BÀI 10: ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH TÀU 10.1. Tiêu chuẩn đánh giá ổn định tĩnh
10.2. Đánh giá ổn định tàu theo tiêu chuẩn
Khoản 2.3 của bộ luật quốc tế về ổn định nguyên vẹn 2008 phát biểu như sau:
2.3.1. Khả năng của một con tàu chịu dựng sự tác động kết hợp giữa gió chính ngang và lắc ngang được thể hiện thông qua hình vẽ 5.2 như sau:
1 Khi con tàu bị tác động bởi gió tĩnh theo chiều vuông góc với trục dọc tàu, thì nó sẽ sinh ra
“cánh tay đòn của mômen gây nghiêng bởi gió tĩnh tạo ra- lw1”.
2 Từ góc φ0 kết quả của sự cân bằng, con tàu được cho là còn lác ngang bởi tác động của sóng tới góc nghiêng là φ1 về hướng gió thổi. Góc nghiêng dưới tác động của gió tĩnh φ0 không nên vượt quá 160 hoặc 80% góc gập mép boong(deck edge immersion) nếu góc này nhỏ hơn 160.
.3 Tàu trên sau đó chịu áp lực của gió giật và sinh ra “cánh tay đòn của mô men gây nghiêng động - lw2”
.4 Với các điều kiện trên thì diện tích “b” phải bằng hoặc lớn hơn diện tích “a” như diễn tả ở hình 5.2.
Các góc nghiêng ở hình 5.2 được định nghĩa như sau:
φ0 = Góc nghiêng do tác động của gió tĩnh.
φ1 = Góc nghiêng ngang ngược chiều gió do tác động của sóng.
φ2= Góc tràn nước (downflooding) φf hoặc 500hoặc φc , lấy góc nào nhỏ nhất.
φc= Góc ứng với giao điểm lần hai giữa đường cong GZ và cánh tay đòn lw2. Góc ngập nước φf là góc nghiêng tại đó các khoảng không của thân, thượng tầng hay khu cabin không thể được giữ kín nước khi bị gập tới. Khoảng không nhỏ mà sự rò rỉ khi nước tràn qua là không thể xẩy ra, thì không cần thiết coi nó như không gian mở.
2.3.2. Những cánh tay đòn gây nghiêng của gió lw1và lw2ở tiêu chuẩn này là các giá trị không đổi với mọi góc nghiêng và được tính bằng công thức sau:
lw1 = hhh và lw2= 1,5 x lw1(m)
P: Áp lực của gió là 504 Pa. Đối với tàu hoạt động ở vùng hạn chế, thì giá trị P có thể giảm tùy vào sự phê duyetj của chính quyền hành chính.
A: Diện tích gió bao gồm một phần than tàu và bề mặt của hang hóa trên boong nếu có (m2)
Z: Khoảng cách từ trọng tâm của diện tích A tới khoảng trung điểm của mớn nước trung bình của tàu (m)
Lượng dãn nước của tàu (t) g: Gia tốc trọng trường 9,81 m/s2
2.3.3. Sự thay thế…và phải được chính quyền hành chính phê duyệt, hay chấp nhận.
2.3.4. Góc φ1 như được đề cập ở phần 2.3.1 được tính như sau:
φ1= 109 x k x X1x X2 x 䁙
k = 1,0: Đối với những tàu không có vây giảm lắc k = 0,7: Đối với tàu có vây giảm lắc dẹt
k : Giá trị được tra bảng 2. Đối với tàu có cả vây giảm lắc, một thanh giảm lắc hoặc cả hai.
R = 0,73 + 0.6 OG/d; OG = KG – d
s: Giá trị s được tra bảng 2.3.4-3 , với T là chu kỳ lắc của tàu.
Trong trường hợp thiếu những thong tin đầy đủ , ththifongo thức tính gần đúng sau đây được sử dụng:
T = 香h
ht (s) với C = 0,373 + 0,023 (B/d) – 0,043 (LWL/100)
Những ký hiệu ở bảng và công thức cho chu kỳ lức trên được hiểu như sau:
d: Mớn nước định hình trung bình của tàu (m)
KG: Cao độ trọng tâm của tàu khi chưa tính giới hạn ảnh hưởng của mặt thoáng LWL: Chiều dài của đường nước tương ứng với mớn nước hiện tại
B: Chiều ngang định hình tại mặt phẳng sườn giữa
Cb: Hệ số đầy thể tích. Hệ số này thay đổi theo mớn nước.
Ak: Tổng toàn bộ diện tích của vây giảm lắc, hoặc diện tích mặt của thanh giảm lắc, hoặc tổng tất cả trên diện tích trên (m2).
G0M: Chiều cao tâm nghiêng ngang ban đầu đã được hiệu chỉnh ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng két.
