3.3.1 Chuyển file từ autoship sang autohydro:
Sau khi mơ phỏng tàu bằng Autoship ta xuất file sang Autohydro dưới dạng đuơi GF1 như hình sau:
Hình 3.11: Chuyển autoship xang autohydro
Dùng Modelmaker mở file vừa xuất, sau đĩ tiến hành phân khoang cho tàu:
Lưu file mới tạo và mở ra trong autohydro.
3.3.2 Tính trọng lượng và trọng tâm tàu khơng.
Cơng việc tính tốn khối lượng và trọng tâm tàu khơng, nhằm mục đích xây dựng các trường hợp tải trọng tính tốn phục vụ cho cơng việc tính tốn ổn định tàu trong các trường hợp tải trọng nguy hiểm.
Tiến hành đo đạc, tính tốn trong bảng Excel.
Phần tính tốn chi tiết từng kết cấu sẽ được trình bày phần mục lục. Kết quả như sau:
Bảng 3.13: Trọng lượng và trọng tâm tàu khơng
STT Tên Tàu Trọng lượng tàu khơng Pv (tấn) Zg (m) Xg (m)
1 NA-90887-TS 36.09 1.832 -0.629
2 NA-90243-TS 39.35 1.56 -0.346
Đối với các tàu cá chụp 4 sào cũng như các tàu cá khác đăng kiểm quy định phải tính tốn kiểm tra ổn định cho 4 trường hợp tải trọng nguy hiểm khác nhau:
+ TH1: Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ. + TH2: Tàu về bến với 10% dự trữ và 100% cá.
+ TH3: Tàu về bến với 20% cá ,70% đá và 10% dự trữ.
+ TH4: Tàu về bến với 25% dự trữ và một mẻ lưới ướt trên boong .
Bảng tính 4 trường hợp tải trọng của tập hợp tàu sẽ được đưa vào phần phụ lục của mỗi tàu.
3.3.3. Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thống kê (IMO).
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu, những định mức để đảm bảo cho con tàu được một độ ổn định cần thiết, đồng thời tiêu chuẩn ổn định cịn là căn cứ để xác đinh và đánh giá tình trạng của con tàu. Tiêu chuẩn ổn định được đưa ra để đảm bảo ổn định cho tàu cần phải đảm bảo mức độ ổn định tối ưu, vì nếu dư hoặc thiếu về mặt ổn định đều ảnh hưởng đến tính năng khai thác của con tàu.
Hiện nay Việt Nam đang sử dụng hệ tiêu chuẩn do tổ chức IMO đề xuất năm 1974 và thực tế cho thấy khá phù hợp với những mẫu tàu cá Việt Nam.
Tiêu chuẩn này gồm một hệ với 6 điều kiện sau: + h0 ≥0.35m + lθ30 ≥0.22m + θm ≥250 ÷300 + ld30 ≥0.055(m) + ld40 ≥0.090(m) + ld40 −ld30 ≥0.030(m)
Theo tiêu chuẩn đã chọn, ta viết câu lệnh cho việc kiểm tra ổn định như sau : Limit tieuchuantauca IMO
Limit (1) area from 0 to 30 > .055 Limit (2) area from 0 to 40 > .09 Limit (3) area from 30 to 40 > .03 Limit (4) RA at 30 or Max > .22 Limit (5) Angle from 0 to Max > 30 Limit (6) absolute angle at RA0 >60 Limit (7) GM at Equil > .35
3.3.4 Tính ổn định khi chưa cĩ giĩ tác động bằng module autohydro.
Để tính tốn các yếu tố ổn định trong module autohydro ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1 : Nhập đường hình dưới đuơi .gf lưu bên Autoship sang .
Bước 2 : Dựa vào bảng tính trọng lượng tàu theo các trường hợp tải trọng ta viết các dịng lệnh để nhập trọng lượng của tàu vào autohydro. Dán câu lệnh tính trọng lượng vào mục Editor trong autohydro, nhập chọn Run.
Bước 3 :Vào report quan sát kết quả autohydro xuất ra, phần mềm sẽ kiểm tra và đánh giá ổn định cho tàu đang tính tốn đồng thời thể hiện đường cong ổn định tĩnh và động trên đồ thị ổn định .
Ở đây chúng em xin trình bày phần tính tốn của trường hợp nguy hiểm nhất, đĩ là trường hợp 2: Tàu về bến với 10% dự trữ và 100% cá.
