 |
|
|
| |
ESTONIA
hukule mõeldes
JAAN
METSAVEER
Tallinna Tehnikaülikooli deformeeruva keha mehaanika professor,
TTÜ mehaanikainstituudi direktor, füüsika-matemaatikadoktor,
mootorparvlaeva ESTONIA huku põhjuste uurimise Eesti, Soome
ja Rootsi ühendkomisjoni liige |
|
| |
28. septembril möödus neli aastat päevast, mil hukkus
reisiparvlaev ESTONIA. Ligi aasta on aga möödunud päevast,
millal rahvusvaheline uurimiskomisjon esitas oma aruande
laevahuku põhjuste ja päästeoperatsioonide kulgemise kohta
ning andis oma soovitused ohutuse suurendamiseks laevanduses.
Nüüd, pärast lõpparuande valmimist ning mõningat laagerdumist
tahaksin veel kord kokku võtta m/p ESTONIA huku põhjused
ning püüda hinnata ka üksikute instantside süüd.
Mida komisjon uuris?
Laevaõnnetus sel traagilisel ööl sai teatavasti alguse sellest,
et lainejõud murdsid laeva küljest lahti tema ülestõstetava
ninaosa - visiiri. Miks nii juhtus ning kas see oli laevahuku
peamine põhjus? Selline oli esimene küsimustering, millele
pidi vastama komisjon. Teisena oli vaatluse all laevapere
osa laevaõnnetuses, et teada saada, kas laeva käitati õigesti
ja kas teda oleks saanud päästa pärast õnnetuse esimeste
märkide avaldumist. Kolmas osa komisjoni töös puudutas reisijate
evakuatsiooni laevast ja hilisemat päästmist merest. See
viimane teema ei ole sugugi vähemtähtis kui eelmised, kuid
kuna ta jääb minu tegevusalast kaugemale, siis seda ma siin
ei käsitle.
Üheks keerukamaks tehniliseks proleemiks, millega komisjon
tegeles, oli visiirile mõjunud tegelike lainejõudude väljaselgitamine.
Selleks tehti mitmeid arvutusi, kuid täpsemad andmed saadi
mudelkatsetustest Göteborgis. Nii mudelkatsetused kui ka
teoreetilised arvutused näitasid, et visiirile mõjuvad lainejõud
sõltusid kõige rohkem lainete kõrgusest. Lainete kõrguse
mõõduna kasutatakse "määravat lainekõrgust" ja seda tehti
ka nüüd. See kõrgus saadakse niisuguse arvestuse järgi,
et ligikaudu 90% lainetest on madalamad ja 10% kõrgemad
kui määrav lainekõrgus.
Teiseks oluliseks parameetriks oli laeva kurss lainete suhtes
- otse vastulainet sõites on lainejõud peaaegu kaks korda
väiksemad kui lainete suhtes 30° nurga all kurssi hoides,
nagu seda tegi ESTONIA. Ja kolmandaks oli vaja arvestada
visiirile mõjuva jõu määramisel laeva kiirust.
Sõites vastu või peaaegu vastu lainet, hakkab laev pikisihis
õõtsuma. Põiksuunas ESTONIA oluliselt ei rullunud, sest
selle kustutasid spetsiaalsed stabilisaatorid. Pikisihiline
õõtsumine ei ole aga ühtlane. Aegajalt kasvab võnkeamplituud
suureks ning kui siis laevanina alumisse asendisse jõudmisel
tuleb just parajasti järgmine lainehari tekib visiirile
tugev löök. 28. septembril 1994. a. toimusid sellised löögid
ESTONIA visiirile umbes iga 50-60 sekundi järel. Loomulikult
ei ole kõik niisugused löögid ühe tugevused. Löögi tugevus
sõltus sellest, kui sügavale vette sukeldus laeva vöör,
millise kiirusega lõi laine vastu visiiri, kas lainefront
oli visiiri välispinnaga paralleelne või mitte, jne. Teatud
pikema aja järel aga tekkisid eriti tugevad löögid, mille
jaoks ei ole vaja erilist ekstrakõrget lainet, vaid piisab
erinevate suurimate mõjurite kokkulangemisest. Visiiri lukkude
tugevuse hindamisel on löögijõust olulisem visiiri hingedele
mõjuv jõumoment, mis võrdub jõu ja jõuõla (jõu mõjusirge
kaugus jõurakenduspunktist) korrutisega ja seda mõõdetakse
njuutonmeetrites (Nm). Eriti suured lainejõudude momendid
tekkisid ainult siis, kui löögijõud rakendusid ESTONIAle
iseloomulikule, kaugele ette ulatuvale laiale vöörieendile.
