Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo sổ tay hàng hải chuyên đề Mớn nước của tàu Mớn nước của tàu tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn Tại thời điểm tàu nổi hoàn toàn lực nổi và mômen lực nổi đối với xe trượt mũi bằng trọng lực của tàu và mômen trọng lực đối với tâm xe trượt mũi.
Sô tay hàng hải - Mớn nước tau 32 MỚN NƯỚC CỦA TÀU 32.1 Mớn nước thước đo mớn nước 32.1.1 Mớn nước mũi, mớn nước lái, mớn nước Nhiều tính hàng hải tàu có liên quan đến mớn nước (draft) Một tàu có số đo mớn nước sau, xem hình 32.01 đường vng góc lái ki WWI dung ving góc † Hình 32.01 ˆ | đường vng góc mũí ap L Mớn nước mũi đ;( draft forward), Là chiểu cao mớn nước đường vng góc mũi (Perpendicular Forward-FP) tàu, đo từ đường nước WL đến đường (base line, keel line) Mớn nước lái d; (draft afterward) Là chiéu cao mớn nước đo đường vng góc lái (Perpendicular Afterward-AP), từ đường nước WL đến đường Mớn nước (draft midships) Là chiều cao mớn nước đo đường thẳng đứng điểm hai đường thẳng đứng mũi lái, từ đường nước WL đến đường bẩn Đường thẳng đứng lái đường thẳng đứng mũi hai đường thẳng giả định khơng nhìn thấy được, trùng với mép trước trụ đứng mũi mép sau trụ đứng lái Trong khai thác, tàu nghiêng dọc, nghiêng ngang, bị võng vơng làm cho mớn nước hai bên mạn không giống 32.1.2 Hiệu mớn nước Hiệu mớn nước (Trim), ký hiệu t, hiệu số mớn nước mũi mớn nước lái tàu, gọi chênh lệch mớn nước Nếu mớn nước lái lớn mớn nước mũi t mang dấu (-) gọi tàu chứi 14¡ (Trim by stern); ngược lại, mớn nước mũi lớn mớn nước lái t mang dấu (+) gọi tau chui mii (Trim bang doc (Even keel) 32.13 by head) Mớn nước mũi lái gọi cần Thước đo mớn nước SO TAY HANG HAI 262 Các tàu chạy biển xa có thước đo mớn nước (draft scales) trước mũi, sau lái hai bên mạn tàu Đói chung thước đo mớn nước déu lấy đơn vị theo hệ mét, nhiên có số quốc gia cdn ding “feet” 32.02a thước đo mớn nước theo hệ mét, dùng chữ số A rập, chiểu cao chữ số 10cm, khoảng cách hai chữ số 10cm Có số tàu, hai chữ số cm mớn nước chia theo đơn vị nhỏ Các số biểu thị số đo mớn nước mép chân số Hình 32.02b chữ số La Mã, thước đo mớn nước theo hệ “feet°, dùng chiểu cao chữ số inch , khoảng cách 'giữa hai chữ số inch Có số tàu, mớn nước hai chữ số inch chia đơn vị nhỏ Các số biểu thị số đo mớn nước mép chân số Cần ý, thước đo mớn nước mũi phải trái vẽ phía sau, cách đường thẳng đứng mũi khoảng cách định chừng mét trổ lại Thước đo mớn nước lái phải trái vế phía trước đường thẳng đứng lái khoảng cách định, chừng đưới mét Thước đo mớn nước kể phía trước phía sau đứng giữa, cách chừng mét đường thẳng 0M §_ IÌItltunlillinhuluntlunltlhlunliu| Hình HAI Ă IX ZIT VI “WI 4M IV a) Hệ mét b} Hệ feet Anh Hình 32.02 32.1.4 Các loại hình mớn nước Món nước quan sắt ( observed draft) Là mớn nước đọc quan