Marin biofouling: årsaker, risikoer og forebyggingsmetoder

Marin biobefukning er rett og slett uønsket avsetning av sjøliv på utstyr under vannoverflaten. Enten det er mikroorganismer som bakterier og diatoméer, eller makroorganismer som blåskjell, balaner og tang, enten det vokser på skipsskrog, sjøkister, rørledninger eller offshore-infrastruktur – biobefukning forårsaker problemer. I løpet av årene har vi gjennomført mer enn 500 ettermonterings- og vedlikeholdsoppdrag per år, og i hvert enkelt tilfelle konkluderte vårt team med at problemet skyldtes virkningen av marin biobefukning.

Årsaker til marin biobefukning

En forutsigbar økologisk sekvens skjer: «forberedende» film av store organiske molekyler deponeres på en opprinnelig ren overflate umiddelbart etter at komponenten senkes i vann. Innad i 24 til 48 timer koloniserer mikroorganismer overflaten og danner biofilm. Bakterier og diatoméer følger snart etter. Innad i 4 til 6 dager setter larver av makrofouling – inkludert balaner, rørormer og mussler – seg og utvikler seg, tiltrekkes av den organiskrike mikromiljøet. Noen av de viktigste parametrene som påvirker fouling er:

Vann temperatur: Biologisk vekst stimuleres av økt varme i varmere tropiske og subtropiske farvann, og nivået av biofouling i tropiske områder kan være opptil ti ganger høyere enn i tempererte og kalde områder.

Saltholdighet og næringsstoffnivåer: Høye næringsstoffnivåer i elvmunninger og kystområder fremmer algeblomstringer og øker larveantallet, noe som akselererer foulinghastigheten.

Fartøyaktivitet: Skip som ikke beveger seg eller beveger seg svært sakte vil bli mer alvorlig skittet enn skip som beveger seg kontinuerlig og dermed utsetter seg for motstand/friksjon som hindrer vekst av fouling-organismer. Noen vanlige eksempler på stasjonære/svært sakte bevegelige fartøyer er offshore-oljeplattformer, FPSO-er og andre typer ankrede skip.

Overflatemateriale og overflateryghet: Mer kjemisk reaktive eller grovere overflater gir bedre muligheter for avsetning og næringsopphold, noe som bidrar til raskere kolonisering.

Å forstå disse utløserne gjør det mulig for operatører å forutse risiko for fouling basert på handelsruter, driftsmønstre og årstidene. SME bruker denne kunnskapen til å tilpasse forebyggende tiltak for hver kunde.

Drifts- og økonomiske risikoer

Biofouling er derfor ikke bare et estetisk problem. Biofouling fører til konkrete ytelseskostnader som kan måles nøyaktig:

Økt drivstofforbruk: Selv en svak slimfilm øker skrogets ruhet og dermed friksjonsmotstanden. IMO anser at moderat skrogfouling forårsaker 10–20 % ekstra drivstofforbruk, mens kraftig fouling (som f.eks. geitefotblomstring) kan øke drivstofforbruket med opptil 40 %. I en situasjon med høye drivstoffpriser utgjør dette en viktig kostnadspost.

Redusert fart og reiseforsinkelser: Når skipenes effektivitet reduseres av foulete skrog, senker de farten og bruker mer motoromdreininger samt lengre reisetid for å oppfylle tidsfrister.

Akselerert korrosjon: Tilstedeværelsen av biofilmer fører også til ulike beluftningsceller under avsetning, noe som fører til lokal pittingkorrosjon og sprekkekorrosjon i sjøvannskjølesystemers sjøkasseområder. Disse områdene er problematiske fordi de inneholder soner med dårlig strømning eller stagnasjon, der miljøet blir enda mer angripende mot underlagets materiale.

Blokkering og utstyrsfeil: I rørledningssystemer kan makroforurensninger føre til strømningsbegrensning, noe som reduserer varmevekslerens effektivitet og øker energibehovet for pumpeoperasjonen. Hvis slike forhold utvikler seg til delvis eller fullstendig rørtilstopping, kan det føre til alvorlig overoppheting eller anleggsnedleggelse/dyrt sammenbrudd og nødreparskostnader, og tiltak må da iverksettes.

