CC BY-NC
64
А. Г. Егоров
Морское Инженерное Бюро - СПб, Санкт-Петербург
ОЦЕНКА РИСКА ЭКСПЛУАТАЦИИ КОРПУСОВ БАРЖЕ-БУКСИРНЫХ СОСТАВОВ ВНУТРЕННЕГО И СМЕШАННОГО РЕКА-МОРЕ ПЛАВАНИЯ
Объект и цель научной работы. Объект - барже-буксирные составы внутреннего и смешанного плавания (ББС). Цель - анализ аварий с отечественными ББС, буксирами и баржами.
Материалы и методы. Анализ проведен на основе базы данных Морского Инженерного Бюро, отчетов Классификационных обществ и надзорных организаций. При оценке риска использовалась методика, предложенная 1МО и усовершенствованная автором. Применялись методы статистического анализа данных.
Основные результаты. Выполнен анализ аварий с ББС, происшедших после 1991 г. Всего было обработано 533 аварийных случаев. Выявлены основные опасности, приведшие как к авариям, так и к катастрофам.
Заключение. Наблюдается устойчивый рост аварийности для судов старше 14 лет с пиком аварий для судов возрастом 22-25 лет. Решение проблемы обеспечения достаточной надежности и безопасности ББС при сохранении приемлемого уровня экономической эффективности возможно только при применении системного подхода на всех стадиях жизненного цикла этих судов, включая этапы классификации требований Правил Российского речного регистра, проектирования, строительства, эксплуатации, освидетельствований, ремонта и модернизации.
Ключевые слова: суда внутреннего плавания, суда смешанного река-море плавания, баржа, буксир, состав, анализ риска, опасности, ущерб, проектирование, надежность.
Автор заявляет об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Для цитирования: Егоров А.Г. Оценка риска эксплуатации корпусов барже-буксирных составов внутреннего и смешанного река-море плавания. Труды Крыловского государственного научного центра. 2017; 3(381): 139-148.
УДК 629.5.022.5.004.1 A.G. Yegorov
Marine Engineering Bureau, Mira str. 15/1, St. Petersburg, Russia
DOI: 10.24937/2542-2324-2017-3-381-139-148
OPERATIONAL RISK ASSESSMENT FOR HULLS OF INLAND AND RIVER-SEA NAVIGATION TOWED BARGE TRAINS
Object and purpose of research. This paper studies inland and mixed navigation towed barge trains to provide the analysis of the emergencies aboard Russian towed barge trains, their tugs and barges.
Materials and methods. The analysis relies on the database of the Marine Engineering Bureau, reports of Classification Societies and supervisory bodies. The risk assessment was performed as per the IMO-suggested procedure improved by the author. The methods of statistical data analysis were also used.
Main results. The paper analyses the emergencies suffered by towed barge trains since 1991. In total, 533 emergency cases were investigated. The study identified the main hazards leading to accidents and catastrophes.
Conclusion. The rate of emergencies grows steadily for the ships more than 14 years old, with the peak for the age group of 22-25 years. To ensure sufficient reliability and safety of towed barge train, keeping the economic efficiency level within acceptable limits, is only possible if all the life cycle stages of these ships, including classification of the requirements stated in the Rules, design, construction, operation, certifications, repair and retrofitting are regarded as per the system approach.
Keywords: inland navigation vessels, mixed (river-sea) navigation vessels, barge, tug, train, risk analysis, hazard analysis, damage, design, reliability.
Author declares lack of the possible conflicts of interests.
For citations: Yegorov A.G. Operational risk assessment for hulls of inland and river-sea navigation towed barge trains. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2017; 3(381): 139-148 (in Russian).
УДК 629.5.022.5.004.1 DOI: 10.24937/2542-2324-2017-3-381-139-148
Следует отметить, что критерий списания судов, касающийся высоких рисков аварии, является одним из важнейших критериев, так как он связан с обеспечением безопасности человеческой жизни [2].
В 2000 г. в статье Г.В. Егорова [4] впервые был дан анализ риска для судов ограниченного района плавания (СОРП) на основании данных с 1993 по 2000 гг. (в 2002 и 2010 гг. материал был дополнен в статьях [5, 6]). В статьях [4-6] использовалась формализованная классификация последствий аварий на морском и водном транспорте, предложенная Г.В. Егоровым на основе «Международного кодекса проведения расследований аварий и инцидентов на море» (1997 г.).
