Zastosowanie ilościowej oceny ryzyka przy ocenie bezpieczeństwa statków w czasie zatapiania

Transkrypt

1 GERIGK Mirosław 1 SZULCZEWSKI Piotr 2 Zastosowanie ilościowej oceny ryzyka przy ocenie bezpieczeństwa statków w czasie zatapiania WSTĘP W tej publikacji przedstawione są pewne problemy związane z metodyką oceny bezpieczeństwa statków w stanie awaryjnym/uszkodzonym. Badania prowadzone przez autorów są powiązane z opracowywaniem właściwościowych metod opartych na ocenie ryzyka do oceny bezpieczeństwa statków w stanach innych niż eksploatacyjne. [11] Zaproponowana metoda jest oparta na ocenie charakterystyk statku, oraz analizie ryzyka. Ocena charakterystyk statku w stanie awaryjnym/uszkodzonym może prowadzić do uzyskania własności statku jako obiektu fizycznego, które w następnym kroku mogą zostać wykorzystane do oceny ryzyka. Do oceny ryzyka zastowanie w tym przypadku ma model macierzowy ryzyka w ujęciu całościowym (holistycznym). Celem tego modelu jest precyzyjne określenie możliwości, w których statek traci parametry zapewniające mu przetrwanie. Powyżej wymienione możliwości należy rozumieć przez zagrożenia spowodowane przez zdarzenia, kombinacje zdarzeń oraz zdarzenia, w których stany pośrednie stanowią większe zagrożenie. Zagrożenia te muszą być opisane w funkcji odpowiedzi badanego obiektu morskiego określonych w modelu jako konsekwencji. Taki model ryzyka pozwala uwzględnić niepewności związane z możliwymi zdarzeniami. Po uzyskaniu wartości i poziomu ryzyka stosuje się kryteria jego akceptacji. W przypadku tej metody ma zastosowanie macierz ryzyka. Następnie macierz ryzyka może posłużyć do zastosowanie kryteriów oceny ryzyka. Opisana procedura umożliwia ocenę bezpieczeństwa statków, oraz umożliwia podejmowanie na jej podstawie decyzji w sprawie bezpieczeństwa na dowolnym etapie życia statku. Obecnie używane metody oceny bezpieczeństwa statków w stanie uszkodzonym oparte są na przepisach zawartych w konwencji SOLAS (Rozdział II-1) [13],[14],[15]. Te metody były przygotowane z myślą o rozwiązywaniu problemów projektowych, a nie eksploatacyjnych. Te metody są metodami typu nakazowego, co znaczy, ze nakazują aby statek miał określone parametry umożliwiające maksymalizację prawdopodobieństwa przeciwstawiania się możliwym zagrożeniom według możliwie jak najbardziej (według zastosowanego modelu) wydajnego modelu ograniczonego charakterystykami wybranych istniejących statków. Struktura tych metod polega na wzięciu pod uwagę zdarzeń jednego typu i sposobu przeciwstawiania się im przez obiekt. To znaczy, ze ocena bezpieczeństwa statku w stanie awaryjnym polega na ocenie parametrów statecznościowych statku po wystąpieniu tego typu zdarzeń. Zdarzenia te są sprowadzone do uszkodzeń poszycia prowadzących do zalania przedziałów wewnętrznych statku. Przy czym przedziały te mogą być pojedyncze, podwójne przyległe lub więcęj. Inną własnością tych metod jest, że wobec różnych typów statków zastosowanie ma ta sama wartość zarówno prawdopodobieństw wystąpienia zdarzeń jak i jego przetrwania. Również z częściowym wyłączeniem statków t.zw. specjalnego przeznaczenia opracowane kryterium spełnienia wymagań pozostaje niezmienione. Takie podejście do bezpieczeństwa statków, o odmiennych charakterystykach eksploatacyjnych oraz spowodowanych nimi różnych parametrach przestrzennych i fizycznych może w pewnych przypadkach prowadzić do niedoszacowania, bądź przeszacowania bezpieczeńśtwa. Podstawowe kryterium tych nakazowych metod zawartych w konwencji SOLAS 2009 Cz.B R.II-1 to [13],[14],[15] 1 Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, ul. Narutowicza mger@pg.gda.pl 2 Safety-at-Sea, 280 St. Vincent Street Glasgow United Kingdom p.szulczewski@safety-at-sea.co.uk 3835

