Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải có thể nhập các thông số có thể tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải có thể nhập các thông số có thể tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khi nền kinh tế thị trường phát triển, lượng hàng hóa sản xuất ra ngày càng tăng về cả chủng loại và số lượng, do vậy nhu cầu buôn bán và vận chuyển hàng hóa giữa các nước trên thế giới cũng phát triển theo xu thế đó Nhu cầu bảo quản để đảm bảo chất lượng của hàng hóa rất được quan tâm, chú trọng do vậy công tác này được đầu tư kỹ lưỡng cả về kho tàng, bến bãi và trang thiết bị bảo quản

Công tác bảo quản hàng hóa trong ngành hàng hải cũng được quan tâm đúng như những lợi ích của nó mạng lại nhất là trong quá trình vận chuyển Có những chuyến vận chuyển hàng hóa kéo dài hàng tháng, qua lại giữa những cảng có điều kiện thời tiết, khí hậu khác nhau rõ rệt, vì vậy việc bảo quản hàng hóa tốt vừa làm giảm thiệt hại cho chủ hàng, chủ tàu mà cũng nâng cao uy tín, sức cạnh tranh giữa các công ty vận tải biển trước những chủ hàng khó tính, cũng như khẳng định năng lực của thuyền trưởng, đội ngũ sỹ quan thuyền viên trên tàu của mình

Việc thay đổi thời tiết, khí hậu chủ yếu là sự chênh lệch khá lớn của nhiệt độ và độ ẩm giữa các cảng giao, nhận hàng hóa nếu không được theo dõi, kiểm tra một cách thường xuyên

sẽ dẫn đến hiện tượng đổ mồ hôi hàng hóa Hiện tượng này rất nguy hiểm cho hàng hóa, có thể gây ra hư hỏng một phần hay toàn bộ hoặc biến đổi một phần hay hoàn toàn tính chất lý, hóa của hàng Do vậy, việc theo dõi thường xuyên để đưa ra xử lí thích hợp khi cần là hoàn toàn cấp thiết

Ngày nay công nghệ thông tin len lỏi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, giúp cải thiện cuộc sống con người, nâng cao tính hiệu quả trong công việc Vì vậy, việc áp dụng công nghệ thông tin trong hàng hải đã được quan tâm ngay từ những ngày đầu khi nền công nghệ mới phát triển Từ ý nghĩa đó ta sử dụng công nghệ thông tin vào trong công tác bảo quản hàng hóa

để lập trình một phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng và đưa ra cảnh báo

về những nguy cơ có thể có do hiện tượng đổ mồ hôi gây ra Việc áp dụng công nghệ vào công tác bảo quản hàng hóa có ý nghĩa rất to lớn, giúp nâng cao khả năng bảo quản hàng hóa, giảm đáng kể sức lao động của thuyền viên về công tác theo dõi này để họ có thêm thời gian giải quyết những công việc khác trên tàu

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 1

2 Mục đích của đề tài

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương để người vận tải có thể nhập các thông số có thể tính toán nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng như nhiệt độ khô và ướt hay yếu tố nhiệt độ và độ ẩm Từ giá trị nhiệt độ điểm sương sau khi tính toán trong hầm hàng ta

so sánh với các yếu tố khí tượng bên ngoài để đưa ra cảnh báo nếu có dấu hiệu xảy ra hiện tượng đổ mồ hôi trong hầm hàng Phần mềm được lập trình để chạy trên máy tính có hệ điều hành window, có thể cài đặt phần mềm trên máy tính đặt tại buồng lái Khi đó sỹ quan chỉ cần lấy thông số khí tượng rồi đưa vào phần mềm tính toán sẽ cho ra thông số là nhiệt độ điểm sương và cảnh báo mà sỹ quan không cần mất thời gian tính toán

Từ ý nghĩa thực tiễn mà đề tài mang lại ta có thể nâng cao tính tự động hóa trong công tác bảo quản hàng hóa xác định nhiệt độ điểm sương, bằng việc thiết kế thiết bị điện xác định nhiệt độ và độ ẩm, đưa dữ liệu về máy tính trên buồng lái và tất cả sẽ được tính toán, xử lý các thông số từ đó điều khiển thiết bị báo động cũng như thông gió (nếu cần) trong hầm hàng

Có hai phương pháp sử dụng trong nghiên cứu đề tài này gồm phương pháp phân tích và phương pháp khảo sát

Phương pháp phân tích các nguyên lý khí tượng bằng việc lấy số đo từ thiết bị khí tượng chuyên dụng từ đó sử dụng công thức để tính toán nhiệt độ điểm sương

