ảnh hởng điều kiện thời tiết hàng hóa vận chuyển tàu biển Capt LE HONG CHIEN One of the main tasks of the shipmaster is to deliver his ships cargo in good condition at its port of destination Provided the cargo is shipped in good condition, suitably packed and properly stowed, secured and ventilated, its only real enemy in a well-found ship is a meteorologically induced one Violent waves and adverse wnds may delay the ship or so damage her that water gets into a hold, or her violent motion may cause cargo to shift Significant variations in the temperature and humidity in the holds may cause sweat damage Cargo carried on deck is obviously vulnerable Giới thiệu Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, đặc biệt ngành đóng tàu, tàu lớn, đại vững đời ngày nhiều Họ có quan tâm đặc biệt hệ thống hầm hàng, nắp hầm đợc chế tạo loại thép đặc biệt vững chắc, cấu trúc đại, nớc biển lọt đợc vào hầm hàng sơ suât ngời sử dụng Hệ thống thông gió hầm hàng tiện lợi, máy, thông gió tự nhiên Chúng ta biết ngày có dịch vụ chạy tàu theo thời tiết để hỗ trợ thuyền trởng việc chọn tuyến đờng tối u tránh tác động xấu sóng gió lên tàu Nh lại vấn đề cần đặc biệt quan tâm mà nêu sau việc xử lý ngời biển chạy tàu qua vùng khí hậu khác nhau, mà việc biến đổi yếu tố thời tiết, đặc biệt nhiệt độ độ ẩm, tác động làm h hỏng hàng hoá vận chuyển tàu Mục đích việc điều khiển thông gió hầm hàng Hàng hóa bị h hỏng điều kiện khí hậu bao gồm ảnh hởng nh hình thành ẩm mốc, nảy mầm hạt, ăn mòn kim loại, phai màu hay bị dây bẩn vải vóc, chủ yếu ngng tụ nớc hầm hàng thân hàng hoá Mục đích việc thông gió hầm hàng để làm mát (hoặc làm ấm) hàng hoá, để làm cho không nẩy sinh khác biệt lớn nhiệt độ hàng hóa nhiệt độ khí chung quanh tàu, từ tránh đợc tích tụ độ ẩm không khí hầm hàng, nhờ giảm thiểu tránh đợc ngng tụ nớc xẩy hầm hàng, thông gió tống đợc loại khí dễ cháy khí độc Để đảm bảo việc thông gió tiến hành đợc hợp lý, đắn, sĩ quan hàng hải cần phải hiểu nguyên lý tơng tác vật chất đơn giản Hành động thực phải dựa tính chất tự nhiên hàng hoá điều kiện khí hậu thịnh hành suốt thời gian hành trình tàu Việc tiến hành thông gió nói chung cần thiết, nhng có lúc không cần thiết mà phản tác dụng Muốn biết lúc cần lúc không cần thông gió tìm hiểu thêm phần sau Hàng hóa hút ẩm hàng hoá không hút ẩm Hàng hoá không hút ẩm hàng hoá không chứa độ ẩm, chẳng hạn máy móc để trần, sắt tây, mạ, đờng ống, đồ gốm sứ, gơng kính, chai khí nén, hàng đóng thing, chúng không thay đổi trọng lợng suốt thời gian hành trình Tuy nhiên, chúng độ ẩm nên không thoát độ ẩm nhng bề mặt chúng phơi trần tiếp xúc tự nhiên với không khí nên ẩm ớt dễ dàng đợc hình thành nhiệt độ thấp nhiệt độ điểm sơng không khí hầm hàng Hàng hoá hút ẩm chứa độ ẩm tự nhiên Chúng sản phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp ng nghiệp bao gồm số vật liệu đóng gói Ví dụ hạt cocoa chứa tới 6% độ ẩm xếp lên tàu, gỗ theo mùa 20%, lúa mỳ 12% Đối với loại hàng hoá hút ẩm có giá trị độ ẩm tơng đối mà cân với