Xếp dỡ và vận chuyển hàng hóa trên tàu

Với những loại hàng này khối lượng hàng thường xác định theo phương pháp giám định mớn nước và thường được chở trên các tàu chuyên dụng.. Nguyên nhân: Khi tàu chạy từ một cảng ở vùng nón

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

Th.S NGUYỄN THÁI VŨ BÀI GIẢNG

XẾP DỠ VÀ VẬN CHUYỂN HÀNG HÓA TRÊN TÀU

LƯU HÀNH NỘI BỘ

LỜI NÓI ĐẦU

Xếp dỡ, vận chuyển Hàng hoá và Đồ án môn học là một trong những Học phần chuyên môn quan trọng của ngành Khoa học Hàng hải trường Đại học Nha Trang

Nội dung Học phần trình bày những kiến thức cơ bản về Hàng hoá trong vận tải biển, các phương pháp chất xếp, vận chuyển và bảo quản các loại Hàng hoá thường gặp trong vận tải biển

Học phần trang bị cho Sinh viên các phương pháp tính toán kiểm tra ổn định, mớn nước và hiệu số mớn nước Học phần còn cung cấp những kiến thức cơ bản để Sinh viên có thể lập Sơ đồ chất xếp Hàng hóa cũng như cách sử dụng các loại hồ sơ tàu phục vụ cho việc kiểm tra ổn định, mớn nước, hiệu số

mớn nước khi lập Sơ đồ chất xếp Hàng hoá

Tài liệu " Xếp dỡ và vận chuyển Hàng hoá trên tàu" được biên soạn để làm tài liệu giảng dạy chính thức cho học phần “Xếp dỡ, vận chuyển hàng hoá và Đồ án môn học”

Những chỉ dẫn trong tài liệu này ngoài việc cung cấp cho người đọc những kiến thức cơ bản như trên mà còn:

- Chỉ ra các biện pháp khắc phục và các giải pháp cho các vấn đề liên quan đến Chất xếp và bảo quản hàng hoá trên tàu

- Phục vụ như là 1 tài liệu tham khảo cho các Nhà quản lý Cảng biển, các kỹ sư Hàng hải, nhân viên kỹ thuật trên bờ, Giám định Hàng hải, Bảo hiểm Hàng hải, Chủ tàu và các Nhà khai thác Tàu biển

- Thông qua chủ đề này giúp mọi người trao đổi với nhau nhằm phát hiện và thông báo cho nhau những vấn đề còn chưa được làm rõ khi tính toán, kiểm tra, điều chỉnh ổn định và mớn nước cũng như phương pháp lập sơ đồ chất xếp Hàng hóa

Lưu ý rằng không phải ai đọc tài liệu này đều sẽ có thể tính toán ổn định, mớn nước và lập được kế hoạch, sơ đồ chất xếp hàng hóa lên tàu thủy Việc này vẫn là nhiệm vụ của các kỹ sư ngành Khoa học Hàng Hải, điều khiển tàu biển được đào tạo một cách chuyên nghiệp

Cuốn tài liệu này bao gồm 7 chương:

- Chương 1: Tổng quan về Hàng hóa trong vận tải biển

- Chương 2: Tính toán mớn nước khi xếp dỡ Hàng hóa

- Chương 3: Tính toán ổn định khi xếp dỡ Hàng hóa

- Chương 4: Tính toán lập Sơ đồ chất xếp Hàng hóa

- Chương 5: Chất xếp vận chuyển hàng Bách hóa

- Chương 6: Chất xếp vận chuyển hàng Rời

- Chương 7: Vận chuyển Hàng hóa bằng Container

Tài liệu này sẽ giúp cho Sinh viên ngành Khoa học Hàng hải trường Đại học Nha Trang có thêm một tài liệu để học tập Hy vọng rằng đây cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho những bạn đọc có quan tâm đến lĩnh vực xếp dỡ, bảo quản Hàng hoá trên tàu biển

Trong quá trình biên soạn Tôi đã cố gắng hệ thống hóa các Thuật ngữ, các Ký hiệu và biên soạn theo hướng ứng dụng phù hợp với thực tế sản xuất hiện nay Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của các bạn đồng nghiệp, bạn đọc xa gần để cho Tài liệu này hoàn chỉnh hơn, đáp ứng được yêu cầu Giảng dạy

và Học tập

Nha trang, Tháng 02 – 2017

Nguyễn Thái Vũ

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HÀNG HÓA TRONG VẬN TẢI BIỂN … …………

1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HÀNG HÓA 1.1 Khái niệm ………

1.2 Phân loại 2 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA HÀNG HÓA – CHẤT LƯỢNG HÀNG HÓA ……

2.1 Tính chất chung của hàng hóa 2.2 Phương pháp xác định chất lượng hàng hóa ………

3 THÔNG GIÓ HẦM HÀNG ………

3.1 Các khái niệm cơ bản 3.1.1 Các đại lượng đặc trưng cho độ ẩm không khí 3.1.2 Nhiệt kế khô ướt ………

3.1.3 Mồ hôi thân tàu và mồ hôi hàng hóa ………

3.2 Xác định nhiệt độ điểm sương D ………

3.3 Mục đích của việc thông gió ………

3.4 Các nguyên tắc thông gió hầm hàng ………

3.5 Các phương pháp thông gió hầm hàng ………

3.5.1 Kết cấu thông thoáng thường gặp ở hầm hàng 3.5.2 Thông gió tự nhiên 3.5.3 Thông gió nhân tạo ………

3.5.4 Hệ thống điều chỉnh độ ẩm 3.5.5 Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ không khí CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN MỚN NƯỚC KHI XẾP DỠ HÀNG HOÁ ………

1 CÁC KHÁI NIỆM VÀ QUY ƯỚC CHUNG ………

1.1 Các kích thước và số đo cơ bản của tàu 1.1.1 Chiều dài tàu 1.1.2 Chiều rộng tàu ………

1.1.3 Chiều sâu và chiều cao tàu ………

1.1.4 Ảnh hưởng của các tỷ lệ kích thước tàu ………

1.1.5 Các hệ đơn vị thường dùng trong đo đạt tàu 1.2 Mớn nước của tàu ………

1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Thước đo mớn nước của tàu ………

1.2.3 Cách đọc mớn nước của tàu 1.3 Tính toán mớn nước từ các mớn nước biểu kiến của tàu ………

1.3.1 Tính toán mớn nước thực (dF , dA, dM) 1.3.2 Tính toán mớn nước trung bình chính xác d ………

1.4 Dấu chuyên chở - Công ước quốc tế về dấu chuyên chở ………

1.4.1 Dấu chuyên chở 1.4.2 Công ước quốc tế về dấu chuyên chở ………

1.5 Tải trọng của tàu - Dấu tấn tải trọng ………

1.5.1 Tải trọng của tàu 1.5.2 Dấu tấn tải trọng ………

2 KHAI THÁC HỒ SƠ TÀU ……….………

2.1 Hệ tọa độ tàu 2.2 Các ký hiệu và quy ước ……….………

2.3 Thước trọng tải 2.4 Đường cong thủy tĩnh ……….………

3 TÍNH TOÁN MỚN NƯỚC VÀ ĐỘ LỆCH MỚN TRONG TRƯỜNG HỢP CHUNG 3.1 Các đại lượng làm thay đổi mớn nước 3.1.1 Khối lượng riêng nước biển, quan hệ giữa khối lượng riêng và mớn nước 3.1.2 Lượng hiệu chỉnh nước ngọt 3.1.3 Lượng hiệu chỉnh nước lợ ………

3.1.4 Số tấn cần để thay đổi một centimet mớn nước

Trang

1

1

1

1

2

2

3

3

3

3

4

5

5

7

8

9

9

9

10

10

10

11

11

11

11

12

12

13

13

13

14

15

15

15

18

20

20

21

22

22

24

25

25

26

26

27

30

30

30

30

31

31

3.1.5 Mômen biến đổi độ lệch mớn một centimet ………

3.2 Xác định mớn nước mũi lái

3.2.1 Xác định mớn nước mũi lái bằng tính toán

3.2.2 Xác định mớn nước mũi lái bằng đồ thị ………

3.3 Tính toán để xếp hàng đến mớn nước hay dấu chuyên chở cho phép ………

3.4 Tính độ lệch mớn nước theo kế hoạch xếp hàng ………

3.4.1 Ảnh hưởng của độ lệch mớn đến tính năng của tàu

3.4.2 Nguyên nhân của sự phát sinh độ lệch mớn

3.4.3 Tính toán độ lệch mớn nước ………

4 TÍNH MỚN NƯỚC VÀ ĐỘ LỆCH MỚN TRONG NHỮNG TRƯỜNG HỢP KHÁC

4.1 Khi dịch chuyển hàng – Khi xếp hoặc dỡ hàng ngay trên tâm mặt nổi

4.1.1 Khi dịch chuyển hàng hoá, chất lỏng

4.1.2 Khi xếp hoặc dỡ hàng ngay trên tâm mặt nổi ………

4.2 Tính mớn nước khi xếp, dỡ một hoặc nhiều lô hàng có trọng lượng vừa phải ………

4.3 Tính mớn nước khi xếp, dỡ một hoặc nhiều lô hàng có trọng lượng khá lớn ………

4.4 Xếp dỡ hàng hoá đảm bảo mớn nước lái đúng như dự định ………

4.5 Xếp hàng hoá đảm bảo độ lệch mớn đúng như dự định ………

4.6 Xếp lượng hàng lớn nhất đảm bảo mớn nước đúng như yêu cầu ………

5 XÁC ĐỊNH MỚN VÀ ĐỘ LỆCH MỚN BẰNG CÁCH KHAI THÁC HỒ SƠ TÀU

5.1 Xác định mớn nước bằng giản đồ biến đổi mớn nước

5.2 Xác định mớn nước bằng bảng biến đổi mớn nước khi xếp (dỡ) 100 tấn hàng ……

6 GIÁM ĐỊNH MỚN NƯỚC XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG HÀNG HÓA …………

6.1 Nguyên lý của phương pháp xác định trọng lượng hàng bằng cách giám định mớn nước

6.2 Giám định lần đầu ………

6.3 Giám định lần cuối ………

6.4 Xác định tổng khối lượng hàng xếp, dỡ

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH KHI XẾP DỠ HÀNG HOÁ ………

1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ỔN TÍNH CỦA TÀU

1.1 Khái niệm và quy ước chung

1.2 Các trạng thái cân bằng của tàu ………

2 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TÀU Ở CÁC GÓC NGHIÊNG NHỎ ………

2.1 Xác định độ ổn định ban đầu của tàu

2.2 Xác định chiều cao trọng tâm tàu

2.3 Chiều cao ổn định GM - Các yếu tố ảnh hưởng đến chiều cao ổn định của tàu

2.3.1 Tính toán chiều cao ổn định GM

2.3.2 Ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng đến chiều cao ổn định của tàu

2.3.3 Ảnh hưởng của trọng lượng treo trên cẩu đến chiều cao ổn định của tàu

2.4 Điều chỉnh chiều cao ổn định GM của tàu ………

2.4.1 Dịch chuyển hoặc hoán đổi hàng hóa theo chiều thẳng đứng

2.4.2 Thêm, bớt hàng hóa hoặc bơm, xả nước Ballast

2.5 Kiểm tra ổn định tàu bằng thực nghiệm ………

2.6 Điều chỉnh khi tàu bị nghiêng

2.6.1 Tàu bị nghiêng do trọng tâm nằm ngoài đường trung tâm dọc

2.6.2 Tàu bị nghiêng do chiều cao ổn định GM âm ………

3 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TÀU Ở CÁC GÓC NGHIÊNG LỚN ………

3.1 Mô men ổn định ở các góc nghiêng lớn

3.2 Phương pháp dựng đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh GoZo ………

3.2.1 Trường hợp sử dụng bảng đường cong hoành giao

3.2.2 Trường hợp sử dụng đường cong GZ vẽ sẵn ………

3.3 Đánh giá ổn định thông qua đồ thị cánh tay đòn ổn định tĩnh GoZo ………

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN LẬP SƠ ĐỒ CHẤT XẾP HÀNG HOÁ ………

1 KHÁI NIỆM VÀ YÊU CẦU CHUNG

1.1 Khái niệm chung

1.2 Các yêu cầu khi tính toán lập sơ đồ chất xếp hàng hóa………

2 TÍNH TOÁN LẬP SƠ ĐỒ CHẤT XẾP HÀNG HOÁ ………

2.1 Tính toán tận dụng hết dung tải và trọng tải của tàu

2.1.1 Các khái niệm có liên quan

2.1.2 Tính toán tận dụng hết dung tải và trọng tải của tàu ………

2.1.3 Tính toán tận dụng hết dung tải và trọng tải của tàu bằng phương pháp đồ thị

2.2 Tính toán kiểm tra ổn định và độ lệch mớn nước thõa đáng ………

2.2.1 Tính toán kiểm tra ổn định

2.2.2 Tính toán kiểm tra độ lệch mớn

2.3 Tính toán đảm bảo sức bền dọc thân tàu và sức bền cục bộ

2.3.1 Tính toán đảm bảo sức bền dọc tàu

2.3.2 Tính toán đảm bảo sức bền cục bộ

3 NHỮNG LƯU Ý CHUNG KHI LẬP SƠ ĐỒ CHẤT XẾP HÀNG HOÁ

4 CÁC BƯỚC LẬP SƠ ĐỒ CHẤT XẾP HÀNG HOÁ………

Bước 1 Tập hợp các dữ liệu về tàu

Bước 2 Tìm hiểu về tình hình chuyến đi

Bước 3 Tính thời gian chuyến đi, lượng dự trữ và lượng hàng tối đa nhận lên tàu………

Bước 4 Tính toán phân phối hàng xuống từng hầm

Bước 5 Kiểm tra ổn định, mớn nước, hiệu số mớn nước và sức bền thân tàu tại cảng xếp

Bước 6 Kiểm tra ổn định, mớn nước, hiệu số mớn nước và sức bền thân tàu tại cảng dỡ

Bước 7 Tóm tắt kết quả tính toán, vẽ sơ đồ xếp hàng hóa kèm trình tự phân phối hàng

CHƯƠNG 5: CHẤT XẾP VẬN CHUYỂN HÀNG BÁCH HOÁ………… ………

4.5 Vận chuyển thuỷ tinh

4.6 Vận chuyển bông sợi ………

4.7 Vận chuyển đường

4.8 Vận chuyển muối

4.9 Vận chuyển dầu ăn, mỡ bò

4.10 Vận chuyển bột cá

5 CHẤT XẾP VÀ CHUYÊN CHỞ HÀNG TRÊN BOONG ………

5.1 Những yêu cầu và lưu ý khi chất xếp, chuyên chở hàng trên boong

5.2 Chất xếp và vận chuyển gỗ ………

5.2.1 Khái quát

5.2.2 Yêu cầu chất xếp hàng gỗ trên boong

5.2.3 Yêu cầu chằng buộc gỗ trên boong

5.2.4 Những lưu ý về ổn định tàu khi chở gỗ trên boong ………

5.2.5 Những lưu ý khi chạy biển đối với những tàu chở gỗ

CHƯƠNG 6: CHẤT XẾP VẬN CHUYỂN HÀNG RỜI … ………

1 CHẤT XẾP VẬN CHUYỂN HÀNG HẠT RỜI

1.1 Khái niệm ………

1.1.1 Các thuật ngữ

1.1.2 Giấy phép

1.2 Thông tin liên quan đến ổn định và chất xếp hàng hạt ………

1.3 Các yêu cầu về ổn định đối với tàu chở hàng hạt rời

1.3.1 Các yêu cầu về ổn định đối với tàu chở hàng hạt rời có giấy phép

1.3.2 Các yêu cầu về ổn định đối với tàu không có giấy phép chở hàng hạt rời ……

3.4 Chuyên chở hàng rời - Quy tắc vận chuyển hàng rời của IMO ………

3.4.1 Tóm tắt Quy tắc vận chuyển hàng rời của IMO

3.4.2 San bằng hàng rời ………

3.4.3 Chuyên chở quặng đặc

4 VẬN CHUYỂN DẦU………

4.1 Phân loại dầu

4.2 Những tính chất cơ bản của dầu

4.3 Sơ lược về tàu dầu ………

4.3.1 Phân loại tàu dầu

4.3.2 Một số hệ thống cơ bản trên tàu dầu

4.4 Vệ sinh hầm hàng tàu dầu ………

4.4.1 Mục đích của việc vệ sinh hầm hàng

4.4.2 Các phương pháp vệ sinh hầm hàng

4.4.3 Phương pháp vệ sinh thủ công

4.4.4 Phương pháp vệ sinh cơ khí

4.4.5 Phương pháp rửa bằng dầu thô

4.5 Tính toán hàng hóa trên tàu dầu ………

4.5.1 Một số khái niệm và cơ sở tính toán

4.5.2 Tính toán xăng dầu theo TCVN 6065-1995/ASTM-D.1250/API.2540/IP.200 …

4.5.3 Các bước tính toán hàng hóa trên tàu dầu

4.6 Lập sơ đồ xếp hàng trên tàu dầu ………

CHƯƠNG 7: VẬN CHUYỂN HÀNG HOÁ BẰNG CONTAINER … ………

1 TỔNG QUAN

1.1 Sơ lược lịch sử phát triển ………

1.2 Những ưu nhược điểm của vận chuyển hàng hóa bằng Container

2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CONTAINER ……

2.1 Yêu cầu đối với Container

2.2 Phân loại và đặc điểm kết cấu chung của Container ………

2.3 Kết cấu chi tiết Container Bách hóa

2.4 Tiêu chuẩn Container và ký hiệu trên Container………

2.4.1 Tiêu chuẩn Container

2.4.2 Ký hiệu trên Container

3 TÀU CONTAINER - SƠ ĐỒ XẾP HÀNG CONTAINER ………

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HÀNG HÓA TRONG VẬN TẢI BIỂN

1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HÀNG HÓA

1.1 Khái niệm

Hàng hoá vận chuyển trong vận tải biển là tất cả các vật phẩm, thương phẩm, được các phương tiện vận tải biển tiếp nhận để vận chuyển dưới dạng có hoặc không có bao bì theo tập quán hàng hải quốc tế Hàng hoá trong vận tải biển được đặc trưng bởi các điều kiện vận chuyển như: Chế độ bảo quản , phương pháp đóng gói, phương pháp chuyển tải, phương pháp xếp dỡ, tính chất lý hoá của hàng…

