| UN | Popis | |
| Benzen | 1114 | Hořlavá kapalina |
| Obalová skupina II | ||
| Zdraví nebezpečná | ||
| Akrylnitril | 1093 | Hořlavá kapalina |
| stabilizovaný | Obalová skupina I | |
| ACN | Toxická, stabilizovaná | |
| n-Hexan | 1208 | Hořlavá kapalina |
| Obalová skupina II | ||
| Nonan | 1920 | Hořlavá kapalina |
| Obalová skupina III | ||
| Čpavek | 1005 | Toxický, žíravý plyn |
| Zkapalněný pod tlakem | ||
| Propan | 1978 | Hořlavý plyn |
| Zkapalněný pod tlakem |
V každém případě je nutno vypočítat všechny zvážené pravděpodobnosti proražení nákladního tanku Pwloc(i) pro oba scénáře kolize cestou znásobení všech pravděpodobností proražení nákladního tanku Ploc(i) pro každé místo nárazu na váhové koeficienty wfloc(i), odpovídající danému místu nárazu (viz bod 9.3.4.3.1.3. sloupec J).
- 9.3.4.3.1.9 9. etapa
Cestou součtu všech zvážených pravděpodobností proražení nákladního tanku Pwloc(i) je nutno vypočítat všechny specifické scénáře pravděpodobnosti proražení nákladního tanku Pscen I a Pscen II (tabulka v bodě 9.3.4.3.1, sloupec L) jednotlivě pro každý scénář kolize I a II.
- 9.3.4.3.1.10 10. etapa
Nakonec je nutno vypočítat zvážený význam výsledné celkové pravděpodobnosti proražení nákladního tanku Pw podle dále uvedené rovnice (tabulka v bodě 9.3.4.3.1, sloupec O):
Pw=0,8•PscenI + 0,2•PscenII.
- 9.3.43 1.11 11. etapa
Výsledná celková pravděpodobnost proražení nákladního tanku Pw pro alternativní konstrukci se označuje jako Pn. Výsledná celková pravděpodobnost proražení nákladního tanku Pw pro výchozí konstrukci se označuje jako Pr.
- 9.3.4.3.1.12 12. etapa
- 9.3.4.3.1.12.1 Je nutno určit vztah (Cn/Cr) mezi následky (rozměr poškození) Cn proražení nákladního tanku alternativní konstrukce a následky Cr proražení nákladního tanku původní konstrukce podle následujícího vzorce:
Cn/Cr=Vn/Vr,
Kde: Cn/Cr je poměr mezi následkem spojeným s alternativní konstrukcí a následkem spojeným s původní konstrukci,
Vn maximální kapacita největšího nákladního tanku při alternativní konstrukci,
Vr maximální kapacita největšího nákladního tanku při původní konstrukci.
- 9.3.4.3.1.12.2 Tento vzorec byl získán pro charakteristiku látek, uvedených v následující tabulce:
Tabulka: Charakteristické látky
- 9.3.4.3.1.12.3 Pro nákladní tanky o kapacitě 380 m – 1000 m3, obsahující lehcezápalné látky, jedovaté a kyselinové tekutiny nebo plyny je nutno vycházet z předpokladu, že zvýšení efektu se nachází v liniové závislosti na zvýšení objemu tanku (koeficient poměru 1,0).
- 9.3.4.3.1.1.2.4 Když se látky musí přepravovat tankovými plavidly prověřené v souladu s tímto postupem výpočtu, s předpokladem, že faktor proporcionálnosti mezi celkovou kapacitou nákladního tanku a znečištěnou plochou je vyšší než 1,0, jak se předpokládá v předcházejícím bodě, znečištěná plocha se musí určovat cestou samostatného výpočtu. V tom případě se srovnání musí provádět cestou samostatného výpočtu. V tom případě srovnání popsané v bodě 9.3.4.3.1.13 (13. etapa) se musí provádět s využitím tohoto jiného významu rozměru znečištění plochy.
- 9.3.4.3.1.12.1 Je nutno určit vztah (Cn/Cr) mezi následky (rozměr poškození) Cn proražení nákladního tanku alternativní konstrukce a následky Cr proražení nákladního tanku původní konstrukce podle následujícího vzorce:
- 9.3.4.3.1.13 13. etapa
Na závěr je nutno porovnat poměr mezi výslednou celkovou pravděpodobnosti prorážení nákladního při původní konstrukci Pr a výslednou celkovou pravděpodobností proražení nákladního tanku alternativní konstrukce Pn v poměru mezi následkem spojeným s alternativní konstrukci a následkem, spojeným s výchozí konstrukcí.
