nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh ninh thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
W  X

TRƯƠNG VĂN THƯỞNG


ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH THỰC
TẾ TÀU LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN


CHUYEÂN NGAØNH: ĐÓNG TÀU








NHA TRANG, 12 – 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
W  X

TRƯƠNG VĂN THƯỞNG

ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH THỰC
TẾ TÀU LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN


CHUYEÂN NGAØNH: ĐÓNG TÀU





NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN GIA THÁI





NHA TRANG, 12 - 2010
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên SV : Trương Văn Thưởng Lớp : 48ĐT1
Ngành : Đóng tàu thủy
Tên đề tài : Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây
tỉnh Ninh Thuận.

Số trang : 134 Số chương : 5 Số tài liệu tham khảo : 10
Hiện vật :

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN









Kết luận :

Nha trang, ngày tháng năm 2010
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
( Ký, ghi rõ họ tên)

PGS -TS. TRẦN GIA THÁI


PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATN

Họ, tên SV : Trương Văn Thưởng Lớp: 48ĐT1
Ngành : Đóng tàu thủy
Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh
Ninh Thuận”.
Số trang: 134 Số chương: 05 Tài liệu tham khảo: 10
Hiện vật:

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN


Điểm phản biện

Nha trang, ngày ……tháng……năm
2008
Cán bộ phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)








ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ





Đ
Đ
Ề
Ề

C
C
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G


Đ
Đ
Ề
Ề


T
T
À
À
I
I


T
T
Ố
Ố

T
T


N
N
G
G
H
H
I
I
Ệ
Ệ
P
P


Họ và tên sinh viên: Trương Văn Thưởng
Mssv: 48132308 Lớp: 48ĐT1
Địa chỉ liên hệ: 22/5 Phương Mai -Vĩnh Phước - Nha Trang - Khánh hòa.
Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu cá lưới vây
tỉnh Ninh Thuận”.
Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS . TRẦN GIA THÁI
I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu: Ổn định thực tế
của tàu cá.
2. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế tàu
cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận.
3. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu cá tỉnh

Ninh Thuận từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với ngư dân nghề cá lưới
vây tỉnh Ninh Thuận để tránh những tai nạn đáng tiếc do mất ổn định tàu.
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình khai thác cá của tỉnh Ninh Thuận.
1.2. Tình hình tai nạn nghề cá tỉnh ninh thuận và các nguyên nhân gây tai
nạn.
1.3. Tầm quan trọng của tính năng ổn định đối với con tàu.
1.4. Tính cấp thiết, ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Định nghĩa và các khái niêm cơ bản về ổn định.
2.2. Biểu thức tính tay đòn hồi phục và mô men hồi phục.
2.3. Tâm nổi và tâm ổn định.
2.4. Đồ thị ổn định tĩnh.
2.5. Ổn định ban đầu.
2.6. Ổn định động.
2.7. Tiêu chuẩn ổn định.
2.8. Kiểm tra ổn định tàu.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Số liệu thống kê và khảo sát thực tế tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận.
3.2. Quá trình và kết quả tính toán ổn định của tàu cá lưới vây tỉnh Ninh
Thuận.
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận.
4.2 .Kiến nghị.

III. KẾ HOẠCH VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Thời gian thực hiện từ ngày 20/09/2010 đến 01/01/2011.
1. Tìm hiểu đề tài, hướng nghiên cứu, nội dung nghiên cứu, thu thập tài liệu
liên quan:
Từ: 20/09/2010 Đến: 15/10/2010
2. Kế hoạch thực hiện:
Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.
Từ: 15/10/2010 Đến: 25/10/2010
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
Từ: 25/10/2010 Đến 05/11/2010
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.
Từ: Đến 05/11/2010 Đến: 20/12/2010
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
Từ: 20/12/2006 Đến: 23/12/2006
Hoàn thành bản thảo: Trước ngày 25/12/2010

Nha Trang, ngày 10 tháng 10 năm 2010
Cán bộ hướng dẫn. Sinh viên thực hiện.

