Luận Văn Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận


MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ .2
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀTÀI 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: CƠSỞLÝ 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 SƠLƯỢC VỀTÀU 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 sốcơbản: . 19
3.1.5 Hình dáng tàu: . 19
3.1.6 Lượng dựtrữ . 20
3.1.7 Biên chế: 20
3.2 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG HÌNH 21
3.2.1 Xác định yếu tốmặt đường nước 21
3.2.2 Xác định các yếu tốtính nổi. . 23
3.2.3 Xác định các hệsốhình 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 tốmặt 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 ngưtrường 100% dựtrữ . 36
3.5.2 Trường hợp 2: Tàu vềbến 100% cá, 10% dựtrữ 36
3.5.3 Trường hợp 3: Tàu vềbến 20% cá, 70% đá và 10% dựtrữ . 37
3.5.4 Trường hợp 4: Tàu vềbến 25% dựtrữ, một mẻcá và lưới ướt trên
boong . 37
3.5.5 Tính ổn định ban đầu 37
3.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ỞGÓC NGHIÊNG LỚN CÓ TÍNH ẢNH
HƯỞNG CỦA BIÊN ĐỘLẮC .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 độtâm chịu gió 92
3.6.3. Xác định hệsố ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết . 92
3.6.4. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồthị ổn định tĩnh 94
3.6.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồthị 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 TẾKHẢO SÁT. .96
4.2.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngưtrường với 50% cá và dựtrữ 96
4.2.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngưtrường với 50% cá và dựtrữcùng 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 ỞGÓC NGHIÊNG LỚN. 99
4.4.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngưtrường với 50% cá và dựtrữ 99
4.4.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngưtrường với 50% cá và dựtrữcùng
một đụp cá được đưa lên tàu: 112
4.4.3.Tính diện tích và tọa độtâm chịu gió 125
4.4.4 Xác định hệsố ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 125
4.4.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồthị ổn định tĩnh 126
4.4.6. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồthị 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. ĐỀXUẤT VÀ KIẾN NGHỊ. .131


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây sốlượng tàu cá tăng mạnh, nhưng thực tế đặt ra
là, hầu nhưnhững 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 nhưbão tố, sóng, gió do đó nếu
tàu mất ổn định thì sẽdẫn tới những hậu quảkhôn lường, gây thiệt hại cảvề
người và của cho bà con ngưdân.
Theo sốliệu thống kê cho thấy, tai nạn tàu cá ởViệt Nam là đáng báo động,
nguyên nhân chủyếu 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 đềtài tốt ngiệp: “Nghiên cứu đánh giá mức
độ ổn định thực tếcủa tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Đềtài là bước đầu đểem
làm quen nhiêm vụnghiên cứu khoa học, tổng hợp và vận dụng những kiến thức
được các thầy truyền dạy vào những bài toán thực tếvà cụthể.
Được sựhướng dẫn tận tình của PGS-TS.Trần Gia Thái, cùng với sự động
viên giúp đỡcủa các thầy trong Khoa KỹThuật Tàu Thủy, nay em đã hoàn tất đề
tài. Song với thời gian thực hiện không nhiều cùng với trình độchuyên môn
còn hạn chế, nên đềtài 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 đềtài
được hoàn thiện hơn.