Phương pháp khảo sát: tiến hành khảo sát các yếu tố khí tượng bằng thiết bị điện như sensor để đo nhiệt độ và độ ẩm và cũng truyền dẫn tín hiệu để xử lý tại thiết bị chuyên dụng hoặc trên máy tính trung tâm

Đề tài là cơ sở tiến tới tự động hóa quá trình theo dõi điều kiện không khí trong không gian kín trên tàu, từ đó nâng cao chất lượng bảo quản hàng hóa trên tàu biển và giải phóng sức lao động của thuyền viên Đề tài cũng là cơ sở để có thể xây dựng các hệ thống kiểm soát điều

kiện không khí của môi trường, phục vụ cho các ngành sản xuất đòi hỏi các điều kiện làm việc

ổn định

Chương I : Tổng quan

Việc phát triển khoa học công nghệ cùng với phát triển giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu là nền tảng và động lực đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại đất nước Chính vì ý nghĩa to lớn đó trường đại học Hàng Hải Việt Nam cũng rất quan tâm đến công tác phát triển khoa học bằng việc khuyến khích giảng viên, sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học bằng những ưu đãi, hỗ trợ cho việc nghiên cứu nên sinh viên nghiên cứu khoa học rất có hứng thú tham gia Những đề tài có chất lượng tốt, có tính khả thi và áp dụng thực tế cao từ các cấp khoa hoặc trường sẽ được xem xét đưa lên bảo vể ở những cấp cao hơn Mỗi khoa trong trường đều tập trung nghiên cứu các đề tài có liên quan trực tiếp tới những ngành nghề mà khoa đào tạo Khoa điều khiển tàu biển không phải là một ngoại lệ, mỗi đề tài liên quan đến công tác hành hải, vận chuyển như công tác dẫn tàu an toàn, công tác bảo quản hàng hóa… Lập trình phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương trong không gian kín là một đề tài rất thực

tế trong công tác bảo quản hàng hóa nhưng lại chưa có mấy sản phẩm, thiết bị phục vụ cho công tác quan trọng này

Hiện nay trên thị trường đã có những thiết bị được sản xuất trong nước cũng như nhập ngoại của nước ngoài có thể đo được nhiệt độ, độ ẩm và nhiệt độ điểm sương Ví dụ như G319 ELCOMETER ANH , HT – 6850 , PCE – 320 …v.v Các thiết bị này hầu như là những thiết

bị cầm tay, khá nhỏ gọn nhưng chúng chỉ đo giá trị nhiệt độ, độ ẩm từ đó tính toán ra nhiệt độ điểm sương và hiển thị các giá trị đó ngay trên thiết bị Chưa có sự đánh giá, so sánh với các giá trị khác để đánh giá được mức độ biến đổi của nhiệt độ, độ ẩm cũng như điểm sương mà

có thể gây hại cho những mục đích cần sử dụng Thêm vào đó giá thành vẫn còn cao mà chúng chỉ được áp dụng trong một số lĩnh vực, trong một số nhà lạnh, nhà kính ươm trồng cây giống cũng như trong một số trại giống thủy hải sản Chưa có sản phẩm nào chú trọng vào công tác bảo quản hàng hóa cũng như tự động hóa theo dõi biến đổi của nhiệt độ điểm sương trên bờ cũng như trong ngành hàng hải

Đề tài yêu cầu lập trình phần mềm tính toán giá trị nhiệt độ điểm sương trong không gian kín (chủ yếu đo đạc trong hầm hàng) nên công việc cần làm tốt là phải lập trình được một phần mềm tin học có khả năng tính toán nhiệt độ điểm sương Do vậy, phải tìm hiểu kỹ về

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 3

nhiệt độ điểm sương và những ảnh hưởng của nó đến hàng hóa trong hầm hàng thông qua những tài liệu chuyên ngành, các tài kiệu liên quan và nguồn thông tin trên internet

Đề tài thực hiện hai phần gồm lập trình phần mềm tính toán nhiệt độ điểm sương và chế tạo thiết bị điện điều khiển, báo động điểm sương trong hầm hàng Mỗi phần thực hiện với những kiến thức công nghệ thông tin và điện công nghiệp phục vụ cho công tác bảo quản hàng hóa trong ngành vận tải biển Vì vậy, việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình và thiết bị điện đơn giản nhưng lại mang lại hiệu quả cao và giá thành thấp là mục tiêu cần xác định ban đầu Phần mềm sau khi lập trình phải ứng dụng được trong thực tế, có thể tính toán giá trị điểm sương nhanh chóng và chính xác thay thế cho việc tra bảng thủ công Thiết bị điện có khả năng xác định, tính toán giá trị của yếu tố khí tượng trong hầm hàng, thực hiện điều khiển từ xa và khả năng báo động khi xảy ra bất thường

