BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LIÊN HIỆP CÁC HỘI KH&KT VIỆT NAM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC.05/06-10
BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ TRỤC VỚT BẰNG KHÍ
HYDRO TẠO TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC ĐỂ TRỤC VỚT NHANH
CÁC VẬT THỂ CHÌM SÂU DƯỚI NƯỚC”
MÃ SỐ: KC05.21/06-10

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Phát triển công nghệ, Truyền thông
và Hỗ trợ cộng đồng (IMC)
Chủ nhiệm đề tài: GS.TSKH Nguyễn Hoa Thịnh



TS Nguyễn Duy Ngọc
Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học và Công nghệ
8556

Hà Nội - 2010
VIÊN PHÁT TRIÊN CÔNG NGHỆ, TRUYỀN
THÔNG VÀ HỖ TRỢ CỘNG ĐỒNG
__________________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2010
BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

I. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị trục vớt bằng khí hydro tạo
trong môi trường nước để trục vớt nhanh các vật thể chìm sâu dưới nước”
Mã số đề tài: KC.05.21/06-10
Thuộc: Chương trình KC05/06-10

2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 3.400 tr.đ, trong đó:
- Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 3.400 .tr.đ.
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:

Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)
1 2009 1300 2009 1300
2 2010 2100 2010 2100

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn

Số
TT
Số, thời gian ban hành văn
bản
Tên văn bản
Ghi
chú
1 Số: 21/2010/HĐ-ĐTCT-
KC.05/06-10.
Ngày: 19/10/2009
Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển
công nghệ

2 Ngày 19/10/2009 Thuyết minh đề tài KC05.21/06-10
3 Số: 1353/QĐ-BKHCN
Ngày 24/7/2009
Quyết định phê duyệt tổ chức và cá nhân
trúng tuyển thực hiện đề tài

4 Số: 1758/QĐ-BKHCN
Ngày: 28/8/2008
Quyết định phê duyệt kinh phí đề tài
KC05.21/06-10

5 Số: 55/CV-IMC
Ngày: 28/4/2010
Công văn của Viện IMC đề nghị điều chỉnh
một số nội dung, kinh phí và kế hoạch mua
sắm vật tư, thiết bị của đề tài KC05.21/06-10


giá cấp cơ sở (theo mẫu Phụ lục 1-10)

12 25/12/2010 Danh sách tác giả thực hiện đề tài
13 Số: 015
Ngày: 14/1/2011
Công văn của Viện IMC đề nghị đánh giá
nghiệm thu cấp Nhà nước đề tài
KC05.21/06-10
4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

Số
TT
Tên tổ chức
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện
Nội dung
tham gia chủ
yếu
Sản phẩm chủ yếu
đạt được
Ghi
chú*
1 Viện Khoa
học và Công

Tên cá nhân đã tham
gia thực hiện
Nội dung tham
gia chính
Sản phẩm chủ
yếu đạt được
Ghi
chú*
1

GS.TSKH
Nguyễn Hoa
Thịnh
GS.TSKH Nguyễn Hoa
Thịnh
Chủ trì đề tài Quản lý điều
hành chung

2 TS Nguyễn
Khắc Bằng

TS Nguyễn Khắc Bằng Phó chủ nhiêm,
thư ký đề tài, tổ
chức điều hành
nghiên cứu
- Hồ sơ đề tài
- Thiết kế tổng
thể
- Báo cáo tổng
kết đề tài

và sản phẩm,
thiết bị có liên
quan

7 KS Hoàng Anh Tuấn Nghiên cứu bộ
phận hệ thống
điều khiển
- Các chuyên đề
và sản phẩm,
thiết bị có liên
quan

8 ThS Bùi Đức Cương Nghiên cứu thử
nghiệm chất
tạo khí hydro
- Các chuyên đề
và sản phẩm,
thiết bị có liên
quan

9 ThS Lê Đức
Hạnh
ThS Lê Đức Hạnh Tham gia xây
dựng hồ sơ đề
tài
- Các chuyên đề
10 ThS Đỗ
Đình Khang
ThS Đỗ Đình Khang Tham gia làm
việc với đối tác

