船体へのバイオファウリングの蓄積と移動に対する固定レイアップ期間とシミュレートされたトランジットの実験的試験

An experimental test of stationary lay-up periods and simulated transit on biofouling accumulation and transfer on ships.

• Ian C Davidson
• George Smith
• Gail V Ashton
• Gregory M Ruiz
• Christopher Scianni

抄録

船舶の水中表面へのバイオファウリングの蓄積は、通常、停泊期間中に発生することが多く、停泊期間中は、 停泊期間中よりも表面がコロニー化しやすくなる。その結果，典型的な港内滞留時間（数時間から数日）よりも長い滞留期間（レイアップと呼ばれることが多い）は，船体維持戦略に悪影響を及ぼす可能性がある．この実験研究では、2 つのサイトで 3 種類のコーティング処理（防汚、防汚、コントロール）を施したファウリングパネルと、航海中のせん断力をシミュレートするためのポータブルフィールドフラウ ムを用いて、流れに曝される前と後のバイオファウリングの大きさに対するレイアップ期間の違いによる影響を試験した。長期間（28 日間，45 日間，60 日間）の静止状態にさらされたコントロールパネルは，有意に高いバイオファウリング被覆量を示し，10 日間と 28 日間の静止浸漬の間にバイオファウリング蓄積量に 13～25 倍の差があった．フルームに曝露する前に、防汚コーティングは一方のサイトではバイオファウリングの蓄積をほぼ完全に防止し、他方のサイトではバイオファウリングの蓄積を20％以下に抑えていた。また、防汚コーティングは、特にフラウーム暴露後にも有効であり、一方のサイトでのバイオファウリングを52%以上から6%未満に減少させた（平均）。この実験的アプローチは、条件やバイオファウリング群が異なるサイトにまたがる大型パネルの一貫した（標準化された）流況を利用して、パネルの配置とフルーム処理を共同で行う場合に有益であった。商船のレイアップは比較的一般的であり、避けられないものであり、避けられないものであるが、船の水中表面のバイオファウリングへの影響の大きさをよりよく理解し、結果として発生する可能性のあるバイオファウリングの蓄積を管理し、それに対応するためのレイアップ後の実行可能なアプローチを開発することが重要である。

Biofouling accumulation on ships' submerged surfaces typically occurs during stationary periods that render surfaces more susceptible to colonization than when underway. As a result, stationary periods longer than typical port residence times (hours to days), often referred to as lay-ups, can have deleterious effects on hull maintenance strategies, which aim to minimize biofouling impacts on ship operations and the likelihood of invasive species transfers. This experimental study tested the effects of different lay-up durations on the magnitude of biofouling, before and after exposure to flow, using fouling panels with three coating treatments (antifouling, foul-release, and controls), at two sites, and a portable field flume to simulate voyage sheer forces. Control panels subjected to extended stationary durations (28-, 45- and 60-days) had significantly higher biofouling cover and there was a 13- to 25-fold difference in biofouling accumulation between 10-days and 28-days of static immersion. Prior to flume exposure, the antifouling coating prevented biofouling accumulation almost entirely at one site and kept it below 20% at the other. Foul-release coatings also proved effective, especially after flume exposure, which reduced biofouling at one site from >52% to <6% cover (on average). The experimental approach was beneficial for co-locating panel deployments and flume processing using a consistent (standardized) flow regime on large panels across sites of differing conditions and biofouling assemblages. While lay-ups of commercial vessels are relatively common, inevitable, and unavoidable, it is important to develop a better understanding of the magnitude of their effects on biofouling of ships' submerged surfaces and to develop workable post-lay-up approaches to manage and respond to elevated biofouling accumulation that may result.