2 A > R (1) gdzie A jest zdefiniowane jako osiągnięty wskaźnik podziału przestrzennego dla 3 różnych zanurzeń badanego statku (zdefiniowane w paragrafie 2 omawianych przepisów). A wyrażone jest następującym wzorem, [13]: A = p i s i (2) gdzie p i jest zdefiniowane jako prawdopodobieństwo tego, że przedział lub grupa przyległych przedziałów zostaną zalane (Paragraf 7-1); s i natomiast jest zdefiniowane jako prawdopodobieństwo przetrwania scenariusza zatopień określonego przez wszpółczynnik p. [15, Paragraf 7-2]; R jest opisane jako wymagany wskaźnik podziału grodziowego. Wartości wskaźników p i i s i są wynikiem formuł obliczeniowych zawartych w omawianych przepisach. Typowy proces projektowy został tym samym wzbogacony o sprawdzenie projektu statku względem tego sposobu określania bezpieczeństwa statków w stanie uszkodzonym. (1) 1 METODA OCENY BEZPIECZEŃSTWA STATKÓW W STANIE AWARYJNYM - SSAMADC W celu zdefiniowania metody wyjaśnione zostanie co w przypadku statku rozumiane jest przez pojęcie stanu awaryjnego. Pojęcie stanu awaryjnego jest pojęciem szerszym niż pojęcie stanu uszkodzonego. Oczywiście wynika to z tego, że statek może znajdować się w stanie awaryjnym pomimo tego, że nie jest w żaden, lub niełatwy do zidentyfikowania, sposób uszkodzony. W poniższym rozdziale zostaną opisane podstawowe właściwości metody SSAMADC (Ship Safety Assessment Method in Abnormal/Damage Conditions). Tak sformułowana metodyka oparta na ryzyku była po raz pierwszy wprowadzona przez Prof. Vassalos [21],[26],[27]. Metoda SSAMADC jest metodą opartą na ocenie charakterystyk badanego obiektu. Poprzez ich badanie możliwa staje się obliczenie bezpieczeństwa obiektu zarówno na etapie projektowania jak i podczas gdy statek znajduje się w stanie awaryjnym, jak zdefiniowane powyżej Gerigk (2010). Metoda SSAMADC oferuje całościowe i usystematyzowane podejście do bezpieczeństwa i zarządzania bezpieczeństwem m.in. poprzez wzięcie pod uwagę wielu wskaźników projektowych i operacyjnych statków. Aby określić zagrożenia dla statku metody bezpośrednie, lub metody oparte na danych statystycznych mogą zostać wykorzystane. Aby określić właściwości jakościowe statków w stosunku do bezpieczeństwa metody badań bezpośrednich oraz symulacji komputerowych dla obiektów podobnych (niegorszych pod względem bezpieczeństwa) są wykorzystywane. Takie podejście umożliwia przewidzenie ogromnej ilości zdarzeń, które nie są ujęte w obecnych metodach, bądź/i niezostały przewidziane przez projektującego. Jak trudne może wydawać się przewidzenie wszystkich scenariuszy, okazuje się że badając zdolności statku do łagodzenia skutków, bądź całkowitej odporności na możliwe zagrożenia ilość badanych scenariuszy drastycznie spada. Ocena ryzyka jest zatem w tej metodzie oparta na zastosowaniu jego modelu, który na etapie projektowym umożliwia rozpatrywanie wszystkich możliwuch zdarzeń podczas ogólnych scanariuszy dla, których celem projektowym jest aby gwarantował akceptowalny poziom bezpieczeństwa. W istniejących metodach, ocena ryzyka choć niezawsze jawnie artykułowana opierała się na rozpatrywaniu możliwych, [6] bądź najbardziej prawdopodobnych z statystycznego punktu widzenia [19]. W metodzie SSAMADC właściwości obiektu są takimi samymi elementami ryzyka jak możliwe scenariusze zdarzeń zatem ich analiza, również musi zostać wzięta pod uwagę w kontekście czynników zewnętrznych oddziaływających na cel projektowy jakim jest minimalizacja ryzyka. Symulacja Monte Carlo jest dobrym narzędziem, aby określić poziomy zagrożeń spowodowane charakterystykami statku (lub typu statku, lub typu statków). Jeżeli obiekt pływający o danych 3836

