ứng dụng phần mềm ipca để lập thông báo ổn định cho tàu hàng bách hóa tổng hợp kết hợp chở gỗ trên boong 8700 dwt

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC ỨNG DỤNG PHẦN MỀM IPCA ĐỂ LẬP THÔNG BÁO ỔN ĐỊNH CHO TÀU HÀNG BÁCH HÓA TỔNG HỢP KẾT HỢP CHỞ GỖ TRÊN BOONG 8700 DWT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ HỒNG BANG Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Người Đỗ Đức Hiếu trình bày: K.S Đỗ Đức Hiếu 11/2014 Mục tiêu luận văn:  Tìm hiểu áp dụng yêu cầu Quy phạm Công ước quốc tế quy định việc lập thông báo ổn định cho thuyền trưởng  Nghiên cứu, khai thác cách hiệu phần mềm IPCA vào việc lập thông báo ổn định cho thuyền trưởng ứng dụng phần mềm IPCA để lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – gỗ 8700 DWT Đỗ Đức Hiếu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu:  Đối tượng: Ổn định tàu chở hàng bách hóa – gỗ có chiều dài 100 m  Phạm vi nghiên cứu: Đề tài sâu vào lập bảng tính tìm đường cong giới hạn ổn định như: đường cong chiều cao tâm nghiêng cho phép h0CF, họ đồ thị đường cong ổn định tĩnh phụ thuộc vào thang chia không góc sinq, đồ thị chu kỳ chòng chành ngang Tq (s) theo giá trị h0 giả thiết Đỗ Đức Hiếu Cơ sở khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài: - Cơ sở khoa học đề tài: Áp dụng yêu cầu Quy phạm Công ước quốc tế lập thông báo ổn định cho thuyền trưởng - Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết đề tài áp dụng tính toán xây dựng thông báo ổn định cho loại tàu vận tải biển nói chung tàu chở hàng bách hóa-gỗ nói riêng, giúp thuyền trưởng nhanh chóng tìm giới hạn ổn định cho tàu khai thác Đỗ Đức Hiếu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nguyên tắc lập thông báo ổn định cho thuyền trƣởng: Thông tin ổn định phải dựa nguyên tắc thống có nội dung sau:  Đặc trưng ổn định chung tàu dẫn  Chỉ dẫn ổn định cho trường hợp chất tải điển hình  Các tài liệu để đánh giá tính ổn định  Các tài liệu để xác định xác tiêu ổn định tư tàu Đỗ Đức Hiếu 1.2.1 Đặc trƣng ổn định chung tàu dẫn: Chỉ vùng hoạt động tàu hạn chế cụ thể vùng hoạt động, mùa thời tiết tàu hoạt động vùng hạn chế 1.2.2 Chỉ dẫn ổn định cho trƣờng hợp chất tải điển hình:  Ngoài phương án tính toán bắt buộc theo qui phạm, dẫn nên đưa trường hợp tải trọng mà qui phạm không đưa tàu gặp phải khai thác  Đưa bảng tính, sơ đồ dịch chuyển hàng tàu với số liệu chiều chìm, bảng tính có khối lượng hàng (có kể đến ảnh hưởng mặt thoáng hàng lỏng) so sánh với đặc trưng tính toán ổn định với yêu cầu qui phạm Đỗ Đức Hiếu 1.2.3 Các tài liệu để đánh giá tính ổn định: Các tài liệu để đánh giá tính ổn định cách độc lập tàu Đăng kiểm cho phép lập Các tài liệu cần phải cung cấp cho thuyền trưởng sỹ quan tàu tốn thời gian xác định đủ xác độ ổn định tàu trường hợp tải trọng không điển hình có thỏa mãn yêu cầu qui phạm hay không 1.2.4 Các tài liệu để xác định xác tiêu ổn định tƣ tàu: Các tài liệu dùng để đánh giá xác so với phần ba ổn định tư tàu trường hợp chất tải bất thường tàu, mà độ ổn định tàu nằm mức giới hạn Đỗ Đức Hiếu CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH NGUYÊN VẸN 2.1 Các tiêu chuẩn ổn định: Qui phạm phần ổn định tuân theo tiêu chuẩn tổ chức