Serbest düşme filikalarında yolcu güvenliği

Serbest düşme filikaları birçok gemi ve açık deniz yapılarında oluşabilecek yangın, batma vb. durumlarda, insanların yapıyı güvenli bir şekilde terk etmesine yarayan acil durum ekipmanlarından biridir. Diğer can kurtarma filikalarının aksine, olumsuz hava koşullarında dahi bulunan yeri hızlı bir şekilde terk etme kabiliyetine sahiptir. Bu sebeple özellikle acil durum tahliye faaliyetinin çok önemli olduğu petrol platformlarında, petrol ve petrol türevlerini taşıyan gemilerde serbest düşme filikaları uzun yıllardır kullanılmaktadır. Serbest düşme filikarında güvenlik çalışmaları kapsamında yapısal güvenlik öncelikli çalışma konusu olmuş, fırlatma testi sırasında koltuk üzerinden okunan ivmelerle yapılacak matematiksel değerlendirmeler yolcu güvenliği değerlendirmesi açısından yeterli görülmüştür. Ancak insanın karışık biyomekanik yapısı ve yüksek fırlatma noktalarından bırakılabilen serbest düşme filikalarının dizayn edilmesi bu yaklaşımın zamanla sorgulanmasına sebep olmuştur. Özellikle sahada yapılan tatbikatlardan gelen bazı yaralanma bilgileri bu konuya dikkatleri çekmiş, ilgili kuruluşların konu üzerinde çalışmalarını sağlamıştır. Yolcu güvenliği konusunda detaylı çalışmaların yapılabilmesi için yaralanma mekanizmasının iyi anlaşılması gerekmektedir. İnsanda yaralanma mekanizması vücudun her bölgesi için farklı çalışmaktadır. Örneğin vücudun maruz kaldığı doğrusal veya açısal ivme kafa yaralanmaları için çok kritik iken, göğüs bölgesinde emniyet kemerinden dolayı oluşan sıkışma kritik yaralanmalara sebep olmaktadır. Oluşan yaralanmaların değerlendirilmesinde ve farklı yaralanma tiplerinin birbiriyle karşılaştırılması için AIS adı verilen yaralanma skalası kullanılmaktadır. AIS sistemi yaralanmanın ciddiyetini 0-6 arası kodlarla tanımlamıştır. 0'dan 6'ya doğru yaralanmanın ciddiyeti artarken insanların bu yaralanma sonucu ölüm riski de artmaktadır. İlk yardım ve tıp alanındaki gelişmelerin tedavileri kolaylaştırmasının yanında insanla ilgili anatomik bilginin artmasıyla AIS skalaları zamanla güncellenmektedir. Günümüzde yapılan yolcu güvenliği çalışmalarında mühendislerin genel amacı çalışılan üründe bulunan yolcuların yaralanma boyutlarını belirlenmiş AIS skalası içinde tutmaktır. Mühendislik çalışmalarında yolcu güvenliği değerlendirmesi için geçmişte kadavralar kullanılıyorken, artık onların yerini gelişmiş test mankenleri almıştır. Test mankenleri bilinen yaralanma çeşitleri için kritik olan yükleri veya yükleme etkilerini ivme, hız, kuvvet veya yer değiştirme gibi yerleştirilmiş sensörlerle ölçebilen ölçüm cihazlarıdır. Serbest düşme filikalarının hareketi sırasında oluşan ivme yüklerinin yolcuya etkisi 3 şekilde incelenebilmektedir. SRSS ve DR olarak adlandırılan ilk iki yöntem, fırlatma sırasında oluşan ivmenin, belirlenmiş limitler ve formüller kullanılarak matematiksel olarak değerlendirilmesi esasına dayanan yöntemlerdir. Bu yöntemlerle hesaplanan CAR indeksi veya DRI indeksi birim değerden küçükse önemli yaralanma riskinin düşük olduğu kabul edilir. Test mankeni ile yapılan değerlendirmelerde ise oluşan yüklerin yanında, koltuk ve bağlayıcı ekipman gibi çevre birimlerin de yolcu üzerindeki etkisi incelenerek ayrıntılı güvenlik değerlendirmesi yapılabilmektedir. Test mankenleri ile yapılan detaylı yaralanma değerlendirmesi sonucunda hangi tip yaralanmanın, hangi sebeple ortaya çıktığı anlaşılmakta; bu yaralanmanın önüne geçmek için dizayn iyileştirmesi yapılabilmektedir. Bu çalışmada Hybrid III test mankeni ile bilgisayar yazılımı kullanılarak, karakteristik ivme özellikleri 28 metreden fırlatılan bir serbest düşme filikasının orta sıra koltuğuna eş olan bir yükleme için yolcu güvenliği değerlendirmesi yapılmıştır. Filika iç dizaynında başlangıç olarak dört nokta emniyet kemeri ve filika önüne bakan koltuk kullanılmıştır. İlk analizin tamamlanmasıyla birlikte hesaplanan CAR indeksi 0.99 olan bu yükleme şartlarında test mankeninin kinematiği ve yaralanma eğrileri detaylı olarak incelenmiştir. Hareket ve ilgili yaralanma riskleri belirlendikten sonra koltuk oryantasyonu, koltuk dizayn değişikliği, ek kemer bağlantısı ve altı nokta emniyet kemeri gibi değişkenler yardımıyla iç dizayn iyileştirilmeye çalışılmıştır. Çalışmada manken ile test yapılmamış olsa bile analiz için harcanan zaman ve kaynaklar düşünüldüğünde, SRSS yöntemi ile değerlendirme manken ile yapılan değerlendirmeye göre çok daha ekonomik ve hızlı olduğu çıkarımı yapılmıştır. Hesaplanan CAR indeksinin maksimum değer olan 1'e çok yakın olması ve manken ile yapılan yaralanma değerlendirmesinin AIS 2 ve AIS 3 seviyesinin çok altında olması, SRSS yönteminin bu seviyedeki yaralanmaların tahmini için güvenlik payı yüksek, ihtiyatlı bir yaklaşım olduğunu göstermiştir. SRSS yöntemi ile yapılan değerlendirmenin sonucunda bir değişikliğe sebep olamayacak kemer, koltuk dizaynı ve koltuk döşemesi gibi parametrelerin test mankeni yaralanma değerleri üzerinde önemli etkiye sahip olduğu görülmüştür. Aynı yükleme durumu için basit iç dizayn değişiklikleri ile yolcuların yaralanma riskleri azaltılabileceği gösterilmiştir. Hatalı yapılmış iç tasarımların yolcu yaralanması üzerine olumsuz etkilerinin ancak test mankeni ile yapılacak değerlendirme ile fark edilip, düzeltilebileceği gösterilmiştir. Sonuç olarak; koltuk üzerinden ölçülen ivme için matematiksel yöntemlerle yapılan yolcu güvenliği değerlendirmeleri ekonomik ve hızlı değerlendirme metodları olmasına karşın iç dizaynı hesaba katmadığı için dizaynın yolcu güvenliği açısından doğrulanmasında eksik yönleri bulunduğu görülmektedir. Bu durumda doğrulama metodu olarak test mankeni ile bilgisayar modeli veya test üzerinden değerlendirme yapılmasının final ürün doğrulaması açısından gerekli olduğu düşünülmektedir.