В 2011 г. автором была предложена расширенная классификация последствий [1], которая затем успешно применялась при анализе риска эксплуатации судов различного назначения внутреннего и смешанного плавания (СВП и ССП) [7, 8].
Известно, что главные размеры оптимальных СВП и ССП назначаются максимально приближенными к габаритным ограничениям тех водных путей, для которых они предназначены. Однако в связи с известной проблемой мелководности зачастую нельзя выбрать такие габариты в плане (по длине и ширине) единым корпусом. Действительно, трудно представить себе единое судно длиной, например, от 180 до 280 м при осадке 2,50 м (и соответствующей этой осадке малой высоте борта). Поэтому обычным инженерным решением являются толкаемые составы и составные суда, т.е. несколько судов, состав из которых, соединенный теми или иными сцепными устройствами, отвечает максимальным возможно-
стям пути. Следовательно, в условиях сегодняшнего маловодья крайне актуальной является проблема создания новых барже-буксирных составов внутреннего и смешанного плавания (ББС) с надежными корпусами и сцепными устройствами, отвечающими реалиям сегодняшнего рынка.
Целью статьи является анализ происшедших с 1991 г. аварий с отечественными ББС, буксирами и баржами. При этом рассмотрены происшествия, которые связаны с корпусными конструкциями и устройствами, а также с пожарами и взрывами, которые, в свою очередь, влияли на корпуса.
Вопросам создания и эксплуатации отечественных сцепных устройств много внимания уделено в [10]. Современное состояние отечественных сцепных устройств представлено в [13]: средний возраст судов, оборудованных автоматическими сцепными устройствами, превышает 30 лет. Основными эксплуатируемыми на реке сцепными устройствами являются устройства типа УДР-100 (23 %, средний возраст на дату публикации [13] - 27 лет), УДР-25 (21 %, средний возраст - 26 лет), Р-20 (12 %, средний возраст - 30 лет) и 0-200 (11 %, средний возраст - 24 года). Средний возраст более 70 % всех существующих отечественных автоматических сцепных устройств превышает назначенный срок их службы, равный 25 годам.
Кроме того, необходимо отметить, что основным районом эксплуатации ББС в советское время были внутренние водные пути, что отразилось на разработанных и произведенных сцепных устройствах. Существующие отечественные сцепные устройства, реализованные и поставленные на ББС,
Таблица 1. Классификация последствий аварий и аварийных ситуаций с барже-буксирным судном Table 1. Classification of outcomes for emergencies and accidents with towed barge trains
Кол-во рассмотренных _Степень повреждения_
Уровень г В„ -
п0следствий C происшествии Воздействие Воздействие Повреждение
и катастроф на людей на окружающую среду технических средств
1. Light Incident
5. Very Serious Casualty
113
49
Нет
Нет
Много человеческих жертв
Катастрофическое
Ничтожное
2. Incident 79 Легкое телесное повреждение Ничтожное Незначительное
3. Casualty 95 Серьезное, необратимое телесное повреждение Существенное Серьезное
4. Serious Casualty 197 Потеря человеческой жизни Критическое Значительное
Гибель судна
Таблица 2. Идентифицированные опасности для судов внутреннего и смешанного река-море плавания Table 2. Hazards identified for inland and mixed (river-sea) navigation vessels
№ Опасности Fab, % FКАТ, %
1 Опасности, связанные с техническим состоянием корпуса, машин, механизмов и систем судна 96,1 92,7
1.1 Несоответствие технологий, уровня качества и допускаемых дефектов речного судостроения требованиям для морской эксплуатации 7,1 10,6
1.2 Водотечность наружной обшивки, настила второго дна, обшивки второго борта, обшивки поперечных переборок, стенок цистерн 62,5 76,0
1.3 Нарушение технологии при выполнении построечных, ремонтных и модернизационных работ 60,6 48,4
1.4 Пропуски дефектов при дефектации корпуса, машин, механизмов и устройств 68,7 63,0
1.5 Ошибки проектировщиков 4,5 6,1
1.6 Неисправности и выход из строя машин и механизмов 14,1 4,9
1.7 Большие объемы замен корпусных конструкций при ремонте 9,2 9,3
