Akademia Morska w Gdyni, Katedra Eksploatacji Statku Gdynia, al. Jana Pawła II 3, tel ,

Podobne dokumenty
STATECZNOŚĆ STATKÓW HANDLOWYCH W CZASIE OPERACJI PORTOWYCH

UNIKANIE NIEBEZPIECZNYCH SYTUACJI W ZŁYCH WARUNKACH POGODOWYCH W RUCHU STATKU NA FALI NADĄŻAJĄCEJ

PRAKTYCZNA OCENA STATECZNOŚCI W EKSPLOATACJI A BEZPIECZEŃSTWO STATKU

OCENA STATECZNOŚ CI DYNAMICZNEJ OKRĘ TU NA PODSTAWIE WYMAGAŃ PRZEPISÓW POLSKIEGO REJESTRU STATKÓW

ZMIANY NR 1/2013 do PUBLIKACJI NR 32/P WYMAGANIA DOTYCZĄCE ROZMIESZCZENIA I MOCOWANIA ŁADUNKÓW NA STATKACH MORSKICH GDAŃSK

PUBLIKACJA INFORMACYJNA NR 22/I METODA OBLICZANIA I OCENY STATECZNOŚCI STATKU NA FALI NADĄŻAJĄCEJ

ANALIZA WPŁ YWU UJEMNEJ WYSOKOŚ CI METACENTRYCZNEJ NA POŁ O Ż ENIE PONTONU PROSTOPADŁ O Ś CIENNEGO

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ NAWIGACYJNY ZAKŁAD BUDOWY I STATECZNOŚCI STATKU INSTRUKCJA. January Szafraniak; Karolina Staszewska

WYZNACZENIE KĄTA PRZECHYŁU DYNAMICZNEGO OKRĘTU NA PODSTAWIE BADAŃ MODELOWYCH

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ NAWIGACYJNY ZAKŁAD BUDOWY I STATECZNOŚCI STATKU INSTRUKCJA

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ NAWIGACYJNY ZAKŁAD BUDOWY I STATECZNOŚCI STATKU INSTRUKCJA

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY DOKÓW PŁYWAJĄCYCH

Tematyka zajęć prowadzonych przez kpt. Marcinkowskiego na 1 i 2 semestrze

Jan P. Michalski. Podstawy teorii projektowania okrętów

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 19/P ANALIZA STREFOWEJ WYTRZYMAŁOŚCI KADŁUBA ZBIORNIKOWCA

BEZPIECZEŃSTWO STATKU HANDLOWEGO W AKCJI SAR

Znajomość zasad Eksploatacji statków poziomego ładowania, plan ładunkowy statku ro-ro.

MODELOWANIE CFD MOMENTU PRZECHYLAJĄCEGO STATEK WSKUTEK DZIAŁANIA WIATRU

SYSTEM WSPOMAGANIA DECYZJI KAPITANA W TRUDNYCH WARUNKACH POGODOWYCH

I. KARTA PRZEDMIOTU C10

EWALUACJA PRÓBY KOŁYSAŃ BOCZNYCH JAKO METODY WYZNACZANIA WYSOKOŚCI METACENTRYCZNEJ STATKU

WPŁYW WIATRU, PRĄDU I FALOWANIA NA BEZPIECZEŃSTWO CUMOWANIA ZBIORNIKOWCA W TERMINALU

SPIS TREŚCI 1. Statki do przewozu ładunków masowych 2. Podstawowe systemy masowców

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 66/P ZASTOSOWANIE NA STATKACH PROGRAMÓW KOMPUTEROWYCH DO OBLICZEŃ STATECZNOŚCI styczeń

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 66/P ZASTOSOWANIE NA STATKACH PROGRAMÓW KOMPUTEROWYCH DO OBLICZEŃ STATECZNOŚCI

KRAJOWA IZBA GOSPODARKI MORSKIEJ POLISH CHAMBER OF MARITIME COMMERCE

OCENA ZAPASU STATECZNOŚCI STATKÓW RO-RO W TYPOWYCH STANACH ZAŁADOWANIA POD KĄTEM UNIKANIA REZONANSU KOŁYSAŃ BOCZNYCH

Etapy eksploatacji. Załadunek Podróż morska Wyładunek

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 66/P ZASTOSOWANIE NA STATKACH PROGRAMÓW KOMPUTEROWYCH DO OBLICZEŃ STATECZNOŚCI lipiec

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 94/P NIEZATAPIALNOŚĆ I STATECZNOŚĆ AWARYJNA NOWYCH ZBIORNIKOWCÓW OLEJOWYCH, CHEMIKALIOWCÓW I GAZOWCÓW

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

O b w i e s z c z e n i e. Dyrektora Urzędu Morskiego w Szczecinie z dnia 7 czerwca 2004 r.

