Decision support system for countermeasures in cruise ship flooding case

Loading...
Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Date

2018-08-20

Department

Major/Subject

Marine Technology

Mcode

ENG25

Degree programme

Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)

Language

en

Pages

74+12

Series

Abstract

Several decision support systems have been developed during the last about ten years to assists crews of both naval and passenger ships in the decision making process during a flooding incident. NAPA Emergency Computer is a decision support system developed by Napa Ltd. for passenger ships to monitor the vulnerability of the ship and conduct a flooding prediction and a survivability assessment if ingress water is detected by the ship’s flooding sensors, and to which this thesis focuses on. There is not yet a system which would reliably combine risk assessment and flooding prediction features to a countermeasure advice to improve the situation on board. Thus, the objective of this thesis is to identify the most feasible counteractions on a cruise ship to combat a flooding situation enhancing the survivability of the ship and to be able to present these in a prototype graphical user interface of NAPA Emergency Computer. Feasible counteractions are identified from the reviewed accidents and the scientific literature. The most promising countermeasure to prevent progressive flooding and especially up-flooding after closing of watertight doors is closing of certain fire doors. The effect of that on the development of a flooding case is studied with simulations in NAPA ship design software through four probable extensive damage cases a cruise ship can encounter and with different fire door statuses. The simulations showed that closing of fire doors on the bulkhead deck above the damaged compartments between staircases and the service corridor has a very significant effect on increasing the time-to-capsize, in the best case with several hours by closing only one fire door in the SHOULDER 1 case. A logic for suggesting the right fire doors to be closed is formed in the end of the thesis and the countermeasure advice is sketched to a prototype graphical user interface of NAPA Emergency Computer.

Useita sotalaivoille ja risteilijöille suunnattuja päätöksenteon tukijärjestelmiä on kehitetty viimeisen noin kymmenen vuoden aikana avustamaan laivojen miehistöjä vauriotilanteessa. NAPA Emergency Computer, johon tämä diplomityö keskittyy, on Napa Oy:n kehittämä matkustajalaivoille suunnattu päätöksenteon tukijärjestelmä laivan haavoittuvuuden monitorointiin ja vuoto- sekä selviytymisarvion tekemiseen, mikäli laivan vuotovesisensorit havaitsevat vettä. Päätöksenteon tukijärjestelmää, joka luotettavasti yhdistäisi riskiarvio- ja vuotoennustusominaisuudet ohjeistukseen hyödyllisistä vastatoimenpiteistä vauriotilanteen parantamiseen ei vielä ole kehitetty. Täten diplomityön tavoitteena on selvittää hyödyllisimmät vastatoimenpiteet risteilylaivalla, jotka tähtäävät laivan selviytyvyyden parantamiseen, sekä muodostaa prototyyppi NAPA Emergency Computerin graafisesta käyttöliittymästä, jossa nämä vastatoimenpiteet esitetään. Eri vastatoimenpitedien kannattavuutta arvioitiin tutkittujen onnettomuusraporttien sekä tieteellisten julkaisujen perusteella. Lupaavimmaksi vastatoimenpiteeksi estämään veden leviäminen laivan sisällä vesitiiviiden ovien sulkemisen jälkeen osoittautui palo-ovien sulkeminen. Sen vaikutusta vuototilanteen etenemiseen tutkittiin simulaatioilla NAPA-laivasuunnitteluohjelmistossa neljän risteilijälle todennäköisen laajan vaurion sekä erilaisten palo-ovien sulkemisten kombinaatioilla. Simulaatiot osoittivat, että palo-ovien sulkemisella laipiokannella vaurioituneiden osastojen yläpuolella portaikkojen ja pääkäytävän välillä on erittäin merkittävä laivan uppoamiseen kuluvaa aikaa pitkittävä vaikutus. Parhaassa tapauksessa laivan uppoamiseen kuluva aika pitkittyi useilla tunneilla sulkemalla ainoastaan yksi palo-ovi SHOULDER 1 –tapauksessa. Diplomityön lopussa muodostetaan logiikka, jolla suljettavia palo-ovia ehdotetaan. Vastatoimenpideneuvo esitellään prototyypissä NAPA Emergency Computerin graafisesta käyttöliittymästä.

Description

Supervisor

Kujala, Pentti

Thesis advisor

Ruponen, Pekka
Vihavainen, Tommi

Keywords

decision support system, cruise ship, damage stability, countermeasure, fire doors

Other note

Citation