Analysis of structural failures of general cargo ships

Ζορμπάς, Νικόλαος; Zormpas, Nikolaos

dc.contributor.author	Ζορμπάς, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Zormpas, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2018-02-13T11:46:07Z
dc.date.available	2018-02-13T11:46:07Z
dc.date.issued	2018-02-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46478
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14914
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Event tree	en
dc.subject	Risk analysis	en
dc.subject	Accidents	en
dc.subject	Probability	en
dc.subject	General cargo ship	en
dc.subject	Δέντρα γεγονότων	el
dc.subject	Ανάλυση ρίσκου	el
dc.subject	Ατυχήματα	el
dc.subject	Πιθανότητες	el
dc.subject	Πλοίο γενικού φορτίου	el
dc.title	Analysis of structural failures of general cargo ships	en
dc.title	Ανάλυση συνεπειών από ατυχήματα πλοίου με δομικές αστοχίες	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανάλυση ρίσκου	el
heal.classification	Πιθανότητες	el
heal.classification	Δέντρα γεγονότων	el
heal.classification	Ναυτιλία	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-27
heal.abstract	The present thesis aspires to implement the FSA Risk Analysis approach to non-accidental structural failure accidents (NASF) of General Cargo ships. Structural failure accidents are those caused by either cracks or corrosion ruptures on the metallic structure of the ship and are not related to an external factor, such as collision or grounding. They might be caused by factors such as the poor maintenance of the vessel's hull, a faulty construction from the shipyard or a collapse due to extreme weather. Risk analysis is conducted by the use of Event Tree Analysis (ETA) and is based on casualty data for the period 1/1/1990 to 31/12/2016 found on the Seaweb™ database.	en
heal.abstract	Παρά το γεγονός ότι τα πλοία Γενικού Φορτίου (Γ/Φ) αποτε λούν περίπου το 17% του παγκόσμι ου στόλου, ευθύνονται για το 42% των συνολικών απωλειών πλοίων, ένας αριθμός δ υσανάλογα υψηλός σε σχέση με το πλήθος τους , αλλά και σε σύγκριση με αντίστοιχα ποσοστά άλλων τύπων πλοίου ( Butt , 2012) . Το φαινόμενο αυτό οφε ίλε ται τόσο σε τεχνικά αίτια, όσο και σε παράγοντες που σχετίζονται με το ευρύτερο καθεστώς λειτουργίας των πλοίων Γ /Φ . Αρχικά, ο σκοπός ενός πλοίου Γ/Φ είναι να μεταφέρει μια πληθώρα αγαθών δ ιαφορετικού τύπου, που σημαίνει ότι τα πλοία αυτά δεν εί ναι εξειδικευμένα στη μεταφορά ενός συγκεκριμένου τύπου φορτίου. Αυτό τα καθιστά επιρρεπή σε σφάλματα κατά τη φόρτωση, ενώ μπορεί ακόμη να θίξουν την ευστάθεια και την αντοχή της κατασκευής. Σε επιχει ρησιακό επίπεδο, τα πλοία αυτ ά δραστηριοποιο ύνται στην αγορά spot , δηλαδή ναυλώνονται για σχετικά μικρή διάρκεια και σε ταξίδια μεταξύ διαφόρων προορισμών ανά τον κόσμο. Αυτό δημιουργεί αδυναμία στο πλ ήρωμα να εξοικειωθεί με τις ιδιαιτερότητες ενός συγκεκρ ιμένου ταξιδιού, τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής, κτλ. Επιπρόσθετα , πολλά πλοία Γ/Φ πλέουν κάτω από σημαίες ευκολίας και είναι νηολογημένα σε λιμένες τέτοιων κρατών για λόγους ευνοϊκότερης φορολογικής και νομοθετικής αντιμετώπισης. Δεν είναι σπ άνιο για τέτοια πλοία να ελέγχονται από υποδεέστερους νηογνώμονες που δεν ανήκουν στον IACS προκειμένου να αποφύγουν την υιοθέτηση αυστηρών κανόνων ασφαλείας και εργασίας. Τα παραπάνω αίτια συμβάλλουν στον αυξημένο αριθμό ατυχημάτων που εμφανίζουν τα πλοία Γ/Φ συγκριτικά με άλλους τύπους πιο εξειδικευμένων πλοίων. Η λύση στο πρόβλημα έγκειται, όχι στην εξάλειψη αυτής της αναγκαίας κατηγορίας πλοίων, αλλά στη θεραπεία των παραγόντων εκείνων που βλάπτουν την ασφάλεια στη θάλασσα. Προκειμένου να μειωθεί ο αρι θμός των ατυχημάτων και να εδραιωθεί η ναυτική ασφάλεια, ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός ( International Maritime Organization – IMO ) εισήγαγε μια νέα μέθοδο προσέγγισης του ρίσκου, υιοθετώντας από το 2002 τη μέθοδο Formal Safety Assessment ( FSA ) ( IMO , 200 2 b ). Η FSA είναι ένα αυστηρά δομημένο εργαλείο για την αναγνώριση των πιθανών κινδύνων, τον υπολογισμό του ρίσκου που απορρέει από αυτούς τους κινδύνους, την παράθεση προτάσεων μείωσης του ρίσκου, της αξιολόγησης των προτάσεων αυτών σε όρους κόστους - ωφέλει ας και τέλος της παροχής αποτελεσματικών προτάσεων μείωσης του ρίσκου ( I mo . org , 2016 ). Από την περίοδο εμφάνισής της μέχρι σήμερα έχουν εκπονηθεί πολυ άριθμες μελέτες και έχουν δημοσιευτεί πολυάριθμες εκθέσεις των οποίων οι προτάσεις αποτέλεσαν τη βάση για την καθιέρωση νέων κανονισμών ασφαλείας. 11 Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εφαρμογή της μεθόδου FSA σε ατυχήματα που οφείλονται σε δομικές αστοχίες πλοίων Γ/Φ . Με τον όρο δομικές αστοχίες ορίζονται οι αστοχίες εκείνες της μεταλλικής κατασκευής του πλοί ου που οφείλονται σε θραύση ή διάβρωση και δεν σχετίζονται με κ άποιο εξωτερικό παράγοντα , όπως για παράδειγμα μια σύγκρουση ή προσ άραξη. Αντιθέτως , οφείλονται σε ενδογενή αίτια , όπως είναι η αλλοίωση της επιφάνειας της γάστρας λόγω διάβρωσης είτε η αστοχία λόγω λανθασμένης φόρτωσης. Ως μέθοδος εργασίας έχει επιλεγεί το 2 ο βήμα της FSA (Αν άλυση Ρ ίσκου). Αρχικά, συγκεντρώθηκαν στοιχεία ατυχημάτων από τη βάση δεδομένων Sea - web ™ της εταιρείας IHS Markit ® . Τα δεδομένα αφορούν ατυχήματα που συνέβησαν από τη 1 η Ια νουαρίου του 1990 μέχρι τη 31 η Δεκεμβρίου του 2016 . Τα υπό διερεύνηση πλοία έχουν ολική χωρητικότητα μεγαλύτερη των 150 κόρων. Με βάση την ολική χωρητικότητα, τα πλοία χωρίστηκαν σε ‘μικρά’ (ολικ ή χωρητικότητα μικρότερη των 5,000 GT ) και μεγάλα (ολική χωρη τικότητα μεγαλύτερη των 5,000 GT ). Επίσης, ανάλογα με το αίτιο της αστοχίας, τα ατυχήματα κατηγοριοποιήθηκαν σε ‘οφειλόμενα σε διάβρωση’ και ‘οφειλόμενα σε θραύση’. Μετά την αρχική συλλογή 3,752 αναφορών ατυχημάτων, λεπτομερής μελέτη οδήγησε στον αποκλεισ μό όσων δεν σχετίζονταν με δομικές αστοχίες, αφήνοντας 417 έγκυρα ατυχήματα. Οι αναφορές μελετήθηκαν λεπτομερώς και θεσπίστηκαν παρά μετροι ενδιαφέροντος σχετικές με τα ατυχήματα, όπως: Κατηγορία δομικού στοιχείου υπό αστοχία (γάστρα, δεξαμενές, σωληνώσεις) , τμήμα υπό αστοχία (πλαϊνό έλασμα, έλασμα πυθμένα, έλασμα καταστρώματος, κτλ.), τοποθεσία αστοχία ς (μηχανοστάσιο, χώρος φορτίου, πρωραίο τμήμα) , τον τοπικό ή μη χαρακτήρα της αστοχίας, κλπ . Εν συνεχεία, πραγματοποιήθηκε στατιστική ανάλυση και κατασκευάστ ηκαν Δέντρα Γεγονότων ( Event Trees ) , στα οποία περιλήφθηκαν όλα τα πιθανά σενάρια ατυχημάτων. Το Event Tree Analysis ( ETA ) είναι μια μέθοδος για την αναγνώριση και τον αριθμητικό υπολογισμό των συνεπειών που απορρέουν από ένα αρχικό γεγονός, όπως η εκδήλωσ η ενός ατυχήματος. Οι πιθανές πορείες διάδοσης του ατυχήματος απεικονίζονται ως διαφορετικοί κλάδοι του δέντρου (εξ’ ου και η ονομασία). Αντιστοιχίζοντας αριθμητικές τιμές σε κάθε κλάδο προκύπτουν οι συνολικές πιθανότητες πραγματοποίησης κάθε σεναρίου ( Eri cson , 2005). Επιπρόσθετα, για κάθε σενάριο ποσοτικοποιήθηκαν οι συνέπειες αυτού . Οι συνέπειες είναι τριών ειδών : απώλεια ανθρώπινης ζωής, περιβαλλοντική μόλυνση και απώλεια περιουσίας. Τέλος, υπολογίστηκε το ρίσκο κάθε σεναρίου, ως το γινόμενο της πιθανότη τας υλοποίησής του επί την αριθμητική τιμή των συνεπειών αυτού. Τα σενάρια με τις υψηλότερες τιμές ρίσκου αναλύθηκαν και εξήχθησαν συμπεράσματα	el
heal.advisorName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Βεντίκος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γκίνης, Αλέξανδρος-Αλβέρτος	el
heal.committeeMemberName	Σαμουηλίδης, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	132 σ.
heal.fullTextAvailability	true