Ghi
chú*

1 Đoàn 1: Ông Kravchenco O
Phó Viện trưởng Viện Các vấn đề
chế tạo máy (IPM) /Viện HLKH
Ukraine sang làm việc với Viện
IMC về các vấn đề hợp tác nghiên
cứu chung
Đoàn 1: Ông Kravchenco O
Phó Viện trưởng Viện Các vấn đề
chế tạo máy (IPM)/Viện HLKH
Ukraine. Từ 24/3/2010 đến
1/4/2010 sang làm việc với Viện
IMC về các vấn đề hợp tác nghiên
cứu chung

2 Đoàn 2: Ông Poda V. và ông
Simbirsky.A Viện Các vấn đề chế
tạo máy (IPM)/Viện HLKH
Ukraine sang tham gia thử
nghiệm sản phẩm nghiên cứu
Đoàn 2: Ông Poda V. và ông
Simbirsky.A Viện Các vấn đề chế
tạo máy (IPM)/Viện HLKH
Ukraine. Từ 7/10/2010 đến
17/10/2010 sang tham gia thử
nghiệm sản phẩm nghiên cứu

3 Đoàn 3: Dự kiến ông Kravchenco

Hội thảo chuyên đề lần 2 (Các
giải pháp công nghệ cụ thể.
Tháng 4/2010. KP: 3.2trđ. Viện
IMC)

4 Hội thảo chuyên đề lần 3 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử
Hội thảo chuyên đề lần 3 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử

nghiệm lần 1. Tháng 8/2010. KP:
3.2trđ. Hồ Hòa Bình)
nghiệm lần 1. Tháng 8/2010. KP:
3.2trđ. Hồ Hòa Bình)
5 Hội thảo chuyên đề lần 4 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử
nghiệm lần 2. Tháng 9/2010. KP:
3.2trđ. Hồ Hòa Bình)
Hội thảo chuyên đề lần 4 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử
nghiệm lần 2. Tháng 9/2010. KP:
3.2trđ. Hồ Hòa Bình)

6 Hội thảo chuyên đề lần 5 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử
nghiệm lần 3. Tháng 10/2010. KP:
3.2trđ. Hồ Hòa Bình)
Hội thảo chuyên đề lần 5 (Đánh
giá, rút kinh nghiệm kết quả thử
nghiệm lần 3. Tháng 10/2010.

minh đề tài chi tiết.
10/2009 10/2009 Viện IMC
2 Nội dung 2: Nghiên cứu các
phương pháp và phương tiện kỹ
thuật trục vớt vật thể dưới nước.
10/2009-
12/2009
10/2009-
12/2009
Viện IMC và
nhóm đề tài
3 Nội dung 3: Nghiên cứu tính
toán thiết kế tổng thể TBTV sử dụng
khí hydro.
10/2009-
12/2009
10/2009-
12/2009
Viện IMC và
nhóm đề tài
4 Nội dung 4: Nghiên cứu công
nghệ tạo hydro trong môi trường
nước.
10/2009-
3/2010
10/2009-
3/2010
Viện IMC và
nhóm đề tài


toán thiết kế, chế tạo Hệ thống điều
khiển.
3/2010 8/2010 nhóm đề tài
9 Nội dung 9: Lắp ráp tổng thể
và thử nghiệm kiểm tra, hiệu chỉnh
TBTV.
4/2010-
8/2010
8/2010-
11/2010
Viện IMC, Viện
KHCN quân sự,
BC Công binh
10 Đánh giá nghiệm thu cấp cơ sở 9/2010-
10/2010
12/2010 Viện IMC
III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI

1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

a) Sản phẩm dạng I:
Mức chất lượng
Mẫu tương tự

Số
TT


có
Chưa có 01 bộ
2
Mẫu vật liệu tạo khí
Hydro, có các chỉ tiêu
chủ yếu :
- Năng suất tạo khí
H
2
(g/s)
- Tốc độ khối tạo khí H
2

(m
3
/kg.s)
- Tốc độ tạo khí theo bề
mặt (m
3
/m
2
.s)

kg Đạt chỉ tiêu kỹ
thuật cơ bản tương
đương với sản
phẩm của đối tác
(Ucraina)
Chưa
có

Bộ tài liệu lắp ráp, hiệu chỉnh, thử
nghiệm và vận hành thiết bị trục vớt.
Nêu rõ qui trình lắp ráp, hiệu
chỉnh, thử nghiệm và vận hành
thiết bị trục vớt trong điều kiện
thực tiễn.
01 bộ tài
liệu
4
Bộ tài liệu công nghệ chế tạo vật liệu
tạo hydro.

