Cruise ship hull fatigue damages during ship operation
Ahokas, Oskari (2020)
Diplomityö
Ahokas, Oskari
2020
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020050525138
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020050525138
Tiivistelmä
In this work, fatigue damage phenomena is studied in cruise ships hull, from theoretical and existing fatigue damage data point of view.
The aim of this work is to define common reason, or way of working in new building phase of the ships, which causes fatigue related damages in ship operation, and to form newbuilding survey process for preventing these damages to happen. Research data of this work is based on remark database of 52 cruise ships. From this database, all cases containing wording crack or fracture where sorted out for further analysis.
Key finding of this work is that there are fatigue damages in cruise ships during their operational life, also where these are generally located, and when they most probably appear. Highest possibility to have these is when ship has been in operation for 15 years, though this is ship specific, and is dependent from the ship’s operation environment. The most common place for fatigue damage in cruise ships is in the opening corners.
After defining the ship’s operation environment, there are two different categories of evaluation to be made when assessing survival possibilities of structure during ship operation. Accuracy of calculations including maximum allowable stress range, and quality in production which are used to make the plate connections or the free plate edges. If there is a contradiction between these two categories, calculations and production methods, the hull girder may not be able to withstand stresses designed for the structure. Tässä työssä on tutkittu risteilyalusten väsymisvaurioilmiötä teorian -ja olemassa olevien väsymistapausten näkökulmasta.
Tämän työn tavoitteena on määritellä jokin yleinen syy -tai tapa työskennellä alusten uudisrakennusvaiheessa, joka aiheuttaa väsymisvauriota alusten operoinnin aikana -ja muodostaa tarkastusprosessi laivojen uudisrakennusvaiheeseen, jolla näitä vahinkoja voitaisiin välttää tulevaisuudessa. Tämän työn tutkimusmateriaali muodostuu 52:n aluksen huomautustietokannasta kerätyistä huomautuksista. Huomautustietokannasta suodatettiin analysointia varten kaikki huomautukset, jotka sisälsivät sanat halkeama ja murtuma.
Työn keskeinen tulos on, että risteilyaluksista löytyy väsymisvaurioita niiden eliniän aikana, missä niitä yleisesti esiintyy, ja milloin niitä todennäköisimmin ilmenee. Korkein todennäköisyys väsymisvaurioille on 15 vuotta aluksen käyttöönoton jälkeen. Aikaan vaikutta kuitenkin aluksen operointiympäristö. Yleisin paikka, jossa väsymisilmiöitä esiintyy, on oviaukkojen reunat.
Aluksen toimintaympäristön määrittämisen jälkeen, on kaksi eri kategoriaa, kun arvioidaan aluksen rakennetta. Laskelmien tarkkuus, mukaan lukien suurin sallittu jännitysalue -ja valmistusmenetelmien laatu, joita käytetään levyjen liitosten -tai vapaiden levyreunojen valmistamiseen. Jos näiden kategorioiden välillä on ristiriitaisuutta, aluksen runko ei ehkä kestä sille suunniteltuja rasituksia.
The aim of this work is to define common reason, or way of working in new building phase of the ships, which causes fatigue related damages in ship operation, and to form newbuilding survey process for preventing these damages to happen. Research data of this work is based on remark database of 52 cruise ships. From this database, all cases containing wording crack or fracture where sorted out for further analysis.
Key finding of this work is that there are fatigue damages in cruise ships during their operational life, also where these are generally located, and when they most probably appear. Highest possibility to have these is when ship has been in operation for 15 years, though this is ship specific, and is dependent from the ship’s operation environment. The most common place for fatigue damage in cruise ships is in the opening corners.
After defining the ship’s operation environment, there are two different categories of evaluation to be made when assessing survival possibilities of structure during ship operation. Accuracy of calculations including maximum allowable stress range, and quality in production which are used to make the plate connections or the free plate edges. If there is a contradiction between these two categories, calculations and production methods, the hull girder may not be able to withstand stresses designed for the structure.
Tämän työn tavoitteena on määritellä jokin yleinen syy -tai tapa työskennellä alusten uudisrakennusvaiheessa, joka aiheuttaa väsymisvauriota alusten operoinnin aikana -ja muodostaa tarkastusprosessi laivojen uudisrakennusvaiheeseen, jolla näitä vahinkoja voitaisiin välttää tulevaisuudessa. Tämän työn tutkimusmateriaali muodostuu 52:n aluksen huomautustietokannasta kerätyistä huomautuksista. Huomautustietokannasta suodatettiin analysointia varten kaikki huomautukset, jotka sisälsivät sanat halkeama ja murtuma.
Työn keskeinen tulos on, että risteilyaluksista löytyy väsymisvaurioita niiden eliniän aikana, missä niitä yleisesti esiintyy, ja milloin niitä todennäköisimmin ilmenee. Korkein todennäköisyys väsymisvaurioille on 15 vuotta aluksen käyttöönoton jälkeen. Aikaan vaikutta kuitenkin aluksen operointiympäristö. Yleisin paikka, jossa väsymisilmiöitä esiintyy, on oviaukkojen reunat.
Aluksen toimintaympäristön määrittämisen jälkeen, on kaksi eri kategoriaa, kun arvioidaan aluksen rakennetta. Laskelmien tarkkuus, mukaan lukien suurin sallittu jännitysalue -ja valmistusmenetelmien laatu, joita käytetään levyjen liitosten -tai vapaiden levyreunojen valmistamiseen. Jos näiden kategorioiden välillä on ristiriitaisuutta, aluksen runko ei ehkä kestä sille suunniteltuja rasituksia.