WYZNACZANIE KĄTÓW PRZECHYŁU DYNAMICZNEGO STATKU ZA POMOCĄ RÓWNANIA KOŁYSAŃ BOCZNYCH

ZESZYTY NAUKOWE NR 1(73) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

ANALIZA STATECZNOŚ CI STATYCZNEJ PONTONU PROSTOPADŁ O Ś CIENNEGO O WYMIARACH LxBxH

STOCHASTYCZNY MODEL BEZPIECZEŃSTWA OBIEKTU W PROCESIE EKSPLOATACJI

(13) B1 PL B1. fig. 2 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl6: B63B 43/12

POWYPADKOWA EKSPERTYZA TECHNICZNA TAKIELUNKU I OMASZTOWANIA NA JEDNOSTKĘ TYPU HANSE 325- MrD

AKADEMIA MORSKA w GDYNI

ZESZYTY NAUKOWE NR 2 (74) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE. Propozycja obliczania minimalnej początkowej wysokości metacentrycznej dla statku na fali

STATYKA Z UWZGLĘDNIENIEM DUŻYCH SIŁ OSIOWYCH

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA. Katedra Hydromechaniki i Hydroakustyki

DRUGA GENERACJA KRYTERIÓW OCENY STATECZNOŚCI STATKÓW W STANIE NIEUSZKODZONYM WEDŁUG IMO

IM Wykład 1 INSPEKCJE MORSKIE WPROWADZENIE. mgr inż. kpt.ż.w. Mirosław Wielgosz

MANEWRY CZŁOWIEK ZA BURTĄ NA WSPÓŁCZESNYCH STATKACH MORSKICH

Prof. dr hab. inż. Tadeusz Szelangiewicz. transport morski

DRGANIA ELEMENTÓW KONSTRUKCJI

Nowe zasady ważenia kontenerów. VGM Verified Gross Mass (zweryfikowana masa brutto) Konwencja SOLAS.

RAMOWY PROGRAM SZKOLENIA I WYMAGANIA EGZAMINACYJNE NA DYPLOM SZYPRA 1 KLASY ŻEGLUGI KRAJOWEJ

POZIOM UFNOŚCI PRZY PROJEKTOWANIU DRÓG WODNYCH TERMINALI LNG

MODUŁ 3. WYMAGANIA EGZAMINACYJNE Z PRZYKŁADAMI ZADAŃ

Inżynieria Ruchu Morskiego wykład 01. Dr inż. Maciej Gucma Pok. 343 Tel //wykłady tu//

WPŁYW ROZMIESZCZENIA ZAŁOGI NA STATECZNOŚĆ NA WYBRANYM JACHCIE ŻAGLOWYM NA STATECZNOŚĆ JACHTU.

Symulacyjne badanie wpływu systemu PNDS na bezpieczeństwo i efektywność manewrów

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 66/P ZASTOSOWANIE NA STATKACH PROGRAMÓW KOMPUTEROWYCH DO OBLICZEŃ STATECZNOŚCI

MODEL BEZPIECZEŃSTWA PRZECIWPOŻAROWEGO STATKÓW MORSKICH W PORCIE

MANEWRY CZŁOWIEK ZA BURTĄ NA WSPÓŁCZESNYCH STATKACH MORSKICH

Akademia Morska w Szczecinie STUDIA NIESTACJONARNE WEBSITE LEARNING. Przedmiot: RATOWNICTWO MORSKIE. Ćwiczenia

RAMOWY PROGRAM SZKOLENIA I WYMAGANIA EGZAMINACYJNE NA DYPLOM SZYPRA 2 KLASY ŻEGLUGI KRAJOWEJ

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia. r. w sprawie przewozu ładunków masowych statkami (Dz. U. z dnia...

ZASTOSOWANIE METODY TRIPOD DO ANALIZY WYPADKÓW STATECZNOŚCIOWYCH NA PRZYKŁADZIE WYPADKU M/F JAN HEWELIUSZ W PORCIE YSTAD

WYBRANE WARIANTY PLANOWANIA PODRÓŻY STATKU W ŻEGLUDZE OCEANICZNEJ

System AIS. Paweł Zalewski Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Akademia Morska w Szczecinie

ODKSZTAŁCENIA I ZMIANY POŁOŻENIA PIONOWEGO RUROCIĄGU PODCZAS WYDOBYWANIA POLIMETALICZNYCH KONKRECJI Z DNA OCEANU

Drgania w obwodzie LC. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

WŁAŚCIWOŚCI TRANSPORTOWO-TECHNOLOGICZNE JAKO WYRÓŻNIKI JAKOŚCI STAŁYCH ŁADUNKÓW MASOWYCH

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

stateczności statku w określonym stanie załadowania.

