tot doeltreffende praktische research te geraken zijn twee eerste stappen noodzakelijk, nl.: (I) beslissen wat onderzocht dient te worden; en (2) beslissen hoe dit onderzoek optimaal is te organiseren en uit te voeren. Concrete voorstellen, als basis voor het nemen dezer beslissingen, vallen buiten het bestek dezer studie. Vóórstellen ugt op de weg van bijv. een daartoe aangewezen cornmissie, ingesteld door de individuele of participerende Directies op wier niveau de besluitvorming ugt. Wèl kan echter het terrein reeds voorzichtig worden verkend. Ten aanzien van de eerstgenoemde beslissing, de opstelling van bet programma voor reders research, is bij die verkenning uitgegaan van de relatieve grootte der exploitatiekosten van een lijnrederij. Aangaande de twééde stap, de organisatie van de reders research,

is, in paragraaf 6.2, volstaan met het noemen van enige algemene gedachten en ervaringen omtrent de problematiek van aanloop, rapportage en organieke plaats van dergelijke op de praktijk afgestemde research.

6.1

ONDERWERPEN VOOR REDERS-RESEARCH

Met praktische research dient, bij de indeling van mankracht en fondsen, en inzake de prioriteitsbepaling per onderwerp, periodiek de vraag te worden gesteld of wel de goede koers is uitgezet; of niet te vecI aandacht besteed wordt aan een relatief onbelangrijk of doodlopend onderwerp, en of daardoor, omdat nu eenmaal tijd en middelen beperkt zijn, geen importanter en meer belovende projecten worden verwaarloosd. Een der hulpmiddelen bij het opmakcn van een dergelijk periodiek bestek is het research-minded bekijken van de jaarlijkse kosten van het betreffende bedrijf. Datzelfde hulpmiddel kan worden gebruikt voor bet opstellen van een programma, als de gunstigste overzeilkoers over de zee van research nog in kaart moet worden gezet. Bij de inleiding van dit hoofdstuk is verklaard hoe reders-research een dubbel dod beoogt: (a) de besparing van bouwen exploitatiekosten, en (b) de versterking van de kwaliteits-concurrentiepositie. Ten behoeve van de eerste doelstelling zullen onderstaand een aantal onderwerperi worden genoemd die zich zouden lenen tot individuele en/of collectieve reders-research. De opsomming is niet meer dan bet resultaat van een eerste 153

zoekslag, afgesternd op de kostenverhoudingen vari een breed georienteerde Nederlandse lijn-rederij. De research gericht op bet tweede doel, de versterking der kwaliteitsconcurrentiepositie, zal slechts worden aangestipt, onder bet hoofd ,,Optimalisatie van het systeem ,schip' ". Wellicht is dit laatste onderwerp voor de verre toekomst het belangrijkste en meest belovende; bet helt echter over naar fundamentele, ,,basic" research (zij bet met een noodzakelijk sterk praktische inslag) en valt derhalve buiten bet eigenlijke raam dezer studie. Kostensoorten en -verhoudingen

De presentatie van de kosten van een rederij kan op uiteenlopende wijzen geschieden, afhankelijk van de vigerende bedrijfseconomische en administratieve inzichten. Een hier bruikbare indeling is die in kapitaals- en andere overheadkosten, en exploitatiekosten, welke laatste zieh weer laten groeperen in kosten verbonden aan de lading

en kosten verbonden aan het schip, de zgn. vaarkosten. Jaarcijfers kunnen daarbij worden uitgedrukt in centen per deadweight-ton per dag, in de geest van onderstaand voorbeeld. percentage

Ct. ¡d.w.t./dag totale kosten, minus ouerhead kosten verbonden

aun de lading: vaarkosten:

laden en lossen agenten havenkosten, loodsen en sleepboten brandstof smeerolie en water gages en proviand onderhoud en reparatie

80

231

939 7J

14,5 1

14,5

il

41

T-O

loo

L&L

29

A

11

H

9

B

18 i 18 14

S&W G&P

O&R

Een dergelijk overzicht is uiteraard jaar voor jaar en rederij voor rederij variabel, sterk beïnvloed door lengte en intensiteit van het bevaren traject, zoals aantal laaden loshavens per tienduizend miji en geografische ligging der havens (waarbij men denke aan het vcrschil in 1oonkosten en outillage tussen het Verre Oosten, NoordAmerikaanse of Europese havens) en door conjunctuur, via bunkerprijzen en hoogten van gages. Voor onderlinge vergelijking van de resultaten van verschillende rederijen is een scherpe omlijning en gestandaardiseerde specificatie der kostenposten gewenst; voor een eerste oriëntatie welke onderdelen van bet redersbedrijf financieel bezien voor research in aanmerking komen, is een ruwe, globaal gemiddelde indeling als boyen voldoende. De vier posten ladingbehandeling, brandstofverbruik, personeel en onderhoud en reparatie treden duidelijk als hoogste naar voren, en deze zullen onderstaand elk nader worden beschouwd. Vooraf echter nog een enkel woord over de kap itaalsko sien. Te dezer plaatse zal niet worden uitgeweid over begrippen als verwervingsprijs, vervangingswaarde of boekwaarde; wel dient, voor een goed begrip van nieuwbouw- en exploitatiekosten, te worden gewezen op bet belang voldoende inzicht te hebben in de calculatie van afschrijvingskosten. De hier ruw te schetsen praktische reders-research streeft in de eerste plaats naar kostenbesparing. Besparing door verbetering. Verbetering van ,,constructies" (in meest algemene zin) en verbetering van ,,methoden". Wil de

research inderdaad praktisch bruikbaar blijken, dan dient zij een zo nauwkeurig en betrouwbaar mogelijke prognose te geven hoevéél met die nieuwe constructie of nieuwe 154

methode kan en zal worden bespaard. Kapitaalskosten hebben een belangrijk aandeel in de totale bedrijfskosten; een irrcële interpretatie van hun consequenties kan derhalve tot een onjuiste besparingsvoorspelling leiden. Vooral indien research 1jdsbesparing beoogt, en ,,vaste kapitaals-dagkosten" in het geding komen, is realistische, waarheidsgetrouwe calculatie dezer kosten belangrijk - doch moeilijk, omdat hun praktische waardering sterk van de conjunctuur en incidentele omstandigheden athankelijk is. De ,,nieuwheid" waarmee research heeft te maken, impliceert tekort aan ervaring en daardoor onzekerheid over de levensduur. Door foutieve beoordeling op het gebied van investering en afschrijving kan een overigens gezonde aanbeveling van researchzijde misleidend worden. Ook hier is dus ,,vaardig" ramen, gegrond op praktische inside kennis van bet bedrijf, geboden. Geraadpleegde literatuur zal in de volgende bladzijden slechts bij uitzondering worden vermeld. Op het terrein van de scheepvaartexploitatie en -techniek verschijnt een zo groot aantal dag-, week-, maanden kwartaalbladen met directe of indirecte betrekking op redersproblemen en worden zo veel algemene of specialistische studies en speeches gepubliceerd, dat consequente verwijzing daarnaar dit hoofdstuk zou doen gelijken op een, op jurisprudentie afgestemde, rechtskundige studie. Bovenal echter zou aldus te kort worden gedaan aan de grote waarde van, dikwijls interne, notulen, nota's en memoranda als informatiebron, en aan bet zo leerzame kritisch-schiftende oordeel van rederij-exploitatiedeskundigen. Genoemd zij hier echter, ter oriëntatie, bet volgende twintigtal periodieken waarvan bet de moeite waard is regelmatig van de inhoud kennis te nemen: Lloyd's List & Shipping Gazette Marineblad Dagblad Scheepvaart Journal de la Marine Marchande Financieel Dagblad Journal of Ship Research Shipbuilding & Shipping Record The Dock and Harbour Authority The Shipping World Journal Institute of Navigation, Londen Fairplay Transactions RINA, Londen Schiff und Hafen Transactions NEd, Newcastle Hansa Transactions SNAME, New York Motorship Transactions ATMA, Parijs De Zee Jaarverslagen e.d. Bijzondere hulp kan hierbij worden genoten van het dagelijks uitgegeven literatuuroverzicht van bet Directoraat-Generaal voor de Scheepvaart, en van de maandelijkse literatuur-excerpten van de British Ship(building) Research Association.1) LADINGBEHANDELING

Dat snelle en efficiente ladingbehandeling wenselijk is, behoeft geen betoog. Een blik op het kostenstaatje van pag. 154 toont hoezeer de laaden loskosten de andere exploitatiekosten ener gemiddelde lijnrederij domineren. De trend van een aantal internationale shipping-rapporten is dan ook: ,,Speeding the turnround would make a greater

contribution to the economic running of a ship than any other probable increase in efficiency." Dit kan echter hogere laaden loskosten betekenen. Laad- en loskosten betreffen voor een groot deel loon, straight time, overtime en Ecu uitgebrerde verhaudeling over de ,, literatuurrecherche", het bibliotheekwezen ers de documentatiediensten en -centra geeft GaQENEVELD in ,Schriftelijk rapporteren" (onder redactie van D B0ER), Aula-serie 54, 1961.

155

double overtime, sterk athankelijk van land en haven, mede beïnvloed door laadgerei, aard van de lading en ladingverpakking, laaden losopzet, afwijkingen van het vaarschema (verwerken van lading), walorganisatie (bespreken van ligplaats, tijdig en vaardig bestellen of afbestellen van gangen), aanvoer en afvoer der lading langs de kade, oponthoud wegens passen en andere papieren, regen, tallien en ,,dispuut". Het effectueren van efficiënter ladingbehandeling heeft dus vele facetten. Daarbij zijn twee afzonderlijke problemen, of studies, te onderscheiden, nl.: de ladingbundeling en -verpakking; laaden losgerei, luiken e.d. De eerste studie, gangbaar aangeduid met ,,containerization en palletization" 1), heeft in hoofdzaak commerciele aspecten, de tweede heeft grotendeels technische kanten. ad (a) Containerization en palletization De cornmerciele consequenties raken de belangen en standpunten van: - de rederijen, t.w. de afdelingen: vrachtzaken (conferences, retourvrachten e.d.); acquisitie (onderzoek welke afschepers en ontvangers voor intensiever toepassing van laadkisten en stapelborden in aanmerking zouden komen, en hoe dezen bet best te benaderen zijn); nautische dienst (stuwen, laden en lossen); nieuwbouw (indeling van bet schip); assurantie. - afschepers en ontvangers; verpakkingscentra, formaliteiten, verzekering e.d. - wegtransport; uitrusting, ruimte, verzamelcentra, organisatie (voor goede rentabiliteit geldt niet alleen ,,ships must sail", maar ook ,,trucks must move"). - stuwadoors; ruimte en tijd voor loods en kade. - vakbonden; ,,progress can be hindered but it cannot be stopped". - havenautoriteiten; outillage, planning, aan- en afvoer, met speciale aandacht voor de condities in onderontwikkelde landen. - douane; controle bij in- en uitpakking van de containers2). Inhaerente technische vraagstukken betreffen het vaststellen van maten, typen, levensduur van containers en pallets, afgesternd op de ontwikkeling in het buitenland, mede met oog op kade- en wegtransport, en scheepsbouwkundige aspecten als doeltreffende indeling en constructie van schip en ruimen. ad (b) Laad- en losgerei, luiken e.d.

