Bài giảng Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải

Nội dung text: Bài giảng Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải

1. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Phần A. THỦY NGHIỆP CƠ BẢN Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 1
2. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Chương 1. DÂY VÀ CÔNG TÁC LÀM DÂY 1.1. CÁC LOẠI DÂY, SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN 1.1.1. GIỚI THIỆU CHUNG Dảnh Sợi (Fibre) Tao Dây (Rope) Hình 1.1. Kết cấu dây sợi (Hawser or Plain laid) Dây được trang bị trên tàu biển với chủng loại phong phú và đa dạng. Dây sử dụng trên tàu với rất nhiều chức năng, đảm bảo cho quá trình khai thác con tàu có hiệu quả và an toàn. Vì vậy, vai trò của dây trên tàu biển là hết sức to lớn. Tuỳ theo cỡ và chủng loại tàu mà trên tàu được trang bị số lượng và các loại dây phù hợp, nhằm thích ứng với nhiệm vụ của tàu. Nói chung dây sử dụng trên tàu thường được phân thành hai nhóm chính là dây sợi và dây kim loại, nhóm thứ ba được kết hợp từ hai nhóm trên gọi là dây hỗn hợp. Một dạng dây đặc biệt cũng sẽ được đề cập tới là lỉn (xích), hiện đang được sử dụng phổ biến trên tàu biển với rất nhiều chức năng. Dây sợi thường được chế tạo từ sợi tự nhiên như sợi bông, sợi xơ dừa, sợi cây gai dầu, sợi chuối, sợi một loại cây nhiệt đới dùng để bện thừng gọi là Sidal (Sisal) hoặc là sợi tổng hợp nhân tạo như là Polyamide (Nylon), Polyester (Terylene), Polythene, Polypropylene hoặc là hỗn hợp của một số loại sợi tổng hợp. Tuỳ theo nguồn gốc chất liệu chế tạo dây, dây sợi chế tạo từ sợi tự nhiên được gọi là dây thực vật, dây sợi chế tạo từ sợi tổng hợp nhân tạo được gọi là dây tổng hợp hay dây tổng hợp nhân tạo. Dây kim loại được chế tạo từ sợi kim loại và được phân loại theo chức năng, kết cấu hoặc dựa trên các đặc tính của dây. Dây hỗn hợp được chế tạo từ cả hai loại dây trên và được phân chia theo kết cấu dây. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 1
3. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Kích cỡ các loại dây sử dụng trên tàu cũng rất đa dạng. Một số dây có cỡ rất nhỏ như các loại chỉ khâu, bên cạnh đó một số loại có kích cỡ lớn như dây buộc tàu. Tuy vậy, mỗi loại dây đều có các tiêu chuẩn và tính năng phù hợp với yêu cầu công việc mà nó đảm nhiệm. 1.1.2. KẾT CẤU DÂY VÀ CÁC LOẠI DÂY THƯỜNG DÙNG TRÊN TÀU BIỂN 1. Dây sợi (Fibre rope) a. Kết cấu dây (Structure of rope) Dây được chế tạo với cách thức như sau (Hình 1.1): - Thành phần nhỏ nhất của dây sợi là tơ hay xơ của các loại sợi tự nhiên hay nhân tạo. Từ tơ người ta xe lại thành sợi (Fibre). - Các sợi xe lại với nhau tạo thành các dảnh (Yarn), cũng có khi người ta trực tiếp xe tơ (xơ) thành dảnh. - Các dảnh được bện lại với nhau tạo thành các tao (Strand). - Các tao được bện lại với nhau tạo thành dây (Rope). Khi chế tạo dây, có hai cách là bện chiều phải (Right-handed or “Z” Lay) hay chiều trái (Left-handed or “S” Lay). Cách bện sẽ tạo thành các loại dây khác nhau là dây chiều