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Siehe Fn *

(angenommen am 14. Juni 2013)

Der Schiffssicherheitsausschuss,

Gestützt auf Artikel 28 Buchstabe b des Übereinkommens über die Internationale Seeschifffahrts-Organisation betreffend die Aufgaben des Ausschusses,

Sowie gestützt auf die Entschließung A.266(VIII), mit welcher die Vollversammlung auf ihrer achten Tagung die Recommendation on a standard method for establishing compliance with the requirements for crossflooding arrangements in passengerships (Empfehlung für ein Standardverfahren zum Nachweis der Einhaltung der Anforderungen an Querflutungseinrichtungen von Fahrgastschiffen) angenommen hat,

Des Weiteren gestützt auf die Entschließung MSC.245(83), mit welcher der Schiffssicherheitsausschuss auf seiner dreiundachtzigsten Tagung die Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen angenommen hat,

Unter Hinweis darauf, dass die oben erwähnte Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen aufgrund neuer Forschungsergebnisse zum Thema Querflutung überarbeitungs- und verbesserungsbedürftig war,

In der Erkenntnis der Notwendigkeit, eine Methodik für die Bewertung von Querflutungseinrichtungen auf solchen Schiffen festzulegen, die den anwendbaren Unterteilungs- und Leckstabilitätsvorschriften im Kapitel II-1 SOLAS unterliegen, um eine einheitliche Behandlung ihrer Querflutungs- und Ausgleichseinrichtungen sicherzustellen,

Nach der auf seiner zweiundneunzigsten Tagung erfolgten Prüfung der vom Unterausschuss für Stabilität und Freibord, Sicherheit von Fischereifahrzeugen auf seiner fünfundfünfzigsten Tagung vorbereiteten Überarbeiteten

Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen,

1. Beschließt die Überarbeitete Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen, deren Wortlaut in der Anlage zu dieser Entschließung niedergelegt ist;
2. Fordert die Regierungen auf, die beigefügte Überarbeitete Empfehlung auf am oder nach dem 14. Juni 2013 gebaute Schiffe anzuwenden und allen Beteiligten zur Kenntnis zu bringen;
3. Weist darauf hin, dass vor dem 14. Juni 2013 durchgeführte Berechnungen zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen gültig bleiben.

Überarbeitete Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen

1 Begriffsbestimmungen

∑ k: Summe der Reibungskoeffizienten in der zu prüfenden Querflutungseinrichtung.

S(m²): Querschnittsfläche der Querflutungsrohrleitung oder des Querflutungskanals. Ist die Querschnittsfläche nicht kreisförmig, dann gilt:

S_equiv = π • D²_equiv / p

Hierbei sind:

D_equiv = 4 • A / p

A = tatsächliche Querschnittsfläche

p = tatsächlicher Querschnittsumfang

θ₀ (⁰): Winkel vor Beginn der Querflutung. Die Querflutungseinrichtung kann, in Abhängigkeit von ihrer Anordnung und ihres inneren Volumens, als voll geflutet oder als leer angenommen werden (siehe Abbildung 1b) im Anhang 1).

θ_f (⁰): Krängungswinkel bei Gleichgewichtsschwimmlage (θ_f< θ ).

θ (⁰): Jeder beliebige Krängungswinkel zwischen dem Beginn der Querflutung und der Gleichgewichtsschwimmlage zu einem bestimmten Zeitpunkt.

W_f (m³). Benötigte Wassermenge, um das Schiff vom Beginn der Querflutung θ₀ in die Gleichgewichtsschwimmlage θ_f zu bringen.

W_θ (m³): Benötigte Wassermenge, um das Schiff von jedem beliebigen Krängungswinkel θ in die Gleichgewichtsschwimmlage θ_f zu bringen.

H₀ (m³): Wasserdruckhöhe vor Beginn der Querflutung mit den gleichen Annahmen wie für θ₀.

H_θ (m³): Wasserdruckhöhe, wenn ein beliebiger Krängungswinkel θ erreicht wird.

h_f (m³): Endgültige Wasserdruckhöhe nach der Querflutung (h_f = 0, wenn sich der Wasserstand innerhalb der ausgleichenden Abteilung an den des freien Meeresspiegels angeglichen hat).

g (m/s²): Die Erdbeschleunigung (aufgrund der Schwerkraft) (9,81 m/s²).