Van beide bestaat een groot aantal nieuwe ontwikkelingen en vindingen, al of niet gepatenteerd, die elk zijn afgesternd op vlugger werken met minder mensen, doch die elk dienen te worden beoordeeld op hun ,,stuwadoors-eigenschappen", hun technische waarden (benodigde energie, kwetsbaarheid, onderhoud, levensduur), hun aanschaffingskosten en direct of indirect benodigde ruimte, en, per rederij, op de frequentie waarmee zij per dienst worden gebruikt. Het invoeren van nieuwe, efficiënter ladingbehandelingsmethoden is dus geenszins alleen een tèchnisch probleem. De technische kant is in zekere zin zelfs bijzaak; blijken arbeids-, verladers-, prijzen-, rentabiliteits- en organisatieproblemen op te lossen, dan i) De Nederlandse benamingen voor containers en pallets zijn ,,laadkisten" en ,,stapelborden". Wegern het internationale gebruik dezer ,,gereedschappen" zal waarschijnlijk hun Engelse benamirsg gehandhaafd blijven. I) N.B. Binnenkort is in het Marineblad een artikel te verwachten van OvEguoep: Containers in de moderne vervoerstechniek".

156

zijn de technische mogelijkheden ruim voldoende orn iedere gewenste ladingbehandelingsmethode uitvoerbaar te maken. ,,Lift on/off"-, ,,roll on/off"- en ,,open"-schepen, semi-automatisch verwerken van stapelborden met conveyors, liften en push-button bediening, speciale winches, mechanische of hydraulische luiken, vlakke dekken voor forklift-trucks, verrijdbare portaalkranen: nagenoeg elke denkbare conceptie is technisch mogelijk. De aanschaffingskosten worden: ondanks patentage, binnen redelijke grenzen gehouden door sterke concurrentie der specialiserende firma's. Juist in verband met de vele belanghebbende instanties zal slechts cen collectieve

reders' aanpak tot snel en positief resultaat kunnen leiden. De International Cargo Handling Coordinating Association (ICHCA) met als primaire doelstelling ,,to increase the efficiency and economy of the movement of ocean-borne cargo, by coordinating and encouraging the improvement of cargo handling in this form of transport and all other forms of transport connected with it", verzorgt symposia, lezingen en publikaties, waarvan weliswaar slechts een beperkt gedeelte voor Nederlandse omstandigheden is te gebruiken, maar dát gedeelte dient dan ook met kennis van zaken te worden uitgelicht en met volle aandacht te worden geconsumeerd. De activiteiten van de werkgroep die

de Nederlandse bijdrage tot de ICHCA-organisatie levert, verdienen in dit verband grote belangstelling en steun. Documenten

Een afzonderlijke studie bij het streven naar korter havenligtijd vraagt de vereenvoudiging van ladingdocumenten en -administratie.') Hiermede lijkt grote arbeids-, tijds- en kostenbesparing mogelijk, zowel aan de wal als aan boord. Maar ook hierbij zal slechts door moeizame collectieve actie, zowel intern als naar baiten gericht, vooruit-

gang zijn te bereiken. De commissie ,,Facilitation" van de KNRV heeft hier te lande dit onderwerp reeds in oriënterende studie; lìjkt een verbetering voor de thuishavens uitvoerbaar, een verandering in de wereldlaad- en loshavens stuit op zóveel internationale en plaatselijke praktische complicaties, dat zulks geheel op het terrein komt te liggen van grote organisaties als Internationale Kamers van Koophandel en Scheep-

vaart (ICC en ICS) en Intergovernmental Maritime Consultative Organization (IMCO), organisaties waarmede uiteraard ook door Nederlandse gouvernementele in-

stanties nauw contact wordt onderhouden. Nationaal voorbeeld, en nooit aflatende druk, geargumenteerd met goed gedocumenteerde situatie-rapporten, kan de onderhandelingspositie versterken. BRANDSTOFFCOSTEN EN -VERBRUIK

Zou een rederij met een jaarlijkse bunkerrekening van twintig nuljoen gulden, op grond van de overweging dat bet mogelijk moet zijn deze brandstofpost met één procent te verlagen, een aparte functionaris aanstellen met als enige taak het brandstofverbruik

van de vloot metf200.000, te verkleinen, dan zal moeilijk ook maar bij benadering kunnen worden aangetoond in hoeverre die specialist ,,zijn kosten heeft opgebracht". Ten eerste zijn de bunkerprijzen naar tijd en haven aan te sterke fiuctuaties onderhevig, ten tweede is het brandstofverbruik globaal recht evenredig met bet vermogen, d.w.z. Merchant Shipping on a ) Een instructieve brochure over internationale en plaatselijke scheepvaartdocumcnten is Sea of Red Tape", verzorgd door de U.S. Pacific Coast Shipping Industry tezamen met de School of World Business". San Fransisco, 1959.

157

bi] benadering met de zo veranderlijke weerstand die een schip ondervindt 1) en ten derde maken (a) het derdernachtsverband tussen brandstofverbruik en de rnoeilijk nauwkeurig te meten vaart van het schip, (b) de persoonlijke en dikwijls verstandige voorkeur van kapiteins orn enige reserve-tijd achter de hand te houden, en (c) de veranderlijkheid van ladiogbezetting en vaarpian, begrippen als gerniddelde sneiheid, gemid-

delde reisduur, gemiddeld brandstofverbruìk en daaruit afgeleide ,,gemiddelde besparing", tot fraai-eenvoudige maar meestal zeer aanvechtbare grootheden. Is brandstofbesparing boekhoudkundig aldus moeilijk aantoonbaar, wel is zij uitvoerbaar:

door de weerstand van het schip zo klein mogelijk te maken en te houden; door een zo zuinig rnogelijke voortstuwingsinstallatie te kiezen; door een voordelige ,,bunker-opzet"; door de snelheid van bet schip, binnen een eenmaal opgezet vaarschema, zo doeltreffend mogelijk af te stellen; en door de route-keuze. ad (a) Reductie der scheepsweerstand

Van de in hoofdstuk 1 omschreven componenten der totale scheepsweerstand is aals de rest- of vormweerstand voor kiassieke scheepsvorrnen weinig eer meer te behalen 2),

doch aan reductie der bedrijfs-wrijvingsweerstand en weer-weerstand des te meer. Zowel het onderzoek corrosie en aangroeiing - het ,,streven naar een glad schip" als het onderzoek naar de scheeps-zeeeigenschappen is in internationale researchkringen in volle gang, maar beide research-onderwerpen, beide verweven met zo veel takken van wetenschap, hebben daarbij de steun en bovenal de praktische leiding en coördinatie der rederijen zelve van node. ad (b) Efficiente voortstuwingsirtstallatie Hoewel de technische nieuwbouw- en beheersdiensten der rederijen uiteraard over uitgebreide bedrijfs- en fabrieks-gegevens beschikken orn hun beleid voor een ontwerp (of, bij bestaande schepen, voor ombouw), te bepalen, de onderlinge uitwísseling van

ervaring en het follow-up contact met machinefabrieken is nog geenszins volmaakt. Dikwijls niet onaanzienlijke marges in praktisch brandstofverbruik worden geaccepteerd, op grond van vermeende ver schulen tussen de fabrikaten en typen voortstuwingsinstallaties in onderhoudskosten, slijtage, smeerolie-verbruik, gewicht en ruimte van hoofden bijwerktuigen. Hoe meer de rederijen echter van elkaars concrete bedrijfservaring (systematisch en volgens een gestandaardiseerd schema verzameld) op de hoogte zijn, en hoe meer ook de machinefabrieken bij dit overleg worden betrokken en hunnerzijds ook nieuwe ontwikkelingen vermelden, des te rationeler keuze kan worden gemaakt. Dat de brede ontwikkeling van gasturbines, kernenergie en brandstofcellen, naar theoretische en praktische aspecten gecoördineerd, moet worden gevolgd, spreekt vanzelf. ad (c) Bunker-op zet

De planning voor kwantitatieve bunkering in goedkope havens op een onderhavig ) In voorgaande hoofdstukken is beschreven hoe het gebruikte vermogen met de dienst kan veranderen, hoe de weerstand sterk en onregelmatig varieert en hoeveel zorg is vereist orn in die s-ichting kwantitatief tot klaarheid te raken; met een extra weerstand door aangroei van 10 tot 15 procent en een extra ,,weer"-toeslag van 20 tot 50 procent als nauwelijks exceptioneel, raI eco enkel proceot conslanie weerstandsvermindering dus zelden als duidelijke brandstofbesparing uit de doeken komen. I) Thans flog revolutionaire scheepstypen als vrachtonderzeeboten, haif-ondergedompelde rornpvorrnen en draagvleugelschepen, zijn hier buhen beschouwing gehouden, wegens hun nog zo dynamische ontwikkeling. Verwezen zij hiertoe orn. naar de inaugurele rede van GERRITSMA, mci 1961 en de Transactions van het Symposium on Naval Hydrodynamics, september 1960.

158

traject is enerzijds afhankelijk van ladingwicht, stabiliteit, trim en komende diepgangsrestricties, anderzijds van de beperking der mobiliteit van het aankoopbeleid i.v.m. de binding aan min of meer langdurende bunkercontracten. Per rederij heeft dit vraagstuk reeds alle aandacht van de daarmee belast zijnde, in de regel zeer ervaren, functionarissen.

