BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
W  X

TRƯƠNG VĂN THƯỞNG ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH THỰC
TẾ TÀU LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN CHUYEÂN NGAØNH: ĐÓNG TÀU NHA TRANG, 12 – 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
W  X

TRƯƠNG VĂN THƯỞNG



NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Kết luận :

Nha trang, ngày tháng năm 2010
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
( Ký, ghi rõ họ tên)

PGS -TS. TRẦN GIA THÁI PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATN

Họ, tên SV : Trương Văn Thưởng Lớp: 48ĐT1
Ngành : Đóng tàu thủy
Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh
Ninh Thuận”.
Số trang: 134 Số chương: 05 Tài liệu tham khảo: 10
Hiện vật:
C
C
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
GĐ
Đ
Ề
ỀT
T
À
À
I
IT
T
Ố
Ố

Ninh Thuận từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với ngư dân nghề cá lưới
vây tỉnh Ninh Thuận để tránh những tai nạn đáng tiếc do mất ổn định tàu.
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình khai thác cá của tỉnh Ninh Thuận.
1.2. Tình hình tai nạn nghề cá tỉnh ninh thuận và các nguyên nhân gây tai
nạn.
1.3. Tầm quan trọng của tính năng ổn định đối với con tàu.
1.4. Tính cấp thiết, ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Định nghĩa và các khái niêm cơ bản về ổn định.
2.2. Biểu thức tính tay đòn hồi phục và mô men hồi phục.
2.3. Tâm nổi và tâm ổn định.
2.4. Đồ thị ổn định tĩnh.
2.5. Ổn định ban đầu.
2.6. Ổn định động.
2.7. Tiêu chuẩn ổn định.
2.8. Kiểm tra ổn định tàu.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Số liệu thống kê và khảo sát thực tế tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận.
3.2. Quá trình và kết quả tính toán ổn định của tàu cá lưới vây tỉnh Ninh
Thuận.
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận.
4.2 .Kiến nghị.

III. KẾ HOẠCH VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1.3.2. Phương pháp nghiên cứu. 6
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ 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 SƠ LƯỢC VỀ TÀU 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 số cơ bản: 19
3.1.5 Hình dáng tàu: 19
3.1.6 Lượng dự trữ 20
3.1.7 Biên chế: 20
3.2 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG HÌNH 21
3.2.1 Xác định yếu tố mặt đường nước 21
3.2.2 Xác định các yếu tố tính nổi. 23
3.2.3 Xác định các hệ số hình 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 tố mặt 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

4.3.2 . Kiểm tra ổn định cho trường hợp 2 99
4.4. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở GÓC NGHIÊNG LỚN. 99
4.4.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ 99
4.4.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ cùng
một đụp cá được đưa lên tàu: 112

4.4.3.Tính diện tích và tọa độ tâm chịu gió 125
4.4.4 Xác định hệ số ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết 125
4.4.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định tĩnh 126
4.4.6. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị 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. ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ 131
TÀI LIỆU THAM KHẢO 133
PHẦN PHỤ LỤC

1
LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây số lượng tàu cá tăng mạnh, nhưng thực tế đặt ra
là, hầu như những 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 như bão tố, sóng, gió… do đó nếu
tàu mất ổn định thì sẽ dẫn tới những h
ậu quả khôn lường, gây thiệt hại cả về
người và của cho bà con ngư dân.

CHƯƠNG IĐẶT VẤN ĐỀ

3
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.
Với bờ biển dài trải dài trên 3200 km suốt từ Bắc vào Nam, trên một triệu
Km

‘
14”-
12
0
09’45” vĩ độ Bắc 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 tự nhiên của tỉnh 3.360,06 km
2
với 7 huyện,
thành phố.