Zapoznać studentów z zagadnieniami dotyczącymi eksploatacji statków i operacji statkowych

Stanisław Gucma Budowa terminalu LNG w Świnoujściu : ocena dotychczasowych działań. Ekonomiczne Problemy Usług nr 49,

Streszczenie: Zasady projektowania konstrukcji budowlanych z uwzględnieniem aspektów ich niezawodności wg Eurokodu PN-EN 1990

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY MORSKICH JEDNOSTEK SZYBKICH PŁYWALNOŚĆ, STATECZNOŚĆ I NIEZATAPIALNOŚĆ 2014 CZĘŚĆ IV GDAŃSK

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY MAŁYCH STATKÓW MORSKICH

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY MORSKICH JEDNOSTEK SZYBKICH. PŁYWALNOŚĆ, STATECZNOŚĆ I NIEZATAPIALNOŚĆ 2017 styczeń CZĘŚĆ IV GDAŃSK

Badanie widma fali akustycznej

PODSTAWY ERGONOMII i BHP. - Bezpieczna praca na. pokładach statków handlowych

BADANIE SILNIKA SKOKOWEGO

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA

Zastosowanie odbojnic z elastomerów poliuretanowych do ochrony morskich budowli hydrotechnicznych. Wiesław Galor, Przemysław Galor

Podstawy Automatyzacji Okrętu

ZESZYTY NAUKOWE NR 12 (84) AKADEMII MORSKIEJ Szczecin 2007

LABORATORIUM. Próby ruchowe i badania stateczności żurawia budowlanego. Movement tests and stability scientific research of building crane

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

ROZPORZĄDZENIE. MINISTRA INFRASTRUKTURY I ROZWOJll" z d nia r.

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

INSTITUTE TIME CLAUSES HULLS

PRZEPISY PUBLIKACJA NR 86/P OBJAŚNIENIA DO WYMAGAŃ KONWENCJI SOLAS ORAZ DYREKTYWY 2003/25/WE, DOTYCZĄCYCH STATECZNOŚCI I NIEZATAPIALNOŚCI

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

ANALIZA AWARII W UKŁADZIE ELEKTROENERGETYCZNYM SYSTEMU DYNAMICZNEGO POZYCJONOWANIA STATKU

lim Np. lim jest wyrażeniem typu /, a

RAMOWY PROGRAM SZKOLENIA I WYMAGANIA EGZAMINACYJNE NA POZIOMIE OPERACYJNYM W DZIALE POKŁADOWYM W ŻEGLUDZE PRZYBRZEŻNEJ

Rozkład prędkości statków na torze wodnym Szczecin - Świnoujście

Long-Range Identification and Tracking system

Model do szybkiego modelowania sekwencji zdarzeń zagrażających bezpieczeństwu statku w warunkach operacyjnych

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY MAŁYCH STATKÓW MORSKICH. STATECZNOŚĆ, NIEZATAPIALNOŚĆ I WOLNA BURTA 2015 styczeń CZĘŚĆ IV GDAŃSK

TRANSCOMP XV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

SYSTEMY DYNAMICZNEGO USTALANIA WARTOŚCI ZAPASU WODY POD STĘPKĄ NA PŁYTKOWODZIU

Transkrypt:

Scientific Journals Maritime University of Szczecin Zeszyty Naukowe Akademia Morska w Szczecinie 28, 13(85) pp. 79 85 28, 13(85) s. 79 85 Bezpieczeństwo statecznościowe statków w czasie operacji portowych Vessel stability safety during cargo operations Jarosław Soliwoda Akademia Morska w dyni, Katedra Eksploatacji Statku 81-345 dynia, al. Jana Pawła II 3, tel. 58 69 11 37, e-mail: jsoliwoda@wp.pl Słowa kluczowe: bezpieczeństwo statku, stateczność, operacje ładunkowe Abstrakt Stateczność statku w porcie postrzegana jest jako problem o mniejszym znaczeniu niż zagrożenia statecznościowe w morzu. Operacje ładunkowe w porcie uważa się za bezpieczne dla statku. Jednak jak można zauważyć na podstawie analizowanych wypadków, zdarzenia takie też mają miejsce i mogą być równie groźne dla statku i życia załogi jak wypadki na otwartym morzu. W artykule przedstawiono analizę przyczyn zagrożeń dla stateczności statku w czasie operacji przeładunkowych, a także analizę bezpieczeństwa statecznościowego statków w typowych operacjach eksploatacyjnych przeprowadzanych w portach i w stanach awaryjnych. Key words: vessel safety, stability, cargo operations Abstract Vessel stability in a harbour is perceived as a less important problem than stability at sea. Cargo operations are regarded as safe to vessel stability. However, analyses show that stability accidents at harbour can be as dangerous to a vessel and a crew as open-sea accidents. An analysis of the reasons of stability accidents during cargo operations is presented in this article, as well as an analysis of vessels stability safety during typical cargo operations carried out in harbours and in emergency cases. Wstęp Bezpieczeństwo statecznościowe statku jest problemem historycznie związanym z żeglugą w ciężkich warunkach pogodowych. Odpowiednio skonstruowany i załadowany statek powinien przetrwać sztormy na morzu. Stąd idea kryteriów stateczności statku obowiązujących podczas żeglugi morskiej. W takim ujęciu bezpieczeństwa statku pobyt w porcie był traktowany jako bezpieczny etap jego eksploatacji. Wypadki, które się zdarzały, uważane były za stosunkowo rzadkie o niewielkim zagrożeniu. Zagrożenie to nie wymagało przeciwdziałania w postaci restrykcyjnych przepisów i ograniczeń. Jednakże w czasie operacji portowych zdarzają się wypadki stanowiące zagrożenie dla życia ludzkiego oraz skutkujące poważnymi stratami ekonomicznymi. Każdy wypadek pociąga za sobą określone koszty, które ponoszą poszkodowani oraz port. Dla portu wiąże się to z zakłóceniami w procesie przeładunkowym, a co za tym idzie, z kosztami przerw w pracy oraz kosztami ratowania statku. Przepisy konwencji międzynarodowych i przepisy klasyfikacyjne opisują dokładnie standardy stateczności statku w morzu. Natomiast w odniesieniu do operacji portowych kwestia bezpieczeństwa statecznościowego pozostawiona jest kapitanowi statku oraz starszemu oficerowi. Ich wiedza oraz zdobyte doświadczenie są niekiedy jedynymi wyznacznikami bezpieczeństwa statku w porcie. Jak można zauważyć na podstawie analiz wypadków statecznościowych w portach, wiedza i doświadczenie nie są wystarczające. Pomijanie znaczenia oceny stateczności statku w porcie prowadzi do katastrofalnych wypadków. Konsekwencją wypadków statecznościowych mogą być: przechyły, które uszkadzają statek w wyniku Zeszyty Naukowe 13(85) 79