Ad (d) l7aartinstructies

Elk schip kan niet alleen làngzamer varen dan zijn ontwerpsnelheid (bijv. voor directe brandstofbesparing) maar ook snèller, dankzij het reservevermogen zoals dat in de regel reeds bij nieuwbouw werd geïnstalleerd. Dit reservevermogen blijft in de loop van de levensduur van het schip zelden constant, wegens ouderdom van de voortstuwingsinstallatie, gewijzigd slijtagebeleid, tijdelijk afwijkende eisen voor een bepaalde lijnroute e.d. Het meest efficiente gebruik van enerzijds vaart-reductie en anderzijds reservevermogen kan zelden in suminiere ,,vaartinstructies" worden vervat. Het onderzoek naar te behalen profijt met optimaal weerkundig routeren heeft echter concreter inzicht gegeven omtrent de invloed van factoren als ,,consequenties van te laat aankomen" (overtime, sleepboten en gangen, ladingderving, verspelen van goodwill door missen van afvaarten e.d.), extra onderhoud en slijtage der machine, effect van aangroeiing

enz. Deze kennis ware door gemeenschappelijke reders-inspanning in een vorm te brengen dat zij praktisch, door het schip, kan worden toegepast. Ad (e) Route-keuze

In bepaalde gevallen kan een route, gebaseerd op meerdaagse weersen golfverwachtingen en op brandstofverbruik-golfhoogtegrafieken, of op betrouwbare seizoensprognoses van stroomsterkten en -richting, leiden tot aanzienlijke brandstofbesparing. Suggesties hoe de reders moderne meteorologisch-oceanografische navigatie-methoden bruikbaar kunnen maken voor de Nederlandse koopvaardijvloot, werden genoemd in hoofdstuk 4. PERSONEEL

Personeeiskosten van de vloot zijn grotendeels athankelijk van de bemanningssterkte, aangezien de primaire arbeidsvoorwaarden vastliggen in collectieve arbeidsovereenkomsten, en ook de secundaire arbeidsvoorwaarden voor het varende personeel betrekkelijk nauw zijn omschreven.1)

Op korte termijn biedt de post ,,personeel" dus weinig mogelijkheden voor spectaculaire financiële besparing. Deze beperken zich tot kwesties van interne organisatie en administratie, en liggen op de weg van individuele bedrijfsresearch - waarbij overigens gedetailleerd contact tussen verschillende rederijen zeker tot voordeel kan strekken. Door dreigend tekort echter aan varende vakbekwame mensen wordt een geleidelijke reductie van de traditionele bemanningsopzet gewenst, en op den duur zal een rigoureuze ombuiging, naar zich laat aanzien, zeifs noodzakelijk blijken. Collectieve reders-research wordt derhalve op dit gebied opportuun: collectieve research naar de technische en organisatorische aspecten van ,,mcchanisering en automatie" en naar de deels hieruit voortvloeiende sociale, wettelijke en psychologische consequenties. ') Kwalitatief zijn er. per redenj, echter vrschillen mogelijk in de secundaire arbeidsvoorwaarden als verlof-toelagen en toeslagen; overwerk your administratie, onderhoud en reparatie, laadklaar malten van ruimen; aflossingsregeling; dispensatiemogelijkheden; medtsche verzorging; orstspanning, TV-sets op kustreizen, Iectuur toezending; sociale verzorging. voeding, liggiog, mail, pensioenregeling c.d.

159

Mechanisering en automatie 1)

Technisch bezien is groter automatic dan tot dusverre ter kiassieke koopvaardij gebruikelijk, ongetwijfeld uitvoerbaar. In de luchtvaart, waar bijvoorbeeld geen boordwerktuigkundige tijdens de vlucht toegang heeft tot zijn motoren, is de voorsprong op dit gebied fenomenaal. Het behoudende scheepvaartargument van twijfelachtige bedrijfszekerheid onder omstandigheden op zee, met zwaar weer, mankementen, averij of kansen op aanvaring, ornstandigheden dus waarbij snelle en kundige beslissingen moeten

worden genomen, geldt dus qua technische mógelijkheden niet. De ontwikkeling ook van wal- en scheepskernenergie-installaties heeft de automatische bedienings- en beveiligingsleer in die richting voldoende gestuwd, en de noodzaak van nagenoeg geheel mankrachtsioze navigatie in nucleaire oorlogscondities, zoals die in de militaire sector verwacht wordt, zet vaart ook achter het nautische automatie-terrein. Dat een hoge graad van bedrijfszekerheid grote ontwikkelings-, aanschaffìngs- en onderhoudskosten met zich meebrengt, is evident; doch zeifs al blijven de kosten van een semi- of geheel geautornatiseerde installatie plus (minder) mensen hoger dan het traditionele systeern, de dalende belangstelling voor een permanent zeernansberoep dwingt de Nederlandse reder de ontwikkeling van mechanisering en automatic niet alleen te vòlgen, maar in eigen land ook te steunen en waar nodig te leiden. Hoe actiever en intensiever de scheepvaart zieh met de praktisch-technische ontwikkeling bcmoeit, des te lager zullen de te accepteren uiteindelijke meerkosten zijn, tegen de tijd dat de koopvaardij tot vèrgaande automatic wordt gedwongen. In Amerika, met ,,High Capital-Low Labor Utilization", zijn eerder kostenbesparingen

door automatie te verwachten. Personeel is aldaar ca. driemaal zo duur als in ons land, ontwikkeling en aanschaffingsprijzen zijn slechts ca. twee maal zo hoog; Amerikaanse toepassing van automatie ugt financieel dus aanzienlijk gunstiger. In Nederland is, zoals gezegd, het voornaamste oogmerk van automatic: reductie van bemanningssterkte.

Automatie voor de dekdienst werd bij het hoofdstuk ,,Routeren" reeds aangestipt. Men kan de toekomst van het varen zien als ,.onvermijdelijk de kant van automatie opgaand", maar ook een minder passieve houding huldigen, en trachten leiding te geven. Over beide zienswijzen een korte beschouwing.

Met de passieve mentaliteit heeft het, bijvoorbeeld. geen zin orn methodes uit te werken voor zèlf-routeren door de gezagvoerder, omdat de ontwikkeling dan toch zal uitgaan naar ,,computerisatie", en de nautische bekwaamheid van de kapiteins op de achtergrond zal geraken. Voor autornatisering tot een bijna- of volledig bemanningsloos schip beginnen inderdaad reele technische mogelijkheden te kornen. Het vooràf prograrnrneren van de navigatie en het bedienen van de machinekarner van een bepaalde oversteek, of bet computeriseren op basis van rnornentáne situatie, of het radiografisch leiden vanuit de wàl, bevindt zieh reeds in een vergevorderd ontwerpstadiurn. Het geautornatiseerde actie-nemen in slecht weer - lange tijd bet zorgenkind voor bernanningsloos varen - krijgt vorm door de ontwikkeling van ,,stress-monitor"-installaties, registrerende meters van langsscheepse spanningen, met statistische short term voorspellingsmethoden en waarschuwingssystemen voor ware of te verwachten hoge spanningen t.g.v. paaltjes c.d., waardoor tijdig vaart kan worden geminderd of koers kan worden veranderd.2) )

Aan de term ,,automátie" is hier de voorkeur gegeven boyen ,,automatisering" of ,,automatisatie", omdat het Amen-

kanse ,,automaion" reeds gebruikelijk wordt in de Nederlandse vaktaal. ') Zie pag. 168, onder het hoofd ,,Sterkte", en de notitie ,,Waves and Captains", ISSC 1961, rapport Committee 2.

160

Een actievere houding, waarbij men de verwachte wetenschappelijke ontwikkelingsgang niet zonder meer als een fait accompli aanvaardt, verzet zich tegen de trend tot devaluatie van individuele- of groeps-bekwaamheid. De consequenties zijn dan, orn gelijke tred met de wetenschappelijke mogelijkheden te houden, dat aan de capaciteiten van de gezagvoerders hogere eisen zullen rnoeten worden gesteld. Breder vakbekwaamheid, op de juiste wijze geïnstigeerd, kan leiden tot meer liefde voor het yak, tot meer interesse, en tot grotere aanvoer van gezonde ,,bibit", d.w.z. tot toevloed van blijvend-enthousiaste stuurlieden-in-spé. Autornatie betreffende laden en lossen is reeds bij ,,Ladingbehandeling" ter sprake

gekomen; onder het hoofd ,,Nautische onderwerpen", pag. 165, zullen nog enkele andere dekdienst-aspecten worden genoemd. Autornatie voor de civiele dienst, bet ,,catering-department", zal zich in hoofdzaak beperken tot het invoeren van self-service systemen en, bij passagiersschepen, tot doelrnatige verwerking van bagage e.d. Het eerste is een hotelkundig vraagstuk, nauw verbonden met psychologische overwegingen als ,,gezelligheid" e.d., en dus ook met bemannings-wervingsbeleid. Bagage-transportbanden en -liften zijn een kwestie van ontwerp, kosten, ruimte en techniek, en als zodanig niet moeilijk ad hoc te bekijken. Automatie voor de machinedienst is een veelomvattend probleem. Op het eerste gezicht zijn er in de machinekamer weinig handelingen te bedenken die beter automatisch dan met de hand (van een competent man) kunnen worden verricht. Het in- en bijstellen van de installatie geschiedt tot dusver door de werktuigkundige van de wacht, op grond van zijn eigen interpretatie van de voorschriften van de fabriek en het schip, met grote technische kennis en verantwoordelijkheidsbesef. Maar bet nalopen, inspecteren en noteren van bijv. temperaturen en drukken (routinehandelingen dus, die noodzakelijk zijn voor bet goed en blijvend functioneren van het bedrijf) vergen van de wachtdoende werktuigkundigen en lager machinekamerpersoneel het leeuwendeel van hun tijd, en op dit laatste terrein zijn en worden dan ook de eerste stappen naar automatie gezet. Het bedienen en besturen van afzonderlijke werktuigen en bedrijfsverrichtingen, vanuit een ,,centrale" op een overzichtelijk punt van de machinekamer, bevindt zich in vele landen reeds in een vèrgaand experimenteel of operationeel stadium. Verdere stappen zullen vermoedelijk voeren naar een centraal geleide bediening van bet gehéle bedrijf, d.w.z. naar de (technische) mogelijkheid van een volledig bemanningsloze machinekamer met alle automatie-mechanismen geleid naar de brug, of naar computer-bestuurde of geprogrammeerde bedieningsmethoden. Automatie en personeel

Bij ,,semi-automatie" in de machinekamer is het streven dat bet basis-aantal mensen meer bepaald wordt door wachtlopen en algemene bedrijfsomstandigheden op zee, dan

door onderhoud en reparatie in een haven, zoals thans veelal bet geval. De onderhoudsdienst aan de wal zal hiertoe moeten worden uitgebreid - waartoe qua personeelskwantum voldoende belangstelling zal zijn - en op de leest moeten worden geschoeid van internationale service-stations". De opzet van soortgelijke dienstverlenende cq. beheers-organisaties bij andere transportbedrijven. luchtvaart, spoorwegen, vrachtwagenverkeer, kan hierbij de weg wijzen. Bij ,,volledige automatie" verschuift het accent, en zal bet aantal mensen niet meer worden bepaald door wachtlopen, d.w.z. niet door de bediening van het hulp- en voortstuwingsbedrijf, maar juist wederom door controle, onderhoud, bijstellen en reparatie, 161

nu echter van de computer of het uitwerkmechanisme der vooraf op tape geprogrammeerde operaties.