sát Tàu nghiêng ngang, nghiêng dọc, võng vông giá trị mớn nước đọc hai bên khơng giống Món nước quan sát mũi, lái, khơng phải mớn nước đo đường thẳng đứng mũi, lái Món nước đường hình (draft moulded) Là mớn nước mũi, lái, đo đường thẳng đứng mũi, lái tàu cân phải trái không bị oằn (võng vỗng) Từ mớn nước quan sát thơng qua tính tốn tìm mớn nước đường hình, số gần đúng, độ xác phụ thuộc vào cách quan sát cách tính tốn : Món nước thực tế (real draft) Món nước đường hình cộng thêm độ dày tơn sóng đáy tàu mớn nước thực tế Tơn sóng đáy có độ dày chừng 10mm đến vài mươi mm, tuỳ theo tàu, độ dày tôn sóng đáy có hổ sơ tau Mớn nước bình quân Trên sở số liệu mớn nước mũi lái giữa, tuỳ theo yêu cầu độ xác, áp dụng phương pháp tính tốn để có giá trị trung bình cộng mớn nước gọi l mớn nước bình quân 32.1.5 Kỹ đọc mớn nước SO TAY HANG HAI 263 Độ xác việc đọc mớn hước chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố độ xác thước đo mớn nước, mức độ sóng biển, độ cong vỏ tàu nơi có thước đo mớn nước, ánh sáng quan sát, kỹ thuật kinh nghiệm người đọc mớn nước : Để nâng cao độ xác việc đọc mớn nước, cần ý điểm sau đây, ` Đọc Khi tước yên đủ, : Có gắng đến gin thước đo mớn tốt - Tam nhìn tấy xuống mặt nước tốt * Dang!thước dây để, hỗ trợ đo (nước phải tuyệt đối yên tĩnh) «: Khi, đọc mớn nước:‘trong điểu kiện ánh sáng (ban đêm) phải áp dụng ruột số biện pháp sau để nâng cao độ xác, ném viên đá cuội để tạo sóng chỗ vùng gần thudc do: ‘thon nước, thả vật nhẹ mặt nước, mục đích làm cho đường nước nhấp nhô nhẹ thước đo, đằng đèn pin cường độ ánh sáng mạnh để đọc Khi có sóng « Khi có sóng tốt đứng câu tàu dùng canô để đọc mớn nước Tuy nhiên dùng canô cần ý không chạy gần tau cho.để vừa nhìn thấy thước đo] mớn mà khơng tạo sóng lớn gây khó khăn cho việc quan sát.» «ồ Mỗi lân quan sát cố đọc số đo điểm đỉnh sóng đáy sóng Đọc nhiều lần lấy giá Ti trung bình Nói chung, trường hợp đọc mớn nước phải nới lỏng xích neo diéu chỉnh dây buộc tàu để chúng không ảnh hưởng đến mớn nước thực tàu 32.16 Thiết bị đo mớn nước Trên ñmột số tàu đại bắt đâu có trang bị đồng hỗ đo mớn nước, nguyên lý hoạt động mơ tả hình 32.03 Ở đáy tàu đặt cảm biến nhận tín hiệu áp lực nước Áp lực nước Thiết bị [TC ển thị cảm biến biến đổi theo tỷ lệ thuận với độ sâu Nhờ cảm biến, tín hiệu áp lực nước chuyển thành tín hiệu điện truyền thiết bi báo trến buồng lái: “Thơng thường đáyt tàu đặt cảm biến vị trí khác nhau, mũi trái/phải, trái/phải, lái trái/phải; tín hiệu từ cảm biến chuyển vào máy vi tính Máy vi tính xử lý tín hiệu, tính tốn hiển thị tham số mớn nước mũi, mớn ~ Hình 32.03 nước lái, mớn mước giữa, độ chúi, các, số liệu độ oằn (võng vỗng), góc nghiêng ngang, góc nghiêng dọc Các tham số truyền vị trí cần thiết buồng lái, buồng thuyén trưởng, đại phó 32.1.7 Yêu cầu hiệu