4
Theo thống kê nhiều năm cho thấy độ cao sóng cực đại hàng năm ở vùng
biển Ninh Thuận là 8m về mùa gió hướng đông bắc và 5m về gió mùa hướng tây
nam. Về cấp 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 độ cao 1-1,9m. Sóng đông bắc ổn định
từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, sóng tây nam ổn định từ tháng 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 nhỏ và lặng sóng.
Ninh Thuận là một trong những ngư trường có trữ lượng nguồn lợi thủy
sản lớn và là ngư trường trọng điểm.
Tính đến nay, tổng số tàu thuyền ( nghề khai thác) trên toàn tỉnh đã được
thống kê theo bảng sau:
Dưới
20 CV

Từ 10m đến
15m
Từ 15m đến
20m
Lớn hơn
20m
Tổng cộng

Tàu
1173 1269 278 0
2720

Trong đó: Nghề lưới kéo (hay còn gọi là nghề giã cào) là một trong những
nghề quan trọng hiên nay chiếm 119/2720 tàu đánh cá ở toàn tỉnh Ninh Thuận
chiếm 4.4% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải và Phan Rang. Nghề lưới rê
là một
phương thức đánh bắt chủ lực của nghề cá tỉnh Ninh Thuận. Số lượng tàu lưới rê
hiện nay chiếm 1074/2720 chiếc chiếm gần 40% tập trung chủ yếu ở huyện Ninh
Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Nghề lưới vây của tỉnh chiếm 156/2720 chiếc

5
chiếm 5.7%. Nghề lưới vây trong tỉnh tập trung chủ yếu ở Ninh Hải gồm 2 nghề
chủ yếu là vây rút chì và vây rút mùng. Nghề câu tuy không lâu đời như các
nghề lưới vây, lưới rê, lưới kéo nhưng nghề câu cũng chiếm số lượng tàu khá lớn
trên toàn tỉnh khoảng 268/2720 chiếc chiếm 9.9% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải,
Phan Rang và Thuận Nam. Nghề pha xúc du nhập vào Ninh Thuận trong những
năm gầ
n đây nhưng do nguồn thủy sản ở đây khá phong phú nên nó khá phát
triển ở Ninh Thuân. Số lượng tàu phục vụ cho nghề pha xúc khoảng 606/2720
chiếc chiếm khoảng 22.2% tập trung chủ yếu tập trung ở Thuận Nam. Nghề

Trong khuôn khổ của đề tài: “ Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế tàu lưới
vây tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài được tập trung đi vào nghiên cứu những nội dung sau:
1. Chương 1: Đặt vấn đề.
2. Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
3. Chương 3: Đánh giá ổn định tàu.
4. Chương 4: Đ
ánh giá ổn định thực tế của tàu.
5. Chương 5: Kết Luận – Kiến nghị.
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu.
Để đạt được hiệu quả nhất trong việc thực hiện đề tài, cần phải chọn được
phương pháp nghiên cứu thích hợp phù hợp với đề tài nghiên cứu. Vì vậy em đã
chọn được cho mình các bước để thực hiện đề tài như sau:
1. Lựa chọn mẫu tàu đ
ánh cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận để tính.
2. Sử dụng 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 tế của tàu theo quy phạm.
5. Kết luận và kiến nghị đề tài thực hiện.


CƠ SỞ LÝ THUYẾT

8
2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH.
Tính ổn định của tàu là khả năng của tàu khôi phục vị trí 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 thể bị
nghiêng dọc hoặc nghiêng ngang hoặc đồng thời cả nghiêng dọc và nghiêng
ngang. Tuy nhiên ở đây ta thường chỉ quan tâm đến mômen làm tàu nghiêng
ngang, vì tàu thường chỉ b
ị mất 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 như gió thổi, sự phân bố tải trọng trên tàu … gây
ra làm cho tàu nghiêng từ từ và không có gia tốc. Mômen nghiêng động do ngoại
lực không ổn định, có thể thay đổi về giá trị hoặc phương chiều như sóng, gió
giật… gây ra làm tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc. Do có hai loại mômen
nghiêng gây mất
ổn định cho tàu như trên nên cũng có hai loại ổn định tàu là ổn
định tĩnh và ổn định động.
Ổn định tàu thủy được xét ở hai giai đoạn: ổn định ở góc nghiêng nhỏ
(hay ổn định ban đầu) khi tàu nghiêng góc θ
≤
10° và ổn định ở góc nghiêng lớn
khi tàu nghiêng góc θ >10°.
Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu hoặc định mức kiểm tra và đánh giá
mức độ ổn định tàu nhằm đảm bảo an toàn cho tàu. Hiện nay có 2 hệ thống tiêu
chuẩn được xây dựng là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê.