1.8 Невыполнение требований международной конвенции по грузовой марке в отношении люковых крышек, комингсов и конструкций воздушных труб, вентиляторов, непроницаемых дверей 4,3 8,5
1.9 Неисправности и выход из строя якорного устройства 2,4 2,4
1.10 Неисправности и выход из строя судовых систем 8,6 6,5
1.11 Неисправности и выход из строя рулевого устройства 14,3 0,8
1.12 Неисправности и выход из строя сцепного устройства 4,7 7,3
2 Опасности, связанные с нарушениями технологии перевозки груза 25,9 38,2
2.1 Перевозка металлолома 12,0 20,3
2.2 Перевозка взрывоопасных грузов 1,9 0,4
2.3 Грузовые операции с применением грейферов, тяжелых погрузчиков и бульдозеров 13,3 22,0
2.4 Нарушение порядка погрузки/выгрузки в порту, «Инструкции по загрузке», «Наставления по креплению грузов», «Информации об остойчивости» 21,4 32,1
3 Опасности, связанные с действиями судовладельца, береговых операторов и экипажа 96,8 100,0
3.1 Балластировка, не соответствующая указаниями «Инструкции по загрузке и балластировке» 0,8 0,8
3.2 Сознательное нарушение установленных ограничений по району, сезону плавания 8,8 11,0
3.3 Сознательные и кратковременные посадки на мель, выморозка 6,8 10,2
3.4 Навигационные ошибки 28,7 38,6
3.5 Контакт с льдом, контакт со стенками причалов и шлюзов, столкновение с другим судном 36,2 46,7
3.6 Халатное отношение служб порта, бассейнового управления, судоремонтного завода 39,4 43,5
3.7 Ошибка прогноза 29,6 43,5
3.8 Перегруз судна 4,5 6,5
3.9 Смена судовладельца 12,9 17,5
3.10 Сознательная эксплуатация при негодном т/с 4,9 8,9
3.11 Нарушение условий перегона, буксировки 3,0 5,7
3.12 Нарушение безопасного режима отстоя судов 18,9 16,3
3.13 Халатность экипажа, несоблюдение им ЭТД, ПТЭ 78,0 85,0
не позволяют эксплуатировать их в районах с волнением высотой более 2,0 м. Они ориентированы на бассейны не выше разряда «В1» [11] или «О» [12]. В свое время НПО «Судоремонт» разработало автоматические сцепы типа «М-5000» (1986 г.), «УМ-6500» (1995 г.) для бассейнов разряда «М» и «М-СП» (высоты волн 3 и 3,5 м соответственно). Было анонсировано производство этих сцепов, но в производство они не пошли.
Зарубежные сцепные устройства в значительной степени направлены на морскую эксплуатацию (за исключением США [9]) и представлены устройствами концепции ITB (жесткие сцепные устройства) и ATB (полужесткие сцепные устройства) [14], позволяющими эксплуатацию ББС в различных морских районах, вплоть до неограниченного.
Анализ риска эксплуатации отдельно ББС внутреннего и смешанного река-море плавания ранее не проводился и, учитывая распространенность данного типа судов на реках и повышение интереса к ББС, работающим в прибрежных районах, данное исследование представляется актуальным и важным.
Согласно [4], по степени повреждений, нанесенных людям, окружающей среде и техническим средствам, указанные ситуации условно классифицированы 5 уровнями последствий (табл. 1). Формальная оценка последствий обозначается величиной C, определяемой по 5-балльной шкале.
Всего автором было обработано 533 аварии и катастрофы с судами, находившимися под надзором РРР. Суда имели ограничения по величине высоты волны 1 % обеспеченности [h1 %] от 0,6 до 2,0 м (СВП) и 3% обеспеченности [h3 %] от 2,0 до 3,5 м (ССП).
В табл. 2 дана предложенная в [4] и расширенная автором краткая классификация основных групп идентифицированных опасностей, имеющих значение для исследования надежности и безопасности ББС.
Общая частота возникновения опасности во всех исследуемых случаях определяется как Fab = Nj/NAB, частота возникновения опасности для наиболее тяжелых случаев (катастроф), имеющих уровни последствий С = 4 и С = 5 Fkat = Nj/Nkat, где Nj - число аварийных ситуаций, в которых имела место i-я опасность, Nab - количество всех изучаемых аварий, Nkat - количество катастроф.
Среди них водотечность непроницаемых конструкций (опасность 1.2) и близкие к ней по сути опасность 1.8 - невыполнение условий МК-66 (т.е. потенциальная водотечность), опасность 2.1 - пере-
возка металлолома и опасность 2.3 - применение грейферов.
