1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
NCS. NGUYỄN XUÂN LONG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THÔNG BÁO ỔN ĐỊNH THEO THỜI GIAN
THỰC CHO TÀU HÀNG RỜI
Luận án tiến sĩ kỹ thuật
Ngành: Khoa học hàng hải ; mã số: 9840106
Chuyên ngành: Khoa học hàng hải
Hải Phòng - 2020
2
Công trình được hoàn tnh tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS., TS. Nguyễn Kim Phương
2. PGS., TS. Nguyễn Công Vịnh
Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Xuân Phương
Phản biện 2: TS. Mai Bá Lĩnh
Phản biện 3: TS. Nguyễn Mạnh Cường
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường
hp ti Trưng Đi hc Hàng hi Vit Nam vào hi ..... gi ..... phút,
ngày ..... tháng ..... năm 2020.
thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Trường Đại học ng hải Việt
Nam.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Trong quá trình hàng hi, con tàu luôn chu tác dng ca ngoi lc
như sóng gió, kh năng t tr li v trí cân bng khi ngoi lc ngng
tác đng là yêu cu cơ bn đ tiếp tc hành trình an toàn trên bin,
kh năng y tính n đnh ca tàu. Để đm bo tính n đnh ca
u, s quan hàng hi và các bên liên quan phi tính toán, đánh giá
đảm bo tính n đnh ca tàu theo các tiêu chun ca IMO.
nh n đnh ca tàu bin nói chung, tàu hàng ri i riêng đưc
đặc trưng bi hai thông s cơ bn, đó là chiu cao thế vng (G0M) và
cánh tay đòn n đnh tĩnh (G0Z). Vn đ n đnh ca tàu ch yếu phát
sinh trong quá trình tàu m hàng, bơm x c dn và nhng yếu t
bt thưng nh hưng đến n đnh tàu trong quá trình chy bin.
Theo thng kê ca t chc Allianz, t năm 2009 đến 2018, có tt
c 1036 v tai nn có mc thit hi nghiêm trng, trong đó tai nn
chìm tàu chiếm s ng ln nht (551 v) và gi mc cao hàng
m (t 46÷132 v). Cũng theo báoo tai nn ca t chc này, s v
ti nn liên quan đến tàu hàng ri là 93 v và hu hết (80%) các
nguyên nhân dn đến chìm tàu do tàu không đm bo n đnh
nguyên vn và n đnh tai nn [46].
Đặc điểm chung ca các tai nn y đu là s suy gim n đnh
ca tàu không đưc phát hin sm và tính n đnh ca tàu b mt đi
khi tàu hành trình trên bin.
Như vy, nếu có th liên tc cp nht đưc tính n đnh ca tàu
hàng ri theo thi gian thc trong sut quá trình hàng hi, đưa ra các
cnh báo v s suy gim n đnh ca tàu s là mt tr giúp hiu qu,
quan trng vi ngưi hàng hi.
Do vn đ n đnh cho các loi tàu khá rng, đng thi tàu ch
hàng ri thưng phi vn chuyn mt s loi hàng có kh năng y
suy gim n đnh khi hành trình trên bin, nên tác gi la chn đ tài
“Nghiên cu thiết kế h thng thông báo n đnh theo thi gian
thc cho tàu hàng ri” đ nghiên cu cho lun án tiến nhm góp
phn nâng cao an toàn hàng hi.
2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực
nghiên cứu của đề tài luận án ở trong nước và nước ngoài
Tình hình nghiên cứu trên thế giới liên quan đến đề tài luận án
Tình hình nghiên cứu trong nước liên quan đến đề tài luận án
T kết qu ng b ca các công trình, có th nhn thy, các công
trình khoa hc trên chưa đưa ra đưc phương pháp tính toán đánh
giá n đnh ca tàu hàng ri theo thi gian thc trong điu kin hành
trình, cũng như mt h thng thiết b hoàn chnh cho phép t đng
tính toán, hin th các thông s đặc trưng cho tính n đnh ca tàu theo
2
thi gian thc đưa ra cnh báo khi tính n đnh tàu xu ng
suy gim.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Mc tiêu ca đề i lun án là thiết lp h thng thông báo n đnh
ca tàu hàng ri có kh năng hin th liên tc các thông s đặc trưng
cho n đnh nguyên vn theo thi gian thc, xu hưng thay đi giá tr
và đưa ra cnh báo khi tính n đnh ca tàu không tha mãn tiêu chun
quy đnh trong B lut n đnh nguyên vn (IS Code 2008) ca T
chc Hàng hi quc tế (IMO).