gh
là mômen giới hạn, xác định khi tàu nghiêng với góc
nghiêng ban đầu
0
θ
.
• Tiêu chuẩn thống kê
Tiêu chuẩn thống kê được xây dựng trên cơ sở của việc thống kê các tàu
bị tai nạn do thiếu ổn định. Xác định các yếu tố ổn định là nguyên nhân gây lật
tàu. Xác định giới hạn và đưa ra tiêu chuẩn ổn định. Đây là hệ tiêu chuẩn dễ thiết
lập và phù hợp với thực tế nhưng nhược điểm của nó là cứng nhắc và hạ
n chế sự
sáng tạo để đưa ra các mẫu tàu mới.
Với Việt Nam hiện nay chúng ta thường sử dụng một hệ tiêu chuẩn ổn
định do tổ chức IMO đề xuất. Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên cơ sở
phương pháp của nhà khoa học Rakhole người Hà lan .
Tiêu chuẩn này gồm một hệ với 6 điều kiện sau:
- Chiều cao tâm ổn định ban đầu: h
0
≥ 0,35 (m).
- Góc nghiêng
≥
m
θ
25
0
- 30
0
- Cánh tay đòn ổn định tĩnh tại 30
0

nh theo phương pháp TChebưshev
Số tung
độ
Hoành độ để vẽ các tung độ(cho hai phần của chiều dài tại giữa L bề mặt)
2 - ± 0.5773
3 0.00, ± 0.7071
4 -
±
0.1876,
±
0.7947
5 - ± 0.3745,
±
0.8325
6 - ± 0.2666,
±
0.4225,
±
0.8662
7 0.000,
±
0.3239,
±
0.5297,
±
0.8839
8 - ± 0.1026,
±
0.4062,
±

c
;
∫
=−
θ
ϕ
ϕϕ
0
0
sin drzz
cc

Trong đó:
V
I
r
ϕ
ϕ
= .
* Thứ tự vẽ và trình tự tính toán như sau:
- Vẽ sườn Tchebyshev đủ cả hai phía mạn
- Dựng đường nước ban đầu W0
0
, góc nghiêng bằng 0
0
.
- Qua tâm 0 của đường nước ban đầu vẽ đường nước phụ thứ nhất W01
dưới góc nghiêng
ϕ
Δ

i
ii
n
i
ba
ba
+
−
=
Σ
Σ
=
=
1
22
1
1
2
1
η

3 Mômen quán tính đường nước so với trục dọc tàu, qua 0:
(
)
33
1
0
3
1
ii


0
10=
ϕ

0
20=
ϕ

TT sườn
Tchebyshev
a a
2
a
3
b b
2
b
3
….
1
2
…
n

Hạng mục
aΣ
2
aΣ
3

3
2
1
n
L
=
η

()( )
2
2
41.
n
L
a =
η

(
)
(
)
65
−
=
J
(
)
V
r
7


sẽ nhận được đường nước nghiêng chứa thể tích dưới nó đúng bằng V. Đường
nước mới hình thành được đánh dấu W0
1
(hình 2.5).

13Hình 2.3: Đường nước nghiêng W0
0

Công việc tiếp theo tiến hành theo thứ tự vừa nêu(hình 2.5).
Kết quả tính cho trạng thái V
i
= const, i = 1, 2, 3, …. .