1.2 Phân loại

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật thì hàng hóa ngày càng nhiều và đa dạng

Có rất nhiều cách phân loại hàng hóa tuỳ theo tiêu chí và mục đích của việc phân loại Ví dụ như theo công dụng có các loại hàng : Hàng dân dụng, hàng quân sự, hàng xây dựng, hàng tiêu dùng…

Trong vận tải biển việc phân loại hàng hóa là nhằm tìm ra các nhóm hàng có những đặc điểm gần với nhau để có các biện pháp phân bố, chất xếp và bảo quản cho hợp lý trong quá trình vận chuyển Chính vì

vậy ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến các cách phân loại sau:

1.2.1 Phân loại theo tính chất lý hóa của hàng hóa

Theo tính chất lý hóa của hàng ta có thể liệt kê ra đây rất nhiều loại hàng như:

- Loại hàng dể hút ẩm và tỏa ẩm như: Đường, gạo, các loại hạt

- Loại hàng nóng và dễ phát cháy như: Than, bông, thuốc nổ, dầu mỏ

- Loại hàng có tính chất độc hại như: Hóa chất, hợp chất của nó

- Loại hàng có nhiều bụi như: Xi măng, cát, apatít, than

- Loại hàng hấp thụ mùi như: Trà, cà phê, thuốc lá

- Loại hàng mau hư chóng thối như: Trái cây, rau xanh, quả, củ, thịt, cá, tôm

Cách phân loại này giúp người vận tải phân bố hàng xuống tàu một cách hợp lý ngăn ngừa được sự hư hỏng của hàng hóa do tác động qua lại giữa chúng với nhau trong quá trình vận chuyển Tựu trung ta có thể phân chúng thành 3 nhóm hàng chính sau: (xem thêm bảng 1.1 chương 1 phần phụ lục)

- Nhóm hàng có tính xâm thực: Các loại hàng trong nhóm này có khả năng làm hư hỏng các loại

hàng hóa khác khi xếp ở gần chúng Ví dụ như các loại hàng có tính hút và tỏa ẩm, một số loại hàng nguy hiểm, các loại hàng tỏa mùi (Da thú, hàng ướp muối ) các loại hàng bay bụi

- Nhóm hàng bị xâm thực: Gồm các loại hàng chịu sự tác động của loại hàng có tính xâm thực khi

xếp chung ở một mức độ nhất định Đó là các loại hàng dễ hấp thụ mùi vị như: Chè, thuốc lá, đồ gia vị

- Nhóm hàng trung tính: Đó là những loại hàng không chịu sự ảnh hưởng và không tác động xấu

đến các hàng xếp gần nó Các loại hàng trung tính như: Kim loại, Hợp kim, thiết bị máy móc

1.2.2 Phân loại theo phương pháp vận tải

Phân loại hàng theo phương pháp vận tải nhằm để tổ chức đúng các quy trình vận tải và chuyển tải hàng Đây là cách phân loại phổ biến trong vận tải biển hiện nay Theo phương pháp này hàng được chia làm 3 nhóm: (xem bảng1.1)

- Nhóm hàng bách hóa (General cargoes) (hàng tính theo đơn chiếc):

Gồm những loại hàng vận chuyển riêng lẻ có bao bì hay không có bao bì (kiện, bao, thùng, hòm, chiếc, cái ) Đây là nhóm hàng có nhiều danh mục nhất có thể chuyên chở trên tàu chuyên dụng hay không chuyên dụng và trên một tàu có thể chuyên chở nhiều loại hàng với các hình dạng bao bì khác nhau như các loại kiện, thùng, bao bì đóng gói, bó Để chuyên chở loại hàng này người ta dùng những con tàu có nhiều khoang và mỗi khoang được chia ra nhiều tầng hầm cách biệt nhau hoặc có các ngăn để thuận tiện cho việc chất xếp và bảo quản các loại hàng khác nhaụ, chúng được gọi chung là Tàu chở hàng

Bách hóa (General cargo ships ) Hiện nay hàng Bách hóa có xu hướng đóng trong các Container và vận

chuyển trên các tàu Container

- Nhóm hàng chở xô (bulk cargoes):

Gồm những loại hàng chở theo khối lượng lớn, đồng nhất, trần bì Ví dụ: Dầu, mỡ, hóa chất, khí hóa lỏng, quặng, ngũ cốc, than chở rời, gỗ Với những loại hàng này khối lượng hàng thường xác định theo phương pháp giám định mớn nước và thường được chở trên các tàu chuyên dụng Nhóm hàng chở xô được chia thành hai nhóm là nhóm hàng lỏng và nhóm hàng chất rắn chở xô Tàu chở hàng lỏng cũng gồm nhiều hầm một tầng được chia làm nhiều ngăn theo bề ngang và có các thiết bị phù hợp cho việc bảo quản và chuyển tải hàng Những tàu chở hàng lỏng thường có trọng tải lớn, có những con tàu chở dầu có

trọng tải tới nửa triệu tấn Chúng có tên chung là tàu chở hàng lỏng (Tanker) Tàu chở hàng Hạt rời (grain cargoes, grain in bulk) thường chỉ có một tầng hầm, có các kết cấu để hạn chế khả năng dịch

chụyển của hàng và những thiết bị đặc biệt khác giúp cho việc bảo quản, xếp dỡ hàng phù hợp Nhóm tàu

này gọi là Tàu chở hàng rời (bulk cargoes ships)

- Nhóm hàng vận chuyển theo chế độ bảo quản riêng:

Gồm những loại hàng do tính chất riêng của chúng mà nó đòi hỏi phải được bảo quản theo những chế độ đặc biệt quy định trong vận tải Nếu không tuân theo những quy định này thì hàng sẽ bị hư hỏng hay không an toàn cho tàu và thuyền viên trong quá trình chuyên chở như:

+ Nhóm hàng tươi sống, hàng đông lạnh, đồ hộp: Đây là nhóm hàng cần phải bảo quản ở nhiệt

độ thấp khi chuyên chở, chúng phải được chở trên các tàu hay Container chuyên dụng và phải đựợc giám sát liên tục trong quá trình vận chuyển

+ Nhóm hàng hút và tỏa ẩm (hygrocospic goods): Đây là những loại hàng luôn có một hàm

lượng ẩm nhất định trong cấu trúc và hàm lượng này có thể thay đổi tùy theo độ ẩm củạ môi trường xung quanh, do vậy nó đòi hỏi khi vận chuyển phải có chế độ thông gió thích hợp Nhóm này gồm hầu hết các loại hàng nông sản thực vật như gạo, gỗ, các loại hạt

+ Nhóm hàng cồng kềnh: Đây là nhóm hàng có kích thước họặc trọng lượng lớn (của một đơn vị

hàng), không thể chở trên tàụ thông thường mà phải chở trên những tàu chuyên dụng như một tổ hợp

máy, một dàn khoan, tàu ngầm v.v…

+ Nhóm hàng độc hại nguy hiểm: Đây là nhóm hàng có thể gây nguy hiểm cho tàu, con người hay môi trường trong quá trình bảo quản và vận chuyển Nhóm hàng này được Tổ chức Hàng hải thế giới

(IMO) phân loại và liệt kê trong các tài liệu liên quan như SOLAS 1974, IMDG Code (dangerous goods code) v.v Việc vận chuyển chúng đòi hỏị phải bố trí và có chế độ bảo quản đặc biệt, phù hợp với từng

loại hàng riêng biệt

Bảng 1.1 Phân loại hàng hóa

Nhóm hàng bách hoá Nhóm hàng chở xô Nhóm vận chuyển theo

chế độ bảo quản riêng

Hàng tính chiếc

Kim loại và sản phẩm kim loại

Hàng thùng đáy tròn

Hàng cồng kềnh

Hàng rót lỏng

Hàng cục rời Gỗ

Hàng hạt rời

Hàng nguy hiểm

Hàng mau hỏng

Gia cầm, gia súc, và sản phẩm của chúng

2 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA HÀNG HÓA – CHẤT LƯỢNG HÀNG HÓA

2.1 Tính chất chung của hàng hóa

Để có thể phân bổ hàng hợp lý xuống tàu, tổ chức xếp dỡ với các phương tiện và thời gian thích hợp cũng như làm tốt công tác bảo quản hàng trong quá trình vận chuyển Ta phải đặc biệt chú ý tới các tính chất sau đây của hàng hóa:

- Lý tính: Tính di động, tản rời; Tính hút ẩm, tỏa ẩm, độ ẩm của hàng; Nhiệt độ bốc hơi và đông kết; Tính hấp thụ và tỏa mùi; Nhiệt độ bắt lửa (chớp cháy), tỷ trọng, thể tích riêng

- Hóa tính: Tính độc hại, sự ôxy hóa, tính ăn mòn, tính phản ứng, tính độc, tính nổ, thành phần hóa học của hàng

- Sinh học tính: Sự lên men, ôi thối, mục nát, nảy mầm, sự chín

- Cơ tính: Độ bền (nén, kéo, xoắn); Độ cứng; Độ co giãn; Độ dai va chạm…

2.2 Phương pháp xác định chất lượng hàng hóa

2.2.1 Xác định bằng trực quan

Dùng giác quan của con người để xác định chất lượng hàng đây là phương pháp thiếu chính xác do

đó đòi hỏi người xác định phải có kinh nghiệm thực tế nhất định

2.2.2 Sử dụng máy móc

Dùng các máy móc chuyên dụng để kiểm tra, xác định trực tiếp và khảo sát mẫu thử được coi là chính xác hơn cả Cách lấy mẫu thử: Mỗi lô hàng lấy ba mẫu thử, một mẫu lấy ở nơi sản xuất, một mẫu lấy ở nơi người gửi hàng và một mẫu lấy ở hầm hàng của tàu

Các phương pháp áp dụng để kiểm tra chất lượng hàng:

+ Phương pháp vật lý: Là kiểm tra lý tính của hàng hóa về tỷ trọng, độ ẩm

+ Phương pháp cơ học: Xác định độ bền, độ chịu lực

+ Phương pháp quang học: Xác định khuyết tật ẩn trong lòng hàng hóa

+ Phương pháp hóa học: Xác định thành phần hóa học của hàng

3 THÔNG GIÓ HẦM HÀNG

3.1 Các khái niệm cơ bản:

3.1.1 Các đại lượng đặc trưng cho độ ẩm không khí:

- Áp suất hơi nước e (vapor pressure)

Khi bay hơi vào không khí, hơi nước tạo nên một áp lực, áp lực này độc lập với áp suất của tất cả các khí khác có trong không khí, gọi là áp suất riêng phần của hơi nước e Áp suất này phụ thuộc vào lượng hơi nước có trong không khí tức là phụ thuộc vào độ ẩm tuyệt đối Áp suất hơi nước tính bằng mmHg hay inch thuỷ ngân, nó đạt giá trị lớn nhất ở trạng thái bão hòa Khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì áp suất hơi nước bão hòa cũng thạy đổi

- Độ ẩm tương đối r (relative humidity)

Độ ẩm tương đối là tỉ số tính bằng phần trăm giữa lượng hơi nước thực tế có trong không khí với lượng hơi nước có trong khối không khí đó ở trạng thái bão hòa ở cùng một nhiệt độ (hay là tỉ số giữa áp suất hơi nước và áp suất hơi nước bão hoà ở cùng một nhiệt độ tính bằng phần trăm)

S

Ae

e

e : Áp suất hơi nước thực tế - Vapor pressure

es: Áp suất hơi nước bão hòa - Saturated vapor pressure

A: Lượng hơi nước chứa trong một đơn vị thể tích không khí (Độ ẩm tuyệt đối)

As: Lượng hơi nước chứa trong một đơn vị thể tích không khí ở trạng thái bão hoà (Độ ẩm tuyệt đối ở trạng thái bão hoà)

Đơn vị đo của A, As là mg/m3 không khí hoặc grain/ft3 (1grain =0,0648 g)

Độ ẩm tương đối cho ta biết sự ẩm ướt của không khí

Ở nước ta độ ẩm tương đối trung bình vào các mùa như sau:

+ Mùa đông r = 80%

+ Mùa hè r = 85% - 90%

+ Trong sương mù r = 95% - 100%

- Độ ẩm tuyệt đối a (Absolute humidity)

Độ ẩm tuyệt đối là trọng lượng của hơi nước có trong một đơn vị thể tích không khí khô Trong kỹ thuật, độ ẩm truyệt đối là số pound (1pound= 0,454kg) của hơi nước trên 1ft3 không khí khô hay là số grain của hơi nước trên 1ft3 không khí khô

Thể tích của một đơn vị không khí khô v

Độ ẩm riêng w (Specific humidity) là trọng lượng hơi nước có trong một đơn vị trọng lượng không

khí Đơn vị đo cuả độ ẩm riêng là mg/g, grain/kg hay grain/lb

Độ ẩm riêng được tính theo công thức:

p

ek

w 

(1-2) Trong đó: - p là áp suất khí quyển

- k là hằng số và nếu đơn vị tính w là grain/lb thì k = 4500

Cuối cùng ta có quan hệ:

p.v

k.ev

w

(1-3)

Khi nhiệt độ tăng thì khả năng bão hòa độ ẩm tăng Giả sử ở trạng thái 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 tương đối r giảm, tức là trong điều kiện mới (trạng thái mới) không khí vẫn chấp nhận thêm được một lượng hơi nước 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

Không khí bão hòa (Saturated Air): là hiện tượng mà tại một nhiệt độ nào đó không khí đã chứa trong

mình nó tất cả mọi sự ẩm ướt mà nó có thể chứa được, khi lượng hơi nước lên cao mà nhiệt độ cố định thì hơi nước sẽ bị ngưng tụ Từ đây ta có khái niệm nhiệt độ điểm sương

- Nhiệt độ điểm sương D (Dew point)

Nhiệt độ điểm sương là nhiệt độ của không khí mà tại nhiệt độ này thì hơi nước chứa trong không khí đạt tới trạng thái bão hoà Nhiệt độ điểm sương của một khối không khí phụ thuộc hoàn toàn vào độ ẩm tuyệt đối cũng như vào độ ẩm riêng

Nhiệt độ điểm sương được xác định như là nhiệt độ thấp nhất mà không khí không thể giữ được lượng hơi nước hiện tại mà nó đã có mà phải thải bớt lượng hơi ẩm thừa dưới dạng ngưng tụ thành nước Nhiệt