Đầy đủ, khoa học, quy trình
thuận tiện cho việc chế tạo vật
liệu phù hợp với thực tiễn.
01 bộ tài
liệu c) Sản phẩm dạng III:

Số
TT
Tên sản phẩm
Yêu cầu khoa học
đã đạt
Nơi công bố Ghi chú
1
Bài báo 1: Một số vấn đề
về thiết kế và công nghệ

giao thông đường thuỷ, khai thác thềm lục địa và bảo vệ chủ quyền lãnh hải.
- Sản phẩm của đề tài sẽ góp phần phát triển công nghệ chế tạo TBTV nói chung
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
Góp phần phát triển kinh tế biển, củng cố chủ quyền biển đảo của đất nước.
- Tạo thêm việc làm cho các ngành có liên quan đến kinh tế biển.
- Góp phần tích cực làm sạch và bảo vệ môi trường biển, sông ngòi và ao hồ.

3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra củ
a đề tài:

TT Nội dung Thời gian Ghi chú

I Báo cáo định kỳ

Lần 1 3/2010
Theo đúng mẫu biểu quy đinh và đã gửi Văn
phòng các Chương trình và Ban chủ nhiệm
chương trình KC05/06-10

Lần 2 10/2010
Theo đúng mẫu biểu quy đinh và đã gửi Văn
phòng các Chương trình và Ban chủ nhiệm
chương trình KC05/06-10
II Kiểm tra định kỳ

Lần 1 3/2010
Được đoàn kiểm tra của Văn phòng các
Chương trình và Ban chủ nhiệm chương trình
KC05/06-10 thông qua


Trang
MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤC VỚT SỬ DỤNG KHÍ
HYDRO TẠO TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC 4
Chương 1. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
THIẾT BỊ TRỤC VỚT 8
1.1. Thiết kế tổng thể Thiết bị trục vớt 8
1.2. Thiết kế , chế tạo Khoang sinh khí hydro và Phao chứa khí hydro 10
1.3. Thiết kế , chế t
ạo cơ cấu kết nối 18
1.4. Tính toán động học kết cấu TBTV 27
Kết luận Chương 1 30
Chương 2. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
THIẾT BỊ TRỤC VỚT 32
2.1. Thiết bị quan sát, dò tìm 32
2.2.Điều khiển cần cẩu cơ điện 33
2.3. Đ
iều khiển cơ cấu kết nối 38
2.4.Điều khiển kích hoạt Khoang sinh khí hydro 41
2.5. Tủ điều khiển trung tâm 44
Kết luận Chương 2 50
Chương 3. NGHIÊN CỨU CHẾ THỬ CHẤT SINH KHÍ HYDRO TRONG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC 51
3.1. Phân tích mẫu vật liệu hoạt hóa do Ucraina chế tạo 51
3.2.Nghiên cứu khảo sát nguyên liệu để chế tạo vật liệu hoạ
t hóa tạo khí hydro 54
3.3. Nghiên cứu chế thử vật liệu hoạt hóa trong điều kiện PTN 61
3.4. Tính toán động học vật liệu hoạt hóa sinh khí hydro 67
Kết luận Chương 3 69
Chương 4. THỬ NGHIỆM TBTV TRONG ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ 71
4.1. Quy trình thử nghiệm TBTV 71

Hình 2.6. Sơ đồ thiết kế tổng thể cần cẩu cở điện 38
Hình 2.7. Điều khiển cơ cấu kết nối bằng hệ thống thủy khí
động học 39
Hình 2.8. Thiết bị trục vớt được lắp ráp đồng bộ tại nơi thử nghiệm 40
Hình 2.9. Sơ đồ chịu lực tác dụng của van kích hoạt 41
Hình 2.10. Bản vẽ lắp ráp van kích hoạt 44
Hình 2.11. Sơ đồ thiết kế tổng thể Tủ điều khiển trung tâm 45
Hình 2.12. Sơ đồ khối điều khiển kích hoạt Khoang sinh khí hydro 47
Hình 2.13. Tủ điều khiể
n trung tâm 48
Hình 2.14. Tủ điều khiển trung tâm sau khi lắp ráp, hiệu chỉnh 49
Hình 2.15. Điều khiển TBTV từ Tủ điều khiển trung tâm 49
Hình 3.1. Mẫu vật liệu do Ucraina cung cấp 52
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình chế thử mẫu 62
Hình 3.3. Kích thước mẫu 62
Hình 3.4. Tủ sấy chân không 63
Hình 3.5. Máy nghiền bi 63
Hình 3.6. Buồng khí trơ Ar 63
Hình 3.7. Máy ép thủy lực 63
Hình 3.8. Khuôn ép m
ẫu 64
Hình 3.9. Hộp bảo quản 64
Hình 4.1. Thử nghiệm đợt 1 tại hồ Hòa Bình 76
Hình 4.2 Cảnh thử nghiệm đợt 2 tại hồ Hòa Bình 78
Hình 4.3.Cảnh thử nghiệm đợt 2 tại hồ Hoà Bình 78

