sổ tay hàng hải mớn nước của tàu

Sô tay hàng hải - Mớn nước của tau


32
MỚN NƯỚC CỦA TÀU
32.1

Mớn nước và thước đo mớn nước

32.1.1 Mớn nước mũi, mớn nước lái, mớn nước giữa

Nhiều tính năng hàng hải của tàu có liên quan đến mớn nước (draft).
Một con tàu có các số đo

mớn nước như sau, xem hình 32.01.

đường vng
góc lái

ki

WWI

dung ving
góc giữa

dạ

†

.

Hình 32.01

ˆ

|

đường vng
góc mũí

ap

L

1. Mớn nước mũi đ;( draft forward),

Là chiểu cao mớn nước trên đường vng góc mũi (Perpendicular Forward-FP) của tàu, đo
từ đường nước WL đến đường cơ bản (base line, keel line).
2. Mớn nước lái d; (draft afterward)
Là chiéu cao mớn nước đo trên đường vng góc lái (Perpendicular Afterward-AP), từ

đường nước WL đến đường cơ bản.

3. Mớn nước giữa do (draft midships)

Là chiều cao mớn nước đo trên đường thẳng đứng tại điểm giữa hai đường thẳng đứng mũi

và lái, từ đường nước WL đến đường cơ bẩn.

Đường thẳng đứng lái và đường thẳng đứng mũi là hai đường thẳng giả định khơng nhìn

thấy được, trùng với mép trước trụ đứng mũi và mép sau trụ đứng lái.
Trong khai thác, tàu có thể nghiêng dọc, nghiêng ngang, hoặc có thể bị võng hoặc vông làm
cho mớn nước hai bên mạn không giống nhau.

32.1.2 Hiệu mớn nước
Hiệu mớn nước (Trim), ký hiệu t, là hiệu số giữa mớn nước mũi và mớn nước lái của tàu,

còn gọi là chênh lệch mớn nước. Nếu mớn nước lái lớn hơn mớn nước mũi t mang dấu (-) và
gọi là tàu chứi 14¡ (Trim by stern); ngược lại, mớn nước mũi lớn hơn mớn nước lái thì t mang
dấu (+) và gọi là tau chui mii (Trim

bang doc (Even keel).

32.13

by head). Mớn nước mũi và lái bằng nhau thì gọi là cần

Thước đo mớn nước

SO TAY HANG HAI

262


Các tàu chạy biển xa đều có thước đo mớn nước (draft scales) trước mũi, sau lái và giữa ở
cả hai bên mạn tàu. Đói chung thước đo mớn nước déu lấy đơn vị theo hệ mét, tuy nhiên
cũng có một số quốc gia cdn ding hé “feet” .
32.02a là thước đo mớn nước theo hệ mét, dùng chữ

số A rập,

chiểu cao chữ số 10cm, khoảng cách giữa hai

chữ số 10cm. Có một số tàu, giữa hai chữ số cm mớn nước
được chia theo đơn vị nhỏ hơn. Các con số biểu thị số đo
của mớn nước tại mép chân của con số đó.
Hình

32.02b

chữ số La Mã,

là thước đo mớn nước theo hệ “feet°, dùng

chiểu cao của chữ số 6 inch , khoảng cách

'giữa hai chữ số 6 inch. Có một số tàu, mớn nước giữa hai

chữ số 6 inch được chia ra đơn vị nhỏ hơn. Các con số biểu
thị số đo của mớn nước tại mép chân của con số đó.

Cần chú ý, thước đo mớn nước mũi phải và trái đều vẽ ở

phía sau, cách đường thẳng đứng mũi một khoảng cách
nhất định chừng 3 mét trổ lại. Thước đo mớn nước lái phải
và trái vế ở phía trước đường thẳng đứng lái một khoảng
cách nhất định, chừng trên đưới 6 mét. Thước đo mớn nước

giữa có thể kể ở phía trước hoặc phía sau

đứng giữa, cách chừng 1 mét.

đường thẳng

0M
§_
6

IÌItltunlillinhuluntlunltlhlunliu|

Hình

HAI
Ă.
IX

2

ZIT
VI
“WI

4M

IV

a) Hệ mét

b} Hệ feet Anh

Hình 32.02

32.1.4 Các loại hình mớn nước
1. Món nước quan sắt ( observed draft) .

Là mớn nước đọc được bằng quan sát. Tàu có thể nghiêng ngang, nghiêng dọc, võng hoặc

vơng cho nên các giá trị mớn nước đọc ở hai bên có thể khơng giống nhau. Món nước quan

sát mũi, lái, giữa không phải là mớn nước đo ngay tại các đường thẳng đứng mũi, lái và
giữa.

Món nước đường hình (draft moulded)

Là mớn nước mũi, lái, giữa đo trên đường thẳng đứng mũi, lái và giữa khi tàu cân bằng phải

trái không bị oằn (võng hoặc vỗng). Từ mớn nước quan sát thơng qua tính tốn có thể tìm
được mớn nước đường hình, đây là một con số gần đúng, độ chính xác phụ thuộc vào cách

quan sát và cách tính tốn.

:

Món nước thực tế (real draft)

Món nước đường hình cộng thêm độ dày của tơn sóng đáy tàu là mớn nước thực tế. Tơn

sóng đáy có độ dày chừng 10mm đến vài mươi mm, tuỳ theo mỗi con tàu, độ dày của tơn
sóng đáy có trong hổ sơ tau.

Mớn nước bình quân.

