TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ CÁC NGUY CƠ ĐỐI VỚI TÀU THUYỀN ĐÁNH CÁ STABILITY AND PERILS FACED BY FISHING BOARTS TS NGUYỄN VIẾT THÀNH

TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ CÁC NGUY CƠ ĐỐI VỚI TÀU THUYỀN ĐÁNH CÁ STABILITY AND PERILS FACED BY FISHING BOARTS TS NGUYỄN VIẾT THÀNH Khoa Điều khiển tàu biển, Trường ĐHHH Tóm tắt: Trong viết chúng tơi đề cập tới số nguy vấn đề làm tính ổn định tàu thuyền đánh cá q trình khai thác Từ đưa ý kiến riêng việc thiết kế thử nghiệm tàu thuyền đánh cá trước đưa vào sử dụng Việt Nam Abstract: In this article, we deal with some perils to the unseaworthiness of fishing boats at sea Besed on these, we present our own recommentdation in designing and putting fishing boats on trial before operating them in Vietnam Đặt vấn đề Tính ổn định tính quan trọng tất loại tàu thuyền biển Vấn đề có ý nghĩa tàu thuyền đánh cá đặc trưng hoạt động kích thước tàu Nếu không đạt tiêu chuẩn ổn định nguy hiểm cho tàu, phải hoạt động điều kiện thời tiết đa dạng, phức tạp Tuy nhiên, với tàu thuyền có tính ổn định lớn bất lợi cho hoạt động boong thủy thủ đoàn điều kiện sóng gió lớn chí nguy hiểm Vì đảm bảo ổn định cho tàu thuyền nói chung tàu thuyền đánh cá nói riêng khơng làm cho đủ ổn định khơng bị lật trình khai thác, hoạt động mà cịn phải làm cho thủy thủ đồn làm việc thuận tiện an toàn vùng biển thiết kế để khai thác Việc đảm bảo ổn định phải tính tốn tất giai đoạn từ thiết kế, thi công, thử nghiệm sử dụng Việc hiểu biết trì tính ổn định cho tàu yếu tố quan trọng người khai thác tàu Cho dù tàu đầy đủ ổn định sử dụng thiếu hiểu biết khai thác tính ổn định dễ dàng bị phá vỡ lúc nguy hiểm người sử dụng lại tin tưởng khả tàu mà khơng có phịng bị hợp lý Thực tế Việt nam chúng ta, tàu đánh cá nhập với trang thiết bị hoàn chỉnh, cỡ tàu lớn đặc biệt tính tốn chuẩn thiết kế, thi cơng đóng tàu, phần lớn tàu đánh cá thơng thường ngư dân chí đơn vị nhà nước kinh doanh đánh cá không đạt điều Các tàu cá nhỏ (thường vỏ gỗ) đóng Việt nam đa phần dựa kinh nghiệm Việc tính tốn ổn định cho tàu thuyền đánh cá chưa giải triệt để, cịn nhiều tồn dẫn tới hậu đáng tiếc Chính lý tính ổn định tàu đánh cá chưa quan tâm nên thực tế có tai nạn xảy với nguy thông thường Vấn đề khơng tồn Việt nam mà nói chung nhiều nước giới Thậm chí với nhiều nước công nghiệp phát triển, tai nạn ổn định thường xảy thiếu quan tâm tới vấn đề Giải vấn đề 2.1 Nguy giảm chiều cao vững trọng vật treo không cố định Các trọng vật không cố định tư treo làm giảm đáng kể tính ổn định tàu thuyền Khi trọng vật tư treo chúng có khả dao động theo chu kỳ riêng Điều nguy hiểm điểm treo gần với tâm nghiêng tàu thuyền Khi xảy tượng lắc cộng hưởng vật treo khơng có tượng lắc cộng hưởng vật treo trọng lực lớn vượt mô men hồi phục chu kỳ lắc đơi tàu thuyền bị lật Đối với tàu thuyền đánh cá, vật treo phổ biến, ví điều kiện có sóng gió, việc nâng giàn lưới, tay lưới vây đưa lên tàu thuyền phổ biến Nhất trình Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI Số 10 - 6/2007 nâng hạ người ta làm thay đổi chiều dài dây dàn nâng (hoặc cẩu) vơ tình tạo giai đoạn có khả xảy lắc cộng hưởng chí để chúng tồn thời gian Giả sử có trọng vật P treo độ dài dây treo l Khi tàu nghiêng ngang góc , vật treo lệch khỏi vị trí ban