平成２７年度技術調査の報告

独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構

報告内容(1) 「整備コストに係るSESと在来船の比較調査」(2) 「第2世代非損傷時復原性基準に係る内航船適応調査」(3) 「内航船における船内騒音の予測手法及び対策指針に関する調査」

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調査の背景・目的
背景○現在、初期のSESが竣工してから10年目の定期検査を迎えつつある状況（25隻就航）⇒電気推進システムに係る各機器（インバータ、発電機、二重反転プロペラ、ポッド等）のルール要求及びメーカー推奨の整備項目が出揃いつつある。
○初期投資が従来船に比較して高い⇔整備面においては有利な点が多い。
○SESの普及促進においてはトータル的な費用を把握することが重要
目的○4種のSESの整備費用を調査⇒電気推進システムに係る各機器の整備項目及び費用等を調査し、従来船との整備費用の比較を行うとともに負担軽減方法等について検討① CRP方式② ポッド方式③ タンデムハイブリッド方式④ 2軸CPP方式

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実施内容（１） 電気推進システムに係る各機器の整備項目及び費用の調査○ 4種のSESにおける各機器のルール要求による整備項目及び年度毎のメーカー推奨による整備項目○ 上記整備項目における費用○ トラブル事例における整備項目及び費用（２） SESと従来船との整備費用の比較○ 4種のSESに対比する従来船の整備項目及び費用○ SESと従来船の整備費用の比較○ SESの整備に係わる負担軽減方法の検討（３） SESの船主及びオペレーターに対するヒアリング○ 上記結果を船主及びオペレーターに提示し、整備に関する課題、対策等について調査
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前提条件○運用期間：20 年間（適切な日常点検が行われていることを前提として、20 年目の定期検査までの整備費用を比較）○運転時間：約4,000 時間（ヒアリング調査により、主機及び主発電機関の運転時間はほぼ同等）○整備内容：法定検査（定期検査は5年毎、中間検査は定期検査間の2～3年目）、メーカー推奨の標準整備に限定（トラブル故障及び臨時修理は含まず）

整備費用＝ドック整備費用（造船所作業費＋造船所手配の交換部品費）

整備費用は電気推進システムに関する機器ごとに以下のとおり分類

SES

従来船発電機（原動機含む）、インバータ、モーター主機、発電機

減速機、推進器、その他※SES 方式の種類によって多少の違いあり。

＋ メーカー推奨の整備費用（メーカー作業費＋交換部品費）

船主及びオペレータへのヒアリング調
査を踏まえ、実際の費用を参考に試算メーカーの標準費用を参考に試算（潤滑油の費用は含まず）
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整備費用の比較① CRP方式（499総トン型タンカー）※PSCMを前提

10080

その他
インバータ盤60軸系(FPP/CRP）
発電機(原動機含）

40

主機

20

整備費用割合（%）（従来船を100とする）

整備費用割合（%）（従来船を100とする）② ポッド方式（749総トン型セメント船）
12012010080軸系(FPP/2軸ポッド）
60

発電機(原動機含）
主機

20

0

SES/CRP

従来船/FPP

③ タンデムハイブリッド方式（15,000総トン型セメント船）

SES/2軸ポッド（CPP）④ 2軸CPP方式（749総トン型タンカー）
120100その他
80

インバータ盤ポッド60

軸系（FPP)
減速機

40

発電機（原動機含）
主機

20

整備費用割合（%）（従来船を100とする)

120
整備費用割合（%）（従来船を100とする）

逆転機

400
従来船/FPP

その他

10080

その他
軸系(FPP/2軸CPP）60

減速機（注）
発電機(原動機含）

40

主機

2000
従来船/CPPSES/タンデムハイブリッド

従来船/FPPSES/2軸CPP

5ヒアリング調査結果
船主及びオペレータからのコメント

電気推進システムにおいて、従来船と大きく異なるインバータ、CRP及びポッドについて以下のコメントがあった。
１．インバータ○インバータを制御室内等へ設置し、インバータの周囲温度を従来の45℃から35℃に設定変更することにより、整備間隔を延ばすことができ、費用軽減が可能となった。

２．CRP○予防保全管理方式（PSCM※）を採用することに※ 予防保全管理方式(PSCM:Propeller

Shaft Condition Monitoring System)