Praktisch ugt er ten aanzien van de beoogde personeelsreductie ergens een grens. Wettelijk, sociaal en financieel. Waar de financiele grenzen liggen is nog niet te zeggen, enerzijds omdat nog niet is te voorzien hoe groot de noodzaak door personeelstekort wordt, anderzijds omdat de ontwikkelings- en bouwkosten en de te behalen gebruikseconomie nog onbekend zijn. Geclaimde voordelen als groter veiligheid (snelwerkende computers kunnen ook sneller maatregelen treffen vòòr schade optreedt aan bet bedrijf) en groter zuinigheid (minder verliezen, minder onderhoud door precieser temperaturen en drukken, en lager brandstof-verbruik door optimale afstelling) stemmen vooraisnog enigszins sceptisch. Kwalitatief duidelijke nadelen als gecompliceerdheid, eigen onder-

houd, onbekende bedrijfszekerheid en hoge kosten zijn naar grootte en ernst nog te vaag om daarop reeds thans, zonder diepgaand onderzoek, een mening te mogen baseren. Sociale condities. Welvaart, betere huisvesting en sociale zekerheid aan de wal, toenemende gemakzucht, hoog gehechte waarde aan ontspanning en regelmatig vrije tijd, het verlies van Nederlands Indie (en daarmee misschien het wegebben van een wereldwijde beschouwingswijze die gesteund en gerechtvaardigd werd door nationale trots), internationale en maatschappelijke spanningen en bet daardoor moeiijker alleen leven -

en alleen láten - der echtgenoten, zijn slechts enkele der talrijke oorzaken van een tanende seamindedness van ons volk. Bespreking hiervan valt buiten bet raam dezer studie. Besefervan is echter vereist. De sociale aspecten van personeelsbeleid en -werving,

ook zonder gedachtig te zijn aan automatie, vereisen en vormen al een groot deel van de aandacht der reders; collectieve diligentie en vooruitzien blijven geboden, zeker met de zo moeilijke psychologische invloed van automatie. Weiteljke bepalingen inzake bemanningssterkte vormen vooraisnog een rem voor reductie. Ook de wet zal echter te zijner tijd worden aangepast aan de nieuwe ontwikkeling. Hoe eerder de Nederlandse scheepvaart automatie-ervaring opdoet, des te eerder kan de vermoedelijk langdurige procedure aanhangig worden gemaakt, op des te beter gefundeerde gronden.

N.B. De kinderziekten van mechanisering en automatic zullen talrijk zijn. Het ontwikkelingsstadium vergt grote objectiviteit; vroegtijdig veroordelen van een longterm project is foutief, funest en dikwijls fataal. Uiteraard zal Nederland dit probleem niet op eigen doft kunnen (noch behoeven, noch behoren te) ontwikkelen en op te lossen. Vakliteratuur en internationale conferenties vereenvoudigen bet contact met, en profìjt van, buitenlandse vorderingen. Essentieel is echter dat de rederijen zèlf zich daadwerkelijk met deze vraagstukken blijven en gaan bemoeien, omdat alleen hun personeels- en technische staven van de praktische omstandigheden op de hoogte kunnen zijn. ONDERHOUD EN REPARATIE

O & R-kosteri zijn moeilijk te begroten, en moeilijk systematisch te boeken. Zij zijn

periodiek èn over de hele levensduur van een schip sterk variabel. Een onderlinge vergelijking tussen verschillende rederijen is subjectief en dikwijls misleidend. De O & R-kosten hangen af van de grootte, de standaard en de voorschriften van de 162

rederij, van het aantal, type en leeftijd der schepen, van de dienst waarop zij varen, van de conjunctuur 1), van de soort machine-installatie en van de aard van het ,,hulpbedriji" als winches, airconditioning en pompen. Onderhoud is preventief; reparatie is noodzakelijk. De mate van voorzorg, dus de mate van onderhoud, wordt bepaald door ervaring en wijsheid van beleid; slècht

onderhoud, foutieve constructies, verkeerde behandeling, of een ,,Act of God" 2), leiden tot reparatie. Het zoeken naar de optimale mate van onderhoud

0m de gunstigste mate van onderhoud te bereiken dient getracht te worden de bovengenoemde ervaring en wijsheid te systematiseren. Van Arnerikaanse zijde zijn suggesties gedaan voor doeltreffende boekingsmethoden, die kunnen leiden tot kostenfuncties (,,dollar and time histories") en ,,ship efficiency formulas" 3). Individueel zouden Nederlandse rederijen dergelijke methoden kunnen uitwerken, op grond van richtlijnen ener desbetreffende collectieve basis-studie. Te streven ware naar een zodanige

analytische benutting van ,.ervaring", dat het werk van de mail die verantwoordelijk is voor bet onderhoud, meer van ,,besliskundige" aard wordt dan alleen ,,toezichthoudend" of ,,karwei-organisatorisch". Uiteraard moet deze functionaris daarbij de beperkingen van zijn ,,boeken" kennen en moet hij zijn eigen criteria leren stellen, met inachtneming van de generale politiek zijner rederij, athankelijk van de beschikbare tijd en bet toegestane budget voor verloning en materiaal. Ook op dit terrein is het advisabel het oor te luisteren te leggen bij andere transportbedrijven, luchtvaart, spoorwegen en expediteurs. Bedrjfsorganisatorisch is O & R sterk afhankelijk van grootte en usances der rederij, samenstelling en opbouw van de vloot, dienst en frequentie van terugkeren op de thuishaven, en bekwaamheid en aantal der beschikbare mensen en werkplaatsen. Per schip is daarbij verschil te maken tussen: - O & R aan boord tijdens de reis, ,,met eigen middelen", door de equipage of door gehuurde werkkrachten van de wal, voor algemeen onderhoud aan schip, tuig, uitrusting en machine en voor kleine reparaties - klein, doch niet zelden bijzonder belangrijk; - O & R tijdens binrienliggen op de thuishaven, waarbij een effectieve walorganisatie, goed geoutilleerde en beheerde eigen werkplaatsen en cen loyale verstandhouding voor spoedwerk met fabrieken en werven gewenst zijn;

o & R tijdens routinedokbeurten, wanneer ook bet onderwaterschip, de huid en buitenboordspotten, schroef en roer, stevens en kettingen worden geïnspecteerd en ,,overhaald", met inschakelirig van de werf, en tenslotte: - O & R tijdens survey of general examination, dat grote bedragen kan vergen en weken tijd kan kosten.4) - Hoogconjunctuur in de scheepvaart valt ha. Samen met hoogconjunctuur bij de werven, hetgeen langer wachten en hoger prijzen betekent - In perioden van hoogconjunctuur heeft de recler weinig tijd, is dus geneigd uitstel van onderhoud te accepteren, d.w.z.

geneigd zijn onderhouds-standaard te verlagen, met later kans op hogere slijtagekosten of meer verliesdagen. ') D.i.,,... schade of verlies voortvloeiende uit omstandigheden van force majeure of overmacht. d.w.z. gebeurtenissen zoals natuurrampen, waarop mensen geen invloed kusinen uitoefenen of andere omsiandigheden, die redelikerwijze niet

konden worden voorkomert of afgewend". Zie BES: ,,Scheepvaarttermen; handboek voor handel en scheepvaart", De Boer, 1953. ) ,,Ship Maintenance and Repair", SNAME 1959, Panel O-29. ') De klassificatie-maatschappijen veroorloven seden kort, na aanvraag, een ,,continuous survey", waarbij de werkzaam. heden verspreid kunnen worden en zij aldus voor bepaalde diensten ook beter aan hei vaarschema sun aan te passen.

163

Constructies; bouwkosten, schade en onderhoud

Door hecht contact tussen ,,nicuwbouw" (ontwerpers en constructeurs) met de varende

vloot en met de reparatiewerven, door ,,feed-back" van de beheersdiensten naar de nieuwbouwbureaus, kan worden vermeden dat dezelfde typen schadegevallen zich bij volgende schepen herhalen. Onder schadegevallen zijn hier te rekenen zowel schaden in directe technische zin als financiële schaden door onnodig bewerkelijk onderhoud (lonen) of door winstderving, dagkosten e.d. Van mastkloot tot zaathout, van panting-arrangements tot vrijdragende roerstevenconstructies, van grote scheepsverbanddelen tot boldervoeten en telefoon-stekkerdozen, kan door doelmatig ontwerp veelal de bouwprijs worden verlaagd, het onderhoud tegen corrosie, breuk en slijtage worden beperkt en de noodzaak voor reparatie worden ge-

reduceerd. Het is daarbij uiteraard van belang technisch op de hoogte te zijn met nieuwe materialen en conserveringsmethoden. Een uiterst kritische instelling jegens andermans en eigen voorlópige en soms sterk subjectieve ervaring is daarbij gewenst. Door de steile stijging van kosten en complicaties van gehuurde ongeschoolde werkkrachten zullen beproefde besparingscalculaties moeten worden herzien, en zullen besparingscalculaties-op-lange-termijn slechts met grote voorzichtigheid kunnen worden gebruikt. Dokken; urgentiegraad, organisatie, toezicht

Nu door kathodische bescherming, betere voorbehandeling en hoogwaardiger verfsystemen de corrosie van huid en stevens onder de knie wordt gekregen, is de circa jaarlijkse dokking in hoofdzaak gewenst voor aangroeibestrijding en voor periodieke inspectie van afsluiters, kokers e.d.

Hoe de urgentiegraad-dokken, de UGD, met oog op aangroei kan worden bepaald, werd in voorgaande hoofdstukken beschreven. De vier bepalende factoren: - behandeling en weercondities tijdens vorige dokking; - recente dienst van het schip, wat betreft zeedagen en ligdagen; - periodieke performance van bet schip (na eliminatie van weers-invloeden); en - toekomstige dienst van het schip, wederom gelet op zeedagen en ligdagen, kunnen, nog meer dan tot dusver geschiedde, per rederij in gestandaardiseerde rapporten worden vastgelegd, en meer informatie omtrent de aangroei-gevaarlijkheid van de verschillende havens, naar plaats, naar aantal ligdagen en naar seizoeri is alleszins welkom. Met vrucht zullen de rederijen via het TNO hun praktische steun en leiding aan de desbetreffende meer zuiver-wetenschappelij ke QEEC-studies kunnen continueren.