V případě se předávají údaje, uvedené v bodě 9.3.4.1.3 pro alternativní konstrukci.
- 9.3.4.4 Určení schopnosti pohlcení energie kolize
- 9.3.4.4.1 Obecná ustanovení
- 9.3.4.4.1.1 Určení schopnosti pohlcení energie kolize se musí provádět cestou analýzy metodou konečných- jednotek MKJ. Tato analýza se musí provádět s využitím přijatého konečně-elementárního komplexu (například LS-DYNA2, PAM-CRASH3, ABAQUS4 apod.), který umožňuje posuzovat jak geometrické efekty, tak i nelinejní vlivy na materiály. Takový komplex musí rovněž umožňovat realistické modelování proražení.
- 9.3.4.4.1.2 Skutečně využitý program a úroveň detailizace výpočtů musí být odsouhlasen s uznanou klasifikační společností.
- 9.3.4.4.2 Vytvoření modelů konečných elementů (modelů KE)
- 9.3.4.4.2.1 Je především třeba postavit modely KE pro konstrukci vyšší odolnosti proti nárazům a jeden model pro původní konstrukci. Každý model KE musí popisovat všechny plastické deformace, které mohou vzniknout ve všech posuzovaných případech kolize. Modelový sektor plochy nákladního prostoru musí být odsouhlasen s uznanou klasifikační společností.
- 9.3.4.4.2.2 Na obou koncích modelového sektoru musí všechny tři postupující stupně svobody být vymezeny. Nakolik ve většině případů kolize nemá obecný průhyb vodorovného ekvivalentního nosníku plavidla význam pro zhodnocení energie plastické deformace, je dostatečným vzít na vědomí pouze polupalubník plavidla. V těchto případech příčný pohyb po diametrální linii (DL) musí být omezen. Po přípravě modelu KE je nutno provést zkušební výpočet kolize, s cílem přesvědčit se o tom, že se nestala jakákoliv plastická deformace v blízkosti boků a stanovených hranic. V opačném případě modelovaný prostor musí být rozšířen.
- 9.3.4.4.2.3 Úseky konstrukce, zasažené během kolize, musí být modelovány dostatečně detailně, přičemž současně jiné části mohou být modelovány všeobecněji. Řídkost v konečné elementární síti musí být dostatečná pro závěrečný popis lokálních deformací posunu a pro realistickou demonstraci proražení částí.
- 9.3.4.4.2.4 Výpočet začátku proražení se musí zakládat na kritériích proražení, vycházejících pro používané elementy. Maximální rozměr elementu musí představovat méně než 200 mm na úsecích kolize. Poměr mezi delším a kratším žebrem elementu vnější obšívky nesmí převyšovat 3. V případě vnější obšívky rozměr vnější obšívky rozměr elementu L se určuje jako zvýšená délka obou stran elementu. Vztah mezi délkou elementu a tlouštkou elementu musí být výše 5. Jiné hodnoty musí být odsouhlaseny s uznanou klasifikační společností.
- 9.3.4.4.2.5 Plátové konstrukce, takové jako vnější obšívka, vnitřní těleso (těleso tanku v případě tankového plavidla pro přepravu plynů), žebra a rovněž stringery (vazníky), mohou být modelovány jako elementy vnější obšívky, a zpevňující žebra – jako trámové elementy. Při modelování se musí zohledňovat výřezy a průchody v úsecích kolize.
- 9.3.4.4.2.6 Při výpočtu KE se musí použít metoda linie „uzel-segment“ pro varianty kontaktu. Pro tyto cíle musí být následující varianty zapracovány do vzpomínaných komplexů:
- - „automatický jednopovrchový kontakt“ do LS-DYNA,
- - „samočinnost“ do PAMCRASH a
- - analogické typy kontaktu v jiných programech KE
- 9.3.4.4.3 Vlastnosti materiálů
- 9.3.4.4.3.1 Z důvodu extremního chování materiálů a konstrukcí při kolizi, přičemž jak s geometrickým, tak i s nelineárním působením na materiály, musí se používat skutečný vztah „napětí-deformace“:
kde
Ag – maximální jednosložková deformace, spojená s hraničním napětím při roztržení Rm, a
e-přirozená logaritmická konstanta.
- 9.3.4.4.3.2 Hodnoty Ag a Rm se určují cestou trhací zkoušky.
