TQC 船体表面粗さ計/ハルゲージ/Hull Roughness Gauge　船体表面粗さ管理がなぜ重要か？

左図は優れた船舶の基準と言われる高速航行速度を維持するのに必要な推進力・燃料と船体粗さの関係の代表的例を示しています。
横軸は船体表面の粗さを示し、縦軸は必要な推進力・燃料の増加（120µm時を0とする増加割合）を示しています。
新造船の基準と言われる船体表面粗さ120μmに対して、300μmになると約5％の抵抗＝燃費の悪化が生じることになります。

IMOの第２回GHS研究会では2007年の世界の非軍事船舶の燃料消費は3億3300万tであり、5年間で8000万t増加したと発表しました。この数字をそのまま当てはめると2012年の非軍事年拍の燃料消費は4億tを超えていると推測されます。2012年のバンカー重油の平均価格は1t当たり700ドルを超えています(Bunkerworl Daily E-mail, 10, February 2012)。したがって、2012年の世界の船舶の燃料費は年間で2,800億ドルであると推定されます。このことからも、5％の燃費の変化が及ぼす燃料消費量と燃料費用さらに環境負荷がいかに大きいかがわかります。

英国ニューキャッスル大学の教授で、船舶のパフォーマンスと船体及びプロペラの粗さの影響に関する権威である、Dr. Robert L. Townsinの研究結果は、衝撃的とも言えるものでした。
47隻の船におけるのべ147回の航行に及ぶ調査を基に1980年に発表された “Speed, power and roughness: the economics of outer bottom maintenance” は、現在の船体表面粗さ管理のバイブル的存在となりました。
この論文が表面粗さ管理において提唱した主なポイントを以下にご紹介します。

(1) 測定の対象

損傷のない船体の塗膜の粗さの測定。

表面に局地的な傷があり、素地が変形しているような場所は測定するのを避ける。

(2) 測定の意義

塗装された船体表面の粗さがもたらす摩擦抗力を評価することができる。

新たに塗装した塗装面の品質を評価することができる。

再塗装する前と後の測定結果を比較することにより塗装の品質評価が行える。

(3) 測定の方法

測定者は出来る限り広範囲において、左舷と右舷、船底部、など水に浸かる船体表面の100箇所の測定をする。

測定はドライドックにおいて、移動クレーンなどを用い行われる。

損傷のない塗膜面を測定する際、一回（一箇所）の測定で測定部を動かす距離は腕の長さを超える程度で、すなわち１mを超えない程度が適切である。

測定部を動かす際には出来る限り流線に沿って水平に行う。

測定箇所ごとに平均船体粗さ（MHR）の値をμm表記で求める。そして、それぞれの値がどの場所の値かわかるようにする。

約100箇所のMHR値の平均値を出すことにより、船体全体の平均粗さ（AHR）の値を求める。

統計グラフなどを用い、再塗装をする前と後のAHRを比較すると良い。また左舷と右舷、船底部のAHR値を比較することを推奨する。