nghiên cứu đánh giá hiệu quả và tính an toàn của hệ động lực sử dụng động cơ bộ mitsubishi làm máy chính trên tàu lưới vây tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG








BÙI XUÂN NAM





NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ
HIỆU QUẢ VÀ TÍNH AN TOÀN
CỦA HỆ ĐỘNG LỰC KHI SỬ DỤNG
ĐỘNG CƠ BỘ MITSUBISHI
LÀM MÁY CHÍNH TRÊN
TÀU LƯỚI VÂY TỈNH BÌNH ĐỊNH




LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Nha Trang- năm 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG






BÙI XUÂN NAM


NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ
HIỆU QUẢ VÀ TÍNH AN TOÀN
CỦA HỆ ĐỘNG LỰC KHI SỬ DỤNG
ĐỘNG CƠ BỘ MITSUBISHI
LÀM MÁY CHÍNH TRÊN
TÀU LƯỚI VÂY TỈNH BÌNH ĐỊNH


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT


CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀU THUỶ

MÃ NGÀNH 60-52-32

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. TRẦN GIA THÁI



Nha Trang-năm 2010





LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên Bùi Xuân Nam, học viên lớp Cao học Kỹ thuật Tàu thủy, niên khóa
2006-2009, xin cam đoan:
Mọi tài liệu, số liệu dùng tính toán, dẫn chứng trong luận văn này là trung thực,
hợp lệ và chính xác, không vi phạm pháp luật.
Nội dung luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa
học của TS. Trần Gia Thái.


Bùi Xuân Nam

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được thực hiện và hoàn thành trong một thời gian dài với sự giúp đỡ và
hướng dẫn chân tình của Thầy giáo TS Trần Gia Thái; sự rèn luyện, trau dồi kiến thức
cho tôi trong suốt quá trình học tập của các Thầy, Cô trong Khoa Kỹ thuật tàu thủy; sự
quan tâm, chăm sóc và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong học tập, công tác của Sở Thủy
Sản ( nay là Sở Nông nghiệp và PTNN Bình Định), Hợp phần dự án SCAFI; sự giúp
đỡ nhiệt thành của các bạn đồng môn và đặc biệt là sự giúp đỡ hết mình của Lãnh đạo
và cán bộ Chi cục Khai thác và Bảo vệ nguồn lợi Thủy sản Bình Định; Các cơ sở sửa
chữa máy thủy Vĩnh Lợi, Tuấn Đạt, các Chủ tàu, Thuyền trưởng, Máy trưởng… đã
cung cấp chính xác và đầy đủ các tài liệu, dữ liệu để tôi thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn quí Thầy, Cô và tất cả mọi người đã giúp đỡ, động viên
tôi hoàn thành luận văn này.

MỤC LỤC

Trang
Lời cam đoan I
Lời cảm ơn II
Mục lục III
Mở đầu 1
Chương 1: Đặt vấn đề 6
1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu 6
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8
1.3 Tình hình khai thác thủy sản và đội tàu Bình Định 11
1.4 Mục đích, phương pháp và giới hạn nội dung 16
Chương 2: Phương pháp đánh giá hiệu quả và tính an toàn
hệ động lực tàu thủy 17
2.1 Phương pháp đánh giá tính an toàn hệ động lực tàu thủy 17
2.1.1 Nhóm các phương pháp giải tích 17
2.1.2 Nhóm phương pháp mô hình 19
2.2 Phương pháp phân tích cây hư hỏng 21
2.2.1 Khả năng sử dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng đánh
giá tính an toàn của hệ thống kỹ thuật 21
2.2.2 Những khái niệm cơ bản được sử dụng trong phương pháp 23
2.2.3 Phương pháp xây dựng cây hư hỏng và hàm logic mô tả độ tin cậy 26
2.2.4 Tính xác suất hư hỏng đỉnh 27
2.2.5 Một số ứng dụng thực tiễn của phương pháp phân tích cây hư hỏng 28

2.3 Phương pháp đánh giá hiệu quả sử dụng 28
Chương 3: Kết quả nghiên cứu 33
3.1 Đặc điểm tàu lưới vây ở Bình Định 33
3.2 Xây dựng mô hình cây hư hỏng 36
3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 36
3.2.2 Sơ đồ cấu trúc 37
3.2.3 Phân tích và lựa chọn mô hình cây hư hỏng 41
3.1.4 Xây dựng mô hình cây hư hỏng cho đối tượng nghiên cứu 43
3.3 Phân tích và xử lý số liệu thống kê thực tế 50
3.3.1 Lập danh sách và lựa chọn số tàu khảo sát 50
3.3.2 Phương pháp và thòi gian khảo sát 51
3.3.3 Xây dựng biểu mẫu thống kê 52
3.3.4 Phân tích các số liệu thống kê 52
3.3.5 Xây dựng cây hư hỏng của hệ động lực tàu lưới vây Bình Định 55
3.3.6 Tính xác suất hư hỏng của hệ động lực tàu theo sơ đồ cây hư hỏng 57
3.4 Kết quả tính toán 62
3.4.1 Các chỉ tiêu cơ bản về tính an toàn 62
3.4.2 Thời gian làm việc an toàn và cường độ hư hỏng của các phần tử 63
3.4.3 Thời gian làm việc an toàn và cường độ hư hỏng của các phân hệ 66
3.4.4 Xác suất làm việc không hỏng 67
3.5 Đánh giá tính an toàn của hệ động lực tàu lưới vây Bình Định 77
3.5.1 Đánh giá tính an toàn của hệ động lực và các phân hệ 77
3.5.2 Đánh giá tính an toàn của các phần tử trong từng phân hệ 78
3.6 Đánh giá hiệu quả sử dụng của động cơ Mitsubishi làm máy chính
trên tàu đánh cá lưới vây Bình Định 81
3.6.1 Khái niệm hiệu quả sử dụng động cơ 81
3.6.2 Tính toán hiệu quả sử dụng 83
Chương 4: Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật nâng cao an toàn
và hiệu quả sử dụng 90
4.1 Tính chọn chân vịt phù hợp máy chính 91

4.2 Cải hoán, vận hành, bảo dưỡng hệ thống làm mát 99
4.3 Cải tiến bánh đà 103
Chương 5: Kết luận và đề xuất ý kiến 105
Tài liệu tham khảo 109
Phụ lục 111

