Risk assessment of bitumen tanker operations using intuitionistic fuzzy fault tree analysis
Bitüm tankeri operasyonlarında sezgisel bulanık hata ağacı analizi kullanılarak risk değerlendirilmesi
- Tez No: 948707
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUNUS EMRE ŞENOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Marine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu tez çalışması, yüksek sıcaklık gereksinimi ve viskoz yapısı nedeniyle taşıma sürecinde özel mühendislik çözümleri gerektiren bitüm tanker operasyonlarının risk profiline odaklanmaktadır. Bitüm, taşıma sırasında sıcaklığın belirli sınırlar içinde tutulmasını zorunlu kılmakta; bu durum, operasyonun her aşamasında teknik, çevresel ve insani faktörlerin karmaşık bir etkileşim içinde değerlendirilmesini gerekli kılmaktadır. Bu bağlamda, bitüm taşıyan gemilerde yükleme, seyir ve tahliye gibi temel operasyonel süreçlerde karşılaşılabilecek hata türleri sistematik bir yaklaşımla analiz edilmiştir. Bitüm tanker operasyonlarında yaşanan problemler yalnızca teknik arızalarla sınırlı kalmayıp, çevresel etkiler, insan güvenliği ve ekonomik kayıplar gibi çok boyutlu sonuçlara yol açabilmektedir. Bu nedenle çalışmada, yalnızca arızaların fiziksel sonuçları değil, bu sonuçların sistemsel yansımaları da ele alınmış; ısı kaybı, donma, tahliye hatlarında tıkanma gibi fiziksel sorunlar kadar, operatör hataları, eksik eğitim ve prosedürel sapmalar da risk matrisine dahil edilmiştir. Gemi operasyonlarının tüm aşamaları, birbiriyle bağlantılı hata zincirleri üzerinden modellenmiş ve bu modeller sezgisel bulanık mantık yapısıyla değerlendirilerek daha kapsayıcı bir analiz elde edilmiştir. Tezde, belirsizlik içeren karar ortamlarını modellemede güçlü bir yöntem olan Sezgisel Bulanık Hata Ağacı Analizi (Intuitionistic Fuzzy Fault Tree Analysis IFFTA) kullanılmıştır. Bu yöntem, klasik hata ağacı analizine kıyasla daha esnek bir yapı sunmakta ve uzman görüşlerinden elde edilen sezgisel bilgilerin karar süreçlerine entegre edilmesine olanak tanımaktadır. Literatür taraması, saha gözlemleri ve uzman mülakatlarıyla desteklenen analiz sürecinde; operasyonel hatalar“top event”,“intermediate event”ve“basic event”yapıları üzerinden modellenmiş ve her bir operasyonel halkadaki arıza türleri ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Geliştirilen hata ağacı modeli, bitüm tanker operasyonlarında karşılaşılabilecek 67 adet temel olayı (Basic Event) içerecek şekilde yapılandırılmış ve değerlendirme için alanında yetkin, saha tecrübesi yüksek 10 uzmanın görüşüne sunulmuştur. Uzmanlardan her bir temel olayı 7 dereceli sezgisel ölçek üzerinden göreceli önemlerine göre puanlamaları istenmiş ve değerlendirmeler riskin frekans ve şiddet çarpımıyla hesaplanma prensibiyle yönlendirilmiştir. Uzmanların tamamının bitüm tanker operasyonlarında doğrudan deneyim sahibi olması, verilerin güvenilirliğini ve analiz bulgularının uygulanabilirliğini önemli ölçüde artırmıştır. Çalışma kapsamında etik ilkelere bağlı kalınarak herhangi bir şirket veya gemi adı belirtilmeden, sektörde yaşanmış bitüm tankeri kazalarına ait raporlar derinlemesine incelenmiş ve özetlenmiştir. Bu analizler, olayların yüzeyde kalan semptomlarından ziyade temel sistemsel eksiklikleri ortaya koyarak kök nedenlere ulaşmayı kolaylaştırmıştır. Böylelikle çalışma yalnızca mevcut riskleri analiz etmekle kalmamış, aynı zamanda daha proaktif bir yaklaşım benimseyerek risk düşürme stratejileri ve kaza önleyici bir yol haritası oluşturulmasına da zemin hazırlamıştır. Analiz bulguları, operasyonel başarısızlıkların en çok insan faktörü ve organizasyonel yetersizliklerden kaynaklandığını ortaya koymuştur. Özellikle sıcaklık kontrol sistemlerindeki süreksizlik, yalıtım hataları, acil durumlara hazırlıksızlık ve prosedürlerin yetersiz uygulanması öne çıkan zayıf alanlar arasında yer almıştır. Bu doğrultuda; personel eğitimi, bakım planlaması, operasyonel standartların gözden geçirilmesi ve kriz senaryolarının önceden yapılandırılması gibi stratejik öneriler geliştirilmiştir. Ayrıca, gemi tasarımı, yalıtım verimliliği ve ısıtma sistemlerinin risk üzerindeki etkileri çok boyutlu bir risk matrisi kapsamında değerlendirilmiş; teknik sistemlerin güvenilirliği ile insan kaynaklı faktörlerin bütüncül olarak ele alınması gerektiği vurgulanmıştır. Bu çerçevede sadece mevcut risklerin analiziyle yetinilmemiş, aynı zamanda önleyici bir güvenlik kültürünün oluşturulmasına katkı sağlanması amaçlanmıştır. Bu çalışmada kullanılan IFFTA yöntemi, klasik yöntemlerin belirsizlik içeren alanlardaki sınırlılıklarını aşarak daha güvenilir ve kapsamlı risk öngörüleri sunmuştur. Özellikle sezgisel bilgi ile nicel analizlerin bir arada sunulması, denizcilik sektöründe sistemsel arıza modellemesine yeni bir yaklaşım getirmiştir. Bu yönüyle tez, hem akademik literatüre özgün katkı sağlayan hem de saha uygulamalarına doğrudan yol gösterici nitelikte öncü bir çalışmadır. Sonuç olarak, bu çalışma sadece teknik bir risk değerlendirmesi sunmakla kalmayıp, aynı zamanda bitüm tanker operasyonlarının daha güvenli, sürdürülebilir ve öngörülebilir bir yapıya kavuşmasına katkı sağlayacak stratejik bir rehber niteliğindedir. Elde edilen sonuçlar; sektör profesyonelleri, gemi işletmecileri ve karar vericiler için