PGS - TS. Trần Gia Thái Trương Văn Thưởng

MỤC LỤC
Trang

LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. 3

1.2. TÌNH HÌNH TAI NẠN TÀU CÁ TỈNH NINH THUẬN. 5
1.3. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 6
1.3.1. Giới hạn nội dung. 6

1.3.2. Phương pháp nghiên cứu. 6
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7
2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH 8

2.2. PHƯƠNG PHÁP Tchebyshev. 10
2.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH THEO Krưlow 10
2.4. ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG TREO ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA TÀU 13
2.5. PHƯƠNG PHÁP ĐO XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH TÀU 14
2.6. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CÁ BẰNG TÀU LƯỚI VÂY 16
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH TÀU 18
3.1 SƠ LƯỢC VỀ TÀU CÁ LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN KHẢO
SÁT 19

3.1.1 Loại tàu và công dụng 19
3.1.2 Qui phạm: 19
3.1.3 Vùng hoạt động : 19
3.1.4 Những thông số cơ bản: 19
3.1.5 Hình dáng tàu: 19
3.1.6 Lượng dự trữ 20
3.1.7 Biên chế: 20
3.2 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG HÌNH 21
3.2.1 Xác định yếu tố mặt đường nước 21
3.2.2 Xác định các yếu tố tính nổi. 23
3.2.3 Xác định các hệ số hình dáng. 26
3.2.4 Bán kính ổn định ngang. 27
3.2.5 Bán kính ổn định dọc 28
3.2.6 Xác định các yếu tố mặt cắt ngang 29
3.2.7 Xác định mômen tĩnh 30
3.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KẾT CẤU CỦA TÀU MẪU ĐƯỢC
CHỌN 32

3.4 TÍNH TRỌNG LƯỢNG, TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG 33
3.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU. 36
3.5.1 Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường 100% dự trữ 36
3.5.2 Trường hợp 2: Tàu về bến 100% cá, 10% dự trữ 36
3.5.3 Trường hợp 3: Tàu về bến 20% cá, 70% đá và 10% dự trữ 37
3.5.4 Trường hợp 4: Tàu về bến 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên
boong 37

3.5.5 Tính ổn định ban đầu 37
3.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở GÓC NGHIÊNG LỚN CÓ TÍNH ẢNH
HƯỞNG CỦA BIÊN ĐỘ LẮC 38

3.6.1 Tính tay đòn ổn định tĩnh và động theo phương pháp Crulop. 39
3.6.1.1 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 1 39
3.6.1.2 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 2 53
3.6.1.3 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 3 66
3.6.1.4. Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 4 79
3.6.2.Tính diện tích và tọa độ tâm chịu gió 92
3.6.3. Xác định hệ số ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 92
3.6.4. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định tĩnh 94
3.6.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định động. 94
CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ THỰC TẾ 95
4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 96

4.2. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG THỰC TẾ KHẢO SÁT. 96
4.2.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ 96
4.2.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ cùng một97
4.3. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU. 98
4.3.1 . Kiểm tra ổn định cho trường hợp 1 98

4.3.2 . Kiểm tra ổn định cho trường hợp 2 99
4.4. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở GÓC NGHIÊNG LỚN. 99
4.4.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ 99
4.4.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ cùng
một đụp cá được đưa lên tàu: 112

4.4.3.Tính diện tích và tọa độ tâm chịu gió 125
4.4.4 Xác định hệ số ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 125
4.4.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định tĩnh 126
4.4.6. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định động. 126
4.4.7. Kiểm tra ổn định khi thuyền viên tập trung một bên mạn 127
4.4.8. Kiểm tra ổn định khi tải trọng gồm thuyền viên và đụp cá tập trung
một bên mạn trong trường hợp 2. 128
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129
5.1. KẾT LUẬN 130

5.2. ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ 131
TÀI LIỆU THAM KHẢO 133
PHẦN PHỤ LỤC

1
LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây số lượng tàu cá tăng mạnh, nhưng thực tế đặt ra
là, hầu như những con tàu này đều được đóng dựa vào kinh nghiệm dân gian, nên
không tránh khỏi được những thiếu sót. Hoạt động trên biển chịu những điều
kiện bất thường và khắc nghiệt của thiên nhiên như bão tố, sóng, gió… do đó nếu
tàu mất ổn định thì sẽ dẫn tới những h
ậu quả khôn lường, gây thiệt hại cả về
người và của cho bà con ngư dân.

Theo số liệu thống kê cho thấy, tai nạn tàu cá ở Việt Nam là đáng báo động,
nguyên nhân chủ yếu được xác định là do mất ổn định tàu. Với mục đích đào tạo
đi sát với thực tế, cùng sự đánh giá độ ổn định của tàu cá tỉnh Ninh Thuận em đã
được nhà trường giao cho thực hiện đề tài t
ốt ngiệp: “Nghiên cứu đánh giá mức
độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài là bước đầu để em
làm quen nhiêm vụ nghiên cứu khoa học, tổng hợp và vận dụng những kiến thức
được các thầy truyền dạy vào những bài toán thực tế và cụ thể.
Được sự hướng dẫn tận tình của PGS-TS.Trần Gia Thái, cùng với sự động
viên giúp đỡ củ
a các thầy trong Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy, nay em đã hoàn tất đề
tài. Song với thời gian thực hiện không nhiều cùng với trình độ chuyên môn
còn hạn chế, nên đề tài tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong
nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cùng các bạn sinh viên, để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Qua đây cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS-TS. Trần
Gia Thái, cùng các thầy trong khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy đ
ã hướng dẫn tận tình
trong suốt thời gian em thực hiện đề tài.
Nha trang, ngày 28 tháng 12 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Trương Văn Thưởng