Отмечается существенная доля в событиях, имеющих последствия С = 4 и С = 5, человеческого фактора в виде ошибок при проведении ремонта (опасности 1.3, 1.7, 1.12, 3.6) и дефектации (опасность 1.4), при эксплуатации судна (опасности 3.4, 3.6, 3.13), а также при проектировании (опасность 1.5).
Особую роль играет смена судовладельца (опасность 3.9), которая сопутствует значительному числу катастроф. Можно сказать, что именно переход СВП и ССП из классических структур паро-ходств в небольшие частные компании инициирует значительную часть других опасностей (например, опасности 3.10, 3.11, 3.12, 3.13).
В связи с пониженным стандартом прочности, СВП и ССП имеют меньшие запасы прочности, чем аналогичные суда неограниченного района плавания. Поэтому все факторы, приводящие к запроект-ному росту усилий на тихой воде и на волнении -опасности 1.1, 3.2, 3.3, 3.7, 3.8 - отражаются на тяжести последствий воздействия на корпус СВП и ССП этих опасностей.
СВП и ССП работают в тяжелых условиях мелководья и частых шлюзований (до 30 в одном рейсе) летом и в ледовой обстановке в межсезонье (ССП), что повышает весомость опасности 3.5, т.к. она в силу накопления деформационных повреждений и истирания наружной обшивки снижает несущую способность корпусов судов.
Примеры обобщенных данных для катастроф (С = 4 и С = 5) приведены в табл. 3.
Все рассмотренные 533 случая были проанализированы на основе тех данных, которые имелись в распоряжении, а также с помощью математического моделирования разных сценариев развития событий путем построения деревьев отказов (причин) и деревьев событий (последствий). Полученные здесь выводы не всегда совпадают с официальными заключениями и носят сугубо исследовательский характер.
В табл. 3 по каждой опасности указан по 3-бальной шкале коэффициент относительной ответственности (весомости) в рассматриваемом случае. По результатам исследования методами теории риска каждого происшествия назначались: балл «3» - опасность прямого действия, непосредственно приведшая к аварии; балл «2» - опасность косвенного действия, вызвавшая к жизни опасности с баллом «3»; балл «1» - фоновые опасности, оказавшие неблагоприятное воздействие на ситуацию.
Таблица 3. Идентификация и последствия опасностей, способствовавших катастрофам барже-буксирных составов (примеры) Table 3. Identification and outcomes of the hazards that contributed to the catastrophes of towed barge trains (examples)
№ n/n Проект, название, дата постройки, возраст на момент аварии, дата аварии. [/7ЦЗ) %] Вид опасности (номера см. в тексте статьи) и относительная ответственность Описание последствий
- OJ оо LO Сd С— ОО сп 1.10 - CVI СЧ] СЧ] СЧ] оо cvj cvj оо CNJ оо оо оо оо LO оо со оо с— оо 00 оо сп оо 3.10 оо 3.12 3.13 Формализованный уровень последствий (0
1 Пр. 112. « Дунайский- 46 ». 1964. 44 года. 05.11.2008. [/71%] = 2 м 2 1 1 1 1 2 3 1 1 Затонул от полученной пробоины в днище, уклонение от судового хода (4)
2 Пр. 183ВМ. МП-3. 1992. 12 лет. 06.11.2004. [Ь1%] = 1.2 м 2 2 2 2 2 3 1 Опрокидывание и затопление. Водотечность. перегруз, ошибка судоводителя, переоборудование без согласования с РРР (5)
3 Пр. Р-56. МП-3000. 1968. 30 лет. 12.08.1998. [Ь1%] = 1.2 м 2 2 1 1 3 2 3 1 2 Перелом корпуса. Судоводительская ошибка, столкновение судов (5)
4 Пр. 2244. «Гага». 1951. 51 год. 18.10.2002. [/73%] = 3 м 1 1 2 3 2 3 Взрыв и пожар. Умышленный подрыв. 2 человека погибло. 4 травмированы (5)
5 Пр. Р-56. МП-3000. 1968. 30 лет. 12.08.1998. [Ь1%] = 1.2 м 2 2 1 1 3 2 3 1 2 Перелом корпуса. Судоводительская ошибка, столкновение судов (5)
Для каждой опасности был определен обобщенный уровень риска ББС Я, который определялся как произведение вероятности возникновения опасности Е на последствия воздействия указанной опасности на объект С. Условная вероятность Е определялась по 5-балльной шкале («1» -частота возникновения в 0-20 % аварийных случаях,
«2» - 21-40 %, «3» - 41-60 %, «4» - 61-80 %,«5» -81-100%).
