CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan những tiêu chuẩn điều động của tàu 1.1 Giới thiệu chung Năm 1993, nghị quyết IMO A751(18) được thông qua. Trong nghị quyết này dự thảo về tính năng điều động, các tiêu chuẩn liên quan đến việc kiểm tra đảo hướng và khả năng giữ hướng tàu và khả năng quay trở đã được đưa ra. Ngày 4 tháng 12 năm 2002, những tiêu chuẩn tạm thời đó thì được thay thế bởi nghị quyết IMO MSC.137(76) về những tiêu chuẩn cho khả năng điều động tàu. Kể từ các đề xuất ban đầu về tiêu chuẩn điều động tàu, khi thiết kế các con tàu mới thì được thiết kế với sự tập trung gia tăng vào việc cải thiện các tính năng điều động của tàu.
Trong việc áp dụng các tiêu chuẩn, IMO nhận thấy sự cần thiết của việc giải thích thích hợp cho việc hiểu được thống nhất, áp dụng và đánh giá phù hợp hiệu năng hoạt động của con tàu. Ngày 16 tháng 12 năm 2002 IMO đã phê duyệt các chú giải về các tiêu chuẩn cho việc điều động tàu trong thông tư MSC/Circ. Các chú giải nhằm mục đích cung cấp cho cơ quan quản lý với các hướng dẫn cụ thể để hỗ trợ trong việc giải thích thống nhất và áp dụng các tiêu chuẩn đối với khả điều động tàu và cung cấp các thông tin cần thiết để hỗ trợ những người chịu trách nhiệm cho việc thiết kế, xây dựng, sửa chữa và vận hành những con con tàu để đánh giá khả năng điều động của các tàu này.2 Quy định của đăng kiểm Việt Nam Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép QCVN 21:2010/BGTVT về kiểm tra phân cấp tàu trong đóng mới về thử tàu đường dài: 18 1/ Khi kiểm tra phân cấp tất cả các tàu, phải tiến hành thử đường dài theo quy định từ (1) đến (10) dưới đây trong điều kiện tàu đủ tải, thời tiết tốt và biển lặng, ở vùng biển không hạn chế độ sâu của nước đối với mớn nước của tàu. Tuy nhiên, nếu việc thử đường dài không thể thực hiện được trong điều kiện đủ tải thì có thể thử với điều kiện tải thích hợp.
Thử thiết bị lái, thử chuyển đổi từ lái chính sang lái phụ (4). Thử quay vòng. Trong từng trường hợp cụ thể, Đăng kiểm có thể xem xét miễn giảm thử quay vòng cho từng tàu riêng rẽ, với điều kiện phải có đầy đủ số liệu thử quay vòng của các tàu đóng cùng phiên bản (5). Thử để xác nhận không có trục trặc trong điều kiện hoạt động của máy cũng như đặc tính của tàu trong lúc thử đường dài (6).
Thử hoạt động của các tời neo (7). Thử hoạt động hệ thống điều khiển tự động và điều khiển từ xa của máy chính hoặc chân vịt biến bước, nồi hơi và các tổ máy phát điện (8). Thử tích hơi của nồi hơi (9). Đo dao động xoắn của hệ trục (10).
Thử các mục khác, nếu Đăng kiểm thấy cần thiết. 2/ Kết quả thử quy định ở -1 trên phải được trình cho Đăng kiểm để làm hồ sơ thử tàu đường dài. 3/ Trong trường hợp kiểm tra phân cấp đối với các tàu được đóng không có giám sát của Đăng kiểm, Đăng kiểm có thể miễn giảm các yêu cầu thử nêu trên 19 với điều kiện có đủ số liệu trong lần thử trước và kể từ lần thử đó tàu không có thay đổi làm ảnh hưởng đến kết quả thử quy định ở -1 nói trên.3 Quy định các tiêu chuẩn tính năng điều động tàu theo nghị quyết IMO.1 Áp dụng Các tiêu chuẩn thử tàu sẽ được áp dụng tới tất cả các bánh lái mà loại máy tàu có chiều dài trên 100m và tàu hóa chất, tàu dầu, tàu gas không kể chiều dài. Nếu các tàu này trải qua sửa chữa, thay đổi hoặc hoán cải mà theo ý kiến của cơ quan quản lý đăng kiểm có thể ảnh hưởng đến các tính năng điều động của các tàu này thì các tiêu chuẩn thử tàu sẽ phải được xác nhận lại.