Trên cơ sở các số liệu mớn nước mũi lái giữa, tuỳ theo yêu cầu độ chính xác, áp dụng một

phương pháp tính tốn nào đó để có được một giá trị trung bình cộng của mớn nước gọi l
mớn nước bình quân.
32.1.5 Kỹ năng đọc mớn nước

SO TAY HANG HAI

263


Độ chính xác của việc đọc mớn hước chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như độ chính .xác của

thước đo mớn nước, mức độ sóng biển, độ cong vỏ tàu nơi có thước đo mớn nước, ánh sáng
khi quan sát, kỹ thuật và kinh nghiệm người đọc mớn nước..
: Để nâng cao độ chính xác của

việc đọc mớn nước, cần chú ý những điểm sau đây,

`

1. Đọc Khi tước yên đủ, :
.

Có gắng đến càng gin thước đo mớn càng tốt. .

-

Tam nhìn càng tấy. xuống mặt nước càng tốt.

*

Dang!thước dây để, hỗ trợ khi đo (nước phải tuyệt đối yên tĩnh)

«:

Khi, đọc mớn nước:‘trong điểu kiện ánh sáng kém (ban đêm) thì phải áp dụng ruột số
biện pháp sau đây để nâng cao độ chính xác, ném một viên đá cuội để tạo sóng chỗ
vùng gần thudc do: ‘thon nước, hoặc thả vật nhẹ trên mặt nước, mục

đích là làm cho

đường nước nhấp nhô nhẹ tại thước đo, đằng đèn pin cường độ ánh sáng mạnh để đọc.

2. Khi có sóng

«

Khi có sóng tốt nhất là đứng trên câu tàu hoặc dùng canô để đọc mớn nước. Tuy nhiên
khi dùng canô cần chú ý không chạy quá gần tau sao cho.để có thể vừa nhìn thấy thước

đo] mớn mà khơng tạo sóng lớn hơn gây khó khăn cho việc quan sát.»
«ồ

.

Mỗi lân quan sát cố đọc số đo tại điểm giữa của đỉnh sóng và đáy sóng. Đọc nhiều lần
lấy giá Ti trung bình.

Nói chung,

bất kỳ trong trường hợp nào khi đọc mớn nước đều phải nới lỏng xích neo và.

diéu chỉnh dây buộc tàu để chúng khơng ảnh hưởng đến mớn nước thực của tàu.

32.16 Thiết bị đo mớn nước
Trên ñmột số tàu hiện đại đã bắt đâu có trang bị đồng hỗ đo mớn

nước, nguyên lý hoạt động của nó mơ tả trên hình 32.03. Ở đáy tàu
đặt bộ cảm biến nhận tín hiệu áp lực của nước. Áp lực nước tại bộ

Thiết bị

[TC ển thị

cảm biến biến đổi theo tỷ lệ thuận với độ sâu của nó. Nhờ bộ cảm
biến, tín hiệu áp lực nước chuyển thành tín hiệu điện và truyền về

thiết bi chỉ báo trến buồng lái:
. “Thơng

thường

thì ở đáyt tàu đặt 6 bộ cảm biến ở 6 vị trí khác nhau,

mũi trái/phải, giữa trái/phải, lái trái/phải; tín hiệu từ 6 bộ cảm biến
này đều chuyển vào máy vi tính. Máy vi tính xử lý các tín hiệu, tính
tốn

và hiển thị các tham số

mớn

nước mũi, mớn

~
Hình 32.03

nước lái, mớn

mước giữa, độ .chúi, các, số liệu về độ oằn (võng hoặc vỗng), góc nghiêng ngang, góc

nghiêng. dọc.. Các. tham số này được truyền về các vị trí cần thiết như buồng lái, buồng
thuyén trưởng, đại phó.
32.1.7

Yêu cầu hiệu mớn nước t (trim) khi tàu chạy biển

.lầu,eó mớn chúi mũi hoặc chúi lái quá lớn nói chung đều ảnh hưởng đến hoạt động và an
tồn của. nó, cho nên khi tàu hành trình trên biển cần đầm bảo tàu có-hiệu mớn nước thích
hợp.

1. Kinh nghiệm thực tế cho thấy, tàu hàng cỡ lớn trên vạn tấn chạy biển cần đầm bảo hiệu mớn
chúi lái như 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 khơng có tải

t= -2,5% lay.

Có một số loại tàu cao tốc khi bắt đầu hành trình địi hồi tàu phải ở trạng thái chúi mũi, sau
khi tàu chạy với trạng thái cao tốc bình thường, nhờ hiện tượng lún lái tàu vẫn đảm bảo chúi
lái.

.,Tàu không tải nếu khơng dần balát đủ và thỏa đáng thì mớn nước của tàu quá nhỏ, khi chạy
biển điện tích thân tàu chịu gió quá lớn, chân vịt, bánh lái đều lộ trên mặt nước khiến cho,
khi chạy trong sóng gió, ổn tính và trạng thái chịu lực của thân tàu bị biến đổi, tính năng
điểu động, tính năng hàng hải đều trở nên kém đi. Vì vậy, | khi chạy khơng tải cần phải dần
balát hợp lý, mục đích là khơng những phải thỏa mãn yêu cầu
TT
TT
về hiệu mớn nước mà cịn phải thỏa mãn u cầu mớn nước

trung bình tối thiểu cũng như mớn nước lái tối thiểu của tàu.

Cho D là đường kính chân vịt, J là độ sâu của tâm trục chân

vịt xem hình 32.04, để đảm bảo hiệu suất chân vịt , cần dẫn

tau sao cho độ sâu của tâm trục chân vịt Jï ngập trong nước
không dưới 50~60% đường kính chân vịt D,

©

7250 ~ 60%.
D

Hinh 32.04

Kinh nghiệm cho thấy nếu J/D nhỏ hơn 40~50% thì hiệu quả

đẩy của chân vịt sút kém.