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Để đạt mc tiêu đ ra, đi tưng và phm vi nghiên cu ca đ tài
lun án đưc xác đnh c th như sau:
- Đối ng nghiên cu: Tàu hàng ri, tính n đnh ca tàu hàng
ri, phương pháp đánh giá n đnh ca tàu hàng ri;
- Phm vi nghiên cu: n đnh nguyên vn ca tàu hàng ri khi
hành trình trên bin, trong điu kin tàu ni cân bng, không b
nghiêng ngang tĩnh.
5. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp đưc la chn đ thc hin đ tài lun án:
- Phương pháp phân tích và tng hp;
- Phương pháp mô hình hóa;
- Phương pháp chuyên gia;
- Phương pháp ng dng công ngh thông tin;
- Phương pháp thc nghim.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Đề tài lun án đã tng hp và h thng a s lý lun v n
định tàu đc trưng n đnh ca tàu hàng ri;
Đề tài lun án đã đưa ra phương pháp xác đnh n đnh tàu mt
cách liên tc theo thi gian thc da trên chuyn đông lc ngang ca
con tàu.
- Ý nghĩa thực tiễn
y dng h thng tích hp (phn cng, phn mm) cho phép đo,
x thông tin n đnh tàu theo thi gian thc, đưa ra cnh bo khi n
định tàu b suy gim, h thng đã đưc thc nghim và cho kết qu
tt;
H thng này có th áp dng trên tàu hàng ri nhm h tr thuyn
trưng và sĩ quan hàng hi trong quá trình dn tàu, góp phn đm bo
an toàn hàng hi.
7. Những điểm đóng góp mới của luận án
Sn phm nghiên cu ca đ tài ng đến áp dng cho các tàu
hàng ri, do đó mi hot đng nghiên cu đu gn lin vi hot đng
ca các tàu hàng ri, nhng đim đóng góp mi ca lun án:
- y dng phn mm thông báo n đnh tàu hàng ri theo thi
3
gian thc cho phép: tính toán và hin th t động giá tr ca chiu cao
thế vng đ th đưng cong cánh tay đòn n đnh tĩnh mt cách
liên tc theo thi gian thc; cnh báo khi n đnh ca con tàu suy
gim, không đm bo tiêu chun quy đnh.
- Thiết lp hoàn chnh h thng thông báo n đnh tàu hàng ri
theo thi gian thc bao gm các thiết b phn cng chương trình
phn mm. H thng có th đưc xem như là công c h tr quan
hàng hi trong công tác dn tàu an toàn.
- H thng cũng có th đưc ng dng trong côngc đào to, hun
luyn quan ng hi, sinh viên ngành điu khin tàu bin c độ
kiến thc, k năng v n đnh tàu hàng nói chung và tàu hàng ri nói
riêng.
7. Kết cu ca lun án
Lun án gm 109 trang A4 (không k ph lc), th t gm các
phn sau: M đầu; ni dung chính (đưc chia thành bn chương); kết
lun; kiến ngh; danh mc các công trình khoa hc công b kết qu
nghiên cu ca đ tài lun án (01 công b quc tế, 03 công b trong
c, 01 đ tài nghiên cu khoa hc cp b); danh mc tài liu tham
kho (19 tài liu tham kho tiếng Vit, 27 tài liu tham kho tiếng
Anh, 10 tham kho t các website) và ph lc (12 ph lc).
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỔN ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI
THEO THỜI GIAN THỰC
1.1. Khái niệm chung về tàu hàng rời
1.1.1. Kích thước thông thường của một số tàu chở hàng rời
1.1.2. Các loại tàu hàng rời cơ bản
1.2. Ổn định tàu hàng
1.2.1. Khái niệm ổn định tàu hàng
1.2.1.1 n đnh tàu ti góc nghiêng nh
Đim M là tâm ca qu đạo tâm ni B, góc nghiêng nh, qu
đạo này đưc coicung tròn và do đó đim M đưc coi là c đnh.
Hình 1.1: Chiu cao thế vng