độ điểm sương của bất kỳ mẫu thử không khí nào cũng hoàn toàn phụ thuộc vào độ ẩm tuyệt đối

3.1.2 Nhiệt kế khô ướt (Wet-dry bulb)

Khi nước bay hơi chúng đã lấy bớt nhiệt của môi trường xung quanh Mặc khác, tốc độ bay hơi hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ và lượng hơi nước đã có sẵn trong không khí và do đó lượng nhiệt bị lấy đi nhiều hay ít phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ của không khí

Người ta đã rút ra được mối tương quan giữa lượng hơi nước có trong không khí và tốc độ bay hơi của nước một cách gián tiếp thông qua lượng nhiệt mà nước đã lấy từ môi trường xung quanh để bốc hơi Nhiệt kế khô-ướt (Bầu khô ướt) dựa trên nguyên lý này nó

có cấu tạo gồm hai nhiệt kế thủy ngân thông thường đặt song

song trong một hộp gỗ (hình1.1) có đục những lổ nhỏ (để lưu

thông không khí trong và ngoài hộp) Trong đó một chiếc có

bầu thuỷ ngân được bao bọc bởi một cái bấc được nhúng một

đầu vào nước đựng trong một hộp nhựa nhỏ đặt ở phía dưới

(gọi là bầu ướt) Khi nước trong bấc bay hơi sẽ lấy nhiệt từ

bầu thuỷ ngân làm cho nhiệt độ tại đây thấp hơn nhiệt độ môi

trường được đo bằng nhiệt kế thứ hai được đặt tự do trong

không khí (bầu khô)

Khả năng hóa hơi sẽ phụ thuộc trực tiếp vào độ ẩm tương

đối Khi độ ẩm trong không khí cao thì khả năng hóa hơi sẽ

chậm hơn và sự chênh lệch giữa bầu khô, ướt sẽ nhỏ Khi độ

ẩm không khí thấp, rõ ràng là khả năng hóa hơi sẽ diễn ra

mãnh liệt hơn và kết quả là hiệu nhiệt kế khô ướt phải lớn

hơn Nhờ mối tương quan này và từ hiệu số nhiệt kế khô ướt

ta sẽ tìm được các yếu tố về độ ẩm không khí nhờ các bảng

chuyên dụng được lập sẵn (Bảng 1.2 ; 1.3 và 1.4)

Hình 1.1 Nhiệt kế khô ướt

3.1.3 Mồ hôi thân tàu và mồ hôi hàng hóa:

Có rất nhiều trường hợp hư hỏng hàng hóa đó do mồ hôi gây ra

- Mồ hôi thân tàu (ship's sweat): Mồ hôi thân tàu hay mồ hôi hầm hàng là hiện tượng có những

hạt nước bám vào các thành, vách, trần hầm hàng trong các khoang chứa hàng

Hiện tượng mồ hôi thân tàu xảy ra khi nhiệt độ điểm sương của không khí trong hầm hàng vượt quá nhiệt độ của các phần cấu trúc (thành, vách, trần) của tàu

Hiện tượng mồ hôi thân 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 Mồ hôi này có thể chảy thoát đi hoặc chảy vào hàng hóa (xem hình1.2)

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 đến chất lượng hàng hóa

Hình 1.2 Mồ hôi thân tàu Hình 1.3 Mồ hôi hàng hóa

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

Hiện tượng này có thể xảy ra khi tàu hành trình từ vùng lạnh sang những vùng có khí hậu nóng hơn 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 (xem hình1.3)

Hiện tượng này có tác động khác nhau tới từng loại hàng Với loại hàng hút, tỏa ẩm thì chúng sẽ hấp thụ lượng ẩm này để đạt tới trạng thái cân bằng độ ẩm và nếu lượng ẩm này là nhỏ (Khi hầm chở đầy và không có sự lưu thông với không khí bên ngoài) thì sự hấp thụ này ít ảnh hưởng tới chất lượng của hàng Với hàng không hút ẩm thì sẽ có hiện tượng ngưng tụ nước trên bề mặt hàng dẫn đến rỉ sét hay phá hoại các kết cấu kỵ ẩm khác như các mạch điện tử hay làm giảm khả năng cách điện của máy móc điện

3.2 Xác định nhiệt độ điểm sương D:

Khi nhiệt độ vách hầm hàng thấp hơn nhiệt độ điểm sương của nó thì đó là lúc bắt đầu phát sinh mồ hôi thân tàu, như vậy vấn đề cơ bản là tìm cách xác định nhiệt độ điểm sương của không khí trong hầm Phương pháp xác định: Dùng nhiệt kế khô ướt đặt vào hầm hàng để đo nhiệt độ của hầm (Hộp gỗ đựng nhiệt kế phải được đặt tại nơi không bị ảnh hưởng bởi sức nóng của bất kỳ vật thể nào cũng như có dòng khí thổi nhẹ và nên đặt ở nhiều nơi trong hầm hàng sau đó lấy giá trị trung bình)

Gọi t là số đọc nhiệt độ ở bầu khô và t’ là số đọc nhiệt độ ở bầu ướt Xác định hiệu (t – t' ) Tra bảng 1.2 theo nhiệt độ bầu ướt và hiệu (t – t') ta có được nhiệt độ điểm sương của hầm hàng

Ví dụ với t' = 300C, t = 320C → (t – t') = 20C từ bảng 1.3 ta có nhiệt độ điểm sương D = 290C Khi đó:

- Nếu nhiệt độ thành, vách, trần của tàu nhỏ hơn 290C thì sẽ xuất hiện hiện tượng mồ hôi thân tàu

- Nếu nhiệt độ bề mặt hàng hóa nhỏ hơn 290C thì sẽ xuất hiện hiện tượng mồ hôi hàng hóa

Tương tự tra bảng 1.3 theo nhiệt độ bầu khô và hiệu (t – t') ta có được độ ẩm tương đối của hầm hàng Khi nhiệt độ ở bầu khô lớn hơn 35OC ta có thể tra theo Bảng 1.4 để có thể xác định nhiệt độ điểm sương, độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối

Bảng 1.2 Bảng tra nhiệt độ điểm sương (0 C)

Nhiệt độ bầu ướt

Bảng1.3 Bảng tra độ ẩm tương đối (%)

Nhiệt độ bầu khô

3.3 Mục đích của việc thông gió:

- 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 loại bớt lượng ẩm dư thừa trong hầm phòng tránh hiện tượng đổ mồ hôi hầm hàng và mồ hôi hàng hóa có thể gây nên ẩm ướt hàng hóa

- Điều hòa nhiệt độ trong hầm giữ cho hàng không bị hư hại do nhiệt độ;

- Lưu thông không khí để thải bớt chất độc, chất dễ cháy ra ngoài và với một số loại hàng nhằm cung cấp oxy cho quá trình sống tránh bị thối rữa, biến chất hàng

Bảng1.4 Bảng tra độ ẩm tuyệt đối và nhiệt độ điểm sương

3.4 Các nguyên tắc thông gió hầm hàng:

Trong điều kiện cho phép việc thông gió hầm hàng đúng lúc, kịp thời và phù hợp đối với tính chất mỗi loại hàng giúp ta có thể ngăn ngừa hoặc hạn chế được hư hỏng hàng xảy ra Để tiến hành thông gió hay không thông gió cần dựa trên hai nguyên tắc cơ bản sau:

- Tiến hành thông gió hầm hàng bằng không khí bên ngoài nếu điểm sương không khí ngoài hầm nhỏ hơn hoặc bằng điểm sương không khí trong hầm

- Không được thông gió hầm hàng bằng không khí ngoài trời nếu điểm sương không khí bên ngoài lớn hơn điểm sương không khí trong hầm

Ngoài hai nguyên tắc cơ bản trên cùng với sự theo dõi không khí trong và ngoài hầm ta còn phải xét đến tính chất của loại hàng hóa trong hầm mà đề ra biện pháp thông gió hữu hiệu Xét về mặt ảnh hưởng của môi trường xung quanh thì hàng hóa được chia làm hai loại chính như sau:

- Hàng có tính hút ẩm (Hygroscopic Cargo): Chủ yếu là các loại hàng gốc thực vật như các loại hạt,

bột ngũ cốc, bông, gỗ, thuốc, sợi Loại hàng này có thể hút ẩm, giữ ẩm và tỏa hơi ẩm Hàng hút ẩm làm tăng hiện tượng mồ hôi thân tàu khi nhiệt độ thay đổi, nhất là khi chở hàng từ vùng nóng sang vùng lạnh Đặc biệt, hiện tượng này xảy ra mạnh khi nhiệt độ bên ngoài giảm đột ngột

- Hàng không hút ẩm (Non - hygroscopic cargo): Là các loại hàng gốc từ các vật liệu cứng như các

sản phẩm sắt thép, máy móc, các đồ bằng đất nung, các hàng hóa đóng thùng, đóng hộp Các loại hàng này dễ bị tác động bởi hiện tượng mồ hôi hàng hóa (Gây han gỉ, bẩn, làm biến màu ), dẫn đến hư hỏng nhất là khi chở hàng từ vùng lạnh sang vùng nóng hơn

Từ hai nguyên tắc thông gió và hai loại nhóm hàng cơ bản trên ta có 4 trường hợp đặc trưng sau cần đặc biệt lưu ý khi tiến hành thông gió hầm hàng:

Đối với hàng hút ẩm:

- Trường hợp 1 Khi hành trình từ vùng lạnh sang vùng nóng (cold to warm voyage):

Lúc đầu điểm sương không khí trong hầm thấp hơn điểm sương không khí ngoài hầm Trong quá trình chuyển dần về vùng nóng điểm sương không khí trong hầm cao dần lên nhưng chưa đạt đến hoặc lớn hơn điểm sương không khí ngoài hầm thì không cần thiết thông gió

Tại thời điểm mở hầm hàng tại cảng dỡ sự ngưng tụ có thể xuất hiện trên bề mặt hàng (mồ hôi hàng hóa) nhưng sẽ mất đi khi hàng hóa được dỡ khỏi hầm hàng

- Trường hợp 2 Khi Hành trình từ vùng nóng sang vùng lạnh:

Trong quá trình chuyển dần tới vùng lạnh nhiệt độ và điểm sương không khí bên ngoài thấp dần và làm lạnh các mạn và boong tàu dẫn đến sự ngưng đọng hơi nước tại các mặt trong thân tàu Hàng hút ẩm

trong điều kiện này sẽ tỏa ẩm mạnh Trường hợp này cần thông gió hầm hàng liên tục với cường độ càng mạnh càng tốt ngay từ khi chớm vào vùng lạnh Đây là trường hợp khó khăn để tạo được sự thông gió thoả mãn nhất là khi điểm sương bên ngoài quá thấp

Đối với hàng không hút ẩm:

- Trường hợp 3 Hành trình từ vùng lạnh sang vùng nóng:

Trường hợp này nhiệt độ của hàng thấp hơn điểm sương không khí bên ngoài nhiều nên không được thông gió Nếu thông gió không khí nóng ẩm từ bên ngoài vào sẽ gây ngưng tụ hơi nước làm hư hỏng hàng

- Trường hợp 4 Hành trình từ vùng nóng tới vùng lạnh:

Trường hợp này mồ hôi thân tàu chắc chắn xảy ra nhưng hàng hóa không bị ảnh hưởng trừ khi sự ngưng đọng ở các thành vách, trần nhỏ giọt vào hàng Việc thông gió ở mức độ bình thường

3.5 Các phương pháp thông gió hầm hàng:

Trong mục này, xin chỉ đề cập đến các phương pháp thông gió nhằm duy trì chế độ ẩm trong hầm hàng, các yêu cầu khác của việc thông gió sẽ được nói đến trong các phần liên quan đến việc chuyên chở từng nhóm hàng cụ thể ở sau

3.5.1 Kết cấu thông thoáng thường gặp ở hầm hàng:

Trong hầm hàng của tàu chở hàng

bách hóa, để tránh cho hàng tiếp xúc

với vỏ tàu, người ta thường bố trí các

lớp lót định (Sweat batten) bằng các

thanh gỗ cứng gắn cố định vào các

sườn khỏe ở cách nhau một khoảng

cách thích hợp (xem hình1.4)

Lớp lót này còn có tác dụng tạo nên

một khoảng trống xung quanh hầm

hàng giúp cho việc lưu thông không

khí, các khoảng lưu thông này kết hợp

với hệ thống thông gió hầm hàng tạo

thành một hệ thống liên hoàn giúp cho

việc thông gió hầm hàng đạt hiệu quả

Sàn hầm thường được lót bằng một hoặc hai lớp gỗ dày vừa để bảo vệ tôn đáy hầm vừa cách nhiệt cho

hàng Ở hai bên mạn của sàn hầm thường bố trí các lối thoát nước xuống các hầm chứa nước bẩn (Bilge water) Khi có mồ hôi hầm hàng hay nước vào hầm hàng thì nước sẽ theo hệ thống này về giếng nước

bẩn để được hút ra ngoài nhờ các bơm chuyên dụng Ở các vách ngang bị nung nóng như các vách kề với buồng máy, nồi hơi…cũng có các lớp lót này

3.5.2 Thông gió tự nhiên:

Thông gió tự nhiên là thông gió chỉ nhờ sự chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài hầm hàng Hình 1.5 mô tả kết cấu của hệ thống này ở một hầm hàng và cách sử dụng chúng Hệ thống gồm các ống hứng gió (mặt khỉ) và ống dẫn khí xuống các tầng hầm đặt ở hai bên mạn phía mũi và lái của hầm hàng Muốn cho không khí trong và ngoài hầm lưu thông tuần hoàn, ta quay miệng ống hứng gió ở phía cuối gió ngược theo chiều gió và miệng ống hứng gió ở trên gió xuôi chiều gió Bằng phương pháp này thì khí nóng ẩm trong hầm sẽ thoát ra nhanh và nếu sử dụng phương pháp này thì cần lưu ý đến hướng gió và thời tiết, phải đóng nắp hầm và ống thông gió kịp thời trong trường hợp trời mưa, trời mù và mưa tuyết Muốn cho không khí trong hầm thoát ra mà không cho (hạn chế) không khí bên ngoài vào hầm ta quay các miệng ống thông gió xuôi theo chiều gió để không khí trong hầm thoát ra Nếu điều kiện cho phép thì

có thể mở nắp hầm hàng Phương pháp này hiệu suất không cao và phụ thuộc nhiều vào điều kiện bên ngoài đôi khi không thể thông gió được chẳng hạn khi tàu chạy xuôi gió

Lưu ý rằng thông gió không đúng còn hại hơn là không thông gió Cũng phải thấy rằng thay đổi hướng thông gió so với hướng gió sẽ làm thay đổi rất nhiều lượng gió vào trong hầm Hướng chạy của tàu so với hướng gió cũng ảnh hưởng đến dòng không khí

Hệ thống thông gió tự nhiên chỉ được dùng ở những tàu nhỏ hoặc tàu chở những loại hàng cần thông gió ít như tàu chở gỗ

Chỉ đẩy không khí trong hầm ra Lưu thông không khí tuần hoàn

Hình 1.5 Thông gió tự nhiên

3.5.3 Thông gió nhân tạo:

Hệ thống này có cấu tạo giống hệ thống thông gió tự nhiên chỉ khác là tại các ống thông gió người ta gắn thêm các quạt gió có thể đảo chiều quay để có thể tiến hành cho đẩy không khí ra hoặc hút không khí

từ ngoài vào theo ý muốn và cường độ hay lưu lượng gió vào, ra cũng có thể điều tiết được

Thông gió nhân tạo có thể chủ động trong mọi tình huống không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết bên ngoài mà có hiệu quả cao so với các phương pháp khác Hệ thống thông gió nhân tạo cho phép tạo được nhiệt độ và độ ẩm không khí đưa vào hầm theo ý muốn Hệ thống này thường được lắp đặt cố định trên các tầu chuyên dụng

3.5.4 Hệ thống điều chỉnh độ ẩm: (xem hình1.6)

Bao gồm một hệ thống thông gió cơ khí có thêm các nhánh nối với thiết bị tạo không khí khô và các cánh tiết lưu thích hợp để điều chỉnh được hướng lưu thông của không khí trong hầm hàng Ngoài công dụng như hệ thống thông gió cơ khí, hệ thống này còn có khả năng cấp không khí đã được làm khô vào hầm hàng nên có thể điều chỉnh được độ ẩm trong hầm cả trong điều kiện thời tiết không thuận lợi