Nếu cho dạ là mớn nước bình qn khi chạy khơng tải, d; là mớn nước đây tải mùa hè, thì

tàu viễn đương khi chạy không tải cố gắng đầm bảo dẫn balát sao cho,
d; > 50~ 55% đụ,

. Nói chung, theo khuyến nghị của IMO, để đảm bảo an toàn cho các thương thuyền chạy
viễn đương khi chạy không tải, mớn nước mũi d; và mớn nước trung bình d„ phải thỏa mấn

các yêu cầu sau đây:

i) Tau dai Ly, $150 m thi,

dị > 0,025E¿p (m)
dạ > 0,02L¿p + 2 (m)

ii) Tau daiLyp2150mthi

= d; 2 0,012 Ly, + 2 (m)

dm 2 0,02 Lipp + 2 (m)

Với các hiệu số mớn

nước khác nhau, hình dáng các đường hình của thân tầu ngập trong

nước cũng biến đổi khác nhau rất nhiều và ảnh hưởng trực tiếp đến lực cẩn của tàu trong
nước, ảnh hưởng đến ổn tính và kết cấu của tàu.

Để có một hiệu mớn nước tối ưu, thuyền trưởng phải thông qua hàng loạt điểu chỉnh thực
nghiệm dưới điều kiện công suất máy và lượng chiếm nước cửa tàu không đổi để chọn lựa
hiệu mớn nước phù hợp sao cho với hiệu mớn nước đó tàu có tốc độ lớn nhất, lực cẩn nhỏ

nhất và ổn tính tốt nhất, sức bén thỏa đáng.

SO TAY HANG HAI

265


Hiện nay trong các tư liệu của tàu có đưa ra các số liệu tham khảo (thông qua các đồ thị) về
nghiêng đọc ( hiệu mớn nước) được thiết lập thơng qua các thực nghiệm trên mơ hình tàu.

Kết quả thí nghiệm trên mơ hình tàu so sánh với các số liệu trong khai thác thực tế cho
thấy, trạng thái nghiêng dọc ( hiệu mớn nước) tối ưu phụ thuộc vào tốc độ và lượng chiếm

nước của tàu, điều

chỉnh hiệu mớn nước hợp lý có thể tăng tốc độ, tiết kiệm nhiên liệu,

mang lạilợi ích khai thác tàu.

32,2, Tính tốn mớn nước mũi, Hi và hiệu mớn nước khi xếp đỡ hàng hóa

32.2.1 Số tấn cần để biến đổi một centimét mớn nước — TPC

'§ố-tấn để biến đổi 1cm mớn nước là số tấn hàng cần thiết xếp lên tàu hoặc đỡ khỏi tàu sao
cho mỡn nước tăng lên hoặc giảm đi 1cm, ký hiệu TPC (Tonne Per Centimetre immersion)

Theo. hình. 32, 05, "A la diện tích mặt đường nước (mặt phẳng giới hạn bởi đường mớn nước
quanh tau) của tàu trong nước có khối lượng riêng 2, x là lượng biến đổi mớn nước. Khi x =

1cm ta có thể coi diện tích hai mặt nổi bằng nhau.

Hình 32.05
1
x=lcm =——m
100

Vậy thể tích của khối nước có diện tích mặt nổi A và dày lem có thể tính bằng :
Ax=

Al.
100

Khối lượng cân thiết để dim Lem mớn nước đúng bằng khối lượng của khối nước nói trên

A
TPC =—4_p
(14

Đối với nude bin p= 1,025. Vay :
SOU

aa

joo” (Cưem)

Tpc - 41025

(cm)

Bằng hung pháp tương tự có thể suy ra cơng thức TPI - số tấn dìm 1 inch mớn nước,

mln

ott

os

TPC =—“_ (inch)
420

SO TAY HANG HAI

266


TPC (TPD biến đổi theo mớn nước, đối với nước biển, mối quan hệ này được biểu thị bởi

đường cong “Số tấn dìm 1cm mớn nước” (hay số tấn dìm 1 inch mớn nước) trên bản vẽ các

đường cong thủy tĩnh trong tư liệu tàu (xem hình 30.12, 30.15, Chương 30)

Muốn xác định T.P.C trong nước ngọt hay nước lợ phải làm một 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, 7

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 như đã trình bày ở phầnổn tính ngang,
mémen héi phục nghiêng đọc là Mạụ, được tính như sau,
MạL=

A-ỚM, -sinø

Trong đó, GM, - Chiểu cao ổn tính đọc (m)

@ - Góc nghiêng dọc (°)
A - Lượng chiếm nước của tàu
Đối với một góc ø khá nhỏ thì sỉnø = fgØ = ø. Vì vậy có thể viết,
Mp =A-GM,

-igo

Hai công thức trên gọi là công thức ổn tính dọc.
t
Vi tgp =——,
cho nên Mu, = A-GM, - m

‘bp

(xem hình 32.06)

‘bp

M.

Đường vng
góc giữa.

Đương vưỡng
góc lái

z

—

[4

apo

Bị

p;

0

wong outing
Aa

—®T——__ ]

by

Hinh 32.06

SO TAY HANG HAI

261


Nếu lấy t= Tạ

(m)

(tức 1cm), cơng thức trên có thể viết:
RL

_ A-GM,
100-Z,,

Đối với vận tải thương thuyền, nghiên cứu ổn tính dọc là chỉ để xác định hiệu mớn nước của

tàu. Vì chiều cao bán kính tâm nghiêng dọc rất lớn, có thể xem GM,BM, (khoảng cách

thẳng đứng từ tâm nghiêng dọc đến tâm nổi). Do đó, cơng thức trên trở thành công 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 trên cũng dễ nhận thấy, MCT có nghĩa là số mơmen hổi

phục dọc cần thiết để làm thay đổi 1 cm hiệu số mớn nước cho một con tàu nhất định. MCT
không phụ thuộc vào KG mà chỉ biến thiên theo lượng chiếm nước A.. Dựa vào công thức
trên, các nhà thiết kế đã tính sẵn và vẽ thành đổ thị biểu diễn quan hệ hàm số giữ MCT

va A dé ding khi tính tốn hiệu số mớn nước. Đồ thị hoặc bảng tính sẵn được đựa vào tư
liệu của mỗi con tàu ( xem đường cong MCT trên hình 30.12, Chương 30).