3
Hình 4.4. Cảnh thử nghiệm đợt 3 tại hồ Hòa Bình 79
Hình 4.5. Cảnh thử nghiệm đợt 3 tại hồ Hòa Bình 80
Hình 4.6. Thiết bị trục vớt đưa vật lên mặt nước từ độ sâu hơn 50m 81

4
MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TRỤC VỚT SỬ DỤNG
KHÍ HYDRO TẠO TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Nhu cầu phát triển công nghệ chế tạo các thiết bị trục vớt sử dụng khí
hydro.
Trong thời gian gần đây, do yêu cầu phát triển kinh tế và phục vụ các hoạt
động quân sự, trên thế giới đã đẩy mạnh nghiên cứu chế tạo các thiết bị trục vớt
(TBTV) dưới n
ước ứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến. Ngoài việc giải phóng
luồng lạch sông, biển khỏi các vật cản nằm dưới nước để đảm bảo giao thông,
TBTV còn được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các công trình thuỷ và hàng
hải, các công trình khai thác khoáng sản đại dương và đặc biệt là phục vụ cho việc
cứu hộ, cứu nạn và các mục đích quân sự khác nhau.
Việt Nam là một đất nước có nhiều sông ngòi và b
ờ biển dài, lãnh hải rộng
cho nên nhu cầu về các TBTV phục vụ phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng là
rất lớn. Do hậu quả chiến tranh và thiên tai cũng như tại nạn giao thông đường
thuỷ thường xuyên xảy ra nên việc nghiên cứu sử dụng các loại TBTV phù hợp là
vấn đề cấp bách và ngày càng được quan tâm, đặc biệt là các ngành giao thông,
khai thác dầu khí, cứu hộ, cứu nạn, Hải quân và Công binh.
Trước đây, kỹ thuật trục vớ
t vật thể chìm dưới nước chỉ thực hiện được ở độ
sâu không lớn. Ngày nay, do nhu cầu ngày càng tăng, người ta đã và đang nghiên

i ta đã nghiên cứu ứng dụng khí hydro để tạo lực nâng cho phao dựa trên
cơ sở một nguyên lý khoa học rất cơ bản đã được công nhận là thực hiện phản ứng
sinh khí hydro giữa vật liệu hoạt hóa với nước. Thuận lợi lớn nhất ở đây là có thể
nạp sẵn vật liệu hoạt hóa ở trong phao và kích hoạt phản ứng tạo hydro sau khi
phao đã kết nối v
ới vật cần trục vớt nằm ở độ sâu lớn. Do đó phao sử dụng khí
hydro tạo trong môi trường nước sẽ đáp ứng các yêu cầu cơ bản của việc trục vớt
vật chìm sâu dưới nước là gọn nhẹ, cơ động, không cần thiết bị với đường dẫn
bơm khí từ trên mặt nước đến độ sâu lớn. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu
ứng dụng theo hướng này, trong đó có công trình của các nhà khoa học Viện các
vấn đề chế tạo máy Podgornưi (IPM) thuộc Viện HLKH Ukraine. Sản phẩm của
Viện IPM đã được thương mại hóa trên thị trường thế giới với các loại modul-
phao sử dụng khí hydro có thể trục vớt được những vật thể nặng hàng tấn chìm ở
độ sâu hàng trăm tới hàng nghìn mét. [8;14]
Trong thỏa thuận hợp tác về nghiên cứu ứ
ng dụng KHCN giữa Viện Phát
triển công nghệ, Truyền thông và Hỗ trợ cộng đồng Việt Nam (IMC) với Viện