độ ẩm không khí bao quanh không khí không hút ẩm từ hàng hoá không thải độ ẩm vào hàng hoá Còn độ ẩm tơng đối không khí dới giá trị hàng hoá thải độ ẩm vào không khí chung quanh, ngợc lại hàng hoá hấp thụ độ ẩm từ không khí Vật liệu hút ẩm nói chung khô vận chuyển có nghĩa không gây cho không khí chứa thân độ ẩm lớn 70% độ ẩm tơng đối Nếu nhiệt độ tồn không đổi, hàng hoá vật liệu hút ẩm giữ không khí chứa độ ẩm tơng đối tơng ứng với độ ẩm nó, có nghĩa độ ẩm tơng đối cân Ví dụ: nhiệt độ 20C (68F) lúa mỳ chứa 14% độ ẩm có độ ẩm tơng đối 70% Vì không khí chứa rât độ ẩm, hàng hoá hút ẩm chứa nhiều độ ẩm, nh độ ẩm hàng hoá dễ dàng thay độ ẩm không khí quanh hầm hàng, đợc thổi đợc thay không khí khô nhờ thông gió Độ ẩm tơng đối không khí hầm loại hàng hoá hút ẩm tăng lên tơng tăng nhiệt độ, nhiệt độ điểm sơng tăng lên nhanh không khí nóng giữ nhiều độ ẩm không khí lạnh Khi hầm hàng có chứa loại hàng hoá hút ẩm, độ ẩm lan truyền từ hàng sang hàng khác; Ví dụ hoa khô xếp gần gỗ, chẳng hạn độ ẩm gỗ 15% có cân với không khí hầm có chứa độ ẩm tơng đối 75%, hoa khô chứa độ ẩm từ 14% đến 18% cân bàng với độ ẩm t ơng đối 55%, từ gây nên truyền độ ẩm từ gỗ sang hoa Do lợng ẩm tự nhiên hoa bị vợt trội bị hỏng Trong hầm chứa hàng có chênh lệch nhiệt độ cấu trúc tàu với hàng hoá tăng lên tàu thay đổi vĩ độ vợt qua khu vực có gradient nhiệt độ dốc, số hàng hoá không nóng lên hay mát xuống (hạ nhiệt) nhanh nh cấu trúc tàu, ngng tụ nớc xẩy Mức độ ngng tụ xẩy hầm hàng tuỳ thuộc vào thay đổi nhiệt độ không khí, nhiệt độ nớc biển nhiệt độ điểm sơng Những ảnh hởng nh thờng gặp khu vực có thay đổi nhiệt độ lớn, chẳng hạn khơi bờ đông nớc Mỹ, Canada, khơi Sanfrancisco, khơi mũi Verde islands khơi bờ biển tây-nam Mỹ Trên vùng không khí biển bão hòa, độ ẩm tơng đối trung bình khoảng từ 70% đến 90% Sự ẩm ớt gây h hỏng cho hàng hoá hầm chia làm hai loại: đổ mồ hôi hàng hoá đổ mồ hôi hầm hàng Bây xem xét tợng cách xử lý Hiện tợng đổ mồ hôi hàng hóa (Cargo sweat) Hiện tợng đổ mồ hôi hàng hoá xẩy tàu chạy từ khu vực lạnh đến khu vực tơng đối nóng Hàng hóa hầm hàng giữ nhiệt độ vùng lạnh, vỏ thép tàu nhanh chóng hấp thụ nhiệt độ vùng nóng, bề mặt hàng hoá có ngng tụ nớc Ta xét ví dụ điển hình đợc nêu sau đây: 1.Nếu tàu xếp hàng cảng vùng ôn đới (tơng đối lạnh) với hàng hoá đờng kính để vận chuyển đến cảng vùng nhiệt đới, tàu phải qua vùng biển có nhiệt độ cao nơi xuất phát, nhiệt độ vỏ thép tàu nhanh chóng tăng theo tăng nhiệt độ nớc biển không khí, nhiệt độ hàng hóa hầm tăng theo chậm Sẽ sớm có phần hàng hoá có nhiệt độ thấp nhiệt độ điểm s ơng không khí bên Nếu hầm hàng sau đợc thông gió đờng bị ớt thông qua ngng tụ sau đờng bị dính kết với nhau, cứng lại trờng hợp tuyệt đối không đợc tiến hành thông gió hầm hàng 2.Nếu hàng hóa đóng thùng đợc xếp mùa đông chẳng hạn San Francisco cho chuyến hành trình ngang qua kênh Panama, hàng hoá không nóng nhiều so với xếp xuống tàu qua kênh , nhiệt độ điểm sơng bên tăng lên, chẳng hạn 23C(73F).Vì tuyệt đối không đợc thông