De organisatie van de dokwerkzaamheden is veelal nog voor verbetering vatbaar. Wordt van rederij-kant bijna altijd op spoed aangedrongen, ook de werf is, wegens bet beperkt aantal droogdokken, vlug ontdokken dikwijls niet onwelgevallig. In korte tijd moet dus veel werk worden verzet, en de reder vermelde en bespreke tijdig en duidelijk zijn wensen, opdat de werf ook in stáát is het gebruik barer mensen en werkplaatsen doeltreffend te plannen. Hoe meer van elke dokbeurt een ,,gebeurtenis" wordt gemaakt, hoe meer men kan doen in de beschikbare tijd. Plaatselijke situaties variëren, maar de trend is naar groter onafhankelijkheid der werven van onderaannemers; met ceri klein aantal, goed betaalde, eigen vàkmensen in vaste dienst, kunnen de consequenties der huidige arbeidsmarkt beter het hoofd worden geboden, dan indien men moet dichtvaren op ploegen ongeschoolde half-losse werkkrachten. 164

Goed toezicht bij dokken etc. is van groter belang dan dikwijls wordt beseft. Orders geven is zelden een kunst; kùnst is, in een ongedisciplineerde xnaatschappij, te zorgen dat die orders ook inderdaad worden uitgevoerd.') Daarvoor is de rederj aansprakelijk, door het verstrekken van toezicht, capabel, met tact en gezag. De kosten hieraan besteed zijn het waard. Preventief, ter plaatse en op lange termijn.

NAUTISCHE ONDERWERPEN, EN SCHEEPSSTERKTE

De hier volgende onderwerpen voor mogelijke collectieve reders-research zijn niet gerubriceerd onder een der posten van het kostenstaatje zoals dat op pag. 154 werd gegeven, en zij zijn van meer gespecialiseerde aard. Manoezwreren, ver/talen en afmeren

Er is een trend naar langer schepen en toenemend emplooi op kleiner havens (relatief èn absoluut) met zwakker sleepboten en minder loodsen. Het onderzoek naar mogelijkheden tot verbetering van de manoeuvreer-eigenschappen wordt dus van belang. Te dien einde is de ervaring met bestaande schepen te verzamelen, wat betreft opbouwen, grootte, voiheid, roer, schroef en scheg, waarbij ook windtunnel- en tankproefervaring ware te combineren. Toepassing van dwarsscheepse boegschroeven is te onderzoeken naar vermogen, plaats, vorm en afdichting van de tunnel, terwiji ook een kostencalculatie kan worden opgezet met oog op investering en onderhoud, versus besparing van sleepboten, minder kans op averij, mogelijkheden van aanlopen van (nog) kleinere havens, minder wachten op gunstige wind of tij, en gemakkelijker overnemen of afzetten van de loods.

Ook kunnen, meer nog dan thans het geval is, ervaringen worden uitgewisseld betreffende de bouw en indeling van de brug. Het aantal wijzers, schalen en schermen neemt

toe; de gebruiks-mate en -procedure, bij navigatie in open zee maar vooral in nauwe vaarwaters, verandert; ,,human engineering" studie met betrekking tot zicht rondom, en plaats en aard van de instrumenten in het stuurhuis, in de kaartenkamer en op de brugvleugels, wordt opportuun. Eveneens ware te overwegen een standaard-schema op te stellen voor stop- en draaiproeven, en een standaard-presentatiemethode der resultaten, opdat de gegevens ook praktisch door gezagvoerder, stuurlieden en loods kunnen worden gebruikt.

Tenslotte zij gewezen op het nut van verzamelen van (nog detaillistischer) ervaring over verhaalgerei, praktische bruikbaarheid en onderhoud, plaats en typen van winches, koppen, klamaaien, kluizen en bolders, en ,,constant-tension" of .,self-rendering" verhaallieren (duur, maar voor tij-havens misschien besparend), en ondervindingen met bet grondtakel, schuurlijsten, wrijthouten en een zwaaispier voor overzetten van eigen matrozen voor bet waarnemen van keesje en trossen, vide, bijv., de usance op de St. Lawrence Seaway.

') Als MONTGOMERY Zlfl overname van het Achtste Leger in Egypte, augustus 1942, beschrijft, wijst hij op de verderfelijk-

heid van het bellyaching", t.w. ,,that type of indiscipline which arises when commanders are active in putting forward unsound reasons for not doing what they are cold to do. - I was determined to stop this state of affairs at once. Orders no longer formed the base for discussion', but for action." (Memoirs", Collins, Londen, 1958).

165

Nieuwe navigatiesystemen en instrumenten; ontwikkeling, toepassing, bedrjfszekerheid

De ontwikkeling valt onder basic research, en als zodanig buiten rederij-research. De orientatie en beproeving van nieuwe methoden, die geoffreerd worden door de handel,

kan echter collectief worden opgezet. (Satelliet-navigatie, traagheidsnavigatie, snelle rekenapparatuur voor het evalueren van radar-informatie c.d.). Ook het bundelen van ervaring qua bruikbaarheid, bedrijfszekerheid en onderhoud van ,,normale" moderne instrumenten kan zijn nut hebben; wensen inzake robuuster constructie e.d. kunnen gezamenlijk worden ingediend bij de fabrikanten. Optimaal routeren. Collectieve beproeving, evaluatie, kenbaar maken van wensen betreffende dienstverlening door particuliere bureaus, overheidsinstanties en coördinerende internationale lichamen. Meteo-oceanografische wensen. Methodiek en criteria; nautisch en commercieel. Verbindingen; organisatorisch en technisch. Breder toepassing; geografisch en operationeel, voor schip èn rederijkantoor. Verwezen zij naar pag. 133 e.v. Ster/cte

Scheepssterkte is van reders' belang voor gewicht, bouwprijs, laadruimte en sneiheidsbehoud. MILLER 1) attendeerde er op hoe weinig er nog bekend is over bouwen exploitatiekosten, en hoe moeilijk het daardoor isom een effectiefscheepssterkte-researchprograrnina, d.w.z. een programma voor een maximaal economisch rendement, te kunnen ontwerpen.

Door die vaagheid wordt de toepassing van laboratorium-resultaten tegengehouden, en er bestaat de vrees - aldus Miller - dat men te veel tijd, geld en mankracht heeft besteed aan projecten die slechts tot gering voordeel kunnen leiden. Ook hier kunnen de rederijen collectief de impasse helpen doorbreken. Langs- en dwarsscheepse, torsie en plaatselke sterkte

Het tekort aan systematische sterkte-ervaring is niet onverklaarbaar. Klassi/lcatie. maatschappjen hebben we! een schat aan ,,failure"-gegevens, maar deze zijn zelden zondcr

meer voor publikatie vatbaar. Werven zijn zeer in sterkte-ervaring geïnteresseerd; met lichter constructies, gefiatteerd door de klasse-bureaus, kan irnmers veelal goedkoper worden geoffreerd of groter bouwwinst worden behaald; concurrentie-overwegingen remmen echter de lust tot openbaarmaking, evenals de omstandigheid dat O & R nu eenmaal ,,the lifeblood of the yard" vormt. Rederijen missen in het algemeen de staf orn de gegevens te verzamelen, en schade wordt te veci nog als Act of God aangernerkt, d.w.z. als cen gebeurtcnis die redelijkerwijze niet kon worden voorkornen of afgewend. Van de zijde van het wetenschappeljk onderzoek wordt eenheid van rapportering tussen bclanghebbende instanties gepropageerd en de steun van de rederijen is hier alleszins op zijn plaats. Niet alleen zullen aldus de zwàkke plaatsen en constructies ten reders' faveure naar voren komen, maar ook die onderdelen die nooit aanleiding geven tot klachten - waarvan een dccl misschien altijd onnodig zwaar werd gebouwd. De tabe!lering van langsscheepse spanningsmetingen zoals vervat in het rapport van Committee II van het ISSC 2) is reeds een eerste stap in deze richting der systematiek; voor het komende

ISSC staat het concipiëren van aanvullende voorstellen op het programma, en Neder') MILLER: Review of the Economics of Ship Structural Design", ISSC 1961. 1)

166

Report on response to wave loads", ¡961.

landse rederijen kunnen wellicht voor dit, in 1964 in Nederland onder Nederlands voorzitterschap, te houden congres in internationaal bestel het voorbeeld geven, door het systematisch presenteren van gegevens over het gedrag van scheepsverbanddelen in dienstomstandigheden. Criteria; gewicht, ruimte, bouwkosten en toezicht

Elke reductie in bouwkosten, die niet tot hoger reparatiekosten leidt, is niet alleen een directe winst aan ,,out-of-pocket money", maar heeft tevens, via kapitaalskosten, een gunstige invloed op de exploitatie-rekening. Te weinig conservatisme kan de scheepsbouw, in constructief opzicht, zelden worden verweten. Constructie is veelal een compromis, en dat compromis wordt vooral door de kiassificatiebureaus, maar ook door de reders, in de regel veilig en behoudend gekozen. Het meest bekend is bet compromis tussen gewicht en kosten - men denke aan de dure maar lichte Marinebouwwijzen -, maar voor vrachtschepen kan in bepaalde gevallen ook de ,,ruimte" een bepalende factor zijn. Voor een ,,wichtschip" betekent iedere ton besparing in constructiegewicht een ton extra laadvermogen, maar betreft het een ,,kubiek-schip" dan kan het weglaten van knieen e.d. de earning capacity vergroten en dan behoeft het lichtste schip niet het meest economisch te zijn. BENFORD, GETZ en MILLER i) publiceerden in dit verband interessante analyse-ideeen. De gedachten van

Benford kunnen nog worden uitgebreid tot andere scheepstypen en tot méér parameters (zoals rompgewicht en reparatietijd), de studies van Getz vereisen informatie welk ,,damage level" toelaatbaar is voor verschillende vaarten en diensten, en bet overzicht van Miller vergt nadere uitwerking; maar de hoop lijkt gerechtvaardigd dat goede voortgang langs deze praktische researchkoers is te verwachten. Mits de scheepvaart inderdaad voor praktische zeilaanwijzingen en landverkenningen zorgt. Miller heeft er op gewezen dat de spanningen in scheepsconstructies zoals die met statistische spanningsmeters werden bepaald, over het algemeen aanzienlijk lager zijn dan de spanningen die bij andere staalconstructies worden toegelaten. Breuken ontstaan in punten van spanningsconcentraties, die in de regel zijn terug te voeren tot slecht constructief ontwerp of tot slecht vakmanschap. De problematiek van het lassen staat hiermee in nauw verband. Ontwerp èn vakmanschap behoort tot de verantwoordelijkheid van bet toezicht der klassificatiemaatschappijen. Te overwegen is echter in hoeverre bíj de koopvaardij-scheepsbouw hogere standaarden voor materiaal en laswerk moeten worden geeist, toegepast en geaccepteerd. In hoeverre dus meer op Marine-normen moet worden gelet. Daartoe ware het verband te onderzoeken tussen enerzijds kosten van beter toezicht en hoger gekwalificeerde lassers, en anderzijds de hierdoor mogelijke materiaalbesparing. De baten van hogere toegelaten spanningen (minder staalgewicht en grotere earning capacity) zijn niet moeilijk te bepalen; naar de overeenkomstige stijging van Ionen van lassers en toezieht kan, ondanks het niet zuiver te voorziene verloop van de arbcidsmarkt, een bruikbaar-ruwe slag worden geslagen. Operationele spanningsindicatoren

Langsseheepse spanningen van een in zeegang varend schip zijn een superpositie van ') Bcn'oan: ,,Engineerirsg Economy in Tanker Design", SNAME '57 en Ocean Ore-Carrier Economics and Preliminary Design", SNAME 1958. GETZ: ,,Longitudinal Strength and Minimum Weight", Eur. Shipb. 1960. Mnt.Esc: Review of the Economics of Ship Structural Design", ISSC 1961.