3 parametrach fizycznych (zakresach parametrów fizycznych) określonych przez albo dotychczasowe dane dla statków podobnych, lub tego samego rodzaju jest poddawany analizie to można określić prawdopodobieństwo zupełne tego, że dany parametr fizyczny statku będzie znajdował się na określonym poziomie, a tym samym na określonym poziomie ryzyka względem zdarzeń zewnętrznych, niezależnych od obiektu. Przykładem praktycznym może być symulacja Monte Carlo, która posłużyła do określenia krzywej prawdopodobieństwa maksymalnej wartości krzywej ramienia prostującego dla statków o określonym praktycznym zakresie parametró fizycznych. W celu uzyskania satysfakcjonującego poziomu istotności i z powodu dużej ilości zmiennych pozornie lub rzeczywiście niezależnych konieczne okazało się wykonanie obliczeń dla teoretycznych obiektów (Rys.1). Rys. 1. Wyniki obliczeń metody Monte Carlo dla pływających teoretycznych obiektów o losowych parametrach fizycznych i krzywa opisująca trend zwiększenia się sumy wartości krzywej ramienia prostującego względem relacji szerokości statku do jego długości (B/L). Liczba zmiennych zawarta została w podmacierzy macierzy ryzyka. Celem podczas konstruowania metody SSAMADC jest osiągnięcie akceptowalnego poziomu ryzyka poprzez jego minimalizację tam gdzie jest to wymagane, a nie poprzez kategoryzowanie statków ze względu na ich pojedynczy parametr fizyczny, a zatem wykorzystanie pojedynczych modeli obliczeniowych i rezultatów (na przykład Rys.1) Zapewnienie akceptowalnego poziomu ryzyka przez obiekt pozostaje głównym celem przy projektowaniu metody jak i jej zastosowaniu, gdyż samo już jej zastosowanie powoduje zbieżność tego celu. Wówczas bezpieczeństwo przestaje być ograniczeniem, a staje sie celem projektowym, co zostało już wcześniej zidentyfikowane jako pożądane podczas procesu projektowego [19] Miarą bezpieczeństwa więc może być na tym etapie ryzyko, lub ściślej, jego poziom. Metoda SSAMADC może być zastosowana na dowolnym etapie życia statku oraz umożliwia ocenę bezpieczeństwa w gdy obiekt znajduje się w stanie awaryjnym. Niektóre z elementów metody mogą znaleźć też zastosowanie dla innych niż statek rodzajów obiektów pływających. Metoda SSAMADC opiera się na następujących etapach postępowania określenie wymagań, kryteriów, ograniczeń oraz celów bezpieczeństwa określenie statku oraz środowiska identyfikacja zagrożeń identyfikacja sekwencji zdarzeń (możliwych scenariuszy zdarzeń) określenie charakterystyk statku w stanie awaryjnym określenie ryzyka skonfrontowanie określonego ryzyka z kryteriami jego akceptacji zarządzanie ryzykiem względem w.w. kryteriów za pomocą opcji kontroli ryzyka wybranie rozwiązań projektowych bądź operacyjnych, które zapewniają spełnienie wymagań, kryteriów, ograniczeń i/lub celów projektowych. 3837

4 optymalizacja projektowa proces podejmowania decyzji związanych z bezpieczeństwem [1], [2], [3], [4], [6], [11], [17] Struktura metody SSAMADC jest przedstawiona na Rys. 2, [11]. Rys.2. Struktura metody oceny ryzyka i bezpeczeństwa statków w stanie awaryjnym. 2 MACIERZOWY MODEL RYZYKA Przypadek bezpieczeństwa dotyczy statku w stanie awaryjnym. W tej publikacji omówiony zostanie przypadek bezpieczeństwa po uszkodzeniu poszycia z powodu wystąpienia następujących zagrożeń: kolizja wejście na mielizne inne przypadki Analiza ryzyka rozpoczyna się od modelowania drzewa udziałów w ryzyku. Dla każdego rozpoznanego zagrożenia przygotowywane są osobne drzewa zdarzeń przez zastosowanie metody ETA (Event Tree Analysis). [11] W ten sposób całkowite podejście do bezpieczeństwa statku ma zastosowanie. Konsekwentnie, poczynione zostały następujące 2 główne założenia. brak sukcesu w działaniu systemu może nastąpić z powodu zawodności sprzętu, oprogramowania, człowieka, lub koordynacji powyższych. model ryzyka użyty do oceny bezpieczeństwa statku w stanie awaryjnym powinien być modelem uwzględniającym wszystkie możliwe zdarzenia. [11] Z