Reguleringsmessige og kommersielle boter: Et skip med biologisk fouling er en viktig bidragsyter til spredning av invasiv art. Reguleringene som håndheves ved skipsbesøk under havnestatskontroll – og i økende grad også via miljømyndigheter – innebærer nå fysisk inspeksjon av skrog og rengjøring av skipsoverflater. Manglende etterlevelse fører til innkvartering, boter og nektelse av adgang til havn.

Mange av SMEs tjenesteprosjekter omfatter rengjøring av systemer med biologisk fouling og gjenoppretting av deres driftsevne.

Forebyggende metoder: En flerlaget tilnærming

Smarte løsninger for bekjempelse av biofouling. Strategien for kontroll av biofouling kombinerer overflatebehandlinger, aktive systemer og driftsrutiner. Ingen enkelt løsning passer alle tilfeller; valget av løsning er i stor grad avhengig av skipets handelsrute, konstruksjon og vedlikeholdsregime.

Anti-fouling-belegg: I dag er SPC-belegg og silikonbaserte fouling-fri-maling den første barrieren mot organismer som setter seg fast. Ved SPC-belegg frigjøres biocider (som kobber og sink) gradvis, noe som begrenser mengden organismer som kan sette seg fast. Silikonbaserte fouling-fri-maling gir overflater med lav adhesjon, slik at vannbevegelse kan skylle bort eventuelle organismer – og fungerer spesielt godt på fartøy med høy hastighet. Disse beleggene må imidlertid byttes ut periodisk mens skipet er tørt, og kan støte på begrensninger angående biocider hvis de brukes i områder med strenge miljøkrav.

Systemer for forebygging av marin vekst (MGPS): Bruk av sjøbryst og boksavkjøler. MGPS-systemet er optimalt for sjøbryst og rørledninger. MGPS kontrollerer biofouling ved hjelp av elektrolytiske anoder i sjøbrystet/MGPS, som frigjør kontrollerte mengder kobber- og aluminiumioner for å effektivt hindre larvers festning og forhindre biofilmopbygging i rørledninger og skipshull. I motsetning til utløsning fra belegg frigis ioner ikke før MGPS-systemet er aktivert, noe som gir mer kontrollerte resultater. SME-systemer har blitt levert til hundrevis av skip verden over for å gi pålitelig beskyttelse.

Regelbundne inspeksjoner og rengjøring: Rutinemessig under-vannsrengjøring (ved bruk av fjernstyrbare undervannsfartøyer eller dykkere) fjerner biofilm i dets tidlige fase og hindrer makrofouling. Det må tas spesiell forsiktighet under rengjøring, da belegget kan skades. Rengjøring under vann med fangstsystemer blir stadig mer påkrevd i miljøfølsomme havner for å forhindre at biofouling og/eller løsrevne beleggdeler kommer ut i miljøet.

Operasjonelle tiltak: Opphopning av skalldyr forverres av lange perioder med inaktivitet. Den kan utsettes ved optimal reiseplanlegging, som for eksempel farten gjennom vannet for å øke skrogets skjærkraft, samt mekanisk feking. For statiske installasjoner over lengre tid er regelmessig tørrlegging effektiv.

SMEs fordeler innen forebygging av biofouling

Ved SME behandler vi biofouling som en helhetlig systemutfordring, og takler den med ingeniørkompetanse, kvalitetskomponenter og responsiv service. Våre over 100 team bestående av elektriske, mekaniske og støtteingeniører fra våre 5 000 kvadratmeter store verksteder i Nantong er globalt operativt – for å levere anti-fouling-teknikker til ditt anlegg. Blant andre produkter og tjenester tilbyr vi MGPS-utstyr, kloakkundersøkelser, ettermontering av sjøbrystbeskyttelse og vedlikehold av kjølevannssystemer. Ditt prosjekt dekkes av vår 12-måneder garanti og drives gjennom våre ISO 9001/14001/45001-systemer. Vårt mål er å levere råvarestøtte til over 500 prosjekter årlig og over 1 000 reservedeler til skip verden over for SP Management Contractors offshore-partnere og kinesiske skipsverft – ta derfor kontakt med oss. Vårt mål er å gå langt forbi dine bekymringer angående biofouling, og sikre ren og kostnadseffektiv drift.