6IPM Ukraine có nội dung nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm TBTV sử
dụng khí hydro phù hợp với điều kiện và nhu cầu của Việt Nam. Đây là một
hướng khoa học ứng dụng có nhiều ý nghĩa, nhưng hoàn toàn mới ở Việt Nam và
bí quyết công nghệ của đối tác là không dễ tiếp cận. Những vấn đề công nghệ
phức tạp đặt ra cho nhóm đề tài phải được gi
ải quyết phù hợp với nhu cầu thực
tiễn và điều kiện kinh tế kỹ thuật của Việt Nam.

Trong hai năm 2008 và 2009, Việt Phát triển công nghệ, Truyền thông và Hỗ

t quả nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực khác
nhau: Cơ khí động lực, hóa học vật liệu, điều khiển tự động
Trong một thời gian ngắn, với ý thức trách nhiệm cao và sự hợp tác chặt chẽ
giữa Viện IMC với các đối tác trong và ngoài nước, sản phẩm của đề tài đã được
hoàn thành và thử nghiệm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật theo yêu cầu. Kết quả nghiên
cứ
u của đề tài đã được Hội đồng nghiệm thu cấp cơ sở đánh giá tốt và đề nghị
nghiệm thu ở cấp Nhà nước, kiến nghị cho phép phát triển sang giai đoạn tiếp theo
để sớm đưa sản phẩm vào ứng dụng thực tiễn.
Báo cáo tổng kết đề tài bao gồm:
- Những thông tin chung về đề tài.
- Mở đầu. Tổng quan về phương pháp trục vớt sử d
ụng khí hydro tạo trong
môi trường nước.
- Chương 1. Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống động lực thiết bị trục vớt.
- Chương 2. Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển thiết bị trục vớt.
- Chương 3. Nghiên cứu chế thử chất sinh khí hydro trong môi trường nước.
- Chương 4. Thử nghiệm TBTV trong điều kiện thực tế.
- Kết luận và kiến nghị.
- Tài liệu tham khảo.
- Phụ lục. 8

Chương 1. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐỘNG
LỰC CỦA THIẾT BỊ TRỤC VỚT


9
- Điều khiển các cơ cấu ghép nối TBTV với vật được trục vớt.
Những bộ phận cơ bản của TBTV bao gồm: Khoang tạo khí hydro; Phao chứa
khí hydro; Cơ cấu ghép nối, Thiết bị dò tìm (quang học) và Trung tâm điều khiển
(Tủ điều khiển).
Để truyền dẫn khí hydro lên Phao chứa khí và hỗ trợ giữ cân bằng cho TBTV,
đã thiết kế lắp đặt ống trụ
kim loại nối giữa Khoang sinh khí và Phao chứa khí.
Thiết bị dò tìm quang học gắn chặt phía bên cạnh, sát đáy dưới của Khoang tạo
khí hydro, đảm bảo góc và cự ly quan sát, dò tìm hợp lý. Cơ cấu ghép nối (tay
máy) được gắn kết chặt chẽ với phần dưới của Khoang tạo khí hydro.
Trung tâm điều khiển đặt trên boong tàu (ca nô) thực hiện các chức năng sau:
- Thu nhận và xử lý tín hiệu từ đầu dò tìm để giúp ra quyết định trụ
c vớt.
- Điều khiển cơ cấu kết nối gắn TBTV với vật cần trục vớt.
- Điều khiển mở van cấp nước vào Khoang tạo khí hydro để gây phản ứng sinh
khí.
- Điều khiển mở van nạp khí hydro vào Phao chứa khí để tạo lực nâng.
Nguyên lý làm việc của TBTV sử dụng khí hydro có thể được trình bày ngắn
gọn như sau:
Bước 1: Nạp vật liệu hoạ
t hóa vào Khoang sinh khí hydro. Để đảm bảo an
toàn, quá trình này được thực hiện trong túi kín chứa khí argon. Liều lượng hóa
chất được tính toán trước phụ thuộc vào khối lương, độ sâu của vật cần trục vớt.
Bước 2: Đưa TBTV xuống nước bằng cần cẩu (hoặc tời).
Bước 3: Dò tìm vật cần trục vớt thông qua màn hình trên Tủ điều khiển.
Bước 4: Gắn cơ cấu ghép nối (tay máy thủy khí) với vậ
t cần trục vớt thông qua
các van thủy khí được khởi động từ Tủ điều khiển trung tâm.

