Aluksen vedenalaisen melun hallinta

Elomatic Marine ennustaa ja vähentää aluksen vedenalaista melua virtauslaskennalla, sekä uudisrakennuksiin että jo liikenteessä oleviin aluksiin.

Vedenalainen melu on ääntä, joka siirtyy aluksen rungosta veteen. Sitä aiheuttavat ennen kaikkea potkurin kavitaatio ja koneiston tärinä. Melu häiritsee merinisäkkäitä, jotka aistivat ääntä viestiäkseen, suunnistaakseen ja saalistaakseen. Samalla siihen kohdistuu yhä tiukempaa sääntelyä ja kasvavaa kaupallista painetta.

Autamme telakoita ennustamaan ja vähentämään melua jo suunnitteluvaiheessa. Varustamoille arvioimme melun vaatimustenmukaisuuden, selvitämme satamien kannustinohjelmien hyödyt ja analysoimme jo liikenteessä olevien alusten melua.

Lyhyesti

  • Vedenalainen melu on aluksen rungosta veteen siirtyvää ääntä, jonka aiheuttavat pääasiassa potkurin kavitaatio ja koneisto.
  • IMO uudisti melusuosituksensa vuonna 2023. Noudattaminen on toistaiseksi vapaaehtoista, mutta sääntelyn odotetaan tiukentuvan.
  • Vancouverin ja Prince Rupertin satamat myöntävät jo satamamaksualennuksia vähämeluisille aluksille, joten matala melutaso tuo suoraa taloudellista hyötyä.
  • Ennustamme melutasot virtauslaskennalla, joten melua voidaan vähentää jo ennen aluksen rakentamista.
  • Melun huomioiminen jo suunnittelussa on huomattavasti edullisempaa kuin sen korjaaminen jälkiasennuksin myöhemmin.

Miksi vedenalaiseen meluun kannattaa reagoida nyt

IMO:n vedenalaista melua koskeva ohjeistus uudistettiin heinäkuussa 2023 ja tuli voimaan 1. elokuuta 2023. Noudattaminen on toistaiseksi vapaaehtoista, mutta IMO:n kokemustenkeruuvaihe jatkuu vuoteen 2028, ja sitovien vaatimusten uskotaan seuraavan sen jälkeen. EU seuraa jatkuvaa vedenalaista melua jo meristrategiadirektiivin nojalla ja rajoittaa sitä, kuinka suuri osa merialueesta saa altistua laivaliikenteen melulle.

Satamien kannustinohjelmat tekevät matalasta melutasosta jo suoran taloudellisen edun. Vancouverin ja Prince Rupertin satamat myöntävät satamamaksualennuksia vähämeluisuuden kriteerit täyttäville aluksille, joten vähämeluisemmat alukset säästävät käyttökuluissa näillä reiteillä.

Kun varustamo tai laivaoperaattori toimii ajoissa, sääntelyriski pienenee, pääsy kannustinohjelmiin avautuu ja alukset kestävät paremmin tulevat, tiukemmat vaatimukset.

Miten ennustamme ja vähennämme vedenalaista melua

Ennustamme kavitaation ja vedenalaisen melun luotettavasti jo suunnitteluvaiheessa virtauslaskennalla. Ennustaminen perustuu kolmeen toisiaan täydentävään menetelmään: Detached Eddy Simulation (DES) turbulenssin mallinnukseen, Williams-Hawkingsin yhtälö kaukokentän melun ennustamiseen ja Schnerr-Sauerin malli kavitaation simulointiin. Yhdessä ne antavat kattavan kuvan aluksen melusta jo ennen rakentamista.

CFD-mallinnus

Mallinnamme virtauslaskennalla potkurin ja lisäkkeiden aiheuttamaa kavitaatiota, turbulenssia ja painepulsseja, jotka aiheuttavat suurimman osan vedenalaisesta melusta. 