В табл. 4 представлена формальная оценка риска, полученная в двух вариантах: на основе всех рассмотренных аварийных ситуаций и для катастроф.
На основе данных табл. 4 были построены матрицы риска ББС: на рис. 1 - для всех аварийных слу-
Таблица 4. Формальная оценка риска барже-буксирных составов Table 4. Formal risk assessment for towed barge trains
Все случаи Катастрофы
Опасность -
F C R F C R
1.1 0,356 1,693 0,604 0,528 2,077 1,098
1.2 3,124 2,018 6,304 3,801 2,578 9,797
1.3 3,030 1,350 4,090 2,419 2,283 5,522
1.4 3,433 1,420 4,875 3,150 2,275 7,168
1.5 0,225 1,333 0,300 0,305 1,667 0,508
1.6 0,704 1,151 0,810 0,244 2,194 0,535
1.7 0,460 1,082 0,497 0,467 1,551 0,725
1.8 0,216 2,029 0,438 0,427 2,095 0,894
1.9 0,122 1,897 0,231 0,122 2,333 0,285
1.10 0,432 1,210 0,522 0,325 1,833 0,596
1.11 0,713 1,079 0,769 0,041 3,000 0,122
1.12 0,235 1,760 0,413 0,366 2,111 0,772
2.1 0,600 1,297 0,779 1,016 1,400 1,423
2.2 0,094 2,167 0,203 0,020 3,333 0,068
2.3 0,666 1,315 0,876 1,098 1,395 1,531
2.4 1,069 3,456 3,696 1,606 4,127 6,626
3.1 0,038 1,000 0,038 0,041 1,333 0,054
3.2 0,441 2,844 1,254 0,549 3,741 2,053
3.3 0,338 3,315 1,119 0,508 3,813 1,938
3.4 1,435 2,403 3,449 1,931 2,944 5,684
3.5 1,811 3,114 5,638 2,337 3,913 9,146
3.6 1,970 2,071 4,081 2,175 2,816 6,125
3.7 1,482 1,677 2,486 2,175 1,931 4,201
3.8 0,225 3,583 0,807 0,325 4,146 1,348
3.9 0,647 1,647 1,066 0,874 1,961 1,714
3.10 0,244 2,859 0,697 0,447 3,061 1,369
3.11 0,150 3,292 0,494 0,285 3,524 1,003
3.12 0,947 2,904 2,752 0,813 3,892 3,164
3.13 3,902 2,045 7,980 4,248 2,557 10,860
Частота возникновения опасностей F, %
100
©
80
©
60
40
©
20
©
0
Недопу ри стимый ск
ALARP 1.4 • 13- "3.13 1.2 »
Практ очески допуст риск имый
Незначитель риск 3.6 •3.5 2.4 •
1.11 1.7 3.1, ¿6 2.3 3.9 •• м « • •2.1 *1.1 1 1.1"» „ ,1.5 1.9* N. 3.12* 1.8^Ч3.2« '»2.23^ 3.3 3.1J »3.8
© © © © ©
Уровень последствий С
Рис. 1. Матрица риска барже-буксирных составов (для всех исследованных аварий)
Fig. 1. Hazard matrix of towed barge trains (for all the investigated emergencies)
Частота возникновения опасностей F, %
100
©
80
©
60
©
40
20
©
0
ALARP Недопу ри стимый ск
Практически ри допустимый ск •1.2 .Ы
3.7 • 1.3 • 3.6 • 3.5,
Незначитель риск ый 3.4 • 2.4
2.1 3.9* 1.7. 1.10 3.1.1.5* * L .6 • 1.9 \ 3.10 3.2»,* '11.2*23Л1 3 »3.8
©
© ©
© © Уровень последствий С
Рис. 2. Матрица риска барже-буксирных составов (для катастроф)
Fig. 2. Hazard matrix of towed barge trains (for the catastrophes)
чаев и происшествии, исследуемых в статье, и на рис. 2 - для катастроф. Их анализ позволяет сделать следующие выводы о ранжировании опасностей:
■ наибольшую опасность для ББС представляют опасности 1.2 (фактическое обеспечение непроницаемости корпусных конструкций) и 3.13 (нарушение ПТЭ экипажем), существующий уровень риска по данным опасностям относится к т.н. зоне ЛЬЛЫР, т.е. находится в пределах минимально практически допустимого риска;
■ опасности 3.4 (навигационные ошибки), 3.5 (столкновения), 3.6 (некачественная работа береговых служб) имеют достаточно высокий формальный уровень риска как по частоте, так и по последствиям, которые также относятся к зоне ЛЬЛЫР;
■ опасности 1.3 (нарушение технологии), 1.4 (пропуски дефектов при дефектации), 3.7 (ошибка прогнозов) относятся к зоне ЛЬЛЫР за счет высокой частоты возникновения;
■ опасности 2.4 (нарушение «Инструкции по загрузке»), 3.2 (нарушение ограничений), 3.3 (посадки на мель), 3.8 (перегруз), 3.11 (перегон, буксировка), 3.12 (отстой судна) относятся к зоне ЛЬЛЫР за счет тяжести последствий. Согласно подходам, принятым в методе формализованной оценки безопасности [1, 4], опасности, которые отнесены по уровню риска к зоне «недопустимого риска», должны быть подвергнуты процедуре управления риском (снижения частоты и/или последствий) при любом уровне затрат, требуемых для этого. Опасности из зоны ЛЬЛЫР требуют проведения технико-экономического анализа с опреде-
лением оптимальных по стоимости мероприятий по снижению уровня риска.