Vật cần
trục vớt
TBTV ở
trạng thái
ban đầu
TBTV ở
trạng thái
làm việc
Trung
tâm điều
khiển

11
- Tổng trọng lực của TBTV và vật cần trục vớt là:
VNDGKp
PPPPPPP +++++=
∑
(1.2.1)
Trong đó:

P
p
- Trọng lượng Phao chứa khí;

P
K
- Trọng lượng Khoang sinh khí;

P
G

+= . (1.2.2)
Trong đó: P
1
là trọng lượng của thành Phao hình trụ; P
2
là trọng lượng của
nắp Phao.
γππ
.).(
2
2
2
11
hRRP −= ; (1.2.3)
h là chiều cao Phao và
γ
là trọng lượng riêng của thép C45.
Thay các giá trị tương ứng, ta có:
P
1 =
(3,14.375
2
-3,14.372
2
).1373.7,85 = 76 KG (làm tròn). (1.2.4)
γπ

1
2
12

2
2
11
hRRP −= ; h’ là chiều cao Khoang sinh khí và
γ
là trọng lượng riêng
của thép C45.
Thay các giá trị tương ứng, ta có:
P
1
’
=
(3,14.375
2
-3,14.372
2
).680.7,85 = 38 KG (làm tròn). (1.2.9)
Thay các giá trị tương ứng, ta có:
P
2
’ = 3,14.375
2
.5.7,85 = 17KG. (1.2.10)
Vậy trọng lượng của Khoang sinh khí là:

P
K
= 38 + 17 =55KG. (1.2.11)
Trọng lượng cơ cấu ghép nối (tay máy và vành kết nối) :
P

- Trọng lượng riêng của nước.

V
P
– Thể tích bên trong Phao chứa khí;

V
k
– Thể tích khí chiếm chỗ trong Phao.
Để trục vớt được vật trong điều kiện như trên cần lực nâng tối thiểu là:
P
N
(min) =
N
PP +=
∑
510 (1.2.14)
Đây cũng là tham số đầu vào để tính toán khối lượng vật liệu hoạt hóa cho
mỗi lần trục vớt.
b. Tính toán khối lượng vật liệu hoạt hóa cho một lần trục vớt
Căn cứ vào kết quả khảo sát động học vật liệu hoạt hóa của đối tác (mục 3.3
chương 3), khối lượng vật liệu hoạt hóa được tính theo công thức:

13

)44(
].)[(
n
PnVDGKPn
RT

RTm
V
+++
=
γ
γ
(1.2.16)
1.2.2. Thiết kế, chế tạo Khoang sinh khí hydro và Phao chứa khí
a. Cấu trúc của Khoang sinh khí và Phao chứa khí
Các chi tiết chính của Khoang sinh khí bao gồm:
- Nắp gá trên: Gá treo cụm chất sinh khí hydro.
- Ống dẫn khí từ Khoang sinh khí lên Phao chứa khí hydro.
- Vỏ thùng Khoang ngoài.
- Vỏ thùng Khoang trong.
- Các gân trợ lực.
- Các vành kết nối.
Nắp gá trên có tác dụng liên kết với Phao chứa khí, bao gồm:
- Cụm đế.
- Cụm vỏ Khoang chứa thiết bị và chất sinh khí.
- Cụm các chi tiết cơ khí- các thiế
t bị cơ khí.
- Cụm các ống dẫn khí lên buồng chứa khí.
- Cụm các chi tiết hệ thống đóng mở van.
- Cụm các chi tiết nắp Khoang.
Bản vẽ thiết kế kỹ thuật tổng thể Khoang chứa khí trình bày ở hình 1.3.
Căn cứ theo thể tích, có nhiều phương án lựa chọn kết cấu và kích thước của
Phao. Ở đây, cần tính đến mối quan hệ về kết cấu và cân bằng
động học các thành
phần khác của TBTV, như: Khoang sinh khí, cơ cấu ghép nối và thiết bị dò tìm. Từ
đó, lựa chọn được kết cấu của Phao chứa khí là hình trụ và các kích thước của Phao