Hệ thống này được áp dụng trên các tàu chuyên dụng khi chở một số loại hàng yêu cầu chống ẩm nghiêm ngặt để duy trì nhiệt độ trong hầm hàng luôn thích hợp và nhằm ngăn chặn sự ngưng kết hơi nước

Hình 1.6 Hệ thống điều chỉnh độ ẩm

5.5.5 Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ không khí:

Hệ thống này được trang bị trên các tàu chuyên dụng khi chở các loại hàng cần chế độ bảo quản đặc biệt về nhiệt độ và độ ẩm như rau quả, thịt, đồ hộp, khí tự nhiên hay một số loại hóa chất Hầm hàng của các tàu này phải cấu tạo cách nhiệt tốt và kín hoàn toàn Không khí trong hầm được lưu thông theo chu

kỳ khép kín đế làm lạnh và điều chỉnh độ ẩm theo ý muốn Hệ thống này có hiệu quả rất cao, thích hợp

cho những loại hàng cần phải bảo quản đặc biệt nhưng đắt tiền và việc sử dụng khá phức tạp

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN MỚN NƯỚC KHI XẾP DỠ HÀNG HOÁ

1 CÁC KHÁI NIỆM VÀ QUY ƯỚC CHUNG

1.1 Các kích thước và số đo cơ bản của tàu:

Các kích thước cơ bản của tàu thủy theo công dụng được chia làm 3 loại khác nhau : Kích thước định hình, kích thước đăng kiểm, kích thước cực đại và được đo theo ba chiều dài, rộng, cao

Kích thước định hình được dùng trong tính toán xếp dỡ hàng hoá Cụ thể kích thước này phục vụ

cho việc tính toán và hiệu chỉnh mớn nước, xác định hiệu số mớn nước và làm giám định mớn nước để tính toán hàng hóa Ngoài ra nó còn dùng trong các phép tính, hiệu chỉnh số đo hoặc tính toán khoảng trống thực trong két chứa chất lỏng

Kích thước đăng kiểm được dùng để tính toán tổng dung tích và dung tích tịnh của tàu

Kích thước cực đại được dùng trong tính toán khi tàu vào cầu bến, ụ đà, hoặc xác định tàu có qua

được đập, cầu chui hay không Kích thước này rất quan trọng đối với việc bố trí cầu bến cũng như trong quá trình điều động tàu

1.1.1 Chiều dài tàu: (xem hình2.1)

- Đường vuông góc mũi/trước (Trụ mũi) (Forward Perpendicular - FP) là đường thẳng đứng đi

qua giao điểm của đường nước dấu chuyên chở mùa hè (đường nước thiết kế) với mép trước của sống mũi tàu

- Đường vuông góc lái/sau (Trụ lái) (After Perpendicular - AP) là đường thẳng đứng đi qua mép

sau trụ lái Trên tàu vỏ thép trụ lái được hiểu là trục đi qua trục quay bánh lái Với các tàu có vách đuôi nằm nghiêng so với mặt cơ bản qua đáy thì trụ lái đi qua đường cắt của vách nghiêng với đường nước thiết kế, tính trên mặt cắt dọc giữa tàu

- Chiều dài định hình (Length Between Perpendiculars – LBP/Lpp): Còn gọi là chiều dài tính toán

hay chiều dài giữa hai trụ lái và trụ mũi Đó là chiều dài được đo trên đường nước dấu chuyên chở mùa

hè giữa hai đường vuông góc mũi và lái khi tàu nổi cân bằng

- Chiều dài đăng kiểm (Registered length) là khoảng cách đo từ phía trước của sống mũi đến phía

sau của sống đuôi tàu

- Chiều dài lớn nhất hay toàn bộ (Length Over All - LOA) là khoảng cách từ mép trước của mũi tàu

đến mép sau của lái tàu

- Chiều dài đường nước thiết kế (Length on Water Line – LWL) là khoảng cách đo trên đường

nước thiết kế, kể từ giao điểm tiếp nước của mép trước sống mũi tàu đến giao điểm tiếp nước của mép sau sống lái với đường nước thiết kế

- Chiều dài lớn nhất của phần chìm (Length Over Sinking – LOS) là khoảng cách đo từ điểm xa

nhất trước mũi tàu đến điểm xa nhất sau lái của phần chìm tàu

Hình 2.1 Các kích thước cơ bản của tàu

Chiều dài đường nước thiết kế LWL

1.1.2 Chiều rộng tàu: (xem hình2.2)

- Chiều rộng định hình (Moulded Breadth - B) là khoảng cách trên mặt phẳng ngang đo từ mặt

ngoài cong giang bên này đến mặt ngoài cong giang bên kia tại mặt cắt giữa tàu

- Chiều rộng đăng kiểm (Registered Breadth) cũng là chiều rộng lớn nhất (Maximum Breadth -

B max) là khoảng cách lớn nhất theo chiều ngang của mặt ngoài tôn vỏ tàu

Hình 2.2

1.1.3 Chiều sâu và chiều cao tàu: (xem hình 2.1, 2.2, 2.3, 2.4)

- Chiều sâu tàu (Height - h) Còn gọi là chiều cao mạn, là chiều cao tính từ mép dưới ky tàu đến mép

trên của vạch dấu đường boong chính (Số 5 trong hình 2.4)

- Chiều sâu định hình (Moulded Depth) Là khoảng cách thẳng đứng ở giữa tàu đo từ đỉnh sống

chính đến mép dưới của boong chính (Mép trên của xà ngang boong)

- Chiều sâu đăng kiểm (Registered Depth) Là khoảng cách thẳng đứng từ sàn hầm đến mép trên của

xà ngang boong trên

- Chiều sâu đăng kiểm của hầm (Registered depth of hold) Là khoảng cách thẳng đứng đo từ mép

trên của tôn trong đáy đôi tại vị trí giữa của chiều dài đăng kiểm đến mép trên của xà ngang boong trên

- Chiều cao lớn nhất (Maximum Height - hmax): Là khoảng cách thẳng đứng đo từ mép dưới của sống đáy tới đỉnh cao nhất của tàu

- Chiều chìm hay Mớn nước (Draught moulded - d) Là khoảng cách thẳng đứng tính từ đường cơ

bản (Ky tàu hoặc đáy tàu) đến đường nước (Số 6 trong hình 2.4)

- Chiều cao mạn khô tàu (Freeboard – f ) (Số 7) là khoảng cách thẳng đứng ở giữa tàu tính từ mép

trên đường boong đến đường nước của tàu cũng là hiệu số giữa chiều cao mạn và chiều chìm: f = h – d

- Mặt phẳng đường nước (Water plan - WL) là giao của mặt nước với vỏ tàu Một điểm quan trọng

luôn được nhắc đến là tâm F của mặt phẳng đường nước Khi tàu dao động theo chiều dọc (thay đổi độ

chúi) do sự dịch chuyển hàng hóa, dự trữ v.v nó luôn quay quanh điểm này nên F còn được gọi là tâm

quay dọc (Tipping center)

1.1.4 Ảnh hưởng của các tỷ lệ kích thước tàu

- Tỷ số này càng lớn thì càng có lợi cho việc nâng cao sức bền dọc

1.1.5 Các hệ đơn vị thường dùng trong đo đạt tàu

Hiện tại đang tồn tại hai hệ đơn vị dùng để tính toán trên tàu là hệ mét (SI) và hệ đơn vị Anh

(Imperial) Ta có thể tham khảo bảng 2.1 để chuyển đổi đơn vị đo giữa hai hệ này

Bảng 2.1 Bảng chuyển đổi đơn vị đo

Mét.radian Mét khối/tấn

Inch Inch Feet Pound (lb) Tấn dài (2240 lb) Tấn dài/inch Tấn dài.feet/inch Feet khối

Feet.độ Feet khối/tấn dài

25,4000000 2,5400000 0,3048000 0,4535900 1,0160469 0,4000000 0,1220000 0,0283000 0,0053000 0,0278697

Lưu ý: 1 tấn hệ mét (Metric ton - MT) bằng 1000 kg và 1 tấn dài (tấn Anh - British ton - BT) bằng

1016 kg Ngoài ra còn đại lượng tấn ngắn (tấn Mỹ - US ton - Short ton - ST) bằng 907,2 kg nhưng ít được dùng Xu thế hiện nay là các nước sẽ chuyển sang dùng theo hệ SI kể cả nước Anh

1.2 Mớn nước của tàu:

1.2.1 Khái niệm :

Mớn nước tàu ký hiệu bằng d (Ký hiệu ở một số tài liệu khác là T và trong bài giảng này không dùng)

là khoảng cách thẳng đứng tính từ đường cơ bản (Base line, keel line) qua đáy tàu (mặt dưới sống đáy

tàu hay ky tàu) đến đường nước Với tàu đáy bằng, mớn nước tiêu chuẩn được đo tại giữa tàu

Mớn nước tàu d (còn gọi là chiều chìm) trong thuật ngữ chuyên ngành trong tiếng Anh viết là Draught moulded nhưng trong tiếng Mỹ viết là Draft moulded

Lưu ý: Để phù hợp với thực tế sản xuất các ký hiệu trong bài giảng này theo chủ trương Anh hóa

Trong thực tế, tàu có thể ở tư thế bất kỳ (nghiêng, chúi) nên khoảng cách này sẽ khác nhau tại các vị trí khác nhau theo chiều dài tàu

Thông thường mớn nước của tàu được lấy ở ba vị trí: mũi, lái và giữa tàu (xem hình2.5)

+ Mớn nước mũi (Draft forward / Draught at FP) (dF): Là khoảng cách thẳng đứng tính từ giao điểm của đường vuông góc mũi (FP) với mặt phẳng đường nước đến đường kéo dài của ky tàu

+ Mớn nước lái (Draft Afterward) (dA ): Là khoảng cách thẳng đứng tính từ giao điểm của đường vuông góc lái (AP) với mặt phẳng đường nước đến đường kéo dài của ky tàu

+ Mớn nước giữa (Draft Midship) (dM): Là khoảng cách thẳng đứng tính từ mặt phẳng đường nước đến ky tàu tại mặt phẳng sườn giữa tàu (điểm giữa hai đường thẳng đứng mũi và lái)

+ Mớn nước đường hình (Moulded draft): là mớn nước mũi, lái, giữa đo trên đường thẳng đứng

ở mũi (FP), lái (AP) và giữa khi tàu cân bằng phải trái, không bị oằn (võng hoặc vồng)

+ Mớn nước quan sát hay mớn nước biểu kiến (Observed draft): (d'F , d' A , d' M ) là mớn nước đọc được bằng quan sát (xem mục 1.3.1)

+ Mớn nước thực tế (Real draft): Là mớn nước đường hình được cộng thêm với độ dày của tôn

sóng đáy tàu Tôn sóng đáy tàu có độ dày chừng 10mm đến vài chục mm tùy theo mỗi con tàu

+ Mớn nước trung bình cộng (ký hiệu d tb , d tbc) là số đo trung bình cộng của mớn mũi và mớn

lái Hay còn gọi là mớn nước bình quân (Average draft) tính tại điểm giữa tàu

+ Mớn nước trung bình chính xác (mean draft exactly - mean draft) hay mớn nước tính toán (d)

là mớn nước được tính tại trọng tâm của mặt phẳng đường nước F (xem mục 1.3.2)

Hình 2.5 Mớn nước tàu ở 3 vị trí + Hiệu số mớn nước (Trim - T): T = (dF - dA) (2-1)

Khi T = 0 hay dF = dA thì tàu ở trạng thái cân bằng mũi lái (Even keel)

Nếu T < 0 tàu chúi lái (trim by stern) và nếu T > 0 tàu chúi mũi (Trim by bow, trim by head)

Hiệu số mớn nước xuất hiện do sự dịch chuyển tương đối giữa trọng tâm G và tâm nổi B theo chiều

dọc của tàu Khi tàu đang nổi ở tư thế cân bằng (Even keel), B và G cùng nằm trên đường thẳng đứng và

vuông góc với ky tàu

Nếu ta dịch chuyển hoặc thêm bớt một trọng lượng sẽ làm trọng tâm tàu dịch chuyển theo trục dọc tới

vị trí mới và làm cho tàu chìm thêm ở phía G dịch chuyển tới Tương ứng B sẽ dịch chuyển cùng chiều với G (do thể tích phần chìm thay đổi) cho tới khi chúng lại cùng nằm trên đường thẳng đứng thì dừng lại

và tàu cân bằng ở trạng thái mới (hình 2.6)

Khi tàu thay đổi độ chúi, nó quay quanh trọng

tâm của mặt phẳng đường nước F nên điểm này còn

gọi là tâm quay (tipping center)

Độ chênh mớn (Trim) ảnh hưởng nhiều đến tính

năng điều động của tàu Khi tàu chúi sẽ ảnh hưởng

đến khả năng đi qua các vùng cạn, độ chính xác của

kết quả giám định mớn nước

Không được để tàu chúi mũi khi hành trình vì nó

làm giảm hiệu suất của chân vịt dẫn đến giảm tốc

độ và nguy hiểm hơn là giảm tính ăn lái của tàu

Hình 2.6 1.2.2 Thước đo mớn nước của tàu:

Mỗi chiếc tàu đều có 6 vị trí kẻ thước đo mớn nước Ở 2 mạn phải, trái của tàu và ở 3 vị trí đó là: Mũi tàu (FORE DRAFT MARK); Lái tàu (AFT DRAFT MARK); Giữa tàu (MID DRAFT MARK)

Các thước mớn nước này ít khi trùng với các đường vuông góc mũi, lái và ở mặt phẳng sườn giữa do hình dáng của vỏ tàu

Thước đo mớn nước có thể được đánh dấu theo chữ số Ả Rập hay theo chữ số La Mã, biểu thị bằng mét hoặc bằng feet Thông thường thước đo mớn nước của tàu biểu thị bằng mét được đánh dấu theo chữ

số Ả Rập, biểu thị bằng feet được đánh dấu theo chữ số La Mã

Việc vẽ, đánh dấu mớn nước được thực hiện như sau: (hình 2.7, 2.8)

d A

dF

d M

AP

Hình 2.7 Thước đo mớn nước

- Thước mớn nước Trung Quốc và Thước mớn nước A-Rập:

Biểu thị bằng mét mỗi chữ số cao 10 cm, khoảng cách giữa hai chữ

số 10 cm (Thước mớn nước A-Rập chỉ ghi các số chẵn)

- Thước mớn nước La mã : Biểu thị bằng chữ số La mã Đơn vị

dùng là feet (1ft = 0,3048 m) mỗi chữ số cao 6 inch (0,5ft), khoảng

cách giữa hai chữ số là 6 inch

Thông thường các tàu đều dùng sơn trắng để kẻ thước

(xem thêm trong phần phụ lục chương 2)

1.2.3 Cách đọc mớn nước của tàu:

Các giá trị mớn nước đọc được trên các thước mớn nước này gọi là

mớn nước biểu kiến hay mớn nước quan sát (Observed draft)

Khi đọc mớn nước lấy đường nước và chân của chữ số làm chuẩn

Khi mặt nước tới mép chữ số nào thì đọc trị số mớn nước ngay từ số

đó bằng cách lấy số kề trên mặt nước trừ đi khoảng cách từ chân số kề

Độ chính xác của việc đọc mớn nước chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: Độ chính xác của thước

đo mớn nước, mức độ sóng biển, độ cong vỏ tàu nơi có thước đo mớn nước, ánh sáng khi quan sát, kỹ thuật và kinh nghiệm của người đọc mớn nước… Để nâng cao độ chính xác của việc đọc mớn nước ta cần lưu ý:

- Đọc khi nước yên tĩnh:

+ Cố gắng đến càng gần thước đo mớn nước càng tốt

+ Tầm nhìn càng thấp xuống mặt nước càng tốt

+ Dùng thước dây để hổ trợ khi đo (Nước phải tuyệt đối yên tĩnh)

+ Khi đọc mớn nước trong điều kiện ánh sáng kém (ban đêm) thì phải áp dụng một số biện pháp sau: Ném một viên đá cuội để tạo sóng chỗ vùng gần thước đo mớn, hoặc thả một vật nhẹ nổi trên mặt nước, mục đích là làm cho đường nước nhấp nhô dể thấy, dùng đèn pin cường độ ánh sáng mạnh để đọc

