Безопасности мореплавания

Санкт-Петербургский государственный морской

Технический университет

Букшев А.В.

Кораблестроительные аспекты безопасности мореплавания

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2020 г.

Введение

Как технологический процесс мореплавание издавна используется человеком для достижения определенных целей: перевозки грузов, лова рыбы и добычи морского зверя, решения военных задач, познания ранее неизвестных природных явлений, в последние десятилетия – для добычи нефти и газа из недр Земли.

Нахождению человека в объятиях чуждой ему водной среды всегда сопутствует опасение за собственную жизнь, за сохранность перевозимого груза и самого судна.

Во второй половине ХХ века добавились опасения негативных последствий изменения природной окружающей среды, вызываемые деятельностью человека – экологические опасения.

 Естественно стремление человека уменьшить опасности, сопровождающие мореплавание, сделать его, по возможности, безопасным.

Но что такое «опасность»? Классическое терминологическое определение слова «опасность»: «Опасность - возможность, вероятность того, что может произойти какое-то нежелательное событие».

Под «нежелательным событием» для конкретного объекта подразумевается изменение его первоначального состояния под воздействием внешних факторов.

Вместе с тем, диапазон «нежелательности событий» может быть весьма велик: от незначительных изменений, не затрагивающих основные качества объекта, до действительно катастрофических, приводящих к разрушению и невозможности его дальнейшего существования.

В любом случае, если событие нежелательно, необходимо стремиться к тому, чтобы предотвратить его или уменьшить негативные последствия с помощью превентивных мер. Основой для успешного решения этой проблемы служит изучение взаимодействия участвующих в подобных процессах объектов с целью выявления причин появления и характера нежелательных последствий.

Если взаимодействующие объекты совершенно одинаковы, «нежелательные» последствия для каждого из них будут одинаковыми.

Если же объекты отличаются друг от друга, то и последствия взаимодействия для каждого из них также  будут различными.

Поэтому понятие «опасности» такого взаимодействия следует рассматривать для каждого из объектов в отдельности. Соответственно и превентивные меры, уменьшающие такие «опасности», будут различными.

Например, взаимодействие двух объектов - морского судна и окружающей среды.

С одной стороны, эксплуатация морского судна наносит определенный вред окружающей среде. К превентивным мерам по обеспечению «безопасности мореплавания» в этом случае будет относиться использование на морском судне различных устройств и систем, предотвращающих чрезмерное загрязнение водной и воздушной сред.

С другой стороны, окружающая среда в значительной мере влияет на безопасность самогосудна, что приходится особым образом учитывать при его проектировании и постройке.

В работах, посвященных проблемам обеспечения безопасности мореплавания [2], [6], обычно внимание акцентируется на мерах по предотвращению «невозможности» дальнейшего функционирования судна в результате «опасного» события.

Вместе с тем, при создании морских судов приходится также принимать меры по предотвращению событий, «ухудшающих» функционирование судна, усложняющих его конструкции, хотя и не обязательно приводящих к его гибели. Исходя из вышеприведенного терминологического определения слова «опасность», такие события также можно отнести к «опасным», а меры по их предотвращению – к «мерам безопасности».

Например, к средствам обеспечения безопасности мореплавания для человека, оказавшегося за бортом судна, относится спасательный нагрудник, предотвращающий утопление – летальный исход воздействия окружающей водной среды на человека.

В то же время, к средствам обеспечения безопасности мореплавания для человека, находящегося на борту качающегося судна, следует отнести обязательно устанавливаемые вдоль проходов поручни, за которые человек при качке может держатьсяво избежание травм, в большинстве случаев не угрожающих его жизни.

Когда-то для того, чтобы человек осознал опасность того или иного явления, он должен был встретиться с ним в жизни.

Когда первобытный человек встретился с необходимостью пересечения водных преград, опасность утонуть подтолкнула его к использованию вспомогательных плавучих средств – деревьев, связок тростника и т.п.

   По мере развития человеческого общества накапливался опыт противодействия нежелательным явлениям. Усилению противодействия способствовало развитие инженерного дела и науки. Со временем люди поняли, что в основу обеспечения безопасности мореплавания должны быть положены определенные правила, выполнение которых всеми участниками этой сферы деятельности может уменьшить вероятность возникновения нежелательных явлений.

Отдельные местные правила, касающиеся безопасности мореплавания, появились ещё в средние века в разных портах Европы. В ХIХ веке в различных странах появились общенациональные правила, регулировавшие некоторые аспекты торгового мореплавания. Например, прообразы современной Международной конвенции по обмеру судов и Международной конвенции о грузовой марке.

Однако бурный расцвет международных соглашений в области безопасности мореплавания начался только в ХХ веке с принятием Международной конвенции об охране человеческой жизни на море.

 

Задачи кораблестроения в обеспечении

безопасности мореплавания

 

Безопасность мореплавания объединяет широкий круг вопросов, касающихся как создателей морской техники – кораблестроителей, так и моряков, плавающих на построенных судах [2].