1


MỞ ĐẦU

Với hơn 3.260 km bờ biển và trên 1 triệu km
2
vùng biển đặc quyền kinh tế, Việt
Nam là một trong những nước có tiềm năng rất lớn về khai thác thủy sản. Trong thực
tế, nghề cá nước ta được đánh giá là ngành kinh tế - kỹ thuật đặc thù với hai ngành
nghề cơ bản hiện nay là khai thác thủy sản và nuôi trồng thủy sản, trong đó ngành khai
thác thủy sản phát triển khá mạnh đem lại công ăn việc làm cho ngư dân địa phương,
góp phần không nhỏ trong công cuộc đổi mới đất nước, phát triển kinh tế và bảo vệ an
ninh quốc phòng trên vùng biển của Việt Nam. Riêng đối với tỉnh Bình Định, một
trong các địa phương nghề cá ở miền Trung có nhiều thuận lợi trong phát triển ngành
khai thác thủy sản với trên 130 km chiều dài bờ biển hướng ra biển Đông, vùng đặc
thù kinh tế biển trải dài từ 13
0
32’ đến 14
0
43’ vĩ độ Bắc, giáp vùng biển hai tỉnh Quảng
Ngãi và Phú Yên. Với đặc điểm địa lý thích hợp như vậy nên khai thác thủy sản chính
là thế mạnh và truyền thống lâu đời của ngư dân Bình Định đã để lại rất nhiều kinh
nghiệm quí báu trong khai thác thủy sản, đặc biệt là các ngành nghề khai thác phổ biến

như nghề vây nghề vây rút chì, câu vàng cá ngừ đại dương, câu mực, giã v…v…
Nhận thức đúng đắn điều này, trong Đại hội Đảng bộ lần thứ 12 của Bình Định đã xác
định rõ khai thác thủy sản là ngành kinh tế mũi nhọn cần được phát huy, trước tiên là
củng cố và phát triển đội tàu đánh bắt thủy sản công suất máy lớn, áp dụng và đẩy
mạnh việc cơ giới hóa các máy móc, công cụ khai thác trên tàu. Trong tổng sản lượng
trên 100.000 tấn hải sản đánh bắt được hàng năm thì 60% là của đội tàu đánh lưới vây
đạt được, với nhiều loại hải sản có giá trị kinh tế cao. Điều đó đã nói lên tầm quan
trọng của đội tàu đánh lưới vây trong việc thúc đẩy tăng trưởng kinh tế Bình Định nói
riêng và ngành thủy sản Việt Nam nói chung. Mặc dù có vai trò quan trọng nhưng trên
thực tế hiện nay, hầu hết máy chính trên các tàu lưới vây đều sử dụng động cơ
Mitsubishi loại động cơ bộ đã qua sử dụng, làm nảy sinh nhiều vấn đề về tính an toàn
của con tàu cần quan tâm giải quyết và do chính là cơ sở để chúng tôi đề xuất thực
hiện luận văn với tên gọi như đã nêu.

2

Chương 1

ĐẶT VẤN ĐỀ


1.1.TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Như đã biết, đánh bắt thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của
đất nước nói chung và của các địa phương nghề cá như Bình Định nói riêng, trong đó
sản lượng của đội tàu đánh bắt cá bằng lưới vây chiếm vào khoảng 60% trong tổng sản
lượng 100.000 tấn hải sản đánh bắt được hàng năm của cả nước. Với số lượng tàu
đánh bắt thủy sản của nước ta hiện nay có trên 80.000 chiếc, phân bố dọc theo chiều
dài bờ biển trên 3.200 km ở 29 tỉnh thành trong cả nước, thì việc nghiên cứu các giải
pháp nhằm nâng cao hiệu quả khai thác và đảm bảo an toàn cho đội tàu đánh bắt thủy

sản là vấn đề có vai trò và ý nghĩa quan trọng. Thực tế cho thấy, hầu hết tàu đánh bắt
thủy sản hiện nay ở nước ta nói chung và Bình Định nói riêng là tàu vỏ gỗ đóng theo
kinh nghiệm dân gian truyền thống, với chủng loại máy chính lắp trên tàu rất đa dạng
và công suất ngày càng cao. Riêng ở tỉnh Bình Định, máy chính lắp trên đa số tàu
trong thời gian trước đây thường là những động cơ thủy chuyên dụng của các hãng
Yanmar, Daiya v v… có công suất vào khoảng (30 – 70) mã lực với hàng trăm chủng
loại khác nhau. Cùng với sự phát triển đội tàu đánh bắt thủy sản, hầu hết các tàu hiện
nay đều lắp máy công suất lớn của Nhật, Hàn Quốc như Mitsubishi, Hino, Hyundai
v v…, trong đó thông dụng nhất là động cơ Mitsubishi của Nhật, chiếm khoảng 25%
lượng tàu toàn tỉnh và 40% lượng tàu khai thác nghề vây rút chì đang hoạt động. Điểm
đặc biệt là chủng loại máy chính trên tàu lưới vây Bình Định khá đa dạng, nhiều nhất
là động cơ bộ, động cơ lai máy phát điện Mitsubishi đã qua sử dụng. Do giá thành khá
rẻ và phần nào cũng đáp ứng được những yêu cầu của nghề nên việc sử dụng loại động
cơ cũ dạng này để làm máy chính trên các tàu lưới vây bước đầu đã mang lại một số
lợi ích kinh tế trước mắt cho ngư dân địa phương.

3

Tuy nhiên, thực tế sử dụng loại động cơ bộ hiệu Mitsubishi đã qua sử dụng làm
máy chính trên tàu đánh cá nói chung và tàu lưới vây nói riêng ở Bình Định đã xuất
hiện nhiều vấn đề cần phải quan tâm như sau :

 Cơ sở bán chỉ có một số ít chủng loại máy nhất định, không rõ nguồn gốc trong
khi việc mua máy chỉ dựa theo kinh nghiệm hoặc ý kiến người bán, nên việc lựa
chọn một động cơ phù hợp, nhất là động cơ công suất lớn để làm máy chính,
thỏa mãn được các điều kiện về kỹ thuật, kinh tế, xã hội đang là một vấn đề nan
giải đối với ngư dân.
 Nhằm mục đích giảm bớt vốn đầu tư ban đầu, đa số ngư dân đều sử dụng động
cơ bộ cải tiến hoặc động cơ cũ làm máy chính, trong khi kiến thức khai thác
động cơ còn yếu nên có thể gây ra tai nạn rất đáng tiếc.

 Do không tính được đầy đủ chi phí và hiệu quả kinh tế nên việc sử dụng động
cơ cũ, động cơ bộ cải tiến như hiện nay có thể có lợi ích trước mắt, nhưng xét
cả quá trình lâu dài có thể sẽ gây nhiều thiệt hại về tính an toàn và lợi nhuận
khai thác thực tế, do đó cần có những nghiên cứu cụ thể nhằm đánh giá việc sử
dụng loại động cơ này trên tàu đánh cá nói chung và các tàu lưới vây Bình Định
nói riêng, làm cơ sở khoa học vững chắc cho các quyết định của các cơ quan
quản lý và ngư dân địa phương trong việc cho phép hay không tiếp tục sử dụng
loại động cơ này.
 Cần có những giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao tính an toàn và hiệu quả khai
thác đối với các tàu đã lắp động cơ bộ cũ nói chung và họ động cơ Mitsubishi
nói riêng.

