Na statki typu ro-ro ładunek jest wtaczany. Z tego względu, ich ładownie nie są dzielone grodziami i w przypadku
kolizji stają się niebezpieczne. Wynika to z błędnej koncepcji ich projektowania, będącej po części pochodną wymagań konwencji SOLAS. Czy tę koncepcję da się pogodzić z wymogami bezpieczeństwa? Odpowiedź
jest pozytywna. Statki te, zaprojektowane inteligentnie, mimo niepodzielonych ładowni, mogą być równie bezpieczne, jak statki z klasycznym podziałem grodziowym [1].
Statki ro-ro mają zazwyczaj
następujące przedziały wodoszczelne: dno podwójne, skrajnik dziobowy i rufowy, przedział maszynowy oraz zbiorniki burtowe. Wszelkie grodzie poprzeczne kończą się na pokładzie samochodowym, pierwszym nad
linią wodną. Przed 1 lutym 1992 r., nie było żadnych wymogów niezatapialności dla statków towarowych, w tym także typu ro-ro. Były więc one projektowane bez uwzględniania wymogów niezatapialności.
Dotyczyły jedynie statków pasażerskich, w tym wszelkich promów i statków ro-ro, jeśli przewoziły pasażerów. W takim przypadku, przestrzeń poniżej pokładu samochodowego była najczęściej gęsto dzielona
grodziami poprzecznymi, co czyniło ją bezużyteczną do przewozu ładunków. Zazwyczaj były to puste przedziały (patrz: rys. 1).
Czasami, jeśli przestrzeń poniżej pokładu samochodowego miała być
wykorzystywana do przewozu ładunku, stosowano przedziały burtowe, dość gęsto dzielone grodziami poprzecznymi na krótkie przedziały, z zastosowaniem przeciwzatapiania, dla uniknięcia niesymetrycznego
zatopienia. Dno podwójne musiało mieć wówczas zwiększoną wysokość.
Powyższe rozwiązania nie zapewniają jednak wystarczającego bezpieczeństwa w razie awarii. Przeciwnie, okazują się bardzo niebezpieczne
z punktu widzenia stateczności, gdy woda, z jakichkolwiek przyczyn, pojawi się na pokładzie samochodowym. Pokazały to wypadki statków Euro-pean Gateway - w 1982 r., Herold of Free Enterprise - w 1987 r. i
Estonia - w 1995 r.
Wymienione promy miały ten sam typ podziału grodziowego, jak na rys. 1, bez zapewnienia dodatkowej wyporności powyżej pokładu samochodowego. Ze względu na krótkie przedziały
poprzeczne poniżej tego pokładu, jest spore prawdopodobieństwo zatopienia dwóch przedziałów poprzecznych, czego statek już nie wytrzymuje. Konieczność stosowania krótkich przedziałów powoduje, że
przedział maszynowy dzielony jest na podprzedziały, co w przypadku zalania stwarza możliwość popełnienia błędów przez załogę, polegających na pozostawieniu otwartych drzwi wodoszczelnych. Stało się tak na
European Gateway.
Nowe przepisy, dotyczące zapewnienia niezatapialności [2], które weszły w życie właśnie 1 lutego 1992 r., wymagają jednakowego poziomu bezpieczeństwa od wszystkich statków,
niezależnie od typu.
Nie ma możliwości zwiększenia bezpieczeństwa statków ro-ro w ramach koncepcji podziału grodziowego, przedstawionej na rys. 1. Potrzebne są nowe pomysły. Obejmują one:
- burty
podwójne, rozciągające się od dna podwójnego do drugiego pokładu nad linią wodną;
- pokład samochodowy przepuszczalny dla wody, która się tam dostanie, i dla powietrza - w celu likwidacji swobodnych
powierzchni i ewentualnych poduszek powietrznych;
- podwójny pokład samochodowy (wypornościowy);
- wznios pokładu samochodowego, co ułatwia utrzymanie pokładu nad wodą w wypadku zatopień przedziałów
końcowych.
Ponadto, zaleca się stosowanie napędu z silnikami średnio- i wysokoobrotowymi, które umożliwiają umieszczenie siłowni w burtach podwójnych, co znacznie zmniejsza przegłębienie statku w
wypadku zatopień przedziałów przed maszynownią. Poprawia to zarazem stateczność statku w stanie zalanym. Przy tych rozwiązaniach, bez trudu można uzyskać wysokie wskaźniki niezatapialności, przekraczające
0,90.
