Laivan pohjarakenteiden vauriot karilleajossa

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
KO

Authors

Date

1999

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Laivanrakennusoppi

Mcode

Kul-24

Degree programme

Language

fi

Pages

80

Series

Abstract

Turvallisuutta lisäävien järjestelmien kehittyminen merenkulussa on vähentänyt laivojen onnettomuusriskiä. Joskus aluksen, sen miehistön, matkustajien ja lastin turvallisuus saattaa kuitenkin vaarantua ankarien sääolosuhteiden, inhimillisen erehdyksen tai tekniikan pettämisen seurauksena. Tällaisissa tapauksissa aluksen rakenneturvallisuudella on merkittävä rooli onnettomuuden seurauksien vakavuuden kannalta. Tehokkaalla osastoinnilla kestävällä rakenneratkaisulla ja pystytään vaikuttamaan mahdollisen vuodon syntyyn ja laajuuteen törmäysonnettomuudessa, johon myös karilleajot ja pohjakosketukset kuuluvat. Suomalaisaluksille törmäysonnettomuus on selvästi yleisin merionnettomuustyyppi. Varsinkin tankkialuksilla voidaan kaksoispohja- ja -laitaratkaisun yleistymistä pitää hyvänä esimerkkinä rakenneturvallisuuden kehittymisestä. Tämä tutkimus aloitettiin tutustumalla Merenkulkulaitoksen ylläpitämään Nordic Dama -merionnettomuustietokantaan. Sen perusteella valittiin tutkimuksen kannalta kiinnostavat karilleajotapaukset. Näistä, yhteensä 20:sta tapauksesta, kerättiin mahdollisimman yksityiskohtaiset vauriotiedot. Vauriotietojen perusteella analysoitiin aluksen rakenteisiin syntyneiden vaurioiden määrää, laajuutta, sijaintia ja muita ominaispiirteitä. Tutkimuksen karilleajotapauksista löydettiin kolme selkeää vauriotyyppiä; keula-, palle- ja laaja pohjavaurio. Eri tekijöiden, kuten karilleajonopeuden vaikutus vaurioihin tutkittiin. Lisäksi tutustuttiin muualla tehtyihin karilleajotutkimuksiin ja niiden tuloksiin. Erityinen mielenkiinto kohdistui yksinkertaisiin menetelmiin, joita on kehitetty karilleajossa esiintyvien voimien arvioimista varten. Tavoitteena oli saada käsitys siitä, mitä oletuksia ja parametrejä menetelmissä käytetään, miten niiden määritteleminen käytännössä onnistuu ja kuinka herkkiä ne ovat lopputuloksille. Menetelmien soveltuvuus Suomen karilleajoihin tutkittiin kerätyn vaurioaineiston avulla. Aluksen törmäyksessä kuluneen energian arvioimismenetelmistä Minorskyn ja Vaughanin yhtälöt ovat yksinkertaisimmat ja tunnetuimmat. Minorskyn menetelmä, jonka Vaughan myöhemmin modifioi karilleajoille sopivaksi, kehitettiin alunperin vuonna 1959 laivojen yhteentörmäyksissä syntyneiden vaurioiden arvioimiseen. Kummatkin menetelmät perustuvat vaurioituneen teräksen volyymiin. Vaughan'n ja Minorskyn menetelmillä laskettuja tuloksia ja karilleajojen vauriotietoja vertailtaessa havaittiin, että vaurioiden määrä pystytään arvioimaan kohtuullisella tarkkuudella absorboituneen energian arvojen 100-400MJ välillä. Yksittäisiin vaurioitumismekanismeihin perustuvat menetelmät ottavat karilleajossa absorboitunutta energiaa laskettaessa huomioon deformoituneen teräksen volyymin lisäksi myös rakenteen geometrian. Monet tällaisista menetelmistä olettavat rakenteiden leikkautumisen hallitsevaksi energian absorboitumismekanismiksi. Suomen karilleajojen vauriot ovat yleensä painautumia, eikä idealisoitu leikkautuminen kuvaa riittävän hyvin syntyneiden repeytymien ominaispiirteitä. Simonsenin menetelmää sen sijaan pystyttiin käyttämään Suomen karilleajoihin riittävällä tarkkuudella.

Description

Supervisor

Varsta, Petri

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445716

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK