OCJENJIVANJE ZAMORA BRODSKIH KONSTRUKCIJA - FESB

1 UVOD
Više od polovice od 10000 tankera i brodova za rasute terete u svjetskoj floti, u vrijeme
izrade ovoga rada, starije je od 15 godina, a dio je stariji i od 30 godina. Samo u razdoblju od
1990. do 1994. izgubljeno je 45 brodova, uz gubitak više od 300 ljudskih ţivota. Ove tragedije
posebno su se odrazile i na onečišćenje okoline, osobito zagaĎivanje mora od izlijevanja nafte, a
izazvale su i velike materijalne gubitke kao i gubitke poslova. Značajan, ali neutvrdiv, dio ovih
nesreća povezan je s zamornim oštećenjima brodskih konstrukcija.
Statistika pokazuje da je pribliţno 15% svih zamijećenih oštećenja brodova direktno
povezano s popuštanjem konstrukcije [1]. Zamor, posebno u sprezi s korozivnim djelovanjem
okoline, je značajan izvor oštećenja. Nesreće na moru posljedica su i drugih uzroka, osim
zamora, kao što su poţari, sudari i nasukivanja, ali većinu oštećenja konstrukcije uzrokuju
pukotine.
Pukotine nastaju zato što je lokalni diskontinuitet, tj. nehomogenost u materijalu, u svojoj
neposrednoj blizini prouzročio lokalnu koncentraciju naprezanja [2]. Akumuliranjem plastičnih
deformacija uslijed djelovanja promjenjivog opterećenja pukotine se s vremenom povećavaju, te
kada neki detalj konstrukcije dovoljno oslabi dolazi do naglog loma. Vaţno je naglasiti činjenicu
da nastanak zamornih pukotina u najvećoj mjeri zavisi o stanju naprezanja koje prevladava na
mjestima pogodnim za nastanak pukotina. Pukotine mogu nastati na različitim mjestima brodske
konstrukcije, a najčešće nastaju na mjestima povećane koncentracije naprezanja i to [3]:
duţ izreza na spoju poprečnih okvira i uzduţnjaka,
na krajevima koljena i drugim mjestima diskontinuiteta konstrukcije, posebno na
uzduţnim elementima,
na spojevima s ukrepama i drugim sekundarnim elementima konstrukcije,
na uzduţnjacima bokova broda izraĎenim od čelika povišene čvrstoće.
Pokazalo se da na tankerima s dvostrukom oplatom starima 3 do 4 godine pukotine
najčešće nastaju upravo na spojevima uzduţnjaka boka, izraĎenih od čelika povišene čvrstoće, s
primarnim konstrukcijskim elemenatima kao što su okvirna rebra i pregrade [4]. Kako su
zamorne značajke čelika povišene čvrstoće slične običnim brodograĎevnim čelicima, veće
dozvoljene razine naprezanja mogu prouzročiti kraći ţivotni vijek konstrukcijskih detalja
obzirom na zamor. Uz pretpostavku da je zamorni vijek trajanja funkcija treće potencije raspona
naprezanja, očigledna je vaţnost proučavanja zamora brodskih konstrukcija.
Tijekom svoga ţivota, brodska konstrukcija izloţena je vremenski promjenjivim
razinama naprezanja, uslijed valnih opterećenja, sila inercije izazvanih ubrzanjem broda i drugih
dinamičkih opterećenja, kao što su ona prenesena putem porivnih strojeva i brodskih vijaka.
15