- 9.3.4.4.3.3 Jsou-li pouze při roztažení hodnoty hraničního napětí Rm, to pro loďařskou ocel mající hranici nestálosti ReH ne více než 355 H/mm2, musí se použít následující blízka rovnice pro obdržení významu Ag na základě známé hodnota Rm[H/mm2]:
- 9.3.4.4.3.4 Když při zahájení výpočtů nejsou údaje o vlastnostech materiálů obdržené v průběhu trhacích zkoušek k dispozici, pak se místo nich musí použít minimální hodnoty Aga Rm, které jsou uvedené v Pravidlech uznané klasifikační společnosti. Pro loďařskou ocel s hranicí nestálosti více než 355 H/mm2 nebo jiných materiálů, musí být odsouhlaseny s uznávanou klasifikační společností.
- 9.3.4.4.3.1 Z důvodu extremního chování materiálů a konstrukcí při kolizi, přičemž jak s geometrickým, tak i s nelineárním působením na materiály, musí se používat skutečný vztah „napětí-deformace“:
- 9.3.4.4.4 Kritéria proražení
- 9.3.4.4.4.1 První proražení části při rozboru MKE se určuje hodnotou deformace proražení. Když vypočítaný význam deformace, např. efektivní plastické deformace, základní deformace nebo v případě částí vnější obšívky-deformace ve směru tlouštky této části-přesahuje určenou hodnotu deformace proražení, tak tato část musí být vyloučena z modelu KE a energie deformace této části se dále nebude měnit při následných etapách výpočtu.
- 9.3.4.4.4.2 Pro výpočet deformace proražení se používá následující vzorec:
kde
έg=jednorodá deformace
έe=příčné zúžení
t=tloušťka listu
le=délka jednotlivé části.
- 9.3.4.4.4.3 Hodnoty homogenní deformace a příčného zúžení pro loďařskou ocel, která má hranici nestálosti ReH nejvýše 355 H/mm2, se vezme z následující tabulky:
stav napětí 1-D 2-D εg 0.079 0.056 εe 0.76 0.54 typ části mřížový nosník vnější obšívka
- 9.3.4.4.4.4 Jiné hodnoty εg a εe, vzaté z měření tloušťky při typických příkladech poškození a v průběhu experimentů se mohou použít se souhlasem uznané klasifikační společnosti.
- 9.3.4.4.4.5 Uznaná klasifikační společnost může souhlasit s jinými kritériem proražení, když budou doloženy důkazy získané v průběhu příslušných zkoušek.
- 9.3.4.4.4.6 Tanková plavidla typu G
V případě tankového plavidla typu G se kritéria proražení vysokotlakového tanku zakládají na hodnotě, která je ekvivalentní plastické deformaci. V případě použití kritéria proražení musí být použitá hodnota odsouhlasena s uznanou klasifikační společností. Hodnoty ekvivalentní plastické deformace, spojená se stlačením, se nezapočítávají.
- 9.3.4.4.5 Výpočet schopnosti absorbovat energii nárazu
- 9.3.4.4.5.1 Schopnost absorbovat energii nárazu je součet vnitřní energie (energie spojená s deformací konstrukčních prvků) a energie tření.
Koeficient tření µc se určuje jako:
kde: FD = 0,1
FS = 0,3
DC = 0,01
|wrel|= relativní rychlost tření.
- POZNÁMKA: pro loďařskou ocel se hodnoty stanovují jako výchozí.
- 9.3.4.4.5.1 Schopnost absorbovat energii nárazu je součet vnitřní energie (energie spojená s deformací konstrukčních prvků) a energie tření.
- 9.3.4.4.5.2 Křivky síly průrazu, získané v důsledku výpočtu s využitím modelu FE musí být předloženy uznané klasifikační společnosti.
- 9.3.4.4.5.3 Tanková plavidla typu G
- 9.3.4.4.5.3.1 Pro získání celkové schopnosti absorbovat energii v případě tankového plavidla typu G se vypočítává energie absorbovaná v procesu stlačení par při kolizi.
- 9.3.4.4.5.3.2 Energie E, absorbovaná parami, se vypočítává takto:
kde:
γ 1,4
(Poznámka: hodnota 1,4 je stanovena jako výchozí veličinou Cp/Cv, kde v zásadě:
Cp = tepelná jímavost při stálém tlaku [J/(kgK)]
Cv = tepelná jímavost při stálém objemu [J/)kgK)])
po tlak na počátku stlačení [Pa]
p1 tlak na konci stlačení [Pa]
Vo objem na počátku stlačení [m3]
V1 objem na konci stlačení [m3]
- 9.3.4.4.1 Obecná ustanovení
- 9.3.4.4.6 Určení plavidla které náraz způsobilo a přídě, která náraz způsobila
- 9.3.4.4.6.1 Při výpočtu schopnosti absorbovat energii kolize se používají přinejmenším dva typy tvaru přídě plavidla, které náraz způsobilo:
- • tvar přídě I: příď tlačného člunu (viz bod 9.3.4.4.8).