Bảng
B/d ≤ 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 ≥ 3,5 X1 1,00 0,98 0,96 0,94 0,92 0,90 0,88 0,86 0,84 0,82 0,80 Bảng
Cb ≤0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 ≥0,70
X2 0,75 0,82 0,89 0,95 0,97 1,00
Bảng
hh 0,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 ≥ 4,0
100 0,98 0,95 0,88 0,79 0,74 0,72 0,70
Bảng
T ≤6 7 8 12 14 16 18 ≥20
S 0,100 0,098 0,093 0,065 0,053 0,044 0,038 0,035
“2.3.5. Những bảng giá trị và công thức ở phần 2.3.4 là dựa trên số liệu của tàu có:
1. B/d <3,5;
2. (KG/d- 1) € (-0,3, 0,5) và 3. T<20s
Đối với những tàu có chỉ số ngoài giới hạn trên thì góc lắc φ1 có thể được xác định bằng mô hình thực nghiệm đối với con tàu đang xét theo quy trình nêu ở MSC.1/Circ.1200 như một sự thay thế. Ngoài ra chính quyền hành chính có thể chấp nhận quyết định thay thế này cho bất cứ tàu nào, nếu cho rằng thích hợp”
Ngoài ra chương 3 của bộ luật IS code 2008 còn đưa ra các tiêu chuẩn đặc biệt áp dụng cho các loại tàu biển như:
- Tàu khách;
- Tàu chở dầu có trọng tải lớn hơn 500 MT;
- Tàu chở gỗ trên boong;
- Tàu chở hạt xá hang hạt (ngũ cốc);
- Tàu tốc độ cao
5.2 Tiêu chuẩn đặc biệt cho một số loại tàu tiêu biểu. Những tiêu chuẩn này được trình bầy ở chương 3 của bộ luật quốc tế về ổn định nguyên vẹn-IS code 2008. Nó áp dụng cho những loại tàu sau: - Tàu khách - Tàu chở dầu có trọng tải lớn hơn 5000 MT - Tàu hàng chở gỗ trên boong - Tàu hàng chở xá hàng hạt (ngũ cốc) - Tàu tốc độ cao Ở đây chỉ trình bầy tiêu
chuẩn ổn định cho tàu hàng chở xá hàng hạt. Còn các tiêu chuẩn khác thì sinh viên tự tìm hiểu thêm.
5.2 Tiêu chuẩn đặc biệt cho một số loại tàu tiêu biểu.
a) Đối với tàu hàng vận chuyển xá hàng hạt.
Áp dụng bộ luật vận chuyển xá hàng hạt như nghị quyết MSC.23(59). Dưới đây lược trích yêu cầu về ổn định khi chở xá hàng hạt từ khoản 7 phần A của bộ luật này. Hàng hạt ( Grain) bao gồm các loại hàng hóa là sản phẩm của nghành nông nghiệp như : Wheat, Corn, Oats, Rye, Barley, Rice, Dried peas, Bean and seeds… Chúng có đặc tính tương đối giống nhau. Khi Vận chuyển dạng xá thì chúng rất dễ bị phá vỡ liên kết do tàu nghiêng, và hàng hóa sẽ chẩy xuống phía mạn thấp- như chất lỏng. Ngoài ra khi có sự rung nhẹ thì chúng sẽ lắng lại. Chính vì vậy nên trong tâm G sẽ biến đổi, tiêu chuẩn ổn định chung sẽ không bao quát hết được. Vậy nên một tiêu chuẩn khác đã được đưa ra nhằm giải quyết triệt để vấn đề phát sinh khi vận chuyển xá hàng hạt.
“7.1 Sau khi xét đến các khía cạnh được mô tả ở Phân B của Bộ luật Grain Code và kết hợp với hình vẽ số 5.1 dưới đây, thì những đặc tính về ổn định nguyên vẹn của bất cứ tàu vận chuyển xá hàng hạt nào cũng phải phải đáp ứng các tiêu chuẩn sau trong suốt chuyến đi:
λ0=tg䁡y䁡 t 䁙í t 쳌 đ䁡t g tư 䁡 tà䁡 tà䁡 t쳌t th 䁡 䁡 䁡䁡ư λ40= 0,8 x λ0
1 - Góc nghiêng tàu do sự dịch chuyển của hàng hạt rời không được lớn hơn 120 hoặc trong trường hợp tàu được đóng mới vào hoặc sau ngày 01/01/1994 thì góc nghiêng đó phải nhỏ hơn góc gập nước tới mép boong (deck edge immersed) nếu góc này nhỏ hơn 120.
2- Trên đồ thị của cánh tay đòn ổn định tĩnh, diện tích còn lại được gới hạn bới đồ thị GZ và cánh tay đòn nghiêng ngang (do hàng hạt dịch chuyển) tính tới góc nghiêng 400 hoặc góc chàn nước (flooding) nếu góc này nhỏ hơn 400 không được nhỏ hơn 0.075 m.rad với mọi điều kiện xếp hàng. Và .
3 - Chiều cao thế vững ban đầu (sau khi hiệu chỉnh ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng của các tank két) GoM không nhỏ hơn 0.30 mét. 7.2 Trước khi xếp hàng hạt dạng rời xuống tàu, nếu chính quyền cảng hay chính quyền của quốc gia thành viên yêu cầu thì Thuyền trưởng phải chứng minh khả năng ổn định của tàu ở tất cả các quá trình của chuyến đi xem có tuân thủ các tiêu chuẩn được yêu cầu của yêu cầu này. 7.3 Sau khi hoàn thành việc xếp hàng xuống tàu, Thuyền trưởng phải chắc chắn rằng tàu tàu ở tư thế cân bằng ngang (upright) trước khi khởi hành.”
Để thể hiện đường cong cánh tay đòn hồi phục một cách đầy đủ, chính xác thì “ Họ đường cong hoành giao” phải có đường cong hoành giao ở góc nghiêng 120 và 400.