See sai toimuda ainult siis, kui määrav lainekõrgus oli
ligi 4 meetrit või üle selle. Madalama lainetuse puhul selliseid
ekstrasuuri momente ei täheldatud, sest siis lained ei ulatunud
lööma vastu vöörieendit. Määravatel lainekõrgustel üle nelja
meetri kasvas aga lainekõrguse kasvamisel visiiri avav moment
väga kiiresti. Eksperimendi käigus suurim moment 55 MNm
(meganjuutonmeeter) mõõdeti määraval lainekõrgusel 5,5 m.
Õnnetuse ajal mõjuv suurim moment võis komisjoni hinnangul
olla kuni 20 MNm, kuid nii suure momendi tõenäosus oli väga
väike. Ilmselt ei ületanud see suurus oluliselt 15 MNm.
Mis
puutub sellesse, kuidas mõjutas suurimat avavat momenti
laeva kiirus, siis see mõju ei olnud nii suur nagu
oleks võinud arvata. Visiirile mõjuv lainejõud kahanes
kiiruse kahanedes küll märgatavalt kuid avav moment
mitte nii kiiresti. Sellest tulenevalt laeva kiiruse
vähendamine 14,5 sõlmelt 10 sõlmele ei oleks päästnud
laeva, sest ka 10 sõlmese kiiruse puhul oleks avav
moment olnud piisavalt suur selleks, et purustada
visiiri lukud.
|
|
Veealune
ülesvõte visiiri kinnitavast põhjalukust
-
pildi keskel on näha purunenud lukukõrvad.
|
Õnnetuse peapõhjused
Kõigepealt oli vaja selgitada, milline oli visiiri kinnituste
tugevus. Algul kahtlustati, et toimus nn. väsimuspurunemine,
kus tsüklilise koormuse mõjul tekivad algul mikropraod,
mis hiljem arenevad suurteks makropragudeks. Juba visiiri
ülestõstmisel aga selgus, et tegu ei ole väsimusega. Visiiri
kinnituste purunemiskohtades väsimuspragude jälgi ei leitud.
Lainekoormuse iseloom ja hilisemad arvutused ning purunemiskohtade
uuringud kinnitasid seda. Kõrvutades erinevate arvutuste
abil leitud teoreetilisi tulemusi eksperimentaalselt saadud
tulemustega, komisjon tõdes, et visiiri uute, pragudeta
kinnituste purustamiseks vajalik avav moment oli samuti
umbes 15 MNm. Seega ka uue visiiri kinnitused olid liiga
nõrgad, et vastu seista lainelöökidele. Juba pikemat aega
ekspluatatsioonis olnud laeva visiiri kinnitused aga ei
saanud olla tugevamad vaid ainult mõnevõrra nõrgemad. Arvestades
veel seda, et mudelkatsetuste käigus mõõdetud suurim moment
55 MNm ei pruukinud olla lainejõudude momendi ülempiir ning
et visiiri kinnitusi purustav moment peaks ületama lainejõudude
momendi vähemalt kolm korda, näeme, et visiiri kinnitused
olid üle kümne korra nõrgemad kui nad oleksid pidanud olema.
Teiseks tõsiseks puuduseks oli rammvaheseina pikenduse puudumine
ülalpool autotekki. Selle vaheseina mõte ongi selles, et
kui laeva vöör (visiir) saab mingil põhjusel vigastada ning
kaotab veekindluse, et ka siis vesi ei pääseks laeva, sest
õigesti projekteeritud ja ehitatud laev ei tohi hukkuda
ka siis, kui tal tuleb visiir eest ära, olgu siis kas merejõudude
mõjul, kokkupõrke tagajärjel, või mingil muul põhjusel..
Seetõttu ei tohi rammvahesein asetseda liiga ees, et visiiri
vigastuse korral ei saaks ta ise vigastatud ega ka liiga
kaugel vöörist, et visiiri purunemisel liiga palju vett
ei satuks laeva. Seda vaheseina võib asendada ramp (ülestõstetav
sisse-väljasõidu platform) kui ta astseb piisavalt kaugel
vöörist. ESTONIA-l oli ramp vahetult visiiri taga ning liiati
veel visiiriga mehaaniliselt seotud nii, et kui visiir kukkus
eest ära siis tõmbas see ka rambi lahti. Tulemuseks oli
see, et pärast visiiri ärakukkumist pääses vesi vabalt autotekile.