Xuất phát từ những lý do trên đây, chúng tôi đã đề xuất thực hiện luận văn
“Nghiên cứu đánh giá hiệu quả và tính an toàn của hệ động lực sử dụng động cơ bô
Mitsubishi làm máy chính trên tàu lưới vây tỉnh Bình Định” với mong muốn đánh giá
đúng đắn về độ tin cậy và hiệu quả sử dụng động cơ bộ đã qua sử dụng làm máy chính
tàu, góp phần nâng cao tính an toàn và hiệu quả kinh tế đối với đội tàu đánh bắt thủy
sản hiện nay ở nước ta nói chung và ở Bình Định nói riêng.

4

1.2.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.2.1. Ở nước ngoài

Phương pháp phân tích cây hư hỏng (Fault Tree Analysis - FTA) đã được hình
thành và phát triển từ những năm đầu của thập niên 60 của thế kỷ 20 trong chương
trình không gian và tên lửa của Mỹ [16]. Theo P.L. Clemens (February, 2002)[19] và
Jianwen Xiang (Sept. 2005) [15] thì vào năm 1961, phương pháp này đuợc H.A.
Watson, tại Bell Telephone Laboratorie giới thiệu lần đầu tiên cho U.S Air Force, sau

đó các chuyên gia của Boing Company tiếp tục nghiên cứu, phát triển và ứng dụng nó
trong các lĩnh vực của công ty và họ đã chính thức trở thành những người khai sinh ra
phương pháp này. Đến giữa thập niên 60, công dụng của phương pháp phân tích cây
hư hỏng đã được khẳng định và từ đó đến nay, nó được xem như là một phương pháp
phổ biến trong nghiên cứu khoa học, đã có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác
nhau ở Mỹ và các nước phương Tây như ngành hàng không vũ trụ, điện tử, công
nghiệp nguyên tử, hoá chất…[15], [16].
Hiện nay phương pháp phân tích cây hư hỏng là một trong những phương pháp
kỹ thuật quan trọng nhất thuộc lĩnh vực logic và xác suất thống kê mà cơ quan quản lý
hàng không và vũ trụ quốc gia Mỹ (NASA) đã sử dụng trong đánh giá xác suất rủi ro
và độ tin cậy của hệ thống [16]. Theo Dr. Michael Stamatelatos và Mr. Jose’
Caraballo, thì ngay từ rất sớm, vấn đề phân tích mức độ rủi ro và độ tin cậy của phi
thuyền Apollo đã được đặt ra và nghiên cứu; tuy nhiên, chỉ từ sau vụ tai nạn phi
thuyền Challenger 1986, tính chất quan trọng của phương pháp phân tích cây hư hỏng
trong phân tích, đánh giá mức độ rủi ro và độ tin cậy của các hệ thống mới được nhận
thức đầy đủ.
Trong lĩnh vực công nghiệp hạt nhân, người ta cũng bắt đầu áp dụng biện pháp
đánh giá xác suất rủi ro để đánh giá tính an toàn sau vụ tai nạn Three Mile Island vào
năm 1979. Năm 1981, US Nuclear Regulatory Commission (NRC) đã xuất bản cuốn
Fault Tree Handbook, NUREG-0492 nhằm đáp ứng yêu cầu tài liệu cho các khoá đào
tạo về tính an toàn và độ tin cậy của các hệ thống trong lĩnh vực công nghiệp hạt nhân,

5

và tài liệu này đã trở thành tài liệu hướng dẫn kỹ thuật hàng đầu về phương pháp phân
tích cây hư hỏng.
Trong những năm gần đây, đã có nhiều tài liệu viết về phương pháp phân tích
cây hư hỏng; đáng chú ý là các tài liệu trình bày và hướng dẫn việc ứng dụng phương
pháp này vào thực tiễn nghiên cứu như: Fault Tree Handbook with Aerospace
Applications của Michael Stamatelatos và Mr. José Caraballo (August, 2002); Fault

Tree Analysis and Formal Methods for Requirements Engineering của Jianwen Xiang
(September, 2005); Risk Assessment and Safety Evaluation Using Probabilistic Fault
Tree Analysis của I. Khan, Tahir Husan…trong đó, các tác giả đã giới thiệu và hướng
dẫn nguyên tắc, cách thức, các bước tiến hành để xây dựng và phân tích cây hư hỏng.
Phương pháp phân tích cây hư hỏng có thể được sử dụng độc lập hoặc phối hợp
với các phương pháp khác để phân tích, đánh giá tính an toàn và độ tin cậy của các cơ
cấu hay hệ thống từ đơn giản đến phức tạp trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ
như: các tác giả Faisal I. khan và Tahir Husain (2001) đã giới thiệu cách đánh giá rủi
ro và mức độ an toàn bằng xác suất của phương pháp phân tích cây hư hỏng phục vụ
cho ngành công nghiệp hoá chất ở Ấn Độ [18]; tácgiả G.E.Cummings đã giới thiệu
ứng dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng cho hệ thống kìm hãm lò phản ứng hạt
nhân, xây dựng cây hư hỏng và tiến hành phân tích, đánh giá mức độ an toàn cho hệ
thống ngăn chặn giảm áp lực nước lò phản ứng [17]; các tác giả A.Pillay và j.Wang
(2001) đã sử dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng kết hợp với xác suất mờ để
phân tích, đánh giá mức độ an toàn của tời thủy lực Gilson dùng trên tàu lưới kéo đại
dương [13]…
Kế thừa những tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin…phương pháp
phân tích cây hư hỏng từ khi ra đời đến nay đã có những bước phát triển nhanh chóng
và được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn nghiên cứu khoa học, sản xuất cũng như đời
sống xã hội. Nhiều tài liệu, bài viết giới thiệu, hướng dẫn cho người đọc về nguyên
tắc, cách thức, các bước tiến hành để xây dựng và phân tích cây hư hỏng cũng như
những ứng dụng tích cực của nó cho nhiều thiết bị, hệ thống kỹ thuật từ đơn giản đến
phức tạp trong các ngành, lĩnh vực từ công nghiệp hiện đại đến các vấn đề trong cuộc
sống hàng ngày.