Chương II : Cơ sở lý thuyết về hàng hóa trong vận tải biển và

cách xác định nhiệt độ điểm sương2.1 Công tác vận chuyển hàng hóa

Thương mại quốc tế của Việt Nam đã tăng trưởng nhanh chóng trong vòng 15 năm trở lại đây từ sau khi mở cửa, hội nhập với nền kinh tế thế giới, đặc biệt từ sau khi Việt Nam trở thành thành viên của tổ chức thương mại thế giới (WTO)

Cùng với tốc độ tăng trưởng kinh tế đều đặn khoảng 8% năm là tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất nhập khẩu khoảng từ 20% đến 25% năm Giao thương hàng hóa tăng trưởng nhanh chóng, và trong đó chủ yếu được vận chuyển bằng đường biển (khoảng 80% tổng khối lượng hàng hóa vận chuyển) là những tiền đề quan trọng trong phát triển ngành vận tải biển của Việt Nam

Theo thống kê của tổng cục thống kê trong 6 tháng đầu năm 2010 ước tính tăng 11,4%

về vận chuyển và tăng 9,4% về luân chuyển so với cùng kì năm trước, trong đó vận tải hóa bằng đường sông tăng 5,1% và tăng 1,8% ; đường biển tăng 21% và tăng 10% Trong 6 tháng đầu năm 2011 thì ước tính đạt 390.8 triệu tấn tăng 11,1% và 109,6 tỷ tấn.km, tăng 5,4% so với cùng kì năm trước, trong đó vận tải đường sông đạt 62 triệu tấn, tăng 7,4% và 8,6 tỷ tấn.km, tăng 7,7%; đường biển đạt 27,3 triệu tấn, tăng 3% và 82,8 tỷ tấn.km, tăng 4%

Tuy nhiên khả năng đáp ứng về công tác bảo quản hàng hóa chưa đáp ứng được sự tăng theo của ngành vận tải biển, theo một số nghiên cứu, hiện tại, các công ty kho vận - vận tải biển Việt Nam hiện nay chỉ có thể phục vụ được một phần tư nhu cầu thị trường trong nước Bên cạnh đó, cũng tồn tại khoảng cách khá khác biệt giữa các công ty kho vận – vận tải biển nước ngoài liên doanh so với các công ty kho vận – vận tải biển Việt Nam, và giữa khu vực phía nam và phần còn lại của quốc gia Phí kho vận- vận tải biển ở Việt Nam tương đối thấp, tuy nhiên dịch vụ vẫn bị đánh giá là kém an toàn do công tác bảo quản hàng hóa trong kho kém Các công ty trong nước đang rất khó khăn trong việc chiếm lĩnh thị trường nội địa

Vấn đề đáng quan tâm nữa là trình độ cộng nghệ thấp Công nghệ kho vận ở Việt Nam

là rất yếu so với các nước trên thế giới Các hợp đồng giữa các công ty vận tải và kho vận với

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 5

khách hàng về cơ bản vẫn được trao đổi thông qua đường thư truyền thống Trong khi, các nước trong khu vực như Singapore, Thái Lan và Malaysia đã áp dụng công nghệ cho phép các đối tác liên lạc điện tử và thực hiện các thủ tục một cách nhanh chóng Trong vận chuyển đa phương tiện, đường thủy, đường sông, đường bộ là rất yếu kém Cơ sở hạ tầng giao thông lạc hậu, do đó hiệu quả kinh doanh rất thấp Phương pháp quản lý kho bãi còn lạc hậu và vẫn chưa

áp dụng cộng nghệ tin học và công tác bảo quản cũng như theo dõi hàng hóa trên tàu biển cũng như trong kho bãi một cách tự động hóa

Trong vận tải biển, hư hỏng hàng hóa rất hay xảy ra và xảy ra dưới nhiều dạng khác nhau Một trong những nguyên nhân quan trọng là do sự vi phạm quy trình kỹ thuật của người làm công tác vận tải và xếp dỡ trong các vấn đề sau:

Chuẩn bị hầm hàng, sử dụng thiết bị cẩu, móc hàng không thích hợp với hàng, xếp hàng chưa đúng, không theo sơ đồ, kỹ thuật xếp dỡ chưa tốt, vấn đề đệm lót chưa đảm bảo, bao bì hàng không tốt, kiểm tra bảo quản trong quá trình hành trình chưa tốt Trong thực tế hàng hải, hàng hóa thường hư hỏng dưới các dạng sau:

Hư hỏng do bị đổ, vỡ, dập, nát: Thường xảy ra đối với các loại hàng chứa trongcác hòm, kiện, bao, thùng Nguyên nhân: Do bao bì không đảm bảo, do thao tác cẩu không cẩn thận,

do móc hàng sai quy cách, do thiếu cẩn thận trong xếp dỡ, do chèn lót không tốt, do sóng lắc

và sự rung động của tàu trên sóng, do phân bố hàng không đúng kỹ thuật

Hư hỏng do bị ẩm ướt: Nguyên nhân chủ yếu làm hàng vận chuyển bị ẩm ướt thường là

do miệng hầm hàng không kín nước để nước biển, nước mưa lọt xuống, do sự rò rỉ của các đường ống dẫn dầu, nước chảy qua hầm, do bị ngấm nước từ dưới lỗ la canh, ballast lên, do sự

rò rỉ của các loại hàng lỏng xếp cùng hầm

Hư hỏng do nhiệt độ quá cao: Thường xảy ra đối với một số loại hàng như: rau quả tươi,

thịt, mỡ, cá Nguyên nhân chủ yếu là thiếu hoặc không tuân thủ đúng chế độ nhiệt độ và độ

ẩm trong công tác bảo quản, hệ thống thông gió hoặc điều hòa không khí không tốt, do xếp gần buồng máy

Hư hỏng vì lạnh: Một số loại hàng nếu nhiệt độ xuống quá thấp sẽ bị đông kết gây khó

khăn cho việc dỡ hàng (như dầu nhờn, than, quặng )

Hư hỏng do động vật, côn trùng có hại gây nên: Thường xảy ra đối với các loại hàng

ngũ cốc, thực phẩm Các động vật có hại như chuột, mối mọt và các côn trùng khác sẽ làm hư hỏng hàng hoá

Hư hỏng do hôi thối, bụi bẩn: Nguyên nhân do vệ sinh hầm hàng không tốt, bụi bẩn và hàng hoá cũ vẫn còn sót lại Ví dụ: Nếu chuyến trước chở xi măng, quặng mà chuyến sau

chở hàng ngũ cốc, chè thuốc nếu vệ sinh hầm không kỹ dễ dẫn đến làm hư hỏng một phần hàng do bụi bẩn

Hư hỏng do bị cháy nổ: Thường xảy ra đối với một số loại hàng như than, quặng, lưu

huỳnh, phốt pho và một số loại hàng nguy hiểm khác Nguyên nhân: Do bản thân hàng có khả năng phát nhiệt, tích tụ khí và chúng ta chưa tuân thủ đúng kỹ thuật bảo quản theo các nguyên tắc riêng phù hợp với hàng, hệ thống thông gió chưa tốt, công tác kiểm tra hàng chưa tốt, không phát hiện kịp thời các hiện tượng phát sinh của chúng

Hư hỏng do cách ly, đệm lót không tốt: Nguyên nhân do một số loại hàng có tính chất kỵ

nhau mà xếp gần nhau, hàng nặng xếp trên, hàng nhẹ xếp dưới, xếp chiều cao chồng hàng quá quy định, hàng hóa xếp sát sàn và thành vách tàu không có đệm lót

Tất cả những nguyên nhân gây ra tổn thất hàng hóa trên khi đã xảy ra đều đều gây thiệt hại không nhỏ cho hàng hóa được vận chuyển Có những nguyên nhân chủ quan và khách quan gây hư hỏng, tổn thất hàng hóa, thường thì những lỗi do bị đổ, vỡ, dập, nát trong quá trình bốc xếp của công nhân thì lượng hàng hư hỏng không đáng kể nhưng trong quá trình vận chuyển nếu không tuân thủ theo qui trình theo dõi, bảo quản hàng hóa và cộng thêm với những tác nhân thời tiết và khí hậu thì có thể gây ra hư hỏng một lượng hàng hóa lớn hoặc cũng có thể gây hư hỏng hoàn toàn lượng hàng trong một hầm hàng (Hư hỏng do bị ẩm ướt, nhiệt độ quá cao, bị cháy nổ, hiện tượng đổ mồ hôi thân tàu, hầm hàng…) Nhưng hư hỏng hàng hóa do hiện tượng đổ mồ hôi gây ra hiện nay đang là vấn đề được quan tâm và nghiên cứu

2.3 Hư hỏng hàng hóa do hiện tượng đổ mồ hôi

Hư hỏng hàng hóa do hiện tượng đổ mồ hôi thân tàu, đổ mồ hôi hầm hàng là một nguyên nhân thường hay xảy ra trong quá trình vận chuyển hàng hóa từ cảng này đến cảng khác mà có khí hậu khác nhau rõ rệt Hai hiện tượng này đều liên quan đến khái niệm điểm sương

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 7

Điểm sương: Là nhiệt độ mà tại nhiệt độ này hơi nước chứa trong không khí đạt trạng

thái bão hòa Điểm sương được xác định như là nhiệt độ thấp nhất mà không khí có thể giữ được hơi ẩm hiện tại, nó đã có và phải thải bớt lượng hơi ẩm thừa dưới dạng ngưng tụ thành nước Nhiệt độ điểm sương của bất kì mẫu thử không khí nào cũng hoàn toàn phụ thuộc vào

độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối (Relative Hummidity): Độ ẩm tương đối là tỉ số giữa sức trương hơi

nước và sức trương hơi nước bão hòa ở nhiệt độ đã cho tính bằng phần trăm (hay là tỉ số tính bằng phần trăm giữa lượng hơi nước thực tế trong không khí với lượng hơi nước trong không khí bão hòa cùng một đơn vị thể tích, ở cùng nhiệt độ)

R= (%)

Trong đó:

E: sức trương hơi nước thực tế (vapor pressure).