2 Formeln

2.1 Benötigte Zeit vom Beginn der Querflutung θ₀ bis zur Gleichgewichtsschwimmlage θ_f:

2.2 Benötigte Zeit, um das Schiff von jedem beliebigen Krängungswinkel θ in die Gleichgewichtsschwimmlage θ_f, zu bringen:

2.3 Benötigte Zeit vom Beginn der Querflutung θ₀ bis ein beliebiger Krängungswinkel θ erreicht wird:

T = T_f - T_θ

2.4 Dimensionsloser Faktor der Geschwindigkeitsabnahme durch ein Ausgleichsbauelement als Funktion von Krümmern, Ventilen usw. im Querflutungssystem:

Die Werte für k können dem Anhang 2 oder sonstigen, einschlägigen Quellen entnommen werden, wie numerischen Strömungssimulationen (CFD computational fluid dynamics) oder Modellversuchen. Werden sonstige, einschlägige Quellen verwendet, kann der Term +1 in den Formeln zu unzutreffenden Ergebnissen führen. Numerische Strömungssimulationen können auch zur Ermittlung des Durchfluss-Koeffizienten des gesamten Querflutungskanals verwendet werden.

2.5 Querflutung durch aufeinander folgende Bauelemente unterschiedlicher Querschnitte:

Wenn die gleiche Wassermenge aufeinander folgende Bauelemente der Querschnitte S₁, S₂, S₃ ... mit den zugehörigen Reibungskoeffizienten k₁, k₂, k₃ ... durchflutet, dann beträgt der Gesamtkoeffizient k bezüglich S₁:

Σ k = k₁ + k₂ • S₁²/S₂² + k₃ • S₁² • S₃² ...

2.6 Wenn unterschiedliche Querflutungsbauelemente nicht von der gleichen Wassermenge durchflutet werden, ist jeder Koeffizient k mit dem Quadrat des Verhältnisses des Wasservolumens, welches das Bauelement durchflutet, zum Wasservolumen, welches das Bezugsbauelement durchflutet (das für die Zeitrechnung benutzt wird), zu multiplizieren:

Σk = k₁ + k₂ • S₁²/S₂² + W₂²/W₁² + k₃ • S₁² • S₃² • W₃²/W₁² ...

2.7 Beim Querfluten durch parallel angeordnete Bauelemente, die zum gleichen Raum führen, ist die Ausgleichszeit mit der Annahme zu berechnen, dass:

S • F = S₁ • F₁ + S₂ • F₂ + ...

mit F =

für jedes Bauelement des Querschnitts S_i

3 Kriterien für die Lüftung mit Luftrohren

3.1 Bei Einrichtungen, bei denen die gesamte Querschnittsfläche der Luftrohre 10 v. H. oder mehr der Querschnittsfläche der Querflutung beträgt, kann die einschränkende Wirkung eines beliebigen Luft-Gegendrucks in den Querflutungsberechnungen vernachlässigt werden. Als Minimum ist die Querschnittsfläche der Luftrohre anzunehmen oder die Netto-Querschnittsfläche von beliebigen selbstschließenden Verschlusseinrichtungen, wenn diese geringer ist.

3.2 Bei Einrichtungen, bei denen die gesamte Querschnittsfläche der Luftrohre weniger als 10 v. H. der Querschnittsfläche der Querflutung beträgt, ist die einschränkende Wirkung des Luft-Gegendrucks in den Querflutungsberechnungen zu berücksichtigen. Für diesen Zweck kann das folgende Verfahren angewendet werden:

Der k-Koeffizient, der in der Berechnung der Querflutungszeit verwendet wird, muss den Druckabfall in den Luftrohren berücksichtigen. Dieses kann unter Verwendung eines äquivalenten Koeffizienten ke durchgeführt werden, der entsprechend der folgenden Formel berechnet wird:

k_e = k_w + k_a • (p_a/p_w) • (S_w/S_a)²

hierbei sind:

k_w = k-Koeffizient für die Querflutungseinrichtung (Wasser)

k_a = k-Koeffizient für das Luftrohr

p_a = Luftdichte

p_w = Wasserdichte

S_w = Querschnittsfläche der Querflutungseinrichtung (Wasser)

S_a = Querschnittsfläche des Luftrohres

4 Alternativen

Als Alternative zu den Vorschriften in den Abschnitten 2 und 3 und für andere als den in Anhang 2 dargestellten Einrichtungen können auch direkte Berechnungen unter Verwendung von numerischen Strömungssimulationen (CFD), zeitabhängigen Simulationen oder Modellversuchen Anwendung finden.