6

1.2.2. Ở trong nước

Hiện tại ở Việt Nam phương pháp phân tích cây hư hỏng còn rất mới mẻ nên

chưa được quan tâm nghiên cứu một cách đầy đủ, có hệ thống và ứng dụng của nó còn
rất hạn chế trong các lĩnh vực. Đã có một số tài liệu giới thiệu và hướng dẫn về việc
ứng dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng trong nghiên cứu, đánh giá tính an toàn
và độ tin cậy của các hệ thống kỹ thuật, nhất là các tài liệu về lý thuyết độ tin cậy, cụ
thể như: tài liệu “ Độ tin cậy trong thiết kế chế tạo máy và hệ cơ khí” của PGS.TS
Nguyễn Doãn Ý – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [15,tr.242-248] giới thiệu khái
quát về cây hư hỏng, các ký hiệu được sử dụng và hướng dẫn trình tự xây dựng một số
mô hình cây hư hỏng; PGS.TS Trần Bách trong sách “Lưới điện và hệ thống điện”,
tập 2(2000) đã trình bày về phương pháp cây hỏng hóc [11, tr.194-201]; TS.Nguyễn
Thạch - Trường Đại học Thuỷ sản Nha Trang với tài liệu “Cơ sở độ tin cậy Động cơ
Diezel tàu thủy” [5,tr.65-68] trình bày các khái niệm, thành phần, những ký hiệu sử
dụng trong cây hư hỏng và nhất là hướng dẫn về phương pháp xây dựng cây hư hỏng,
hàm logic mô tả độ tin cậy và phương trình tổng quát tính xác suất hư hỏng đỉnh.
Về ứng dụng trong nghiên cứu có tác giả NguyễnTrung Hải, đã sử dụng phép
phân tích cây hư hỏng ở trạng thái hỏng và làm việc hiệu suất thấp, qua đó tác giả đã
xác định được các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống trong luận án tiến sĩ kỹ thuật:
“Đánh giá độ tin cậy của hệ thống động lực các tàu vận tải biển Việt Nam có sử dụng
động cơ 6L350PN bằng phương pháp logic xác suất” [7].
Ngoài ra còn có một số bài viết giới thiệu về ứng dụng của phương pháp này
đăng trên các tạp chí như: Đánh giá tính an toàn của hệ động lực tàu thủy bằng tập mờ
và phân tích cây hư hỏng của TS. Nguyễn Thạch (2005) [6]; phân tích cây hư hỏng và
phương pháp logic xác suất đánh giá độ tin cậy của hệ thống động lực tàu thủy của tác
giả Nguyễn Trung Hải (2004) [8]
Nhìn chung, do tác động của nhiều yếu tố khác nhau nên việc nghiên cứu và vận
dụng phương pháp này vào thực tế khoa họcvà đời sống ở nước ta vẫn còn là điều mới
mẻ và nhiều hạn chế. Mặc dù hiện tại cũng đã có một số tác giả viết về phương pháp
này và một số nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp này trong các công trình của mình.

7

1.3.TÌNH HÌNH KHAI THÁC THỦY SẢN VÀ ĐỘI TÀU BÌNH ĐỊNH

1.3.1.Đặc điểm, tình hình khai thác thuỷ sản của tỉnh Bình Định [10].

Bình Định là một trong các tỉnh ven biển ở khu vực Nam Trung Bộ của Việt
Nam có địa thế thuận lợi, phía Bắc giáp với tỉnh Quảng Ngãi, phía Tây giáp với tỉnh
Gia Lai, phía Nam giáp với tỉnh Phú Yên, phía Đông giáp với biển Đông Tỉnh Bình
Định có 1 thành phố và 10 quận huyện với diện tích khoảng 6000 km
2
, dân số khoảng
trên 1,5 triệu người, trung tâm hành chính là Thành phố Qui Nhơn Bình Định được
xem là một trong những cửa biển của các tỉnh vùng Tây Nguyên và vùng nam Lào,
vùng biển nằm trong khoảng từ 13
o
32’ đến 14
o
43’ vĩ độ Bắc, và có khá nhiều cửa biển
lớn như cửa biển Qui Nhơn, Ðề Gi, Tam Quan v v…, với hơn 7.600 ha mặt nước,
thich hợp với việc nuôi trồng thủy hải sản xuất khẩu. Hệ sinh thái của biển Bình Ðịnh
cũng rất thích hợp cho sự phát triển của nhiều loại thủy hải sản có giá trị cao, được thị
trường trong và ngoài nước ưa chuộng. Bờ biển Bình Định có chiều dài 134 km, chạy
song song với hướng kinh tuyến với các đường đẳng sâu 200 m - 100 m - 50 m chạy
rất sát nhau và sát với bờ, do đó nguồn lợi về cá đáy là không lớn và chủ yếu chỉ là
nguồn lợi về cá nổi. Từ ngang Qui Nhơn đến vùng Cù Mông, Phú Yên, đường đẳng
sâu 50m mở rộng ra phía Đông thêm 5 - 7 hải lý nữa nên vùng biển này có ngư trường
nhỏ cá đáy ở phía đông kinh tuyến 109
o
30', độ sâu dưới 200 m là các khu 156 – 168 B
từ cửa An Dũ (cuối huyện Hoài Nhơn) đến Cù lao Xanh (ngang Cù Mông, Phú Yên).
Vùng kinh tế ven biển và hải đảo của Bình Định bao gồm năm huyện, thành phố, trong

đó có huyện Hoài Nhơn và Thành phố Qui Nhơn là hai cửa ngõ quan trọng, có vị trí
rất thuận lợi trong việc xây dựng khu kinh tế mở trong tương lai, đầu tư xây dựng cảng
biển, tạo điều kiện phát triển đội tàu khai thác xa bờ, dài ngày và là nơi phát triển giao
thông đường biển tới các cảng trong khu vực và nước ngoài.

Vùng biển Bình Định đã phát hiện được khoảng trên 500 loại cá khác nhau, trong
đó có 38 loài có giá trị kinh tế cao với trữ lượng hải sản khoảng 60.000 tấn. Trữ lượng
cá nổi vào khoảng 38.000 tấn chiếm tỉ lệ khoảng 65% tổng trữ lượng, khả năng khai
thác 21.000 tấn với các loài cá nổi như cá thu, cá ngừ, cá nục v v Mùa vụ thích hợp

8

để khai thác cá nổi ở Bình Định là từ tháng 3 đến tháng 5, 6. Các loại đối tượng
thường gặp như sau :

- Cá thu từ tháng 3 đến tháng 5 ở ngư trường từ Quy Nhơn đến Đức Phổ (Quảng
Ngãi)
- Cá ngừ chù, ồ từ tháng 3 đến tháng 5
- Cá nục từ tháng 4 ÷ 6 từ Phù Cát đến Quy Nhơn và từ Phù Mỹ trở ra.
- Cá trích từ tháng 6 đến tháng 8 ở vùng biển Quy Nhơn.
- Cá cơm sản lượng cao từ tháng 3 đến tháng 5, từ Phù Cát đến Quy Nhơn.
- Cá chuồn từ tháng 2 ÷ 3, cá chuồn khơi, tháng 4 ÷ 6 cá chuồn lộng.
- Cá ngừ đại dương vụ chính từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau, vụ phụ
từ tháng 4 đến tháng 8, ngư trường từ vùng khơi Bình Định đến vùng khơi Đà
Nẵng.
- Trữ lượng mực (1500÷2000) tấn, khả năng khai thác (800÷1000) tấn/năm