gió hầm hàng suốt hành trình độ ẩm không khí nóng từ gió đợc thổi vào ngng tụ thùng gây rỉ sét Hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng (Ships sweat) Hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng xẩy tàu từ khu vực nóng đến khu vực tơng đối lạnh hơn, vỏ thép tàu bên hầm hàng có ngng tụ nớc bề mặt Ví dụ: Nếu bao Cocoa đợc xếp Tây Phi để chở Anh, vỏ thép tàu nhanh chóng hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ bên (của không khí biển) tàu đến khu vực lạnh, Cocoa có xu hớng giữ lại nhiệt độ cao nh xếp xuống tây Phi Vì Cocoa loại hàng hút ẩm, không khí chứa bên có nhiệt độ cao với lợng độ ẩm tơng ứng Lúc hạ nhiệt độ xuống với tốc độ hạ nhiệt nớc biển không khí bên nhiệt độ điểm sơng không khí ẩn chứa hàng hóa hạ theo nh với vỏ thép, tợng xẩy Nhng thân hàng hóa ấm không khí xung quanh, nhiệt độ điểm sơng không khí ẩn chứa hàng hóa tồn với giá trị lớn, độ nóng gây dòng nhiệt lên mang theo không khí ấm ẩm đến phần vỏ thép lạnh hầm hàng (vách hầm hàng), ẩm ngng tụ Nếu lợng ẩm lớn ngng tụ rơi xuống nh ma trở lại hàng hoá làm hàng hoá bị h hỏng Hiện tợng gọi tợng đổ mồ hôi hầm hàng với độ ẩm có nguồn gốc từ hàng hóa Để tránh tợng đổ mồ hôi hầm hàng hàng hóa có khả hút ẩm phải khô xếp xuống hầm, hàng hoá phải đợc thông gió với không khí bên ngoài, lu ý phải chất xếp cho thông gió làm mát đợc toàn hàng hóa (Không có vấn đề nhiệt độ điểm sơng không khí lạnh hàng hóa), nhờ nhiệt độ hàng hóa đợc giảm xuống ngang với nhiệt độ không khí thông qua thông gió Một thủ tục chung đơn giản để tránh tợng đổ mồ hôi hầm hàng tiến hành thông gió lúc không khí bên khô không khí hầm riêng biệt, nói cách khác nhiệt độ điểm sơng không khí bên thấp nhiệt độ điểm sơng không khí bên hầm hàng Để biết đợc nhiệt độ điểm sơng không khí bên dễ dàng cách sử dụng ẩm kế, lấy giá trị nhiệt độ nhiệt kế khô giá trị chênh lệch giữ nhiệt kế khô nhiệt kế ớt tra vào bảng nhiệt độ điểm sơng Đối với nhiệt độ điểm sơng hầm khó xác định hơn, nhng thực cách dùng nhiệt kế treo cho kết không khí hầm, tàu chuyên chở loại hàng nông sản thực phẩm ngời ta gắn thiết bị đọc đợc nhiệt độ hầm từ xa Nếu thiết bị phụ trợ thích hợp phơng pháp tuỳ ý đợc tiến hành miễn lấy đợc số liệu nhiệt độ hầm hàng đợc Tóm lại cần nhớ: Nói chung hàng hoá đợc xếp từ vùng có khí hậu nóng chở đến vùng lạnh cần phải thông gió hầm hàng, từ vùng khí hậu lạnh đến vùng nóng không đợc thông gió hầm hàng Tổn thất đổ mồ hôi hầm hàng phát nhiệt cục gia nhiệt bên tàu Hàng hóa chất xếp gần vách ngăn buồng máy buồng nồi bị hấp thụ nhiệt, hàng hoá hút ẩm tỏa ẩm ra, ẩm ngng tụ lại tiếp xúc với hàng hoá khác kim loại lạnh vỏ thép tàu Ngợc lại cấu trúc thép hầm hàng chở bách hóa gần khu vực đợc làm lạnh lạnh xuống dới nhiệt độ điểm sơng không khí hầm gây đổ mồ hôi vỏ thép lạnh Tổn thất nguyên nhân nh đợc hạn chế cách sử dụng đệm lót, ngăn cách cách hợp lý Nhiệt độ hàng bách hoá xếp khu vực đợc cách ly ảnh hởng thay đổi nhiệt độ biển không khí suốt chuyến đi, hàng hóa nh có xu hớng giữ lại