Sau đây là kết quả tính tốn của tập hợp tàu đã lựa chọn: 1- Tàu NA-90887-TS : TH2: Tàu về bến với 10% dự trữ và 100% cá P Xg Mx Zg Mz STT Các thành phần tải trọng TẤN M T.M M T.M 1 Tàu khơng 36.09 -0.629 -22.7006 1.832 66.11688 2 Lương thực 0.05 -7.3 -0.365 1.7 0.085 3 Thuyền viên - hành lý 1 -3.6 -3.6 3 3 4 Nước ngọt 0.2 -4.48 -0.896 0.95 0.19 5 Nhiên liệu 0.24 -3.61 -0.8664 0.81 0.1944 6 Lưới 2 2.7 5.4 3.5 7 7 Đá 0 0 0 0 0 8 Cá 30 2.967 89.01 1.29 38.7 TỔNG CỘNG 69.58 0.9482895 65.98199 1.6568881 115.2863 Dịng lệnh chạy trong autohydro :
weight 36.09 0.629a 0 1.832
note truong hop 2: Tau ve ben voi 100% ca va 10% du tru. Add "Luong thuc" 0.05 7.3a 0 1.7
Add "Thuyen vien-hanh ly" 1 3.6a 0 3 Add "Nuoc ngot" 0.2 4.48a 0 0.95 Add "Nhien lieu" 0.24 3.61a 0 0.81 Add "Luoi" 2 2.7f 0 3.5
Add "Ca" 30 2.967f 0 1.29 Limit tieuchuantauca IMO
Limit (1) area from 0 to 30 > .055 Limit (2) area from 0 to 40 > .09 Limit (3) area from 30 to 40 > .03 Limit (4) RA at 30 or Max > .22 Limit (5) Angle from 0 to Max > 30 Limit (6) absolute angle at RA0 >60 Limit (7) GM at Equil > .35
Fld (1) “Mep boong” 2.7a 2.26 3.1 Ra/lim/notes
Đồ thị ổn định của tàu :
Righting Arms vs. Heel - IMO Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 0.0s 50.0s 100.0s 0.0 0.5 Righting Arm R. Area Equilibrium GMt Trong đĩ:
- Righting Arm : cánh tay địn ổn định tĩnh - R Area : cánh tay địn ổn định động - Equilibrium : trạng thái cân bằng - GMt : chiều cao tâm ồn định Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu chuẩn thực tế Giá trị Số dư Duyệt (1) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc
nghiêng 300 >0.0550 m-R 0.061 0.006 Cĩ
(2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc
nghiêng 400 >0.0900 m-R 0.116 0.026 Cĩ
(3) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R 0.055 0.025 Cĩ (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc
nghiêng 300 >0.220 m 0.407 0.187 Cĩ
(5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn
nhất >30.00 deg 51.10 21.10 Cĩ
(6) Gĩc lặn >60.00 deg 95.00 35.00 Cĩ (7) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.388 0.038 Cĩ
Dựa vào đồ thị ổn định của tàu và bảng các thơng số theo tiêu chuẩn IMO cho phép cĩ những nhận xét sơ bộ như sau: Các điều kiện ổn định mà IMO yêu cầu đều thỏa mãn. Với giá trị h0 (0,388) cao hơn so với điều kiện của tiêu chuẩn(0,350) chứng tỏ ổn định ban đầu của tàu lớn.
Các trường hợp tải trọng cịn lại được tính tốn tương tự, kết quả tham khảo thêm ở phần phụ lục.
2 - Tàu NA-90243-TS:
Hình3.14: Mơ phỏng ổn định tàu NA-90243-TS theo trường hợp tải trọng 2. Kết quả tính tốn:
Righting Arms vs. Heel - IMO
Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 0.0s 50.0s 100.0s 0.0 0.5 Righting Arm R. Area Equilibrium GMt
Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu
chuẩn
Giá trị thực tế
Số dư Duyệt (1) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 300 >0.0550 m-R 0.128 0.073 Cĩ (2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 400 >0.0900 m-R 0.229 0.139 Cĩ (3) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R 0.101 0.071 Cĩ (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc nghiêng 300 >0.220 m 0.685 0.465 Cĩ (5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn nhất >30.00 deg 52.25 22.25 Cĩ (6) Gĩc lặn >60.00 deg 95.00 35.00 Cĩ (7) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.693 0.343 Cĩ
Tương tự như tàu NA-90887-TS, tàu NA-90243-TS cĩ các giá trị ổn định đều lớn hơn khá nhiều so với các điều kiện của IMO. Đặc biệt với h0 tương đối lớn sẽ đảm bảo ổn định ban đầu của tàu cao.
Các trường hợp tải trọng cịn lại được tính tốn tương tự, kết quả tham khảo thêm ở phần phụ lục.
Kết luận : Dựa trên tập hợp tàu đã khảo sát ta cĩ thể thấy hầu như các tàu do ngư dân đĩng theo phương pháp truyền thống đều đảm bảo ổn định tĩnh theo tiêu chuẩn IMO.
3.4. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ĐỰNG SĨNG GIĨ CỦA MẪU TÀU KHẢO SÁT TRONG THỰC TẾ.