32.2.3 Cơng thức cơ bản để tính hiệu mớn nước và mớn nước
Từ công thức cơ bẩn ở mục trên, dưới tác dụng của mômen hổi phục nghiêng dọc Mạ: khiến

cho tàu từ trạng thái cân bằng dọc (t=0) biến đổi đến vị trí có hiệu số mớn nước t, thì hiệu
mớn nước biến đổi được một đại lượng tính bằng centimét là 100(t-0) ( đơn vị của ¡ tính bằng

mét). Với mômen hồi phục nghiêng dọc cần để thay đổi 1cm hiệu mớn nước là MTC, thì căn
cứ vào nguyên lý mômen hổi phục ( 100 x t x MTC) bằng mơmen nghiêng đọc Mr có thể
tìm ra cơng thức cơ bản để tính hiệu mớn nước như sau,
100 x tx MCT=My
t=_

Mẹ

—_

100x MCT

6 trạng thái tải trọng bất kỳ của tàu, mômen nghiêng dọc Mr

gây nên hiệu mớn nước là

tổng đại số mômen trọng lực tàu đối với điểm giữa tàu ( EP.X,) và mômen lực nổi đối với
điểm giữa tàu (— Á x Ä„), vì ngược chiều với trọng lực nên lấy dấu âm).

M:= šŒPX,) -A.X,
Có thể suy ra 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 như 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 các mơmen của tải trọng trên tồn tàu đối với điểm giữa
tàu (t.m).

X;_- Khoảng cách từ tâm nổi đến điểm giữa tàu (m)
X;¿ - Khoảng cách từ trọng tâm tàu đến điểm giữa tàu (m)
A_

- Lượng chiếm nước của tàu (tấn).

MCT

- Mômen cần để tạo ra lcm hiệu mớn nước (tấn.m/cm).

Biết rằng trọng tâm của tàu và tâm nổi khi tàu cân bằng dọc không trùng nhau trên một
đường thẳng đứng C, # X,) làm cho tàu có một hiệu mớn nước t. Khi nghiệng dọc con tàu
lấy đường đi qua tâm mặt đường nước E làm trục quay (khơng phải qua điểm giữa tàu), vì

vậy hiệu mớn nước phân phối trên phía mũi (ơ„) và phía lái (,) khơng bằng nhau. Theo

hình 32.07 có thể viết,

‘
M,
Đường trơng

—

góc gia

ne

` Bưỡng cng
966 mi

1/7

wy

+

ì =

.

|

M—— nH 1

F

le od,

ees

K
X

So"

Điểm giữa 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 như vậy có thể viết hiệu mớn nước phân phối phía lái,

SO TAY HANG HAI

269


xX
Ly

đi, =—| 05+ —?

|-t

Thay vào ta có cơng thức cơ bản tính mớn nước mũi, lái như sau,

Ly

x;

Xx

d=d, +d, =, +2_—-t=d, {s2
Ly

‘bp

Ley +X,

d= d,, +&d, ny 2

Ly

x

tnd, -[o5e 2)
q,,

Trong đó,
dị - Mớn nước mối

d¿ - Mớn nước lái

đ„ - Mớn nước bình qn của tàu (m)

ˆ &†„ - Hiệu món phân phối phía mũi
đi, - Hiệu mớn phân phối phía lái
L¿y - Chiều dài tàu giữa hai đường vng góc (m)

Xr - Khoảng cách tâm mặt nổi đến điểm giữa tàu (m)
Để

đơn giản cách tính mớn nước, có thể thay đổi công thức trên như sau, cho TFFE (Trỉim

Factor Fore) là hệ số hiệu mớn nước mũi, TEA ( Trim Factor Aft) là 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 đều là hàm số của A)
Từ hai cơng thức tính mớn nước mũi và lái d;, dạ ở trên có thể SUY Ta,

mm.

TFF +TFA

dịr= du„+TEF@X,-Xu)
TFA
d, a =dm+————-t
TFF
+ TFA

SO TAY HANG HAI

270


du= d„+TEFAQX,-Xu)
Trên một số tàu, quan hệ hàm số giữa TFF và TFA với lượng chiếm nước A được lập thành

đồ thị hoặc biểu bảng, ding các đồ thị này để tra TEF ,TFA và tính mớn nước mũi lái bằng

hai công thức trên sẽ tiện lợi rất nhiều.

