Antifouling voor box coolers en koelers: hoe het werkt

Wat is antifouling voor koelers?

Antifouling voor koelers is een toplaag op het buitenoppervlak van een koeler die in buitenwater hangt, bedoeld om biologische aangroei te voorkomen of te verwijderen. Bij een box cooler of beunkoeler gaat het om de pijpenbundel in de beun, die permanent in zeewater, brak water of rivierwater staat. Zonder bescherming vormt zich daar binnen dagen een biofilm, en binnen weken tot maanden een laag van algen, pokken en mosselen. Die laag isoleert de buizen en remt de doorstroming, waardoor de koelcapaciteit terugloopt.

De term antifouling komt uit de scheepvaart, waar hij vooral slaat op de verf onder de waterlijn van een romp. Op een koeler gelden andere eisen. Dit artikel legt uit wat die eisen zijn, hoe een toplaag werkt die gecontroleerd slijt en wanneer de investering loont. Het hoort bij het thema maritiem in de kennisbank.

Waarom antifouling op een koeler anders is dan op een scheepsromp

Een scheepsromp hoeft geen warmte over te dragen; een koeler wel. Dat is het kernverschil. Rompantifouling mag dik zijn, in meerdere lagen worden opgebouwd en bij elke dokbeurt worden bijgewerkt. Op een pijpenbundel zou een dikke, slecht geleidende laag precies het probleem veroorzaken dat je wilt voorkomen: een isolerende huid om de buizen. Antifouling voor koelers moet dus dun zijn en de warmteoverdracht zo min mogelijk belemmeren.

Daar komen nog drie verschillen bij:

• De stroming: langs een varende romp stroomt het water snel, wat losse aangroei wegspoelt. In een beun stroomt het water langzaam, zeker bij stilliggen. De toplaag moet zijn werk dus doen bij weinig stroming.
• De geometrie: een bundel bestaat uit honderden dicht opeen liggende buizen met smalle spleten. De laag moet overal even dun en gesloten zijn, ook tussen de buizen en in de bochten.
• De ondergrond: onder de toplaag zit meestal een corrosiewerende coating of een blanke koperlegering. De toplaag moet daarop hechten zonder die bescherming aan te tasten.

Hoe werkt een toplaag die gecontroleerd slijt?

Een gecontroleerd slijtende toplaag werkt doordat het buitenste oppervlak langzaam oplost of afslijt in het water, en daarbij de organismen meeneemt die zich net hebben gehecht. Aangroei verloopt in fasen: eerst een slijmlaag van bacteriën, daarop larven van pokken en mosselen die een vaste plek zoeken. Als de laag waarop ze zitten verdwijnt, verdwijnen zij ook. De koeler vernieuwt zijn oppervlak dus steeds, zonder mechanische reiniging.

Het woord gecontroleerd is hier belangrijk. De laag slijt niet weg bij de eerste stroming, maar in een tempo dat is afgestemd op de bedrijfsomstandigheden. Zo blijft de toplaag lang genoeg aanwezig om een stilligperiode te overbruggen. Zodra het schip weer vaart, spoelt de stroming de losgekomen aangroei uit de beun en levert de koeler direct zijn volle warmteoverdracht en doorstroming.

Het verschil met een reinigingsbeurt is dat je niet wacht tot de koeler dichtgegroeid is. Een toplaag grijpt in op het moment dat organismen zich willen vestigen, niet pas als ze volwassen zijn en een harde schaal hebben. Hoe aangroei zich opbouwt en wat het met warmteoverdracht doet, lees je in het artikel over biofouling.

Wanneer loont antifouling op een box cooler?

Antifouling loont zodra de koeler langere tijd stilstaat in water waarin aangroei snel gaat. Dat is vaker het geval dan je denkt.

• Tijdens de scheepsbouw. Een nieuw schip ligt vaak maanden aan de afbouwkade voordat de motor regelmatig draait. De beunkoelers hangen al die tijd in havenwater.
• Bij langdurig stilliggen aan de kade. Wachten op lading, seizoensstilstand, oplegging of een lange werfperiode zonder dokbeurt.
• In warme wateren. Hoe warmer het water, hoe sneller organismen groeien en voortplanten. Tropische havens en zomerse binnenwateren zijn berucht.
• In voedselrijk water. Havens, riviermondingen en brak water bevatten veel voedingsstoffen, wat algen en mosselen bevordert.
• Bij schepen die weinig varen. Pontons, werkschepen en stationaire vaartuigen missen de reinigende werking van stroming langs de huid.

Voor een schip dat vrijwel altijd vaart in koud, schoon water is de winst kleiner. Daar volstaat vaak een corrosiewerende coating in combinatie met inspectie bij de dokbeurt. De afweging hangt dus af van het vaarprofiel, niet alleen van het type koeler.

Compatibiliteit met koelwatermaterialen en de onderliggende coating

Een antifouling toplaag mag de materialen van het koelsysteem niet aantasten. Pijpenbundels zijn van koper-nikkel, aluminium-brons of roestvast staal; pijpenplaten en kasten van staal of gietijzer. De toplaag moet op die materialen hechten en mag geen reactie aangaan met de opofferingsanoden of de corrosiewerende coating eronder. Compatibiliteit met standaard koelwatermaterialen is daarom een harde eis, niet een wens.

In de praktijk is een toplaag altijd een tweede laag. Eerst krijgt de bundel een gesloten, elektrisch isolerende coating die corrosie en galvanische werking tegengaat. Daarbovenop komt de antifouling, die het oppervlak vrij houdt. De onderliggende coating doet het zware werk op de lange termijn; de toplaag beschermt de prestaties op de korte termijn, vooral tijdens stilstand. Zie voor die combinatie de pagina over het coaten van box coolers.

Antifouling naast andere maatregelen tegen aangroei

Een toplaag is één van de manieren om aangroei te beheersen. Het overzicht hieronder zet de gangbare maatregelen naast elkaar.

De maatregelen sluiten elkaar niet uit. Een gecoate bundel met antifouling toplaag, periodieke inspectie en zo nodig reiniging geeft de meeste zekerheid. Een vervuilde bundel die al aangegroeid is, herstel je niet met een toplaag; daarvoor is eerst een grondige reiniging nodig, bijvoorbeeld binnen het refit programma.

Wat betekent dit voor jouw koelers?

Bepaal eerst het vaarprofiel: hoe lang ligt het schip stil, in welk water en bij welke temperatuur? Hoe meer van de situaties hierboven van toepassing zijn, hoe groter de kans dat een antifouling toplaag zich terugbetaalt in koelcapaciteit en in minder reinigingsbeurten. Novocoatings brengt op box coolers een anti-fouling toplaag aan over de phenol-epoxy inbrandcoating. De toplaag reduceert het risico op biofouling, behoudt de thermische efficiëntie ook bij langdurige stilstand, slijt gecontroleerd en is compatibel met standaard koelwatermaterialen. Bij herstart van de vaart levert de koeler daardoor direct zijn maximale warmteoverdracht en doorstroming.