Решение задачи управления риском ББС при воздействии опасности 1.2 лежит в сфере организационно-технических мероприятий при проведении наблюдения за фактическим состоянием корпусов судов при эксплуатации, так, речь идет о пропусках дефектов при ремонтах судов.
На основании статистики были построены графические зависимости числа аварий и катастроф от возраста судна (рис. 3) и распределение по годам. На рис. 3 наблюдается устойчивый рост аварийности для судов старше 14 лет с пиком ава-
Кол-во случаев
350 300 250 200 150 100 50
0
г 1 □ Аварии Ш Катастрофы
- -
-
- -
—I 1 L. I ■ I—
LLUJ Il
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Возраст, лет
Рис. 3. Зависимости количества аварий и катастроф от возраста судна
Fig. 3. Rate of accidents and catastrophes versus the age of the ship
Таблица 5. Распределение по классам аварий Table 5. Distribution of emergencies by classes
Класс аварии Затопление Пожары и взрывы Повреждения корпуса Повреждения устройств Z
Аварии и катастрофы
Кол-во случаев всего, шт. 200 55 195 83 533
Кол-во случаев всего, % 37,5 10,3 36,6 15,6 100
Аварии
Кол-во случаев, шт. 52 50 102 83 287
Кол-во случаев, % 18,1 17,4 35,5 28,9 100
Катастрофы
Кол-во случаев, шт. 148 5 93 0 26
Кол-во случаев, % 60,2 2,0 37,8 0,0 100
Опасность событий по классу
Аварии / Общее число событий, % 26 91 52 100
Катастрофы / Общее число событий, % 74 9 48 0
рий для судов с возрастом 22-25 лет (предшествующий период расчетному сроку эксплуатации судов). При этом средний возраст (на 1 января 2016 г.) в России для 4358 буксиров-толкачей составил 38,0 лет, для 4258 несамоходных сухогрузных судов - 34,3 года, для 695 несамоходных наливных судов - 32,9 года.
Интерес представляет также распределение по классам аварий (табл. 5). Как видно из табл. 5, при всех уровнях последствий роль затопления и повреждений корпуса практически одинакова - по 37 % от общего количества событий. На пожары и взрывы приходится порядка 10 %, на повреждения устройства - 15,6 %. При уровнях последствий С = 1, 2, 3 (аварии) основными являются повреждения корпуса (35,5 % от общего числа) и повреждения устройств (28,9 %). При уровнях последствий С = 4 и 5 (катастрофы) - затопление судна (60,4 % от числа всех катастроф) и повреждения корпуса (37,8 %).
Важной представляется относительная опасность класса аварии. В трех из четырех событий, связанных с затоплением, происходит гибель судна. Практически каждое второе судно с повреждением корпуса гибнет. На сто аварийных случаев, связанных с пожарами и взрывами, приходится десять катастроф. Не зафиксировано ни одного события, связанного с повреждением устройств, которое привело бы к гибели судна.
За рассматриваемый период всего было зафиксировано 7 аварийных случаев, связанных с поломкой или неисправностью сцепного устройства. Вероятно, такие «незначительные» аварийные ситуации разрешаются на месте силами экипажа или путем замены сцепа во время докования и не попадают в официальную статистику.
