'Vierduizend ton op papier is maar een getal'

We kennen het beursgenoteerde SBM Offshore als bouwer an FPSO's, boorschepen en boorplatform: vaartuigen met een groot economisch belang. Gusto MSC is de ontwerpafdeling en Gerbert Kuiper rekent de complexe vaartuigen door.

Als ontwerper van offshore schepen, is het volgens scheepsbouwkundig ingenieur Gerbert Kuiper erg belangrijk dat je beschikt over een goed voorstellingsvermogen. "De schepen waar ik aan werk zijn gigantisch groot. Een kraan van een kraanschip kan bijvoorbeeld vierduizend ton tillen. Kijk, die 4000 ton is op papier een getalletje, maar komt wel even mooi overeen met het gewicht van ongeveer vierduizend auto's. Dat is een file van twaalf kilometer op een vierbaans (snel)weg! Het is belangrijk om je de capaciteit van zo'n kraan goed voor te stellen om een goed ontwerp van de scheepsromp te kunnen maken.

SBM Offshore ontwerpt en bouwt offshore vaartuigen, boorplatforms en FPSO's (Floating Production, Storage and Offloading vessel) en ander offshore materieel. Gusto MSC in Schiedam is een onderdeel van SBM Offshore. Kuiper werkt hier nu tweeënhalf jaar. Hij houdt zich bezig met het ontwerp van scheepsrompen. Hij rekent aan de krachten die op scheepsrompen komen te staan.

De afdeling waar Kuiper werkt heet Structural Engineering Hull. Hier zijn dagelijks vijftien mensen actief. De Rotterdammer studeerde van 1999 tot 2003 Scheepsbouwkunde op de HTS in Haarlem. Als vooropleiding heeft Gerbert VWO.

Praktijkervaring

De Rotterdammer studeerde van 1999 tot 2003 Scheepsbouwkunde op de hts in Haarlem. De studie Scheepsbouwkunde wordt nu in Delft aangeboden. "Ik vond het een leuke en een kwalitatief goede opleiding, waarin ik niet zoveel gemist heb", begint Kuiper te vertellen. "Het liefst had ik tijdens mijn studietijd nog een aantal maanden met een schip willen meevaren op zee. Helaas zat dat er niet in. Wel heb ik veel praktijkervaring opgedaan op de HTS. Zo liep ik stage op een scheepswerf en heb ik meegewerkt aan de bouw van een kustvaarder. Dit was een erg leerzame ervaring. In mijn huidige baan heb ik nog veel aan mijn opleiding. In mijn werk pas ik alle constructie- en stabiliteitsvakken veel toe. Tijdens mijn tijd als student waren we veel projectmatig bezig. Hierdoor heb ik een goed overzicht gekregen over het hele ontwerpproces van schepen."

Na de HTS werkte de Scheepsbouwkundig Ingenieur enige tijd als softwareontwikkelaar voor een scheepsontwerpprogramma en was een poosje surveyor. "Als surveyor is het je taak om de technische staat en veiligheid van schepen te inspecteren. Op gegeven moment besloot ik bij mijn huidige werkgever te solliciteren, omdat ik het ontwerpen van schepen miste. Ik wilde weer eens mijn tanden zetten in een nieuw te ontwerpen schip en kunnen toewerken naar een goed in elkaar zittend ontwerp."

