PIAS Handleiding  2024
Programma voor de Integrale Aanpak van het Scheepsontwerp
Outflow: probabilistische berekening van olieuitstroom, op de vereenvoudigde wijze volgens MARPOL
De MARPOL regels stellen grenzen aan de olieuitstroom bij schade. Met deze module kan dat berekend worden, en worden getoetst aan de criteria.

De achtergrond van de probabilistische olieuitstroomberekening

MARPOL onderscheidt twee soorten probabilistische uitstroomberekeningen:

  • Probabilistische olieuitstroom voor olietankers van >5000 ton dwt. Deze is van kracht vanaf constructiedatum 1 januari 2007.
  • Probabilistische olieuitstroom van brandstof, voor een totale brandstofhoeveelheid van >600 m3. Deze is van kracht voor schepen met contractdatum na 1 augustus 2007, kiellegging na 1 februari 2008 of oplevering na 1 augustus 2010. Geldt ook voor major conversions.

Deze PIAS module voert een vereenvoudigde berekening uit, zoals die in MARPOL precies is omschreven. Alternatief zou een exacteberekening zijn (althans, een berekening met numerieke integratie, zoals die bv. in Probdam beschikbaar is voor het berekenen van probabilistische lekstabiliteit. Zo'n berekening is expliciet geaccepteerd volgens art. 23.10 voor olietankers. Voor brandstoftanks wordt de methode niet genoemd, maar op details na zijn de berekeningen voor ladingolie- en brandstoftanks identiek, dus logischerwijs zou hij ook daar toegepast kunnen worden. Overigens vermelden die explanatory notes — explanatory notes on matters related to the accidental oil outflow performance under regulation 23 of the revised MARPOL Annex I, 15 oktober 2004, MEPC.122(52) — dat de vereenvoudigde berekening bij niet-rechthoekige gevallen een hogere uitstroom geeft dan een preciesere. Desgewenst zal SARC een implementatie van de numerieke integratie methode maken als:

  • Zo'n methode nodig wordt geacht. Stel dat men met de vereenvoudigde berekening makkelijk aan het uitstroomcriterium voldoet, dan is er helemaal geen behoefte aan de numerieke integratie methode.
  • Met een keuringinstantie overeengekomen kan worden dat deze numerieke integratiemethode inderdaad aanvaard zal worden.

Introductie tot de module

In de voorschriften zijn regels gegevens waarmee aan de hand van vele tankparameters (zoals afstanden tot huid en bodem, inhoud, tankbegrenzingen) de kans op een gemiddelde uitstroomhoeveelheid wordt bepaald. Het schip voldoet aan de regel als die gemiddelde uitstroom kleiner is dan een bepaald maximum. Deze module bepaalt al die tankparameters automatisch, maar, zoals gewoonlijk, zijn niet alle regels even objectief. Neem bijvoorbeeld de bepaling van de afstand y, dat is de ‘minimale horizontale afstand tussen compartiment en side shell’. Zo'n definitie roept de vraag op wat precies de ‘side shell’ is. Loopt die door tot het vlak, of ergens tot in de kim? En hoe zit dat bij een ronde berghoutsgang? Om daar enig houvast in te geven heeft men, althans bij de regels voor brandstoftanks, daaraan toegevoegd In way of the turn of the bilge, y need not be considered...... Veel lost dit echter niet op; waar ligt dan precies die way of the turn of the bilge, en hoe zit dat in de delen voor en achter, waar van een echte bilge geen sprake meer is, maar alles gewoon krom verloopt?

Omdat de bepaling van bepaalde maten dus soms subjectief is, kan men deze in voorkomende gevallen ook handmatig opgeven. In ieder geval is het sterk aan te raden de indringings- en tankmaten terdege te controleren. Tenslotte nog twee opmerkingen:

  • In het programma en op de uitvoer worden dezelfde symbolen als in de voorschriften gebruikt (zij het zonder de typografische verfijning van subscripts). I.h.a. zijn wij er geen voorstander van om cryptische codes in de in- of uitvoer op te nemen, maar in dit geval is hun betekenis goed in de tekst van de voorschriften vastgelegd.
  • Deze module berekent de gemiddelde olieuitstroom. De ligging van de tanks t.o.v. de buitenhuid van het schip (zoals bv. bij brandstoftanks omschreven wordt in lid 6, 7, 8 en 11.8 van art. 13A) wordt niet bepaald, en de consequenties van die locatie (bv. de vraag of er sowieso uitstroomberekeningen gemaakt dienen te worden) moet de gebruiker dan ook zelf nagaan.