phải hay chiều trái. Chiều của dây thực tế là chiều xoắn bện của tao tạo nên dây. Thuật ngữ chiều cũng được áp dụng với các tao dây, các dảnh và các sợi. Ta có thể nói dây chiều phải, chiều trái hay tao chiều phải, chiều trái.v.v. Cách nhận biết chiều có thể nhìn thấy rất rõ trên dây như sau: - Khi nhìn vào dây, nếu thấy chiều xoắn hình chữ “S”, ta gọi là kết cấu bện kiểu chữ S hay chiều trái (Hình 1.2a). - Khi nhìn vào dây, nếu thấy chiều xoắn hình chữ “Z”, ta gọi là kết cấu bện kiểu chữ Z hay chiều phải (Hình 1.2b). Left- Right- handed handed “S” Lay “Z” Lay a. Dây chiều trái b. Dây chiều phải Hình 1.2. Kết cấu bện dây chiều trái và chiều phải b. Các dạng kết cấu dây sợi thường dùng trên tàu biển Dây 3 tao (Hawser or Plain laid): Đây là dạng kết cấu dây thông dụng nhất được sử dụng trên tàu (Hình 1.3a). Dây được tạo thành từ 3 tao dây bện theo chiều phải (“Z” Lay) hay chiều trái (“S” Lay). Dây 3 tao được làm từ tất cả các chất liệu thực vật và tổng Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 2
4. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải hợp thông dụng. Trên tàu sử dụng phổ biến nhất là loại dây chiều phải. Loại dây 3 tao còn có một dạng đặc biệt được tạo thành từ 3 dây loại 3 tao nhỏ hơn (Cable laid). Dây 4 tao (Shroud laid): Một loại dây khác được sử dụng trên tàu là dây 4 tao. Cùng một dạng kết cấu như dây 3 tao nhưng số lượng tao trong dây là 4 tao bện theo chiều phải hay chiều trái. Dây 4 tao có bề mặt trơn nhẵn hơn, dẻo hơn dây 3 tao nhưng khả năng chịu lực kém hơn dây 3 tao cùng cỡ. Dây 4 tao có hai dạng đặc biệt được tạo thành từ 3 tao dây bện quanh một tao thứ 4 nhỏ và mềm là Soft-Laid và Hard-Laid. Hai loại dây này được phân biệt bởi độ xoắn chặt của tao trong dây. Với dây loại Soft-Laid, độ xoắn của tao trong dây nhỏ hơn và bước của dây lớn hơn, chính vì vậy dây mềm hơn. Loại Hard-Laid độ xoắn của tao trong dây cao hơn và bước của dây nhỏ hơn, chính vì vậy dây cứng hơn. Dây 8 tao (Multiplait or Squareline rope): Còn gọi là dây vuông hay dây bện múi khế. Loại dây này được tạo thành từ 4 tao dây chiều phải và 4 tao dây chiều trái (Hình 1.3b). Kiểu kết cấu này thường áp dụng với dây buộc tàu loại lớn và chủ yếu là với dây sợi tổng hợp. Kết cấu dây 8 tao cũng được áp dụng đối với các dây nhỏ và được sử dụng cho các công việc đòi hỏi dây có khả năng ổn định xoắn cao. Dạng vỏ bọc (Braided rope): Kết cấu loại dây này bao gồm 1 đến 2 lớp vỏ bọc được đan bằng các dảnh dây sợi, bên trong vỏ là các tao dây thẳng hoặc bện xoắn (Hình 1.3c). Hai loại dây vỏ bọc được sử dụng trên tàu là dây vỏ bọc một lớp (Tafle- braided) và hai lớp (Double-braided). Các loại dây vỏ bọc một lớp được chế tạo bằng sợi thực vật như bông, lanh hoặc sợi tổng hợp và được áp dụng với các loại dây nhỏ như dây cờ, dây tốc độ kế hay dây cứu sinh. Các loại dây hai lớp được chế tạo bằng sợi tổng hợp, chủ yếu là sợi Nylon và thường được áp dụng với dây buộc tàu. Đặc điểm của loại dây này là khả năng chịu lực cao, không xoắn. S Ou trand trand In