MFA-2010 · Skipsstabilitet · Kapittel 34
Kalibreringsboka, peilinger og tomrom (ullage)
Hvor mye olje, ballast eller ferskvann er det egentlig i tanken? Svaret leser du av kalibreringsboka — men bare hvis du tar peilingen riktig, vet forskjellen på peiling og tomrom, og korrigerer for krengning, trim og temperatur. Dette er regnestykket som ligger bak hver eneste lasteberegning om bord.
Når du er ferdig, vil du kunne …
- Definere peiling (sounding) og tomrom (ullage) og forklare hva kalibreringsboka inneholder.huske/forstå
- Skille når du tar peiling og når du tar tomrom, og begrunne hvorfor.forstå/analysere
- Beskrive de fire vanlige måtene å lese av peiling/tomrom på (målebånd, glassrør, Whessoe, Saab-radar).forstå
- Beregne væskemengden (volum og masse) om bord fra en peiling via kalibreringsboka og tetthet.anvende
- Anvende korreksjoner for krengning og trim på en tomrom-avlesning.anvende
- Beregne tetthetskorreksjon for temperatur med relativ tetthetskoeffisient.anvende
Slik får du mest ut av denne guiden (2 min)
Guiden er bygd på det som faktisk får kunnskap til å feste seg:
- Prøv før du titter. Hver Sjekk deg selv-boks stiller spørsmålet først. Svar i hodet (eller høyt) før du viser fasiten — selve anstrengelsen ved å hente fram svaret er poenget (aktiv gjenkalling / retrieval practice).
- Regn med blyant. Faget sitter i fingrene. Gjør de gjennomarbeidede eksemplene selv, og prøv «Nå prøver du»-oppgavene uten å se på løsningen.
- Spre lesingen. Ikke skipp alt på én kveld. Bruk repetisjonsplanen til slutt — korte økter over flere dager slår én lang økt. Det er spredningen som teller, ikke det eksakte intervallet.
- Forklar hvorfor. Si med dine egne ord hvorfor en korreksjon er positiv eller negativ. Føles det vanskelig? Det er ofte et tegn på at du faktisk lærer.
00
Oversikt og forkunnskaper
Du vet allerede fra tidligere kapitler at lastens masse og tyngdepunkt (G) bestemmer skipets stabilitet. Men hvordan vet du hvor mye væske som faktisk ligger i en tank? Du måler hvor høyt væsken står, slår opp i kalibreringsboka (calibration book), og ganger med tettheten. Dette kapittelet handler om å gjøre den målingen riktig.
Kalibreringsboka lager verftet (the shipbuilder) til hvert enkelt skip. For hver tank gir den volum, deplasement/vekt og tyngdepunkt ved forhåndsvalgte væskehøyder — typisk i intervaller fra 0,01 m til 0,20 m. Du finner altså ikke væskemengden ved å regne på tankens form selv; du leser den av.
Fire byggeklosser: (1) hva kalibreringsboka er og forskjellen på peiling og tomrom; (2) hvordan du faktisk leser av målingen om bord; (3) hvordan du regner volum og masse fra avlesningen; og (4) korreksjonene som gjør avlesningen riktig: krengning, trim og temperatur.
🧠 Sjekk forkunnskapene: Du kjenner væskens høyde i en tank og vil finne massen om bord. Hvilke to ting til trenger du, og hvordan henger de sammen?
Du trenger volumet ved den høyden (fra kalibreringsboka) og væskens tetthet (density, t/m³). Da er masse = volum × tetthet. Høyde alene gir deg ingenting før den er oversatt til volum via boka.
01
Kalibreringsbok, peiling og tomrom
✓ lært
Hensikten med en kalibreringsbok (calibration book) er å gi volumer, deplasementer og tyngdepunkt for en tank ved forhåndsvalgte væskehøyder. Verftet lager boka for hvert skip, og kaptein og styrmann bruker den daglig.
Peiling (sounding) er den loddrette avstanden fra tankens bunn opp til væskeoverflaten — altså hvor dyp væsken er.