mớn nước t (trim) tàu chạy biển lầu,eó mớn chúi mũi chúi lái lớn nói chung ảnh hưởng đến hoạt động an tồn nó, tàu hành trình biển cần đầm bảo tàu có-hiệu mớn nước thích hợp Kinh nghiệm thực tế cho thấy, tàu hàng cỡ lớn vạn chạy biển cần đầm bảo hiệu mớn chúi lái sau, SO TAY HANG HAI 264 Khi đầy ti t=- 0,3~-0,5m Khi nửa tải t= - 0,6 ~ - 0,8 m Khi tải nhẹ t= - 0,9 ~ - 1,9m Khi tải t= -2,5% lay Có số loại tàu cao tốc bắt đầu hành trình địi hồi tàu phải trạng thái chúi mũi, sau tàu chạy với trạng thái cao tốc bình thường, nhờ tượng lún lái tàu đảm bảo chúi lái .,Tàu không tải khơng dần balát đủ thỏa đáng mớn nước tàu nhỏ, chạy biển điện tích thân tàu chịu gió q lớn, chân vịt, bánh lái lộ mặt nước khiến cho, chạy sóng gió, ổn tính trạng thái chịu lực thân tàu bị biến đổi, tính điểu động, tính hàng hải trở nên Vì vậy, | chạy không tải cần phải dần balát hợp lý, mục đích khơng phải thỏa mãn yêu cầu TT TT hiệu mớn nước mà phải thỏa mãn yêu cầu mớn nước trung bình tối thiểu mớn nước lái tối thiểu tàu Cho D đường kính chân vịt, J độ sâu tâm trục chân vịt xem hình 32.04, để đảm bảo hiệu suất chân vịt , cần dẫn tau cho độ sâu tâm trục chân vịt Jï ngập nước khơng 50~60% đường kính chân vịt D, © 7250 ~ 60% D Hinh 32.04 Kinh nghiệm cho thấy J/D nhỏ 40~50% hiệu đẩy chân vịt sút Nếu cho mớn nước bình qn chạy khơng tải, d; mớn nước tải mùa hè, tàu viễn đương chạy không tải cố gắng đầm bảo dẫn balát cho, d; > 50~ 55% đụ, Nói chung, theo khuyến nghị IMO, để đảm bảo an toàn cho thương thuyền chạy viễn đương chạy không tải, mớn nước mũi d; mớn nước trung bình d„ phải thỏa mấn yêu cầu sau đây: i) Tau dai Ly, $150 m thi, dị > 0,025E¿p (m) > 0,02L¿p + (m) ii) Tau daiLyp2150mthi = d; 0,012 Ly, + (m) dm 0,02 Lipp + (m) Với hiệu số mớn nước khác nhau, hình dáng đường hình thân tầu ngập nước biến đổi khác nhiều ảnh hưởng trực tiếp đến lực cẩn tàu nước, ảnh hưởng đến ổn tính kết cấu tàu Để có hiệu mớn nước tối ưu, thuyền trưởng phải thông qua hàng loạt điểu chỉnh thực nghiệm điều kiện công suất máy lượng chiếm nước cửa tàu không đổi để chọn lựa hiệu mớn nước phù hợp cho với hiệu mớn nước tàu có tốc độ lớn nhất, lực cẩn nhỏ ổn tính tốt nhất, sức bén thỏa đáng SO TAY HANG HAI 265 Hiện tư liệu tàu có đưa số liệu tham khảo (thông qua đồ thị) nghiêng đọc ( hiệu mớn nước) thiết lập thông qua thực nghiệm mơ hình tàu Kết thí nghiệm mơ hình tàu so sánh với số liệu khai thác thực tế cho thấy, trạng thái nghiêng dọc ( hiệu mớn nước) tối ưu phụ thuộc vào tốc độ lượng chiếm nước tàu, điều chỉnh hiệu mớn nước hợp lý tăng tốc độ, tiết kiệm nhiên liệu, mang lạilợi ích khai thác tàu 32,2, Tính toán mớn nước mũi, Hi hiệu mớn nước xếp đỡ hàng hóa 32.2.1 Số cần để biến đổi centimét mớn nước — TPC '§ố-tấn để biến đổi 1cm mớn nước số hàng cần thiết xếp lên tàu đỡ khỏi tàu