3.4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:
Như đã biết, khả năng gây ra lật tàu do thiếu ổn định thường hay xuất hiện trong các điều kiện thời tiết bất lợi, tương ứng với các điều kiện sĩng giĩ cụ thể. Trong khi đĩ, việc tính tốn kiểm tra ổn định tàu theo các tiêu chuẩn ổn định cĩ trong các Quy phạm tàu hiện hành chưa đánh giá được khả năng chịu đựng sĩng giĩ thực tế của tàu. Mặt khác kết quả tính tốn theo Quy phạm chỉ khẳng định tàu cĩ khả năng hoạt động an tồn mà khơng nêu rõ cấp sĩng giĩ mà tàu cĩ thể chịu được. Vì thế, trong phần này chúng tơi sẽ tính tốn ổn định của tàu trong điều kiện sĩng giĩ cụ thể, từ đĩ xác định được cấp sĩng giĩ mà tàu cĩ thể hoạt động. Việc tính tốn được thực hiện trong module autohydro, đồng thời tiến hành kiểm tra ổn định theo các hệ tiêu chuẩn thời tiết và tiêu chuẩn thống kê. Từ đĩ cĩ thể đưa ra cấp sĩng giĩ mà tàu cĩ thể hoạt động một cách chính xác nhất.
Phân tích, lựa chọn các chế độ tải trọng nguy hiểm để tính tốn và đánh giá mức độ ổn định tàu. Tơi nhận thấy trong 4 trường hợp tải trọng thì trường hợp 2 tải trọng Tàu về bến với 10% dự trữ và 100% cá cĩ lượng chiếm nước và chiều cao trọng tâm lớn, đồng thời khả năng chịu sĩng giĩ trong trường hợp này cũng kém hơn các trường hợp cịn lại, nên tơi lựa chọn trường hợp tải trọng 2 để tính tốn và đánh giá mức ổn định.
3.4.2 Kết quả tính tốn ổn định.
Trong phần này sẽ sử dụng câu lệnh tính ổn định trong module autohydro cĩ thêm áp lực giĩ tác động lên tàu. Mỗi cấp giĩ cĩ một áp lực giĩ khác nhau,bằng cách thay đổi áp lực giĩ theo bảng “phân cấp sĩng giĩ Việt Nam” ta sẽ tìm ra cấp giĩ mà tàu cĩ thể chịu được :
Bảng 3.14 :BẢNG CẤP GIĨ VÀ SĨNG (Việt Nam)
Cấp giĩ Vận tốc giĩ (m/s) Áp lực giĩ (Pa)
4 8.05 0.039 5 10.8 0.071 6 12.5 0.095 7 17.2 0.181 8 20.8 0.26 9 24.16 0.35 10 28.3 0.49
Với cách lập luận như trên, ta viết lại câu lệnh tính ổn định cho tàu và tiến hành tính tốn tương tự như phần 3.3.
Limit tieuchuantauca IMO
Limit (1) area from 0 to 30 > .055 Limit (2) area from 0 to 40 > .09 Limit (3) area from 30 to 40 > .03 Limit (4) RA at 30 or Max > .22 Limit (5) Angle from 0 to Max > 30 Limit (6) GM at Equil > .35
Limit (7) Angle from 0 to Ra0 > 60 .TCOD
roll imo roll ?
note gio cap 6
wind ( pressure ) 0.095 hmmt report
hmmt wind / const /gust:1.2 solve
status
Sau đây là kết quả tính tốn của tập hợp tàu đã lựa chọn : 1. Tàu NA-90887-TS.
TH2 : Tàu về bến với 100% cá và 10% dự trữ. Tương ứng với cấp giớ 6 (áp lực giĩ :0.095Pa).
Đồ thị ổn định:
Righting Arms vs. Heel - IMO Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 10.0s 20.0s 30.0s 40.0s 50.0s 60.0s 70.0s 80.0s 90.0s 100.0s 0.0 0.5 Righting Arm Heeling Arm R. Area Equilibrium GMt
Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu
chuẩn
Giá trị
thực tế Số dư Duyệt
(1) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R 0.038 0.008 Cĩ
(2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 40° >0.0900 m-R 0.096 0.006 Cĩ (3) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 30° >0.0550 m-R 0.058 0.003 Cĩ (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc nghiêng 30° >0.220 m 0.223 0.003 Cĩ (5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn nhất >25.00 deg 38.75 8.75 Cĩ
(6) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.515 0.165 Cĩ
(7) Gĩc lặn >60.00 deg 80 20 Cĩ
Với đồ thị ổn định được thêm tác động của sĩng giĩ, cĩ thể nhận thấy cánh tay địn ổn định tĩnh bắt đầu từ gĩc nghiêng ngang 130, đồng thời cánh tay địn ổn định động thấp cũng hơn nhiều so với cánh tay địn ổn định tĩnh, điều này chứng tỏ
trong điều kiện sĩng giĩ đang xét tàu lắc rất mạnh. Tuy các điều kiện trong tiêu chuẩn của IMO vẫn thỏa mãn, nhưng các giá trị thực tế cĩ được thì chỉ vượt trên mức giới hạn của điều kiện một khoảng rất bé. Điều đĩ chứng tỏ, với giĩ cấp 6 khả năng ổn định của tàu đã đến mức giới hạn.