matematycznego punktu widzenia relacje pomiędzy wydarzeniami wewnątrz każdego z rozpatrywanych drzew zdarzeń (ETA) mogą być reprezentowane przez prawdopodobieństwa warunkowe, które składają się na matematyczne wyrażenie ryzyka dla każdego scenariusza zdarzeń. Gerigk (2010). W tym przypadku podstawowym wzorem używanym do oceny ryzyka w przypadku rozpatrywania wielu scenariuszy jest dobrze znany ogólny wzór na ryzyko. (3) R i = P i x C i (3) gdzie P i = prawdopodobieństwo wystąpienia danego zagrożenia i. C i = konsekwencje wynikające z jego wystąpienia i możliwych następstw wkategoriach, ofiar śmiertelnych, strat finansowych/materialnych oraz zniszczenia środowiska. Oczywistą trudnością przy tak sformułowanym zagadnieniu jest ilościowe określenie konsekwencji zdarzeń. Zatem aby zminimalizować ryzyko przyporządkowania niewłaściwych współczynników wagowych do konsekwencji model ryzyka (3) został podzielony na cztery elementy HF straty związane z ofiarami w ludziach CS straty związane z utratą ładunku i/lub statku 3838

5 E straty związane z zanieczyszczeniem środowiska $ - straty finansowe bezpośrednie i pośrednie I dla statku może zostać przedstawiony w następujący sposób (4): R=P c x P c/f x PoC dam x C (4) gdzie Pc = prawdopodobieństwo wystąpienia kolizji (wystąpienia zagrożenia); Pc/f = prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia o danych własnościach geometrycznych pod warunkiem wystąpienia wystąpienia zagrożenia; PoCdam = prawdopodobieństwo przewrócenia się lub utraty pływalności statku pod warunkiem pradopodobieństw Pc i Pc/f; i które umożliwia dodanie funkcji transformacji pomiędzy środowiskiem, obiektemm, a konsekwencjami. W tym miejscu warto dodać, że funkcja transformacji, o której tu mowa nie została do dziś przedstawiona/wzięta pod uwagę w jakiejkolwiek obowiązującej metodzie. C = konsekwencje związane z ofiarami w ludziach, statami materialnymi lub finansowymi, oraz związane z możliwą szkodą dla środowiska naturalnego. (C = C HF /C, C CS /C, C E /C, C $ /C). Prawdopodobieństwo przewrócenia się statku na skutek PoCdam może zostać obliczone na podstawie następującego wzoru: [11] PoC dam = P c/f/ns x P c/f/ns/tts (5) gdzie Pc/f/ns = prawdopodobieństwo nieprzetrwania po wystąpieniu zagrożenia, a Pc/f/ns/tts = prawdopodobieństwo danego czasu tonięcia pod warunkiem nieprzetrwania uszkodzenia. Prawdopodobieństwo PoCdam może zostać obliczone przez zastosowanie następujących metod: [11]: metoda binarna; metoda oparta na zdefiniowaniu pojęcia przetrwania katastrofy/wypadku; metoda oparta na zdefiniowaniu stateczności awaryjnej statku; metoda oparta na zdefiniowaniu charakterystyk statku podczas wypadku. W przypadku ostatniej metody funkcja kiwania się statku w funkcji czasu może zostać uznana za jedną z głównych charakterystyk umożliwiających ocenę ryzyka,[11]. Alternatywną metodą może być przykładowo badanie funkcji momentu prostującego zachowywanego przez obiekt przy różnych kątach przechyłu, będących wynikiem oddziaływania czynników zewnętrznych. Analiza ryzyka wymaga obliczenia prawdopodobieństw warunkowych związanych z zdarzeniami początkowymi ZI i, głównymi zagrożeniami ZG j, zdarzeniami pośrednimi ZP k i końcowymi ZK l, które mogą być następnie traktowane jako konsekwencje. Podstawową wyrażenia matematyczne przedstawione są poniżej [11]: Pierwszym krokiem jest przygotowanie macierzy weirszowej zdarzeń początkowych.: Następnie przygotowywana jest macierz zdarzeń głównych : Następnym krokiem jest obliczenie macierzy zdarzeń pośrednich. P(ZI) = P(ZI i ) dla i=1 do n (6) MP ZG = P(ZG j / ZI i ) dla j=1 do m (7) MP ZP = P(ZP k / ZG j ) for k=1 to m1 (8) Konsekwentnie macierz zdarzeń końcowych przygotowywana jest w odpowiądający poprzednim sposób.: MP ZK = P(ZK l / ZP k ) dla l=1 do m2 (9) 3839

