TRẦN VĂN LƯỢNG Khoa Điều khiển tàu biển - ĐH hàng hải Tóm tắt: Đối với các tàu biển và nhất là các tàu container, tàu chuyên chở ôtô, nếu vận tốc của tàu bằng vận tốc lan truyền của són
Trang 1Hướng dẫn đối với thuyền trưởng nhằm tránh các tình huống nguy
hiểm khi tàu hàng hải trong các vùng following and quatering sea
ThS,SQVH ĐÀO QUANG DÂN
KS, SQVH TRẦN VĂN LƯỢNG Khoa Điều khiển tàu biển - ĐH hàng hải
Tóm tắt: Đối với các tàu biển và nhất là các tàu container, tàu chuyên chở ôtô, nếu vận tốc của
tàu bằng vận tốc lan truyền của sóng và tàu đi xuôi sóng hoặc khi hướng sóng tạo với trục dọc thân tàu từ 1350 đến 1800 thì con tàu có thể gặp nhiều nguy hiểm dẫn đến lật tàu
Abstract:
Để dễ hiểu và diễn đạt hết ý nghĩa, cũng như đơn giản trong việc dùng từ ngữ tác giả xin
được phép dùng cụm từ following and quatering sea diễn tả vùng dẻ quạt giới hạn bởi hai
đường phương vị 1800 đến 1350 hay nói cách khác đó là vùng hướng sóng nằm trong vùng giới hạn từ 00 đến 450 tính từ phía sau lái tàu
1 Tổng quát
- Khi hành hải trong các vùng following and quatering sea con tàu có thể gặp phải nhiều hiện
tượng nguy hiểm có thể dẫn tới lật tàu Mặc dù vậy tại các vùng biển này các hoạt động hàng hải của các tàu thuyền vẫn diễn ra rất nhộn nhịp, tuy nhiên vẫn còn có nhiều thuyền trưởng chưa ý thức được sự nguy hiểm tiềm ẩn Trong nhiều năm gần đây các nhà khoa học vẫn đang miệt mài nghiên cứu nhằm tìm hiểu các nguyên nhân của hiện tượng lật tàu và xác định các tình trạng nguy kịch tiềm ẩn
- Độ nhạy của con tàu đối với hiện tượng nguy hiểm sẽ dựa trên các thông số kỹ thuật ổn định thực tế, hình dáng thân vỏ, kích cỡ và tốc độ tàu Điều này ám chỉ rằng khả năng bị lật tàu và xác suất xảy ra trong các vùng biển riêng biệt đối với mỗi tàu có thể khác nhau
- Mục đích của tác giả là khuyến cáo người đi biển các hiện tượng nguy hiểm mà họ có thể gặp phải trong quá trình hành hải trong các vùng following and quatering sea và cung cấp những
vấn đề thiết yếu đối với các quyết định điều động tàu nhằm tránh các tình huống nguy hiểm này Bài viết sẽ cung cấp các khuyến cáo về an toàn và không an toàn kết hợp với tốc độ, hướng tàu tàu liên quan tới sóng biển dưới dạng mẫu, sơ đồ đơn giản Sơ đồ không đưa vào tính toán yếu tố
ổn định và các đặc tính động lực của từng tàu
Trang 2- Đối với những tàu được trang bị máy tính, Nhà chức trách khuyến khích sử dụng phần mềm đặc biệt phát triển mà nó có thể đưa vào các thông số chính của tàu, yếu tố ổn định hiện thời, các đặc tính động lựccủa từng tàu trong điều kiện hành trình thực tế Phần mềm này phải được nhà chức trách phê chuẩn
2 Phòng ngừa