Hoofdmenu van de module

De module wordt opgestart door in PIAS menu via Other de module Outflow te kiezen. Na het opgeven van de PIAS filenaam komt men in het hoofdmenu van deze module:

Probabilistische berekening van olieuitstroom, op de vereenvoudigde wijze volgens MARPOL
1.Instellingen van de olieuitstroomberekeningen
2.Opgeven van schadegrenzen en geometrische parameters
3.Uitvoeren van de uitstroomberekeningen

Instellingen van de olieuitstroomberekeningen

Soort uitstroomberekening

Hier kan gekozen worden tussen brandstofolie- en ladingolietanks. Elke tank moet in Layout gekenmerkt zijn met het juiste type, zie Parameters olieuitstroomberekening.

Berekeningswijze

Hier kan men in de toekomst kiezen tussen een vereenvoudigde berekening en de berekening met numerieke integratie (in werkelijkheid zal de laatste in Probdam worden opgenomen, en daar zal bij deze menuoptie ook naar verwezen worden. Zo is deze keuzeschakelaar vrij zinloos, maar weet men tenminste waar men moet zoeken).

Schip en compartimenten zijn symmetrisch

Als rompvorm en compartimenten symmetrisch zijn dan wordt de berekening alleen voor schade aan SB uitgevoerd. Bij asymmetrie wordt de berekening naar SB en BB uitgevoerd, en het resultaat gemiddeld. Dit staat (dus) los van de berekeningszijde die bij de algemene projectinstellingen ( Intacte stabiliteit etc. berekenen met helling naar) is ingesteld.

Ledige diepgang

Ter bepaling van de berekeningsdiepgang. De hier opgegeven diepgangen zijn niet geïntegreerd met die uit Probdam.

Lastlijn diepgang

Zie opmerking hierboven, bij Ledige diepgang

Welk soortelijk gewicht olie

Hier kunnen twee keuzes gemaakt worden:

  • Gebruik het S.G. zoals dat per tank is opgegeven in Ontwerp S.G. aldaar deze manier kan alleen worden toegepast als geen enkele tank met ‘variabel soortelijk gewicht’ heeft.
  • Met een generieke S.G. voor alle tanks, zoals bij de volgende regel opgegeven.

Soortelijk gewicht olie

Als bij de vorige optie de tweede keus is gemaakt kan hier het uniforme S.G. voor alle olietanks worden vastgelegd.

Welke tankpermeabiliteit

Hier kunnen twee keuzes gemaakt worden:

  • Gebruik de permeabiliteit zoals per subcompartiment is opgegeven in Layout.
  • Met een generieke permeabiliteit voor alle tanks, zoals bij de volgende regel opgegeven.

Permeabiliteit van alle tanks

Als bij de vorige optie de tweede keus is gemaakt kan hier de uniforme permeabiliteit voor alle olietanks worden vastgelegd.

Met vaste minimumhoogte voor bepaling van y

Zoals in de inleiding al is aangestipt hoeft de indringing bij zijschade, y, alleen vanuit de side shell bepaald te worden(en bij brandstoftanks niet onder h=min(B/10,3)). Als hulpmiddel bij de vraag waar de side shell ophoudt kan men bij deze optieopgeven of er een bepaalde minimumhoogte is voor de bepaling van y (de h=min(B/10,3) wordt bij brandstoftanks overigens altijd gehanteerd).

Minimumhoogte voor bepaling van y

Als de vorige regel op ‘ja’ staat dan kan men hier die minimumhoogte (in m vanaf basis) opgeven.

Er zijn 2 volledige langsschotten binnen de ladingzone

Het antwoord op deze vraag is van belang voor de bepaling van de factor C3, zie art. 23, lid 6 van de ladingolieregels.

Opgeven van schadegrenzen en geometrische parameters

outflow_outflow_parameters.png
Menu met schadegrenzen en andere geometrische parameters

Zoals gemotiveerd in de inleiding kan het nodig zijn om bepaalde maten handmatig op te geven. Dat kan gebeuren in dit menu, waarbij de verschillende kolommen de volgende betekenis hebben:

  • Auto: met ‘Ja’ worden deze compartimentsparameters door het programma uitgerekend, met ‘Nee’ door de gebruiker ingevoerd.
  • Xa: achterkant van de schade.
  • Xf: voorkant van de schade.
  • Zl: onderkant zijschade.
  • Zu: bovenkant zijschade.
  • y: indringing zijschade.
  • Yp: bakboord grens bodemschade.
  • Ys: stuurboord grens bodemschade.
  • z: indringing bodemschade.
  • Yb, Hw en A: alleen bij brandstoftanks, ter bepaling van minimum uitstroom, zie MARPOL art. 13A.11.3.

Uitvoeren van de uitstroomberekeningen

Met deze optie wordt de berekening uitgevoerd. Een voorbeeld van de uitvoer staat hieronder.

outflow_output768.png
Voorbeeld van de uitvoer