E s: sức trương hơi nước bão hòa (saturated vapor pressure)

E ,E s: mb (milibar) hay mmhg(milimet thủy ngân)

Khi nhiệt độ tăng thì khả năng bão hòa độ ẩm tăng Giả sử ở trạng thái bão hòa ban đầu không khí đã bão hòa độ ẩm Khi nhiệt độ tăng thì trạng thái bão hòa đó bị phá vỡ, độ ẩm không khí (R) giảm, tức là trong điều kiện mới (trạng thái mới) không khí vẫn chấp nhận thêm được một lượng không khí nữa Khi nhiệt độ giảm thì để đáp ứng với trạng thái không khí mới, không khí cũ sẽ thải bớt một lượng hơi nước nhất định dưới dạng nước ngưng tụ

2.4 Phương pháp tính nhiệt độ điểm sương

Để tính nhiệt độ điểm sương trong hầm hàng ta có thể sử dụng hai cách để tính Cách 1 dùng công thức tính toán, công thức này ta cần phải biết được nhiệt độ trong hầm hàng, nhiệt

độ ngoài hầm hàng (nhiệt độ của môi trường), và độ ẩm tương đối của không khí Cách 2 để biết nhiệt độ điểm sương, đó là dùng bảng tra nhiệt độ điểm sương Để tra bảng được ta cần có đối số là nhiệt độ của bầu nhiệt kế khô và nhiệt độ của bầu nhiệt kế ướt ( lấy số liệu tại nhiệt

kế khô ướt)

Cách 1 : Dùng công thức tính nhiệt độ điểm sương.

Ta sử dụng công thức Magnus [Sontag90]

Khi bầu nhiệt kế có giẻ tẩm ướt thì nước của giẻ sẽ bị hóa hơi Khi quá trình hóa hơi xảy

ra nó cần thu nhiệt của vật gần nó đó là bầu nhiệt kế làm cho bầu nhiệt kế bị lạnh đi và làm cho giá trị của bầu nhiệt kế ướt luôn nhỏ hơn so với nhiệt kế còn lại (gọi là nhiệt kế bầu khô) Như vậy, khả năng hóa hơi sẽ phụ thuộc trực tiếp vào độ ẩm tương đối Khi độ ẩm không khí cao thì khả năng hóa hơi sẽ chậm hơn và sự chênh lệch giữa bầu khô và ướt sẽ nhỏ Khi độ ẩm không khí thấp, rõ ràng là khả năng hóa hơi sẽ diễn ra mãnh liệt hơn Nhờ mối tương quan này, từ hiệu số nhiệt kế khô ướt ta xây dựng được bảng tra nhiệt độ điểm sương

Từ những thông số của nhiệt độ nhiệt kế khô và nhiệt độ nhiệt kế ướt ta có thể tra nhiệt

độ của điểm sương, cấu trúc của bảng và cách tra như sau :

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 9

Giá trị của hàng ngang đầu tiên là hiệu số của nhiệt kế khô (T) và ướt (Tk) (Δt= T-Tk) 0C

và giá trị của hàng dọc đầu tiên là nhiệt độ nhiệt kế ướt Sau khi có giá trị của nhiệt độ nhiệt kế khô và nhiệt độ nhiệt kế ướt, ta tính hiệu nhiệt độ nhiệt kế khô và ướt (Δt) và thêm giá trị của nhiệt độ nhiệt kế ướt là ta có thể tra bảng tìm giá trị của nhiệt độ điểm sương (DP)

Nếu các giá trị của Tk và Δt đều có trong bảng thì cách tra như sau :

- Xác định vị trí của Tk dóng sang theo hàng ngang

- Xác định vị trí của Δt dóng xuống hàng dọc vị trí giao của Tk và Δt chính là nhiệt

Tk1, Tk2 là 2 giá trị liên tiếp trong cột nhiệt kế ướt

Δt1, Δt2 là 2 giá trị liên tiếp trong hàng hiệu nhiệt độ khô - ướt

Hình 1 : Các giá trị nội suy

Trong đó :