Melupäästöjen mallinnus

Virtauslaskennan lisäksi teemme melupäästötutkimuksissa simulointeja ja teoreettista analyysia. Tähän kuuluu:

  • Hydrodynaamisen melun vähentäminen: lisäkkeiden ja potkurien optimointi sekä potkurin ja rungon välisen ääni- ja painevuorovaikutuksen analyysi
  • Koneiston ja komponenttien melun vähentäminen: tunnistamme moottoreiden, pumppujen ja putkistojen melulähteet ja optimoimme suunnittelun turbulenssimelun pienentämiseksi

Tukea uudisrakennuksiin ja liikenteessä oleviin aluksiin

Telakoilla otamme melun ennustamisen mukaan suunnitteluun heti alusta alkaen. Runkomuoto, potkurin geometria ja koneiston sijoittelu voidaan arvioida melun kannalta jo ennen rakentamisen alkua, jolloin vältetään kalliit myöhäiset muutokset.

Varustamoille ja laivaoperaattoreille arvioimme olemassa olevien alusten melutason, selvitämme oikeuden satamien kannustinohjelmiin ja etsimme käytännön keinot melun vähentämiseksi jo liikenteessä olevissa aluksissa.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä aiheuttaa aluksen vedenalaista melua?

Pääasiallinen lähde on potkurin kavitaatio: potkurin lapojen ympärille syntyvät ja luhistuvat kuplat tuottavat laajakaistaista melua. Toinen merkittävä lähde on moottorin ja koneiston tärinä, joka välittyy rungon kautta veteen matalataajuisena meluna. Myös lisäkkeet ja runkomuoto vaikuttavat aluksen kokonaismeluun.

Onko aluksille pakollisia vedenalaisen melun määräyksiä?

Tällä hetkellä kaupalliselle merenkululle ei ole maailmanlaajuisia pakollisia vedenalaisen melun määräyksiä. IMO:n vuonna 2023 uudistettu ohjeistus on vapaaehtoinen. EU seuraa jatkuvaa vedenalaista melua meristrategiadirektiivin nojalla. Pakollisten vaatimusten odotetaan kehittyvän IMO:n kokemustenkeruuvaiheesta, joka jatkuu vuoteen 2028.

Miten virtauslaskenta voi vähentää vedenalaista melua ilman fyysisiä mallikokeita?

Virtauslaskenta simuloi virtausta potkurin ja rungon ympärillä ja ennustaa, missä kavitaatiota ja turbulenssia syntyy ja kuinka paljon melua ne tuottavat. Eri suunnitteluvaihtoehtoja voidaan testata simuloimalla jo ennen kuin mitään rakennetaan. Näin melu saadaan suunniteltua pois jo alkuvaiheessa, mikä vähentää huomattavasti kalliiden, rakentamisen jälkeisten muutosten tarvetta.

Voidaanko vedenalaista melua vähentää jo liikenteessä olevissa aluksissa?

Kyllä. Olemassa olevista aluksista arvioimme nykyisen melutason, mallinnamme mahdollisten muutosten (esimerkiksi potkurin vaihdon tai lisäkemuutosten) vaikutuksen ja tunnistamme tehokkaimmat keinot. Jälkiasennukset ovat kalliimpia kuin melun huomioiminen alusta alkaen, mutta merkittäviä vähennyksiä saadaan aikaan myös liikenteessä oleville aluksille.

Mitkä satamat tarjoavat kannustimia vähämeluisille aluksille?

Kanadan Vancouverin ja Prince Rupertin satamat myöntävät tällä hetkellä satamamaksualennuksia aluksille, jotka alittavat melurajat. Tällaisia ohjelmia tarjoavien satamien määrä kasvaa. Voimme arvioida, täyttävätkö aluksesi nykyisten ohjelmien ehdot, ja laskea mahdollisen taloudellisen hyödyn liikennöintireiteilläsi.

Haluatko tietää, kuinka hiljainen aluksesi on tai voisi olla?

Kerro projektistasi, niin hahmottelemme, mitä meluanalyysi voi kertoa sinulle.

Jukka Suvanto

Senior Sales Manager

+358 40 5669 431 jukka.suvanto@elomatic.com

Juha Tanttari

Lead Consulting Engineer

+358 40 900 4598 juha.tanttari@elomatic.com