2

CHƯƠNG I


ĐẶT VẤN ĐỀ

3
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.
Với bờ biển dài trải dài trên 3200 km suốt từ Bắc vào Nam, trên một triệu
Km

2
vùng kinh tế đặc quyền và một tiềm năng thuỷ, hải sản phong phú là một
điều kiện tự nhiên vô cùng thuận lợi để phát triển kinh tế đất nước. Tận dụng lợi
thế đó, những năm gần đây Đảng và Nhà nước ta đã quan tâm, chú trọng phát
triển ngành khai thác thủy, hải sản và đặc biệt là việc phát triển các đội tàu đánh
bắt xa bờ nhằm mục đ
ích phát triển nền kinh tế quốc dân cũng như củng cố an
ninh quốc phòng.
Sự phát triển đội tàu cá trong những năm gần đây là một tín hiệu đáng
mừng, nhưng sự phát triển này mang tính tự phát lại đem lại nhiều trăn trở cho
các cơ quan quản lý. Các đội tàu cá của Việt Nam nói chung và của tỉnh Ninh
Thuận nói riêng đều được đóng dựa vào kinh nghiệm của ngư dân là chính mà
không có hồ sơ thi
ết kế kỹ thuật, hơn nữa việc lập hồ sơ hoàn công lại mang
nhiều tính thủ tục. Ước vọng làm giàu nhờ vào biển cả nhưng với những thiếu sót
trong quá trình đóng mới, sửa chữa tàu cũng như quá trình đánh giá của các cơ
quan đăng kiểm không đi sát với thực tế đã dẫn những hậu quả khôn lường gây
thiệt hại cả về ngườ
i và của cho bà con ngư dân.
Việc đánh giá mức độ ổn định thực tế cho tàu cá nói chung và nghề cá lưới
vây của tỉnh Ninh Thuận nói riêng là điều cần thiết nên làm mà đề tài đang
hướng tới, đây cũng chính là cái nhìn về sự ổn định thực tế của tàu cá Ninh
Thuận, từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với bà con ngư dân, cũng như các cơ
quan chức năng có biện pháp để
hoàn thiện hơn về tính năng của con tàu, nhằm mục
tiêu đảm bảo an toàn cho ngư dân đi biển, tránh những tai nạn đáng tiếc xảy ra.
Sơ lược về điều kiện tự nhiên và nghề cá tỉnh Ninh Thuận:
Ninh Thuận là một tỉnh cực Nam Trung bộ, vị trí địa lý từ 11
0
18

‘
14”-
12
0
09’45” vĩ độ Bắc và 108
0
39’08”-109
0
14’25” kinh độ Đông, phía Bắc giáp
Khánh Hòa, phía Nam giáp Bình Thuận, phía Tây giáp Lâm Đồng, phía đông
giáp biển Đông. Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh 3.360,06 km
2
với 7 huyện,
thành phố.

4
Theo thống kê nhiều năm cho thấy độ cao sóng cực đại hàng năm ở vùng
biển Ninh Thuận là 8m về mùa gió hướng đông bắc và 5m về gió mùa hướng tây
nam. Về cấp độ ổn định nhất là sóng đông bắc cấp 3 tương đương với đội cao 2-
3,4m và sóng tây nam cấp 2 tương đương độ cao 1-1,9m. Sóng đông bắc ổn định
từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, sóng tây nam ổn định từ tháng 6 đến tháng 9.
Chênh lệch giữa 2 mùa là tháng 5 và tháng 10, hai tháng này sóng
đổi hướng
truyền thường có sóng nhỏ và lặng sóng.
Ninh Thuận là một trong những ngư trường có trữ lượng nguồn lợi thủy
sản lớn và là ngư trường trọng điểm.
Tính đến nay, tổng số tàu thuyền ( nghề khai thác) trên toàn tỉnh đã được
thống kê theo bảng sau:
Dưới
20 CV

Từ 20 đến
dưới 50CV
Từ 50 đến
dưới 90CV
Từ 90 đến
dưới 400CV
Từ
400CV
trở lên
Tổng cộng