Jarosław Soliwoda oparcia go o nabrzeże, przewrócenie statku lub uszkodzenia terminalu przeładunkowego. Konsekwencje i koszty wypadków statecznościowych w portach mogą być wielokrotnie większe niż w wypadkach pełnomorskich. Przewrócony statek ogranicza możliwości operacyjne portu na długi czas (np. ponad 9 miesięcy w przypadku statku m/v Republica di enova), również każdy taki wypadek wymaga kosztownych działań ratowniczych. Bezpieczeństwo statecznościowe operacji portowych jest więc ważnym problemem, którego analiza może skutkować podjęciem działań lub znalezieniem rozwiązań technicznych zapobiegających wypadkom. Awarie statecznościowe statków w porcie Zachowanie statecznościowe statku w porcie jest traktowane jako statyczne. Powstające kąty przechyłu narastają powoli, statek przechyla się, równoważąc momenty wymuszające. Istnieją jednakże sytuacje, które generują dynamiczne kołysania statku, niekiedy osiągające wartości kilkunastu stopni. Bezpieczeństwo statku w porcie wymaga więc analizy wypadków statecznościowych, które wystąpiły podczas operacji ładunkowych. Przyczyny awarii statecznościowych statków w porcie można podzielić na grupy (rys. 1): 1) awarie systemów statkowych: systemu balastowego, systemu wyrównywania przechyłów; 2) czynnik ludzki: brak koniecznej uwagi, nieświadome działanie załogi, brak wiedzy; 3) zdarzenia niezależne od statku: wiatr, uderzenie innego statku. PRZYCZYNY AWARII Brak odpowiedniej kontroli operacji ładunkowych. Błędne operacje balastowe Awarie systemów balastowych i zęzowych Awarie systemów pomiarowych i kontrolujących ZDARZENIE Przechył statyczny Zakołysanie statku, przechyły dynamiczne Przewrócenie statku Zatopienie przedziałów Rys. 1. Awaria statecznościowa w porcie Fig. 1. Stability failure in port SKUTKI AWARII Uszkodzenie ładunku Uszkodzenie konstrukcji statku Uszkodzenie rampy wjazdowej Uszkodzenie urządzeń portowych Zatopienie statku Zagrożenie życia ludzkiego Przedstawione powyżej grupy przyczyn stanowią podstawę do opracowania procedur i systemów zapobiegających wypadkom statecznościowym. Następstwem awarii statecznościowej statku w porcie jest: nadmierny przechył skutkujący uderzeniem statku w budowlę, urządzenie lub instalację, powodujące ich uszkodzenie lub uszkodzenie statku; przewrócenie statku; zatopienie statku. Najczęstszym wypadkiem statecznościowym jest nadmierny przechył statku. Jeśli przechył zaistnieje w sposób statyczny i nie spowoduje uszkodzeń kadłuba lub nabrzeża, to taki wypadek jest nieodnotowywany. Tym samym istnieją duże problemy w określeniu rzeczywistej statystyki wypadków statecznościowych tego typu. Skutki awarii statecznościowych dzielone są ze względów funkcjonalnych na: skutki operacyjne dla armatora lub czarterującego utratę czasową lub stałą statku, skutki operacyjne dla portu zablokowanie terminali, skutki ekonomiczne operacje ratownicze i przywracające do działania statek i terminal, skutki ekologiczne zanieczyszczenie środowiska, utratę życia ludzkiego. Sprawdzanie stateczności w czasie operacji przeładunkowych w porcie przysparza wielu problemów. Zasadniczym jest identyfikowanie aktualnego stanu ładunkowego. Podczas postoju w porcie dokonywane są jednocześnie operacje ładunkowe: załadunek i wyładunek oraz operacje balastowe i niejednokrotnie bunkrowanie statku. Rozkład mas na statku podlega dynamicznym zmianom. Poszukiwanie dokładnego chwilowego stanu rozkładu mas jest więc praktycznie niemożliwe. Skutecznym rozwiązaniem jest wprowadzenie do standardowego wyposażenia statku urządzeń automatycznie mierzących pojemności zbiorników balastowych, paliwowych i ładunkowych, jak ma to miejsce w przypadku tankowców. Nie rozwiąże to oczywiście problemów z identyfikacją mas ładunku, ale umożliwi szacowanie stanu statecznościowego statku. Dotychczas czasochłonność pomiarów i obliczeń wykluczała ocenę rzeczywistej stateczności statku w porcie. Jedną z zasadniczych przyczyn awarii jest zakres posiadanej wiedzy załogi statku. Częstokroć sprowadza się ona do mechanicznych umiejętności operowania systemami statkowymi. Mechaniczne podejście do systemu wyrównywania przechyłów było przyczyną przewrócenia statku przy nabrzeżu m/v Republica di enova (rys. 3). Brak wiedzy 8 Scientific Journals 13(85)

