ボルト締結工具でローターセイルを安定させる

ローターリーセイル

ローターセイルは海上の推進力を最適化し、CO2排出量を削減する画期的な製品です。大きな帆を確実に船体に固定するためにボルト接続部は高い荷重に耐えなければなりません。HYTORCのボルト締結工具はローターセイルの組み立てに利用いただいております。

ローターリーセイルは一見すると巨大な煙突のようですが煙は出ません。直径5mの幅を持つローターセイルは船体に据え付けされます。ローターセイルはグラスファイバー強化プラスチックでできています。ローターセイルは回転可能で鉄塔の上に天蓋のように設置され、104本のボルトで船にしっかりと固定されています。この104本のボルトを締め、データ管理をするのが組み立ての最終工程です。これらのボルト締結締結作業にHYTORCのボルト締結工具とサービスが利用されています。

ローターセイルの据え付けプロジェクトは陸上から始まります。というのもローターセイルはまず陸上で完成させた後に船体のデッキでの最終組み立てに備えなければならないからです。

試験基礎にねじ込まれた304本のボルト

ローターセイルを最終的に完成させるため、プレハブの鋼鉄製支柱で作られた試験基礎が陸上でボルト締めされます。試験基礎の大きさは10メートル×10メートル、高さは1.5メートルあります。この基礎はその後、地面に固定されます。試験基礎には1800NMのトルクを持つ304本のボルトがねじ込まれます。指定されたトルクを確実に達成するためにHYTORCの油圧トルクレンチAvantiとStealthが使用されています。ここでの焦点は数値を守ることです。基本的に作業会社は顧客からねじ接続の仕様を包括的なマニュアルで受け取っています。

試験基礎が完成したら、鉄塔を104本のボルトで固定します。これにはM36のネジ山を持つSW55タイプのボルトが使われ、2300NMのトルクで締め付けられます。安全上の理由から各ボルトはその後、正確なトルクをチェックされ、ラベルが貼られます。

接続が完了し、固定されると、ローターセイルがタワーに設置され、固定され、システムコントロールに接続されます。その後の顧客による機能テストが良好であれば、甲板上での組み立てにゴーサインが出ます。そのために、テスト用基礎の104本のネジ接続が緩められ、数トンの重さのローターセイルがクレーンで船に吊り上げられます。

そこで104本のボルトを2300Nmで締め直します。「ここでも、HYTORCのボルト締結工具が使用されています。コードレス電動トルクレンチであるLST 2000、次に油圧トルクレンチAVANTIとSTEALTH。設計上、すべてのボルトが同じように簡単に届くわけではないのでさまざまな工具を使用する必要があります。

104本のボルトが締められ、チェックされ、すべてのねじ接続と同様に文書化され、ローターセイルが使用できる状態になります。そして、ドック会社の社員が乗船しての作業は終了します。最後に、テスト用の土台だけを解体し、分解して撤去の準備をする必要がある。この作業には、最初の段階から最後の段階まで4人の作業員を使いますが、最低でも1日は必要で、その後は非常に長い時間を要します

ボルト接続部分は2年ごとに点検が必要

ローターセイルは2年ごとに点検・整備されます。これは通常、船舶が航行中に行われます。メンテナンス会社がボルト接合の点検整備にHYTORCを採用する理由は2つ存在します。それはサービスの良さとボルト締結工具の品質にあると評価いただいております。ボルト締結工具はどんなに高品質な製品であっても取り扱いを間違えると大怪我につながるリスクがあるので使用前には製品説明とトレーニングをおこなっております。

ローターリーセイルとは?