Phải lưu ý rằng hướng dẫn khai thác không phải là các tiêu chuẩn đảm bảo an toàn tuyệt đối Con tàu có thể không an toàn thậm chí khi nó ở bên ngoài khu vực nguy hiểm nếu sự ổn định của tàu không đủ và một vài tình trạng nguy hiểm đối với vùng following and quatering seaxảy ra đồng thời Do đó, thuyền trưởng phải lưu ý rằng con tàu luôn duy trì ổn định và không được hành hải bất cẩn trong vùng biển tiếp giáp và…
Khoảng thời gian mà tàu hành trình gặp sóng trở lên lớn hơn ở đỉnh hoặc chân sóng và mối nguy hiểm chính gây ra ở tình huống này là:
- Khi con tàu đặt trong tình huống sóng cao dốc đứng ở phía trước trong điều kiện vùng
following and quatering sea, con tàu có thể cưỡi trên đỉnh sóng nhanh hơn và người ta gọi hiện
tượng này là surf-riding Khi ở hiện tượng surf-riding sẽ có thể xảy ra trường hợp tàu quay về
phía sóng gió, điều này gây nguy hiểm dẫn tới lật tàu do sự đổi hướng tàu đột ngột và nghiêng ngang lớn
- Sự suy giảm ổn định ban đầu do đỉnh sóng ở giữa thân tàu Khi con tàu cưỡi lên đỉnh sóng ở giữa thân tàu, ổn định ban đầu của tàu chắc chắn sẽ giảm đi tuỳ theo kiểu tàu lượng suy giảm ổn định gần như tỉ lệ với độ cao sóng và con tàu có thể mất ổn định khi bước sóng bằng một hoặc hai lần chiều dài thân tàu và chiều cao của sóng lớn Tình huống này đặc biệt nguy hiểm trong vùng biển tiếp giáp và…, do khoảng thời gian ở trên đỉnh sóng mà thời gian tàu ở trong tình trạng ổn định thấp kéo dài hơn
- Chuyển động lắc đồng thời Lắc ngang lớn có thể gây nguy hiểm cho tàu khi tần số lắc ngang
riêng của tàu trùng với tần số của sóng biển Trong trường hợp hành hải trong vùng following
and quatering sea, điều này có thể xảy ra khi ổn định ngang của tàu ở giới hạn, do đó thời gian
lắc sẽ trở lên dài hơn
- Kết hợp của nhiều tình huống nguy hiểm Hoạt động của tàu trong vùng following and
quatering sea rất phức tạp Chuyển động của tàu là ba chiều và nhiều yếu tố bất lợi hoặc hoặc
tình huống nguy hiểm như momen nghiêng thêm khi có nước trên boong, dịch chuyển của nước
Trang 3và dịch chuyển hàng hoá do lắc ngang lớn có thể xảy ra kết hợp với các yếu tố đã nói ở trên đồng thời hoặc nối tiếp nhau có thể dẫn tới lật tàu
2.2 Điều kiện hành hải nguy hiểm trong following and quatering sea
Tồn tại điều kiện then chốt để gặp sóng nguy hiểm như đã đề cập đến ở trên là:
- Khi vận tốc tàu tiến gần đến tốc độ của sóng Khi vận tốc tàu quá cao mà các thành phần của nó trong hướng sóng tiến gần đến tốc độ của sóng biển, con tàu sẽ bị đẩy nhanh hơn tới trường hợp surf-riding, tốc độ chính để xảy ra hiện tượng này là khoảng 1.8√L (knots), trong đó L là chiều dài tàu Phải lưu ý rằng ở khu vực tốc độ lân cận (1.4L - 1.8√L) dưới tốc độ then chốt hiện tượng tàu quay tại chỗ có thể xảy ra nó nguy hiểm tương tự như là hiện tượng surf-riding Trong các tình huống này