Tàu
1265 467 258 704 26 2720
- Cơ cấu nghề nghiêp được phân làm các nhóm nghề như sau:
Lưới
kéo
Lưới
Rê
Lưới
Vây
Câu Pha Xúc Mành
Nghề
Khác
Tổng cộng

Nghề
119 1074 606 268 606 367 130 2720
- Cơ cấu tính theo chiều dài tàu:
Nhỏ hơn
10m

Từ 10m đến
15m
Từ 15m đến
20m
Lớn hơn
20m
Tổng cộng

Tàu
1173 1269 278 0
2720

Trong đó: Nghề lưới kéo (hay còn gọi là nghề giã cào) là một trong những
nghề quan trọng hiên nay chiếm 119/2720 tàu đánh cá ở toàn tỉnh Ninh Thuận
chiếm 4.4% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải và Phan Rang. Nghề lưới rê
là một
phương thức đánh bắt chủ lực của nghề cá tỉnh Ninh Thuận. Số lượng tàu lưới rê
hiện nay chiếm 1074/2720 chiếc chiếm gần 40% tập trung chủ yếu ở huyện Ninh
Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Nghề lưới vây của tỉnh chiếm 156/2720 chiếc

5
chiếm 5.7%. Nghề lưới vây trong tỉnh tập trung chủ yếu ở Ninh Hải gồm 2 nghề
chủ yếu là vây rút chì và vây rút mùng. Nghề câu tuy không lâu đời như các
nghề lưới vây, lưới rê, lưới kéo nhưng nghề câu cũng chiếm số lượng tàu khá lớn
trên toàn tỉnh khoảng 268/2720 chiếc chiếm 9.9% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải,
Phan Rang và Thuận Nam. Nghề pha xúc du nhập vào Ninh Thuận trong những
năm gầ
n đây nhưng do nguồn thủy sản ở đây khá phong phú nên nó khá phát
triển ở Ninh Thuân. Số lượng tàu phục vụ cho nghề pha xúc khoảng 606/2720
chiếc chiếm khoảng 22.2% tập trung chủ yếu tập trung ở Thuận Nam. Nghề

mành đèn là nghề truyền thống lâu đời của ngư dân Ninh Thuận chiếm khoảng
367/2720 chiếc chiếm 13.5%, tập trung chủ yếu ở Ninh Hải, Phan Rang và
Thuận Nam. Ngoài các ngành nghề trên còn một số ngành nghề khác nh
ư: Nghề
lặn, dịch vụ, lưới đăng… có khoảng 130/2720 chiếm 4.8%.
( Trích số liệu chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Ninh Thuận).
1.2. TÌNH HÌNH TAI NẠN TÀU CÁ TỈNH NINH THUẬN.
Theo số liệu thống kê cho thấy tình hình tai nạn tàu ở Việt Nam là rất
nghiêm trọng, Việt Nam luôn là một trong các nước có số lượng tai nạn tàu lớn
nhất thế giới, trong đó tình hình tai nạn tàu cá chiếm gần 80% tổ
ng số tai nạn tàu.
Đối với tỉnh Ninh Thuận số tàu hầu như hoạt động ở nghề khai thác hải sản con
số tai nạn tàu là đáng báo động. Tính từ đầu năm 2010 đến giữa tháng 10 năm
2010 là 63 vụ (Trích số liệu Bảo Hiểm Tỉnh Ninh Thuận).
• Các nguyên nhân gây tai nạn có thể chỉ ra :
- Tác động của sóng, gió, bão, tố lốc và các điều kiện thời tiết xấu làm
mất ổ
n định tàu, gây ra tai nạn.
- Do hỏa hoạn, chập điện, cháy nổ trên tàu.
- Do quá trình điều khiển tàu gây tai nạn đâm tàu, va vào đá ngầm.
- Do sự trục trặc của trang thiết bị trên tàu trong quá trình vận hành và sử
dụng.
- Do sự mất chính xác trong quá trình đóng mới hoặc sửa chữa tàu.
- Do thiếu các trang thiết bị cần thiết về đảm bảo an toàn khi đi biển, sự
thiếu hiểu biết của ngư
dân trong việc đảm bảo an toàn khi đi biển

6
1.3. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
1.3.1. Giới hạn nội dung.