Обращает на себя внимание больший по сравнению с самоходными судами процент катастроф, связанных с повреждением корпуса (46 % против 30 %). Обуславливается это тем, что «дешевая» грузовая секция (баржа) чаще всего остается без должного наблюдения со стороны судовладельцев, береговых служб и надзорных органов.
Следует также отметить, что имели место катастрофы, связанные с затоплением ББС в сцепленном состоянии. Основные причины: перегруз баржи, нарушение условий и района плавания и, как следствие, опрокидывание.
Заключение
Conclusion
Для исследуемых судов наибольшую опасность могут представлять: по техническому состоянию -нарушение непроницаемости отсеков (фактическое обеспечение непроницаемости корпусных конструкций), которое происходит в результате грузовых
операций и навигационных ошибок (контакты со стенками шлюзов, посадки на мель и т.п.), а также по причине коррозионных износов; по человеческому фактору - нарушение экипажем Правил технической эксплуатации (в том числе «Инструкции по загрузке») , ошибки прогноза погода, некачественная работе береговых служб.
Необходим индивидуальный подход к существующим судам ББС, учитывающий условия эксплуатации, перевозимые грузы, средства погрузки-выгрузки, габаритные ограничения водных путей и портов, ледовую обстановку, используемые сцепные устройства.
Основные технические проблемы существующих отечественных ББС:
■ возраст составов, превышающий расчетный срок эксплуатации в 24 года;
■ возраст самих сцепных устройств, превышающий срок службы в 25 лет;
■ ограниченность существующих сцепных устройств по высоте волны, что не позволяет эксплуатировать существующие составы методом толкания в речных бассейнах разряда «М» и выше и в морских ограниченных районах (несмотря на успешные экспериментальные рейсы ББС, состоящих из барж проекта 004Ы0В05 и буксиров-толкачей типа 0Т-2000 и эксплуатацию ББС, состоящих из барж проекта ЫВЬ-90 и буксиров-толкачей проекта РОБ8-115, в Дне-про-Бугском лимане).
Согласно [3], на этапе проектирования и постройки на несамоходных судах рекомендуется:
■ уменьшение рамной шпации при поперечной системе набора с целью избегания излишних деформаций от груза в виде «горок», ударов грейфером, нагрузок при шлюзовании и контактах с грунтом;
■ запрещение применения однородного бортового набора без рамных шпангоутов и бортовых стрингеров;
■ запрещение применения продольных ребер жесткости (РЖ) палубы без рамных продольных связей (карлингсов);
■ запрещение сочетания поперечной и продольной систем набора у одного и того же пояска эквивалентного бруса;
■ обязательно подкрепление вырезов во флорах у продольных переборок второго борта;
■ запрещение обрыва продольных РЖ у поперечных переборок;
■ запрещение больших вырезов в продольных рамных связях, которые существенно снижают
устойчивость этих связей и тем самым не дают в полной мере продольным рамным связям выполнять роль «жестких» (нередуцируемых) элементов эквивалентного бруса;
■ установка привального бруса (при значительной высоте борта двух привальных брусьев), перевязанного с бортовым стрингером.
На этапе эксплуатации:
■ инструментальный контроль прочности при грузовых операциях;
■ бортовые ПЭВМ с программами контроля загрузки и прочности корпуса, прогнозирования грузовых операций;
■ подробные инструкции по загрузке, погрузке, выгрузке, балластировке с указанием усилий, возникающих при той или иной нагрузке, с оценкой степени опасности и с указанием контрольных параметров - осадок на марках, уровней груза, балласта и запасов;
■ применение электронных карт и средств автоматизированного определения координат.
Библиографический список
References
1. Егоров А.Г. Анализ причин и последствий аварий судов внутреннего и смешанного плавания за 19912010 годы // Проблемы техники. 2011. № 1. С. 3-30. [A. Yegorov. Analysis of reasons and outcomes for the accidents aboard inland and mixed navigation vessels in 1991-2010 // Problemy tekhniki (Technical Matters). 2011; 1: 3-30. (in Russian)].
2. Егоров Г.В. Проектирование судов ограниченных районов плавания на основании теории риска. СПб.: Судостроение, 2007. [G. Yegorov. Designing ships for limited navigation areas based on the risk theory. St. Petersburg: Sudostroyeniye, 2007. (in Russian)].
3. Егоров Г.В. Проектирование и постройка коастеров и судов смешанного плавания. Одесса: Издательство журнала «Судостроение и судоремонт», 2008. [G. Yegorov. Design and construction of coasters and mixed navigation vessels. Odessa: Publishing House of Shipbuilding & Ship Repair magazine, 2008. (in Russian)].