ローターセイルは帆船のように風を利用して船舶の推進力を補助する技術の一つで風力エネルギーを効率的に利用するための装置です。ローターセイルは船舶の燃料消費を削減し、CO2排出量を抑えることを目的としています。

仕組み

ローターセイルの基本原理は「マグヌス効果」に基づいています。これは回転する物体の周囲に流れる流体(空気や水など)がその物体に力を加える現象です。具体的にはローターセイルは縦長の円柱状の装置で、エンジンで高速回転させられます。回転するローターが風を受けると、マグヌス効果によって片側に圧力差が生じ、低圧側へと移動する力が発生します。この力を推進力として船舶の進行方向に変換することができるため、エンジンの負荷を軽減することができます。

歴史的背景と開発

ローターセイルは1920年代にシグナス・フレットナーが最初に実用化を試みました。彼の技術は当時、帆船やエンジンに代わる新しい推進技術として注目されましたが、当時の技術や経済的な制約により普及は限定的でした。フレットナーの設計による船「バーデン・バーデン」や「バック・アウフ」の試験運行は成功を収めましたが、その後の進展は一時的に停滞しました。

しかし、近年の環境意識の高まりとともに、船舶の燃料効率を向上させ、二酸化炭素排出量を削減する技術として、ローターセイルが再び注目を集めています。特に、国際海事機関(IMO)が船舶のCO2排出削減目標を設定したことも背景にあり、再生可能エネルギーを取り入れた推進技術が求められています。

利用される船舶と効果

ローターセイルは、大型貨物船やタンカーに導入されており、既存のエンジンを補助する形で使用されています。代表的な事例として、2018年に北欧のフェリー会社「バイキング・ライン」が運行するクルーズフェリー「バイキング・グレース」が挙げられます。この船は、フィンランドの企業「ノルセパワー」によるローターセイルを搭載し、最大20%の燃料削減を実現しました。その他にも、化学品タンカー「マーレスコ・インディア」などで使用されており、航行中の風の強さや向きに応じて、燃料消費を削減できる点が大きなメリットとなっています。

環境および経済的利点

ローターセイルの最大の利点は、燃料消費の削減によりCO2排出を減らせる点です。特に国際海運において、温室効果ガスの排出削減が求められており、再生可能エネルギーを活用した推進技術は今後ますます重要視されるでしょう。国際海事機関(IMO)によると、2030年までに国際海運のCO2排出量を40%削減する目標が掲げられています。このような背景から、ローターセイルの導入は環境面での大きな貢献が期待されています。

さらに、燃料費が大幅に削減されることにより、経済的なメリットも大きいです。海運業界では燃料費が運航コストの大部分を占めており、燃料消費を10%~20%削減できることは、経営効率の向上にもつながります。

課題

一方で、ローターセイルにはいくつかの課題もあります。まず、風の強さや方向に依存するため、常に最大限の効果を発揮できるわけではありません。風が弱い場合や逆風の際には、補助的な効果しか期待できない場合もあります。また、ローター自体の設置やメンテナンスにコストがかかるため、導入コストが高くつくことが課題となっています。

さらに、ローターセイルのサイズや設置場所にも制約があります。大型の貨物船やタンカーであればローターを設置する十分なスペースがありますが、小型船舶では設置が難しい場合もあります。また、ローターの回転が船体の動揺に影響を与える可能性があるため、船舶設計にも工夫が必要です。

ローターセイルは環境負荷を低減し、船舶の燃費を向上させるための革新的な技術です。既に実用化されている事例も増えており、今後ますます広がる可能性があります。特に燃料費の削減やCO2排出削減が求められる現代の海運業界において、ローターセイルは持続可能な海上輸送の未来を切り開く技術の一つとして期待されています。ただし、導入コストや風条件に対する依存性などの課題も存在するため、今後の技術革新やコスト削減が鍵となるでしょう。

未来への船出

ローターリーセイルに風が当たると風は円筒の片側で加速され、もう片側で減速されます。その結果、流速の差によって圧力差が生じ、いわゆるマグヌス効果という力が発生します。この力は風に対して垂直に働き、船の動きをサポートする。最適な風況であれば、ローターセイルは約3,000~4,000kWのエンジン出力に取って代わることができ、燃料を大幅に節約することができます。

現代のローターセイルはアントン・フレトナーによる発明に基づいている。ヘッセン出身のエンジニアは1924年に初めてフレットナー・ローターを発表しました。しかし当時は船舶用ディーゼルエンジンの価格が安かったため、投資する理由がなかったのです。そのためこの発明は今日まで忘れ去られていました。

アントン・フレトナー氏について