önemli bir referans kaynağı olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the risk profile of bitumen tanker operations, which require specialized engineering solutions due to the high temperature requirements and viscous nature of the cargo. Transporting bitumen involves maintaining strict thermal parameters throughout the entire process, demanding a multidimensional assessment of technical, environmental, and human-related factors. In this context, the potential failure types that may occur during loading, navigation, and discharge operations onboard bitumen carriers have been analyzed through a systematic and structured approach. The challenges encountered in bitumen tanker operations are not limited to technical failures but can also lead to significant environmental consequences, safety hazards, and economic losses. For this reason, the study examines not only the root causes of mechanical failures but also the broader systemic implications, incorporating issues such as heat loss, line blockages, human errors, and procedural deviations into the analysis. Each operational phase of the tanker is modeled through interconnected fault chains and evaluated using an intuitionistic fuzzy logic structure to produce a more inclusive and realistic analysis. In this study, the Intuitionistic Fuzzy Fault Tree Analysis (IFFTA) method, known for its effectiveness in modeling uncertainty in complex decision environments, was employed. Unlike conventional fault tree analysis, IFFTA allows for the integration of expert intuition and partial judgments, offering a more flexible and inclusive framework for risk assessment. Supported by literature review, field observations, and expert interviews, the fault tree model was structured around top, intermediate, and basic event levels. The resulting fault tree represents each link in the operational chain of the bitumen tanker and enables a more accurate identification of root causes. The developed fault tree model includes 67 distinct basic events related to bitumen tanker operations. It was submitted to 10 domain experts with extensive field experience and niche technical knowledge. Each expert was asked to assess the relative importance of each event using a 7-level intuitionistic scale, structuring their evaluations according to the conventional understanding of risk as the product of frequency and severity. This methodology ensured that expert assessments were grounded in both intuition and technical logic. The fact that all consulted experts had direct, hands-on experience with bitumen tanker operations significantly enhanced the reliability and practical relevance of the collected data. The findings revealed that the most critical failures in bitumen tanker operations stem not primarily from technical breakdowns but from human factors and organizational deficiencies. Key issues included disruptions in thermal control, degraded insulation systems, insufficient preparedness for emergency scenarios, and inconsistent procedural compliance. Accordingly, strategic recommendations were developed focusing on personnel training, preventive maintenance planning, standard operating procedures, and the formulation of scenario-based emergency action plans. Additionally, elements such as vessel design, insulation efficiency, heating system reliability, and environmental safety were evaluated through a multi-dimensional risk matrix. The study emphasizes the necessity of addressing technical reliability and human performance as interdependent factors, aiming not only to analyze existing risks but also to promote a proactive safety culture in the bitumen transport industry. In conclusion, this thesis provides a comprehensive and practical risk assessment model that contributes to both academic literature and real-world maritime operations. The analysis offers valuable insights for maritime companies and stakeholders to develop safer and more efficient strategies for managing the complex challenges of bitumen tanker operations.
Benzer Tezler
- Sıcak karışım asfaltlara göre ılık ve yarı ılık asfaltlarda risk değerlendirmesi
Risk assessment of warm mix and half warm mix asphalts comparing with hot mix asphalt
GÜN AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TOPAL
- Bitümlü sıcak karışımların çevresel yaşam döngüsü analizi
Environmental life cycle analysis of hot bitumen mixtures
MURAT ÖZGÜR POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAL BEKTAŞ
- Derin kazı ve zemin iyileştirme yapılan inşaat sahalarında risk değerlendirmesi
Risk assessment of construction sites with deep excavation and soil i̇mprovement
AHMET SELİM İLBEYİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesiİş Güvenliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÖZGÜR
- Tıbbi cihaz sektöründe ortopedik implant üretiminin yapıldığı bir firmada polisaj bölümünün risk değerlendirmesi
Risk assessment of the polishing department in A company that manufactures orthopedic implants in the medical device industry
FATMA İLHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KARACA
- Samsun kıyı şeridindeki midyelerde risk değerlendirmesi
Risk assessment of mussels of the Samsun coastline
YASEMİN KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA SAİDE ÖZKOÇ