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Abbildung 1(a) - Querschnitt durch Querflutungsrohrleitung und Abteilungen

Abbildung 1(b)- Anfangs- und Endstadium der Querflutung

Anmerkung: H₀ auf der linken Seite der Abbildung 1(b) zeigt die Wasserdruckhöhe für den Fall der als geflutet angenommenen Querflutungseinrichtung, während Kauf der rechten Seite der Abbildung 1(b) die Wasserdruckhöhe für den Fall der als leer angenommenen Querflutungseinrichtung zeigt.

Abbildung 1(c) - Zustand bei einem beliebigen Krängungswinkel θ in Zwischenstadien der Querflutung

Abbildung 1(d) - Zustand bei der Gleichgewichtsschwimmlage

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Abbildung 2

Abbildung 3

Abbildung 4

Abbildung 5

Abbildung 6

Abbildung 7

Abbildung 8

Abbildung 9

Abbildung 10

Abbildung 11

Abbildung 12 Querflutung durch aufeinander folgende bauliche Kanäle mit einem Mannloch

k = 0,6718 x L_i ⁰¹¹⁹ (0 < L_i < 12)
k = 0,903 (12 < L_i)

Hierbei sind:

k Reibungskoeffizient in Bezug auf jeden Raum zwischen zwei benachbarten Trägern

L_i Länge des Kanals in Metern

Anmerkung: k wird mit der wirksamen Querschnittsfläche berechnet, deshalb ist in den Berechnungen die tatsächliche Querschnittsfläche A und nicht S_equiv zu verwenden. Der Druckverlust für den Wassereintritt in das erste Mannloch ist bereits in die Berechnung eingerechnet.

Abbildung 13

Abbildung 14 Querflutung durch aufeinander folgende bauliche Kanäle mit zwei Mannlöchern

k = 1,7968 x L_i^-0,026 (0 < L_i < 12)
k = 1,684 (12 < L_i)

Hierbei sind:

k Reibungskoeffizient in Bezug auf jeden Raum zwischen zwei benachbarten Trägern

L_i Länge des Kanals in Metern

Anmerkung: k wird mit der wirksamen Querschnittsfläche berechnet, deshalb ist in den Berechnungen die tatsächliche Querschnittsfläche A und nicht Sequi, zu verwenden. Der Druckverlust für den Wassereintritt in das erste Mannloch ist bereits in die Berechnung eingerechnet.

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Abmessungen der zu berechnenden Querflutungsrohrleitung:

k-Werte für das zu berechnende Querflutungssystem:

Es wird angenommen, dass eine ausreichende Lüftung vorhanden ist.

Daraus folgt:

Benötigte Zeit vom Beginn der Querflutung θ₀ bis zur Gleichgewichtsschwimmlage θ_f:

Wasserdruckhöhe vor Beginn der Querflutung:

H₀e = 5,3 m

Benötigte Wassermenge, um das Schiff vom Beginn der Querflutung in die Gleichgewichtsschwimmlage zu bringen:

W_f = 365 m³

Endgültige Wasserdruckhöhe nach der Querflutung:

Berechnung beliebiger Zwischenzustände der Querflutung:

Es soll der Zustand nach 600 Sekunden ermittelt werden. Angenommener Zwischenzustand:

Bereits übergeströmte Wassermenge: 265 m³

Benötigte Wassermenge, um das Schiff vom Zwischenzustand der Querflutung in die Gleichgewichtsschwimmlage zu bringen: W_θ = 365 m³ - 265 m³ = 100 m³

Zugehörige Wasserdruckhöhe: H_θ = 2,8 m

Benötigte Zeit, um das Schiff von einem beliebigen Zwischenzustand der Querflutung bis zur Gleichgewichtsschwimmlage zu bringen:

Benötigte Zeit vom Beginn der Querflutung bis zum angenommenen Zwischenzustand:

T = T_f - T_θ = 721 s - 240 s = 481 s

Da T weniger als 600 Sekunden beträgt, können weitere Zwischenzustände mit größerer bereits übergeströmter Wassermenge in der gleichen Weise berechnet werden.

Umgekehrt könnten, falls T mehr als 600 Sekunden betrüge, weitere Zwischenzustände mit geringerer bereits übergeströmter Wassermenge berechnet werden.

Der Zustand nach 600 Sekunden kann durch schrittweise Annäherungen (Iterationen) ermittelt werden.

*) Durch die Dienststelle Schiffssicherheit der BG Verkehr wird hiermit die Entschließung des Schiffssicherheitsausschusses MSC.362(92), "Überarbeitete Empfehlung für ein Standardverfahren zur Bewertung von Querflutungseinrichtungen", in deutscher Sprache amtlich bekannt gemacht.

ENDE