Tương ứng với cấp giĩ 7 (áp lực giĩ :0.181Pa).
Đồ thị ổn định:
Righting Arms vs. Heel - IMO Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 30.0s 40.0s 50.0s 60.0s 70.0s 80.0s 90.0s 0.0 0.5 Righting Arm Heeling Arm R. Area Equilibrium GMt
Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu chuẩn
Giá trị
thực tế Số dư Duyệt (1) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R 0.009 0.021 khơng (2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 40° >0.0900 m-R 0.036 0.054 khơng (3) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 30° >0.0550 m-R 0.027 0.028 khơng (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc nghiêng 30° >0.220 m 0.063 0.157 khơng (5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn nhất >25.00 deg 21.74 8.26 khơng
(6) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.540 0.190 cĩ (7) Gĩc lặn >60.00 deg 48.68 11.32 khơng Tại điều kiện giĩ cấp 7 các giá trị so sánh đều khơng thỏa mãn. Độ nghiêng sĩng cao nhất ở mạn trái 11.424m, thấp nhất mạn phải -7.8m. Trong điều kiện trên thì tàu đã lật. Vậy tàu chỉ hoạt động được trong cấp giĩ từ cấp 6 trở xuống.
2. Tàu NA-90243-TS.
TH2 : Tàu về bến với 100% cá và 10% dự trữ. Tương ứng với cấp giĩ 6 (áp lực giĩ :0.095Pa).
Đồ thị ổn định tàu:
Righting Arms vs. Heel - IMO
Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 0.0s 50.0s 100.0s 0.0 0.5 Righting Arm Heeling Arm R. Area Equilibrium GMt
Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu
chuẩn
Giá trị
thực tế Số dư Duyệt (1) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R 0.061 0.006 Cĩ (2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng40° >0.0900 m-R 0.129 0.039 Cĩ (3) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 30° >0.0550 m-R 0.069 0.039 Cĩ (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc nghiêng 30° >0.220 m 0.482 0.262 Cĩ (5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn nhất >25.00 deg 51.49 21.49 Cĩ
(6) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.904 0.554 Cĩ
Các đường biểu diễn tay địn ổn định động và tĩnh cho thấy tàu NA-90243- TS ổn định tốt hơn so với tàu NA-90887-TS khi cùng chịu đựng một cấp giĩ. Cánh tay địn ổn định tĩnh bắt đầu tại gĩc 140, h0 tăng khá cao so với điều kiện nước tĩnh cho thấy tàu đang lắc mạnh.
Tương ứng với cấp giĩ 7 (áp lực giĩ :0.181Pa).
Đồ thị ổn định tàu:
Righting Arms vs. Heel - IMO
Heel angle (Degrees)
A r m s i n m 0.0s 50.0s 100.0s 0.0 0.5 Righting Arm Heeling Arm R. Area Equilibrium GMt
Kiểm tra theo tiêu chuẩn IMO.
Tiêu chuẩn Giá trị tiêu
chuẩn
Giá trị
thực tế Số dư Duyệt (1) Hiệu hai cánh tay địn ổn định >0.0300 m-R -0.001 0.056 khơng (2) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 40° >0.0900 m-R 0.039 0.051 khơng (3) Cánh tay địn ổn định động tại gĩc nghiêng 30° >0.0550 m-R 0.040 0.010 cĩ (4) Cánh tay địn ổn định tĩnh tại gĩc nghiêng 30° >0.220 m 0.299 0.079 cĩ (5) Gĩc ứng với tay địn ổn định tĩnh lớn nhất >25.00 deg 50.52 20.52 cĩ (6) Chiều cao tâm ổn định ban đầu >0.350 m 0.962 0.612 cĩ
(7) Gĩc lặn >60.00 deg 95.00 35.00 cĩ
Tại điều kiện sĩng giĩ cấp 7, một số giá trị thực tế trong đồ thị ổn định của tàu bị vi pham, độ nghiêng sĩng cao nhất ở mạn trái là 6.261, thấp nhất ở mạn phải là -3.082. Vậy tàu chỉ cĩ thể hoạt động trong trong điều kiện sĩng giĩ bé hơn cấp 6. 3.4.3. Bảng tổng hợp kết quả các tiêu chuẩn thống kê của các tập hợp tàu khảo sát.