Δt : Là hiệu số của nhiệt độ nhiệt kế khô – nhiệt độ nhiệt kế ướt

Tk : Là giá trị nhiệt độ ướt

dp = y = d3 +

Căn cứ vào cách tính toán như trên ta lập được sơ đồ khối sau :

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 13

Hình 2 : Lưu đồ tính nhiệt độ điểm sương dựa vào nhiệt độ khô và ướt

2.5 Ứng dụng của việc xác định điểm sương trong công tác bảo quản hàng hóa

Trong khi hành trình, tàu có thể bị nước xâm nhập vào hàng hóa do nước biển tràn qua miệng hầm hàng khi thời tiết xấu, nếu công tác che đậy không kỹ lưỡng và không đảm bảo đúng theo quy trình kỹ thuật đã quy định cho mỗi loại tàu tương ứng Nước cũng có thể tràn vào hầm hàng thông qua các lỗ lacanh, ballast nếu sỹ quan không theo dõi và kiểm tra thường xuyên mực nước trong đó Trường hợp hy hữu cũng có thể xảy ra khi nước tràn vào trong hầm hàng do thủng tàu trong quá trình đâm va, mắc cạn hay do kết cấu của tàu đã quá cũ Các nguyên nhân nước tràn vào trong hầm hàng trên có thể xác định được một cách dễ dàng nếu được kiểm tra và theo dõi một cách thường xuyên, một nguyên nhân khác cũng có thể xuất hiện nước và ảnh hưởng trực tiếp tới hàng hóa trong hầm hàng đó là hiện tượng đổ mồ hôi

Mồ hôi được tạo thành do hơi nước trong không khí bị lạnh dưới điểm sương ngưng

đọng thành các hạt nước Các hạt nước có thể đọng lại trên kết cấu tàu gọi là mồ hôi thân tàu hoặc trên hàng hóa gọi là mồ hôi hàng hóa Trường hợp mồ hôi thân tàu, mồ hôi có thể chảy

thoát đi hoặc chảy vào hàng hóa Còn trường hợp mồ hôi hàng hóa thường xảy ra khi hàng hóa lạnh mà không khí vào lại ấm

Mồ hôi thân tàu (ship's sweat): Là hiện tượng có những hạt nước bám vào các thành,

vách, trần hầm hàng, các khoang chứa hàng Hiện tượng mồ hôi thân tàu xảy ra khi điểm sương của không khí trong hầm hàng vượt quá nhiệt độ của các phần cấu trúc của tàu Thường xảy ra khi tàu hành trình từ vùng nóng tới các vùng lạnh hơn

Nguyên nhân: Khi tàu chạy từ một cảng ở vùng nóng đến vùng có nhiệt độ lạnh hơn, thì nhiệt độ bên ngoài tàu dần dần giảm xuống làm cho nhiệt độ của thành, vách hầm hàng cũng giảm dần cho đến khi thấp hơn nhiệt độ điểm sương của không khí trong hầm hàng thì sẽ làm phát sinh các giọt nước bám trên thành, vách hầm hàng gọi là mồ hôi thân tàu hay mồ hôi hầm hàng

Nếu nhiệt độ bên ngoài giảm xuống đột ngột trong khi nhiệt độ không khí bên trong hầm vẫn còn giữ ở một mức khá cao thì sẽ tạo một lượng mồ hôi rất lớn làm ẩm ướt, ảnh hưởng chất lượng hàng hóa

Mồ hôi hàng hóa (Cargo sweat): Là hiện tượng có những hạt nước bám trên bề mặt hàng

hóa Hiện tượng mồ hôi hàng hóa có thể xảy ra khi tàu hành trình từ vùng lạnh sang những vùng có khí hậu nóng hơn

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 15

Nguyên nhân: Khi tàu chạy từ một cảng vùng lạnh đến vùng có nhiệt độ cao hơn, độ ẩm không khí lớn hơn thì nhiệt độ và độ ẩm không khí trong hầm hàng cũng sẽ tăng lên tương ứng Tuy nhiên vì nhiệt độ của bản thân hàng hóa tăng chậm hơn so với nhiệt độ không khí trong hầm hàng nên sẽ xuất hiện tình huống nhiệt độ điểm sương không khí trong hầm cao hơn nhiệt độ của bản thân hàng hóa dẫn đến kết quả làm phát sinh mồ hôi trên bề mặt hàng hóa (gọi là mồ hôi hàng hóa).