より、軸の抜き出しを延期することができ、費用軽減が可能となった。
３．ポッド○実績が少なく、整備できるドックも少ないことから、メーカー技師の派遣作業が発生。
○軸抜き等の検査項目が要求され、費用負担が大きくなっている。

JG又はNKの承認を受けた手法に基づき，潤滑油の油分析等の定期的な管理によってプロペラ軸系の潤滑状態が適切に管理された場合、通常は5年間のところ、最大10年間（NKでは異常が見られるまで）軸の抜き出し検査が延期される。

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ま と め○SESと従来船の対象船舶における、主機及び主発電機関の型式、運転時間、運航方法などのオペレーションによって様々な要素が加わるものの、今回の試算では、SESの整備費用は従来船と比較して同等若しくは低くなる結果となった。
○インバータの場合は、周囲温度の設定を従来の45 ℃から35℃に変更することにより、部品交換時期及び整備間隔が延期され、費用軽減が可能となる（コンデンサ・基盤の推奨交換時期：6年（45℃）⇒10年（35℃））。
○CRPの場合は、PSCMを採用することによって、軸の抜き出し検査が延期又は不要となり、整備費用の負担軽減が可能となる。

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報告内容
(1) 「整備コストに係るSESと在来船の比較調査」(2) 「第2世代非損傷時復原性基準に係る内航船適応調査」(3) 「内航船における船内騒音の予測手法及び対策指針に関する調査」

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調査の背景及び基準概要
背景・目的○近年のコンテナ船、PCC、カーフェリー等の事故を踏まえ、IMO（国際海事機関）では、波浪中における非損傷時の復原性基準の策定作業を行っている（２４ｍ以上の船舶が対象）。
○内航船への適用は規制当局によって判断されるが、当該基準がそのまま内航船に適用されることを想定し、調査を実施。
基準概要
追加基準（波浪中）

現行基準
（静水中）

①ブローチング現象
静水中の船舶が風・波により傾いたときの復原性による。

船尾に波の山を斜めに受けると波の力で船尾を横に振られ、ある程度を超えると操舵を行っても一定進路が保持できない現象②復原力喪失現象
船の長さに近い波長の中で、船首船尾に波の谷があると船の横復原力が低下するような現象

復原力（元に戻ろうとする力）

重力

浮力③パラメトリック横揺れ
波による横復原力が船の横揺れを絶えず助けるように働き横揺れが次第に大きくなる現象④デッドシップ⑤過大加速度船の推進、操縦機能を喪失した漂流状態での復原性過大なGM（横メタセンタ高さ）による激しい横揺れで過度の加速度が生じる現象

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基準概要
基準概要
①ブローチング現象②復原力喪失現象③パラメトリック横揺れ

第１段階基準 最も厳しいが計算が簡易な基準

第2世代非損傷時復原性基準案（IMO SDC 2/WP.4：Report of the working group (Part 1)）

第２段階基準第１段階基準よりも柔軟性があるが計算が複雑な基準
北大西洋の波浪データ（発生確率）を考慮して評価。

フローチャート
start

第１段階基準OKNG
第２段階基準※OK

合格NGend※上記で合格しない場合は航行区域の制限等を行う運航制限（OL: Operational Limitation)を付加する方法が検討されている。 10実施内容
○調査対象船舶：最近建造された以下の共有船（合計33隻）
123456789101112131415船種
貨物船
貨物船
貨物船
タンカー
タンカー
タンカー
タンカー
タンカー
ケミカルタンカー
ケミカルタンカー
特殊タンカー
特殊タンカー
特殊タンカー
セメント船
セメント船

総トン数
250GTクラス
499GTクラス
749GTクラス
170GTクラス
499GTクラス
749GTクラス
999GTクラス
3,800GTクラス
499GTクラス
749GTクラス
499GTクラス
749GTクラス
999GTクラス
749GTクラス
6,000GTクラス

1617181920212223242526272829303132
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船種フェリー
フェリー
フェリー
フェリー
フェリー
フェリー
フェリー
貨客船
旅客船
貨客船
旅客船
PCC
コンテナ
コンテナ
コンテナ
RORO船
RORO船
RORO船