Bezpieczeństwo statecznościowe statków w czasie operacji portowych na temat ograniczeń i zakresu pracy systemu doprowadził do zatopienia statku. Podobny problem można było zauważyć w przypadku statku m/v Torm Aleksandria przewróconego w porcie Monrowia (rys. 4). Niefrasobliwe przyjmowanie kolejnych kontenerów na drugą warstwę doprowadziło do zmniejszenia stateczności statku, który w ostatniej fazie został przewrócony na skutek podnoszenia jednego kontenera 2'. do powstania nagłego przechyłu statku bez realnej możliwości przeciwdziałania. Niemożliwym jest zidentyfikowanie przyczyn awarii w czasie jej trwania. Pozostaje więc szybkie wyłączenie systemu, jeśli załoga statku zdąży wykryć przyczynę wypadku statecznościowego. Przykładem takiego wypadku było przechylenie się statku m/v Westwood Rainier w porcie Seatle (rys. 2). Przyczyną nagłego przechyłu była awaria oprogramowania systemu anti-heeling. Rys. 2. M/V Westwood Rainier, 8.3.27. Port w Antwerpii Fig. 2. M/V Westwood Rainier, 8.3.27. The port of Antwerp Rys. 4. M/V Torm Aleksandria, 25.7.21. Port w Monrovii Fig. 4. M/V Torm Aleksandria, 25.7.21. The port of Monrovia Rys. 3. M/V Republica di enova. Port w Seatle Fig. 3. M/V Republica di enova. The port of Seatle Inną grupą przyczyn wypadków statecznościowych są awarie systemów balastowych. Są one trudne do przewidzenia oraz stwarzają znaczne problemy przy próbach przeciwdziałania. Zwiększenie prędkości operacji przeładunkowych w portach wymusiło na konstruktorach statków instalowanie wydajnych systemów balastowych oraz systemów wyrównywania przechyłów. Stąd też nieprawidłowe działanie takiego systemu prowadzi Rys. 5. M/V Ice Prince, 12.1.25. Port w Oskarhamn Fig. 5. M/V Ice Prince, 12.1.25. The port of Oskarhamn Podobne zdarzenie miało miejsce w porcie Nowy York na statku m/v Stella Maris. Podczas załadunku generatorów o wadze 36 t automatyczny system załadunku i kontroli przechyłów przestał działać, co doprowadziło do przewrócenia i zatopienia statku. O ile wypadki statecznościowe generowane przez awarie systemów balastowych są bardzo groźne, to jednak istnieją techniczne metody przeciwdziałania ich wystąpieniu, np. systemy dublujące lub automatyczne systemy przeciwdziałające awarii. Zeszyty Naukowe 13(85) 81