Các con tàu không nằm trong diện áp dụng tiêu chuẩn thử tàu theo IMO thì bất cứ khi nào sửa chữa, thay đổi hoặc hoán cải mà theo ý kiến của cơ quan quản lý đăng kiểm việc mở rộng của con tàu đó có thể được xem xét như một con tàu mới mà sau đó con tàu sẽ tuân theo các tiêu chuẩn IMO. Mặt khác, nếu những sửa chữa, thay đổi và hoán cải theo ý kiến của cơ quan quản lý đăng kiểm ảnh hưởng đến tính năng điều động tàu, nó phải được chứng minh rằng các tính năng đó không dẫn tới giảm tính năng điều động của con tàu. Các tiêu chuẩn này sẽ không được áp dụng với các tàu cao tốc.2 Đặc tính điều động và các tiêu chuẩn Các tiêu chuẩn IMO đưa ra chủ yếu nhận biết ý nghĩa đặc tính, tính năng điều động tàu và đánh giá các đặc điểm như sau : Trạng thái ổn định động vốn có: Một con tàu mà ổn định động trên một hướng thẳng nếu có thể, sau một chút nhiễu động, nó nhanh chóng ổn định trên một hướng mới ngoài bất kì việc điều chỉnh bánh lái nào. Kết quả của sự lệch hướng so với hướng ban đầu sẽ phụ thuộc vào góc của trạng thái cân bằng, độ lớn và thời gian nhiễu động.
20 Khả năng giữ hướng : Đặc tính giữ hướng là một thước đo của khả năng lái con tàu duy trì một đường thẳng theo một hướng được định trước. Khả năng quay trở/ thay đổi hướng đi ban đầu: khả năng quay trở ban đầu thì được xác định bởi đáp ứng thay đổi hướng bánh lái tàu vừa phải. Kiểm tra khả năng thay đổi hướng: kiểm tra khả năng quay trở của tàu là đo phản ứng tác dụng lên mặt bánh lái áp dụng trong một vài trạng thái của quay trở. Khả năng quay trở: Khả năng quay trở thì đo bởi khả năng quay tàu bằng cách bẻ hết lái.
Khả năng dừng lại: Khả năng dừng lại thì được đo bằng quãng đường đi được và thời gian làm tàu dừng lại được thực hiện bởi điều động chạy lùi hết máy trong khi tàu đang chạy thẳng ổn định ở tốc độ kiểm tra. Tính năng điều động của con tàu được xem xét thỏa mãn nếu tuân theo các tiêu chuẩn như sau: a/ Khả năng quay trở Khoảng dịch chuyển tới của tàu không quá 4.5 lần chiều dài thân tàu (L) và đường kính quay trở không quá 5 lần chiều chiều dài tàu trong quá trình điều động quay trở. b/ Khả năng quay trở ban đầu(Zig-zac) Khi con tàu đang chạy đặt góc lái 10 độ về mạn trái hoặc phải con tàu thì con tàu không được di chuyển nhiều hơn 2,5 lần chiều dài con tàu tính từ lúc thay đổi hướng cho đến lúc hướng mũi thay đổi 10 độ. c/ Kiểm tra khả năng chuyển hướng và giữ hướng - Giá trị góc chuyển hướng đầu tiên 10/10 độ chạy zig-zag sẽ không quá: 21 10 độ nếu L/V thì nhỏ hơn 10s 20 độ nếu L/V là 30s hoặc lớn hơn ; và (5+1/2(L/V)) độ nếu L/V là 10s hoặc nhiều hơn nhưng nhỏ hơn 30s - Giá trị góc chuyển hướng thứ hai 10/10 độ chạy zig-zag sẽ không quá 25 độ nếu L/V thì nhỏ hơn 10s 40 độ nếu L/V là 30s hoặc lớn hơn; và (17.75(L/V) độ , nếu L/V bằng 10 giây hoặc lớn hơn nhưng nhỏ hơn 30s - Giá trị góc chuyển hướng đầu tiên ở 20/20 độ khi kiểm tra chạy zig-zag sẽ không quá 25 độ (Trong đó L là chiều dài tàu và V là vận tốc tàu đơn vị là m và m/s tương ứng) d/ Khả năng dừng lại Quãng đường tàu đi được khi lùi hết máy khi thử không vợt quá 15 lần chiều dài thân tàu.