Chọn điểm đặt hệ tọa độ ở đường vng góc sau khi tính tốn như sau,

Khi tính tốn, chọn điểm đặt hệ toạ độ ở đâu là tùy thói quen của sĩ quan hàng hải. Tuy

nhiên, có thể nhận xét, đặt hệ tọa độ ở điểm giữa tàu (như cơng thức nói trên) có ưu điểm là
con số tính tốn tương đối nhỏ, ít nhầm lẫn nhưng phải chú ý lấy đúng dấu.
Khi đặt hệ tọa độ tại đường vng góc sau (AP) của tau thi con số tính tốn khá lớn, nhưng

khơng cần quan tâm về dấu. Khi tính hiệu món nước mới sau khi vừa đỡ hàng vừa xếp hàng

thì sử dụng hệ tọa độ ở sau lái rất thuận tiện. Trong trường hợp đó, khi xếp lơ hàng nào lên
tầu thì P24; của lơ hàng đó mang dấu (+), ngược lại khi đỡ lơ hàng nào khỏi tàu thì PịÿX;
mang dấu (-) (Xem các ví đụ sau).
Trong hệ tọa độ này, X;, Xụ, X¿ là các khoảng cách của G, B,E

đến đường vng góc sau

AP, khơng mang đấu. Một số ví dụ trong quyển sách này cũng. như tư liệu của nhiễu tàu

dùng các ký hiệu sau đây,
-_

LG

đongitudinal centre of gravity) biểu thị tọa độ dọc của G (X,)

-

_LCB (longitudinal center of bouyancy) biéu thi toa doc cha B (X)

-

LCF (longitudinal center of

flotation) bi€u thi toa dgc cilia F (Xp)

Khi hệ tọa độ đặt tại đường vng góc sau AP thì cơng thức tính mớn nước mũi, lái

sau:

đị= dạ-

Ly, -+)

như

t

op

I
đạ= dụ + ——-É
Trong đó, 1-

‘bp

LCF, là khoảng cách từ F đến đường vng góc sau AP.

Ví dụ,

Tàu Q lập kế hoạch xếp hàng

từ cảng Sài gòn

đi Châu Âu. Khối lượng hàng hóa thống kê

theo bảng 32.A dưới đây. Hảy tính tốn hiệu mớn nước t, mớn nước mũi d;, mớn nước lái dạ

(giả sử trọng tâm hàng hóa trong các hầm hàng nằm trùng với tâm thể tích hầm hàng). Nếu

sau 10 ngày chạy biển lượng nhiên liệu và nước ngọt tiêu thụ như sau: Két FO số 1 phải trái,

mỗi bên tiêu thụ 125 t, két lắng DO

tiêu thụ 20 t, két nước ăn tiêu thụ hết 60 t, hỏi lúc ấy

hiệu mớn nước tị, mớn nước mũi dạ, mớn nước lái dạ; là bao nhiêu? (Tàu Q có chiều dài

Luy=148,00 m)

Giải,

(Theo cách đặt tọa độ tại điểm giữa tàu)
1) Tính hiệu mớn nước t và mớn nước dị, d„ theo kế hoạch xếp hàng:

SO TAY HANG HAI

211


a) Theo thống kê trong bảng A, tính lượng chiếm nước Á, mômen

khoảng,cách trọng tâm tàu đến điểm giữa tàu Xụ,
ụ

v_EPX,
“® A

wig

7

G

>

“BANG THONG KE TAI TRONG TAU 0

, MỤC

TH

-~31519 __
197100”

trọng lực dọc Pạ Xi,

-.,

,
Hi

Xg

nh
744.3

- khcách tỨ |

am sn

a
.18_. |.

Mômen.dọc

Pe Xey (tf mdt
38 086
35
930

8
17
— 13.307
—24

568

—3]
264
—86 ?
~10 855

C8e the: hdc:

2 NIẾC ngọt

„ Đẩu bôi trai

Dau DO

srdtt

10.0
10.0
L
565.0
4= 19 710.0

b) Tra trong bảng tham số thủy tĩnh của tàu

có mớn nước đường hình 9,20 m. Mớn nước

trung bình thực tế d„= 9,20+0,03 = 9,23 m. Tra được TPC = 25,78 (t.cm) , Xy = -1,29 m, X;=
-5,89 m, MCT = 231,2 (9,81kN.m/cm).
c) Tính hiệu mớn nước:

SO TAY HANG HAI

2712


pHa

3X,) - 19/710/0x(—191+
129) —

100x MTC

100
x 231,20

,

Q2,

đ) Tính mớn nước mũi, lái

x

d==đ„ s07}

= sas+( 05;

‘bp

5,89
48,00

eos

=8,94m

x
d= =d, -|0,5+24|-t = 923-05+ 5,89 )x(0s)~s40m
bự
148,00
2) Tìm hiệu mớn nước tị và mớn nước mũi lái đạ và d,¡ sau 10 ngày hành trình trên biển

a) Tính lượng biến đổi hiệu mớn nước of sau 10 ngày :
- LEX,

7 X 5) _

~ 100xMTC

-

—125x (7,61 + 5,89) — 125 x (7,67 + 5,89)
— 20 x (41,514 5,89) — 60x (-25,50-+5,89)
100 x 231,20

= -0,06m
b) Tính hiệu mớn nước t¡ và mớn nước mũi lái dạ, dại sau 10 ngày:

t= t+ ở =—~0,53— 0,06 = -0,59m

x |.
du= dy +4
_
4]
5-42
100x TPC
Ly
= 8,944
đạ¡= dn-t=8,78+0,59 = 9,37m

32.2.4 Tinh mớn nước và hiệu mớn khi thay đổi tải trong nhé trén tau
Phương pháp nêu ra ở đây chỉ thích hợp cho việc thay đổi tải trọng 5P, (tổng đại số) trên tàu
thỏa mãn điều kiện 5P,<10% A (lượng chiếm nước hiện tại của tàu). Giả sử hiệu mớn nước
trước mũi và sau lái sau khi thay đổi tải trọng là tụ và tị, lượng biến đổi hiệu mớn nước sau

khi thayy đổiđối tảitải trọng
công thức
trọng làlà #',ápp dụng dụng công

chỉ
chung

vềê

M.