Trong khuôn khổ của đề tài: “ Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế tàu lưới
vây tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài được tập trung đi vào nghiên cứu những nội dung sau:
1. Chương 1: Đặt vấn đề.
2. Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
3. Chương 3: Đánh giá ổn định tàu.
4. Chương 4: Đ
ánh giá ổn định thực tế của tàu.
5. Chương 5: Kết Luận – Kiến nghị.
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu.
Để đạt được hiệu quả nhất trong việc thực hiện đề tài, cần phải chọn được
phương pháp nghiên cứu thích hợp phù hợp với đề tài nghiên cứu. Vì vậy em đã
chọn được cho mình các bước để thực hiện đề tài như sau:
1. Lựa chọn mẫu tàu đ
ánh cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận để tính.
2. Sử dụng thiết bị đo để đo tọa độ đường hình tàu.
3. Đánh giá ổn định tàu theo quy phạm.
4. Đánh giá ổn định thực tế của tàu theo quy phạm.
5. Kết luận và kiến nghị đề tài thực hiện.

7



























CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

8
2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH.
Tính ổn định của tàu là khả năng của tàu khôi phục vị trí cân bằng ban
đầu sau khi mômen ngoại lực thôi tác dụng.
Lý thuyết ổn định tàu thủy nghiên cứu ngoại lực dưới dạng mômen
nghiêng làm nghiêng tàu trên nước. Dưới tác dụng của mômen này tàu có thể bị
nghiêng dọc hoặc nghiêng ngang hoặc đồng thời cả nghiêng dọc và nghiêng
ngang. Tuy nhiên ở đây ta thường chỉ quan tâm đến mômen làm tàu nghiêng
ngang, vì tàu thường chỉ b
ị mất ổn định khi chịu tác dụng của mômen này.
Mômen nghiêng tác dụng lên tàu được phân thành hai loại: Mômen
nghiêng tĩnh và mômen nghiêng động. Mômen nghiêng tĩnh do lực có giá trị
không đổi hoặc thay đổi đều như gió thổi, sự phân bố tải trọng trên tàu … gây
ra làm cho tàu nghiêng từ từ và không có gia tốc. Mômen nghiêng động do ngoại
lực không ổn định, có thể thay đổi về giá trị hoặc phương chiều như sóng, gió
giật… gây ra làm tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc. Do có hai loại mômen
nghiêng gây mất
ổn định cho tàu như trên nên cũng có hai loại ổn định tàu là ổn
định tĩnh và ổn định động.
Ổn định tàu thủy được xét ở hai giai đoạn: ổn định ở góc nghiêng nhỏ
(hay ổn định ban đầu) khi tàu nghiêng góc θ
≤
10° và ổn định ở góc nghiêng lớn
khi tàu nghiêng góc θ >10°.
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu hoặc định mức kiểm tra và đánh giá
mức độ ổn định tàu nhằm đảm bảo an toàn cho tàu. Hiện nay có 2 hệ thống tiêu
chuẩn được xây dựng là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê.

• Tiêu chuẩn vật lý
Tiêu chuẩn vât lý được xây dựng trên cơ sở giải các bài toán cân bằng
tàu dưới tác dụng của ngoại l
ực. Trong đó các yếu tố đầu vào bao gồm các thông
tin về hình học và tải trọng tàu, về tác động của sóng, gió và các điều kiện tự
nhiên khác, các tình huống về chế độ tải trọng từ đó người ta thiết lập nên các
phương trình toán học. Việc thiết lập các phương trình này và giải các phương
trình này là rất phức tạp nên tiêu chuẩn này thường được áp dụng ở các quốc gia
có nền công nghiệp đóng tàu hi
ện đại như Nhật, Mỹ, Nga …

9
Hệ tiêu chuẩn vật lý của Việt Nam được xây dưng theo hệ tiêu chuẩn
của Nga. Hệ tiêu chuẩn này được quy định trong quy phạm như sau:
Tàu đảm bảo ổn định nếu thỏa mãn điều kiện sau:
K =
1≥
gh
ng
M
M

Trong đó :
M
ng
= 0,001.p.S.z : là mômen nghiêng tác dụng.
p là áp lực gió.
S là diện tích hứng gió.
z là tay đòn hứng gió.
M

gh
là mômen giới hạn, xác định khi tàu nghiêng với góc
nghiêng ban đầu
0
θ
.
• Tiêu chuẩn thống kê
Tiêu chuẩn thống kê được xây dựng trên cơ sở của việc thống kê các tàu
bị tai nạn do thiếu ổn định. Xác định các yếu tố ổn định là nguyên nhân gây lật
tàu. Xác định giới hạn và đưa ra tiêu chuẩn ổn định. Đây là hệ tiêu chuẩn dễ thiết
lập và phù hợp với thực tế nhưng nhược điểm của nó là cứng nhắc và hạ
n chế sự
sáng tạo để đưa ra các mẫu tàu mới.
Với Việt Nam hiện nay chúng ta thường sử dụng một hệ tiêu chuẩn ổn
định do tổ chức IMO đề xuất. Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên cơ sở
phương pháp của nhà khoa học Rakhole người Hà lan .
Tiêu chuẩn này gồm một hệ với 6 điều kiện sau:
- Chiều cao tâm ổn định ban đầu: h
0
≥ 0,35 (m).
- Góc nghiêng
≥
m
θ
25
0
- 30
0
- Cánh tay đòn ổn định tĩnh tại 30
0