đầu với khoảng dịch chuyển AA’ (hình 1) Ta có: AA '  l  sin   A (1) P P A’ Mô men gây nghiêng ngang trọng vật là: ' Mn  P  AA  P  l  sin   (2) Mô men có hướng ngược lại với mơ men hồi phục tàu chúng làm thay đổi mô men hồi phục tức làm giảm khả trở lại cân Trường hợp mô men hồi phục lại giá trị: Mn  D  GM  sin   P  l  sin   D(GM  P Hình Ảnh hưởng treo trọng vật lắc l ) sin  Mh D (3) Ở công thức (3) ta thấy chiều cao vững tàu thuyền có vật nặng treo có giá trị mới: GM '  (GM  P l ) D (4) Nói cách khác , GM’ phụ thuộc vào hai thông số P l Chúng làm giảm đáng kể chiều cao vững tàu trọng lực chiều dài dây treo tăng Bằng thực nghiệm thông qua điều kiện làm việc tàu thuyền đánh cá, người ta thấy chiều cao vững (GM) tàu thuyền đánh cá tốt nằm khoảng 0,4 ÷ 0,8m Việc tàu thuyền đánh cá sử dụng dàn nâng cẩu để nâng tay lưới có trọng lượng lớn 10% trọng tải tàu không nguyên nhân gây thảm họa tàu không quan tâm tới chiều cao vững ban đầu tàu trước có trọng vật treo 2.2 Nguy nâng lưới lên tàu thuyền Một hoạt động thường xuyên tàu thuyền đánh cá thu lưới lên tàu Trong hàng hải tương đương với việc nhận hàng mạn Đối với tàu thuyền đánh cá thời gian nhận hàng mạn kéo dài thời gian thu lưới lên tàu thuyền Áp lực lên hệ thống nâng biến đổi thay có giá trị sức nặng trọng vật lưới kéo nước trước nhấc lên tàu thuyền Trong tàu lại chịu ảnh hưởng sóng gió thực tế giữ cho tàu thuyền hướng lý tưởng so với hướng sóng kéo lưới lên khó kết tai nạn xảy Tai nạn xảy với tàu thuyền đánh cá nhỏ thời tiết tốt góc nghiêng ngang lớn dẫn tới tượng ngập nước làm tàu bị lật r l P Z Hình Giảm chiều cao vững tàu thuyền đánh cá sử dụng dàn nâng hay hệ thống rịng rọc động bên ngồi mạn tàu Vấn đề giảm chiều cao vững mức làm tàu bị lật nguy lớn tàu thuyền đánh cá, sử dụng dàn nâng hay hệ thống rịng rọc động bên ngồi mạn tàu đặc biệt nguy hiểm không đánh giá lý mà chiều cao vững tàu thuyền bị giảm Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI Số 10 - 6/2007 không nhận biết Trên sở lý thuyết ta thấy kéo lưới (chỉ cần xét sở trọng lực tĩnh) ta thấy biến đổi chiều cao vững: Từ hình ta có: GM  P T Pl (T   GM  ZP)  ( D  P) ( D  P) Hay: GM  P T (T   GM  ZP  l ) ( D  P) (5) (6) Trong công thức D lượng giãn nước T mớn nước tàu Như vậy, việc thay đổi GM kéo lưới gây ảnh hưởng lớn tới khả ổn định tàu thuyền Với công thức ta thấy lực tác động P định biến đổi GM tàu thuyền Chỉ với việc xét sở ổn tính với trọng lực cố định thấy ảnh hưởng nó, thực tế kéo lưới thân trọng lượng lưới xác định lực thực tế lên dàn nâng hay nói cách khác biến đổi với xu hướng tăng lên đột biến lực kéo làm tăng nguy tàu thuyền Đối với tàu thuyền sử dụng hệ thống nâng mà thiếu kiểm sóat tời thu với tốc độ danh định mang lại hậu lớn 2.3 Nguy dịch chuyển hàng - Hàng lỏng: Các tàu thuyền đánh cá nhỏ Việt nam số nước khu vực quan tâm tới việc làm vách ngăn cho két nước nhiên liệu thiếu tính tốn sở thống hay cho không đáng kể Tuy nhiên chúng tự thân khơng gây ảnh hưởng đến tàu thuyền có ảnh hưởng khác chúng lại tác động bổ sung lớn làm cho tàu thuyền ổn định - Hàng cứng: Một loại hàng cứng quan tâm hàng đầu tàu thuyền đánh cá cá Do điều kiện loại tàu thuyền nhỏ nên việc đơn giản hóa tàu thường xảy Trên thực tế tàu đánh cá gần bờ với cá ướp lạnh đá việc dịch chuyển phổ biến