Tomrom (ullage) er den loddrette avstanden fra væskeoverflaten opp til toppen av pluggen eller peilerøret — altså hvor mye tomt rom det er igjen.
Et peilerør (sounding pipe) er typisk et plastrør på ca. 37 mm diameter, der et stål-peilebånd senkes ned. Tomrom leses derimot ofte av et peilerør med plugg på toppen.
Når tar du peiling, og når tar du tomrom?
- Ferskvann, destillert vann, vannballast o.l.: ta peiling. Disse tankene kan fylles helt opp til 100 %.
- Last-, brensel-, diesel- og smøreoljetanker: ta tomrom. Oljetanker fylles vanligvis til maks 98 % — for å gi rom til utvidelse når oljen varmes opp.
Oljetanker fylles bevisst bare til ~98 %. Olje utvider seg ved oppvarming; fyller du til 100 %, kan ekspansjonen presse olje ut og overfylle. Vann krymper ikke nevneverdig på samme måte, så vanntanker tåler 100 %.
Q. En oljebrenseltank har kalibreringstabellen under (Tabell 34.1). En dag peiler styrmann 0,60 m i tanken. Hva er innholdet?
| Peiling (m) | Volum (m³) |
|---|---|
| 0,10 | 0,60 |
| 0,20 | 0,90 |
| 0,30 | 1,40 |
| 0,40 | 1,90 |
| 0,50 | 2,60 |
| 0,60 | 3,30 |
| 0,70 | 4,10 |
| 0,80 | 5,00 |
| 0,90 | 6,10 |
| 1,00 | 7,20 |
Løsning. Slå opp peiling 0,60 m i tabellen → volum 3,30 m³. Det er hele svaret: ingen formel, bare oppslag.
Svar: innholdet er 3,30 kubikkmeter.
En tank med null peiling har ikke alltid null volum. På bunnen kan det ligge en peilesåle (sounding pad / striker plate) på typisk 12 mm, slik at båndets lodd ikke slår hull i bunnplatene. Litt væske kan derfor ligge under nivået du måler.
🧠 Sjekk deg selv: Du skal kontrollere en vannballasttank og en lastoljetank. Hvilken tar du peiling på og hvilken tomrom på — og til hvor mange prosent fylles hver?
Vannballasttanken: ta peiling, kan fylles til 100 %. Lastoljetanken: ta tomrom, fylles til maks 98 % for å gi plass til varmeutvidelse.
02
Metoder for å lese av peiling og tomrom
✓ lært
Det finnes fire vanlige måter å ta avlesningen på — fra et enkelt målebånd til moderne radar. Du bør kjenne prinsippet i hver.
(i) Stål-målebånd med lodd
Et stål-peilebånd (steel measuring tape) med et loddvekt (plumb-bob) i enden senkes ned i tanken. Båndets ende krittes (markeres med hvitt kritt) før det senkes. Når loddet treffer peilesålen (sounding pad), hører du en dump lyd. Du trekker båndet opp og leser av der krittet er vasket bort (under væske) mot der krittet er tørt (over væske): selve overgangen er peiledybden.
(ii) Kalibrert glassrør
På små tanker kan et kalibrert glassrør (calibrated glass tube) festes utenpå tanken — typisk på en ferskvanns-, destillertvanns-, smøreolje- eller tungoljetank. Væsken står like høyt i glassrøret som i tanken, og du leser tomrom eller peiling direkte av skalaen på glasset.
(iii) Whessoe gasstett tankmåler
Når du frakter giftige, etsende, lett antennelige produkter — eller last som reagerer med luft — må du kunne ta tomrom uten å slippe ut damp. Et slikt system er Whessoe gasstett tankmåler. En flottør i tanken er koblet til et målebånd som går over et tannhjul i målerhodet; avstanden fra tanktoppen til flottøren vises som tomrom på en teller. Moderne skip har dessuten temperaturfølere og høynivåalarmer som stopper pumpene automatisk.
(iv) Saab radar-tankmåler
Saab radar-tankmåler måler avstanden til væskeoverflaten med et kontinuerlig radarsignal (måleområde 0–60 m). Forskjellen i frekvens mellom utsendt og reflektert signal er direkte proporsjonal med tomrommet. Verdien kan sendes videre til f.eks. broa.