Jarosław Soliwoda Inną grupę wypadków statecznościowych stanowią przechyły i przewrócenia statków podczas świadomego ładowania drewna na pokład. Porty bałtyckie charakteryzują się ograniczoną głębokością, stąd też praktyka ładowania statku stojącego przy nabrzeżu na tzw. zerową stateczność (M = ). Ładunek jest tak długo przyjmowany na pokład, aż statek zaczyna uzyskiwać stałe kąty przechyłu na dowolną z burt. Jeśli cumy statku są wyluzowane, jest to skuteczna metoda wychwycenia zerowej stateczności początkowej. Statek po wyjściu w morze dobalastowuje się tak, by spełnić wymagania kryteriów stateczności. Jednakże zdarza się niejednokrotnie, że ładunek drewna jest przyjmowany przy napiętych cumach i jednoczesnym oparciu się statku o nabrzeże. Statek nie zwiększa przechyłu mimo ładowania coraz większej ilości drewna na pokład. W chwili poluzowania cum lub ześlizgnięcia się statku z krawędzi nabrzeża uzyskuje on znaczny przechył dynamiczny, który prowadzi do uszkodzenia konstrukcji burty lub zniszczeń na nabrzeżu (rys. 5). Ocena stateczności statku podczas operacji portowych Stateczność statku w porcie jest postrzegana przez większość osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo statku jako problem o mniejszym znaczeniu niż inne zagrożenia. W portach nie ma znacznego falowania i tym samym nie ma dużych kołysań statku, wiatry są również słabsze niż na otwartym morzu i dodatkowo nie istnieje problem poszukiwania rozbitków. Stąd też operacje ładunkowe w porcie uważa się za bezpieczne dla statku. Ocena bezpieczeństwa statku jest realizowana poprzez weryfikację przepisów (kryteriów) statecznościowych. Każdy statek powinien przetrwać w zakładanych warunkach pogodowych. Historycznie przepisy statecznościowe obejmowały zdarzenia pogodowe (jak oddziaływanie fali i wiatru), które mają miejsce na otwartym morzu w czasie sztormów. Od ponad 3 lat takie regulacje stanowią standardową metodę oceny bezpieczeństwa statecznościowego statku. Analiza sytuacji statecznościowej statku na morzu jako stwarzającej największe zagrożenia powoduje mimowolne niezauważanie przez załogi statków niebezpieczeństw statecznościowych, które występują w portach. Stan statecznościowy statku podczas postoju w porcie jest stanem statycznym z impulsowymi wymuszeniami dynamicznymi. Operacje ładunkowe (zmiana rozkładu mas) powodują powolne zmiany masy i ustawienia statku, jednocześnie podczas tych operacji występują oddziaływania o charakterze dynamicznym, jak np. ruchy własnymi dźwigami, przemieszczanie pojazdów. Analiza stanu statecznościowego statku w porcie podczas operacji ładunkowych stwarza duże problemy lub jest praktycznie niemożliwa. Szybka zmiana położenia mas ładowanych lub zdejmowanych ze statku, połączona z jednoczesnym balastowaniem i niejednokrotnie bunkrowaniem, czyni ocenę stateczności statku w czasie rzeczywistym praktycznie nierealną. Współcześnie obowiązujące przepisy statecznościowe dotyczące statków morskich są umieszczone w międzynarodowych konwencjach i rezolucjach IMO, jak również w przepisach klasyfikacyjnych oraz przepisach rządowych. Jednakże konwencje IMO zawierające przepisy statecznościowe: SOLAS 74, MARPOL 78, LL 66 nie zawierają przepisów dotyczących operacji dokonywanych w czasie postoju statku w porcie 1. Wprowadzony został również kod stateczności statku w stanie nieuszkodzonym jako zalecenie 2, który także nie zawiera przepisów dotyczących stateczności statku w porcie. Pomimo braku przepisów określających graniczne parametry stateczności statku w porcie można ocenić jego bezpieczeństwo na podstawie analizy momentów przechylających oraz odpowiedzi statku. Określanie statycznych i dynamicznych kątów przechyłu W trakcie operacji portowych na statek mogą oddziaływać statyczne i dynamiczne momenty przechylające w zależności od prędkości ich powstawania. Momenty wymuszające przechył można podzielić na cztery grupy ze względu na genezę powstania: 1. Momenty wywołane ruchami poprzecznymi dźwigami statkowymi. Takie momenty można traktować jako dynamiczne, uzyskują one maksymalną wartość w krótkiej chwili. Maksymalny kąt przechyłu można obliczyć na podstawie momentu dynamicznego, natomiast minimalny na podstawie momentu działającego statycznie. 2. Momenty wywołane działaniem systemu wyrównywania przechyłów. Dynamiczny moment przechylający jest wywoływany przez masę wody przepompowywanej w czasie krótszym od 1/4 okresu kołysania statku. Dla M mniejszych 1 Jedynie tankowce o nośności 5 t muszą mieć wysokość metacentryczną nie mniejszą niż 15 cm podczas operacji ładunkowych, MARPOL 73/78, Annex I, Reg. 27. 2 Code on Intact Stability for All Types of Ships Covered by IMO Instruments (resolution A.749(18)). 82 Scientific Journals 13(85)