6 Po przygotowaniu czterech macierzy (6 do 9) obliczona zostaje wierszowa macierz zdarzeń końcowych.: P(Z K ) = P(ZI) MP ZG MP ZP MP ZK (10) Powyżej opisany szkielet modelu matematycznego reprezentuje całkowity model ryzyka i umożliwia rozpatrzenie wszystkich realnie występujących i możliwych do przewidzenia zdarzeń poprzez zastosowanie drzew zdarzeń. W przypadku gdy mają miejsce dodatkowe zdarzenia, może zostać obliczone dodatkowe prawdopodobieństwo PoC(C i ) wystąpienia ich konsekwencji C i. Takie typowe dodatkowe zdarzenia to między innymi: wystąpienie wody na pokładzie, wystąpienie tak zwanych poduszek powietrznych w zbiornikach, wyciek ładunku, zachowanie się pasażerów, umyślny atak terrorystyczny itp. 3 PRAKTYCZNE ZASTOSOWANIE METODY SSAMADC Wypadki statków na morzu mogą prowadzić do utraty życia, mienia (ładunku i/lub statku) oraz do zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Nowoczesne podejście do bezpieczeńśtwa transportu morskiego wymaga aby stosowano metody tak zwanego podejścia typu life-circle czyli na każdym etapie życia statku, począwszy od wczesnej fazy projektowej aż do zezłomowania. Dotychczas większość czynności związanych z ratowaniem statków była oparta na nieskwantyfikowanej metodzie przewidywania zagrożeń i nie uwzględniała procesu oszacowania bezpieczeństwa statku. Czynności te są więc oparte na zasadzie reakcyjnej wobec zaistniałych zagrożeń, a tylko niewielka ich część była przewidziana podczas projektowania statku. Efektywne dbanie o bezpieczeństwo statku wymaga zastsowania metod opartych na szacowaniu bezpieczeństwa i jego kontroli oraz zaimplementowaniu odpowiednich modeli i narzędzi ułątwiających ten proces. Metoda SSAMADC jest metodą, która koncentruje się na szacowaniu bezpieczeństwa awaryjnego oraz przewidywaniu zagrożeń i zdarzeń alternatywnych podczas niego w funkcji czasu. [18] Przykładowy model do zastosowania metody SSAMADC jest przedstawiony poniżej. W celu uproszczenia modelu pod kątem prezentacyjnym został użyty prosty model barki o współczynniku c B rónym współczynnikowi c M wyposażonym tylko i wyłącznie w poprzeczny podział przestrzenny (jednowymiarowy) oraz własny niezależny układ napędowy. Parametry tego modelu to: długość: L BP =163,0 m szerokość: B = 26,5 m wysokość do pokładu głównego: H = 14,2 m zanurzenie do wolnej burty podziału grodziowego d 1 = 9,0 m zanurzenie do minimalnej (leetniej) wolnej burty: d 2 = 10,5 m Podział przestrzenny został przedstawiony na Rys 3. Rys 3. Podział przestrzenny badanego obiektu morskiego. 3840

7 Podczas oceny bezpieczeństwa pod kątem staeczności i pływalności tej barki w stanie awaryjnym konieczne jest zbadanie różnych kombinacji możliwych scenariuszy uszkodzeń (zagrożeń) dla jej bezpieczeństwa. W związku z tym w wyniku pojedynczego określonego zdarzenia poniższe kombinacje uszkodzeń zostały wzięte pod uwagę: strefa 1: przedział(y) 1 strefa 2: przedział(y) 2 strefa 3: przedział(y) 3 strefa 4: przedział(y) 4 strefa 5: przedział(y) 5 strefa 6: przedział(y) 6 strefa 7: przedział(y) 7 strefa 8: przedział(y) 8 strefa 9: przedział(y) 9 strefa 10: przedział(y) 1+2 strefa 11: przedział(y) 2+3 strefa 12: przedział(y) 3+4 strefa 13: przedział(y) 4+5 strefa 14: przedział(y) 5+6 strefa 15: przedział(y) 6+7 strefa 16: przedział(y) 7+8 strefa 17: przedział(y) 8+9 strefa 18: przedział(y) strefa 19: przedział(y) strefa 20: przedział(y) strefa 21: przedział(y) strefa 22: przedział(y) strefa 23: przedział(y) strefa 24: przedział(y) Drzewo zdarzeń dla obiektów pływających zostało opracowane i wydane przez dr hab. M. Gerigk [11]. Inne scenariusze, które nie są wymienione w powyższej liście nie zostały pominięte i zostały wzięte pod uwagę w innych modelach dla innych rodzajów zdarzeń początkowych. W przypadku