Fra broa eller et sentralt kontrollrom kan du sjekke og dobbeltsjekke innholdet i enhver væsketank, kontinuerlig og minutt for minutt — med høy nøyaktighet og pålitelighet, og elektronikk som kan byttes mens tanken er lukket. Det gir løpende overvåking i stedet for én daglig manuell peiling.
Tenk på parkeringssensoren i en bil: den sender en puls og lytter etter ekkoet — tida (eller frekvensskiftet) forteller hvor langt det er til hindringen. Saab-radaren gjør det samme nedover mot væsken: ekkoet forteller hvor stort tomrommet er.
🧠 Sjekk deg selv: Du laster en giftig kjemikalielast som ikke tåler luftkontakt. Hvilken av de fire avlesningsmetodene passer, og hvorfor?
Whessoe gasstett tankmåler (eller tilsvarende lukket system). Den lar deg ta tomrom uten å åpne tanken og slippe ut damp — viktig for giftige, etsende eller luftreagerende laster. Et åpent stål-målebånd ville krevd at du åpnet luka.
03
Korreksjon for krengning og trim
✓ lært
Avlesningen din stemmer bare hvis peilerøret står rett over tankens tyngdepunkt. Står skipet med krengning (list) eller trim, heller væskeoverflaten, og røret kan stå et stykke til siden eller for/akter for tankens senter. Da må du korrigere tomrom-avlesningen.
Her er L den vannrette avstanden fra peilerøret til tankens senter (tverrskips for krengning, langskips for trim), og θ er krengevinkelen (eller trimvinkelen). Fortegnet avhenger av hvilken vei skipet heller og hvilken side røret står på.
Krengning (list) — tverrskips
Står peilepluggen i avstand L til siden for tankens tyngdepunkt (vcg, vertical centre of gravity sett ovenfra), gjelder:
- Krengning til babord + plugg til babord for vcg → positiv korreksjon
+L × tan θ - Krengning til babord + plugg til styrbord for vcg → negativ korreksjon
−L × tan θ - Krengning til styrbord + plugg til babord for vcg → negativ korreksjon
−L × tan θ - Krengning til styrbord + plugg til styrbord for vcg → positiv korreksjon
+L × tan θ
Regelen i klartekst: heller skipet mot den siden røret står på, blir korreksjonen positiv; heller det bort fra rørets side, blir den negativ.
±L × tan θ.Q. En peileplugg står 1,14 m til babord for tankens vcg. Skipet krenger til babord i trinn på 0,5° opp til 3°. Finn korreksjonen til tomrom-avlesningen i cm.
Løsning. Plugg babord + krengning babord → positiv korreksjon: +L × tan θ = +114 cm × tan θ.
| Krengning θ (°) | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| +114 × tan θ (cm) | 0 | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 |
Kontroll ved 3°: tan 3° = 0,0524, så 114 × 0,0524 ≈ 5,97 ≈ +6 cm. ✓
Svar: de tverrskipske korreksjonene er 0 til +6 cm — store nok til at kaptein og styrmann må ta hensyn til dem om bord.
Trim — langskips
Står peilerøret ikke langskips på linje med tankens lcg (longitudinal
centre of gravity), må du korrigere på samme måte, nå med tan θ = trim / LBP
(LBP = lengde mellom perpendikulærene). Reglene speiler krengningstilfellet: trim ved
akter + plugg akter for lcg gir positiv korreksjon, osv.
Q. Et skip er 120 m LBP og har et peilerør 2,07 m akter for tankens lcg. Finn korreksjonene når skipet trimmer 0; 0,3; 0,6; 0,9 og 1,2 m ved akter.