Bezpieczeństwo statecznościowe statków w czasie operacji portowych od zera dynamiczny moment przechylający działa od chwili rozpoczęcia przechyłu aż do chwili uzyskania przechyłu maksymalnego na burtę przeciwną, może to być okres kilkudziesięciu sekund. Moment działający statycznie narasta do chwili, kiedy zostanie przerwane pompowanie wody. Jeśli system nie ma zabezpieczenia maksymalnego kąta przechyłu, zostanie on zatrzymany na maksymalnym kącie przechyłu. Niebezpieczna sytuacja pojawia się wtedy, gdy statek jest powstrzymywany w przechyle przez cumy lub oparcie się o nabrzeże. Nagłe uwolnienie się statku powoduje powstanie maksymalnego dynamicznego momentu przechylającego o wartości równoważnej momentowi uzyskanemu na skutek przepompowania balastu. 3. Momenty wywołane przesunięciem ładunku. W przypadku przesunięcia ładunku moment przechylający należy zawsze traktować jako moment działający dynamicznie. 4. Momenty przechylające spowodowane uzyskaniem ujemnej wysokości metacentrycznej. Uzyskanie M mniejszego od zera jest procesem statycznym, więc momenty będą zasadniczo rozważane jako statyczne, jednakże w przypadku podtrzymywania statku na cumach lub oparciu się o nabrzeże mogą one narastać dynamicznie. Operacje dźwigami statkowymi Wartości statyczne i dynamiczne kątów przechyłu można określić, korzystając z krzywej ramion prostujących Z oraz krzywej pracy (W ). Poniżej zostaną przedstawione metody określenia kątów przechyłu dla: operacji dźwigami statkowymi, poprzecznego przesunięcia środka ciężkości spowodowanego przesunięciem ładunku lub systemem wyrównywania przechyłów, ujemnej wysokości metacentrycznej. Ramię prostujące (Z) statku określane jest wzorem: Z ( ) = hs Z sin Y cos (1) h S ramię stateczności kształtu [m], Z wysokość środka masy statku [m], Y poprzeczne położenie środka masy statku [m]. Praca przypadająca na jednostkę masy (W ) obliczana jest ze wzoru: 1 ( ) d W t = Z (2) Moment przechylający wywołany działaniem dźwigów (M Y ) można określić wyrażeniem: M Y = m y + M CY (3) m masa przenoszonego ładunku [kn], y poprzeczne przesunięcie noku dźwigu [m], M CY moment przechylający wywołany przesunięciem ramienia dźwigu [knm].,7,6,5,4,3,2,1, 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9,1 Rys. 6. Dynamiczny kąt przechyłu spowodowany wyładunkiem masy 5 t, D = 125 676 kn, T = 6, m, Y =, m, M =,58 m, ZM = 9,38 m, MY = 17 462 kn m Fig. 6. Dynamic angle of heel caused by the discharge of the mass of 5 t, D = 125 676 kn, T = 6, m, Y =, m, M =,58 m, ZM = 9,38 m, MY = 17 462 kn m Poprzeczne przesunięcie środka masy statku Ramię prostujące statku ze środkiem ciężkości znajdującym się poza płaszczyzną symetrii określa równanie: ( ) Z( ) Y cos Z (4) 1 1 = Bazując na powyższym wyrażeniu, można określić pracę przypadającą na jednostkę masy (W ' ) konieczną do wychylenia statku o kąt. W ' = W ( ) ( ) = Z d + Y Y sin cos d = (5) Z() ramię prostujące dla statku nieprzechylnego (Y =, m), Y przesunięcie poprzeczne środka masy [m]. Dynamiczny kąt przechyłu spowodowany przesunięciem środka masy wywoła dynamiczny kąt przechyłu 19 oraz statyczny 11. Zeszyty Naukowe 13(85) 83