Hàng hải Quốc tế IMO (International Maritime Organization), xét với tàu chịu hai ba ngoại lực tác dụng đồng thời Gồm tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn thời tiết (hay gọi tiêu chuẩn bản) Tiêu chuẩn khai thác hay tiêu chuẩn chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 đồ thị ổn định: l = l(q) Tiêu chuẩn bổ sung Đỗ Đức Hiếu 2.1.1 Tiêu chuẩn thời tiết (IMO Res A749(18) chƣơng 3.2) Theo tiêu chuẩn này, ổn định tàu hoạt động vùng biển không hạn chế, hạn chế cấp I, II III coi đủ, nếu: GZ GZ Lw1 Lw2 b q2 a qc q0 q1  Góc quay (q0) gây gió chiều nhỏ 16o góc 80% góc nhúng nước mép boong lấy góc nhỏ  Phần diện tích b lớn phần diện tích a (hình 2.1) Đỗ Đức Hiếu 2.1.1 Tiêu chuẩn thời tiết (IMO Res A749(18) chƣơng 3.2) GZ GZ Lw1 Lw2 b q2 a qc q0 q1 Trong : Phần diện tích a - Công mô men nghiêng gió giật tác dụng ngược chiều (m.rad) Phần diện tích b - Công mô men hồi phục gió giật tác dụng ngược chiều (m.rad) Đỗ Đức Hiếu 10 CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM IPCA LẬP THÔNG BÁO ỔN ĐỊNH CHO TÀU CHỞ HÀNG BÁCH HÓA KẾT HỢP CHỞ GỖ TRÊN BOONG 3.1 Giới thiệu phần mềm IPCA đăng kiểm Nhật Bản Phần mềm IPCA (chữ viết tắt Integrated Program for Determining Ship Performance Capability) phần mềm chuyên dụng để kiểm tra tính tàu quan đăng kiểm Nhật Bản ( NK-Nippon Kaiji Kyokai) nghiên cứu ứng dụng Đỗ Đức Hiếu 26 Phần mềm cấu trúc sau:  Phần 1: Hull Form System: Tạo hình dáng tàu, tính toán Bonjean, tính toán yếu tố đường cong thủy lực  Phần 2: Compartment System: Tạo khoang két tàu  Phần 3: Loading Condition System : Tính toán trạng thái tải trọng trình hàng hải tàu để kiểm tra tính nổi, tính ổn định, sức bền dọc chung thân tàu  Phần 4: Probabilistic Damage Stability System: Kiểm tra ổn định tai nạn theo lý thuyết xác suất Đỗ Đức Hiếu 27  Phần 5: Freeboard System: Tính toán kiểm tra mạn khô cho tàu  Phần 6: Loading Manual System: Tính toán phương án làm hàng  Phần 7: Container Stowage System: Tính toán phương án xếp container  Phần 8: Generate Hull Form System: Tạo hình dáng thân tàu dựa tàu mẫu sẵn có  Phần 9: Grain Heeling Moment System: Tính toán mômen nghiêng tàu chở hàng hạt Đỗ Đức Hiếu 28 3.2 Tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu hàng bách hóa–gỗ trọng tải 8700 DWT đóng Tổng công ty công nghiệp tàu thủy Hạ Long áp dụng phần mềm IPCA 3.2.1 Giới thiệu tàu hàng bách hóa-gỗ trọng tải 8700 DWT:  Các thông số chủ yếu tàu:  Chiều dài toàn LOA:  Chiều dài đường vuông góc Lpp:  Chiều rộng thiết kế B:  Chiều cao mạn D:  Chiều chìm toàn tải d:  Trọng tải:  Tấn đăng kí GT Đỗ Đức Hiếu 111.7 m 103.6 m 18.6 m 9.65 m 7.6 m 8735 MT 5691 29 Công suất máy chính: 3309kWx220 vòng/phút Biên chế: 19 người Phân cấp NK, NS*(BC-I,EQCLB)MNS* Khối lượng tàu không 3116.71 t Trọng tâm tàu không LCG = 6.1m (tính so với sườn giữa) VCG =7.98 m Các khối lượng không đổi: Đỗ Đức Hiếu 79.1 t 30 Bố trí chung BINGO Đỗ Đức Hiếu 31 3.2.2 Trình tự tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – chở gỗ boong Nhập thông số đầu vào: Các kích thước Tuyến hình trị số tuyến hình Sơ đồ khoang két, hầm hàng tàu Trọng lượng, trọng tâm tàu không (thu dựa kết thử nghiêng) Trọng tâm, trọng lượng phần