Theo các số liệu điều tra của ngành thủy sản, trữ lượng cá đáy ở vùng biển Bình
Định vào khoảng 22.000 tấn, nguồn lợi thủy hải sản ở tầng đáy bao gồm nhiều loài cá
đáy, nhuyễn thể, giáp xác có giá trị kinh tế và thương mại khá cao. Cá đáy bao gồm

nhiều loài khác nhau như cá hồng, cá trác, phèn, mối v v…, Tôm có khoảng 20 loài, 8
giống, 6 họ với trữ lượng khoảng (1000 ÷ 1500) tấn. Ngư trường khai thác cá đáy nằm
ở phía Đông Nam và Đông Bắc Quy Nhơn, mùa vụ khai thác tháng 8 ÷ 11, trùng với
mùa gió mùa Đông Bắc, mùa mưa bão.

Đặc điểm tự nhiên và nguồn lợi hải sản nêu trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho
nghề khai thác hải sản của tỉnh phát triển mạnh mẽ trong suốt thời gian qua, nhất là từ
khi thực hiện chủ trương đổi mới của Đảng và Nhà nước cho đến nay. Đội tàu khai
thác hải sản của tỉnh liên tục được nhà nước và ngư dân đầu tư nên không ngừng phát
triển cả về số lượng tàu thuyền lẫn công suất của máy chính, thể hiện qua các số liệu
thống kê từ bảng 1.1 đến bảng 1.4 của Chi cục Khai thác và Bảo vệ nguồn lợi thủy sản
Bình Định [1].


9

Bảng 1.1 : Tàu thuyền khai thác hải sản tỉnh Bình Định qua các năm

Tàu thuyền khai thác hải sản qua các năm


2004 2005 2006 2007 2008
Tổng số tàu thuyền (chiếc) 4293 4693 4490 5215 6280
Tổng công suất máy chính
(mã lực)
144.545 162.049

162.897 204.011

321.462

Bình quân công suất
(mã lực /chiếc)
33,67 34,53 36,28 39,12 51,10

Tính đến ngày 31/12/2008, toàn tỉnh có 6.280 chiếc/321.462 mã lực (loại có công
suất trên 20 mã lực) phân bố tập trung trên bốn địa phương trọng điểm là thành phố
Qui Nhơn, huyện Hoài Nhơn, huyện Phù Cát và huyện Phù Mỹ. Hiện tại, tất cả các tàu
thuyền làm nghề đánh cá của tỉnh đều là vỏ gỗ, trong đó có một số ít bọc Composite,
với chiều dài thiết kế từ 20 m trở xuống. Các nghề khai thác chính của Bình Định là
câu, lưới mành, lưới kéo, vây và rê. Các nghề khác chiếm tỷ lệ rất nhỏ cả về số lượng
tàu và sản lượng khai thác. Bảng 1.2 trình bày các số liệu phân loại tàu thuyền theo
nghề khai thác và theo từng địa phương.

Bảng 1.2 : Số lượng tàu khai thác hải sản theo nghề (chiếc) tính đến 31/12/2008

Ngành nghề
Địa
phương
Nghề
Câu
Lưới Vây

Lưới
Rê
Lưới
Kéo
Nghề
khác
Tổng

cộng
Tp Qui Nhơn 265 335 68 382 359 1409
Huyện Phù Cát 1002 162 23 1 97 1285
Huyện Phù Mỹ 63 767 57 97 130 1114
Huyện Hoài Nhơn 2141 91 102 56 82 2472
Tổng cộng 3471 1355 250 536 668 6280



10

1.3.2.Tình hình phát triển nghề cá tỉnh Bình Định

Kết quả điều tra nguồn lợi cũng như số liệu tổng hợp từ thực tế khai thác cho
thấy nguồn lợi hải sản ven bờ có dấu hiệu ngày càng suy giảm nghiêm trọng. Trong
khi đó trữ lượng hải sản ở vùng khơi xa rất lớn nhưng chưa được khai thác đúng với
khả năng cho phép của nguồn lợi, hơn nữa trong những năm gần đây, chương trình
đánh bắt hải sản xa bờ đã được Nhà nước quan tâm đầu tư lớn về nguồn vốn và thực
hiện nhiều chính sách ưu đãi, xây dựng công trình hạ tầng, dịch vụ hậu cần phục vụ
nghề đánh bắt cá ngày càng được phát triển mạnh v…v…đang tạo xu thế phát triển
mới cho nghề khai thác hải sản ở nước ta hiện nay. Riêng ở Bình Định, tàu thuyền có
công suất từ 90 mã lực trở lên đi đánh bắt xa bờ, nhất là tàu vây đã tăng nhanh số
lượng lẫn công suất bình quân tính trên một tàu, đồng thời cũng đặt ra cho các nhà
quản lý và nhà chuyên môn mối quan tâm lớn trong việc đảm bảo an toàn của tàu
trong quá trình khai thác xa bờ.

Bảng 1.3 : Tàu thuyền khai thác hải sản xa bờ (≥ 90 mã lực) qua các năm

Năm 2004 2005 2006 2007 2008
Tổng số tàu thuyền (chiếc) 256 343 435 516 631

Tổng công suất máy chính (mã lực) 24576

37387

54375

74820 95912

Bình quân công suất (mã lực /chiếc)

96 109 125 145 152

Bảng 1.4 : Tàu thuyền khai thác hải sản xa bờ (chiếc) theo nghề đến 31/12/2008.