: l
30
≥
0,20 (m).
- Cánh tay đòn ổn định động tại 30
0
: l
đ30
≥ 0,055 (m.)
- Cánh tay đòn ổn định động tại 40
0
: l
đ40
≥ 0,09 (m).
- Hiệu : l
đ40
- l
đ30
≥ 0,030 m.


10
2.2. PHƯƠNG PHÁP Tchebyshev.
Áp dụng phương pháp này phải là thêm việc là từ đường hình lý thuyết
cần tính diện tích bề mặt, vẽ lại tung độ(sườn Tchebyshev) vì nó không trùng
tung độ đường hình, tuy nhiên phương pháp này cho kết quả rất chính xác khi
tung độ ít(bắt đầu từ 5) và không phức tạp trong tính toán, thường dùng phương
pháp này để tính diện tích bề mặt nhất là diện tích mặt đường nước. Trong đề tài
em tính cho 9 sườn Tchebyshev.
Bảng 2.2 Vị trí các đường thẳng góc xác đị

nh theo phương pháp TChebưshev
Số tung
độ
Hoành độ để vẽ các tung độ(cho hai phần của chiều dài tại giữa L bề mặt)
2 - ± 0.5773
3 0.00, ± 0.7071
4 -
±
0.1876,
±
0.7947
5 - ± 0.3745,
±
0.8325
6 - ± 0.2666,
±
0.4225,
±
0.8662
7 0.000,
±
0.3239,
±
0.5297,
±
0.8839
8 - ± 0.1026,
±
0.4062,
±

0.5938, ± 0.8974
9 0.0000, ± 0.1679,
±
0.5288,
±
0.6010, ± 0.9116
10 -
±
0.0838,
±
0.3127,
±
0.5000,
±
0.6873,
±
0.9162

2.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH THEO Krưlow
Mục tiêu của phương pháp nhằm xác định họ đường BR = f(∇, ϕ) gọi là
cross curves hoặc pantokaren. Phương pháp này được mệnh danh là phương pháp
giải tích kết hợp đồ họa. Tọa độ tâm nổi tàu có V = const, bị nghiêng đến góc θ:

∫
=
θ
ϕ
ϕϕ
0
cos dry

c
;
∫
=−
θ
ϕ
ϕϕ
0
0
sin drzz
cc

Trong đó:
V
I
r
ϕ
ϕ
= .
* Thứ tự vẽ và trình tự tính toán như sau:
- Vẽ sườn Tchebyshev đủ cả hai phía mạn
- Dựng đường nước ban đầu W0
0
, góc nghiêng bằng 0
0
.
- Qua tâm 0 của đường nước ban đầu vẽ đường nước phụ thứ nhất W01
dưới góc nghiêng
ϕ
Δ

= 5
0
hoặc 10
0
theo yêu cầu thực tế.

11

Hình 2.2: Sườn Tchebyshev

1. Sử dụng công thức tích phân Tchebyshev tính diện tích đường
nước:
()
ii
n
i
ba
n
L
a +=
Σ
=1
1
, các giá trị a, b đo tại hình 1
2. Tìm khoảng cách từ tâm đường nước đến trục dọc qua 0:
(
)
()
ii
n

i
ii
n
i
ba
ba
+
−
=
Σ
Σ
=
=
1
22
1
1
2
1
η

3 Mômen quán tính đường nước so với trục dọc tàu, qua 0:
(
)
33
1
0
3
1
ii

n
i
ba
n
L
I +=
Σ
=

4. Mômen quán tính so với trục dọc qua tâm đường nước:
2
1101
.
η
aJJ −=
5. Bán kính tâm nghiêng tính cho trạng thái đang xét:
V
J
r
1
1
=
Các phép tính thực hiện theo bảng 2.1



12
Bảng 2.1. Tính bán kính tâm nghiêng
Thể tích V = …m
3

0
10=
ϕ

0
20=
ϕ

TT sườn
Tchebyshev
a a
2
a
3
b b
2
b
3
….
1
2
…
n

Hạng mục
aΣ
2
aΣ
3

aΣ
b
Σ

2
bΣ
3
bΣ

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
ba
Σ
+
Σ

22
ba Σ−Σ
33
ba Σ+Σ
(
)
()
()