- Đọc khi có sóng:

+ Khi có sóng tốt nhất là đứng trên cầu tàu hoặc dùng canô để đọc mớn nước Tuy nhiên, khi dùng canô cần chú ý tiếp cận đến tàu với vận tốc và khoảng cách vừa phải sao cho vừa có thể nhìn thấy rõ vạch thước đo mớn vừa không tạo nên sóng lớn hơn gây khó khăn cho việc đọc mớn nước

+ Mỗi lần quan sát cố gắng đọc số đo tại điểm giữa của đỉnh sóng và đáy sóng, đọc nhiều lần rồi lấy giá trị trung bình

Nói chung, trong bất kỳ trường hợp nào khi đọc mớn nước ta đều phải nới lỏng xích neo và điều chỉnh

độ căng của dây chằng buộc tàu để chúng không ảnh hưởng đến mớn nước thực của tàu

1.3 Tính toán mớn nước từ các mớn nước biểu kiến của tàu:

1.3.1 Tính toán mớn nước thực (d F , d A , d M ):

Để thuận lợi trong việc phân biệt mớn nước biểu kiến (Appearant drafts) và mớn nước thực (dF , dA,

dM) , ta ký hiệu mớn nước biểu kiến tương ứng với các vị trí đọc và thêm dấu phẩy ở phía trên chẳng hạn: dF', dA', dM' tương ứng là mớn biểu kiến tại mũi, lái và giữa tàu

+ Do tàu nghiêng ngang dẫn đến số đọc mớn nước tại hai mạn tàu không bằng nhau Thông thường, người ta lấy giá trị trung bình cộng để được giá trị mớn nước biểu kiến trung bình tương ứng 3 vị trí:

2

''

(2-4) Trong đó:

- d'F, d'A, d'M lần lượt là Fore mean (Fm), Aft mean (Am), Mid mean (Mm),

- Chữ “S” (Starboard) và “P” (Port) là để biểu thị mạn phải và mạn trái Chẳng hạn d'FS (FS):

Là mớn nước biểu kiến tại mũi tàu ở mạn phải (Fore draft Starboard ) Tương tự ta có d'FP (FP) (Fore draft Port ); d'AS (AS) (Aft draft Starboard ); d'AP (AP) (Aft draft Port ); d'MS (MS) (Mid draft Starboard ); d'MP (MP) (Mid draft Port )

+ Theo định nghĩa thì mớn nước mũi, láị và giữa tàu phải là các giá trị mớn nước tại các trục vuông góc FP, AP và ở mặt phẳng sườn giữa tàu Nhưng trong thực tế các đường này thường không trùng với

thước đọc mớn nước (Draft mark) tương ứng (do hình dáng của vỏ tàu) nên ta cần phải hiệu chỉnh vào

mớn nước biểu kiến một lượng hiệu chỉnh nhất định gọi là lượng hiệu chỉnh mớn nước đến các đường

vuông góc mũi, lái (Draft Correction to Distance to Perpendicular) và mặt cắt sườn giữa tàu Ký hiệu và

tên gọi của các lượng hiệu chỉnh đó là: ΔdF (Fore draft correction - Fore corr - Fc), ΔdA (Aft draft

correction - Aft corr - Ac), ΔdM (Midship draft correction - Mid corr - Mc)

Hình 2.9 Mớn nước và hiệu chỉnh mớn nước

Chẳng hạn với mớn nước mũi Từ hình 2.9 ta có: dF = d'F ± ΔdF = d'F ± lF tgψ (2-5)

Trong đó ψ là góc nghiêng dọc (góc chúi) của tàu

Việc lấy dấu (+) hoặc (-) trong công thức (2-5) tuỳ thuộc vào vị trí của các thước mớn nước so với các đường vuông góc và tuỳ thuộc vào chiều chúi của tàu Nói chung nếu mớn nước thực lớn hơn mớn nước biểu kiến thì lấy dấu (+) và ngược lại Có thể đơn cử hai trường hợp sau:

TH1 : Thước mớn nước mũi, đuôi gần mặt phẳng sườn giữa hơn các đường AP và FP và thước mớn nước giữa lệch về phía đuôi tàu

)l(lLBP

T')

l(lLBP

d'd'l

d'd'tgψ

A F A

F

A F

d

A F

- Khi tàu chúi lái :

)l(lLBP

T'.ld'

d

A F

F F

T' l d'

d

A F

A A

T' l d'

d

A F

M M

lF (Fore Distance to Perpendicular - Fd), lA (After Distance to Perpendicular - Ad), lM (Mid draft

mark Distance to Midship - Md) lần lượt là khoảng cách từ các thước mớn nước mũi, lái, giữa tàu tới các

đường vuông góc trước, sau và mặt phẳng sườn giữa tàu Và ld (LBM): Length Between Mark Các giá trị này cho trong hồ sơ tàu ở phần hiệu chỉnh số đọc mớn nước (xem bảng2.2)

- Khi tàu chúi mũi :

) l (l LBP

T' l d'

d

A F

F F

T' l d'

d

A F

A A

T' l d'

d

A F

M M

T')

l(lLBP

/d'/d'l

/d'/d'tgψ

A F A

F

A F d

A F

T' l d'

d

A F

F F

T' l d'

d

A F

A A

T' l d'

d

A F

M M

- Khi tàu chúi mũi :

) l (l LBP

T' l d'

d

A F

F F

T' l d'

d

A F

A A

T' l d'

d

A F

M M

Từ hai trường hợp trên ta thấy :

Khi thước mớn nước mũi, đuôi gần mặt phẳng sườn giữa hơn các đường AP và FP thì lượng hiệu chỉnh ΔdF cùng dấu với T và ΔdA ngược dấu với T Khi thước mớn nước giữa lệch về phía sau thì lượng hiệu chỉnh ΔdM cùng dấu với T và ngược lại

Khi thước mớn nước mũi, đuôi xa mặt phẳng sườn giữa hơn các đường AP và FP thì quy tắc xét dấu của ΔdF và ΔdA sẽ ngược lại với quy tắc trên

Tổng quát lượng hiệu chỉnh ở ba vị trí được tính:

LBM

T'.l

d(F, A, M) (F,A,M)



Ví dụ 2.1 Tàu có LBP = 135 m thước mớn nước mũi cách FP về phía lái 0,15 m và thước mớn nước

lái cách ẠP 5,5m về phía mũi Tính mớn nước mũi, lái của tàu Cho giá trị hiểu kiến: d'F= 2m, d'A= 6m

Giải:

Do ∆d' = d'F - d'A = 2 – 6 = - 4 tàu chúi lái và do thước mớn nước mũi, đuôi gần mặt phẳng sườn giữa hơn các đường AP và FP nên ta áp dụng các công thức (2-7) :

 0,15 5,5  1,995m 135

0,15.4 2

) l (l LBP

Δd' l d'

d

A F

F F

5,5.4 6

) l (l LBP

Δd' l d'

d

A F

A A

MIDSHIP DRAFT CORRECTION (m)

AFT DRAFT CORRECTION (m)

nước biểu kiến và hiệu số mớn nước biểu kiến (Bảng 2.2)

1.3.2 Tính toán mớn nước trung bình chính xác d (mean draft exactly - mean draft)

Mớn nước bình quân (Average draft) của tàu là mớn nước trung bình cộng của mớn mũi và mớn lái ký

hiệu là dtb hoặc dM (Mớn nước tính tại điểm giữa tàu):

Khi tàu không bị cong dọc (Ưỡn – Hogging; Võng - Sagging) thì:

d   và

2

M tb1 tbc d d

Như vậy khi tàu bị cong dọc mớn nước bình quân được tính:

8

6 M F A

Trong đó dtb1 còn gọi là dmean of mean và dtbc (dquarter mean) tính theo (2-14) gọi là mớn nước trung bình

cuối cùng (d FinalMean – Final mean draught) Do cách tính trung bình hai lần ở các công thức trên nên dFinalMean sẽ khác dM một phần tư của (dM – dtb), vì vậy nó được gọi là mớn nước trung bình một phần tư (d QuarterMean - quarter mean draft)

Mớn nước này tương đối chính xác thường được dùng để tra trong đồ thị thủy tĩnh để từ đó xác định được trọng lượng hàng hóa và đây là phương pháp truyền thống gọi là phương pháp “Mớn nước trung

bình một phần tư” Tuy nhiên với tàu có trọng tải lên tới hàng vạn tấn, chiều dài hàng trăm mét thì có thể

phát sinh sai số lên tới hàng trăm tấn Hình 2.10 bên dưới sẽ minh họa rõ thêm điều này

Giả thiết mũi tàu và lái tàu là vuông vắn và

trùng với đường vuông góc mũi và đường vuông

góc lái như hình 2.10 Hình ABCKD biểu thị con

tàu dưới đường nước Do tàu bị cong dọc, trung

điểm M của đáy tàu bị võng xuống, trở thành

điểm K Bài toán lúc này trở thành bài toán hình

học phẳng Đoạn MK được gọi là độ võng của

tàu ∆v được chia thành 4 phần bằng nhau, trong

đó NK bằng một phần tư ∆v Có thể phát biểu

rằng mớn nước được xác định bằng cách giảm đi

một phần tư độ võng ∆v, cho nên còn được gọi là

mớn nước trung bình một phần tư

Với dtbc (dQuarterMean) được dùng làm mớn nước tương đương, để giả định là tàu không bị cong

dọc Như vậy, đáy tàu giả định là đường thẳng EF đi qua điểm N, ta có hình thang ABEF là tương đương Xét một nửa tàu đối xứng phía mũi, ta dễ thấy biện pháp giả định tương đương này chỉ có thể chấp nhận được khi diện tích hình NKP bằng với diện tích hình DPF

Bằng trực quan có thể thấy ngay diện tích hình NKP nhỏ hơn diện tích hình DPF rất nhiều Vậy sai số phương pháp đã được chứng minh

Trong bảng thủy tĩnh, các giá trị lượng giãn nước, LCF cũng như các thông số khác được cho trong trường hợp tàu ở tư thế cân bằng mũi lái và được tra với đối số là mớn nước trung bình chính xác Nếu dùng mớn nước trung bình cuối cùng để tra lượng giãn nước thì sẽ có sai số

Vì vậy, để xác định được lượng giãn nước của tàu thông qua bảng thủy tĩnh trong điều kiện có lệch mớn thì ta phải dùng một mớn nước có giá trị như mớn nước chính xác d gọi là mớn nước tương đương deqv (Corresponding Draft hoặc Equivalent Draft) Đây là mớn nước có xét đến ảnh hưởng do lệch mớn

Để xác định được mớn nước tương đương (deqv) ta phải tiến hành hiệu chỉnh ảnh hưởng của hiệu số mớn nước đến mớn nước trung bình cuối cùng (đã tính đến ảnh hưởng của độ cong dọc) :

deqv = dtbc + Δd1 + Δd2 (2.15) Trong đó:

+ Δd1 là số hiệu chỉnh để đưa mớn nước trung bình về tâm F của mặt phẳng đường nước :

Khi tàu cân bằng mũi lái, mớn nước tại tâm F bằng với các mớn nước khác của tàu Khi tàu có hiệu số mớn nước, tuỳ thuộc vào vị trí của tâm F so với mặt phẳng sườn giữa mà mớn nước tại F sẽ khác với mớn nước trung bình tại mặt phẳng sườn giữa một giá trị nào đó

Hình 2.11

Từ hình 2.11, xét tam giác CHF ta có: ∆d1 =

LBP

TCFCF.tgΨ

Với LCF được tính so với mặt phẳng sườn giữa ta có :

LBP

T.LCF

Cần chú ý dấu của lượng hiệu chỉnh ∆d1 :

- Nếu tâm mặt nổi F ở phía sau điểm giữa tàu C thì lượng hiệu chỉnh ∆d1khi tàu chúi lái có dấu cộng

và khi tàu chúi mũi có dấu trừ

- Nếu tâm mặt nổi F ở phía trước điểm giữa tàu C thì lượng hiệu chỉnh ∆d1khi tàu chúi lái có dấu trừ

và khi tàu chúi mũi có dấu cộng

+ Δd2 là số hiệu chỉnh Nê mô tô Số hiệu chỉnh này luôn dương:

Nguyên nhân cần có số hiệu chỉnh này là khi tàu phát sinh độ lệch mớn mũi lái do hình dáng vỏ tàu làm cho diện tích mặt nổi đi qua tâm mặt nổi tăng lên khiến cho thể tích giãn nước dưới đường mớn nước tăng lên, vì vậy, làm tăng lượng giãn nước (tăng giá trị mớn nước) của tàu (Việc chứng minh bằng toán học lượng hiệu chỉnh này rất phức tạp, không đề cập đến ở đây)

Trong trường hợp tính theo hệ mét, công thức tính Δd2 sẽ là:

2TPC.LBP

)MCTC

(MCTCT

2TPC.LBP

MCTC

T

2 2

T

2 d2

dz

dm

MCTC 

 Là sự thay đổi mô men chênh mớn nước (thường lấy dz = 1m)

Như vậy nếu dùng dtbc để tra ra lượng giãn nước trong bảng thủy tĩnh thì phải cộng thêm một lượng giãn nước hiệu chỉnh tổng cộng (chưa hiệu chỉnh về nước lợ):

Giá trị của

LBP

.dm.50T

ΔD

2

2 khi tàu có độ lệch mớn mũi lái T ˃ 1m thì không thể bỏ qua Tuy nhiên khi T ˂ 1m ΔD2 là khá nhỏ có thể bỏ qua Và khi bỏ qua lượng hiệu chỉnh nê mô tô mớn nước tính tại

tâm F có thể xem như là mớn nước trung bình chính xác d (mean draft) của tàu

Bằng cách chứng minh khác, ta có công thức tính mớn nước tại tâm F theo mớn mũi, lái như sau:

Gọi LCF (Longitudinal Centre of Floatation) là khoảng cách từ tâm F đến đường AP

Lượng hiệu chỉnh ∆ d1

F

C

LCF LBP

Từ hình 2.11 ta có: d = dA – W0W1 = dA –

LBP

LCF

Bằng cách chứng minh tương tự từ hình 2.11 ta có các công thức sau:

Khi tàu chúi lái:

1.4 Dấu chuyên chở - Công ước quốc tế về dấu chuyên chở:

1.4.1 Dấu chuyên chở:

+ Khái niệm:

Dấu chuyên chở là dấu hiệu dùng để qui định mức độ chuyên chở tối đa đối với mỗi con tàu

Để đảm bảo an toàn hàng hải đồng thời tận dụng tối đa khả năng chuyên chở dựa vào kết cấu của tàu, các kích thước của nó mà cơ quan đăng kiểm quy định các chiều cao mạn khô khác nhau cho từng khu

vực và từng mùa trên thế giới Chúng được xác định bằng dấu chuyên chở (Load Line mark) kẻ ở giữa hai bên mạn tàu theo Công ước quốc tế về dấu chuyên chở (International Convention on Load Line)

Nói cách khác, dấu chuyên chở theo Công ước là những hình vẽ, ký hiệu quy định mớn nước tối đa mà con tàu có thể chuyên chở hàng hoá cho từng khu vực, từng mùa khác nhau và cho cả khu vực sông, cảng

mà ở đó mớn nước của tàu thay đổi vì tỷ trọng của nước ở đó khác với tỷ trọng của nước biển

+ Đặc điểm cấu tạo của dấu chuyên chở:

Dấu chuyên chở gồm có: Đường boong, vòng dấu, đường tâm và dấu chuyên chở phụ Tất cả các nét

vẽ trên dấu chuyên chở đều bằng 25mm (hình 2.12)

- Đường boong: (Deck line) hay còn gọi là đường boong chính Đó là một đường nằm ngang có

chiều dài 300 mm rộng 25 mm kẻ ở giữa hai bên mạn tàu mà mép trên của nó trùng với mép trên của

boong chính

- Vòng dấu: Là một vòng tròn hình xuyến, ở giữa vòng tròn hình xuyến kẻ một đường ngang dài

