Application of safe return to port approach in ship systems design

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2012
Major/Subject
Laivanrakennusoppi
Mcode
Kul-24
Degree programme
Language
en
Pages
vii + 93
Series
Abstract
The Safe Return to Port (SRtP) regulations contain requirements for ship systems to remain operational after a fire or flooding casualty not exceeding a predefined casualty threshold. Due to the extent of systems, system connections and number of casualty scenarios that need to be considered in order to ensure regulation compliance, complex and time consuming analyses need to be performed. As the regulations are new for all stakeholders there exist various interpretations and practices within the industry. In this study an overview of the regulations and their influence on ship designs is presented and a framework for the consideration of the SRtP regulations within the ship systems design process is developed. For the purpose of studying practical aspects of the analysis of regulation compliance a case study is performed. As a part of the case study the bilge water system of a cruise ferry is modelled for SRtP rule check. In the final part the case study is analysed and a suggested approach for improving the integration of the analysis of regulation compliance to the design process is presented. The SRtP regulations need to be considered from the very beginning of the ship design process as decisions on space arrangements and ship system configurations have direct influence on the effort needed to achieve regulation compliance. If the regulation check is performed too late in the design process, difficult and expensive changes to the design might be necessary. In order to avoid such situations comprehensive check of regulation compliance should be seen as a natural part of the design process. For enabling efficient consideration of the implications of the SRtP regulations during the design process the concept of a tool is developed within this study. In the context of the SRtP regulations the process of analysing the post casualty availability of ship systems can be divided to three areas. These are the scenario generation, identification of essential systems and their components and generation of the functional logic model of the systems. In the suggested approach the functional logic model of ship systems is generated directly from the 3D model of the space arrangement of the ship that is usually available at a very early stage in the design process. By offering means of updating the logic model continuously as the design evolves, the status of the model in terms of SRtP regulation compliance can be checked at any time. As the concept is built on existing ship design software, offering data exchange with system diagram and systems 3D design tools, it can be utilized as a platform for comprehensive analysis of post casualty ship systems availability. More importantly, the approach can be utilized to optimize the design for SRtP regulation compliance.

Safe Return to Port (SRtP) -säännöt sisältävät vaatimuksia laivajärjestelmien toimintakyvyn säilymiselle määriteltyä rajaa pienemmissä palo- tai vuoto-onnettomuuksissa. Säännöissä vaadittujen järjestelmien laajuudesta, järjestelmien välisistä kytköksistä ja käsiteltävien onnettomuusskenaarioiden lukumäärästä johtuen, monimutkaisia ja aikaa vieviä analyyseja joudutaan tekemään säännön vaatimusten täyttymisen varmistamiseksi. Sääntöjen tuoreudesta johtuen, laivanrakennusteollisuudessa esiintyy vaihtelevia tulkintoja ja käytäntöjä sääntöjen yksityiskohdista ja parhaista toimintatavoista. Tässä tutkimuksessa luodaan yleiskatsaus SRtP-sääntöihin ja niiden vaikutuksiin, sekä luodaan malli niiden huomioimiselle osana laivajärjestelmien suunnitteluprosessia. Käytännön näkökantoja sääntöjen vaatimusten täyttymisen analysointiin tarkastellaan case-tutkimuksen avulla. Osana case-tutkimusta matkustaja-autolautan pilssivesijärjestelmä mallinnettiin SRtP-säännön täyttymisen analysointia varten. Työn viimeisessä osassa case-tutkimus analysoidaan ja esitellään uudenlainen menetelmä paremman integraation saavuttamiseksi sääntötarkastelun ja suunnittelutyön välille. SRtP-säännöt tulee huomioida suunnitteluprosessin alusta alkaen, koska päätökset koskien laivan tilajärjestelyä ja järjestelmien toteutusta vaikuttavat keskeisesti myöhemmässä vaiheessa tarvittavaan työmäärään sääntöjen vaatimusten täyttämiseksi. Jos sääntötarkastelu tehdään liian myöhäisessä vaiheessa suunnitteluprosessia, laivaan saatetaan joutua tekemään kalliita ja tässä vaiheessa vaikeasti toteutettavissa olevia muutoksia. Jotta nämä ongelmat voidaan välttää, tulisi kokonaisvaltainen SRtP-säännön täyttymisen varmistaminen nähdä luonnollisena osana suunnitteluprosessia. Työn puitteissa on kehitetty konsepti uudenlaisesta menetelmästä säännön tehokkaan huomioimisen mahdollistamiseksi osana suunnitteluprosessia. SRtP-säännön puitteissa järjestelmien toimintakyvyn varmistaminen onnettomuuden jälkeen sisältää kolme eri osa-aluetta. Nämä ovat skenaarioiden luominen. toimiviksi vaadittujen järjestelmien komponenttien ja niiden sijaintien määrittämien ja järjestelmien toimintaa kuvaavan loogisen mallin rakentaminen. Tässä tutkimuksessa kehitetyssä menetelmässä laivajärjestelmien loogiset mallit luodaan suoraan tilajärjestelyn 3D-mallin pohjalta, joka on yleensä saatavilla hyvin aikaisessa vaiheessa suunnitteluprosessia. Konseptissa käytetään yleisesti laivasuunnittelussa käytössä olevaa ohjelmistoa. hyödyntäen linkitystä järjestelmäsuunnittelun P&I-kaavio ja 3D-suunnittelutyökaluihin, tarjoten siten alustan kokonaisvaltaiseen järjestelmien toimintakyvyn säilymisen analysointiin. Mikä tärkeintä, työkalua voidaan käyttää laivan tilajärjestelyn ja järjestelmärakenteiden optimointiin SRtP-sääntöjen täyttymisen varmistamiseksi.
Description
Supervisor
Kujala, Pentti
Thesis advisor
Kuosa, Mikko
Keywords
safe return to port, meriliikenteen turvallisuus, marine safety, laivajärjestelmät, ship systems, vikapuuanalyysi, fault tree analysis
Other note
Citation