cho mỡn nước tăng lên giảm 1cm, ký hiệu TPC (Tonne Per Centimetre immersion) Theo hình 32, 05, "A la diện tích mặt đường nước (mặt phẳng giới hạn đường mớn nước quanh tau) tàu nước có khối lượng riêng 2, x lượng biến đổi mớn nước Khi x = 1cm ta coi diện tích hai mặt Hình 32.05 x=lcm =——m 100 Vậy thể tích khối nước có diện tích mặt A dày lem tính : Ax= Al 100 Khối lượng cân thiết để dim Lem mớn nước khối lượng khối nước nói A TPC =—4_p (14 Đối với nude bin p= 1,025 Vay : SOU aa joo” (Cưem) Tpc - 41025 (cm) Bằng pháp tương tự suy cơng thức TPI - số dìm inch mớn nước, mln ott os TPC =—“_ (inch) 420 SO TAY HANG HAI 266 TPC (TPD biến đổi theo mớn nước, nước biển, mối quan hệ biểu thị đường cong “Số dìm 1cm mớn nước” (hay số dìm inch mớn nước) vẽ đường cong thủy tĩnh tư liệu tàu (xem hình 30.12, 30.15, Chương 30) Muốn xác định T.P.C nước hay nước lợ phải làm phép tính đơn giản theo cơng thức sau ; TPC, =TPC.L , Trong đó, /ø, -_ Khối lượng riêng nước lợ (hay nước ngọQ ø - Khối lượng riêng nước biển TPC, 32.22 TPC, TPC nuéc lợ (hay nước ngọt) -_TPC nước biển Mômen cần để thay đổi tem hiệu mớn nước MCT Xét tới ổn tính dọc với góc nghiêng dọc nhỏ, giống trình bày phầnổn tính ngang, mémen héi phục nghiêng đọc Mạụ, tính sau, MạL= A-ỚM, -sinø Trong đó, GM, - Chiểu cao ổn tính đọc (m) @ - Góc nghiêng dọc (°) A - Lượng chiếm nước tàu Đối với góc ø nhỏ sỉnø = fgØ = ø Vì viết, Mp =A-GM, -igo Hai công thức gọi công thức ổn tính dọc t Vi tgp =——, Mu, = A-GM, - m ‘bp (xem hình 32.06) ‘bp M Đường vng góc Đương vưỡng góc lái z — [4 apo Bị p; wong outing Aa —®T—— ] by Hinh 32.06 SO TAY HANG HAI 261 Nếu lấy t= Tạ (m) (tức 1cm), cơng thức viết: RL _ A-GM, 100-Z,, Đối với vận tải thương thuyền, nghiên cứu ổn tính dọc để xác định hiệu mớn nước tàu Vì chiều cao bán kính tâm nghiêng dọc lớn, xem GM,BM, (khoảng cách thẳng đứng từ tâm nghiêng dọc đến tâm nổi) Do đó, cơng thức trở thành cơng thức mômen cân thiết để làm thay đổi lcm mớn nước MTC (Moment to change trìm one centimeter), RU _ A BM, ~ 100+ Lip =MCT(A) (9,81x kN.m/em) Từ trực quan quan sát công thức dễ nhận thấy, MCT có nghĩa số mơmen hổi phục dọc cần thiết để làm thay đổi cm hiệu số mớn nước cho tàu định MCT không phụ thuộc vào KG mà biến thiên theo lượng chiếm nước A Dựa vào công thức trên, nhà thiết kế tính sẵn vẽ thành đổ thị biểu diễn quan hệ hàm số giữ MCT va A dé ding tính tốn hiệu số mớn nước Đồ thị bảng tính sẵn đựa vào tư liệu tàu ( xem đường cong MCT hình 30.12, Chương 30) 32.2.3 Cơng thức để tính hiệu mớn nước mớn nước Từ công thức bẩn mục trên, tác dụng mômen hổi phục nghiêng dọc Mạ: khiến cho tàu từ trạng thái cân dọc (t=0) biến đổi đến vị trí có hiệu số mớn nước t, hiệu mớn nước biến đổi đại lượng tính centimét 100(t-0) ( đơn vị ¡ tính mét) Với mơmen hồi phục nghiêng dọc cần để