tego rodzaju obiektu zostało użytych 16 funkcji bezpieczeństwa; [11]: funkcja1 (unikanie zagrożenia), funkcja 2 (dostanie się wody zaburtowej wewnątrz obiektu) (zatapianie)), funkcja 3 (miejsce i rozmiar uszkodzenia), funkcja 4 (znalezienie poczatkowego kąta przechyłu w pierwotnym etapie zatapiania), funkcja 5 (utrata stateczności przez statek na początkowym etapie zatapiania), funkcja 6 (utrata stateczności na pośrednim etapie zatapiania (i jego fazach)), funkcja 7 (utrata stateczności w końcowym etapie zatapiania), funkcja 8 (utrata pływalności w końcowym etapie zatapiania), funkcja 9 (oczekiwanie na pomoc), funkcja 10 (Powrót statku do portu o własnych siłach), funkcja 11 (Powrót do portu z pomocą innych statków), funkcja 12 (Statek kontynuuje podróż), funkcja 13 (ewakuacja statku), funkcja 14 (akcja SAR (Search and Rescue)), funkcja 15 (pożar i/lub eksplozja), funkcja 16 (awaryjne rozładowanie statku). Obliczenie charakterystyk statku w stanie uszkodzonym odbywa się na podstawie wzięcia pod uwagę następujących czynników. [7]: siły grawitacyjne, siły hydrostatyczne, 3841

8 siły wymuszające Froude a-krylov a, siły wymuszające dyfrakcyjne, siły zebranej wody na pokładach, siły przemieszczania się ładunku. W wyniku obliczenia zachowania się obiektu w funkcji czasu przygotowywane są wykresy, których przykład jest przedstawiony na Rys.4. Rys 4: Przykładowy wykres kiwań statku przed i po wystąpieniu uszkodzenia w funkcji czasu. Dysponując obliczonymi charakterystykami statku (Rys.5) po nastąpieniu uszkodzeń ma miejsce zastosowanie kryterió oceny ryzyka dla statku w stanie awaryjnym. Przykładowa wizualizacja kontroli ryzyka, która w normalnym procesie obliczeniowym jest zautomatyzowana, pokazana jest na Rys. 5. Czas na ewakuacje nietolerowalne OBSZAR KONTROLI RYZYKA Rys 5. Zastosowanie opcji kontroli ryzyka do oszacowania bezpieczeństwa obiektu morskiego w stanie awaryjnym. WNIOSKI tolerowalne W tym artykule opisanych zostało kilka elemntów metody oceny bezpieczeństwa statkó w stanie awaryjnym. Opisana metoda jest oparta na ocenie charakterystyk statku i ocenie ryzyka i ma następujące właściwości: brak wad występujących w metodzie zawartej w konwencji SOLAS; całkowite podejście do bezpieczeństwa (etap projektowy, operacyjny, zdarzenia, ratunku); całościowe podejście do wskaźników bezpieczeństwa (źródła wskaźników: etap projektowy, operacyjny, zarządzanie, czynnik ludzki); całościowe podejście do modelu ryzyka; ocena bezpieczeństwa dla wszystkich możliwych zdarzeń. 3842

9 Podczas stosowania tej metody jednym z najistotniejszych czynników jest sformułowanie odpowiedniego macierzowego modelu ryzyka. Przy czym model ten raz sformułowany może posłużyć dla całych populacji statków. Zaproponowany model ryzyka umożliwiaobliczenie poziomu ryzyka dla wszystkich możliwych scenariuszy wypadku i przez co jest znacznie bardziej skomplikowany niż dotychczas opublikowane modele Obecne badania prowadzone są pod kątem dalszego opracowywania modeli ryzyka potrzebnych dla tak sformułowanego zagadnienia bezpieczeństwa. Z praktycznego punktu widzenia badania prowadzą również do opracowania modelu ratunkowego dla statków, które zostały przeanalizowane za pomocą tej metody. Badania są prowadzone na Politechnice Gdańskiej zgodnie ze wsparciem otrzymanym przez Ministerstwo Nauki i Kształcenia w Warszawie. Autor chciałby niniejszym serdecznie podziękować wyżej wymienionej instytucji. Streszczenie Artykuł ten jest poświęcony w całości bezpieczeństwu statków w stanie awaryjnym lub uszkodzonym. Obecnie stosowane są różne metody oceny bezpieczeństwa statków. Metody o najbardziej szerokim zakresie zastosowania to metody o charakterze preskrypcyjnym i ograniczające pewne parametry fizyczne obiektu morskiego pod opisanymi