CHƯƠNG I
ĐẶT VẤN ĐỀ
3
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀTÀI NGHIÊN CỨU.
Với bờbiển dài trải dài trên 3200 km suốt từBắc 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 tựnhiên vô cùng thuận lợi đểphát 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 bờnhằm mục đích phát triển nền kinh tếquốc dân cũng nhưcủng cốan
ninh quốc phòng.
Sựphát triển đội tàu cá trong những năm gần đây là một tín hiệu đáng
mừng, nhưng sựphát triển này mang tính tựphát lại đem lại nhiều trăn trởcho
các cơquan 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 ngưdân là chính mà
không có hồsơthiết kếkỹthuật, hơn nữa việc lập hồsơhoàn công lại mang
nhiều tính thủtục. Ước vọng làm giàu nhờvào biển cảnhưng với những thiếu sót
trong quá trình đóng mới, sửa chữa tàu cũng nhưquá trình đánh giá của các cơ
quan đăng kiểm không đi sát với thực tế đã dẫn những hậu quảkhôn lường gây
thiệt hại cảvềngười và của cho bà con ngưdân.
Việc đánh giá mức độ ổn định thực tếcho tàu cá nói chung và nghềcá lưới
vây của tỉnh Ninh Thuận nói riêng là điều cần thiết nên làm mà đềtài đang
hướng tới, đây cũng chính là cái nhìn vềsự ổn định thực tếcủa tàu cá Ninh
Thuận, từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với bà con ngưdân, cũng nhưcác cơ
quan chức năng có biện pháp đểhoàn thiện hơn vềtính năng của con tàu, nhằm mục
tiêu đảm bảo an toàn cho ngưdân đi biển, tránh những tai nạn đáng tiếc xảy ra.
Sơlược về điều kiện tựnhiên và nghềcá tỉnh Ninh Thuận:
Ninh Thuận là một tỉnh cực Nam Trung bộ, vịtrí địa lý từ11
0
18
‘
14”-12
0
09’45” vĩ độBắc 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 tựnhiên của tỉnh 3.360,06 km
2
với 7 huyện,
thành phố.
4
Theo thống kê nhiều năm cho thấy độcao sóng cực đại hàng năm ởvùng
biển Ninh Thuận là 8m vềmùa gió hướng đông bắc và 5m vềgió mùa hướng tây
nam. Vềcấp 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 độcao 1-1,9m. Sóng đông bắc ổn định
từtháng 11 đến tháng 4 năm sau, sóng tây nam ổn định từtháng 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 nhỏvà lặng sóng.
Ninh Thuận là một trong những ngưtrường có trữlượng nguồn lợi thủy
sản lớn và là ngưtrường trọng điểm.
Tính đến nay, tổng sốtàu thuyền ( nghềkhai thác) trên toàn tỉnh đã được
thống kê theo bảng sau:
Dưới
20 CV
Từ20 đến
dưới 50CV
Từ50 đến
dưới 90CV
Từ90 đến
dưới 400CV
Từ400CV
trởlên
Tổng cộng
Tàu
1265 467 258 704 26 2720
- Cơcấu nghềnghiêp được phân làm các nhóm nghềnhưsau:
Lưới
kéo
Lưới
Rê
Lưới
Vây
Câu Pha Xúc Mành
Nghề
Khác
Tổng cộng
Nghề
119 1074 606 268 606 367 130 2720
- Cơcấu tính theo chiều dài tàu:
Nhỏhơn
10m
Từ10m đến
15m
Từ15m đến
20m
Lớn hơn
20m
Tổng cộng
Tàu
1173 1269 278 0
2720
Trong đó: Nghềlưới kéo (hay còn gọi là nghềgiã cào) là một trong những
nghềquan trọng hiên nay chiếm 119/2720 tàu đánh cá ởtoàn tỉnh Ninh Thuận
chiếm 4.4% tập trung chủyếu ởNinh Hải và Phan Rang. Nghềlưới rê là một
phương thức đánh bắt chủlực của nghềcá tỉnh Ninh Thuận. Sốlượng tàu lưới rê
hiện nay chiếm 1074/2720 chiếc chiếm gần 40% tập trung chủyếu ởhuyện Ninh
Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Nghềlưới vây của tỉnh chiếm 156/2720 chiếc
5
chiếm 5.7%. Nghềlưới vây trong tỉnh tập trung chủyếu ởNinh Hải gồm 2 nghề
chủyếu là vây rút chì và vây rút mùng. Nghềcâu tuy không lâu đời nhưcác
nghềlưới vây, lưới rê, lưới kéo nhưng nghềcâu cũng chiếm sốlượng tàu khá lớn
trên toàn tỉnh khoảng 268/2720 chiếc chiếm 9.9% tập trung chủyếu ởNinh Hải,
Phan Rang và Thuận Nam. Nghềpha xúc du nhập vào Ninh Thuận trong những
năm gần đây nhưng do nguồn thủy sản ở đây khá phong phú nên nó khá phát
triển ởNinh Thuân. Sốlượng tàu phục vụcho nghềpha xúc khoảng 606/2720
chiếc chiếm khoảng 22.2% tập trung chủyếu tập trung ởThuận Nam. Nghề
mành đèn là nghềtruyền thống lâu đời của ngưdân Ninh Thuận chiếm khoảng
367/2720 chiếc chiếm 13.5%, tập trung chủyếu ởNinh Hải, Phan Rang và
Thuận Nam. Ngoài các ngành nghềtrên còn một sốngành nghềkhác như: Nghề
lặn, dịch vụ, lưới đăng có khoảng 130/2720 chiếm 4.8%.
( Trích sốliệu chi cục khai thác và bảo vệnguồn lợi thủy sản tỉnh Ninh Thuận).
1.2. TÌNH HÌNH TAI NẠN TÀU CÁ TỈNH NINH THUẬN.
Theo sốliệu thống kê cho thấy tình hình tai nạn tàu ởViệt Nam là rất
nghiêm trọng, Việt Nam luôn là một trong các nước có sốlượng tai nạn tàu lớn
nhất thếgiới, trong đó tình hình tai nạn tàu cá chiếm gần 80% tổng sốtai nạn tàu.
Đối với tỉnh Ninh Thuận sốtàu hầu nhưhoạt động ởnghềkhai thác hải sản con
sốtai nạn tàu là đáng báo động. Tính từ đầu năm 2010 đến giữa tháng 10 năm
2010 là 63 vụ(Trích sốliệu Bảo Hiểm Tỉnh Ninh Thuận).
ã Các nguyên nhân gây tai nạn có thểchỉra :
- Tác động của sóng, gió, bão, tốlốc và các điều kiện thời tiết xấu làm
mất ổn định tàu, gây ra tai nạn.
- Do hỏa hoạn, chập điện, cháy nổtrên tàu.
- Do quá trình điều khiển tàu gây tai nạn đâm tàu, va vào đá ngầm.
- Do sựtrục trặc của trang thiết bịtrên tàu trong quá trình vận hành và sử
dụng.
- Do sựmất chính xác trong quá trình đóng mới hoặc sửa chữa tàu.
- Do thiếu các trang thiết bịcần thiết về đảm bảo an toàn khi đi biển, sự
thiếu hiểu biết của ngưdân 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 khổcủa đềtài: “ Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tếtàu lưới
vây tỉnh Ninh Thuận”. Đềtài được tập trung đi vào nghiên cứu những nội dung sau:
1. Chương 1: Đặt vấn đề.
2. Chương 2: Cơsởlý thuyết.
3. Chương 3: Đánh giá ổn định tàu.
4. Chương 4: Đánh giá ổn định thực tếcủa tàu.
5. Chương 5: Kết Luận – Kiến nghị.
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu.
Để đạt được hiệu quảnhất trong việc thực hiện đềtài, cần phải chọn được
phương pháp nghiên cứu thích hợp phù hợp với đềtài nghiên cứu. Vì vậy em đã
chọn được cho mình các bước đểthực hiện đềtài nhưsau:
1. Lựa chọn mẫu tàu đánh cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận đểtính.
2. Sửdụng 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 tếcủa tàu theo quy phạm.
5. Kết luận và kiến nghị đềtài thực hiện.