Nghề khai thác
Địa
phương
Nghề
Câu
Lưới
Vây
Lưới
Rê
Lưới
Kéo
Tổng
cộng
Thành phố Qui Nhơn 25 40 2 15 82
Huyện Phù Cát 9 48 1 0 58
Huyện Phù Mỹ 7 129 8 5 149

Huyện Hoài Nhơn 202 319 29 9 342
Tổng cộng 243 319 40 29 631

11

1.3.3.Thực trạng nghề lưới vây ở Bình Định

Tàu thuyền tại Bình Định có số lượng khá lớn và làm nhiều nghề khác nhau với tỉ
lệ nghề câu 55,20%, vây 21,60%, rê 3,90%, kéo 8,54%, nghề khác 10,76%. Riêng đội
tàu đánh xa bờ công suất lớn, nghề vây chiếm tỉ lệ cao nhất 50,55%. Nghề lưới vây
được các ngư dân ở Bình Định áp dụng từ rất lâu và hiện đang được phát triển đều
khắp ở các địa phương trọng điểm nghề cá trong toàn tỉnh. Vào những năm đầu thập
niên 90 của thế kỷ trước, nghề lưới vây ở Bình Định chủ yếu là loại tàu thuyền nhỏ
(35–50) mã lực, đánh bắt kết hợp ánh sáng, chà rạo. Sau đó, ngành thủy sản Bình Định
đã có rất nhiều chủ trương ưu tiên phát triển đội tàu lưới vây địa phương, nhất là cho
những dự án khai thác hải sản xa bờ nên hiện nay toàn tỉnh có trên 1300 tàu vây, với
319 thuyền trên 90 mã lực đánh xa bờ, đóng góp sản lượng lớn trong tổng sản lượng
khai thác thủy sản của toàn tỉnh và không ngừng được cải tiến, áp dụng tiến bộ kỹ
thuật nên phát triển ngày càng cao Cho đến hiện nay, nghề lưới vây ở Bình Định chủ
yếu là thuyền công suất lớn, khai thác tuyến khơi, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật áp dụng
vào nghề vừa đánh bắt kết hợp ánh sáng quanh chà rạo theo kiểu truyền thống, vừa sử
dụng máy dò cá quần đảo để tăng khả năng phát hiện đàn cá, đánh bắt cả ban ngày lẫn
ban đêm, trước khi thả lưới có thể dự đoán trước được sản lượng cá của mẻ lưới đánh
bắt, còn quá trình thu lưới nặng nhọc đã được cơ giới bằng tang ma sát thủy lực v v…
do đó hiệu quả đánh bắt của những chuyến biển đã tăng lên một cách đáng kể. Việc cơ
giới hóa quá trình thu lưới vây bằng các máy tời thủy lực ở Bình Định được bắt đầu từ
khoảng năm 2000 và cho đến hiện nay thì gần như toàn bộ các tàu làm nghề lưới vây
trong tỉnh Bình Định đều đã được trang bị loại máy này. Thực tế khai thác ở ngư
trường khơi xa trong thời gian qua đã cho thấy đây là nghề khai thác có hiệu quả và
phù hợp với kinh nghiệm, tập quán khai thác của ngư dân tỉnh Bình Định nên có khả

năng phát triển mạnh trong thời gian sắp tới. Những cải tiến mới trong nghề vây khơi
Bình Định đã và đang phát huy hiệu quả và trong tương lai, lưới vây vẫn là một trong
những nghề khai thác chủ lực của ngư dân, góp phần thúc đẩy sự phát triển nghề khai
thác thủy sản của tỉnh nhà.


12

1.4.MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG

Như đã trình bày, nội dung luận văn nhằm mục đích đánh giá hiệu quả và tính an
toàn của việc sử dụng các động cơ bộ cũ làm máy chính trên tàu lưới vây ở Bình Định.
Về mặt lý thuyết, có thể giải quyết vấn đề đặt ra bằng cách sử dụng phương pháp đánh
giá độ tin cậy, kết hợp với các số liệu thông kê thực tế tình hình khai thác các động cơ
bộ đã qua sử dụng làm máy chính trên các tàu lưới vây ở Bình Định để tính các chỉ
tiêu về tính an toàn cần thiết và dựa trên cơ sở đó đề xuất những giải pháp kỹ thuật phù
hợp nhằm nâng cao tính an toàn và hiệu quả sử dụng tàu.
Với cách đặt vấn đề như thế, luận văn tập trung nghiên cứu các nội dung như sau:
 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp đánh giá độ tin cậy phù hợp dùng nghiên
cứu đánh giá tính an toàn trong quá trình khai thác hệ động lực tàu thủy nói
chung và động cơ chính tàu thủy nói riêng.
 Xây dựng phương pháp và tiến hành thu thập số liệu thống kê thực tiễn đối
với hệ động lực các tàu lưới vây ở Bình Định có sử dụng động cơ Mitsubishi
làm máy chính nhằm phục vụ việc nghiên cứu vấn đề đặt ra.
 Đánh giá hiệu quả sử dụng động cơ bộ Mitsubishi làm máy chính trên tàu lưới
vây Bình Định.
 Đánh giá tính an toàn và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao tính an
toàn và hiệu quả khai thác đối với các tàu lưới vây Bình Định có sử dụng
động cơ bộ đã qua sử dụng làm máy chính.
Xuất phát từ tình hình thực tế ở Bình Định hiện nay, luận văn chỉ tập trung

nghiên cứu đánh giá tính an toàn và hiệu quả sử dụng cho hệ động lực của các tàu lưới
vây có sử dụng động cơ bộ cũ hiệu Mitsubishi làm máy chính ở Bình Định. Với cách
đặt vấn đề như thế, nội dung luận văn được sắp xếp thành năm chương
Chương 1 : Đặt vấn đề.
Chương 2 : Phương pháp đánh giá hiệu quả và tính an toàn hệ động lực tàu thủy.
Chương 3 : Kết quả nghiên cứu.
Chương 4 : Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao an toàn và hiệu quả sử dụng.
Chương 5 : Kết luận và đề xuất ý kiến.

13

Chương 2

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ
VÀ TÍNH AN TOÀN HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY


2.1.PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH AN TOÀN HỆ ĐỘNG LỰC TÀU

Thực tế có khá nhiều phương pháp dùng nghiên cứu và đánh giá độ tin cậy, tính
an toàn của thiết bị, hệ thống kỹ thuật nói chung và hệ động lực tàu nói riêng thường
được chia thành từng nhóm sau :

2.1.1.Nhóm các phương pháp giải tích

1.Phương pháp kiểm kê trạng thái

Thực chất của phương pháp này là xem xét trạng thái làm việc hay hư hỏng của
thiết bị và hệ thống bằng cách ghi lại lần lượt các trạng thái của hệ thống dưới dạng
bảng, theo thứ tự tăng dần của số phần tử hư hỏng nằm trong hệ thống. Do đó phương

pháp này còn được gọi bằng tên khác là phương pháp lập bảng. Phương pháp này có
khối lượng tính toán tăng rất nhanh theo số lượng phần tử n, nhưng có thể khắc phục
được nhược điểm này bằng cách lập trình trên máy tính. Tuy nhiên khi sử dụng
phương pháp này đánh giá khả năng làm việc hay hư hỏng của hệ thống, phải kết hợp
với mô hình kiểm tra khả năng hệ thống nên vấn đề sẽ trở nên phức tạp hơn nên
thường chỉ áp dụng cho hệ thống đơn giản, ít phần tử.