tàu thuyền lắc Đối với tàu thuyền có hệ thống hầm lạnh đơi có hầm làm lạnh khơng có vách phân cách để giảm thiểu chi phí đóng tàu trang bị hệ thống, tiết kiệm dung tích Ngay cá chưa đơng kết hầm điều kiện phủ tuyết làm cho cá dễ dịch chuyển Chúng nguy tàu thuyền cá toàn cá hầm dịch hết bên mạn làm cho tàu bị nghiêng kèm theo ổn định trầm trọng thay đổi hình dáng ngâm nước có tác động sóng Trên thực tế tàu tự phân cách khoang vách tạm để tránh tượng Ngồi cịn nhiều loại hàng cứng khác tàu gây ổn định cho tàu thuyền Một ví dụ tai nạn xảy tàu dự trữ thêm nước cho tàu thuyền tàu biển xa Nước chứa thùng tôn trịn đặt sàn boong Khi sóng lớn, việc chằng buộc thực tàu bị lật thùng nước lăn boong cộng hưởng với lắc ngang tàu 2.4 Nguy khả giữ hướng sóng gió Đây dạng tai nạn thường xuyên tàu có tính ổn định thấp Các tàu thuyền gặp tai nạn tượng hướng với sóng đuổi Để lý giải tượng ta xét sở sau: Một tàu thuyền có chiều dài nhỏ bước sóng Khi tàu thuyền chạy xi sóng Khi có đỉnh sóng tới sau lái tàu tốc độ tăng lên trượt theo triền sóng nhờ trọng lực sức đẩy sóng Tuy nhiên, lực đẩy tác động vào lái tàu làm cho tàu thuyền xoay ngang khơng nằm vng góc với hướng sóng Khi xoay ngang bị đổ xuống chân sóng phía trước tàu có tính ổn định thấp tai nạn lật thuyền xảy 2.5 Hiện tượng đắm ngập nước Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI Số 10 - 6/2007 Rất nhiều tàu thuyền đánh cá gặp tai nạn tượng ngập nước boong Việc boong bị ngập nước thiết kế tàu mà be mạn khơng cho nước kịp bị sóng phủ Đôi vật dụng boong làm cho nước khơng thể khỏi boong Lượng nước boong làm tăng cao độ trọng tâm tạo mặt thoáng làm cho tàu hẳn tính ổn định làm cho tàu bị lật Kết luận Với 3000km bờ biển, Việt Nam đánh giá quốc gia đầy tiềm kinh tế biển đặc biệt ngành đánh bắt thuỷ sản Trong năm gần đây, nhờ sách thơng thống cởi mở đầu tư Nhà nước, đội tàu đánh bắt cá Việt nam phát triển mạnh, đội tàu đánh bắt xa bờ Tuy nhiên, việc đóng phương tiện đánh bắt cá tuyến biển xa hoàn tồn mang tính tự phát, nhà nước thật chưa quản lý hết kỹ thuật đóng tàu đánh cá Các tàu đánh bắt cá thiết kế chủ yếu tư nhân mang tính truyền thống kinh nghiệm Các phương tiện đánh bắt cá trước ngư dân tự thiết kế sử dụng đánh bắt ven bờ, thời gian biển ngắn Nhưng ngày hải trình thay đổi, thời gian biển kéo dài vài ba tháng Rõ ràng yêu cầu mang tính kỹ thuật cho phương tiện đánh bắt cá phải thay đổi Bài báo gợi ý cho nhà thiết kế tàu thuyền đánh cá Việt nam nhằm đảm bảo an toàn cho phương tiện biển, ngư dân phải sống làm việc trờn cỏc phng tin ny Tài liệu tham khảo: [1] D.R DERRETT, Ship Stability for the Master and Mates [2] IMO A.685(17) Weather criterion for fishing vessels of 24 metres in length and over [3] IMO A.685(17) Recommendation for skippers of fishing vessels on ensuring a vessel's endurance in conditions of ice formation [4] IMO A.208(VII) Recommendation on construction of fishing vessels affecting the vessel's stability and crew safety [5] L.G TAYLOR, The Principles and Practices of Ship Stability [6] Nguyễn Viết Thành, Trương Minh Hải, Tính ổn định nguy tàu thuyền đánh cá, Nội san Khoa học chuyên ngành Điều khiển tàu biển , số năm 2006 Người phản biện: TS Nguyễn Kim Phương Tạp chí KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI Số 10 - 6/2007