2.4. ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG TREO ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA TÀU.
Giả thiết một khối hàng có trọng lượng P
h
. Bây giờ ta nhấc hàng lên đặt trên
mặt boong. Khi tàu nghiêng một góc θ sẽ phát sinh một mômen nghiêng bằng:
M
ngh
= P
h
.L
h
.sin θ
Trong đó :

D
lp
hh
.
.
Trong đó:
M’θ : Mômen hồi phục của tàu.
D : Lượng chiếm nước.
h
0
: Cao độ tâm ổn định ban đầu.
h
1
: Cao độ tâm ổn định sau khi treo tải trọng.

2.5. PHƯƠNG PHÁP ĐO XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH TÀU
Bản vẽ đường hình tàu là tài liệu thiết kế cơ bản nó được dùng để tính toán
các tính năng của tàu, để lập hồ sơ, sơ đồ bố trí chung, kiểm tra quá trình lắp ráp
trong quá trình đóng tàu.
Đối với các loại tàu tàu đánh cá vỏ gỗ thì hầu hết được
đóng theo kinh nghiệm của ngư dân vì vậy chúng không có bảng tọa độ đường
hình và đường hình lý thuyết, nên để xác định được đường hình tàu thực tế cần
phải tiến hành khảo sát, đo đạc thực tế. Trong quá trình khảo sát thực tế tàu cá
lưới vây tỉnh Ninh Thuận chúng em đã chọn cho mình phương pháp xác định tọa
độ đường hình tàu bằng thước,
ống thủy bình và con dọi.
Ưu điểm của phương pháp này là đo dễ dàng, không cần người đo phải có
trình độ cao, thiết bị đo dễ tìm mua, tính cơ động cao. Tuy nhiên nhược điểm
phương pháp này là sai số cao hơn các phương pháp đo khác vì một số nguyên
nhân như dây đo bị võng, đặt không thẳng thước, nhiệt độ môi trường và một số

lại, đây chính là vị trí DN0 mà ta cần xác định. Đánh dấu vị trí này và dùng thước
lá đo khoảng cách từ sống chính đến vị trí DNO cộng kết quả này với 1/2 chiều
dày sống chính ta được 1/2 chiều rộng tàu tại vị trí sườn 5 tại DN0. Từ vị trí
DNO trên dây dọi xác định vị trí các đường n
ước khác cách DN0 một khoảng
bằng 391mm về cao độ và đánh dấu vị trí này. Tiếp tục xác định 1/2 chiều rộng
tàu tại DN1 bằng cách dùng ống thủy bình và thước lá. Đặt một đầu ống thủy
bình tại vị trí DN1 trên dây dọi đầu còn lại di chuyển dọc theo mạn tàu tại sườn
đang xét cho đến khi nào mực nước tại 2 bên bằng nhau thì dừng lại. Đo khoảng
cách giữa 2 vị trí này, lấy kết quả
1/2 chiều rộng của DNO trừ đi khoảng cách ta
vừa xác định ta được 1/2 chiều rộng của DN1 tại sườn số 5. Bằng cách đó tiếp

16
tục xác định các kích thước của đường nước còn lại của sườn 5 và chiều cao mép
boong. Tiến hành tương tự với các sườn còn lại.

Hình 2.1: Đo tọa độ đường hình bằng ống thủy bình và dây dọi

1- Dây dọi; 2- Lát gỗ; 3- Cột thước làm chuẩn; 4- Ống thủy bình; 5- Đường nước.

Bước 3: Xác định các thông số góc nghiêng mũi và góc nghiêng đuôi bằng
cách sử dụng ống thủy bình, con dọi và thước lá. Dùng con dọi thả từ phần trên
cùng của sỏ mũi xuống. Xác định vị trí DNO trên dây dọi bằng ống thủy bình. Sử
dụng thước lá để xác định chiều cao từ điểm trên cùng của sỏ mũi xuống DNO là
a và chiều rộng từ sống chính đến dây dọi tại vị trí DNO là b. Góc nghiêng
mũ
i
α
được xác định theo công thức lượng giác: Tg