Løsning. tan θ = trim / 120, korreksjon = +207 cm × tan θ:
| Trim (m) | 0 | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 1,2 |
|---|---|---|---|---|---|
| tan θ = trim/120 | 0 | 0,0025 | 0,0050 | 0,0075 | 0,0100 |
| +207 × tan θ (cm) | 0 | +0,52 | +1,04 | +1,55 | +2,07 |
Svar: korreksjonene er små (under ~2 cm selv ved 1,2 m trim) og kan i praksis ofte ignoreres. Boka konkluderer likt, men de trykte tabellverdiene i 6. utgave (+0,009 … +0,036 cm) er feil med en faktor ~57 — riktig er 207 × 0,01 = 2,07 cm ved 1,2 m trim. Konklusjonen «kan ignoreres» holder uansett.
Selve regnestykket L × tan θ er aldri vanskelig; fellen er fortegnet. Tegn alltid en rask skisse: hvilken vei heller skipet, og på hvilken side av senteret står røret? Heller skipet mot rørets side → legg til; bort fra → trekk fra. Bom på fortegnet, og du legger til der du skulle trukket fra.
🧠 Sjekk deg selv: Et peilerør står 0,80 m til styrbord for tankens senter. Skipet krenger 2° til styrbord. Hva blir korreksjonen i cm, og hvilket fortegn?
Krengning mot samme side som røret → positiv. tan 2° = 0,0349, så +80 cm × 0,0349 ≈ +2,8 cm. Korreksjon ≈ +2,8 cm.
Q. En peileplugg står 1,50 m til babord for tankens vcg. Skipet krenger 1,5° til styrbord. Finn korreksjonen i cm med fortegn.
Hint: er krengningen mot eller bort fra rørets side? Det avgjør fortegnet. Bruk L × tan θ med L = 150 cm.
Plugg babord, men krengning styrbord → bort fra rørets side → negativ.
tan 1,5° = 0,0262, så 150 × 0,0262 ≈ 3,93 → korreksjon ≈ −3,9 cm.
04
Korreksjon for temperatur
✓ lært
Olje utvider seg når den varmes opp, og da synker tettheten. Siden
du regner masse som volum × tetthet, må tettheten (t/m³) justeres til den
temperaturen oljen faktisk har — ellers blir massen feil.
Endringen i relativ tetthet per én grad temperaturendring kalles relativ tetthetskoeffisient (relative density coefficient). For de fleste oljer ligger den mellom 0,00025 og 0,00050 per grad Celsius.
Husk fortegnet: høyere temperatur → lavere tetthet (du trekker fra); lavere temperatur → høyere tetthet (du legger til).
Q. En oljeprøve har tetthet 0,8727 ved 16 °C. Ekspansjonskoeffisienten er 0,00027 per °C. Finn tettheten ved 26 °C.
Svar: tettheten faller til 0,870 t/m³. Oljen er varmere, altså «tynnere».
Q. Samme olje: tetthet 0,8727 ved 60,8 °F, koeffisient 0,00015 per °F. Finn tettheten ved 78,8 °F.
Svar: 0,870 t/m³ — samme svar, fordi 16→26 °C er nøyaktig samme temperaturhopp som 60,8→78,8 °F. Koeffisienten er bare uttrykt per grad Fahrenheit i stedet.
Tenk på en pose popcorn: kornene (massen) er de samme før og etter popping, men de varme «poppede» kornene fyller mye mer plass. Varm olje er litt likt — samme masse, men større volum, altså lavere tetthet. Derfor må du justere tettheten, ikke massen.
🧠 Sjekk deg selv: En olje har tetthet 0,9000 t/m³ ved 15 °C, koeffisient 0,00040 per °C. Hva blir tettheten ved 25 °C?
Δt = 25 − 15 = 10 °C; endring = 10 × 0,00040 = 0,0040.
Ny tetthet = 0,9000 − 0,0040 = 0,896 t/m³ (lavere, fordi oljen er varmere).
🃏
Flashkort — aktiv gjenkalling
Klikk på et kort for å snu det. Vurder ærlig: Igjen hvis du slet, Bra/Lett hvis det satt. Vurderingene lagres på denne enheten og omorganiserer bunken slik at de svake kortene kommer igjen tidligere (et Leitner-system). Prøv å svare høyt før du snur.