Hình 3: Minh họa hiện tượng đổ mồ hôi

Sự lưu thông không khí và nhiệt độ trong hầm: Hầm tàu có cấu trúc kín, toàn bằng sắt thép, nó luôn bị tác động bởi điều kiện môi trường bên ngoài Khi hành trình từ vùng lạnh sang vùng nóng thì vỏ tàu dần dần bị nung nóng lên dưới tác động của môi và trong hầm sẽ xuất hiện luồng không khí nóng có xu hướng di chuyển từ vỏ tàu vào trong hầm tức không khí nóng hơn sẽ đưa độ ẩm vào trong hầm Khi từ vùng nóng sang vùng lạnh hơn thì hiện tượng xảy ra ngược với trường hợp trên (trường hợp này hay xảy ra hiện tượng mồi hôi thân tàu)

Khi hiện tượng đổ mồ hôi xảy ra thì một số loại hàng dễ hư hỏng do ẩm ướt như hàng ngũ cốc, than, quặng… sẽ chịu ảnh hưởng nặng nhất do tính chất đặc trưng của chúng Do đó việc hiểu rõ tính chất của từng loại hàng có khả năng hư hỏng do hiện tượng này gây ra để có những chuẩn bị thích hợp Từ tính chất của các loại hàng này cho thấy công tác bảo quản hàng hóa là điều vô cùng cần thiết đảm bảo an toàn hàng hóa cũng như cho tàu và thuyền viên:

•Ngũ cốc

Nhóm hàng ngũ cốc được vận chuyển dạng đóng bao có thể kể đến như lúa nước, lúa mì, ngô, đỗ….Các loại hàng này có một số tính chất đặc trưng như:

Tính chất tự nóng là khả năng tự nóng mà đây là kết quả của quá trình sinh hóa mà

chúng có thể làm phân hủy và giảm giá trị sử dụng của hàng hóa

Có tính hút và nhả hơi ẩm: Khi bị ẩm ướt chúng sẽ gia tăng thể tích và giảm phẩm chất

Hiện tượng này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khu vực tầu hoạt động

Có tính hấp thụ mùi vị xung quanh kề sát nó.

Dễ bị hủy hoại bởi côn trùng tồn tại trong hàng.

•Than

Tính đông kết: Tính chất này thường xảy ra đối với than bùn và than nâu Nếu hàm lượng

nước trong than từ 5% trở lên và ở nhiệt độ thấp (bằng hoặc nhỏ hơn 0oC) thì than bị đóng cục

kết tảng lại với nhau Than bùn và than nâu về mặt cấu trúc ở dạng vô định hình, bản thân

chúng lẫn nhiều tạp chất khoáng như loại đất có độ kết dính cao Khi hàm lượng nước bằng hoặc lớn hơn 5% khối lượng, than chuyển dần vào trạng thái keo, các tạp chất khoáng và phần chưa bị các bon hóa sẽ là một thứ vữa gắn các hạt than lại với nhau, đặc biệt khi ở nhiệt độ thấp

Tính tự nóng: Tính tự nóng có thể thấy ở một số loại than Quá trình này sinh ra khí dễ

cháy và khí độc bao gồm cả carbon monoxide Loại khí này không có mùi vị nhẹ hơn không khí gây tác động xấu đối với hồng cầu khi hít phải

Than mới khai thác hoặc đổ đống lâu ngày thường có hiện tượng tự cháy Khả năng tự cháy tỷ lệ thuận với hàm lượng chất bốc chứa trong than Các chất bốc này tạo thành do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong than hoặc quá trình ôxy hóa than

Tính dễ nổ: Hỗn hợp giữa không khí và các chất không thoát ra từ các quá trình phân hủy

các hợp chất hóa học và ôxy hóa trong than ở một tỷ lệ nhất định sẽ gây nổ khi gặp tia lửa Một trong các chất khí thoát ra tạo thành hơp chất dễ nổ nhất là khí mê tan (Methane) Khí mê tan nhẹ hơn không khí do vậy sẽ bay tới khu vực phía trên của hầm hàng hoặc ở các khu vực kín Nếu như hầm hàng không kín thì chúng có thể rò rỉ khuyếch tán vào các khu vực lân cận Trong hỗn hợp không khí nồng độ khí mêtan từ 5% đến 16% sẽ gây nổ khi gặp tia lửa

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 17

Tính di động: Nếu loại quặng hoặc tinh quặng có góc nghỉ tự nhiên (Angle of repose)

nhỏ hơn 350 thì coi đó là hàng nguy hiểm vì hàng hóa có khả năng chuyển rời khỏi vị trí ban đầu dưới tác động của sóng Do vậy nhất thiết phải áp dụng các biện pháp đề phòng thích đáng theo luật chở hàng rời

Tính nhão chảy: Do bản thân quặng có độ ẩm lớn, dưới tác động rung của tàu làm nước

nổi lên phía trên quặng bị nhão và khi tàu bị lắc hàng hóa sẽ dịch chuyển về một bên mạn làm nghiêng tầu, ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính ổn định tàu

Tính đông kết: Với những loại quặng có độ ẩm lớn (so với độ ẩm tiêu chuẩn hoặc độ ẩm

giới hạn của bản thân quặng) gặp nhiệt độ thấp (nhỏ hơn 0oC) thì bị đông kết thành từng tảng gây khó khăn cho việc xếp dỡ và vận chuyển

Tính sinh gỉ và hao mòn: Do quặng bị ôxi hóa, sinh gỉ dẫn đến hao mòn.