Tuy nhiên giá trị này có thể thay đổi bởi đăng kiểm ở nơi con tàu có lượng chiếm nước lớn làm tiêu chuẩn này không thể thực hiện được, nhưng không quá 20 lần chiều dài thân tàu.2 Hệ thống AIS 1.1 Giới thiệu về hệ thống AIS Hệ thống nhận dạng tự động (AIS) là một hệ thống theo dõi tự động được sử dụng trên tàu và các trạm VTS để xác định và định vị tàu bằng dữ liệu vô tuyến, trao đổi dữ liệu với các tàu khác gần đó và các trạm AIS, các thông tin AIS bổ sung dữ liệu cho radar hàng hải. 22 Thông tin được cung cấp bởi thiết bị AIS, như nhận dạng, vị trí, hướng và tốc độ có thể được hiển thị trên màn hình AIS, RADAR hoặc một hải đồ điện tử. AIS nhằm hỗ trợ sĩ quan trực ca của tàu và cho phép chính quyền hàng hải để theo dõi và giám sát chuyển động tàu trong khu vực. AIS tích hợp với máy thu phát VHF kết nối với một hệ thống định vị như một GPS, với cảm biến điện tử khác để cung cấp thêm thông tin.
Tàu trang bị máy thu phát AIS có thể được theo dõi bởi các trạm cơ sở AIS nằm dọc theo đường bờ biển Công ước quốc tế của tổ chức hàng hải quốc tế về an toàn sinh mạng trên biển đòi hỏi AIS được trang bị trên các tàu hành trình quốc tế với tổng dung tích 300 hoặc lớn hơn, và tất cả các tàu khách bất kể kích thước. AIS sử dụng hai kênh radio VHF 161,975 MHz (87B) và 162,025 (88B) 1.2 Ứng dụng của hệ thống AIS Mục đích ban đầu của AIS là chỉ là tránh va chạm nhưng nhiều ứng dụng khác kể từ đó đến nay được phát triển và ứng dụng. AIS hiện đang được sử dụng cho: - Tránh va : AIS đã được phát triển bởi các ủy ban kỹ thuật IMO như một công nghệ để tránh va chạm giữa các tàu lớn trên biển mà không phụ thuộc của các hệ thống trên bờ. Công nghệ nhận diện mỗi tàu riêng biệt, cùng với vị trí cụ thể và chuyển động của nó, cho phép một nhận biết và xác định một mục tiêu trong thời gian thực.
Các thông tin tiêu chuẩn AIS cung cấp bao gồm một loạt các tính toán tự động dựa trên các báo cáo vị trí cũng như điểm tiếp cận gần nhất và cảnh báo va chạm. Nhưng AIS không được sử dụng bởi tất cả các tàu, AIS thường được sử dụng kết hợp với RADAR. Khi một con tàu hành trình trên biển, thông tin về hướng đi và danh tính của các tàu khác trong vùng lân cận là rất quan trọng cho 23 người hàng hải để đưa ra quyết định để tránh va chạm với các tàu khác và các nguy hiểm (bãi cạn hoặc đá ngầm).