✅
Selvtest
Svar først, sjekk etterpå. Spørsmålene er blandet på tvers av seksjonene med vilje — å kjenne igjen hvilket verktøy en oppgave krever, er halve faget. Vurder hvor sikker du er; der sikkerhet og fasit spriker, finner du de virkelige hullene dine.
Slå opp 0,50 m → volum 2,60 m³. Masse = volum × tetthet = 2,60 × 0,90 = 2,34 tonn.
Δt = 30 − 20 = 10 °C; endring = 10 × 0,00030 = 0,0030.
Ny tetthet = 0,8800 − 0,0030 = 0,877 t/m³ (lavere, fordi varmere).
Krengning mot rørets side → positiv. tan 2° = 0,0349, så 114 × 0,0349 ≈ 3,98 ≈ +4 cm. (Stemmer med tabellen i Worked example 1.)
Helningen er trim/LBP = 1,5/120 = 0,0125. Når tanken er full, ligger den hellende overflaten gjennom forenden-toppen (det høyeste punktet). Ved akterenden, der røret står, er væsken da dypere med 15 × 0,0125 = 0,1875 m.
Peiling ved full tank = 1 + 0,1875 = 1,1875 m ≈ 1,19 m.
Masse = volum × tetthet = 4011,73 × 0,860 ≈ 3450 tonn. ✓
Hadde 0,860 vært «m³ per tonn» (stuingsfaktor), ville massen vært 4011,73 / 0,860 ≈ 4665 tonn — som ikke stemmer med bokas 3450. Altså er 0,860 tettheten i t/m³, og overskriften «m³ per tonn» i 6. utgave er en trykkfeil. Riktig regel er masse = volum × tetthet.
➕
Flere øvingsoppgaver (valgfritt)
Fra «Exercise 34» i boka. Prøv hver oppgave helt ferdig på papir før du åpner løsningen — det er der læringen sitter. Begge har peilerøret ved akterenden, og skipet trimmer ved akter.
Overflaten heller med trim/LBP = 1,5/120 = 0,0125. «Full» betyr at væsken akkurat når det høyeste punktet (forenden-toppen). Da er væsken dypest ved akterenden, der røret står: ekstra dybde = tanklengde × helning = 15 × 0,0125 = 0,1875 m.
Peiling ved full tank = 1 + 0,1875 = 1,1875 m ≈ 1,19 m.
Helning = 2/120 = 0,016667.
(b) Full peiling: ekstra dybde ved akterenden = 36 × 0,016667 = 0,60 m, så peiling full = 1 + 0,60 = 1,60 m.
(a) Mangler: ved peiling 1,2 m (akterenden) er dybden ved forenden 1,2 − 36 × 0,016667 = 1,2 − 0,60 = 0,60 m. Middel-dybde nå = (1,2 + 0,60)/2 = 0,90 m, så volum nå = 0,90 × 36 × 15 = 486 m³.
Full tank = 1 × 36 × 15 = 540 m³. Volum som mangler = 540 − 486 = 54 m³.
Masse som mangler = 54 × 0,96 = 51,84 tonn.
Δt = 28 − 18 = 10 °C; endring = 10 × 0,00035 = 0,0035.
Tetthet ved 28 °C = 0,8950 − 0,0035 = 0,8915 t/m³.
Masse = 4000 × 0,8915 = 3566 tonn. (Uten temperaturkorreksjon hadde du fått 3580 tonn — 14 tonn for mye.)
📅
Repetisjonsplan (spredt repetisjon)
Glemselskurven er bratt i starten og flater ut hver gang du repeterer. Å repetere med økende mellomrom — tett først, så glissent — fester stoffet for langt mindre total tid enn å lese om igjen. Det viktigste er at du sprer øktene; det eksakte intervallet er bare en tommelfingerregel. Datoene under regnes fra første gang du åpnet guiden.
| Repetisjon | Når | Dato | Hva du gjør |
|---|
Tips: start hver økt med å ta selvtesten fra hukommelsen. Les bare om igjen det du bommer på. Har du eksamen snart, komprimer intervallene heller enn å droppe spredningen helt.