4. Егоров Г.В. Исследование риска при эксплуатации судов смешанного плавания // Сб. науч. трудов УГМТУ. 2000. № 5. С. 49-59. [G. Yegorov. Operational risk study for inland navigation vessels. Transactions of Ukrainian State Maritime Technical University. 2000. 5: 49-59. (in Russian)].
5. Егоров Г.В. Анализ аварий корпусов судов ограниченных районов плавания // Проблемы техники.
2002. № 3. С. 3-25. [G. Yegorov. Analysis of emergencies with the hulls of limited-navigation vessels // Prob-lemy Tekhniki (Technical Matters). 2002. 3: 3-25. (in Russian)].
6. Егоров Г.В. Исследование риска аварий корпусов транспортных судов ограниченных районов плавания за 1991-2010 годы // Вестник ОНМУ. 2010. Вып. 30. С. 53-76. [G. Yegorov. Emergency risk study for the hulls of limited-navigation carriers in 1991-2010 // Vest-nik ONMU. 2010; 30: 53-76. (in Russian)].
7. Егоров Г.В., Егоров А.Г. Исследование риска эксплуатации отечественных речных судов // Морской Вестник. 2011. № 3(39). С. 93-99. [G. Yegorov, A. Yegorov. Operational risk study for Russian river-going ships // Morskoy Vestnik. 2011; 3(39): 93-9. (in Russian)].
8. Егоров ГВ., Егоров А.Г. Надежность и риск повреждений корпусов танкеров типа «Волгонефть» // Труды Крыловского государственного научного центра. 2014. № 82(366). С. 5-16. [G. Yegorov, A. Yegorov. Reliability and damage risk of Volgoneft tanker hulls. Transactions of the KSRC. 2014. 82(366): 5-16. (in Russian)].
9. Егоров Г.В. Масштабная реализация преимуществ толкаемых составов на практике. Подходы, принятые в водном транспорте США // Судостроение. 2011. № 2. С. 18-21. [G. Yegorov. Massive practical implementation of the advantages offered by push-trains. Approaches adopted in the marine industry of the US // Sudostroenie (Shipbuilding) magazine. 2011; 2: 18-21. (in Russian)].
10. Лобастов В.П., Заякин В.Н., Котов Г.П. Разработка требований к сцепным устройствам толкаемых составов смешанного плавания: научно-технический отчет, ч. I, II. Нижний Новгород: РРР, 1999. [ V. Lobastov, V. Zayakin, G. Kotov. Development of
requirements to towing gears of mixed-navigation push-trains: Scientific & Technical Report, Parts I and II. Nizhny Novgorod: Russian River Register of Shipping, 1999. (in Russian)].
11. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания: т. 1. Киев: Регистр судоходства Украины, 2005. [Rules of classification and construction for inland navigation ships. Vol. 1. Kiev: The Shipping Register of Ukraine, 2005 (in Ukrainian)].
12. Правила Российского речного регистра: в 4 т. М.: По Волге, 2008. [Rules of the Russian River Register of Shipping. In 4 volumes. Moscow, 2008. (in Russian)].
13. Преснов С.В. Автоматические сцепные устройства эксплуатируемых толкаемых составов класса Российского речного регистра // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2012. № 67(351). С. 109-116 / [5. Presnov. Automatic towing gears for the currently operated push-trains approved by Russian River Register of Shipping // Transactions of the KSRC. 2012; 67(351): 109-16. (in Russian)].
14. The available connection systems. Web site of Ocean tug/ barge engineering, URL: http://www.oceantugbarge.com/ about-the-atb/64-connection-systems?showall=1.
Сведения об авторе
Егоров Александр Геннадьевич, к.т.н., с.н.с. «Морского Инженерного Бюро - СПб». Адрес: 197101, Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, 15/1, офис 76Н. Телефон: 8 (812) 233-64-03. E-mail: [email protected].
About the author
Yegorov, Alexander G, Cand. of Tech. Sc., Senior Researcher, Marine Engineering Bureau - St. Petersburg. Address: office 76N, 15/1, Mira str. St. Petersburg, Russia, post code 197101. Tel.: 8 (812) 233-64-03. E-mail: [email protected].
Поступила / Received: 15.02.17 Принята в печать / Accepted: 02.03.17 © Егоров А.Г., 2017