Для кораблестроителей обеспечение безопасности означает, что нужно придать судну такие мореходные, эксплуатационные и конструктивные качества, которые позволили бы ему преодолеть во время плавания воздействие на судно сил природы и благополучно дойти до порта, доставив перевозимый груз в целости и сохранности, не причинив чрезмерного вреда окружающей природной среде.

Для моряков – как необходимость применять такие способы управления судном, которые позволяют избегать излишней опасности как для людей и груза, находящихся на судне, так и для окружающей среды, включая других участников мореплавания.

В силу системности всех процессов, происходящих на Земле, задача кораблестроителя в обеспечении безопасности мореплавания состоит из двух частей:

- выявить возможные источники возникновения опасностей;

- разработать и внедрить в практику кораблестроения меры, способствующие минимизации или исключению возможных последствий возникновения опасностей.

Для решения первой части задачи можно использовать метод декомпозиции, выделив взаимодействующие парные составляющие системы. Это позволяет сначала выявить частные связи между отдельными составляющими. А затем перейти к  комбинации связей, отражающих фактическое взаимодействие всех источников опасностей.

Выявление источников опасностей и причин их существования позволяет решать вторую часть задачи – проектировать судно так, чтобы «конструктивные меры» способствовали повышению уровня безопасности всех элементов системы.

Применительно к транспортному мореплаванию можно назвать четыре источника опасностей, одновременно и взаимно влияющих на безопасность этого вида человеческой деятельности (рис. 1).

1. Морское судно («конструктивный фактор»).

2. Окружающая морское судно естественная среда.

3. Груз, перевозимый морским судном.

4. Человек на судне («человеческий фактор»).

Каждый из вышеперечисленных источников опасности обладает собственными, присущими только ему, особенностями, которые могут создавать опасности для других.

 

Рис. 1. Источники опасностей при мореплавании.

 

Морское судно может загрязнять окружающую среду. Неудачные судовые конструкции могут привести к порче или утрате груза, создать опасные условия для жизнедеятельности человека - члена экипажа судна.

Окружающая среда может нанести урон морскому судну воздействием на него химическим составом морской воды, волнением, ветром, льдом. Морская вода, попадающая на перевозимый груз, повышенная или пониженная температура и влажность воздуха могут повредить перевозимый груз, доставить неприятности людям, находящимся на борту судна или вне его.если возникает необходимость покинуть судно.

Груз, перевозимый морским судном, влияет на прочностные и мореходные качества судна. Известны многочисленные случаи опасного влияния перевозимого груза на мореходные качества – потери остойчивости судами из-за смещения груза - и пожары, первопричиной которых являлось возгорание груза. Аварии судов часто сопровождаются залповым сбросом перевозимого груза в морскую воду, загрязняя её, нанося значительный вред экологии Мирового океана. Нередко физико-химические свойства грузов представляют опасность для здоровья членов экипажа.

Человек  может создавать своими действиями опасные ситуации для самого морского судна, для окружающей среды и для перевозимого груза. Возникновению опасных ситуаций способствует так называемый «человеческий фактор».

Одновременное взаимодействие всех источников опасности для мореплавания может дополнительно повысить степень опасности каждого из них. Так воздействие окружающей среды на морское судно (значительная бортовая качка) опосредованно влияет на перевозимый груз (вызывая, например, его смещение), груз влияет на безопасность морского судна (угроза потери остойчивости при смещении груза), а последнее, в свою очередь, добавляет опасности для человека, находящегося на судне (угроза для жизни при гибели судна).

 Взаимное влияние различных источников опасностей необходимо учитывать кораблестроителям при разработке системы безопасности мореплавания.

1. Морское судно:

· 1→2 - загрязнение окружающей среды;

· 1→3 - изменение качеств груза из-за недостатков конструкции;

· 1→4 - травматизм, пожарная и другие виды опасности для здоровья и жизни человека.

2. Окружающая морское судно среда:

· 2→1 - потеря плавучести и остойчивости, качка, разрушение судовых конструкций, коррозия, обрастание, обледенение;

· 2→3 - изменение качеств или утрата груза;

· 2→4 - физиологическое воздействие на человека в обычных и экстремальных условиях.

3. Груз, перевозимый морским судном:

· 3→1 - остойчивость, общая и местная прочность, пожарная опасность и химическое воздействие на судовые конструкции;

· 3→2 - загрязнение окружающей среды;

· 3→4 - травматизм, пожарная опасность и химическое воздействие;

4. Человек:

· 4→1 - ошибки в управлении и обслуживании;

· 4→2 - загрязнение окружающей среды продуктами жизнедеятельности;

· 4→3 - изменение качеств или утрата  груза  в результате ошибок  при размещении на судне и  недостаточном контроле за состоянием груза при перевозке.