CHƯƠNG II
CƠSỞLÝ THUYẾT
8
2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH.
Tính ổn định của tàu là khảnăng của tàu khôi phục vịtrí 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 thểbị
nghiêng dọc hoặc nghiêng ngang hoặc đồng thời cảnghiêng dọc và nghiêng
ngang. Tuy nhiên ở đây ta thường chỉquan tâm đến mômen làm tàu nghiêng
ngang, vì tàu thường chỉbịmất 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 nhưgió thổi, sựphân bốtải trọng trên tàu gây
ra làm cho tàu nghiêng từtừvà không có gia tốc. Mômen nghiêng động do ngoại
lực không ổn định, có thểthay đổi vềgiá trịhoặc phương chiều nhưsóng, gió
giật gây ra làm tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc. Do có hai loại mômen
nghiêng gây mất ổn định cho tàu nhưtrên nên cũng có hai loại ổn định tàu là ổn
định tĩnh và ổn định động.
Ổn định tàu thủy được xét ởhai giai đoạn: ổn định ởgóc nghiêng nhỏ
(hay ổn định ban đầu) khi tàu nghiêng góc θ ≤10° và ổn định ởgóc nghiêng lớn
khi tàu nghiêng góc θ>10°.
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉtiêu hoặc định mức kiểm tra và đánh giá
mức độ ổn định tàu nhằm đảm bảo an toàn cho tàu. Hiện nay có 2 hệthống tiêu
chuẩn được xây dựng là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê.
ã Tiêu chuẩn vật lý
Tiêu chuẩn vât lý được xây dựng trên cơsởgiải các bài toán cân bằng
tàu dưới tác dụng của ngoại lực. Trong đó các yếu tố đầu vào bao gồm các thông
tin vềhình học và tải trọng tàu, vềtác động của sóng, gió và các điều kiện tự
nhiên khác, các tình huống vềchế độtải 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 ởcác quốc gia
có nền công nghiệp đóng tàu hiện đại nhưNhật, Mỹ, Nga


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. PGS.TS. Nguyễn Đức Ân – KS. Nguyễn Bân, “Lý thuyết tàu thủy” Tập 1, Nhà
xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội – 2004.
2. Trần Gia Thái “Thiết kếtàu thủy”, Trường Đại Học Nha Trang.
3. Trần Công Nghị“Sổtay thiết kếtàu thủy”, nhà xuất bản xây dựng.
4. Nguyễn Quang Minh “ Một sốvấn đềvềlý thuyết tàu thủy nâng cao.”
Nha trang,tháng 10 năm 2005.
5. Nguyễn Cảnh Thanh “Lý thuyết tàu” Nhà xuất bản khoa học kỹthuật.
6. Đăng Kiểm Việt Nam(2002) “Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ
nhỏ”, TCVN 7111:2002
7. Trần Gia Thái “Bài giảng lý thuyết tàu”, Trường Đại học Nha Trang, Lưu
hành nội bộ.
8. Phạm Thanh Nhựt “Bài giảng kỹthuật vẽtàu trên máy tính”, Trường Đại Học
Nha Trang, Lưu hành nội bộ.
9. Đồán tốt nghiệp : Trần Minh Hạnh “ Đánh giá ổn định của một mẫu tàu cá
điển hình của tỉnh Bình Định”.
10. Đồán tốt nghiệp: Ngô Thanh Lòng “ So sánh kết quảtính tay đòn ổn định
tĩnh theo phương pháp Vlaxov và theo đồthịtính nổi tổng hợp”.