📌
Sammendrag og ordliste
Kalibreringsboka gir volum, vekt og tyngdepunkt for hver tank ved gitte væskehøyder. Peiling måles bunn → overflate (ta peiling på vann, fyll til 100 %); tomrom måles topp → overflate (ta tomrom på olje, fyll til ~98 % for varmeutvidelse). Du leser av med stål-målebånd, glassrør, Whessoe gasstett måler eller Saab-radar. Masse = volum × tetthet. Korriger avlesningen for krengning og trim med ±L × tan θ (mot rørets side = pluss, bort fra = minus), og juster tettheten for temperatur med relativ tetthetskoeffisient (~0,00025–0,00050 per °C) — varmere olje, lavere tetthet.
Ordliste
- Kalibreringsbok (calibration book)
- Verftets bok for hvert skip med volum, deplasement og tyngdepunkt for hver tank ved forhåndsvalgte væskehøyder.
- Peiling (sounding)
- Loddrett avstand fra tankbunnen opp til væskeoverflaten — hvor dyp væsken er.
- Tomrom (ullage)
- Loddrett avstand fra væskeoverflaten opp til toppen av pluggen/peilerøret — hvor mye tomt rom som er igjen.
- Peilerør (sounding pipe)
- Rør (typisk 37 mm) som peilebåndet senkes ned i.
- Peilesåle (sounding/striker pad)
- Plate (typisk 12 mm) på tankbunnen som loddet treffer, slik at bunnplatene ikke skades. Gjør at null peiling ikke alltid betyr null volum.
- Whessoe gasstett tankmåler
- Lukket målesystem som leser tomrom uten å slippe ut damp; brukes ved giftig/etsende/antennelig last.
- Saab radar-tankmåler
- Måler tomrom med kontinuerlig radar (0–60 m); frekvensforskjellen mellom utsendt og reflektert signal er proporsjonal med tomrommet.
- Krengningskorreksjon (list correction)
- ±L × tan θ på avlesningen, der L er tverrskips avstand fra rør til tankens vcg og θ er krengevinkelen.
- Trimkorreksjon (trim correction)
- ±L × tan θ med tan θ = trim/LBP; vanligvis svært liten og kan ofte ignoreres.
- Relativ tetthetskoeffisient (relative density coefficient)
- Endring i relativ tetthet per grad temperaturendring; for oljer ~0,00025–0,00050 per °C.
- Tetthet (density)
- Masse per volum (t/m³). Masse = volum × tetthet; synker når olje varmes opp.
Kilder og videre lesing
- Barrass, C. B. & Derrett, D. R. (2006). Ship Stability for Masters and Mates, 6. utg. (Consolidated 2006). Elsevier Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-6784-5 — Kapittel 34: «The calibration book plus soundings and ullages» (s. 293–300). Hovedkilden dette materialet bygger direkte på, inkl. Tabell 34.1–34.3, Fig. 34.1–34.5 og Worked examples 1–2 samt Exercise 34.
- Samme bok, kapitlene om deplasement, last og endring av trim — der peilinger og kalibreringsdata brukes videre i lasteberegninger.
- Note om OCR/trykk: kolonneoverskriften «Oil @ 0.860 m³ per tonne» i Tabell 34.2 er villedende — 0,860 er tetthet i t/m³ (masse = volum × tetthet stemmer med bokas tonn-tall). Trimtabellen i Worked example 2 (+0,009 … +0,036 cm) er trykt feil; riktig er
L(cm) × tan θ, f.eks. 2,07 cm ved 1,2 m trim. Verdiene her er gjenregnet og rettet. - IMO / klasseregler om last- og ballasthåndtering og lukkede målesystemer (closed gauging) for tankskip — relevant bakgrunn for hvorfor Whessoe-/radar-systemer brukes ved farlig last.
Du er ved veis ende 🎉
Lukk guiden og prøv å gjenkalle forskjellen på peiling og tomrom, de fire avlesningsmetodene, og masse = volum × tetthet fra hukommelsen. Regn ett krengnings- og ett temperatureksempel uten å se. Kom tilbake etter repetisjonsplanen.