avarie stab

1. Stabilité après avarie

2. Qu'est ce qui
peut affecter
la stabilité du
navire ???
Surface libre
Chargement
Déchargement
AVARIE
Force externe

3. Causes d'avaries
L'avarie est une brèche, un dommage, voie d'eau ou une détérioration.
L’avarie affecte le GM
GM≥0
 Collision (avec un autre
navire, structure ou
iceberg)
 Un accident a bord
(explosion)
 Un échouement
sur rocher
 Dommages à la coque (porte de proue, porte garage, etc.)

4. Le navire est divisé en compartiments étanches au moyen de cloisons
transversales et longitudinales
ÉTANCHÉITÉ COMPARTIMENTAGE
&
Lorsqu'un compartiment étanche est endommagé, la durée de
l'avarie dépend de la longueur de l'avarie et du compartiments
En fonction de la longueur de l'avarie et selon la règlementation , le
navire est censé conserver son intégrité de l'étanchéité
Chapitre II.1 Partie B de la règlementation SOLAS (compartimentage
et stabilité)
Pour
navires a passager
&
navires de charge
L'avarie est une brèche, un dommage, voie d'eau ou une détérioration.

5. Courbe des longueurs submersible :
Elle est obtenue en reliant les
longueurs inondables en différents
points de la longueur du navire.
Facteur de subdivision : est un facteur
prescrit par les règlements applicables
qui dépend de la longueur du navire
et du critère de service.
La longueur perméabilité est obtenue en multipliant la longueur inondable
en ce point par le facteur de subdivision.
Longueur submersible : en un
point donné de la longueur du
navire, il s'agit de la longueur
maximale avec le centre en ce
point qui peut être inondée sans
submerger le navire au-delà de
la ligne marginale.
Définition

6. Ligne marginale
La ligne marginale est une ligne définissant l'emplacement le plus élevé
autorisé sur le côté du navire de tout plan d'eau endommagé dans l'état
final d'enfoncement, d'assiette et de gîte.
Définition
Après inondation d'un nombre de
compartiments donné, le navire ne
doit pas s'immerger au-delà d'une
ligne située à 76 mm au moins sous le
pont latéral.

7. Courbe de perméabilité
La perméabilité c'est un coefficient adimensionnel noté μ définie par le rapport
du volume de la quantité d'eau qui peut occuper ou s'infiltrer dans une zone,
compartiment ou une citerne sur le volume total du compartiment ou de la
citerne.
Perméabilité de surface, μa est le
pourcentage d'un plan d'eau qui
peut être occupée par l'eau

8. Perméabilité
µ = volume pouvant être occupé par l'eau %
volume brut total du compartiment
Compartiment étanche (navire de guerre) 97%.
Compartiment étanche (navire de commerce) 95%.
Locaux d'habitation 95%.
Locaux de machines 85%.
Espaces de cargaison sèche 70%.
Soutes, magasins, cales à cargaison 60%.

10.  Exemple
Une cale à marchandises dont les dimensions sont l = 15,24m, w = 9,14 m., h=6,1 m.
cette cale est complètement inondée.
Déterminer le volume de l'espace et le volume inondé
Solution

11. Calcul de la stabilité après avarie
Le comportement du
navire après une
avarie
 Déterministe
 Probabiliste
Approche
 navires à passagers
 navires rouliers à passagers
 porte-conteneurs
 navires rouliers
 navires de charge généraux (cargos)
 vraquiers
 navires spéciaux (câbliers)
 pétroliers
 chimiquiers
 gaziers
 navires à grande vitesse
 navires offshore
Le choix de
l’approche est en
fonction du
type de navire
Degré minimum de sécurité après
une inondation

12. APPROCHE DETERMINISTE
Approche déterministe :
Dans cette approche, la subdivision du navire est basée sur des principes
théoriques. Elle repose sur une dimension standard de l'avarie qui s'étend sur
toute la longueur du navire ou entre les cloisons transversales.
Différentes méthodes déterministes de stabilité après avarie ont été mises au
point en fonction du type de navire, de la réduction du franc-bord et du type de
cargaison transportée.
Pour chaque condition de chargement, chaque cas d'avarie doit être examiné et tous les
critères applicables doivent être respectés.

13. CRITERES DE STABILITE APRES AVARIE
Approche déterministe
Critères sans vent au stade final
Critères avec vent au stade final
Critères aux stades intermédiaires sans vent
 GZmax> max (Gzvent+0,04;0.1)
 GZmax >0,05m
 L'étendu de la courbe du GZ résiduel positif doit être supérieur à 7°
 GM résiduel doit être supérieur a 0,05 mètre.
 L'Aire sous la courbe GZ résiduel jusqu'à 22°(un compartiment) ou 27°
(plusieurs compartiment) ou jusqu’au premier point d'envahissement
progressif doit être supérieur à 0,015m.rad
 L'étendu de la courbe du GZ résiduel positif doit être supérieur à 15°

14. Approche probabiliste :
APPROCHE PROBABILISTE
Cette approche consiste a intégrer tous les cas possible d'avarie en leur
affectant une probabilité d'occurrence et une probabilité de survie du navire.
A chaque avarie est associée une probabilité d'occurrence ainsi qu'une probabilité de survie du navire
Les probabilités dépendent du:
 type et de la géométrie du navire,
 taille du compartiment et sont calcules a partir de loi empiriques.
La probabilité de survie du navire est calcules de manière règlementaire a partir de l'angle de gite et de
la partie positive de la courbe GZ après avarie,
Si Gz<0 donc probabilité de survie =0

15. APPROCHE PROBABILISTE
Approche probabiliste :
La méthode probabiliste est basée sur des preuves statistiques
concernant ce qui se passe réellement lorsque des navires entrent en
collision, en termes :
• L'état de la mer et de
• Les conditions météorologiques,
• L'étendue et de localisation des dommages,
• La vitesse et trajectoire du navire

16. A: Indice globale de survie
R: Indice requis
5000
2,5 15225
S
R
L N

 
1 2
2
N N N
 
Ac=Indice globale de survie
P=facteur de probabilité
S=facteur de Survie
1
i t
c i i
A P S

 

Approche probabiliste :
APPROCHE PROBABILISTE
1
2 1
Nombre de personnes pour lesquelles des canots de sauvetage sont prévus.
Nombre de personnes pour lesquelles le navire est autorisé à dépasser
=Longueur de la subdivision
s
N
N N
L



17. Envahissement, voie d’eau et incendie
L’envahissement :
Entrée d’eau massive et brutale
dépassant largement les capacités
d’épuisement du bord.
Voie d’eau:
Entrée d’eau de faible débit
pouvant avoir de nombreuses
origines.
rupture d’un collecteur, mauvaise
disposition d’une vanne, l’immérssion
accidentelle d’une ouverture non
étanche
L’incendie n’a pas d’impact direct sur
la stabilité du navire, mais l’extinction
du feu et la protection des locaux
avoisinants est réalisée principalement
à l’eau de mer.
Cela alourdit le navire et introduit un
effet de carène liquide
supplémentaire.
Situations
d’avarie
 Envahissement
 Voie d’eau
 Incendie
Présence
anormale d’eau
à bord du navire
Perte de
stabilité
Méthode
de poids
ajouté
Méthode
de carène
perdu

18. Envahissement, voie d’eau et incendie
Le navire s’enfonce et
s’incline vers l’avarie
La méthode des carène perdues (lost buoyancy)
Envahissement
Voie d’eau
Incendie
Le compartiment ne participe plus a
la poussée d’archiméde
Résultat précis
Nécessite un logiciel spécifique
Déplacement
&
Centre de gravite
Constants
Retirer le volume du compartiment envahi du
volume étanche du navire

19. Envahissement, voie d’eau et incendie
La méthode des poids ajoutes
Méthode rapide Méthode intermédiaire Méthode complète
Envahissement
Voie d’eau
Incendie
Résultat moins précis
Ne nécessite pas un logiciel spécifique
L’effet de la carène
liquide supplémentaire
est pris en compte.
l’eau présent dans le compartiment
sinistre alourdit le navire dont le volume
étanche reste intégré.

20. Méthode rapide
T.new
T.old
GM : Hauteur métacentrique transversale aprés avarie
GM : Hauteur métacentrique transversale avant avarie
: Masse volumique du liquide dans le local sinistré
i: Inertie de la surface libre (su

pposé rectangulaire)
l: Longueur du local
b: Largeur du local
: Déplacement du navire

.
T New T Old
i
GM GM

 
 

3
12
lb
i 
Envahissement, voie d’eau et incendie
Masse d’eau embarque
est négligeable % déplacement
La position du centre de gravite
est non affectée
L’effet carène liquide supplémentaire
est pris en compte
(un incendie ou une voie d’eau)
Hypothèse

21. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
Enfoncement
Modification de la position
du centre de gravité
Carène liquide additionnelle
Trois effets
sont pris en
compte:
Déterminer
 La hauteur métacentrique transversale
 L’enfoncement
 La gite
Seule La stabilité
longitudinale est
supposée non
affectée.

22. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
Enfoncement
On en déduit le nouveau déplacement du navire
New Old m
   
: Déplacement du navire avant avarie
: Déplacement du navire aprés avarie
: Masse d'eau embarquée
Old
New
m



23. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
Carène liquide additionnelle
.
. .
. .
old old
new
new
old corr old
new
new
YG mYg
YG
KG m kg
KG
 


 


: position transversale du centre de gravite du navire apres avarie
: position transversale du centre de gravite du navire avant avarie
: position transversale du centre de gravite de l'eau
new
old
YG
YG
Yg
.
embarquée
:hauteur du centre de gravité du navire au dessus de la ligne de base apres avarie, partiellement corrigée de l'effet de carene liquide
:hauteur du centre de gravité du navire a
new
corr old
KG
KG u dessus de la ligne de base avant avarie, corrigée de l'effet de carene liquide
:hauteur du centre de gravité de l'eau embarquée au dessus de la ligne de base avant avarie non corrigée de l'effet de
kg carene liquide
On déduit les positions transversale et verticale du centre de gravite du navire

24. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
La carène liquide additionnelle génère une surélévation du centre de gravite supplémentaire:
.
Corr new new
KG KG KG

 
. : hauteur du centre de gravité du navire au dessus de la ligne de base aprés avarie corrigée de l'effet de toutes les carénes liquides
: surélévation virtuelle du centre de gravité équival
Corr new
KG
KG
 ante à l'effet de la caréne liquide additionnelle
: masse volumique du liquide
: inertie de la surface libre dans le compartiment sinistré
i

.
new
i
KG

 

3
12
lb
i 
Modification de la position du centre de gravité

25. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
Modification de la position du centre de gravité
: hauteur du centre de gravité de l'eau embarquée au dessus
de la ligne de base avant avarie corrigée de l'effet de carénes liquides
Corr
Kg
.
Corr
i
Kg Kg


 
: volume de liquide dans le compartiment sinistré

Modification de la position du centre de gravité
.
. .
old corr old corr
new
new
KG m kg
KG
 


On détermine la hauteur du centre de gravite du navire :

26. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode intermédiaire
Modification de la position du centre de gravité
Une fois les éléments de formes et de masses connus, il est possible de
déterminer la hauteur métacentrique GMT,NEW après avarie:
. . .
.
.57,3
T New T New corr new
new
New
T New
GM KM KG
YG
GM

 

Modification de la position du centre de gravité

27. Envahissement, voie d’eau et incendie
Méthode complète
Consiste a établir une nouvelle situation de stabilité à la mer en y
incluant la masse et l’effet de carène liquide de l’eau présente
dans les compartiments sinistres.
Le premier calcul est basé sur un niveau d’eau estimé dans
chaque compartiment sinistré.

28. Exemple
A box-shape vessel is 64m long is floating on a even keel at 3m draft.
A compartment amidships is 12m long and contains cargo having a
permeability of 25%.
Calculate the icrease in the draft if this compartmet be bilged
Exemple
A box-shape vessel is 150m long x 24m wide x 12m deep and is floating
on a even keel at 5m draft. GM=0,9m,
A compartment amidships is 20m long and is empty.
Find the new GM if this compartement is bilged
EXEMPLE

29. Exemple
On considère une barge parallélepedique de longueur L=20m ,
largeur B=5m et tirant d'eau T=1,5m, cette barge est compartimentée
longitudinalement
La longueur du compartiment central l=4m avec une perméabilité
égale à 1et un KG=1,5m
Calculer et comparer les hauteurs métacentriques à l'état intacte et
après envahissement du compartiment central en utilisant la méthode
de carène perdu et la méthode de poids ajoute
EXEMPLE

30. EXEMPLE
Exemple
Un navire a un déplacement de 3992t et LPP=130m; KG= 6,2m ; GGH =0m .
Il flotte dans de l’eau de mer en even keel à 5,3m de tirant d’eau . A ce tirant d’eau on a
le TPC=25t/cm, MCTC=265t.m/cm et LCF= 6m à l’AR de la PPM.
Une collision provoque l'inondation complète de l'espace des machines auxiliaires. Cette
espace a un volume de 2150m³, une perméabilité de 85% et son centre de gravité est sur
la ligne médiane à 2,2m au-dessus de la quille et à 4m à l’avant de la PPM.
 Calculer:
a. KG après avarie?
b. GGH après avarie?
c. Te AV après avarie?

31.  Solution:
a.
Volume available for flooding =permeability x volume = 0.85 x 2150 = 1827.5 m³
Wf =Le poids du compartiment inondé = v flooding x ρ= 1827.5x 1,025 =1873,2 t
KGdamaged = KGold x Dold + Wf x kg
Ddamaged
KGdamaged = 6,2 x 3992 + 1873,2 x 2,2 = 4,92m
3992 + 1873,2
EXEMPLE

32. b. GGH damaged = GGH old = 0 (Le centroïde du compartiment endommagé
est sur l'axe central)
c. COT = Wf x l /MCTC = 1873,2 x(LCF+4)
265
COT =70,7cm= 0,707m
L’enfoncement e= Wf / TPC = 1873,2/ 25= 74,93 cm =0,749m
ΔTAV = (LCF+LPP/2) x COT/ LPP = (LCF+LPP/2) x0,707/130 =(6+65)x0.0054 = 0,39 m
TAV après avarie= TAV OLD + e + ΔTAV = 5,3m+ 0,749m +0,39 m= 6,44m
EXEMPLE