nhiệt độ nh nơi xếp Trong trờng hợp nh nói chung không cần thiết phải thông gió trừ hàng đợc xếp nớc vùng ôn đới để dỡ cảng mà không khí nóng ẩm, trờng hợp nên tiến hành số lần thông gió để nâng nhiệt độ hàng hoá lên thích hợp trớc đến cảng trả hàng Hiện tợng tự bốc cháy hàng hoá Một số hàng hóa hút ẩm nh cá khô, cùi dừa khô, kiện bông, loại sợi, than số hàng hoá chất khác có khả tự bốc cháy dới điều kiện định Giai đọan chủ yếu việc cháy xuất trớc nhiệt độ bất thờng tăng lên số phần hàng hoá Việc nhận biết trớc bắt đầu tăng vọt nhiệt độ hàng hóa cho khả có biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn bốc cháy, chẳng hạn thông gió Tuy nhiên việc tiến hành thông gió phải cẩn thận nhiều tác nhân tăng nguồn ôxy cung cấp cho cháy hầm hàng Container Có hai loại ngng tụ nớc ảnh hởng đến hàng hoá chở container đổ mồ hôi hàng hoá container đổ mồ hôi thành vách container Để cho ngng tụ xẩy phải có nguồn ẩm chênh lệch nhiệt độ (gradient nhiệt độ) Nguồn ẩm từ thân hàng hóa, bao gói, đệm lót, thành vách container không khí nơi đóng gói hàng Một gradient nhiệt độ phát triển không khí bên không khí bên container Ví dụ: Một container chứa thùng carton hàng thùng đợc để không khí nóng ẩm vài tuần Các cửa sổ đóng container để bãi trống Mặt trời đốt nóng mái che vào ban ngày làm nóng không khí mái che hàng hóa, không khí nh có khả chứa nhiều nớc từ thùng carton tơng đối ẩm, nhiệt độ thùng hàng tăng chậm nhiều, chúng lạnh độ ẩm ngng tụ chúng Trong suốt thời gian ban đêm, nhiệt độ mái che container hạ xuống nhanh chóng trở nên lạnh không khí bên container không khí tạo nên độ ẩm ngng tụ bên thành vách , mái che container Nếu giọt nớc ngng tụ đủ nặng container rung động giọt nớc rơi xuống hàng hóa Nếu nguồn ẩm container đợc loại trừ ngăn chặn đợc gia tăng gradient nhiệt độ tợng đổ mồ hôi nh mô tả Để giảm thiểu tổn thất cần thiết trớc hết hàng hóa, bao gói, gỗ đệm lót vỏ container phải hoàn toàn khô trớc xếp hàng vào container Ngoài ngời ta sử dụng việc điều khiển nhiệt độ từ xa container độc lập, số loại container có hai vỏ lớp không khí bị nhốt hai lớp vỏ đó, hình thành yếu tố cách ly Một số container có máy khử ẩm số đợc điều hoà không khí Capt LE HONG CHIEN Tài liệu tham khảo: 1.Meteorology for Seafarers tác giả C.R Burgess, Nhà xuất Brown, Son & Ferguson Ltd, London 2.Maritime Meteorology a guide for deck officers 3.The Mariners handbook (NP 100) ... tợng cách xử lý Hiện tợng đổ mồ hôi hàng hóa (Cargo sweat) Hiện tợng đổ mồ hôi hàng hoá xẩy tàu chạy từ khu vực lạnh đến khu vực tơng đối nóng Hàng hóa hầm hàng giữ nhiệt độ vùng lạnh, vỏ thép tàu. .. bề mặt hàng hoá có ngng tụ nớc Ta xét ví dụ điển hình đợc nêu sau đây: 1.Nếu tàu xếp hàng cảng vùng ôn đới (tơng đối lạnh) với hàng hoá đờng kính để vận chuyển đến cảng vùng nhiệt đới, tàu phải... hàng hoá làm hàng hoá bị h hỏng Hiện tợng gọi tợng đổ mồ hôi hầm hàng với độ ẩm có nguồn gốc từ hàng hóa Để tránh tợng đổ mồ hôi hầm hàng hàng hóa có khả hút ẩm phải khô xếp xuống hầm, hàng hoá phải