hiệu
hiệ mớn nướcC t= ——T——
100x MCT

ta có,

Sat nt, aT
XX + Mr — Mẹ —
rm

100x MCT

100x MCT

Trong đó,

OA - Tai trong thay déi (thay đổi lượng chiếm nước)

SỐ TAY HÀNG HẢI

273


X;-

Khoảng cách tâm mặt nổi đến giữa tàu, một cách gần đúng cổ thể xem X; bằng
khoảng cách từ tâm nổi của SA đến giữa tau (m)

biến đổi tải trọng

Mà - Mômen nghiêng dọc gây nên hiệu mớn nước ty trước khi

(9,81kN.m)

MCT - Mômen làm thay đổi 1 cha mớn nước, thông thườbng lấy MTC trước khi biến đổi
tải trọng (9,81kN.m/cm)

:

Luge giản cơng thức trên ta có,

_>P(X.-X

= ZACH -X)

100 x MCT

(m)

Trén day là cơng thức tính hiệu mớn sau khi thay đổi nhỏ tổi trọng của tàu. Cũng dễ nhận

thấy khi thiết lập công thức trên đã bỏ qưa sự biến đổi MTC khi tải trọng thay đổi và đã
dùng X: để thay thế khoảng cách tâm nổi đến giữa tàu của ổA. Vì vậy, nếu 35 (ơA)
càng lớn thì sai số tính tốn càng lớn.
-_

Bưởng vudng

.

ae

góc lái

Đường vng

cứ

Wy

góc giữa

saHy
# ý
góc mũi

Sao

%

“_íb

Đường vrig

ẲĐ

"

Hình 32.08
Để lập cơng thức đơn giản tính mớn nước mũi lái dạ và d„ sau khi có biến đổi nhỏ tải trọng

SP, của tàu, thông thường giả thiết rằng, trước tiên biến đổi tải trọng. 5P, được đặt tại một

điểm nào đó trên đường thẳng đứng qua tâm mặt nổi f gây nên sự biến đổi mớn nước là,

Tư
=

(chú ý: khơng gây nên hiệu món nước),

sau đó cho biến đổi tải trọng

>P, dịch chuyển tới vị trí thực tế của nó. Theo hình 32.08

nhận thấy, sau khi dịch chuyểi tải trọng,
mớn nước mi lái được tính theo cơng thức
sau;

ẹ

`

da =dp+LF

_...

100x TPC
=P.

2

X

Fg

Lap:
tự

.`.
"1.
100x7PC

+X f
Ly

100x7PC

05—<£|.&
Ly,

xX
|
..
....
100x TPC
Ls,

Nếu lấy góc tọa độ tại AP thì cơng thức tính mớn nước như sau,

sơ

da = do+

,

L,,—l

“1¬.

100x TPC

L bp

SỐ TAY HÀNG HẢI

274


=P
i
dai= deo+ i00xTPC 1, *
'Trong đó,

dạ - Mớn nước mũi sau khi điểu chỉnh tải trọng
dạ; - Mớn nước lái sau khi điểu chỉnh tải trọng

dụ - Mớn nước mũi trước khi điểu chỉnh tải trọng
đạo - Mớn nước lái trước khi điều chỉnh tải trọng
1 - LCF,

khoảng cách từ F đến đường vng góc sau AP

Vi du I,

Tau Q chiéu dai Ly, =148,00m, tại cảng xếp, hàng đã xếp lên tau, tàu có.mớn nước trung
bình d„=5,85m, mớn nước mũi d,=5,78m, mớn nước lái d,=6,50m, còn lại 240 tấn hàng chưa

xếp. Trên hành trình tàu phẩi vượt qua một bãi cạn, cần phải xếp số hàng còn lại ở chỗ nào

để cho mớn nước lái không đổi. Sau khi xếp thêm số hàng cịn lại thì mớn nước mũi lái là

bao nhiêu? Biết rằng, căn cứ mớn nước trung bình tra trong bắng các tham số thủy tĩnh của
tàu có TPC=22,88 t/cm, MCT=175,23x9,81kNm/cm, X,=-0,68 m.
Giải,

1) Giả sử rằng lô hàng P= 240 tấn đặt tại vị trí cách trước tâm mặt nổi một khỏang cách X thì
giữ được mớn nước lái của tàu khơng đổi. Vì theo u cầu d,=d,:, căn cứ cơng thức tính mớn
nước lái (khi thay đổi nhỏ trọng tải) và cơng thức tính biến đổi mớn nước,

đạy= d;ạo+

_—_
d,= d,¡, thay cơng thức

P

100x7PC
tức

eb

100x TPC

2 +X;

100xTPC

Và vì,
Theo điểu kiện

Ly

=P

PX
100 MCT

1, P

“Ot

và rút gọn ta được,

hw>

x

Ly,

tr

px

100x MCT

100K TPC yy
& + x,|
X=

100175,23 148,00
100%22,88%( 48°? 0,68}

15,46m

Như vậy, phải đặt lô hàng 240 tấn tại điểm cách tâm mặt nổi 15,46 mét mới giữ cho mớn

nước lái khơng đổi.

2) Tính mớn nước dị; và dại sau khi xếp lơ hàng 240 tấn:

SƠ TAY HÀNG HẢI

2715


—
py
100x7PC `” I„
“100xMTC
148,00

0 0.68 „240x156
= 5784250
_ 6 09
+
+

dụ=dtt—————+-——x——^——

100 x 22,88

148,00

100
x 175,24

Hiển nhiên, mớn nước lái d„=d,= 6,50 m

Ví dự 2
Một chiếc tàu nổi ở mớn nước mũi 9,84m, lái 10,62m. Nó được xếp và dỡ những lơ hàng sau
đây,
“Trọng lượng (tấn)

Xếp
Dỡ
TPC 26 tấn/cm; MCT

LCG tinh ty AP (m)

450

25

320.