2.3 Tránh tình trạng nguy hiểm như thế nào?
- Thuyền trưởng nên giảm tốc độ tàu xuống nhỏ hơn1,8 L knots để ngăn chặn hiển tượng surf –
riding Nên chú ý khi tốc độ tàu nhỏ hơn tốc độ đã định, sự nguy hiểm lớn có thể tăng lên đột ngột Khi sự nguy hiểm tăng lên đột ngột trong khoảng thời gian dài là một tín hiệu để thuyền trưởng nên giảm tốc độ như các tình huống trên
- Sự tác động liên tiếp của chiều cao sóng Khi bước sóng trung bình lớn hơn 0,8 lần chiều dài tàu đồng thời chiều cao sóng lớn hơn 0,04 lần chiều dài tàu ở cùng thời điểm thì mối nguy hiểm được thấy rõ ràng, thuyền trưởng nên chú ý không vào khu vực nguy hiểm Khi tàu ở trong khu vực nguy hiểm, tốc độ tàu nên được giảm để tránh hiện tượng tác động liên tiếp của sóng
- Đổi hướng cũng có thể thoát khỏi khu vực này Tuy nhiên thay đổi hướng lớn là không thích hợp, bởi vì nó có thể gây ra một tác động ngược do sóng đánh vào ngang tàu và cũng nguy hiểm cho tính ổ định của tàu Kết hợp giữa việc giảm tốc độ và thay đổi hướng sẽ có khả năng lựa chọn khác cho việc điều động tàu
- Khi gặp phải trường hợp chu kỳ sóng gần gấp hai lần (khoảng 1,4 : 1,8 lần) chu kỳ quan sát, con tàu được xem như là trong khu vực nguy hiểm
Sự lắc ngang và các thông số của sự lắc ngang: Thuyền trưởng nên ngăn chặn sự lắc
ngang đồng thời sẽ xảy ra khi chu kỳ của sóng TE gần bằng chu kỳ lắc ngang của tàu TR Sự lắc ngang lớn có thể xảy ra theo điều kiện TE ≈ TR/2, đó là tham số lắc ngang cần phải tránh Khoảng thời gian TE là một hàm số của V/T Dùng mối quan hệ này mà thuyền trưởng có thể biết được tàu mình có bị lắc ngang đồng thời hay không
Trang 4Khi giảm tốc độ để tránh một vài tình huống tới hạn, thuyền trưởng nên xem xét cẩn thận việc giảm tốc độ xuống nhỏ,và duy trì giữ hướng trong sóng và gió Cách làm này để hướng dẫn khai thác được miêu tả trong cuốn “ Sơ đồ hướng dẫn cho thuyền trưởng”
Khi tốc độ tàu gần bằng tốc độ của sóng: Khi tốc độ tàu trong hướng sóng gần băng tốc độ
sóng, đó con tàu sẽ bị sóng đánh liên tiếp
2.4 Hướng dẫn khai thác
Thuyền trưởng được dặn dò làm theo các quy trình điều động tàu để tránh những tình
huống nguy hiểm khi hành hải trong vùng following and quatering sea
- Hướng dẫn này đước áp dụng cho tất cả các loại công ước tàu hành hải trong vùng biển động, cung cấp theo tiêu chuẩn A167(ES.IV) và A.562(14) cho tàu buôn, tiêu chuẩn A.168(ES.IV) và A.685(17) cho tàu cá
- Vùng following and quatering sea hưóng sóng và hướng tàu trong khoang 00 đến450 từ phía sau lái
- Việc cần thiết về huấn luyện và thực hành bản hướng dẫn
- Hiểu về ổn định của tàu Con tàu phải thoả mãn các tiêu chuẩn ốn định được định nghĩa trong nghị quyết A.167 và A.562 đối với tàu buôn và nghị quyết A.168 và A.658 đối với tàu cá và các tàu khác tương tự Do đó, thuyền trưởng phải có hiểu biết về ổn định của tàu mình đối với mọi điều kiện xếp hàng thoả mãn tiêu chuẩn ổn định đã nói ở trên
- Xác định hoặc dự đoán chu kỳ lắc ngang Chu kỳ lắc ngang của tàu phụ thuộc vào điều kiện xếp hàng Do đó đièu cốt yếu là đo được chu kỳ lắc ngang khi biển lặng trong mọi trường hợp khi tàu xuất phát sau khi xếp hoặc dỡ hàng Ta sử dụng đồng hồ bấm giây
- Xác định chu kỳ sóng và quan sát hướng sóng Sử dụng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ sóng
và hướng sóng có thể đoán được bằng cách quan sát ảnh trên Radar Quan sát sóng và hướng gió trong thực tế rất đơn giản đối với thuyền trưởng của tàu
Trang 590 0
80 0 )
(
)
(
m
L
knots
0
40
0
30
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90 0 (Beam sea)
x = 0 0
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0 6
0.4
0.2
0
Dangerous Zone
) (
) (
m
L
knots
V
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0
Surf-riding
Marginal Zone
40 0
30 0
50 0
60 0
70 0
80 0
90 0 (Beam sea)
x = 0 0