không thay đổi tàu qua trạng thái Đỗ Đức Hiếu 32 3.2.2 Trình tự tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – chở gỗ boong Các bước tính toán: Tính toán Bonjean, thủy lực dựa tuyến hình trị số tuyến hình tàu; Tính toán dung tích, trọng tâm, mô men quán tính mặt thoáng đường nước khoang két Tính toán tư thế, trọng lượng tàu (có điều chỉnh theo tư thế), chiều cao tâm nghiêng ban đầu (sau hiệu chỉnh ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng…), độ ngập chong chóng trạng thái tải trọng Thiết lập đường cong tay đòn ổn định tĩnh, kiểm tra tiêu chuẩn ổn định trạng thái Xây dựng đường cong GoMcf rõ giới hạn vùng trạng thái an toàn không an toàn Đỗ Đức Hiếu 33 3.2.2 Trình tự tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – chở gỗ boong Các bước tính toán: Thiết lập xây dựng bảng tra, bảng tính, đường cong phục vụ cho thuyền trưởng tra cứu tính toán thông số tàu cách nhanh với trạng thái tàu trạng thái tàu mong muốn; Lập bảng tra hiệu chỉnh chiều chìm, trọng lượng tàu theo độ chúi Lập bảng tra yếu tố thủy lực dựa vào trọng lượng tàu Đỗ Đức Hiếu 34 3.2.2 Trình tự tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – chở gỗ boong Các bước tính toán: Lập bảng tra yếu tố khoang két phụ thuộc vào chiều sâu điền đầy (chiều sâu hiệu chỉnh theo hình dáng thực tế ống đo tàu) Lập bảng tra xây dựng đường cong diện tích hứng gió chiều cao tâm hứng gió phụ thuộc vào chiều chìm tàu Lập bảng tra trị số cánh tay đòn ổn định hình dáng (G'Z) phụ thuộc vào trọng lượng góc nghiêng Đỗ Đức Hiếu 35 3.2.2 Trình tự tính toán, lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – chở gỗ boong Các bước tính toán: Xây dựng đường cong cánh tay đòn ổn định tĩnh GZ chiều chìm 2m đến 8,5m (bước nhảy 0,5m) ứng với GoM (từ 0.5m đến 4m) Lập bảng tra độ chúi thêm trọng lượng (thường 100T) vào két khoang hàng Lập bảng tính trọng lượng từ mớn nước mũi lái tàu Đỗ Đức Hiếu 36 3.3 Kết  Kết kiểm tra trạng thái tải trọng theo tiêu chuẩn: Đồ thị GoMcf Đỗ Đức Hiếu 37 Kết luận: Luận văn đạt được:  Khái quát lý thuyết đặc trưng tính tính ổn định tàu, đặc biệt yêu cầu tàu hàng chở gỗ boong  Hướng dẫn thuyền trưởng sỹ quan tàu biết cách sử dụng, tra cứu tính toán tàu khai thác trạng thái khác nhau, từ đưa phương án bố trí, xếp dỡ hàng hóa cho phù hợp, an toàn Đỗ Đức Hiếu 38 Kiến nghị:  Trên sở kết nghiên cứu tại, có thời gian đề tài phát triển tiếp tục để có kết nghiên cứu cách tổng thể cho chủng loại hàng hóa khác Đỗ Đức Hiếu 39 Xin trân trọng cảm ơn! Đỗ Đức Hiếu 40 ... Hiếu 25 CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM IPCA LẬP THÔNG BÁO ỔN ĐỊNH CHO TÀU CHỞ HÀNG BÁCH HÓA KẾT HỢP CHỞ GỖ TRÊN BOONG 3.1 Giới thiệu phần mềm IPCA đăng kiểm Nhật Bản Phần mềm IPCA (chữ viết tắt... trưởng ứng dụng phần mềm IPCA để lập thông báo ổn định cho tàu chở hàng bách hóa – gỗ 8700 DWT Đỗ Đức Hiếu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu:  Đối tượng: Ổn định tàu chở hàng bách hóa – gỗ có chiều... nói chung tàu chở hàng bách hóa- gỗ nói riêng, giúp thuyền trưởng nhanh chóng tìm giới hạn ổn định cho tàu khai thác Đỗ Đức Hiếu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nguyên tắc lập thông báo ổn định cho thuyền