Jarosław Soliwoda 1,,8,6,4 Z [m] Z [m] uszkodzenie konstrukcji kadłuba oraz mogłoby doprowadzić do wdarcia się wody przez otwarte pokrywy lukowe i włazy. Końcowym stanem statku w takich awariach mogłoby być jego zatopienie lub przewrócenie.,2, - 4-3 - 2-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9,2,15 -,2,1 -,4,5 -,6 Rys. 7. Wykres ramion prostujących oraz wykres ramion dynamicznych dla statku z przesuniętym poprzecznie środkiem ciężkości; D = 125 676 kn, T = 6, m, Y =,15 m, M =,58 m, ZM = 9,38 m Fig. 7. raph of the righting levers and graph of dynamical levers for a ship with transversely shifted centre of gravity; D = 125 676 kn, T = 6, m, Y =,15 m, M =,58 m, ZM = 9,38 m Ujemna wysokość metacentryczna Ramię prostujące statku z ujemną wysokością metacentryczną określa równanie: Z = ZO Z sin = Z + M sin (6) M poprzeczna wysokość metacentryczna statku [m], Z = Z Z = M (7) Z M wysokość metacentrum poprzecznego [m], Z ramię prostujące dla wysokości metacentrycznej równej, m Stąd praca na jednostkę masy (W' ) jest równa: W ' = W M = Z( ) d ( ) M cos Z sin d = (8) W pierwszej (dynamicznej) fazie przechyłu statek uzyska przechył ok. 23. Na skutek posiadania ujemnego M =,4 m oraz momentu przechylającego od działania dźwigu My = 17 462 kn m statek uzyska ok. 25 przechyłu. Z przedstawionych analiz stanów zachowań statku w porcie można zauważyć, że powstające przechyły osiągają duże wartości dla stanów spotykanych w eksploatacji statku. Zmiana momentu przechylającego, działającego statycznie na moment dynamiczny skutkuje wzrostem przechyłu o 4%. W każdym z analizowanych wypadków były to kąty około 2. W rzeczywistej sytuacji zakołysanie statku o kąt 2 spowodowałoby, -4-3 -2-1 1 2 3 4 5 6 -,5 -,1 -,15 -,2 Rys. 8. Krzywa ramion dynamicznych dla statku z ujemnym M; D = 125 676 kn, T = 6, m, M =,4 m, ZM = 9,38 m Fig. 8. Curve of dynamical levers for a ship with negative M; D = 125 676 kn, T = 6, m, M =,4 m, ZM = 9,38 m 1,,8,6,4,2,,2,4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Rys. 9. Dynamiczny przechył statku spowodowany ujemną wysokością metacentryczną i momentem przechylającym od wychylenia dźwigu Fig. 9. Dynamic heel caused by negative metacentric height and by heeling moment from the crane rake Podsumowanie Z analizy przyczyn i skutków awarii wynika, że stateczność statku w porcie powinna podlegać kontroli także podczas operacji w portach. Operacje masowe przeprowadzane w portach stanowią poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa statku. Przyczyną tego jest organizacja pracy osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo statecznościowe statku. Osobą całkowicie odpowiedzialną za ogólne bezpieczeństwo statku jest kapitan, jednakże ze względu na podział prac ocena stateczności statku jest realizowana w praktyce przez starszego oficera. Powinien on posiadać wiedzę o kolejności planowanych operacji ładunkowych i odpowiednio do nich dobrać operowanie balastami. Jednakże 84 Scientific Journals 13(85)

Bezpieczeństwo statecznościowe statków w czasie operacji portowych znajomość aktualnego stanu rozkładu mas na współczesnych statkach jest wielce problematyczna. W większości przypadków oficerowie odpowiedzialni za ładowanie statków jedynie szacują stan statku. Niedopatrzenie, błąd lub brak wiedzy prowadzą bezpośrednio do wypadków statecznościowych. Ważkim problemem stało się wprowadzanie w ostatnich kilku latach dodatkowych systemów zwiększających bezpieczeństwo statków (ISPS, ISM). Implementowanie systemów bezpieczeństwa spowodowało gwałtowny wzrost ilości obowiązków wszystkich osób z poziomu zarządzania statkiem. W tej sytuacji sprawy ładunkowe są jednymi z wielu, które są realizowane w czasie postoju w porcie. Dochodzą jeszcze do tego zmiany planów ładunkowych i awarie systemów statkowych oraz remonty realizowane doraźnie. Jak wynika z analiz powypadkowych, wiele awarii statecznościowych było spowodowane brakiem uwagi i przewidywania w odniesieniu do problemów statecznościowych. Ważnym problemem jest więc opracowanie systemu pozwalającego ocenić stan statku na tyle dokładnie, by przeprowadzane operacje nie stwarzały zagrożeń. Bibliografia 1. CLARK I.C.: The Management of Merchant Ship Stability. Trim & Strength. The Nautical Institute, London 23. 2. KOBYLIŃSKI L., KASTNER S.: Stability and Safety of Ships. Elsevier, 23, I. 3. SOLIWODA J.: Metody oceny ryzyka i skutków awarii morskich statków handlowych. XXXIII Zimowa Szkoła Niezawodności, Szczyrk 25. 4. SOLIWODA J.: Praktyczne aspekty stosowania kryteriów stateczności w ocenie bezpieczeństwa statków. XV International Scientific and Technical Conference The Role of Navigation in Support of Human Activity on the Sea, dynia 26. 5. Code on Intact Stability For All Types of Ships Covered by IMO Instruments, IMO, 22. 6. MARPOL 78, IMO, Edition 24. 7. SOLAS 74, IMO, Consolidated Edition 26. 8. www.cargolaw.com 9. www.shiposptting.com 1. www.maib.gov.uk 11. www.ntsb.org 12. www.imo.org Recenzent: prof. dr hab. inż. Tadeusz Szelangiewicz Akademia Morska w Szczecinie Zeszyty Naukowe 13(85) 85