100

140

110

148 tấn.m/cm; LCF 64m từ AP; chiều dài tàu L 120m. Tính mớn nước

sau khi xếp và dỡ hàng?
Giải, (Xem hình 32.09)

.

le

k

100m

oe

+.

110m

le

r

Hình 32.09

Trọng lượng | Khoảng

(tấn)

Mémen

cách G và F | trước F
(m)

Mômen sau

F (tấn. mét)

(tén.mét)

450

39

329

36

11.520

~140

46

-6.440

17.550

5.080

-5.080

630

Mômen gây hiệu mớn

17.550

12.470 (sau F )

SỐ TAY HÀNG HẢI

276


Tăng mớn dd =

ee

Biến đổi hiệu mớn of

ce

gt

tes

Biến đổi mớn lái

dd,

24,2cm
A
= 12470
148
=

64

——
120

= 84,3cm
.84,3 = 45cm

Biến đổi mớn mũi âi, = 39,3cm

Món ban đấu :

Mũi 9,840m

Lái 10,620m ,

Tăng mớn đ:

0,242m

0,242m_.

Biến đổi mớn:

~_0.393m

+ _0,450m

9,689m

11,312m

Mớn nước mới:

32.2.5 Tính mớn nước và hiệu mớn nước khi xếp hoặc đỡ một tải trọng khá lớn

Tải trọng >P khá lớn được để cập trong để mục này là một khối lượng bằng khoảng
đến 10% trở lên của trọng tải tàu tức là »>

8~10% của lượng chiếm nước

8%

A, hién thời.

Với tải trọng như vậy được xếp lên tàu (hoặc đỡ khỏi tàu) thì cách tính tốn vừa nói trên
(nh tốn cho tải trọng nhỏ) khơng cịn phù hợp, bởi vì khi tàu thay đổi mớn nước tương đối

lớn thì vị trí của tâm mặt nổi F, TPC và MTC đều biến đổi không nhỏ và không thé bd qua
được. Vì vậy, phải thay đổi cách tính tốn, cụ thể tiến hành theo các bước sau,

1. Tìm mớn nước bình quân bằng cách lấy mớn nước trung bình cộng mũi lái hiệu chỉnh cho
một lượng hiệu chỉnh

iX,

od = T

(m)

‘bp

i”

Nếu F nằm ngay giữa tàu thì lượng hiệu chỉnh này bằng khơng.

Căn cứ mớn bình qn tìm lượng chiếm nước ban đẫu trong tư liệu của tàu. Dựa vào lượng

chiếm nước cuối cùng (lấy lượng chiếm nước ban đầu cộng với khối lượng hàng dự định xếp
lên tàu), tìm mớn nước trung bình cuối cùng trong tư liệu tàu.

2. Tìm vị trí của tâm mặt đường nước F và MTC đối với mớn nước cuối cùng trong các đường
cong thủy tĩnh của tàu. Từ mơmen gây lệch mớn, tính biến đổi độ lệch mớn nước.

_EP(X, -X)
- 100x MTC

3. Tìm tổng độ lệch mớn bằng cách lấy độ lệch mớn ban đầu cộng với biến đổi độ lệch mớnổï
sau khi xếp thêm hàng.
4. Căn cứ vị trí F phân phối tổng độ lệch mớn cho mỗi, lái, sau đó tính ra mớn cuối cùng.
Ví dụ,

Chiếc tàu Y (có đây đủ tư liệu để tham khảo) dài 140m, đang nổi ở mớn nước mũi 5,56m,
mớn nước lái 5,60m. Tàu dự định xếp số hàng như sau : 600 tấn cách F 35m về phía trước,

SO TAY HANG HAI

771


1800 tấn cách F 2m về phía trước; và 1400 tấn cách F 31m về phía sau. Hãy tìm mớn nước
mới sau khi xếp hàng.
Giải,
Tọa độ đặt tại đường vuông góc lái.

5,56 + 5,6

Món nước trung bình cộng

2

= 5,58m

Tra trong tư liệu thủy tĩnh của tàu, với mớn nước này thì F nằm ở giữa tàu, vì vậy mớn trung
bình (mớn

tại F) cũng bằng 5,58m. Tra lượng chiếm nước tương ứng với mớn

5,58m là 9702 tấn.

trung bình

Tính mơmen gây lệch mớn
Khối lượng
(iấn)

LCG
đến F (m)

Mômen
trước F

600

35m (trước)

21.000

1800

2_

3.600

1400

(trước)
31

Mômen
sau F

(sau)

43.400
43.400

3800

24.600

— 24.600

Mômen gây lệch mớn

Lượng chiếm nước mới

= 18.800

Á= 9702 + 3800 = 13 502 tấn

Tra tư liệu của tàu được,
Món nước bình qn mới (tương ứng với lượng chiếm nước 13.502 tấn)

= 7,32m

MCT (tương ứng với mớn 7,32m)

= 196,9 tấn.m/cm

LLCF (tương ứng với mớn 7,32m)

= 68,3m (khoảng cách F đến AP, tức cách 1,7m phía

sau giữa tàu)

ta.

ake Len

Biến đổi hiệu mớn

7

=

18.800
196 9

¬

Vì ban đầu tàu có hiệu mớn = 5,60~ 5,56
- Vậy hiéu mớn mới

"

= 95cm (chúi lái vì F ở sau giữa tàu)

,

= 0,04m = 4cm
t=95+4

=99cm

Tính hiệu mớn cho mũi và lái:

Biến đổi mớn mũi
Biến đổi mớn lái

Mớn nước bình quân mới (tại F)

_ 9140-68,3

140
= 68,3

140

x 99

x99.