2.Phương pháp phân tích theo phần tử

Theo phương pháp này, độ tin cậy của hệ thống phức tạp có thể xác định bằng
cách phân tích sơ đồ theo một phần tử k nào đó, thường là một trong số các phần tử tạo
nên liên hệ ngang trong sơ đồ.

14

3.Phương pháp logic xác suất

Phương pháp sử dụng các mô hình đường, lát cắt và phép phân tích logic để đánh
giá xác suất làm việc tin cậy hoặc là hư hỏng của một hệ thống phức tạp. Theo phương
pháp này, cấu trúc hệ thống được mô hình hóa bằng toán logic và bao gồm các giai
đoạn chính sau :

 Xây dựng sơ đồ tính tương đương về độ tin cậy của hệ thống nghiên cứu.
 Từ sơ đồ tính tương đương, tiens hành xây dựng đồ thị G (X,A) tương ứng để
nghiên cứu độ tin cậy.
 Vẽ đồ thị xác định tập hợp đường hoặc lát cắt tương ứng trong đồ thị.
 Xây dựng đồ thị đẳng trị đối với đường hoặc lát cắt ở dạng các hệ thống song
song nối tiếp.
 Tính toán xác suất làm việc tin cậy hoặc hư hỏng của hệ thống trên cơ sở sơ đồ
đường đẳng trị đường và lát cắt.

4.Phương pháp phân tích cây hư hỏng (Faul Tree Analysis Method)

Phương pháp phân tích cây hư hỏng xây dựng trên cơ sở sử dụng đồ thị và đại số
logic để mô tả mối quan hệ giữa các phần tử khác nhau trong hệ thống và sử dụng mối
quan hệ này để đánh giá khả năng xảy ra các hư hỏng, mối quan hệ giữa các dạng hư
hỏng trong hệ thống và hư hỏng của những chi tiết thành phần. Do đó phân tích cây hư
hỏng là một trong những phương pháp sử dụng phổ biến trong phân tích, đánh giá tính
an toàn và độ tin cậy của các hệ thống phức tạp, cho phép phân tích dựa trên phương
thức suy diễn “ngược” để xác định tập hợp hư hỏng khác nhau cũng như nguyên nhân
gây ra hư hỏng tại các lớp hệ thống, mà chính từ các hư hỏng này đã đưa đến hư hỏng
của hệ thống đang khảo sát. Phân tích bắt đầu từ sự kiện hư hỏng của hệ thống gọi là
sự kiện đỉnh (top event), sau đó theo quá trình ngược lần theo dấu vết xác định nguyên
nhân gây hư hỏng, từ đó xác định các chỉ tiêu vè độ tin cậy, tính an toàn của hệ thống
đang khảo sát. Phương pháp này sẽ được trình bày cụ thể hơn trong phần sau.


15

2.1.2.Nhóm phương pháp mô hình

1.Mô hình tương tự

Phương pháp nghiên cứu đối tượng trên cơ sở xây dựng mô hình đồng dạng với
mô hình thực theo tỷ lệ xác định, sau đó mới tiến hành nghiên cứu và đo đạc các thông
số trên mô hình này để làm cơ sở cho việc đánh giá đối tượng thực và mô tả hình ảnh
của các quá trình vật lý có thể xảy ra với đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên việc chế tạo
mô hình tương tự thường rất tốn kém, mất nhiều thời gian và khó đảm bảo tỷ số đồng
dạng giữa các thông số của đối tượng và mô hình, đồng thời nó chỉ cho phép đánh giá
một cách định tính các thông số nghiên cứu.

2.Mô hình toán học:

Phương pháp được sử dụng để nghiên cứu độ tin cậy của hệ thống phức tạp, xây
dựng trên cơ sở mô tả các quá trình nghiên cứu bằng phương trình toán học, sau đó tìm
cách giải các bài toán để xác định các thông số cần tìm của quá trình. Mô hình toán thử
nghiệm thống kê, hay còn gọi là phương pháp Monte – Carlo dùng đánh giá độ tin cậy
trên cơ sở tiến hành nhiều loạt thử nghiệm độ tin cậy của các phần tử, qua một số ngẫu
nhiên đặc trưng cho xác suất làm việc của nó. Ưu điểm của phương pháp này là một số
biểu thức toán nghiệm đúng cho nhiều quá trình có bản chất vật lý khác nhau nên đối
tượng nghiên cứu có thể rất rộng, không hạn chế khối lượng thực nghiệm, chi phí thấp,
ít tốn thời gian và có độ chính xác cao hơn phương pháp mô hình tương tự, tuy nhiên
không thể sử dụng phương pháp cho quá trình nghiên cứu chưa được mô tả bằng biểu
thức toán học.

3.Mô hình lai

Đây là mô hình kết hợp các ưu điểm của cả hai mô hình đã nêu ở phần trên bằng
cách dùng ưu điểm của mô hình này bổ sung nhược điểm của mô hình kia, thường
dùng để nghiên cứu quá trình quá độ của hệ thống, trong đó một số khâu chế tạo như
mô hình tương tự, một số khâu mô tả dưới dạng phương trình toán.

16

Từ các trình bày trên nhận thấy, các phương pháp tính độ tin cậy nói chung và
tính an toàn nói riêng đều có ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng khác nhau. Tuy nhiên
khi áp dụng vào việc đánh giá tính an toàn của hệ động lực tàu thủy, có thể rút ra một
số nhận xét sau :

 Hệ động lực tàu thủy nói chung và của tàu lưới vây Bình Định nói riêng là hệ

thống phức tạp, bao gồm nhiều phần tử có tính năng khác nhau và được nối
tiếp với nhau, nghĩa là hư hỏng của một phần tử nào đó có trong hệ thống sẽ
dẫn đến hư hỏng của những phần tử khác hoặc của cả hệ thống.
 Xác suất hư hỏng của các phần tử trong hệ thống động lực tàu không giống
nhau và có thể do nhiều nguyên nhân gây ra, vì vậy phương pháp xác định
nguyên nhân hư hỏng hiệu quả là dựa theo nguyên tắc ngược, bắt đầu từ sự
xuất hiện hư hỏng của hệ thống để lần tìm ra nguyên nhân
 Thực tế khai thác hệ động lực tàu cho thấy rất cần phải xác định được một
cách chính xác tập hợp hư hỏng và các nguyên nhân gây hư hỏng của các phần
tử trong hệ thống nói riêng và của cả hệ thống nói chung nhằm có kế hoạch
sửa chữa một cách nhanh chóng, phù hợp, đảm bảo được an toàn trên biển.
 Công tác dự báo nguyên nhân cũng như thời gian xuất hiện hư hỏng trong vận
hành, khai thác hệ động lực tàu thủy vì những hư hỏng xảy ra ngay trên biển
sẽ gây ra rất nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm vật tư, phụ tùng thay thế
trong quá trình sửa chữa.
 Công tác dự trù vật tư, định kỳ sửa chữa đóng vai trò quan trọng trong việc
đảm bảo an toàn trên biển khi khai thác hệ động lực tàu

Từ những đặc điểm và yêu cầu đặt ra trong quá trình đánh giá tính an toàn của hệ
động lực tàu có thể nhận thấy phương pháp cây hư hỏng là phù hợp nhất. Do đó trong
phần tiếp theo chúng tôi sẽ trình bày kỹ hơn về phương pháp này và ứng dụng nó trong
đánh giá tính an toàn của tàu lưới vây ở tỉnh Bình Định.