3
2
1
n
L
=
η

()( )
2
2
41.
n
L
a =
η

(
)
(
)
65
−
=
J
(
)
V
r
7

=


Vì góc nghiêng vừa chọn không nhỏ, đường nước nghiêng W0
1
chưa đảm
bảo để thể tích phần chìm dưới nó đúng bằng V. Xác định vị trí đường nước
nghiêng đảm bảo cho thể tích dưới nó không đổi được tiến hành theo cách sau.
Đường nước nghiêng phải xác định sẽ nằm khoảng giữa đường cắt W0
0

tại điểm K’. Bản thân K’ là điểm chiếu của tâm đường nước S’ trên W0
1
.

Đo

trên
đường nước W0
0
đoạn
1
5.0
η
để định vị K
1
, qua K
1
vẽ đường song song với W0
1

sẽ nhận được đường nước nghiêng chứa thể tích dưới nó đúng bằng V. Đường
nước mới hình thành được đánh dấu W0
1
(hình 2.5).

13


Hình 2.3: Đường nước nghiêng W0
0

Công việc tiếp theo tiến hành theo thứ tự vừa nêu(hình 2.5).
Kết quả tính cho trạng thái V
i
= const, i = 1, 2, 3, …. .

2.4. ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG TREO ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA TÀU.
Giả thiết một khối hàng có trọng lượng P
h
. Bây giờ ta nhấc hàng lên đặt trên
mặt boong. Khi tàu nghiêng một góc θ sẽ phát sinh một mômen nghiêng bằng:
M
ngh
= P
h
.L
h
.sin θ
Trong đó :

M
ngh
: Mômen nghiêng do treo tải trọng.
P
h
: Trọng lượng của hàng.
L
h
: Khoảng cách từ trọng tâm hàng đến điểm treo.
θ : Góc nghiêng.

Hình 2.4: Tàu nghiêng do treo tải trọng.

14
Khi tàu cân bằng ở góc nghiêng θ thì mômen hồi phục của tàu được xác định.
M’θ = D.h
0
.sinθ – P
h
.L
h
. sinθ
Cao độ tâm ổn định sẽ giảm đi một lượng là:

Δ
h = h
1
- h
0
= -

D
lp
hh
.
.
Trong đó:
M’θ : Mômen hồi phục của tàu.
D : Lượng chiếm nước.
h
0
: Cao độ tâm ổn định ban đầu.
h
1
: Cao độ tâm ổn định sau khi treo tải trọng.

2.5. PHƯƠNG PHÁP ĐO XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH TÀU
Bản vẽ đường hình tàu là tài liệu thiết kế cơ bản nó được dùng để tính toán
các tính năng của tàu, để lập hồ sơ, sơ đồ bố trí chung, kiểm tra quá trình lắp ráp
trong quá trình đóng tàu.
Đối với các loại tàu tàu đánh cá vỏ gỗ thì hầu hết được
đóng theo kinh nghiệm của ngư dân vì vậy chúng không có bảng tọa độ đường
hình và đường hình lý thuyết, nên để xác định được đường hình tàu thực tế cần
phải tiến hành khảo sát, đo đạc thực tế. Trong quá trình khảo sát thực tế tàu cá
lưới vây tỉnh Ninh Thuận chúng em đã chọn cho mình phương pháp xác định tọa
độ đường hình tàu bằng thước,
ống thủy bình và con dọi.
Ưu điểm của phương pháp này là đo dễ dàng, không cần người đo phải có
trình độ cao, thiết bị đo dễ tìm mua, tính cơ động cao. Tuy nhiên nhược điểm
phương pháp này là sai số cao hơn các phương pháp đo khác vì một số nguyên
nhân như dây đo bị võng, đặt không thẳng thước, nhiệt độ môi trường và một số

nguyên nhân khác.
• Công tác chuẩn bị
- Chuẩn bị
tàu để đo: Con tàu được khảo sát thực tế là con tàu lưới vây, đang được
đóng mới tại một xưởng đóng tàu tại xã Tri hải - Huyện Ninh Hải - Tỉnh Ninh Thuận.
- Chuẩn bị dụng cụ đo như: Thước dây (30m), thước lá, con dọi, ống thủy
bình, bút mực, vở