Tính bay bụi: Quặng có tính bay bụi, nhất là với tinh quặng.

Tính lún: Tính lún thường xảy ra với tinh quặng Trên biển trong điều kiện thời tiết xấu,

ơn vị

2 004

2 005

2 006

2 007

2 008

2 009

17987.8

2 9308.0

3 2072.0

1 9357.6

2 4991.9

1 14.8

8 3.0

9 0.3

1 34.3

9 80.9

1 232.1

1 060.9

1 183.5

4 642.0

5 80.0

4 744.9

5 958.3

1 27.7

1 54.7

1 60.8

1 77.2

1 4.0

3 7.0

1 4.3

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 19

1 05.4

1 15.7

1 04.7

1 34.1

Một số mặt hàng nhập khẩu dễ hư hỏng do ẩm ướt

Đ

ơn vị

2 004

2 005

2 006

2 007

2 008

2 009

ghìn tấn

4 064.8

2 915.0

3 107.1

3 800.1

3 042.5

4 518.9

Trong đó

71.1 31.8 40.4 96.9 99.2 166.4 Phân

URE

709.5

8 58.4

7 28.8

7 40.2

7 21.9

1 425.6 Phân

NPK

11.6

1 69.5

1 42.0

2 64.2

1 76.3

3 34.6 Phân

DAP

96.8

6 06.3

7 61.6

6 66.5

4 51.0

9 80.6 Phân

KALI

96.3

4 65.5

5 71.6

8 10.5

7 33.6

4 81.8

084.4

4 375.5

3 615.0

3 812.0

3 664.5

3 554.4 Giấy các

loại

T riệu đô la

3 67.1

4 11.0

4 97.8

6 23.5

7 86.2

7 70.6

4 7.1

5 7.0

5 5.5 Nguyên

1 31.1

1 88.4

1 98.3

1 68.7

1 24.3

2 00.5

2 46.2

3 21.6

ghìn tấn

4 8.2

3 8.8

3 8.0

7 7.0

6 9.2

riệu đô la

1 62.8

2 00.6

2 26.3

3 43.4

2 93.1

3 45.3

Xây dựng phần mềm cảnh báo nhiệt độ điểm sương Page 21

27.9 07.6 70.4 14.2 34.1 096.7

- Nguyên tắc thông gió:

Nếu xảy ra hiển tượng đổ mồ hôi thì sẽ rất nguy hiểm cho hàng hóa khi đó ta phải nhanh chóng tiến hành các biện pháp để khắc phục hiện tượng này, cách hiệu quả nhất là tiến hành thông gió hầm hàng Để thông gió hay không thông gió ta cần dựa trên hai nguyên tắc cơ bản sau:

Có thể tiến hành thông gió hầm hàng bằng không khí bên ngoài nếu điểm sương không

khí trong hầm bằng hoặc lớn hơn điểm sương không khí bên ngoài

(Dp không khí trong hầm ≥ Dp không khí bên ngoài)

Không được thông gió hầm hàng bằng không khí ngoài trời nếu điểm sương không khí

trong hầm nhỏ hơn điểm sương không khí bên ngoài

(Dp không khí trong hầm < Dp không khí bên ngoài)

- Mục đích thông gió hầm hàng:

Làm giảm nhiệt độ hầm hàng, giữ cho hàng hóa không bị hỏng vì nóng

Làm nhiệt độ điểm sương không khí trong hầm hàng thấp hơn nhiệt độ thành, vách hầm

và nhiệt độ trên bề mặt của hàng hóa để tránh mồ hôi hầm hàng gây ẩm ướt hàng hóa

Làm lưu thông không khí để giảm hư hỏng đối với những loại hàng dễ bị biến chất hoặc thối rữa do thiếu không khí

Đề phòng hàng tự cháy

Thải khí độc, mùi hôi, ô nhiễm trong hầm hàng ra ngoài

- Phương pháp thông gió:

Thông gió tự nhiên: Muốn cho không khí trong hầm thoát ra mà (hạn chế) không cho không khí bên ngoài vào hầm ta quay các miệng ống thông gió xuôi theo chiều gió để không khí trong hầm thoát ra Muốn cho không khí trong và ngoài hầm lưu thông tuần hoàn, ta quay một miệng ống ngược chiều gió còn miệng ống kia xuôi theo chiều gió