総トン数
19GTクラス
130GTクラス
130GTクラス
150GTクラス
500GTクラス
2,500GTクラス
3,000GTクラス
50GTクラス
120GTクラス
460GTクラス
200GTクラス
3,000GTクラス
749GTクラス
1,000GTクラス
1,500GTクラス
11,000GTクラス
11,000GTクラス
16,000GTクラス

startOK
第１段階基準NG※ ※第２段階基準

OK

合格

NG
７隻
フェリー、旅客船、PCC、コンテナ、RORO船※大阪大学から提供を受けた基準計算プログラムで計算

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対応案及び今年度の調査
対応案○不適合となった船型の対応策として、基本的には静水中と波浪中での復原力の差があまりない船型に変更する必要があると考えられるが、船型の変更には復原性確保の面だけではなく抵抗推進性能も含めた総合的な検討が必要。
○「パラメトリック横揺れ」現象への適合については、ビルジキール長さの変更による対応策も考えられる。
○船型変更が難しい場合には、現在IMOにおいて検討されている運航制限による方法も考えられる。

今年度の調査①ブローチング現象②復原力喪失 ③パラメトリック横④デッドシップ現象
揺れ⑤過大加速度

第１段階基準第２段階基準北大西洋の波浪データ

北大西洋の波浪データ
and

日本近海の波浪データ

日本近海の波浪データ

内航船が実際に航行する日本近海の波浪データを用いて評価

運航制限
今後最終化される運航制限の具体的内容及びその影響、効果について把握、考察

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報告内容
(1) 「整備コストに係るSESと在来船の比較調査」(2) 「第2世代非損傷時復原性基準に係る内航船適応調査」(3) 「内航船における船内騒音の予測手法及び対策指針に関する調査」

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騒音規制の導入とＪＲＴＴの調査研究（1/3）◆背景等
・平成26年7月1日以降の建造契約船で1,600総トン以上の船舶に騒音規制が導入。
（内航船は、平水船は非適用。騒音基準の適用に3年間の猶予期間。）
・一方、現存内航船で騒音基準を満足しているものはほんど無し。

・騒音基準は基準値のみ。仕様的要件ではなく、体系的な設計指針もない状況。
・ＪＲＴＴでは平成25年度から内航船の騒音対策に関する調査を実施。

・遮音材を用いることなく騒音基準を満たす優れた船舶（第一浪速丸）が竣工。
＜騒音基準＞＜騒音基準を満たす6500kl積みタンカー＞

第一浪速丸船主：浪速タンカー株式会社・JRTT
建造：㈱新来島広島どっく
総トン数：3,834G/T
竣工：平成26年8月

14騒音規制の導入とＪＲＴＴの調査研究（2/3）◆Ｈ27年度の調査研究
・第一浪速丸の実船計測とシミュレーションによる騒音解析
発生源（主機、補助機関）から居室等への伝播経路、各経路における伝播の寄与度など、船内における騒音・振動の伝播に係るメカニズムを解明。

例）伝播経路振動源からの各区画への支配的なエネルギー伝播を分析。

・簡易モデルによる対策効果の検証例）E/Cと居住区域の配置
巻込型、隣接型、分離型3つのモデルを作成し、居室騒音レベルを比較。

・分析により得られた知見に基づき技術指針を作成＜対策の基本原則＞①振動源振動の低減②騒音源騒音の低減③騒音伝播の低減

Tier I
目標
Tier II④振動伝播の低減⑤吸音性の向上⑥共振の回避基本原則
Tier III
設計・建造方法15騒音規制の導入とＪＲＴＴの調査研究（3/3）◆H28年度の騒音対策調査目的
騒音最適化されたモデル船舶を設計し、その成果を普及することにより、騒音基準適合船舶の建造を促進する。

内容
１．第一浪速丸をベースに構造的に騒音最適化された船舶を検討。
（騒音対策指針の改良も検討）

２．浮き床、遮音壁等の各種材料等と組み合わせることで、十分安全に規制値をクリアできるような対策を検討。
（各種材料等の組合せについて、コスト、施工の難易度等を考慮して複数のケースを検討）

３．騒音最適化されたモデル船の図面を作成。

４．騒音シミュレーションによる予測を実施。

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ご清聴ありがとうございました。

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