17

2.2.PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÂY HƯ HỎNG

2.2.1. Khả năng sử dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng đánh giá tính an

toàn của hệ thống kỹ thuật [3], [5], [7], [15], [16].

Phương pháp phân tích cây hư hỏng xuất hiện từ năm 60 của thế kỷ 20, được
Mỹ và các nước phương Tây sử dụng để đánh giá tính an toàn và độ tin cậy ở rất nhiều
ngành như hàng không, vũ trụ, điện tử, công nghiệp, hóa chất v v… Trong thời gian
gần đây, đã có nhiều tài liệu hướng dẫn ứng dụng phương pháp vào thực tiễn nghiên
cứu như Fault Tree Handbook with Aerospace Applications của các tác giả
Dr.Michael Stamatelatos và José Caraballo (August, 2002)[16], tài liệu Fault Tree
Analysis and Formal Methods for Requirements Engineering của Jianwen Xiang
(2005)[15] v v trong đó tác giả đã giới thiệu và hướng dẫn nguyên tắc, cách thức,
các bước tiến hành để xây dựng và phân tích cây hư hỏng. Phương pháp phân tích cây
hư hỏng đã được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như trong phân tích, đánh
giá mức độ rủi ro và đưa ra các chỉ dẫn về vấn đề an toàn sức khỏe và sử dụng thuốc
(The IEE, Health and Safety Briefing), phân tích những lỗi xuất hiện trong quá trình
truy cập các trang Web trên mạng của các tác giả Chin Wen Cheong và Amy Lim Hui
Lan (Malaysia, 2004)[14]… Từ khi xuất hiện cho đến hiện nay, phương pháp phân
tích cây hư hỏng đã có những bước phát triển rất nhanh chóng và đã được ứng dụng
ngày càng rộng rãi trong thực tiễn nghiên cứu khoa học, sản xuất cũng như trong đời
sống xã hội.

Riêng ở Việt Nam, phương pháp phân tích cây hư hỏng tuy còn mới mẻ, nhưng
cũng đã có khá nhiều tài liệu trình bày việc ứng dụng phương pháp này trong nghiên
cứu, đánh giá tính an toàn và độ tin cậy của các hệ thống kỹ thuật như tài liệu Độ tin
cậy trong thiết kế chế tạo máy và hệ cơ khí [3, tr.242 - 248] của PGS.TS Nguyễn Doãn
Ý thuộc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hoặc là tài liệu Lưới điện và hệ thống lưới
điện [11, tr.194-201] của PGS.TS Trần Bách. Còn ứng dụng phương pháp phân tích
cây hư hỏng trong nghiên cứu khoa học và phải nói tới tác giả Nguyễn Trung Hải - sử
dụng phép phân tích cây hư hỏng ở trạng thái hỏng và làm việc hiệu suất thấp để xác

18

định các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống trong luận án Tiến sỹ kỹ thuật Đánh giá độ
tin cậy của hệ thống động lực các tàu vận tải biển Việt Nam có sử dụng động cơ
6L350PN bằng phương pháp logic xác suất [7], bài báo Đánh giá tính an toàn của hệ
động lực tàu thủy bằng tập mờ và phân tích cây hư hỏng của TS Nguyễn Thạch đăng
trên tạp chí Giao thông vận tải số 5, năm 2005[6] hay bài báo Phân tích cây hư hỏng
và phương pháp logic xác suất đánh giá độ tin cậy hệ thống động lực tàu thủy của TS
Nguyễn Trung Hải đăng trên tạp chí Giao thông vận tải số 5, năm 2004 [8].

Kết quả sử dụng phương pháp phân tích cây hư hỏng đánh giá độ tin cậy và tính
an toàn của hệ thống kỹ thuật có thể nhận thấy phương pháp rất phù hợp với việc đánh
giá về tính an toàn của các hệ thống, thiết bị có nhiều phần tử phức tạp, có mối liên hệ
chặt với nhau từ giản đơn đến phức tạp, nhất là hệ động lực tàu, từ những lĩnh vực đòi
hỏi độ chính xác cao tới những vấn đề của cuộc sống thường ngày.

19

2.2.2. Những khái niệm cơ bản được sử dụng trong phương pháp phân tích cây
hư hỏng

Để sử dụng phương pháp cây hư hỏng trong phân tích, đánh giá độ tin cậy trước
tiên cần thống nhất một số khái niệm cơ bản dùng trong phương pháp này, cụ thể như
sau :

1.Hư hỏng đỉnh

Hư hỏng đỉnh là hư hỏng cuối cùng của hệ thống đang xét.

2.Hư hỏng trung gian

Hư hỏng trung gian được hiểu là dạng hư hỏng do một hư hỏng khác tạo ra, có
thể là hư hỏng cơ bản hoặc hư hỏng trung gian thứ cấp, đồng thời nó lại là nguyên
nhân gây ra những hư hỏng khác của hư hỏng trung gian cấp cao hơn hoặc là trực tiếp
của hư hỏng đỉnh.

3.Hư hỏng cơ bản

Hư hỏng cơ bản hay hư hỏng chính sinh ra do một hay nhiều thành phần mà nó
đặc trưng gây ra hư hỏng của các phần tử, đó là nguyên nhân trực tiếp gây ra hư hỏng
trung gian mà là sự kiện không thể tiếp tục phân tích thành các sự kiện cấp dưới khác.

Một hư hỏng bất kỳ của hệ thống kỹ thuật nói chung và của hệ động lực tàu nói
riêng đều có thể phân tích thành ba dạng hư hỏng như đã nêu trong phần trên. Một hư
hỏng đỉnh có thể có nhiều hư hỏng trung gian và hư hỏng cơ bản.

4.Hư hỏng chưa hình thành (chưa xác định)

Hư hỏng chưa hình thành là hư hỏng không ảnh hưởng tới sự kiện chính. Các hư
hỏng này, còn được gọi là các hư hỏng chưa xác định thông thường không được phân
tích tiếp trong cây hư hỏng do thiếu thông tin hoặc thông tin tạo ra không quan trọng.