The effect of propulsion power of an AFRAMAX -tanker on the need of icebreaker assistance in the Gulf of Finland

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2010
Major/Subject
Laivanrakennusoppi
Mcode
Kul-24
Degree programme
Language
fi
Pages
102 s. + liitt. 20
Series
Abstract
The idea for this thesis came from Kaj Riska, who suggested that AIS-data of oil tanker traffic in the Gulf of Finland, collected by the Swedish Maritime Administration during the winter 2006, should be analyzed. This was done in cooperation with Arctia Icebreaking Oy and ILS Oy. A discussion about large tankers and the sufficiency of their engine power in respect of ice class is essential to the thesis. Some AFRAMAX-tankers trafficking in the Gulf of Finland have been found to have less engine power than that according to the formula for the brash ice resistance in channel and engine power in the Finnish-Swedish ice class rules. Instead of using the formula, values for resistance obtained by model tests have been used in determining the engine power for these vessels. The topic is interesting, because of the growing oil tanker traffic to Russian ports, e.g. Primorsk, in the Gulf of Finland. This thesis is concentrated on the engine power and the performance of the tankers in ice conditions. Navigating through ice brings many risks, of which the greater ones are structural damages if the vessel is stuck in compressing ice or drifting to shallow waters with the moving ice fields. Needless to say that the consequences would be vast when oil tankers are considered. The human factor plays an important role in ensuring an effective and safe way of operation. Safe winter navigation requires experience and knowledge and ice pilotage is available in the Gulf of Finland. The thesis is in two parts; the first part is an analysis of the AIS-data. The analysis focuses on vessels' speeds in different ice conditions. The objective is to find something to shed light on the discussion about the engine power sufficiency. The second part is a traffic model built on the same geographical area. The goal is to make a model describing tanker traffic in different ice conditions. Ice charts from 2006 and 2003 have been analyzed thus covering a mild and normal winter. Conclusions are made of the icebreaker need for the Primorsk traffic as well as the performance of the tankers. The analysis does not reveal any inconsistencies between these in the winter of 2006, but since this winter can be considered mild, it means that little effect of the winter is expected. The traffic model, however, demonstrates that during a severe or even normal winter, more than one icebreaker and more powerful tankers are needed to ensure the traffic to the port of Primorsk.

Tämän diplomityö on tehty yhteistyössä Arctia Icebreaking Oy:n sekä ILS Oy:n kanssa. Idea aiheesta lähti liikkeelle Kaj Riskan ehdotuksesta analysoida Ruotsin Sjöfartsverketin talvella 2006 keräämää AIS-dataa tankkereiden liikkeistä Suomenlahdella Venäjällä sijaitsevaan Primorskin öljysatamaan. Taustalla on keskustelu suurten säiliöalusten konetehon riittävyydestä jääluokkaan nähden, sillä uusimmilla, Suomenlahdella liikennöivillä säiliöaluksilla on havaittu pienemmät konetehot, kuin suomalais-ruotsalaisten jääsääntöjen rännivastuskaavalla lasketut. Säiliöalusten rännivastukset on määritelty mallikokein eikä sääntöjen rännivastuskaavaa ole siis konetehon määrittelyssä käytetty. Aihe on kiinnostava, sillä Suomenlahden kasvava öljyliikenne on alati keskustelun aiheena, monesta eri syystä; tässä työssä keskustellaan öljyä kuljettavien säiliöalusten konetehosta ja kyvystä liikennöidä talvisaikaan Suomenlahdella. Talvi itsessään sekä jääpeitteinen meri aiheuttavat myös riskin Suomenlahden öljynkuljetusliikenteelle. Suurimpina riskeinä voidaan pitää alusten rakenteiden vaurioitumista alusten jäädessä kiinni puristaviin jäihin ja mahdollisesti ajautuminen tuulen liikuttamien jäiden mukana matalikolle. Lisäksi hyvä, tehokas sekä turvallinen jäissä liikkuminen vaatii kokemusta ja tuntemusta alalta; tämä on pitkälti inhimillinen tekijä ja voi tuottaa ongelmia varustamoille. Ostettavissa toki on jääluotsauspalvelua, jolloin aluksen mukaan lähtee jääluotsi neuvomaan ja avustamaan. Diplomityö on jaettu kahteen osaan, ensimmäisessä osassa analysoidaan Ruotsin Sjöfartsverketin keräämää AIS-dataa alusten nopeuksia silmällä pitäen. Tulosten odotetaan valaisevan keskustelua suurten alusten konetehon riittävyydestä. Diplomityön toinen osa on teoreettisempi; analysoidun AIS-datan liikennealueelle on rakennettu liikennemalli, jolla yritetään kuvata samanlaista liikennettä kuin analyysikin. Osia varten on analysoitu jääkarttoja; sekä leudon (2006) että normaalin (2003) talven jääkarttoja. Lopputuloksena on päätelmiä Primorskin liikenteen jäänmurtajatarpeesta sekä sinne liikennöivien suurten säiliöalusten suorituskyvystä jäissä. Analyysin perusteella alusten suorituskyky jäissä ja jäänmurtajatarve olivat kohdillaan talvella 2006, mutta tämä olikin leuto talvi, eikä tuloksista voinut juurikaan johtopäätöksiä tehdä. Liikennemalli puolestaan näyttää, että kun jääolosuhteet ovat ankaran tai vain normaalin talven tasolla, tarvitaan Primorskin liikenteeseen tehokkaampia aluksia sekä enemmän kuin yksi jäänmurtaja.
Description
Supervisor
Kujala, Pentti
Thesis advisor
Riska, Kaj
Uusiaho, Atso
Keywords
Other note
Citation