167

bouwspanningen, stilwaterspanningen, golfspanningen en paaltjesspanningen. De eerste ontstaan tijdens de bouw, in hoofdzaak door het lassen, in mindere mate ook door het stellen der secties. (Het oude ijzerwerkers-gezegde ,,een scheepsbouwer kíjkt niet op een duim" is nog niet geheel met het gerate! der klinkers verstorven.)Stilwatersparmingen worden veroorzaakt door bet gewicht van de lading en de inhoud van bunkers, diep-,

piek- ers ballasttanks. Golfspanningen zijn een gevoig van ,,bogging and sagging", d.w.z. van de doorbuigingen iedere keer dat bet scbip een top of een dal van een voldoende lange golf (in de orde van de scheepslengte) passeert. Paaltjesspanningen tenslotte treden op als bet voorschip door een steile, ongelukkig aankomende golf een opwaarts gerichte impuls krijgt, waardoor bet gehele schip, als langsligger, in zijn tweeknoops verticale trillingsvorm tot zwieping gebracht wordt. (Zie ook pag. 38 e.v.) De professionele scheiding der zeegangsspanningen in golf- en paaltjesspanning stamt eerst van recente datum, en het onderzoek naar hun onderling verband, kwalitatief en

kwantitatief. is thans op gang.') Een interessante ontwikkeling in deze materie is de constructie van spanningsindicateurs, ,,stress-monitors" genaarnd, waardoor bet in de toekomst mogelijk lijkt te worden dat tijdig wordt gewaarschuwd wanneer ontoelaatbare hoge golf- en/of paaltjesspanningen zullen optreden. Deze waarschuwing kan een visue!e vorm hebben en de gezagvoerder aanwijzing geven wanneer vaartminderen of koers-

veranderen noodzakelijk wordt; zij kan ook, bij in de verre toekomst wellicht noodgedwongen te verwezenlijken bemanningsloze schepen, direct in een automatisch navigatie-systeem worden ingevoerd en aldus via elektronische koersverandering- of snelheidsreductie-orders tot spanningsvermindering leiden. Is deze geperfectioneerde nautische automatie operationeel voor een koopvaardij-rederij nog niet van dringend belang, wèl is een praktisch voordeel dezer ontwikkeling dat het karakter van de spanningsopbouw beter uit de doeken gedaan wordt, en dat daarmee bet onderzoek naar de optimale materiaa!verdeling wordt gestimuleerd. Het zal in dit verband wederom de moeite lonen als de rederijen de vereiste basis-waarnenuingen leyeren, door het desgewenst ter beschikking stellen van hun schepen ten behoeve van metingen, of van hun officieren voor uitgebreide rapportage en systematische bundeling hunner ervaring. OPTIMALISATIE-MOGELIJKF1EDEN VOOR DE BESLUITVORMING INZAKE }ET ,,SYSTEEM 5CHIP"

,,While naval architecture will probably always remain an art as well as a science, there are areas where one could wish for less art and more science."

Professor Harry Benford, 1958.

Vlootuìtbreiding, d.w.z. aantal, grootte, type en tijdstip van opdracht van nieuwe schepen, wordt beslist door de reder, Directie en Raad van Cornmissarissen. Reeds in een vroeg stadium worden hoofdafmetingen, snelheid en draagvermogen van nieuw geprojecteerde schepen binnen nauwe grenzen door de bestuurderen vastgelegd, en ook wicht/ruimte-verhouding, koel-, vries- en dieptankcapaciteit, zwaarte van het laadgerei, dekruimte voor grote stukken etc. worden door de reder bepaald, zij het in een wat latere fase van het ontwerp, na advies zijner specialisten op exploitatie-, vrachten-, nautisch en technisch terrein. Al deze reders' beslissingen zijn gegrond op veel en lange ervaring, op diep en breed inzicht, op studie, becijfering en overleg met de staf, op intuïtie, durf en prévoir. Geen ') Zie o.rn. het Report on response to wave loads", ISSC 1961, waarin ook suggesties voor voortgezet onderzoek zjn Opgeflomefl.

68

'-1

outsider zal ooit deze decisies de reder uit banden kunuen nemen; niet uit hoofde van kennis, noch uit hoofde van verantwoordelijkheid. Wèl echter kan de basis dezer reders-besluitvorrning worden verbreed en haar Icarakter worden veranderd. Prof. Troost heeft hier in de nabeschouwing van zijn causerie voor de in de Vereenigde Nederlandsche Scheepvaartmaatschappij (VNS) participereride rederijen, terecht met nadruk op gewezen. De moderne wetenschap kent heuristische 1)

methoden, mathematische statistiek en snelle reken-apparatuur die het mogelijk zullen maken de Directie-beslissingen van lagere of middelmatige orde te vereenvoudigen,

waardoor de reder meer tijd zal worden gelaten your beslissingen van hogere orde. Tot dusver namen de besprekingen met de stafleden de plaats in van de Operations Research, de becijferingen met de rekenlat surrogeerde de mathematiek, en het brein van de reder functioneerde o.m. als de computer. Maar de besluiten inzake vlootuitbreiding, grootte en sneiheid van bet schip, en uitrusting als laadgerei, indeling en voortstuwingsinstallatie, betreffen in feite dermate complexe problemen, dat staf en tijd, inzicht en intuitie, ervaring en systematie te kort schieten om langs klassieke weg alle parameters alomvattend in rekening te kùnnen brengen. Zeifs op het detaillistische buter hydrodynamische terrein van de scheeps-zeeeigenschappen, bleek binnen bet nauwe raam van mogelijkheden cen bijna onoverzienbaar aantal parameters te moeten worden onderzocht. Bij de totale reders-besluitvorming inzake het gehele systeem ,,schip"

is bet aantal variabelen tégroot en functionele geaardheid en verbondenheid té gecompliceerd, orn niet te hunkeren naar doeltreffender decisie-methoden. Ten behoeve van een optimale beslissing zal getracht moeten worden alle variabelen te vatten in een mathematisch model, d.w.z. in een abstractie van het werkelijke probleem. zodanig dat het voor een computer is te programmeren, in een vorm dat de invloed van elk der variabelen afzonderlijk kan worden geelimineerd. Voor dit doel zijn in de computer-programmeringstechniek gespecialiseerde wiskundigen nodig. Deze zullen hun gegevens dienen te betrekken van rederj-specia1isten. Slechts

ervaren insiders uit de commercièle sector, zoals doorgewinterde afsluiters van charterparties, dislocatie-experts, bevrachters-contactmensen, alsook, uiteraard, nautici, scheep-

vaarttechnici en -economen, zijn in staat orn de juiste randvoorwaarden te helpen bepalen, en slechts zíj kunnen, onder supervisie van een bekwame Directie, de grondsiag leggen voor de toekomstige waarde der calculaties.

Omtrent de invloed en aard van technische en nantische parameters is de bestaande ervaring reeds voor een gedeelte gesystematiseerd en gedocumenteerd. Vooral de recente studies van BENFORD over tankers en bulkcarriers, hoewel afgestemd op Noord-Arnerikaanse omstandigheden, geven een bruikbare richtlijn hoe deze variabelen naar belang en onderlinge verbondenheid mede met oog op hun econornische consequenties zijri te schematiseren.

Het invoeren der exploitatie-parameters in het mathematische model zal groter problemen oproepen. Ten dele zijn deze bedrijfsvariabelen nauw verbonden met de technische variabelen en hun economische consequenties, deels ook staan zij geheel geïsoleerd in bet vlak van koopmanschap, internationale handelspolitiek en onzekere ontwikkeling

van de wereldrnarkt. Onder ,,Ladingbehandeling" werd reeds gewezen op de vele belangen en standpunten van andere dan rederij-instanties die bij de eventuele overgang de leer van het systematisch zoeken. (Zie FSIELINK: De administratieve automatisering als fase in de ) Heuristtek ontwikkeling der admirsistratieve organisatie", pre-advies Accountantsdag 1961 De Accountant no. t I, 196!.)

169

naar containerization in overweging dienen te worden genomen, en het is evident hoe bijv. arbeidsproblemen, havencongesties, aan- en afvoer in minder ontwikkelde handelsgebieden, en lading-quota, rederij voor rederij en lijn voor lijn slechts met een zeer goed onderling begrip en wederzijdse coördinatie tussen rederij-experts en mathematici voor de computer zijn te programmeren. In de Verenigde Staten zijn dergelijke ,,optimatie-problemen" echter reeds enige jaren in praktische studie 1), en verwacht kan worden dat ook in Nederland de toe-

gepaste hogere wiskunde, inhaerent aan de moderne computer-leer, ver genoeg is gevorderd om het door Prof. Troost zo enthousiast gepropageerde optimaliseren in de Nederlandse scheepvaart uitvoerbaar en vruchtbaar te kunnen maken. Organisatie-talent, gezond verstand, ingenieurs-blik en nuchtere koopmansvisie zullen daarbij onmisbaar blijven, misschien zeifs in nog sterkere mate dan met de tot dusver gevolgde kiassieke methode, doch de twee grootste voordelen van het o.m. volgens de lijnen der nog te noemen Operations Research" opgezette computeriseren: het vollediger en breder kunnen beschouwen van een complex vraagstuk, waarbij de invloed van elke variatie van afzonderlijke parameters systematisch kan worden onderzocht; en de meerdere tijd die de leiding wordt gegeven voor beslissingen van hogere orde, omdat de grondsiagen voor de beslissingen van lagere orde reeds door bet geautomatiseerde computer-systeem worden gelegd, zijn bet wáárd dat in Nederland grote aandacht aan dit nieuwe en hanteerbare wetenschappelijk hulpmiddel bij de bedrijfsvoering wordt geschonken. Het dc kat uit de boom kijken" continuere men niet te lang, uit hoofde van de reeds vermelde overwegingen van ,,voorsprongs-premie" en ,,achterstandsboete", en met oog op de onderhandelingspositie in internationaal verband.