arn a. Dây 3 tao b.Dây 8a rntao c. Dây vỏ bọc hai lớp Hình 1.3. Các dạng kết cấu dây sợi thường dùng trên tàu biển c. Dây thực vật (Natural or Vegetable fibre rope) Dây thực vật được chế tạo từ sợi tự nhiên và được sử dụng tương đối nhiều trong ngành Hàng hải. Kích cỡ của dây thực vật cũng rất đa dạng. Loại nhỏ nhất là các loại chỉ khâu, loại dây cỡ nhỏ này được xe trực tiếp từ xơ thực vật dùng để buộc. Các loại khác cỡ nhỏ có chu vi từ 8,8 - 25mm, loại dây trung bình có chu vi từ 25 - 100mm, loại dây cỡ lớn có chu vi từ 100 - 150mm, loại dây cỡ đại có chu vi từ 150 - 350mm. Mỗi loại dây đều có các đặc điểm riêng nhưng nói chung đều có các tính chất chung như: - Độ bền chắc không cao. - Tính hút ẩm cao và dễ bị nấm mốc. - Dễ bị mục nát do ẩm mốc. - Nở ra và co ngắn, độ bền chắc giảm có thể tới 30% khi ngấm nước. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 3
5. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Phần lớn đều bị cứng và giòn khi bị ẩm trong thời tiết lạnh và dễ gẫy. Dây thực vật hiện nay không được sử dụng phổ biến như các loại dây tổng hợp. Trong số các dây thực vật, dây Manila hiện nay được sử dụng nhiều nhất. Các loại khác rất ít sử dụng hơn, phần lớn được sử dụng là các dây chằng buộc và dây nhỏ với nhiều mục đích khác nhau. Dây thực vật hầu như không còn sử dụng làm dây buộc tàu và các công việc chịu lực cao. Một số các loại dây thực vật thông dụng được sử dụng trên tàu biển như: Dây Manila (Manila): Dây Manila nhẹ, độ bền và tính đàn hồi tốt, ít ngấm nước. Loại dây này màu nâu có ánh kim. Đặc điểm của dây là nở ra khi bị ướt, nhưng nó là loại dây thực vật được đánh giá là có độ bền tốt nhất trong các loại dây thực vật. Một chức năng nổi bật của dây Manila là sử dụng cho các công việc có liên quan tới an toàn sinh mạng con người như dây an toàn, dây treo ca bản, ghế làm việc trên cao.v.v. Dây Sidal (Sisal): Dây Sidal thường có màu trắng, trên bề mặt có nhiều lông tơ mịn. Sidal không mềm dẻo và bền chắc như dây Manila, khi ướt nở ra nhiều hơn và ngấm nước nhanh hơn, trở nên trơn trượt, khó sử dụng. Sidal cũng là loại dây được sử dụng nhiều trên tàu biển với nhiều mục đích khác nhau. Dây Sidal thường dược chế tạo làm dây đưa người lên cao làm việc, dây treo ghế thuỷ thủ trưởng (Bosun) hay ca bản, dây chằng buộc, dây buộc tàu. Dây sợi dừa (Coir): Độ bền dây dừa không cao và thấp hơn các loại dây thực vật khác rất nhiều, chỉ đạt khoảng 25% so với dây gai cùng cỡ. Bề mặt dây rất thô, ráp và xơ. Tuy nhiên, dây dừa rất nhẹ, có thể nổi trên mặt nước, đặc biệt nó có tính đàn hồi cao (tại điểm đứt có thể dài thêm tới 30 - 35%). Mục đích sử dụng chính của dây dừa là các công việc đòi hỏi tính đàn hồi cao như làm dây lai kéo, đoạn nối đầu dây cáp lai kéo. Với các mục đích sử dụng khác, dây dừa chủ yếu thường được sử dụng trên các tàu nhỏ. Dây gai dầu (Hemp): Dây gai thường có màu kem sáng khi còn mới, bề mặt mịn, óng và đẹp tự nhiên. Tính dẻo của dây có thể so sánh với dây Manila và dây Sidal. Độ bền của dây gai phụ thuộc vào xuất xứ của nó. Phần lớn các loại dây gai trong quá trình chế tạo đều được tẩm dầu để loại bỏ các nhược điểm của dây gai là tính hút ẩm cao, dễ mục nát và dễ bị nấm mốc. Dây tẩm dầu có màu nâu, bề mặt dây trở nên thô ráp và xơ, độ bền giảm đi từ 10 - 25%. Dây gai được sử dụng trên tàu khá rộng rãi với rất nhiều công dụng và kích cỡ cũng rất đa dạng, từ chỉ khâu tới các dây buộc tàu loại lớn. Tuy nhiên, hiện nay dây gai được sử dụng trên tàu chủ yếu là các dây nhỏ với mục đích làm dây buộc, dây viền mép bạt, bọc mép buồm, bọc làm đệm cột, làm quả đệm v.v. Dây sợi bông (Cotton): Làm từ sợi bông, rất mềm và dẻo, độ bền tốt và tương đối nhẹ. Dây có màu trắng, rất dễ mục nát và hư hỏng rất nhanh trong điều kiện độ ẩm cao. Dây bông thường sử dụng trên tàu làm chỉ khâu đối với các dây nhỏ, các dây lớn hơn được sử dụng làm dây buộc, dây cờ. Hiện nay dây bông chủ yếu được sử dụng trên các tàu buồm nhỏ. d. Dây tổng hợp nhân tạo (Synthetic fibre rope) Dây tổng hợp được chế tạo từ các loại sợi tổng hợp nhân tạo. Tùy theo mục đích sử dụng, dây sau khi bện có thể được xử lý nhiệt. Các dây được xử lý nhiệt Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 4
6. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải thường có kết cấu bện bền vững, cố định, không bị xổ. Tuy nhiên các dây được xử lý nhiệt có nhược điểm là rất cứng, tính dẻo của dây giảm đáng kể. Dây tổng hợp nhân tạo được sử dụng rất rộng rãi trên tàu và đã thay thế phần lớn chức năng và vị trí của dây thực vật với kích cỡ đa dạng và các đặc điểm ưu việt hơn hẳn dây thực vật như: - Độ bền chắc cao. - Tính đàn hồi tốt. - Không bị nấm, mốc, mục nát. - Phần lớn chịu được hoá chất. Tuy nhiên dây tổng hợp cũng có một số nhược điểm như: - Không chịu được sự thay đổi lớn của nhiệt độ, phần lớn sức kéo đứt các loại dây giảm đi tới 70%, tính đàn hồi giảm tới 25% khi làm việc ở nhiệt độ - 800C. Nếu làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao, khả năng chịu lực của dây giảm rất mạnh, dây sẽ nhanh chóng bị hoá già. - Tính trơn trượt của dây rất cao, điều này có ảnh hưởng rất nhiều khi buộc dây, kéo dây bằng tời, làm các mối, nút v.v. - Dây dễ bị nhiễm điện tích do cọ xát trong quá trình làm việc, hiện tượng phóng điện của dây gây mất an toàn trong phòng chống cháy nổ. - Dây dễ bị hoá già dưới tác dụng của ánh nắng gắt làm giảm khả năng làm việc và tuổi thọ của dây. - Do tính đàn hồi cao (một số dây có thể giãn tới 30% trong giới hạn làm việc và tới 60% tại điểm đứt), nên khi dây đứt sẽ tạo ra lực văng rất lớn và gây nguy hiểm cho người sử dụng. Dây tổng hợp sử dụng trên tàu có rất nhiều loại nhưng thông dụng nhất là các loại dây sau: Poliamide (Nylon): Là loại dây có tính đàn hồi và chịu lực tốt nhất trong số các loại dây sợi tổng hợp. Chúng có khả năng chống lại kiềm, dầu, chất ăn mòn hữu cơ và không bị mục nát, nhiệt độ nóng chảy 2500C. Dây Nylon được sử dụng rất rộng rãi và rất nhiều công việc khác nhau trên tàu nhưng chủ yếu được sử dụng làm dây lai kéo, dây buộc