450mm đó là đường tâm Mép trên của đường ngang đó đi qua tâm của vòng tròn hình xuyến biểu thị

giới hạn nhỏ nhất của mạn khô mùa hè (Summer Free Board) Vòng dấu và đường tâm được kẻ ở giữa

hai đường vuông góc của tàu, ngay phía dưới đường boong

Mạn khô mùa hè: Là khoảng cách thẳng đứng ở giữa tàu tính từ mép trên đường boong xuống mép

trên của đường dấu chuyên chở mùa hè Mạn khô của tàu còn gọi là chiều cao mạn khô Để đảm bảo

an toàn hàng hải thì chiều cao mạn khô của một con tàu phải do cơ quan đăng kiểm thẩm định cấp, không một ai khác có quyền sửa chiều cao mạn khô để tăng khả năng chở của tàu Tương ứng với mạn

khô mùa hè ta có mớn nước mùa hè (Summer Draft – SD, Sd)

Trên đường mạn khô mùa hè, phía ngoài vòng tròn hình xuyến có ký hiệu của cơ quan đăng kiểm tàu

ví dụ: V.R (Vietnam Register) – Cơ quan đăng kiểm Việt Nam; hay LR (Lloyds Register) – Cơ quan

đăng kiểm Lloyd Sau khi đã xác định mạn khô mùa hè, tất cả dấu chuyên chở khác đều được xác định trên cơ sở của đường mạn khô mùa hè đó

- Dấu chuyên chở phụ: Là hình vẽ, ký hiệu ở hai bên trái, phải của vòng dấu

Cách tâm của vòng tròn hình xuyến 540 mm về

phía mũi tàu là một đường thẳng đứng trên đó có

các đường nằm ngang dài 230mm vuông góc với

đường thẳng đứng để biểu thị mớn nước tối đa (dấu

chuyên chở) của tàu cho từng khu vực và từng mùa

khác nhau Tất cả các đường nằm ngang này đều

lấy mép trên làm chuẩn

Ngoài ra trên một số tàu buôn trên thế giới còn

có dấu chuyên chở gỗ (Lumber load line) Dấu

chuyên chở gỗ cho phép chiều cao mạn khô nhỏ

hơn chiều cao mạn khô “bình thường” tương ứng

khi tàu chở một số lượng gỗ nhất định xếp trên

boong một cách thích hợp Dấu chuyên chở gỗ

được kẻ về phía sau lái tính từ tâm vòng tròn hình

xuyến

Hình 2.12 Dấu chuyên chở

- Vòng dấu chuyên chở phải được sơn màu trắng trên nền tối hoặc màu tối trên nền sáng

- Đối với tàu vỏ thép, vòng dấu chuyên chở phải được làm sẵn bằng thép dẹt và hàn cố định vào mạn tàu hoặc hàn chấm rồi sau đó quét sơn thích hợp

- Trên các tàu bằng hợp kim, các đường nằm ngang và vòng dấu chuyên chở phải làm bằng những dãi hợp kim và hàn hoặc dán vào mạn tàu, các đường còn lại cho phép kẻ và sơn

- Trên những tàu bằng chất dẻo vòng dấu chuyên chở làm bằng tấm và dán vào mạn tàu

- Trên các tàu bằng gỗ, vòng dấu chuyên chở phải được khắc vào ván gỗ, chiều sâu vết khắc không được nhỏ hơn 1mm sau đó được sơn theo quy định

1.4.2 Công ước quốc tế về dấu chuyên chở:

1 Dấu chuyên chở mùa hè (Summer load line) ký hiệu S, đường này nằm trên cùng mặt phẳng ngang

với đường mạn khô mùa hè (đi qua tâm vòng tròn hình xuyến)

2 Dấu chuyên chở nhiệt đới (Tropical load line) ký hiệu T, nằm ở phía trên cách dấu chuyên chở

mùa hè 1/48 của mớn nước mùa hè

3 Dấu chuyên chở mùa đông (Winter load line) ký hiệu W, nằm ở phía dưới cách dấu chuyên chở

mùa hè 1/48 của mớn nước mùa hè

4 Dấu chuyên chở mùa đông Bắc Đại tây dương (Winter North Atlantic load line) ký hiệu WNA,

nằm ở phía dưới cách dấu chuyên chở mùa đông 50mm Cần lưu ý dấu chuyên chở này chỉ áp dụng cho tàu dài dưới 100m Trên các tàu lớn hơn 100m không đánh dấu đường WNA

5 Dấu chuyên chở nước ngọt mùa hè (Summer Fresh water load line) ký hiệu F, nằm ở phía trên dấu

chuyên chở mùa hè, cách dấu chuyên chở mùa hè đúng bằng mức lượng hiệu chỉnh nước ngọt (Fresh

Water Allowance – FWA)

6 Dấu chuyên chở nước ngọt nhiệt đới (Tropical Fresh water load line) ký hiệu TF, nằm phía trên

dấu chuyên chở nhiệt đới cách dấu chuyên chở nhiệt đới đúng bằng mức hiệu chỉnh nước ngọt (FWA)

Đối với tàu có dấu chuyên chở gỗ:

1 Dấu chuyên chở gỗ mùa hè (Lumber Summer load line) ký hiệu LS, cách đường boong theo chiều

thẳng đứng đúng bằng chiều cao mạn khô cho tàu chở gỗ

2 Dấu chuyên chở gỗ nhiệt đới (Lumber Tropical load line) ký hiệu LT, nằm ở phía trên cách dấu

chuyên chở gỗ mùa hè 1/48 của mớn nước chở gỗ mùa hè

3 Dấu chuyên chở gỗ mùa đông (Lumber Winter load line) ký hiệu LW, nằm ở phía dưới dấu

chuyên chở gỗ mùa hè cách đường này 1/36 của mớn nước chở gỗ mùa hè

4 Dấu chuyên chở gỗ mùa hè nước ngọt (Lumber summer Fresh water load line) ký hiệu LF, nằm ở

phía trên dấu chuyên chở gỗ mùa hè cách đường này đúng bằng lượng hiệu chỉnh nước ngọt (FWA)

5 Dấu chuyên chở gỗ nhiệt đới nước ngọt (Lumber Tropical Fresh water load line) LTF, nằm ở

phía trên dấu chuyên chở gỗ nhiệt đới cách đường này đúng bằng lượng hiệu chỉnh nước ngọt (FWA)

6 Dấu chuyên chở gỗ mùa đông Bắc Đại tây dương (Lumber Winter North Atlantic load line) ký

hiệu LWNA Đối với tàu có chiều dài dưới 100m đường này được vẽ ngang bằng với dấu chuyên chở

mùa Đông Bắc đại tây dương bình thường (WNA)

Theo bản đồ phân khu vực và phân vùng theo mùa của công ước quốc tế về dấu chuyên chở (Load line Rules – Zones; Areas and Seasonal Periods) Các dấu chuyên chở ghi trên mỗi chiếc tàu phải được

áp dụng phù hợp cho từng khu vực mà công ước đã quy định khi tàu chạy trên khu vực đó

Ví dụ: Trên bản đồ vùng Biển Đông từ vĩ độ 10oN trở về phía bắc thuộc khu vực nhiệt đới theo mùa từ ngày 2 tháng 1 đến 30 tháng 4 áp dụng dấu chuyên chở nhiệt đới, từ ngày 1 tháng 5 đến 20 tháng

1 năm sau áp dụng dấu chuyên chở mùa hè Trên vùng Biển Đông từ vĩ độ 10oN về phía nam đến vĩ độ

10o S là khu vực nhiệt đới không theo mùa thì áp dụng dấu chuyên chở nhiệt đới

1.5 Tải trọng của tàu - Dấu tấn tải trọng

1.5.1 Tải trọng của tàu (ships tonnage)

Cần chú ý phân biệt hai số đo về “tải trọng” tàu một loại biểu thị số đo dung tích của tàu gọi là Tấn dung tải (Tấn dung tích) và một loại chỉ trọng lượng gọi là Tấn trọng lượng

Tấn dung tải

Là một số đo pháp quy, mỗi đơn vị “tấn” này biểu thị một dung tích bằng 2,831 m3 (tương đương

100 feet khối) Như vậy chữ “tấn” ở đây chỉ biểu thị dung tích của tàu mà không liên quan gì đến trọng lượng cả Nó được sử dụng trong đăng kiểm tàu Thường có các loại tấn dung tải sau

+ Tấn dung tải đăng kiểm toàn bộ (Gross Registered Tonnage - GRT):

Là toàn bộ dung tích bên trong của tàu gồm các khoang hầm, kho buồng (Trừ buồng lái, đáy đôi, buồng vệ sinh công cộng ) chi tiết hơn được quy định trong các quy phạm về đăng kiểm tàu

+ Tấn dung tải đăng kiểm tịnh (Net Registered Tonage - NRT):

Tấn dung tải đăng kiểm tịnh bao gồm dung tích có thể chứa hàng và hành khách, tức là lấy tổng dung tải trừ đi các dung tích không sử dụng trực tiếp vào vận doanh như buồng máy, nồi hơi, buồng ở thuyền viên GRT và NRT chủ yếu dùng làm căn cứ để tính toán chi phí thuế cầu bến, lai dắt, qua kênh, đập Hai khái niệm GRT và NRT ngày nay không được sử dụng nữa mặc dù hai khái niệm này cũng chính

là của GT và NT IMO đã thay thế GRT và NRT bằng GT và NT

+ Dung tích toàn phần (Gross Tonnage - GT): GT = K1.V (2.23) Trong đó:

- K1 là hệ số tạo ra số không có thứ nguyên (Như vậy GT là một đại lượng không có thứ nguyên) được tra trong bảng của Công ước Quốc tế về đo dung tích tàu biển Tonnage-69:

K1 = 0,2 + 0,02.Log10 V (2.24)

- V là tổng thể tích của các không gian kín của

tàu, tất cả các không gian được bao bọc bởi thân

tàu, các boong hoặc các nắp đậy bao gồm cả thể

tích của ống khói trừ các mái che cố định hay di

động

+ Dung tích có ích (Net Tonnage - NT):

Còn gọi là dung tích thuần Tương tự như NRT

NT là thể tích lý thuyết của tất cả các không gian

giới hạn từ mặt boong chính trở xuống dành cho

chứa hàng và chở hành khách được phép chuyên

chở (xem hình 2.13b)

Mọi tàu được cung cấp với cái gọi là số IMO

gồm 7 chữ số xác định, ý tưởng đối với số đó vay

mượn từ đăng kiểm Lloyd’s Số IMO tồn tại cùng

con tàu suốt đời nó và phải được đánh dấu để nhìn

thấy rõ, và được in trong tất cả giấy phép (xem

GT và NT được cho trong hồ sơ tàu và có trong Giấy chứng nhận dung tích của tàu (International

Tonnage Certificate) Đây là các thông số khai thác quan trọng của tàu Các giá trị này thường làm cơ sở

để tính các loại lệ phí của tàu (cảng phí, hoa tiêu phí, phí lai dắt ) và để làm cơ sở áp dụng cho các công ước hàng hải khác Khi đó 1 GT hay 1 NT bằng 100 feet khối hay bằng 2,831 mét khối

Để giảm thiểu phí các chủ tàu giảm GT, NT bằng cách giảm độ sâu tàu (hạ thấp sàn boong để hầu hết hàng được chất trên boong và thường áp dụng cho tàu Container, tàu chở gỗ) hậu quả là mất ổn định và nước tràn lên boong nhiều hơn

Hình 2.13b Sự khác nhau giữa NT và GT

+ Tấn dung tải kênh đào Suez và kênh đào Panama: Để đảm bảo lợi ích quốc gia, nhà đương cục

kênh đào Suez và kênh đào Panama không công nhận số đo dung tải (trong các giấy chứng nhận) của các quốc gia sở hữu tàu Họ quy định cách đo lường dung tích riêng của mình bằng một loại giấy chứng chỉ

gọi là chứng chỉ tấn dung tải Suez và chứng chỉ tấn dung tải Panama (Suez canal tonnage certificate, Panama canal tonanage certificate) để làm căn cứ tính toán chi phí đi qua các kênh Theo các quy định

của họ, một số không gian nào đó trên tàu phải được tính thêm vào dung tải của tàu

Tấn trọng lượng

Là số đo trọng lượng thông thường của tàu, theo đơn vị tấn bằng 1000 kg Tấn trọng lượng gồm có:

+ Lượng giãn nước đầy tải (Load displacement - disp full - D) là toàn bộ trọng lượng của tàu sau

khi đã xếp đầy hàng bao gồm nhiên liệu, nước ngọt và vật tư mà mớn nước đạt đến một dấu chuyên chở nào đó Khi nói đến lượng giãn nước đầy tải của tàu nói chung, nghĩa là người ta đang nói đến lượng giãn nước của con tàu với mớn nước đạt đến dấu chuyên chở mùa hè

+ Lượng giãn nước không tải (Light displacement - Do) (Light Ship - LS) là toàn bộ trọng lượng

tàu không, bao gồm vỏ tàu, máy động lực, nồi hơi, các thiết bị, phụ tùng nhưng không bao gồm nhiên liệu và nước ngọt (trừ nước trong nồi hơi)

+ Trọng tải tổng cộng (DeadWeight – DeadWeight tonnager - DWT): Là trọng lượng tính bằng

tấn của hàng hóa, nhiên liệu, nước ngọt, thuyền viên, hành khách, lương thực, thực phẩm, hằng số tàu

được chở trên tàu thường được tính đến đường mớn nước mùa hè (Summer DeadWeight)

DWT = Dcargo + Dst + Dballast + CS = D – Do = D - LS (2.25)

Trong đó:

- Trọng tải thuần tuý (Cargo Dead Weight - Dcargo): Là trọng lượng hàng chuyên chở trên tàu

- Lượng dự trữ (D st): Là trọng lượng của dầu mỡ, nước ngọt dự trữ

1 tấn trọng tải DWT = 2240 pounds (đơn vị khối lượng Anh) = 1016,05 kg

1 MT (tấn mét) = 2204 pounds = 1000 kg

Cần phân biệt đơn vị tấn giữa GT, NT và DWT: 1 “tấn” GT hoặc NT bằng 100 ft3 hay bằng 2,831m3

- Hằng số tàu (Ship’s constant - CS): Là sự chênh lệch giữa trọng lượng tàu không hiện tại với trọng

lượng tàu không theo đóng mới Sở dĩ có sự chênh lệch đó là do trong quá trình khai thác lâu dài con tàu, nước và bùn đất lắng trong các két, rêu hà bám vào vỏ tàu, nước dằn sót lại trong két balat, khi sửa chữa, hoán cải tàu các loại vật tư phụ tùng, phế liệu tồn đọng trên tàu ngày càng nhiều làm tăng thêm trọng lượng tàu không tải

Tàu khai thác càng lâu thì hằng số tàu càng lớn, có khi đến vài trăm tấn Với một mớn chuyên chở giới hạn thì hằng số tàu lớn sẽ làm giảm số lượng hàng chuyên chở Vì vậy, trong quá trình khai thác cố gắng làm giảm hằng số tàu càng nhỏ càng tốt Cán bộ tàu cần thường xuyên xác định lại hằng số tàu để tiện lợi trong khi tính toán, giao nhận hàng Đối với tàu mới, chúng ta có thể lấy Constant trong Manual, nhưng với tàu cũ thì Constant sẽ thay đổi, thế thì ta tham khảo Đại Phó lấy số liệu từ cảng trước, hoặc ta

có thể tính toán nó trong giám định mớn lần cuối (final survey) sau khi tàu trả hết hàng (Light Ship)

3,418

6 M F A

- Đem dtbc = 2,75m tra trong bản vẽ đường cong thuỷ tĩnh của tàu A, ta có lượng giãn nước 6500 tấn

- Tính độ lệch mớn được d = -1,35m, tàu chúi lái Tra vào bản “đường cong hiệu chỉnh lượng giãn nước nghiêng dọc” (tức là đường cong biến đổi lượng giãn nước khi mớn lái thay đổi 1 mét) Ta được số hiệu chỉnh lượng giãn nước là - 52 tấn ứng với dtb = 2,75m (xem hình2.18)

Vậy:

Lượng giãn nước tra được: 6500 tấn

Hiệu chỉnh lượng giãn nước nghiêng dọc: - 52 tấn

Trong lượng lỉn neo, dây: + 06 tấn

Lượng giãn nước thực tế: 6454 tấn

Nhiên liệu: - 300 tấn

Nước ngọt: - 125 tấn

Vật tư: - 003 tấn

Lượng giãn nước không tải thực tế: 6026 tấn

Lượng giãn nước không tải khi tàu đóng mới: 6000 tấn

Hằng số tàu (CS): 0026 tấn

1.5.2 Dấu tấn tải trọng (Tonage marks)

Theo quy định loại tàu có hai boong liền hoặc hai boong liền trở lên thì hai bên mạn tàu phải có dấu tấn tải trọng