6.2

ENKELE BESCHOUWINGEN OVER PRAKTISCHE RESEARCH

Research, fundamentele en toegepaste, vrije en gerichte research, wordt een yak in zichzelf.2) Van fundamentele, ,,basic" research, inzake projecten op lange tot zeer lange termijn - de ,,blue sky research" - mag geen viot of goedkoop te verkrijgen resultaat worden verwacht; van de toegepaste, vrije of gerichte research dient bet bedrijfsleven echter wèl direct en praktisch nut te verlangen. Dit laatste geldt ook ten aanzien van goed geleide Nederlandse rederij-research. Zoals in de aanhef van hoofdstuk 2 werd betoogd, betreft rederij-research in hoofdzaak onderzoek met een overzienbaar praktisch doel. Uitgebreide Operations Research" -

de in de laatste oorlog opgekomen militaire wetenschap, die nadien ook werd ontwikkeld voor toepassing door zeer grote burgerbedrijven - lijkt voor rederijen van de aard en omvang zoals de Nederlandse scheepvaart die kent, vooralsnog te zwaar. Bij het resumeren echter van een aantal ervaringen. opgedaan tijdens twee .,tornen" van vijf jaar researchdienst, eerst in de Koninklijke Marine, daarna voor de Stoomvaart Mij.

Nederland" (met de gelukkige noodzaak in beide perioden contact te zoeken met S) Zie orn. Research Techniques in Maritime Transportation", Proc. of the Third Symposium convened by the Maritime Cargo Transportation Conference, mci 1959, Library of (U.S.) Congress 59-60094. De studie van het yak research, de ,,research into research" op bedrijfskundig. militair, politick, financieel, economisch, ( statistisch en natuurwetenschappehjk gebied, breidt zich derrnate uit, dat ceo erosscurving Iiteratuurstudie welkom wordt -

de ,,research into the research into research".

170

binnen- en buitenlandse civiele en militaire research-organisaties), bleek veel der typische Operations Research-problematiek 1) verrassend juist voor rederj-research van toepassing. Enkele dezer ervaringen worden hier kort genoemd.

Bij gespecialiseerd èn breed onderzoek, op technisch-, nautisch- en exploitatiegebied,

in individuele vorm per rederij of in collectief verband, zijn wellicht twee aspecten van de research-aanpak: aanloop en rapportage, van het meeste belang. Beide bepalen nl., zoals onderstaand wordt uiteengezet, voor een goed deel de doeltreffendheid der praktische rederij-research. Over de vorm waarin reders-research in Nederland zou kunnen worden georganiseerd, zal niet worden uitgeweid, aangezien zuiks valt buiten de intentie dezer studie. ORIENTATIE, ORGANISATIE EN FOLLOW-UP VAN REDERIJ-PROEVEN

Bij de beschrijving van zeeproeven, routeringsprogramma, verfonderzoek, trendanalyse e.d., werd als regel ruime aandacht besteed aan hun aanloop, t.w. aan hun achtergrond en oriëntatie, hun aanpak, opzet en organisatie, hun doel en hun follow-up. Méér aandacht dan aan de uitvoering en analyse, orndat daarbij de specifieke rederijverhoudingen en mate van operationele urgentie te zeer domineren om een desbetreffende beschrijving ved zin te doen hebben. Een duidelijk en doeltreffend erkennen der drie fasen van een research-programma oriëntatie -. organisatie -- follow-up dwingt tot het blij vend voor ogen houden van de beweegredenen, die tot het onderzoek leidden. Orientatie bij praktische rederij-research wil zeggen: is onderzoek nodig, zal het Ionen, en hoeveel kans is er dat inderdaad bruikbare resultaten worden behaald.

De taak van de research bij een rederij is hier vergelijkbaar met de taak van de Operations Research, zoals die werd gedefìnieerd door LANGERAAR, de Nederlandse Marine-specialist in Besliskunde: ,,Operations Research is een toegepast wetenschappelijke methode, of groep van methoden, die leidinggevende personen de kwantitatieve gegevens dient te verschaffen als een basis voor het nernen van beslissingen terzake van (complexe) problemen, die door het bij hen berustende beleid worden opgeworpen."2) De rederij-research dient zich daarbij niet te beperken tot het besliskundig adviseren inzake reeds gestelde vraagstukken. Zij moet ook nog slechts vaag gevoelde (maar nog niet gestelde) problemen kunnen interpreteren, formuleren. berapporteren, aanpakken en desbetreffend adviseren. Bovendien is het haar taak orn bestaande, maar door de leiding nog niet besefte, problemen te onderkennen. Bij deze oriëntatie dient de research kritisch te blijven jegens wat ,,men" zegt, d.w.z. zich bewust te zijn van de ,,limitations of expert opinion". 3) ,,The opinions of a few 5) Uit de overvloed van de desbetrelTende literatuur cii genoernd: LANGERAAR: ..Inleiding tot de beslissingskunde", Marineblad 1956-1957, drie afleveringen; en

,,Operations Research", Orgaan van de Vereniging ter beoefening van de Krijgswetenschap, le afievering, 1959-1960 MORSE en KIStBALL: ,Meihods of Operations Research", Wiley en M.I.T., New York, 1958.

OEEC: Administration and Organisation of Research", First European Regional Seminar, Ménars, 1960. VAN KREVEt.EN: Research bij de Staatsmijnen in Limburg", de Ingenieur, 26/9 1958. BRoss: Design for Decision", MacMillan, New York, 1953. PIERRE AuagR: ,,Current trends in scientific research", UNO/UNESCO, New York. 1961.

MARAD: Maritime Research Program", Vol. 1 en 2. )

Marineblad 1956.

') MORSE en KIMBALL, 1958.

171

dozen persons who have operational experience provide an extremely shaky foundation. . ." voor doeltreffende praktische research, zowel in het stadium dat aanpak van een onderwerp of probleem wordt overwogen, als later bij het bewerken der waarnemingen of metingen. Bij de opzet en organisatie van een researchprogramma moet worden gezorgd dat wàt wordt opgezet, ook kan worden uitgevoerd. Er dient voldoende belangstelling voor de proeven te bestaan. Van de duur van de proeven en van het gehele programma zij men terdege doordrongen.1) Het is raadzaam het voorgestelde plan in verschillende ,,haalbare" stadia te splitsen. Vooral de eerste ervaringen en resultaten moeten nauwgezet worden bestudeerd opdat zonodig de oorspronkelijke opzet tijdig kan worden veranderd. Er dient, vooruitziende, te worden overwogen wat de mogelijke resultaten kunnen zijn, en wat hun waarde zou zijn. Nevenfactoren en ,,nuisance parameters" dienen zo mogelijk door voorafgaande hulpmetingen te worden bestudeerd en vooraf dient een indruk te bestaan welke factoren niet in de hand kunnen worden gehouden, welke daarvan in een ,,experimental error" kunnen worden samengevat, en in hoeverre deze ,,e.e." met statistiek is op te vangen.2) De planning dient tot in de Iaatste fasen te zijn gedetailleerd. Een optimaal compromis moet worden gezocht tussen nauwkeurig-

heid, volledigheid en betrouwbaarheid der gevraagde gegevens, zowel wat betreft metingen (door instrumenten), als waarnemingen en rapportage (door mensen). De aard van bet gevraagde gegeven (d.w.z. de mógelijke nauwkeurigheid etc., zie pag. 60 e.v.), of de samenstelling van het personeel, rechtvaardigt soms geen uitgebreide of kostbare apparatuur. De follow-up kan weer de aanloop zijn voor een volgend programma. Dikwijls is bet echter mogelijk en raadzaam elke vooraf of gaandeweg besefte follow-up in te kieden als een definitief sluitstuk van een onderzoek - alwas het slechts als ,,stok achter de deur", orn geworden tot een gebed-zonder-eind te voorkomen. RET EAPPORTEREN OVER DE RESULTATEN VAN REDERIJ-RESEARCH

,,No one believes experimental data except the man who takes it, but everyone believes the results of a theoretical analysis except the man who makes it."

Uit ,,Testing Topics", Baidwin-Lima-Hainilton Corp., Vol. 8, 1st quarter, 1953. 3)

Bij bet rapporteren omtrent rederij-proeven is onderscheid te maken tussen situatierapporten, deeirapporten en cindrapporten. Alle drie zijn belangrijk voor het slagen van praktische research. Periodieke situatieraßßorten (,,sitraps") zijn gewenst, zo niet vereist, in bet voorbereidende

èn uitvoerende stadium der proeven. Door, bijv. wekelijkse, sitraps kan worden gezorgd dat alle belanghebbenden (de leiding en de deelnemers cq. uitvoerders der proeven) weten ,,wat er loos is", d.w.z. op de hoogte zijrl wat gedaan is, wat aan de gang is, wat

op bet programma staat en waarom. Slechts dán blijft de belangstelling bestendigd. Het opstellen van situatierapporten is voor de research-staf zèlf een uitmuntend huip') In dt verband blijkt herhaaldelijk de waarheid van het gezegde ,,Alle begin is gemakkelijk" (MEERDINK. KPM); continuéren en volbrèngen is moei1ik. ') Bitoss, 1953 en M0R0NEY, 1951. Geciteerd door VASTA in ,,Full-Scale Ship Structural Tests", SNAME, november 1958. )

172

iiiiddel orn de oorspronkelijke aanleiding, doelstelling en ontwikkeling van bet project niet uit het oog te verliezen. Sitraps zijn bovenal een welkome gelegenheid voor periodiek

bestek opmaken, voor reculer pour mieux sauter, voor herkenning van gemaakte misgissingen, voor partied herzien van bet resterend programma, of voor (onverhoopt) geheel overstag gaan. Het geregeld rnaken van sitraps dwingt de hand in eigen boezem te steken, het went aan de noodzaak eigen fouten te erkennen en bet leidt daardoor tot

een groeiend vertrouwen van de directie voor de research, daarmce tot krachtiger backing, en dientengevolge tot doeltreffender opzet en uitvoering van bet onderzoek. Deeirapporten zijn gewenst indien bet uitwerken van een researchprograrnma langer tijd vergt dan enige weken. Een belangrijk verschil tussen doelgerichte rederij-research en andere wetenschappelijke arbeid is de eis doordrongen te zijn van operationele urgentie. Een voorlopige analyse, gebaseerd op incomplete gegevens, kan van grotere waarde zijn dan een gedegen, op volledige informatie berustende analyse; ecn te nemen beslissing kan dikwijls niet op de langdurende studie wachten. De wens, van researchzijde, on-i een vraagstuk geheel uit te werken, moet vaak worden onderdrukt, wakend, uiteraard, voor te viugge of voorbarige conclusies. In verband met dit laatste is bet nodig in elk tussentijds deeirapport met nadruk te vermelden welke pre-conclusies niet zeker zijn - waardoor mede de attentie gericht blijft op onverklaarbare ,,details". Met volledige eerlijkheid (gemakkelijker na te streven dan volledige objectiviteit), behoeft

nimmer te worden geschroomd gebleken onjuistheden in volgende deelrapporten te melden en te herstellen. Eindrapporten dienen een kwantitatief beeld van het onderzochte probleem te geven, en zij behoren daarbij te wijzen op de gevoeligste factoren van bet project en op de aanvechtbare punten van de argumentatie waarmee een eventuele verbetering of oplossing wordt voorspeld. Eindrapporten dienen dus wel degelijk conclusies te bevatten, maar in de regel geen aanbevelingen of voorstellen - tenzij de opdracht uitdrukkelijk anders gesteld werd of de situatie zuiks duidelijk vergt. Eindrapporten zijn immers besternd orn als basis voor beslissing te dienen en zij behoren niet zèlf een beslissing te pousseren. Morse en Kimball, ervaren World War II Operations Research specialisten der Amerikaanse Marine, schrijven desbetreffend: ,,. . . the (O.R.) problem is successfully completed only when the executive department understands the essential parts of the conclusion of the analysis. Consequently, an important part of operations research is the presentation of the result. - The report should be designed to serve as a basis for decision but should not itself make the decisions. Sometimes the distinction is a fine one; it nevertheless is an important one. The Operations Research Group (hier de rederijresearchstaf) would lose some of its freedom of action if it usurped the duties of the executive, and the executive would lose his effectiveness if he permitted such usurpation." i)