Na istniejących statkach ro-ro możliwości zwiększenia bezpieczeństwa są bardzo ograniczone i kosztowne. W tym celu, stosowane są głównie ruchome grodzie poprzeczne, sponsony (zbiorniki montowane
na zewnątrz kadłuba statku, w celu spełnienia wymagań statecznościowych, w przypadku zalania pokładu ro-ro) i zbiorniki burtowe.
Efektywność zbiorników burtowych, umieszczonych nad pokładem
samochodowym, pokazana jest na przykładzie promu, dla którego dostępne są badania eksperymentalne [3] (patrz: rys. 2). Pokazuje on położenie i kształt otworu burtowego symulującego wynik kolizji.
Efektywność zastosowania zbiorników burtowych badano przez porównanie zachowania się na fali uszkodzonego statku z pojedynczą burtą na pokładzie samochodowym, czyli bez zbiorników burtowych, i z burtą
podwójną, czyli ze zbiornikami burtowymi.
W celu zbadania stateczności promów w stanie uszkodzonym, wykonano symulacje ruchu promu na fali nieregularnej, wykorzystując oprogramowanie utworzone w
Polskim Rejestrze Statków [4]. Mierzono i symulowano, przy pomocy wspomnianego oprogramowania, ruch statku na fali nieregularnej oraz masy wody wpływającej i wypływającej z pokładu samochodowego przez
otwór w burcie, w czasie jego ruchu. Prom z pojedynczą burtą nad pokładem samochodowym przewracał się po 400 sek., na skutek poruszającej się wody na pokładzie.
Symulacje uszkodzonego promu z
podwójną burtą nad pokładem samochodowym pokazały, że w identycznych warunkach, co poprzednio, prom nie przewracał się, mimo tego samego falowania.
Rozważania przedstawione powyżej oraz wyniki
symulacji uszkodzonego promu z pojedynczą i podwójną burtą pokazują, że podwójna burta:
- umieszczona nad pokładem samochodowym znacznie poprawia stateczność uszkodzonego promu, dzięki zmniejszeniu
szerokości swobodnej powierzchni wody na pokładzie samochodowym (zmniejszenie stateczności zależy od trzeciej potęgi tej szerokości);
- rozciągająca się od dna do drugiego pokładu powyżej linii wodnej
(rys. 3) zwiększa bezpieczeństwo promu, gdyż zwiększa jego stateczność w stanie uszkodzonym oraz zapewnia dodatkową wyporność.
Dodatkowo, zastosowanie pokładu/pokładów wypornościowych,
zmniejszenie wysokości dna podwójnego do możliwego minimum oraz niewielki wznios pokładu samochodowego, zwiększają stateczność uszkodzonego promu.
Obecność wody na pokładzie samochodowym ma
zasadniczy wpływ na bezpieczeństwo promu, dlatego należy umożliwić jej swobodny odpływ do niżej położonych ładowni, np. przez odpowiednio perforowany pokład.
--------------------------------------
[1] Pawłowski, M., Subdivision of RO/RO ships for enhanced safety in the damaged condition, Marine Technology, Vol. 36, No. 4, Winter 1999, pp. 194-202.
[2] Resolution MSC 19(58) on the adoption of
amendments to the 1974 SOLAS Convention regarding subdivision and damage stability of dry cargo ships, London, 1990, pp 13.
[3] Dudziak, I., Pawłowski, M., Błocki, W., Grzybowski, P.: Kryteria
stateczności statku pasażerskiego typu ro-ro w stanie uszkodzonym, z wodą na pokładzie samochodowym, Raport Techniczny Nr RH-99/T-134, Centrum Techniki Okrętowej, 1999.
[4] Jankowski, J.: Statek wobec
działania fali, Raport Techniczny Nr 52, Polski Rejestr Statków, 2007.
Rys. 1. Typowy, lecz nieefektywny podział przestrzenny statku ro-ro
Rys. 2. Pozycja I kształt otworu w burcie promu po
kolizji.
Rys. 3. Podział przestrzenny statku ro-ro zgodnie z koncepcją podwójnego kadłuba.
Jan Jankowski, Polski Rejestr Statków, Maciej Pawłowski, Politechnika
Gdańska