Dấu tấn tải trọng (hình 2.14) gồm một đường nằm ngang dài 380mm rộng 25mm, ở trên có một hình tam giác đều, mỗi cạnh dài 300mm, rộng 25mm, hình tam giác chỉ là ký hiệu dùng để phân biệt dấu tấn tải trọng Đỉnh của tam giác đặt giữa đường nằm ngang Trong trường hợp tàu dự định hoạt động trong vùng nước ngọt hoặc vùng nước nhiệt đới thì tuỳ theo yêu cầu của chủ tàu, có thể kẻ thêm đường dài phụ dài 230mm, rộng 25mm nằm ở bên trên về phía lái so với dấu tấn tải trọng chính, cách dấu tấn tải

trọng chính 1/48 của mớn nước dấu tải trọng chính theo chiều thẳng đứng

Ý nghĩa của dấu tấn tải trọng: Đối với loại tàu có dấu tấn tải trọng thì cường độ kết cấu khoẻ

cho phép lấy boong trên làm boong tính mạn khô Loại tàu này có thể dùng để chở hàng nặng cũng như hàng nhẹ làm tăng tính pháp lý chở thêm hàng, khi chở hàng nhẹ trong trường hợp dấu tấn tải trọng chưa ngập nước thì có thể linh hoạt sử dụng đường dấu chuyên chở (load line) để tính toán các loại chi phí (như chi phí ra, vào cảng) Như vậy dấu tấn tải trọng giúp chủ tàu tiết kiệm chi phí

2 KHAI THÁC HỒ SƠ TÀU

Hồ sơ tàu là một bộ gồm nhiều tài liệu chứa đựng các thông số kỹ thuật, biểu bảng, bản vẽ, chi tiết của tàu Nó cho biết các thông tin, hướng dẫn phục vụ cho các tính toán liên quan đến tàu, hàng hóa, ổn định, sức bền, mớn nước trong khai thác tàu

Trong hồ sơ tàu, chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến một số tài liệu sau đây để có thể có các thông tin cần thiết cho tính toán hàng hóa, tính và kiểm tra ổn định, sức bền, mớn nước của tàu

- Cuốn thông tin về xếp hàng và ổn định (Loading and Stability Information Booklet): Đây là tài liệu

rất quan trọng, cung cấp đầy đủ các thông tin về các thông số khai thác, thông số kỹ thuật, các biểu bảng, các hệ đường cong thủy tĩnh, bảng thủy tĩnh, bố trí két, thông số két, các bảng hiệu chỉnh mớn nước, hiệu chỉnh ảnh hưởng của mômen mặt thoáng, các hướng dẫn, tiêu chuẩn IMO liên quan đến tính toán, kiểm tra ổn định tàu, sức bền thân tàu, các phương án xếp hàng mẫu

- Sổ tay xếp hàng (Ship ’ s Loading Manual): Tài liệu này chứa đựng các hướng dẫn, thông tin quan

trọng phục vụ cho công tác xếp hàng đối với tàu

- Sổ tay tính toán hiệu số mớn nước và độ ổn định (Trim and stability calculation booklet)

- Sổ tay xếp hàng hạt (Grain Loading Booklet): Tài liệu này chứa đựng các hướng dẫn, thông tin

quan trọng cũng như các tiêu chuẩn tính toán, ổn định phục vụ cho việc xếp hàng hạt rời

- Các bảng tra về két (Tank Table): Tài liệu này cho các thông tin liên quan về các két chứa trên tàu

(Ballast Water, Fresh Water, Fuel Oil, Diesel Oil, Lub Oil) phục vụ cho việc tra cứu, tính toán chất lỏng

và ảnh hưởng của chúng đến ổn định, tư thế của tàu

Để có thể khai thác hồ sơ tàu cần phải đọc hiểu hồ sơ tàu muốn vậy trước tiên phải nắm vững các khái

niệm, quy ước chung, các ký hiệu , các quy ước viết tắt và quy ước dấu của các yếu tố trong hồ sơ tàu 2.1 Hệ tọa độ tàu:

Để xây dựng hệ tọa độ, người ta dùng hệ thống gồm ba mặt phẳng tọa độ vuông góc với nhau được

nằm ngang, vuông góc với hai mặt phẳng trên

và đi qua điểm thấp nhất của đáy tàu Đối với

tàu có ky bằng thì mặt phẳng này trùng với

mặt phẳng chứa ky tàu

Từ ba mặt phẳng tọa độ trên người ta xác

định một hệ tọa độ Oxyz gắn liền với thân tàu

Theo quy ước, trục Ox có chiều dương về phía

mũi; Trục oy có chiều dương về phía mạn

phải; Trục oz có chiều dương hướng lên trên

2.2 Các ký hiệu và quy ước:

- G (center of Gravity): Trọng tâm tàu: Là điểm đặt của véc tơ trọng lực tổng hợp của tàu

- GLS (light ship center of Gravity): Trọng tâm tàu không

- K (Keel of ship): Sống đáy của tàu (Ky tàu)

- B (center of Buoyancy): Tâm nổi của tàu: Là điểm đặt của véc tơ lực nổi tác dụng lên tàu hay đó

chính là trọng tâm của khối nước mà tàu chiếm chỗ Khi tàu nổi ở trạng thái cân bằng thì lực nổi và trọng lực của tàu tác dụng cùng trên một đường thẳng đứng, bằng nhau và ngược chiều nhau

- ML (Longitudinal Metacenter): Tâm nghiêng dọc của tàu (còn gọi là tâm chúi)

- M (Transverse Metacenter): Tâm nghiêng ngang của tàu: là tâm của quỹ đạo tâm nổi B Đây chính là

tâm của quỹ đạo của tâm nổi B khi tàu nghiêng ngang Một cách tổng quát đây là quỹ đạo có độ cong thay đổi Khi tàu nghiêng với góc nghiêng nhỏ ( θ ≤ 150 ), có thể coi quỹ đạo do tâm nổi B vạch ra là cung tròn có tâm là điểm M cố định ( xem hình 2.16)

- F (center of Floatation): Tâm mặt phẳng đường nước Đây

là tâm hình học của phần mặt phẳng đường nước được giới hạn

phía trong vỏ bao thân tàu

- Cm ; Cw (Midship section area coefficient ; Water plan area

coefficient): Hệ số diện tích mặt sườn giữa và mặt đường nước

- Cb (Block coefficient) : Hệ số đầy chung

- Cp (prismatic coefficient):Hệ số lăng trụ, hệ số này còn được

phân thành Cwp và Cmp tương ứng với diện tích WS và MS/CS

- KB ( vertical center of Buoyancy): Chiều cao tâm nổi Là độ

cao của tâm nổi B tính từ đường cơ sở (lấy từ Ky tàu) Hình 2.16 Chiều cao tâm nổi

- SD (Summer Draft) Mớn nước dấu chuyên chở mùa hè

- KG (vertical center of Gravity): Chiều cao trọng tâm là độ cao của trọng tâm G tính từ đường cơ sở

- KGLS (KDo): Chiều cao trọng tâm tàu không tính từ đường cơ sở (lấy từ ky tàu)

- KM/TKM (Transverse Metacenter height above base line): Chiều cao tâm nghiêng ngang Là độ cao

tâm nghiêng ngang tính từ đường cơ sở (Ky tàu)

- KML/LKM (Longitudinal Metacenter height above base line): Chiều cao tâm nghiêng dọc (tâm chúi) Là độ cao tâm chúi tính từ ky tàu

- GM (Metacentric heght): Chiều cao ổn định ban đầu là khoảng cách theo chiều thẳng đứng, tính từ

trọng tâm tàu đến tâm nghiêng ngang của tàu Đại lượng này dùng để đánh giá ổn định ban đầu của tàu

- LCB (XB, MID.B) (Longitudinal Center of Buoyancy): Hoành độ tâm nổi B: MID.B là tính từ mặt

phẳng sườn giữa (from midship) (C thường là ký hiệu điểm ở mặt phẳng sườn giữa của tàu)

- LCG (XG, MID.G) (Longitudinal Center of Gravity): Hoành độ trọng tâm G: MID.G là tính từ mặt sườn giữa khi gốc tọa độ 0 đặt tại mặt phẳng sườn giữa tàu và giá trị này có dấu

- LCF (XF, MID.F) (Longitudinal Center of Floatation): Hoành độ tâm mặt phẳng đường nước F: MID.F là tính từ mặt phẳng sườn giữa khi gốc tọa độ 0 đặt tại mặt phẳng sườn giữa tàu giá trị này có dấu

- DIFP (DIFPT) (Displacement – Ký hiệu D) Lượng chiếm nước nói chung

Chú ý: - Đối với các hồ sơ tàu có gốc tọa độ đặt tại đường vuông góc sau(AP) thì LCB/XB, LCG/XG, LCF/ XF được tính đến đường vuông góc sau Trong trường hợp này chúng sẽ không có dấu

- Để nắm được các ký hiệu, quy ước viết tắt và dấu của các yếu tố trên, cần phải nghiên cứu trước phần hướng dẫn về các ký hiệu, quy ước viết tắt và dấu trong hồ sơ tàu

2.3 Thước trọng tải (Dead Weight Scale):

Thước trọng tải là một trong những tư liệu thường dùng nhất trong hồ sơ của tàu, nó được xác lập dựa trên mối liên hệ giữa trọng tải và các đại lượng khác của tàu Tàu sau khi đóng mới, các số liệu về mớn nước, mạn khô, trọng tải, lượng rẽ nước, TPC, MCTC, độ cao tâm nghiêng ngang tính từ đường cơ bản được tính toán và đưa vào thang trọng tải

Hình 2.17 là hai thí dụ về thang thước trọng tải của hai tàu khác nhau

Hình 2.17 Thang thước trọng tải

Cách dùng thước trọng tải:

- Dựa và mớn nước trung bình đầy tải để tra lượng giãn nước đầy tải, tổng trọng tải và ngược lại

- Căn cứ vào từng mớn nước khác nhau để tra lượng giãn nước, trọng tải tương ứng

- Căn cứ vào mớn nước tìm số tấn để dìm 1cm mớn nước (TPC)

- Căn cứ vào mớn nước tìm mômen cần thiết để biến đổi 1cm độ lệch mớn nước(MCTC)

- Căn cứ vào mớn nước để tra chiều cao tâm nghiêng ngang (TKM)

Tuỳ theo tư liệu của từng tàu, trong một thước trọng tải còn có một số số liệu khác

2.4 Đường cong thủy tĩnh (Hydrostatic curves):

Các đường cong thuỷ tĩnh của tàu là một dạng đồ thị biểu thị những đại lượng liên quan đến tính năng của tàu khi mớn nước thay đổi, ở trạng thái tàu nổi cân bằng trong nước yên tĩnh Mỗi tàu đều có các đường cong thuỷ tĩnh riêng

Hình 2.18 và 2.19 là hai bản vẽ đường cong thuỷ tĩnh của hai tàu khác nhau Trên cả hai hình vẽ tung

độ của các đường cong thuỷ tĩnh là thang tỷ lệ mớn nước trung bình chính xác d tính bằng mét, còn hoành độ biểu thị thang tỷ lệ của các đường cong đặc trưng tĩnh và được chia tỷ lệ theo cm Các đường cong được vẽ với tỷ lệ giá trị tương ứng với 1cm

Các đường cong thuỷ tĩnh trên đồ thị gồm:

- Đường cong lượng giãn nước: Có 2 loại tương ứng đối với nước biển (D s) và đối với nước ngọt

(D f) Chúng biểu thị lượng giãn nước của tàu tương ứng với các mức mớn nước khác nhau với hai loại nước (Nước biển 1,025 t/m3) Trục hoành có thang tỷ lệ 1cm tương ứng với 500 tấn

- Đường cong chiều cao tâm nghiêng ngang KM tính từ đường cơ bản: Đường cong sẽ cho các giá trị KM khác nhau khi mớn thay đổi KM tính bằng mét với thước tỷ lệ 1cm tương ứng với 1m

- Đường cong chiều cao tâm nghiêng dọc KML tính từ đường cơ bản: Khi tàu nghiêng dọc thì vị trí của tâm nghiêng dọc ML sẽ biến đổi theo độ sâu của mớn nước Thước tỷ lệ 1cm tương ứng với 20m

- Đường cong MCTC: Đường cong này là căn cứ quan trọng cung cấp số liệu tính toán độ lệch mớn nước mũi lái Thước tỷ lệ 1cm tương ứng với 10 t.m/cm

Hình 2.18 Đường cong thủy tĩnh tàu A

- Đường cong TPC: Thước tỷ lệ 1cm tương ứng với 1t/cm

- Đường cong KB: Độ cao tâm nổi B đến đường cơ bản được sử dụng để tính toán ổn tính của tàu Thước tỷ lệ 1cm tương ứng với 0,5 m

- Đường cong CB: Đường cong này biểu thị khoảng cách theo chiều dọc tàu (xB) của tâm nổi đến giữa tàu ở các mớn nước khác nhau, đơn vị tính bằng mét với tỷ lệ 1cm tương ứng với 1m

- Đường cong CF: Mặt nổi là một mặt phẳng giới hạn bằng đường viền của mớn nước Tâm của mặt nổi là trọng tâm của mặt nổi Đường cong này biểu thị khoảng cách theo chiều dọc tàu (xF) của tâm

(1cm=10tm/cm)

D S (1cm=500t)

D f

(1cm=500t)

Hình 2.19 Đường cong thủy tĩnh tàu B

Biến đổi lượng giãn nước khi mớn lái thay đổi 1m (1cm= -2tấn)

mặt nổi đến giữa tàu ở các mớn nước khác nhau, đơn vị tính bằng mét với tỷ lệ 1cm tương ứng với 1m Đường cong này là căn cứ cơ bản để tính toán mômen nghiêng dọc và độ lệch mớn nước mũi lái

Cách sử dụng đồ thị đường cong thủy tĩnh:

Từ mớn nước, dóng sang ngang, cắt các đường cong tại các điểm tương ứng, dóng xuống trục hoành

sẽ được các điểm ứng với số cm Nhân số cm này với tỷ lệ cho trên các đường cong, ta được các giá trị cần tìm

Để thuận lợi hơn nữa trong việc xác định những đại lượng liên quan đến tính năng của tàu khi mớn

nước thay đổi người ta lập Bảng thủy tĩnh (Hydrostatic Table hay Dead Weight Scale)

Để minh họa ở đây có trích một phần trong bảng thủy tĩnh của 2 tàu khác nhau: Bảng 2.3 và bảng 2.4

Bảng 2.3 Hydrostatic Table

DRAFT

(m)

DISPT (t)

MID.B (m)

MID.F (m)

MCTC (t.m)

TPC (t)

KB (m)

T.KM (m)

L.KM (m) 2.00 3611 -3.074 -3.036 132.70 19.43 1.019 15.84 452.3 2.01 3631 -3.074 -3.036 132.81 19.44 1.024 15.78 450.4 2.02 3650 -3.074 -3.035 132.81 19.44 1.030 15.73 448.6 2.03 3669 -3.074 -3.034 133.02 19.45 1.035 15.66 446.6

Bảng 2.4 Hydrostatic Table

Cách sử dụng bảng:

Từ giá trị mớn nước chính xác của tàu d hay lượng nước chiếm nước D dóng theo đường ngang sẽ đọc đựợc các giá trị của các đại lượng khác trong bảng Với giá trị lẻ của mớn nước hay lựợng chiếm nước thì phải nội suy để có kết quả tương ứng

Ví dụ Với dtbc = 5.775m Tra trong bảng 2.4 với mớn nước d = 5,800m ta có lượng giãn nước tương ứng là Dbảng=12011,4T và TPC=26,57T/cm Lượng giãn nước nội suy là 2,5.26,57 = 66,4T Vậy lượng giãn nước với mớn dtbc = 5.775m sẽ là : D = 12011,4 – 66,4 = 11945T