De compositie van rapporten, hun indeling en logische opbouw, hun uitgebreidheid, documentatie en typografie, is recent zo leerzaam in cen voor ieder toegankelijke vorm

beschreven 2), dat dit belangrijke onderdeel van de rapportering hier geen nadere behandeling behoeft. Uitmuntende voorbeelden van bondige nota's, notities, memo's en minutes zijn te vinden in de bijlagen van CHURCHILL'S ,,The Second World War", Londen 1948 e.v. jaren. ) M&K, 1958. Schrifelijk rapportrren, onder redactie van H. DE BOER. Aula-serie 54, 196. ) BAKELS geeft vele behartigingswaardige adviezen in bet beknoptere ,,Goed taalgebruik", Amsterdam 1956.

173

DE ORGANIEKE PLAATS VAN DE RESEARCH

Research-rapportage staat in nauw verband met de plaats van de research in het organisatieschema van de rederij. Alle research-werk kan voor niets zijn gedaan, en alle rapporten kunneri voor niets zijn geschreven en gecomponeerd, indien de eindrapporten niet op bet juiste niveau terecht kunnen komen. Zij moeten derhalve gericht kunnen worden aan diegene die acije kan nemen - en ook actie zàl nemen - en die in staat is de resultaten op bun merites en consequenties te beoordelen. Hetzelfde geldt voor bet oriëntatie- en aanloopstadium; ook dán is bet gewenst dat de research-staf in direct contact kan staan met hen, die de aspecten van bet onderwerp kunnen overzien en die bet ,,fiat research" met gezag kunnen geven. Het inpassen van de research in een hierarchieke organisatie zal veelal niet zonder problemen gepaard gaan. Enerzijds zal de research nagenoeg geheel van uitvoerende macht en verantwoordelijkheid zijn verstoken (behalve ten aanzien van de doeltreffendheid van de research), anderzijds zal rederij-research zich een uitgebreide kennis van het bedrijf moeten kunnen verwerven en discreet, tijdig en loyaal dienen te waarschuwen

tegen voorgenomen besluiten die door haar op goede gronden voor aanhouding of verbetering vatbaar worden geacht.1)

Gezien deze randvoorwaarden komt de research derhalve het best tot haar recht indien zij organiek de plaats heeft van staforgaan. Te meer geldt zulks omdat bij plaatsing in de lzjn (d.w.z. ondergeschikt aan één afdeling van het bedrijf) de breedte van

bet terrein waarop zij vruchtbaar kan werken, beperkt wordt. Welke concrete vorm in de praktijk daarbij za! worden gekozen (individueel of collectief met andere rederijen

tezamen) hangt af van dc rederij èn van de mensen. GREGOIRE, directeur van bet European Productivity Agency, stelt in dit verband: The question is not to bend the man to the rules of the organisation but, on the contrary, to mould the organisation to the research worker." 2) Omtrent de voorwaarden waaraart hoofd en leden van een research-staf liefst moeten voldoen inzake karakter, opleiding en kunde, bevat de op pag. 171 genoemde literatuur vele beschouwingen; de ideale mensen zullen wellicht niet kunnen worden gevonden,

en het compromis, d.w.z. de nadruk die op elk dier voorwaarden is te leggen, is dan wederom van het bedrijf en de opzet afhankelijk. In hoeverre de geschikte mensen kunnen worden aangetroL-ken en voor bet bedrijf behouden, wordt mede bepaald door prestige, pay, power and promotion" - door SCHADE samengevat als ,,tnake maritime research respectable" 3), door KUIN sociologisch beschreven aan de hand der ,,beroepsprestigestructuur" 4).

') Hoe ook in de historie, en wel op het hoogste niveau, ,,ongevraagde memoranda" niet onbekend waren, bhjkt uit een gedeelte der persoonsbeschrijving van ,,een ideoal dienaar van de Staat", Admiraal De Ruyter: ,,De wensch der regeering is voor hem wet, en jeder voorstel van dic zijde is hij bereid ernstig te overwegen. Doch nimmer schrikt hij ervoor terug, indien hij overtuigd is van de ondeugdelijkheid der plannen, zijn bezwaren te opperen, en, zonder heftigheid, steeds bescheiden, te wijzen op omstandigheden, die aan zijn lastgevers wellicht onbekend zullen zijn. Ongetwijfeld is hij ecu ideaal dienaar van den Staat geweest; en, zoals altijd het geval zal zijn, was het gevolg hiervan, dat mer. hem ten volle vertrouwde, (en) een ongekend groote mate van zelfstandigheid verleende..." (J. C. M. Warnsinck: ,,Micl:el Adrien De Ruyter", Académie de Marine, Parijs, mci 1938.) ') Ménars, 1960. ) OEEC-rapport, Ménars 1960, en Maritime Research Program, Vol. 2, Washington 1960. ')

174

N.B. De ,.power" ware hier te zien als ,,adviserende bevoegdheid". Kuin: ,,Toekomstperspectieven", Maatschappij Belangen, december 1961.

BESLUIT

Wordt de scheepvaart verweten dat zij in haar bedrijfsvoering te spaarzaam gebruik maakt van de mogelijkheden die de moderne research-inzichten hieden, dan is dit verwijt niet geheel zonder grond. Zowel het aantal voor research beschikbaar gehouden wetenschappelijk gevormde mensen (d.w.z. met wetenschappelijke scholing en/of wetenschappelijke belangstelling, als het bedrag aan verleende subsidies of fondsen voor gericht onderzoek, is in de rederij-gemeenschappen nog klein; klein in verhouding tot de sterkte van vloot- en walpersoneel en tot omzet en kapitaal, en klein in vergelijking met andere industriële of transport-bedrijven èn ten aanzien van het aantal problemen

waarvan nog niet kan worden beweerd dat er reeds een optimale oplossing voor is gevonden.

Oorzaken waren wellicht scepticisme jegens de bruikbaarheid van research inzake complexe of combinatorische bedrijfsproblemen, twijfel of research door haar wetenschappelijke aard wel anders dan onvoldoende praktisch kon zijn ingesteld, en vrees dat reders-research een grote organisatie zou vergen waarbij opzet en aanpak uit de hand konden lopen en de diepte-investering onrendabel zou blijken. Het begrip echter van de beginselen waarop doelmatige en brede reders' research kan berusten, de heersende integratie-tendens die ook de gang naar collectiviteit inzake research zal versnellen (wederom zij naar Prof. Kuin's ,,Toekomstperspectieven" verwezen), en het besef hoeveel reders-problemen zich lenen voor ,,optimatie", zullen, naar verwachting, deze bezwaren hun gewicht mettertijd ontnemen. Een in het algemeen juiste, zij het nog niet volledig omlijnde, voorstelling van de research-mogelijkheden blikt de Nederlandse redersgemeenschap zich reeds eigen te maken. Getracht is, met dit laatste hoofdstuk, deze voorstelling zo niet te voltooien, dan toch enigszins aan te vullen.

175

SUMMARY

SHIPOWNERS, SHIPS AND RESEARCH From the day a shipowner starts to operate a new ship two external factors will cause loss of speed and/or increased fuel consumption, i.e. the action of corrosion, erosion and

fouling on the underwater-hull, and the effects of wind, sea and swell on the ship as a whole. Both these resistance-increasing factors can be reduced by the owners technical and nautical departments: hull roughness by appropriate treatment on the stocks and in drydock, weather resistance by using the concept of "optimum routeing" on extended oceanic crossings.

For maximum effect of the remedying measures to be taken, cause and kind of both these evils should be well understood, and their magnìitude and frequency of occurrence should be roughly known; only then the remunerative funds can be decided upon. Chapter 1 describes the causes and effects of these exogenic factors: the deterioration of the carène, the basic ship motions at sea and the additional phenomena like slamming and shipping of green water over the fo'c'sle and sides. Chapter 2 shows how Masters and Officers in a class of five sister ships of "Nederland Line Royal Dutch Mail" meas-

ured and observed the increase of resistance due to each factor. Special reference is made to the attainable degree of accuracy and reliability of the data involved. A method is introduced of classifying the influence of weather and sea conditions (wind, waves and visibility) on the speed-made-good during an ocean crossing. Chapter 3 discusses the shipowners possibilities for arriving at as smooth a hull as possible, by application of pretreatment of ship's plating, by primers and modern paint systems; by cathodic protection and active antifouling equipment, and by periodical "facelifting" of the hull. Chapter 4 enlarges upon the principles of optimum weather routeing, as first initiated by the Military Sea Transportation Service of the U.S. Government. Adaptations for Merchant Shipping have been considered and consequently the procedures and results of an optimum routeing test program, with some sixty North Atlantic crossings as carried out by "Nederland Line" and "Royal Rotterdam Lloyd"

are being described. This chapter concludes with considerations on possible future weather routeing developments. Chapter 5 summarizes how a merchant fleet in operation can effectively be used as a laboratory for widely different scientific and practical research, within the area outlined above.

Chapter 6 spotlights the potential possibilities of shipping research in the wider field of cargo handling, fuel economy, personnel, maintenance and repair, nautical developments, longitudinal strength and ,,optimising the ship as a system", and concludes with some general remarks on the organisation and execution of practical research and its programmes.

176

REDERIJ, SCHIP EN RESEARCH

Recommend Documents