Krachten

Kuiper ontwerpt vooral offshore vaartuigen, die nadat ze gebouwd zijn, werkzaamheden op zee uitvoeren. "Soorten schepen die wij ontwerpen zijn onder andere kraanschepen, boorschepen, FPSO's, windmolen installatieschepen en pijpenleggers. Schepen die moeten kunnen boren, hijsen of pijpleidingen leggen, vergen meer werk tijdens het ontwerpproces. Hoe uitgebreider de mogelijkheden worden van een toekomstig schip, hoe geavanceerder het ontwerpproces is. Een vraag die ik me bij een boorschip bijvoorbeeld moet stellen is wat de krachten zijn, die een boortoren uitoefent op de scheepsromp. Wanneer het schip ligt te boren hangen er kilometers lange boorstangen onder de boortoren, en zijn de krachten weer heel anders dan wanneer het schip door een storm vaart. Het schip slingert dan flink door de golven waarbij de boortoren, die tot ongeveer 90 meter boven het schip uitsteekt, ver heen en weer zwaait. Het is van te voren niet altijd te zeggen welke situatie de grootste belasting uitoefent op de scheepsromp. Verder oefent de scheepsromp op zijn beurt ook krachten uit op de boortoren. Dit gebeurt wanneer het schip licht doorbuigt door langskomende golven. Tijdens het ontwerpproces is het voor het projectteam zaak om alle relevante combinaties van deze belastingen te analyseren."

Rekenen

De tekenaars van SBM Offshore maken de technische tekeningen, maar zij rekenen niet uit of een constructie met bijvoorbeeld een kraan erop sterk genoeg is. "Dat is een van mijn taken. Ik reken alles door. Om het goed te doen, maak ik gebruik van diverse computerprogramma's zoals Eindige Elementen programma's. Met zo'n programma modelleer ik een scheepsconstructie, waar ik vervolgens alle relevante krachten op zet in de juiste combinaties en kijk wat de spanningen en vervormingen in de constructie zijn. Zo komen eventuele zwakke punten in de constructie aan het licht. Deze geef ik dan anders vorm of ik verzwaar ze, zodat ze de krachten moeiteloos kunnen dragen. Tegelijkertijd zorg ik ervoor dat de afmetingen van de scheepsconstructies voldoen aan alle relevante wettelijke normen", aldus de Scheepsbouwkundige.

Naast constructieberekeningen, voert Kuiper ook stabiliteitsberekeningen uit. "Het is erg belangrijk dat de invloed van bijvoorbeeld een zware hijskraan, grote machines, brandstof, water en andere voorraden goed worden meegenomen in het stabiliteitsprogramma." De computer is bij het ontwerpen van complexe schepen onmisbaar. "De computer en de programma's die ik gebruik, zijn mijn gereedschap. Het is de kunst om dit gereedschap op een goede manier te gebruiken."

Af en toe verricht de Rotterdammer ook andere werkzaamheden. "Zo maak ik wel eens berekeningen of de bodemconstructie van een schip sterk genoeg is om in een droogdok op dokblokken te staan. Dit is nodig wanneer een bestaand schip wordt verbouwd. Verder ben ik naar een schip met schade geweest om te onderzoeken wat precies de oorzaak van de schade was."

Doorlooptijd

Soms gaat de geboren Fries met collega's kijken op schepen waar zij aan hebben meegewerkt. "Dat is erg leuk. Zo hebben we alle hoeken en gaten gezien van een semi submersible kraanschip, voordat we aan het ontwerp begonnen van een soortgelijk nieuw schip. Op dit moment is er een boorschip in aanbouw waarvoor ik de constructieberekeningen heb uitgevoerd. Voor dit project ben ik drie maanden actief geweest. Ik vind het geen probleem dat de doorlooptijd van een conceptontwerp tot een varend schip een aantal jaren in beslag neemt. Maar soms kan het trouwens ook erg snel gaan. Dan is het ontwerp nog maar amper af, en worden de snijbranders al in het staal gezet."

Ambitie

Kuiper beleeft veel plezier aan zijn werk. "Ik vind het telkens weer een uitdaging om me in een nieuw project te storten. "Ideeën uitwerken en met computermodellen simulaties maken vind ik fantastisch. Het is een uitdaging om te voorspellen hoe een scheepsconstructie zich in het water gedraagt. Leuk is eveneens de afwisseling in mijn werk. Ik houd me nu vooral bezig met constructie en stabiliteit. In de toekomst wil uitgroeien tot een allround scheepsbouwkundig ingenieur."