Ngoài các loại bảng và đồ thị nêu trên, tùy từng con tàu cụ thể, người thiết kế có lập những bảng, đồ thị tiện ích khác giúp cho sĩ quan trên tàu xác định nhanh các yếu tố về ổn định và mớn nước cũng như sự

thay đổi của chúng Trên đây chỉ là những bảng và đồ thị cơ bản Một số bảng và đồ thị khác có trong hồ

sơ tàu sẽ được đề cập đến trong các chương, mục sau ở những phần tính toán về mớn nước và ổn định tàu trong các trường hợp cụ thể khi chất xếp hàng hóa (xem mục 3.2.2 Xác định mớn nước mũi lái bằng đồ thị và mục 5 XÁC ĐỊNH MỚN NƯỚC VÀ ĐỘ LỆCH MỚN BẰNG CÁCH KHAI THÁC HỒ SƠ TÀU)

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ thông tin người ta cũng đã lập các chương trình tính toán mớn nước, kiểm tra ổn định của tàu sử dụng trên máy tính cá nhân rất nhanh chóng và thuận tiện

3 TÍNH TOÁN MỚN NƯỚC VÀ ĐỘ LỆCH MỚN TRONG TRƯỜNG HỢP CHUNG

3.1 Các đại lượng làm thay đổi mớn nước

3.1.1 Khối lượng riêng nước biển, quan hệ giữa khối lượng riêng và mớn nước

Khối lượng riêng (Density - γ) của nước biển phụ thuộc vào nhiệt độ và độ mặn của nước Độ mặn

càng lớn, nhiệt độ càng thấp thì khối lượng riêng càng lớn và ngược lại

Khối lượng riêng của nước nói chung được xác định bằng tỷ trọng kế (Hydrometer) Tỷ trọng kế được

thiết kế có thể đo được nước mặn tới 1,035 T/m3 Mỗi vạch trên thang chia của nó có giá trị tương ứng bằng 1/1000 T/m3 Cách xác định như sau: Lấy nước mẫu bằng gầu múc nước tiêu chuẩn, chú ý lấy nước mẫu tại vị trí một nửa mớn nước của tàu Thả nhẹ nhàng tỷ trọng kế vào nước mẫu Đợi tỷ trọng kế nổi

ổn định trong nước, đặt mắt ở vị trí ngang mặt nước rồi đọc trị số trên thang tỷ lệ của tỷ trọng kế

Khối lượng riêng của nước và mớn nước của tàu có mối quan hệ khăng khít với nhau Nếu một chiếc tàu lượng giãn nước không đổi chạy từ một vùng có khối lượng riêng γ1 đến một vùng khác có khối lượng riêng γ2, thể tích giãn nước của nó sẽ thay đổi từ V1 đến V2, mớn nước thay đổi từ d1 đến d2

Ta có: Lượng giãn nước D = V1.γ1 = V2.γ2 Hay:

1 2 2

1

γ

γV

V

Theo lý thuyết tàu: V = Cb.B.L.d (2.27) Trong đó: - Cb là hệ số đầy chung (béo, thon) của tàu;

- B, L, d lần lượt là chiều rộng, chiều dài, chiều chìm (mớn nước) của tàu;

Khi mớn nước thay đổi nhỏ thì B, L, Cb coi như không thay đổi

Suy ra:

2 1 2

1

d

dV

V

 Vậy một cách gần đúng:

1 2

2

1γ

γd

d

 (2.28)

Chú ý : Ở mớn nước d1 và d2 tàu có cùng một lượng giãn nước

3.1.2 Lượng hiệu chỉnh nước ngọt (ký hiệu FWA - Fresh Water Allowance)

Là lượng biến đổi mớn nước khi tàu chạy từ vùng nước biển có khối lượng riêng 1,025 tấn/m3 sang vùng nước ngọt có khối lượng riêng 1,000 tấn/m3 và ngược lại

Nếu ở nước biển tàu có mớn nước dSW thì khi dịch chuyển sang vùng nước ngọt tàu sẽ có mớn là:

dFW = dSW + FWA (2.29)

Ta có:

FW SW

SW SW

SW

FW

γ

γd

FWAd

SW  ) Thay số vào ta được: FWA = 0,025.dSW (m) (2.30)

Hay : FWA = 25.d SW (mm) (2.31) Công thức (2.31) có thể dùng để tính lượng hiệu chỉnh nước ngọt cho bất kỳ mớn nước nào Tuy nhiên, bình thường người ta chỉ quan tâm đến lượng hiệu chỉnh nước ngọt khi mớn nước ngang bằng hoặc gần ngang bằng với dấu chuyên chở mùa hè và chỉ cần xác định khi tàu hoạt động trong nước ngọt thì mớn của tàu lớn hơn mớn mùa hè nước mặn là bao nhiêu

Tại mớn nước đầy tải hoặc gần đầy tải FWA có thể tính qua công thức sau:

4TPC

(D)

nt DisplacemeSummer

Trong đó : TPC (Tấn/cm): Số tấn dìm 1cm mớn nước (xem mục 3.1.4); D (Tấn): Lượng giãn nước lấy

lượng giãn nước dấu chuyên chở mùa hè đầy tải (Summer Draf - SD)

Lưu ý: Trong các hồ sơ tàu, nói chung thông số FWA (tại mớn nước mùa hè) đều được tính và cho sẵn trong Capacity Plan hoặc cho trong các hồ sơ khác như Loading Manual, Loading and Stability Information Booklet và hiệu mớn nước giữa dấu chuyên chở mùa hè với dấu chuyên chở nước ngọt

chính là lượng hiệu chỉnh nước ngọt đầy tải

3.1.3 Lượng hiệu chỉnh nước lợ (ký hiệu DWA - Dock Water Allowance)

Là lượng biến đổi mớn nước khi tàu chạy từ nước biển có khối lượng riêng 1,025 tấn/m3 sang vùng nước có khối lượng riêng khác và ngược lại

Công thức tính: DWA = FWA

25

γ

1025 DW

(mm) (2.33)

γDW là khối lượng riêng của nước lợ nhân với 1000

Giống như lượng hiệu chỉnh nước ngọt, lượng hiệu chỉnh

nước lợ chỉ áp dụng khi mớn nước của tàu ngang bằng hoặc

gần ngang bằng với dấu chuyên chở mùa hè của nó

Trong trường hợp mớn nước nhỏ, muốn tính lượng hiệu

chỉnh nước lợ phải dùng công thức gần đúng (2.28)

Khi tàu neo đậu ở một vùng nước có khối lượng riêng không giống tiêu chuẩn (1,025 tấn/m3) để xếp hàng hoá, muốn căn cứ vào mớn nước để tính trọng tải của tàu thì phải lấy mớn nước trung bình lúc đó hiệu chỉnh đến mớn nước trung bình theo khối lượng riêng tiêu chuẩn sau đó mới tra vào bảng tải trọng

Ví dụ 2.3 Một chiếc tàu sau khi xếp đầy hàng ở cảng đo được mớn nước trung bình là 5,66 m Khối

lượng riêng nước ở đó là 1,005t/m3 Tìm trọng tải sau khi xếp hàng? Biết FWA đầy tải là 200mm

3.1.4 Số tấn cần để thay đổi một centimet mớn nước (ký hiệu TPC)

Số tấn cần để thay đổi 1cm mớn nước (Tonne Per one Centimetre immersion) là số tấn hàng cần thiết

xếp lên tàu hoặc dỡ khỏi tàu sao cho mớn nước tăng lên hoặc giảm đi 1cm

Hình 2.20 Hình khối 1 cm mớn nước

Gọi A là diện tích mặt nổi của tàu (mặt phẳng giới hạn bởi đường nước quanh tàu) trong nước có khối lượng riêng γ, Δd là lượng tăng hoặc giảm mớn Khi Δd = +1cm ta có thể coi diện tích hai mặt nổi bằng nhau Nếu ở trong nước biển thì trọng lượng cần để thay đổi 1cm mớn nước đúng bằng trọng lượng của khối nước biển nói trên, tức là:

TPCS =

100

A

γ = 100

A1,025 (tấn/cm) (2.34)

Tương tự ta có công thức tính số tấn dìm 1 inch mớn nước (Tons Per Inch - TPI)

Với hệ Anh γ = 1/35 : TPIS =

420

A (tấn/inch) (2.35) Khi xếp dỡ hàng hoá trong nước ngọt hoặc nước lợ thì phải biến đổi TPC về nước ngọt hoặc nước lợ bằng phép tính đơn giản sau:

TPCF = TPCS

SW

FWγ

γ ; TPCD = TPCS

SW

DWγ

γ (2.36)

Δd =1cm

A

B

L

3.1.5 Mômen biến đổi độ lệch mớn một centimet (ký hiệu MCTC/MCT)

Khi dịch chuyển, tăng hoặc giảm một trọng lượng về phía mũi hay phía lái tàu thì sẽ làm cho mớn nước mũi và mớn nước lái thay đổi tức là làm cho độ lệch mớn thay đổi Khi tàu nghiêng dọc (chúi về

phía mũi hay về phía lái) đều lấy tâm mặt nổi F (Flotation) làm tâm quay

Tâm mặt nổi F thay đổi tuỳ theo mớn nước của tàu Độ lệch mớn biến đổi nhiều hay ít tuỳ theo mômen gây lệch mớn lớn hay nhỏ

Nếu tăng, giảm hoặc dịch chuyển một trọng lượng q tại một vị trí cách tâm mặt nổi F một khoảng cách

d thì mômen gây lệch mớn sẽ là q.x (tấn mét)

Mômen biến đổi độ lệch mớn một centimet

là mômen cần thiết tác dụng lên tàu để làm

cho độ lệch mớn thay đổi một centimet

(Moment to Change Trim by one centimetre)

Trên một con tàu nhất định, đại lượng này sẽ

biến đổi tuỳ theo mớn nước của tàu

Hình 2.21 biểu thị một tàu trên đó có trọng

lượng q dịch chuyển từ mũi đến lái với

khoảng cách x mét Tàu phát sinh độ lệch

mớn quay quanh tâm mặt nổi F và làm cho

trọng tâm G, tâm nổi B dịch chuyển đến G1 và

B1 tương ứng, đồng thời xuất hiện tâm

Biến đổi độ lệch mớn T = L0L1 + W0W1 = LBP.tgψ

Độ lệch mớn biến đổi một centimet tức là 1/100m thì : tgψ =

100.LBP1

Ta biết sự biến đổi của độ lệch mớn hoàn toàn là do sự dịch chuyển trọng lượng q trên khoảng cách x theo trục dọc của tàu nên mômen biến đổi độ lệch mớn = q.x

Mặt khác q.x = D.GG1 = D.GML.tgψ (trong đó D là lượng giãn nước)

Cuối cùng ta có công thức tính MCTC:

100.LBP

D.GMMCTC L (2.37)

Moment to Change Trim one Inch MCTI:

12.LBP

D.GMMCTI L (2.38) Trong công thức 2.37 và 2.38 nếu không biết chiều cao tâm nghiêng dọc GML thì có thể thay thế GML bằng BML mà không sinh ra sai số đáng kể Longitudinal Metacenter height

MCTC với bất kỳ mớn nước nào đều có thể tra trong tư liệu hồ sơ của tàu

3.2 Xác định mớn nước mũi lái

3.2.1 Xác định mớn nước mũi lái bằng tính toán

Hình 2.22 Xác định mớn nước mũi lái bằng tính toán

Xét trường hợp ở hình 2.22 Tìm mớn nước mũi, lái khi biết mớn nước trung bình chính xác d và hiệu

số mớn nước của tàu T

Từ hình 2.22 lượng hiệu chỉnh mớn nước lái tại đường vuông góc lái được tính như sau:

LBP

TLCF2

LBPFMtgψ

LBPA

Chú ý: Ở đây gốc tọa độ ở mặt phẳng sườn giữa tàu do đó trong công thức (2.39) ta lấy dấu (+) khi F

nằm trước mặt phẳng sườn giữa; Lấy dấu (-) khi F nằm phía sau mặt phẳng sườn giữa

Từ đó: dA = d ± ΔdA (Lấy dấu (+) khi tàu chúi lái; Lấy dấu (-) khi tàu chúi mũi)

1TdLBP

TLCF2

LBPd

Td

Trong công thức (2.41) ta lấy dấu (-) khi tàu chúi lái; Lấy dấu (+) khi tàu chúi mũi

Một cách khác từ mục 1.3.2 (hình2.11) và từ các công thức (2.21); (2.22) ta có thể lấy ra các công thức tính mớn nước mũi, lái mà không quan tâm đến việc lấy dấu khi F nằm trước hay sau mặt phẳng sườn giữa tàu Có hai trường hợp như sau:

Khi tàu chúi lái:

Chú ý: Trong các công thức (2.42), (2.43) thì (LBP – LCF) là khoảng cách từ tâm mặt nổi đến đường

vuông góc FP; LCF là khoảng cách từ tâm F đến đường AP Nếu tâm F rất gần mặt phẳng sườn giữa tàu thì mớn nước được tính gần đúng bằng các công thức sau:

2

Td

2

Td

F

3.2.2 Xác định mớn nước mũi lái bằng đồ thị

Đồ thị mớn nước mũi lái biểu thị mối quan hệ giữa lượng giãn nước, mô men đối với mặt phẳng sườn giữa và mớn nước tại đường thủy trực phía trước và phía sau của tàu

Khi tàu có sự thay đổi mớn nước hoặc lượng giãn nước lớn thì việc áp dụng đồ thị này để xác định mớn nước mũi lái chính xác hơn so với cách dùng bảng biến đổi mớn nước khi xếp (dỡ) 100 tấn hàng

Cấu tạo đồ thị: (xem hình 2.23)

Trục hoành biểu diễn tổng mô men tĩnh Mx với mặt phẳng sườn giữa

Trục tung cho giá trị mớn nước d hoặc lượng giãn nước D

Cách sử dụng:

Từ mớn nước mũi lái hiện tại ta đưa vào đồ thị xác định được một điểm trên mạng lưới đồ thị Từ điểm này ta gióng sang ngang và thẳng xuống sẽ có giá trị lượng giãn nước và mô men đối với mặt phẳng sườn giữa ở trạng thái hiện tại

Lượng giãn nước và mô men của tàu ở trạng thái sau khi xếp được tính bằng tổng các giá trị lượng giãn nước và mô men hiện tại với trọng lượng, mô men bổ sung Từ giá trị mô men đối với trạng thái sau khi xếp dỡ thêm ta xác định được điểm thứ hai Từ điểm thứ hai này ta xác định ngược lại sẽ có mớn nước mũi lái của tàu sau khi xếp dỡ một vài khối lượng nào đó

Hình 2.23 Đồ thị xác định mớn nước mũi lái

Ví dụ 2.4: Tàu đang có mớn lái là 5,0m, mớn mũi là 4,0m Tàu phải điều chỉnh mớn nước bằng cách

bơm vào FPT 110 T và bơm ra khỏi APT là 50 T Hỏi mớn nước tàu sau khi điều chỉnh là bao nhiêu?

Giải: Xem hình 2.23

Bước 1: Từ mớn nước hiện tại của tàu ta xác định được điểm “A”

Bước 2: Từ điểm này ta xác định được lượng giãn nước tương ứng là 5930 T và mô men đối với mặt sườn giữa là - 3900 T.m

Bước 3: Tính giá trị lượng giãn nước và mô men đối với mặt sườn giữa sau khi bơm điều chỉnh:

Điều kiện, vị trí Lượng giãn nước (T) Tọa độ dọc (m) Mô men (T.m)

Từ điểm “B” xác định được mớn nước sau khi điều chỉnh là: mớn mũi 4,5m; mớn lái 4,6m

3.3 Tính toán để xếp hàng đến mớn nước hay dấu chuyên chở cho phép

Thực chất của vấn đề là việc xác định mớn nước và độ chênh mớn trước và sau xếp hàng

Các bước tính toán để xác định trọng lượng hàng cần thiết xếp lên tàu để tàu có thể nổi ở mớn nước hay dấu chuyên chở cho phép như sau :

Bước 1: Tìm mớn nước (hoặc mạn khô) trung bình chính xác hiện tại của tàu d Khi tàu bị nghiêng, mớn nước hoặc mạn khô ở hai bên mạn sẽ khác nhau, thì phải lấy giá trị trung bình ở hai phía Bước 2: Tính lượng hiệu chỉnh nước lợ DWA và hiệu chỉnh vào mớn nước biển hoặc mạn khô nước biển cần thiết Bằng phép tính đó ta sẽ có mớn nước hoặc mạn khô cho phép ([d], [f]) mà tàu có thể xếp hàng trong nước lợ ở bến cảng