Suurema hulga vee sattumisel autotekile kaotab laev stabiilsuse,
vesi valgub ühte pardasse ning laev läheb ümber.
Sillast avanev vaateväli, millest visiir
jäi välja
Seega õnnetuse peapõhjusteks olid:
a) visiiri kinnitused olid liiga nõrgad,
b) puudus nõuetekohane rammvaheseina pikendus ülalpool
autotekki,
c) ramp oli visiiriga mehaaniliselt seotud nii, et
visiir ära kukkudes tõmbas see lahti ka rambi.
Õnnetuse kulgu soodustasid veel see, et visiir ei olnud
sillast nähtav ning et sillas ei olnud mingit signalisatsiooni,
mis oleks andnud märku visiiri kinnituste purunemisest.
Eelnevast jääb aga õhku küsimus, miks see ei juhtunud varem.
Põhjus on selles, et suurema osa oma elueast sõitsid nii
ESTONIA kui ka tema sõsarlaev, praegune MELOODIA vetes,
kus lainekõrgused on väiksemad. Sõsarlaeva MELOODIA lukud
purunesid esimese kuu jooksul pärast uuele, Saksamaa ja
Rootsi vahelisele liinile tulekut, ESTONIA aga pidas vastu
üle poolteise aasta enne kui kohtas tema jaoks liiga kõrget
lainet.
Parvlaeva
ESTONIA merest ülestõstetud visiir
|
|
Eelnevast
jääb aga õhku küsimus, miks see ei juhtunud varem.
Põhjus on selles, et suurema osa oma elueast sõitsid
nii ESTONIA kui ka tema sõsarlaev, praegune MELOODIA
vetes, kus lainekõrgused on väiksemad. Sõsarlaeva
MELOODIA lukud purunesid esimese kuu jooksul pärast
uuele, Saksamaa ja Rootsi vahelisele liinile tulekut,
ESTONIA aga pidas vastu üle poolteise aasta enne kui
kohtas tema jaoks liiga kõrget lainet.
|
Kes
on süüdi?
Millest tulenesid sellised vead ning kes on süüdi ja miks
komisjon ei tuvastanud süüdlasi?
Komisjon
kui ametlik instants saab tegutseda ainult temale
antud volituste piires. Komisjoni ülesandeks oli avarii
põhjuste kindlakstegemine ja soovituste andmine meresõiduohutuse
suurendamiseks, mitte aga süüdlaste otsimine. Demokraatlikus
ühiskonnas toimub süüdimõistmine ainult kohtus. Iga
inimene, kaasaarvatud komisjoni liige võib aga avaldada
oma isiklikku arvamust. Minu subjektiivset arvamust
kujutab endast ka käesolev kirjutis.
|
|
Joonis
1.
1-Visiiri tekile ehitatud karp
2-ramp
3-külglukk
4-põhjalukk
5-hüdrauliline käitur, mis tõstab
üles visiiri
6-visiiri hing
7-visiiri tala
8-rambi ülemine ots, mis ulatus visiiri tekile
ehitatud karpi. |
Mis puutub laevapere tegevusse, siis komisjon jõudis seisukohale,
et laevapere tegevusele enne õnnetust ei saa midagi ette
heita. Juhuslikult päeval enne õnnetust viidi Tallinnas
läbi laeva demonstratsioon-kontroll ja selleks kasutati
ESTONIAt. Kontrolli juhtisid kogenud Rootsi inpektorid.
Kontrolli käigus tõsiseid puudusi ei avastatud. Korras olid
ka visiiri lukud. Laevaehitajate väide, et põhjalukk ei
olnud originaalne, on savijalgadele ehitatud, sest värvianalüüs
näitas, et põhjalukku on värvitud vähemalt 7-8 korda ja
alusvärvi koostis oli sama mis mujal. Ka sõidukiirus ei
olnud ülemäära suur (SILJA EUROPA sõitis paralleelselt ESTONIA-ga
sama kiirusega) ning mõnevõrra väiksem kiirus ei oleks päästnud
laeva.
