Search

Kansainvälinen merenkulkujärjestö IMO käynnisti prosessin vuotovakavuussäännön kehittämiseksi sillä Euroopan meriturvallisuusviranomaisen EMSA:n vuonna 2008 teettämässä tutkimuksessa oli havaittu vakavia turvallisuuspuutteita voimaan tulevassa Solas 2009 vuotovakavuussäännössä. Tämän jälkeen matkustaja-autolauttojen vuotovakavuutta on tutkittu laajasti ja vuotovakavuussäännön muuttamiseksi on esitetty useita eri vaihtoehtoja. Näistä ehdotuksista ei kuitenkaan päästy yksimielisyyteen, joten IMO:n SDC-alakomitean työryhmä laati kompromissiehdotuksen R- ja A-indeksien muuttamiseksi. IMO:n jäsenvaltiot pystyivät hyväksymään Solas 2020:nä tunnetun sääntömuutoksen. Muutos kohottaisi merkittävästi alusten turvallisuustasoa vuotoon johtavassa yhteentörmäystilanteessa. Toisaalta aluksen suunnittelusta ja rakentamisesta tulisi aikaisempaa haastavampaa, mikä taas kasvattaisi kustannustasoa. Tässä työssä tarkastellaan tapaustutkimuksena sääntömuutoksen vaikutusta nykyaikaisen, Itämerellä operoivan matkustaja-autolautan vesitiiviin osastoinnin suunnitteluun. Työn tarkoituksena on selvittää, onko meriturvallisuuskomitean hyväksymä sääntömuutos riittävän vaativa, jotta sillä voidaan korvata matkustaja-autolautoille nykyisin voimassa oleva Tukholman sopimus, direktiivi 2003/25/EC, jolla käsitellään alustyypille ominainen, vettä kannella –tilanne. Tutkimusten tuloksena havaittiin, että Tukholman sopimus on edelleen määräävin vuotovakavuussääntö, joka tulee asettamaan rajoitukset matkustaja-autolautan vesitiiviin osastoinnin suunnittelulle., International Maritime Organization (IMO) started a development process with its damage stability regulations. Research study in year 2008 tendered by European Maritime Safety Agency EMSA found significant defects in Solas 2009 damage stability rules. Since then damage stability of passenger ferries has been widely studied and variety of proposals on how the damage stability rule should be updated have been given. Because none of the proposals were unanimously accepted by IMO member states, SDC sub-committee’s working group drafted a compromise proposal for updated R- and A-indices. This SDC proposal, which is known as Solas 2020, is widely accepted between IMO member states. This update to damage stability regulation would significantly increase the safety level of passenger ships in collision accidents. On the other hand, design and building of new vessels can be more challenging than before, which will affect cost level. Effect of the updated damage stability regulation to design requirements of the watertight compartmentation of modern Baltic ro-ro-passenger ferry is studied in this thesis. Goal of this study is to find out if safety level this updated damage stability rule high enough that current Stockholm Agreement, directive 2003/25/EC, which takes into account ferry specific ‘Water-on-Deck’ situation, can be withdrawn. As a result it was found that Stockholm Agreement is still the most governing damage stability rule, which will set requirements for design of watertight compartmentation of ro-ro passenger ferries.

Sloshing is an important factor in FPSO vessel’s tank structure because the fluid surface varies constantly in a tank due to operation. When the fluid surface varies it may cause a situation, in which natural periods of the fluid and vessel meet. If that happens, sloshing is at it’s worst. The purpose of this thesis is to develop a concept design phase calculation procedure for sloshing analysis. The calculation procedure helps to optimize sloshing loads and to recognize when the sloshing pressure is a governing load in the vessel's tank structure. A solution to the research problem is an enumeration method coupled with motion analysis and closed-form analytical equations. The idea is to delimit all possible tank sizes and then optimizing a suitable tank size for the vessel. The basis for calculation of sloshing pressure is the approach from ABS classification society's rules and especially the terms which include acceleration and natural period. This improves the accuracy of results. The accurate acceleration and natural period terms are calculated using an AQWA LINE program which allows the calculation of exact acceleration and natural period values at each point on the vessel. The next step is to calculate sloshing pressure. The results show, that the method is feasible for concept design. Sloshing loads can be minimized reasonably without making the tank size too small. The case study vessel’s results show that sloshing loads are dominating loads when the tank length is large. In this case sloshing causes a large pressure peak on top of the tank structure. In other cases the governing load is hydrodynamic pressure. The case study vessel already has five tanks and the results show that it is an optimum solution for sloshing loads. The results are more accurate than the classification society rules results. The ABS equations acceleration and natural period terms are exact values. As a result, it can be said that the accuracy of these results are better because the, FPSO-aluksen tankkirakenteessa loiskunta on tärkeä tekijä, koska nestepinta vaihtelee tankissa jatkuvasti. Nestepinnan vaihtelusta voi seurata, että nesteen ja laivan ominaisperiodit kohtaavat. Tällöin loiskunta on pahimmillaan. Tässä työssä ongelmana on, että ei ole tietoa miten loiskekuormat tulisi laskea tarkasti FPSO aluksen tankissa konseptisuunnittelu vaiheessa ja miten suuria loiskekuormia tankissa esiintyy. Tämän työn tarkoituksena on kehittää konseptisuunnitteluun laskentamalli loiskepaineiden ja taajuuksien laskemiseksi aluksen tankissa. Tämän avulla pystytään optimoimaan loiskekuormat ja tunnistamaan milloin loiskinta on aluksen tankkirakennetta mitoittava kuorma. Tutkimusongelman ratkaisuna on enumeraatio menetelmän hyödyntäminen yhdistetynä laivan liikelaskentaan sekä analyyttisiin paine- ja ominaistaajuusmenetelmiin. Ideana on ensin rajata mahdolliset tankki koot ja tämän jälkeen optimoida alukselle sopiva tankin koko. Loiskekuormien laskennassa lähestymistapana on ABS luoki-tuslaitoksen analyyttiset menetelmät. Tarkentamalla luokituslaitoksen menetelmässä esiintyviä kiihtyvyys- ja ominaistaajuus-arvoja, voidaan luokituslaitoksen säännöillä laskettuja tuloksia parantaa. Tarkempien kiihty-vyysarvojen ja ominaistaajuus arvojen laskemiseen käytetään hyödyksi AQWA LINE ohjelmaa. Mallin avulla pystytään laskemaan tarkat kiihtyvyysarvot aluksen jokaisessa pisteessä. Oletuksena on, että nesteen kiihty-vyys on sama kuin aluksen kiihtyvyys samassa pisteessä. Laskemalla loiskepaineet erikokoisille tankeille, pystytään optimoimaan milloin loiskinta on tankkia mitoittava kuorma ja milloin tankin staattinen tai hydrody-naaminen paine on mitoittava kuorma. Tulokset osoittavat, että loiskekuormat pystytään minimoimaan järkevästi niin, ettei tankeista tule liian pieniä. Tutkimuskohteena olevan aluksen tulokset osoittavat, että tankin pituuden ollessa suuri, loiskinta aiheuttaa tankin ylärakenteisiin tankkirakennetta mitoittavan paineen. Muissa tapauksissa tankin hydro