thay đổi 1cm hiệu mớn nước MTC, vào nguyên lý mômen hổi phục ( 100 x t x MTC) mơmen nghiêng đọc Mr tìm cơng thức để tính hiệu mớn nước sau, 100 x tx MCT=My t=_ Mẹ —_ 100x MCT trạng thái tải trọng tàu, mômen nghiêng dọc Mr gây nên hiệu mớn nước tổng đại số mômen trọng lực tàu điểm tàu ( EP.X,) mômen lực điểm tàu (— Á x Ä„), ngược chiều với trọng lực nên lấy dấu âm) M:= šŒPX,) -A.X, Có thể suy cơng thức tính hiệu mớn nước, to — My; — _„ XU,X)-AX, 100x MCT Biét ring Vậy, 100x MCT X,= ae cơng thức tính hiệu mớn nước thực tế sau, SO TAY HANG HAI 268 Ax (xX, -#,) “nghe 100x MCT (m) Trong đó, t - Hiệu mớn nước (m) >P.X,- Tổng đại số cửa mômen tải trọng toàn tàu điểm tàu (t.m) X;_- Khoảng cách từ tâm đến điểm tàu (m) X;¿ - Khoảng cách từ trọng tâm tàu đến điểm tàu (m) A_ - Lượng chiếm nước tàu (tấn) MCT - Mômen cần để tạo lcm hiệu mớn nước (tấn.m/cm) Biết trọng tâm tàu tâm tàu cân dọc không trùng đường thẳng đứng C, # X,) làm cho tàu có hiệu mớn nước t Khi nghiệng dọc tàu lấy đường qua tâm mặt đường nước E làm trục quay (không phải qua điểm tàu), hiệu mớn nước phân phối phía mũi (ơ„) phía lái (,) khơng Theo hình 32.07 viết, ‘ M, Đường trơng — góc gia ne ` Bưỡng cng 966 mi 1/7 wy + ì = | M—— nH F le od, ees K X So" Điểm tàu Hình 32.07 _ od ⁄ st L, “iL [7-*.) Tên Hiệu mớn nước phân phối phía mũi là, Xx |-t Ly, dd, =} 0,5-—F Giống viết hiệu mớn nước phân phối phía lái, SO TAY HANG HAI 269 xX Ly đi, =—| 05+ —? |-t Thay vào ta có cơng thức tính mớn nước mũi, lái sau, Ly x; Xx d=d, +d, =, +2_—-t=d, {s2 Ly ‘bp Ley +X, d= d,, +&d, ny Ly x tnd, -[o5e 2) q,, Trong đó, dị - Mớn nước mối d¿ - Mớn nước lái đ„ - Mớn nước bình quân tàu (m) ˆ &†„ - Hiệu phân phối phía mũi đi, - Hiệu mớn phân phối phía lái L¿y - Chiều dài tàu hai đường vng góc (m) Xr - Khoảng cách tâm mặt đến điểm tàu (m) Để đơn giản cách tính mớn nước, thay đổi cơng thức sau, cho TFFE (Trỉim Factor Fore) hệ số hiệu mớn nước mũi, TEA ( Trim Factor Aft) hệ số hiệu mớn nước lÁi Pp -X, Dit, THF = ~2 L TEA = A 1y — Xx—————=/(A) '100xMCT > +X, A X=— —~=/(A) Ly — 100xMCT ( TEF, TEA hàm số A) Từ hai cơng thức tính mớn nước mũi lái d;, SUY Ta, mm TFF +TFA dịr= du„+TEF@X,-Xu) TFA d, a =dm+————-t TFF + TFA SO TAY HANG HAI 270 ...32 MỚN NƯỚC CỦA TÀU 32.1 Mớn nước thước đo mớn nước 32.1.1 Mớn nước mũi, mớn nước lái, mớn nước Nhiều tính hàng hải tàu có liên quan đến mớn nước (draft) Một tàu có số đo mớn nước sau,... làm cho mớn nước hai bên mạn không giống 32.1.2 Hiệu mớn nước Hiệu mớn nước (Trim), ký hiệu t, hiệu số mớn nước mũi mớn nước lái tàu, gọi chênh lệch mớn nước Nếu mớn nước lái lớn mớn nước mũi... tau, tàu có .mớn nước trung bình d„=5,85m, mớn nước mũi d,=5,78m, mớn nước lái d,=6,50m, lại 240 hàng chưa xếp Trên hành trình tàu phẩi vượt qua bãi cạn, cần phải xếp số hàng lại chỗ mớn nước