kryteriami. Metodą o najbardziej rozbudowanym zakresie zastosowania jest metoda opisana w wymaganiach konwencji SOLAS 2009 (Część B Roz. II-1). Metoda ta jest przeznaczona do oceny bezpieczeństwa na podstawie kryteriów oraz do optymalizacji na etapie projektowym. W związku z tym ma ona szereg cech, które czynią ją trudną do zastosowania wobec zaistniałych zdarzeń na morzu, lub oceny bezpieczeństwa w nieuwzględnionych (nieopisanych) w metodzie warunkach. Możliwą alternatywą dla tej metody jest metoda, która opisuje parametry statków oraz umożliwia analizę ryzyka. Przy czym zastosowany model ryzyka jest macieżowym modelem ilościowym. W konsekwencji kryterialna ocena ryzyka jest oparta na dopuszczalnych poziomach z macieży ryzyka. Po wykonanej ocenie ryzyka metoda może zostać zastosowana do zarządzania ryzykiem przez zastosowanie metod kontoli ryzyka. Application of the quantitative risk assessment for the safety assessment of ships during the flooding Abstract The entire paper concerns the safety assessment of ships in damage conditions. At the moment different methods of ship safety assessment are used. The widely used methods are the prescriptive methods which enable to limit some physical parameters of the ships according to the given safety criteria. The most developed method from the application point of view is the method included in the SOLAS 2009 (part B, chapter II-1) convention. This method has been worked out for the ship safety assessment according to the data criteria and for the ship design optimization at the design stage. According to the above mentioned it is difficult to apply this method in the case of accident at sea and for the safety assessment when the operational conditions have not been taken into account within the method before. A possible alternative method of ship safety assessment for this method could be a method which enables to better describe the ship parameters and characteristics together with application of the risk analysis. Of course the applied risk model should be a quantitative matrix risk model. As a consequence of such the approach the risk assessment criteria is based on the risk limits included within the risk matrix. After the risk assessment is done the method may be used for the risk management using the risk control options. BIBLIOGRAFIA 1. Abramowicz-Gerigk T Determination of Safety Factors for Ship Berthing Operations. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences. Proceedings of the European Safety and Reliability Conference 2006 (ESREL 2006), Volume 3, Estoril, Portugal, September 2006, Published by Taylor & Francis / Balkema, London / Leiden / New York / Philadelphia / Singapore, Abramowicz-Gerigk T The risk analysis of harbour operations. in S. Martorell, C. Guedes Soares & Julie Barnet (eds.) Safety Reliability and Risk Analysis: Theory, Methods and 3843

10 Applications. Proceedings of the ESREL 2008 and 17th SRA-Europe Conference, Valencia, Vol. 4: , London: Balkema. 3. Abramowicz-Gerigk T., Burciu Z Safety assessment of maritime transport - Bayesian riskbased approach in different fields of maritime transport. in C. Guedes Soares, & F. Lopez Pena (eds.) Developments in Maritime Transportation and Exploitation of Sea Resources. Proc. 15th Int. Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM 2013), A Coruna, Vol.2: , London: Balkema. 4. Arangio, S., Reliability based approach for structural design and assessment: performance criteria and indicators in current European codes and guidelines. International Journal of Lifecycle Performance Engineering, 1(1), p Burciu, Z. & Grabski, Fr The experimental and theoretical study on the reliability of the life rafts. Reliability Engineering and System Safety 96: H. Dankowski, S. Kruger 2013: Progressive Flooding Assessment of the Intermediate Damage Cases as an Extension of a Monte-Carlo based Damage Stability Method PRADS Gerigk M On a risk-based method for safety assessment of a ship in critical conditions at the preliminary design stage. Polish Maritime Research, No. 1 (39), Vol. 11, Gerigk M Challenges of modern assessment of safety of ships in critical conditions. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences. Proceedings of the 12th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean IMAM 2005, Volume 2, Lisboa, Portugal, September 2005, Published by Taylor & Francis / Balkema, London / Leiden / New York / Philadelphia / Singapore, Gerigk M A method for assessing hazards, risks and safety of damaged ships at sea. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences. Proceedings of the European Safety and Reliability Conference 2006 (ESREL 2006), Volume 3, Estoril, Portugal, September 2006, Published by Taylor & Francis / Balkema, London / Leiden /New York / Philadelphia / Singapore, Gerigk M Modeling of hazards, consequences and risk for safety assessment of ships in damaged conditions in operation. Proceedings and Monographs in Engineering, Water and Earth Sciences. Proceedings of the European Safety and Reliability Conference, ESREL 2008 and 17th SRA-Europe, Volume 4, Valencia, Spain, September 2008, Published by CRC Press, Taylor & Francis Group, Balkema, Boca Raton/London/New York/Leiden, Gerigk M A complex method for safety assessment of ships in damaged conditions using the risk assessment (D.Sc. thesis), Monography No. 101, Published by the Gdansk University of Technology (in Polish), Gdansk Gerigk M Assessment of safety of ships after the collision and during the ship salvage using the matrix type risk model and uncertainties. in Sustainable Maritime Transportation and Exploitation of Sea Resources. Proceedings of the 14th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM), Volume 2: , London: Balkema. 13. IMO, Report of the Maritime Safety Committee on Its Eightieth Session. MSC 80/24/Add.1, London, IMO IMO Stability and Seakeeping Characteristics of Damaged Passenger Ships in a Seaway When Returning to Port by Own Power or Under Tow, A survey of residual stability margin, Submitted by Germany, SLF 52/8/1, London, 26 October Jasionowski, A. & Vassalos, D Conceptualising Risk, Proceedings of the 9th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles STAB 2006, Rio de Janeiro, September Nowakowski, T. & Werbińka, S., On problems of multicomponent system maintenance modelling. International Journal of Automation and Computing, 6(4), pp Perera L.P. & Soares Guedes C Detections of potential collision situations by relative motions of vessels under parameter uncertainties, Proceedings of the 14 th International Congress 3844

11 of the International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM), Genova, Italy, September Papanikolaou Apostolos, Byung Suk Leeb, Christian Mains, Odd Olufsen, Dracos Vassalos, George Zaraphonitis GOALDS Skjong, R. & Vanem, E. & Rusas, S. & Olufsen, O Holistic and Risk Based Approach to Collision Damage Stability of Passenger Ships, Proceedings of the 9 th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vehicles STAB 2006, Rio de Janeiro, September Soares, C.G. & Teixeira, A.P., Risk assessment in maritime transportation. Reliability engineering and System Safety, 74, pp SOLAS, International Convention for the Safety of Life 23. at Sea. Lloyd s Register Rulefinder 2005 Version 9.4., 24. pp SSRC Vassalos D Passenger Ship Safety: Containing the Risk, Marine Technology, Vol. 43, No. 4, October 2006, pp Vassalos D Safe return to port, Seminar for the 50 th session of the IMO SLF Sub- Committee, London, May