=5lcm

= 48cm
Mũi

Lái

7,32m

7,32m

SO TAY HANG HAI

218


Biến đổi mớn

— 0,51m

+ 0,48m

6,81m

7.80m

Món nước mới

32.2.6 Xếp hàng hóa đến dấu chuyên chở cho phép

Xác định số hàng cần phải xếp bao nhiêu để tàu có thể nổi ở dấu chuyên chở cho phép trong
nước biển, cần tiến hành các bước sau đây,

1. Tìm mớn nước trung bình hoặc mạn khơ trung bình hiện tại của tàu. Khi tàu nghiêng, thì mớn

nước hoặc mạn khơ ở hai bên mạn sẽ khác nhau, cũng phải lấy giá trị trung bình ở hai phía.

2. Tính lượng hiệu chỉnh nước lợ và hiệu chỉnh vào mớn nước biển hoặc mạn khô nước biển cần
thiết. Bằng phép tính đó sẽ có mớn nước hoặc mạn khơ cho phép mà tàu có thể xếp hàng
trong nước lợ ở bến cảng.
3. Lấy hiệu số giữa mục 1. và 2. ở trên ta được mức tăng mớn cho phép để xếp hàng trong nước
lợ bến cảng.
4. Hiệu chỉnh TPC theo tỷ trọng nước lợ bến cắng.

5. Lấy mức tăng mớn cho phép nhân với TPC đã hiệu chỉnh ta được số hàng cần xếp hoặc xếp
tiếp để dìm mớn nước đến dấu chuyên chở tương ứng khi đi vào nước mặn.
6. Can suy xét, sau khi tàu rời cầu và trước khi đến vùng nước biển, tàu sẽ tiêu hao một lượng
nhiên liệu, nước ngọt nhất định, điều đó sẽ làm giảm mớn nước cho phép. Để tận đụng khả
năng chuyên chở của tàu cần bổ sung một lượng hàng hóa bằng khối lượng nhiên liệu, nước
ngọt sẽ tiêu hao.
‘
Dưới đây đưa ra một số ví dụ điển hình các phép tính về việc tận dụng xếp hàng đến dấu
chuyên chở cho phép.

Vi dy I,

Một chiếc tàu xếp hàng ở cảng sơng nước lợ, ở đó khối lượng riêng của nước lợ là

1,006t/m?. Chiểu cao mạn khô biện tại mạn trái 1832mm, mạn phải 1978mm. Mạn khô mùa
hè pháp định là 1856mm. Lượng hiệu chỉnh nước ngọt EWA 148mm, TPC 18,62 tấn/cm.

Hành trình sau khi tàu rời cảng chạy đến vùng nước biển dự kiến tiêu thụ 24 tấn nhiên liệu,
5 tấn nước ngọt và dự trữ. Hãy tính tàu cần phải xếp bao nhiêu hàng nữa để dìm mớn đến

dấu chuyên chở mùa hè trong nước biển?

Giải
2+

=
_-

=

1905mm

DWA

19
= —x148
25

=

112mm

Mạn khô mùa hè

=

1856mm

Mạn khô cho phép (trong nước lợ cầu cảng)

=

1744mm

=

1905mm

Mạn khô hiện tại (trong nước lợ cầu cảng)

Mức tăng mớn cho phép (trong nước lợ cầu cảng)

II

Mạn khơ trung bình hiệntạ

161mm = 16,lcm

SO TAY HANG HAI

279


TPC trong nui6c ld ben cang TPC,

6,

=

3 TPC

1,006
1,025

=

x 18,62

=

18,27t
noo

Hàng phải xếp thêm
=
161X1827
Số hàng xếp thêm để thay vào nhiên liệu,
nước ngọt tiêu thụ khi đi ra đến biển

=

. 294 tấn

=

29 tấn

Tổng số hàng phải xếp thêm

=

323 tấn

:

Ví dụ 2,
Một chiếc tàu có lượng rẽ nước dấu chuyên chổ mùa

trong vùng nước lợ ổ, khối lượng riêng 1,020 tấn/m”

Công ước
phải xếp
nước của
biển?

_Ílử9m

Vÿ

\

T

11,60m

(xem hình 32.10)

Giải,

:

240 mm

ở khu vực nhiệt đới, theo phân vùng trong
quốc tế (LLC) về dấu chuyên chở, thì cần
thêm bao nhiêu hàng nữa để đạt tới mớn
dấu chuyên chở mùa hè khi chạy trong nước

245 mm

Tf

ag mm

hè 30 000 tấn, mớn nước chuyên chở mùa hè 11,5m ,
TPC 30,6t/cm. Nếu tàu đang nổi ở mớn nước 11,6m

1) Hiệu mớn nước giữa đấu chuyên chở mùa hè và
dấu chuyên chở nhiệt đới,
:

11,5

[Môn mide mba hd] / 48 = [= = 0,239 m

x

Hình 32.10

240mm

-

DWA=

30.000
4x30,6

= 245mm

245x 1025 ~ 1020

=

25

49mm

2) Tính mớn cho phép lớn nhất,
Mớn mùa hè
Hiệu mớn giữa mớn mùa hè và nhiệt đới

=
=

DWA

11,500m
0,240m

=

0,049m

Món lớn nhất vùng nước lợ nhiệt đới

=

11,790m

Món hiện tại

=

Mức tăng mén dd cho phép

=

11,600m

0,189m ~ 19cm

Tim TPC; trong nuéc Ig bén cang : (TPC = 30,6t/cm 1a d6i với nước biển)
TPC,

=

TPC.

â
ỗ

SO TAY HANG HAI

280