- • tvar přídě II: příď plavidla s žebry tvaru V bez bulby (viz bod 9.3.4.4.8).
- 9.3.4.4.6.2 Nakolik se ve většině případů kolize příď plavidla způsobujícího náraz deformuje pouze nevýrazně ve srovnání s bočními konstrukcemi plavidla, kterému byl náraz způsoben, tak se příď způsobující náraz určuje jako pevná. Pouze pro jednotlivé situace, kdy plavidlo kterému byl náraz způsoben, má mimořádně pevné boční konstrukce ve srovnání s přídí způsobující úder a chování konstrukce plavidla, kterému byl náraz způsoben pociťuje vliv plastické deformace přídě způsobující náraz, tak se musí posledně jmenované posuzovat jako deformující. V tom případě konstrukce přídě, způsobující náraz musí být rovněž modelována.Toto musí být odsouhlaseno s uznanou klasifikační společností.
- 9.3.4.4.6.1 Při výpočtu schopnosti absorbovat energii kolize se používají přinejmenším dva typy tvaru přídě plavidla, které náraz způsobilo:
- 9.3.4.4.7 Předpoklady pro případy kolize
Pro případy kolize je nutno vycházet z následujících předpokladů:
- a) úhel nárazu mezi plavidlem, způsobujícím náraz a plavidlem, kterému byl náraz způsoben, představuje 90° v případě přídě plavidla s žebry tvaru V a 55° v případě přídě tlačného člunu;
- b) plavidlo, kterému byl náraz způsoben, má nulovou rychlost a plavidlo, které náraz způsobilo, naráží na bok plavidla, kterému je náraz způsoben, se stálou rychlostí 10 m/s.
Rychlost nárazu 10 m/s je přijatou hodnotou použitou v závěrečné elementární analýze.
- 9.3.4.4.8 Typy tvaru přídě
- 9.3.4.4.8.1 Příď tlačného člunu
V následující tabulce jsou uvedeny charakteristické rozměry:
poloviční šířky výšky žebro ohyb 1 ohyb 2 paluba přední vazník ohyb 1 ohyb 2 paluba 145 4.173 5.730 5.730 0.769 1.773 2.882 5.084 146 4.100 5.730 5.730 0.993 2.022 3.074 5.116 147 4.028 5.730 5.730 1.255 2.289 3.266 5.149 148 3.955 5.711 5.711 1.559 2.576 3.449 5.181 149 3.883 5.653 5.653 1.932 2.883 3.621 5.214 150 3.810 5.555 5.555 2.435 3.212 3.797 5.246 151 3.738 5.415 5.415 3.043 3.536 3.987 5.278 152 3.665 5.230 5.230 3.652 3.939 4.185 5.315 příčka 3.600 4.642 4.642 4.200 4.300 4.351 5.340 Pro ilustraci se uvádějí následující kresby.
Bilge radius = radius zaoblení skuly
Cargo bulkhead = přepážka nákladního prostoru
Deck at C.L. (straight line) = střední linie paluby (přímá linie)
Flat bottom = ploché dno
Frame = žebro
Framespacing = vzdálenost mezi žebry
Stem transom = přední vazní příčka
- 9.3.4.4.8.1 Příď tlačného člunu
- 9.3.4.4.8.2 V-příď
V následující tabulce jsou uvedeny charakteristické rozměry:
Číslo pozice x y z 1 0.000 3.923 4.459 2 0.000 3.923 4.852 11 0.000 3.000 2.596 12 0.652 3.000 3.507 13 1.296 3.000 4.535 14 1.296 3.000 4.910 21 0.000 2.000 0.947 22 1.197 2.000 2.498 23 2.346 2.000 4.589 24 2.346 2.000 4.955 31 0.000 1.000 0.085 32 0.420 1.000 0.255 33 0.777 1.000 0.509 34 1.894 1.000 1.997 35 3.123 1.000 4.624 36 3.123 1.000 4.986 41 1.765 0.053 0.424 42 2.131 0.120 1.005 43 2.471 0.272 1.997 44 2.618 0.357 2.493 45 2.895 0.588 3.503 46 3.159 0.949 4.629 47 3.159 0.949 4.991 51 0.000 0.000 0.000 52 0.795 0.000 0.000 53 2.212 0.000 1.005 54 3.481 0.000 4.651 55 3.485 0.000 5.004 Pro ilustraci se uváděj i následující kresby.