Silda jõudis esimene signaal sellest, et midagi on korrast
ära, mõni minut enne kella üht kui vahimadrus kandis ette,
et olles rambi juures ta kuulis tugevat kolksu. Kui ta umbes
viie minuti jooksul enam midagi ei kuulnud kästi tal kontrollreidi
jätkata. Teine signaal saabus umbes 7-8 minutit peale üht,
kui keegi helistas silda, et vöörist kostab kolkse. Komisjoni
arvates oleks siis tulnud laeva kiirust vähendada. Tegelikult
kiirust ei vähendatud, kuid vahimadrus saadeti vaatama milles
on asi. Autotekile vahimadrus aga enam ei jõudnud.
Hilisema analüüsi põhjal komisjon jõudis seisukohale, et
ka kiiruse vähendamine pärast helistamist ei oleks võimaldanud
laeva päästa. Meeskonnale heideti ette ka vähest infovahetust
masinaruumi ja silla vahel.
Laevaehituslikud vead olid see-eest märksa olulisemad.
Kuna lainekoormuste täpne määramine on küllaltki keerukas
ja kallis, siis klassiühingud on välja töötanud lihtsad
valemid ligikaudse koormuse, nn. arvutuskoormuse määramiseks.
Osutus, et ESTONIA ehitamise aegsed Bureau Veritas
arvurtukoormused ei olnud kooskõlas tegelike lainekoormustega.
Arvutuskoormuse abil leitud kinnitusseadmete visiiri kinni
hoidev moment hingede suhtes oli ainult 12 MNm, seega palju
kordi väiksem kui tegelik lainejõudude moment. Selle ebakõla
eest peaks vastutama ainult Bureau Veritas. Lisaks
sellele osutus, et ka visiiri lukkude (kinnitusseadmete)
tugevus ei vastanud arvutuskoormusele. Nagu eelpool õeldud,
oli lukkude visiiri kinni hoidev suurim moment ainult umbes
15 MNm, kuid arvutuskoormuse vastuvõtmiseks oleks pidanud
olema viimasest vähemalt kolm korda suurem, st. 36 MNm.
Selles viimases ebakõlas on süüdi põhiliselt laevatehas,
kuid ka Bureau Veritas kui kontrolliv organ.
Üks
visiiri prunenud hingedest
|
|
Rammvaheseina
pikenduse puudumise ja rambi ülemise otsa visiiri
tekile ehitatud karpi ulatumise eest peaks samuti
eeskätt vastutama ikkagi laevaehitaja, kuid ka siin
on teisi, kellega süüd jagada, sest samu vigu esines
ka teistel laevadel, täpsemalt, need vead olid muutunud
halvaks traditsiooniks Läänemere basseinis. Seda tunnistasid
vahetult enne lõpparuande esitamist ka mitme riigi
mereadministratsioonid. Mereadministratsioonide süü
on kindlasti ka see, et varasematele paljudele visiiri
kinnituste purunemisele ei põõratud piisavalt tahelepanu. |
Veel üheks ebakõlaks oli see, et laevale oli antud "deep
sea" (piiranguteta sõidupiirkond) klass. Kuna laeva ei ehitata
ju nii, et teeme midagi valmis ja pärast vaatame mis sai,
siis kui telliti "deep sea" klassi laev, oleks pidanud laevaehitaja
ka ehitama laeva mis vastab "deep sea" klassi nõuetele,
mitte aga sõiduks kuni 20 miili rannast, nagu väidab laevatehas.
Kui aga laev telliti sõiduks kuni 20 miili rannast, siis
ei oleks laevatehas tohtinud ehitada rangematele nõuetele
vastavat kallimat laeva ning Bureau Veritase seda klassi
kinnitada.
Miks see ikkagi juhtus?
Kokkuvõttes, vigu oli palju mis viitab paljude instantside
ükskõiksele suhtumisele ESTONIA ohutusnõuete täitmisel.
Kogu selle suhtumise tagapõhjaks tundub aga olevat teadmiste
puudus võimalike visiirile mõjuvate lainekoormuste kohta.
Ei osatud arvata, et sellise laia ja kaugele ette ulatuva
vöörieendiga visiiri puhul tekivad sellised suured avavad
momendid. Ka visiirilukkude konstruktsioon viitab sellele,
et neid ei peetud vastutusrikasteks sõlmedeks ning sellest
tulenevalt ei pööratud neile ka tõsist tähelepanu.
tagasi
esilehele ...
|
|
|