15
• Phương pháp đo
Bước 1: Căn kê, cân chỉnh tàu sao cho độ nghiêng ngang và nghiêng dọc
của tàu là nhỏ nhất. Bước này được thực hiện từ khi đặt ky của tàu.
Bước 2: Đo các kích thước chính của tàu. Đầu tiên dùng thước dây xác
định chiều dài của tàu, một đầu thước dây đặt phía mũi tàu đầu còn lại đặt phía
đuôi tàu chú ý giữ sao cho thước dây thật căng, từ đó xác định chiều dài lớn nhất
của tàu. Sau khi đã xác định được chiều dài lớn nhất, ta tiến hành chia đôi chiều
dài này để tìm vị trí sườn giữa và đo giá trị chiều rộng lớn nhất của tàu. Dùng
thước lá xác định chiều rộng phần đuôi tàu.
Xác định vị trí của trụ lái bằng cách sử dụng con dọi và thước dây. Chia
chiều dài tàu thành 10 khoảng sườn lý thuyết và lấy vị trí trụ lái là sườn số 0
đánh dấu vị trí các sườn này bằng bút mực. Do phần mũi tàu có độ cong cao và
biên dạng phức tạp, nên từ khoảng sườn thứ 2 về đuôi và thứ 9 về phía mũi tàu thì
chia các khoảng sườn dày, để
đảm bảo độ chính xác của bản vẽ đường hình tàu.
Tiến hành khảo sát tại vị trí các sườn đã đánh dấu ví dụ tại sườn số 5. Thả
dây dọi từ trên mạn xuống tại vị trí sườn 5 giữ sao cho dây dọi thẳng đứng. Xác
định vị trí DN0 tại vị trí sườn 5 bằng cách dùng một đầu ống thủy bình, đặt tại vị
trí phía trên của sống chính phần giáp với đáy tàu m
ột đầu ống thủy bình đi
chuyển dọc theo dây dọi, đến khi nào mực nước của 2 bên là bằng nhau thì dừng

lại, đây chính là vị trí DN0 mà ta cần xác định. Đánh dấu vị trí này và dùng thước
lá đo khoảng cách từ sống chính đến vị trí DNO cộng kết quả này với 1/2 chiều
dày sống chính ta được 1/2 chiều rộng tàu tại vị trí sườn 5 tại DN0. Từ vị trí
DNO trên dây dọi xác định vị trí các đường n
ước khác cách DN0 một khoảng
bằng 391mm về cao độ và đánh dấu vị trí này. Tiếp tục xác định 1/2 chiều rộng
tàu tại DN1 bằng cách dùng ống thủy bình và thước lá. Đặt một đầu ống thủy
bình tại vị trí DN1 trên dây dọi đầu còn lại di chuyển dọc theo mạn tàu tại sườn
đang xét cho đến khi nào mực nước tại 2 bên bằng nhau thì dừng lại. Đo khoảng
cách giữa 2 vị trí này, lấy kết quả
1/2 chiều rộng của DNO trừ đi khoảng cách ta
vừa xác định ta được 1/2 chiều rộng của DN1 tại sườn số 5. Bằng cách đó tiếp

16
tục xác định các kích thước của đường nước còn lại của sườn 5 và chiều cao mép
boong. Tiến hành tương tự với các sườn còn lại.

Hình 2.1: Đo tọa độ đường hình bằng ống thủy bình và dây dọi

1- Dây dọi; 2- Lát gỗ; 3- Cột thước làm chuẩn; 4- Ống thủy bình; 5- Đường nước.

Bước 3: Xác định các thông số góc nghiêng mũi và góc nghiêng đuôi bằng
cách sử dụng ống thủy bình, con dọi và thước lá. Dùng con dọi thả từ phần trên
cùng của sỏ mũi xuống. Xác định vị trí DNO trên dây dọi bằng ống thủy bình. Sử
dụng thước lá để xác định chiều cao từ điểm trên cùng của sỏ mũi xuống DNO là
a và chiều rộng từ sống chính đến dây dọi tại vị trí DNO là b. Góc nghiêng
mũ
i
α
được xác định theo công thức lượng giác: Tg

α
= a/b. Tương tự xác định
góc nghiêng phần đuôi tàu.
2.6. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CÁ BẰNG TÀU LƯỚI VÂY.
Nghề đánh bắt cá bằng lưới vây là một trong những nghề khai thác phổ
biến và đem lại sản lượng và hiệu quả khai thác cao ở tỉnh Ninh Thuận. Đối
tượng khai thác chủ yếu là các loại cá Thu, cá Trích, cá Cơm…
Có hai hình thức đánh cá lưới vây là vây một tàu và vây hai tàu. Thực chất
của quá trình khai thác là dùng hàng rào lưới để bao bọc lấy đàn cá, sau đ
ó dồn
chúng lại một chỗ và đưa lên tàu.