tàu, các công việc có liên quan đến hàng hóa. Polyester (Terylene): Là loại dây có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong các loại dây sợi tổng hợp nhân tạo (2600C). Chúng chịu được Acids, dầu, chất ăn mòn hữu cơ, chất tẩy rửa, không bị mục nát. Dây Polyester được sử dụng khá phổ biến trong Hàng hải nhưng thông dụng nhất là sử dụng trên các thuyền buồm nhỏ. Polypropylene: Được chế tạo thành 3 loại là "Fibrefilm", "Monofilament" và "Staple". Sự khác nhau chủ yếu của 3 loại dây này là tính đàn hồi của mỗi loại. Nói chung, chúng là loại nhẹ nhất trong số các loại dây tổng hợp, tính nổi cao, nhiệt độ nóng chảy khoảng 1650C, chống được Acids, kiềm, dầu và không bị mục nát. Mục đích sử dụng của dây Polypropylene rất đa dạng và chủ yếu là làm dây buộc tàu. Chỉ có loại dây Staple xe có thể sử dụng làm dây nâng hạ người làm việc trên cao, dây ca bản v.v. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 5
7. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Polythene: Nhiệt độ nóng chảy thấp nhất trong các loại dây sợi tổng hợp (1350C). Chúng có khả năng chống lại kiềm, dầu, chất tẩy rửa, có tính nổi và không bị mục nát. Dây Polythene được chế tạo phổ biến là các dây nhỏ dùng làm dây cờ, dây tốc độ kế, dây treo bóng tín hiệu và các công việc tương tự. Nếu lấy dây Manila làm cơ sở so sánh ta thấy dây tổng hợp có các thông số như sau: HỌ DÂY SỨC BỀN TÍNH ĐÀN HỒI TỶ TRỌNG Manila 100% 16-20% 1,45 Poliamide (Nylon) 250% 40-50% 1,14 Polyester (Terylene) 180% 25-30% 1,38 Polypropylene 150% 35% 0,91 Polythene 130% 25-30% 0,95 Bảng 1. Bảng so sánh thông số các loại dây tổng hợp 2. Dây kim loại (Wire rope) Dây kim loại (còn gọi là dây cáp) sử dụng trên tàu được chế tạo từ sợi thép giàu Cacbon và có rất nhiều loại, nhiều kích cỡ khác nhau. Sợi thép dùng để chế tạo dây thường có d = 0,2 mm - 5mm, phần lớn được tráng kẽm hoặc nhôm để chống rỉ. Từ các sợi kim loại người ta bện thành các tao dây. Trong một số dạng kết cấu, các sợi kim loại được bện trên một lõi sợi để tạo thành tao. Các tao được bện lại với nhau trên một lõi chung tạo thành dây. Lõi (Core) Tao (Strand) Lõi trong tao dây Sợi kim loại (Steel wire) (Strand Core) Hình 1.4. Kết cấu dây kim loại (Cáp) Khi chế tạo dây, cũng như dây sợi, dây kim loại có hai cách là bện chiều trái hay chiều phải. Cách bện sẽ tạo thành các loại dây khác nhau là dây chiều phải hay chiều trái. Trên tàu phổ biến nhất là dây chiều phải, dây chiều trái cũng được sử dụng nhưng ít hơn. Thông thường, kết cấu bện của dây sẽ có chiều xoắn ngược chiều xoắn của tao (Ordinary lay), ngoài ra, vì mục đích sử dụng, dây kim loại còn được chế tạo với kết cấu bện có chiều xoắn cùng chiều xoắn của tao (Lang’s lay) (Hình 1.5). Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 6
8. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Ordinary “Z” lay Ordinary “S” lay Lang’s “Z” lay Lang’s “S” lay Hình 1.5. Các kiểu kết cấu bện của dây kim loại Dây kim loại chỉ có một kiểu kết cấu là bện xoắn đồng chiều của tất cả các tao trên cùng một lớp, sự khác nhau của chúng là số lượng tao trong dây, loại lõi và dảnh. Một trong những thành phần cực kỳ quan trọng mà người sử dụng cần lưu ý là loại lõi dây và bố trí lõi trong dây. Lõi dây kim loại thường là một tao dây thực vật tẩm dầu, loại dây được sử dụng làm lõi dây phổ biến nhất là dây gai dầu (Helm), đôi khi có thể là dây Sidal (Sisal). Lõi có nhiều tác dụng. Một số loại dây kim loại có lõi là một tao dây kim loại thẳng, một số loại có kết cấu khác với kết cấu thông thường. Dây kim loại có ưu điểm là khả năng chịu lực cao nhưng cũng có nhiều nhược điểm như: - Nặng, cứng, dễ gỉ. - Tính trơn trượt cao nên rất khó khăn khi buộc, quấn, kéo dây bằng tời. - Tính đàn hồi kém, thường không dài thêm quá 3% khi chịu tải. Dây kim loại sử dụng trên tàu được phân ra thành rất nhiều loại dựa trên mục đích sử dụng và nhiệm vụ mà chúng đảm nhiệm (Hình 1.6). 6x7 6x12 6x19 6x24 6x37 7x19 CÁC KẾT CẤU CÁP ĐẶC TRƯNG 6x19 6x25 6x26 6x29 6x31 6x36 6x37 6x41 MỘT SỐ KẾT CẤU CÁP THÔNG DỤNG MỘT SỐ LOẠI CÁP TĨNH (Cáp giằng) MỘT SỐ LOẠI CÁP ĐỘNG ĐẶC BIỆT Hình 1.6. Các dạng kết cấu đặc trưng, các kết cấu thông dụng và một số kết cấu đặc biệt của dây kim loại Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 7
9. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Dây kim loại trên tàu có thể phân chia thành các nhóm sau: - Nhóm cáp buộc (Seizing wire); - Nhóm cáp giằng (Standing wire); - Nhóm cáp động (Moving wire): Được chia thành 3 loại theo độ mềm dẻo của dây, bao gồm: + Cáp cứng: Thường có kết cấu gồm 6 tao bện trên một lõi sợi mềm. Các sợi trong từng tao có cỡ lớn và số sợi ít, thường là 12, 19 sợi/tao. Loại cáp này thường dùng làm dây tĩnh palăng, dây buộc tàu, dây lai dắt v.v. + Cáp thường: Có kết cấu giống như cáp cứng nhưng số sợi trong từng tao lớn hơn nên cáp mềm và dẻo hơn, khoảng 24, 36 sợi/tao. Loại cáp này thường dùng làm dây cáp tời, dây nâng cần trong hệ thống cẩu, dây chằng buộc hàng v.v. + Cáp mềm: Là loại cáp được chế tạo đặc biệt với rất nhiều dạng khác nhau và rất mềm dẻo, bề mặt trơn nhẵn hơn các loại cáp khác. Dây loại này có thể có kết cấu 6 tao với số sợi trong từng tao là 37, 41, 61 sợi/tao, trong mỗi tao, các sợi còn có thể được bện trên lõi sợi thực vật, giúp cho dây mềm hơn. Một loại dây kết cấu khác, số lượng tao trong dây rất lớn như loại 12, 17, 18 tao với số sợi trong từng tao là 7, 12 sợi/tao. Một dạng khác, dây chỉ có một lõi thực vật trong tâm, các tao dây kim loại được bện thành nhiều lớp quanh lõi tạo thành dây. Loại cáp mềm được sử dụng làm dây cẩu hàng trong hệ thống cẩu, dây nâng hạ trong hệ thống xuồng cứu sinh, dây động của palăng v.v. 3. Dây hỗn hợp (Mixed wire and fibre rope) Dây hỗn hợp được chế tạo bằng cách kết hợp cả hai loại dây sợi và kim loại, nó tránh được nhược điểm của dây kim loại như không dẻo, không đàn hồi, trơn trượt và dễ gỉ. 4. Dây lỉn (Chain) Hình 1.7. Cấu tạo dây lỉn, mắt nối và cách thức liên kết Lỉn (dây xích) là một loại dây đặc biệt sử dụng trên tàu biển. Lỉn được chế tạo bằng thép, kích cỡ rất đa dạng. Các loại lỉn nhỏ nhất như các dây giữ các nắp ổ điện hoặc rất lớn như lỉn neo. Lỉn có độ bền chắc rất cao, sức kéo làm việc được tính bằng 1/4 sức kéo đứt. Ngoài ra, lỉn còn có một ưu điểm rất lớn là tính linh hoạt cao. Một trong những đặc tính Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 8
10. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải quan trọng nhất của lỉn là không đàn hồi, đặc tính này được áp dụng triệt để trong các công việc mà nó đảm nhiệm. Nhược điểm của lỉn là nặng, dễ nứt và vỡ khi va đập trong điều kiện thời tiết lạnh, dễ han gỉ và bị ăn mòn theo thời gian. Có hai loại lỉn thường được sử dụng trên tàu là lỉn có ngáng và không có ngáng (Hình1.7). Người ta phân loại lỉn theo mục đích sử dụng như sau: - Lỉn đa dụng (General using chain): Loại lỉn này được sử dụng với rất nhiều mục đích như: dây treo xuồng cứu sinh, lan can tạm, chằng buộc hàng có tải trọng cao, dây bốt cho dây buộc tàu kim loại, lỉn neo các thuyền nhỏ .v.v. Các loại lỉn này thường là loại lỉn không ngáng. - Lỉn cho hệ thống làm hàng (Cargo handling chain): Loại lỉn này thường được sử dụng cho hệ thống làm hàng như: dây bìa cần cẩu, dây cố định đầu cần, dây truyền động máy lái trên tàu nhỏ, Palăng xích.v.v. Các loại lỉn này được chế tạo cả loại có ngáng và không ngáng. - Lỉn neo (Chain cable): Được chế tạo với mục đích chính làm lỉn neo. Kích thước đa dạng, có cỡ từ 28 - 87mm. Loại lỉn này thường là loại có ngáng. Lỉn sử dụng trên tàu còn được chia thành 3 hạng theo chất liệu thép sử dụng để chế tạo: - Loại 1 (Grade 1): Được chế tạo bằng loại thép thông thường (Mild Steel). - Loại 2 (Grade 2): Được chế tạo bằng thép chất lượng cao (Special Steel). - Loại 3 (Grade 3): Được chế tạo bằng thép đặc biệt có độ bền cao (Extra Special Steel). Sự khác biệt giữa các hạng này là khả năng chịu lực của mỗi loại. Lỉn được cấp xuống tàu thường có kích cỡ chuẩn. Các thông số như kích thước mắt, trọng lượng, độ bền thử nghiệm, sức kéo làm việc được cho theo hồ sơ.v.v. 1.1.3. CÁC THÔNG SỐ CỦA DÂY 1. Bước xoắn của dây (Pitch) Bước (hay bước xoắn) của dây là độ dài một vòng xoắn của một tao (pitch of Lay), hay khoảng cách được tính từ một điểm của tao trên bề mặt dây tới điểm kế tiếp thuộc tao đó theo chiều dài dây (Hình 1.8). 3-strands rope 8-strands rope Wire rope Hình 1.8. Xác định bước của dây 2. Kích thước dây (Size of rope) Dây có rất nhiều cách tính cỡ và người sử dụng phải biết rõ điều này khi tính toán, đặt hàng, mua dây. Cách tính cỡ dây phụ thuộc vào loại và độ lớn của dây. Tuy nhiên, việc xác định cỡ dây theo loại hầu như đã được chuẩn hóa và áp dụng rộng rãi. Có một số cách tính như sau: Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 9
11. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Với các loại dây sợi thực vật rất nhỏ, đơn vị tính của chúng được tính bằng số sợi có trong dây (loại dây không dảnh), hoặc bằng số (dây số 1,2,3 ), hoặc theo trọng lượng của cuộn dây cấp lên tàu. - Với các loại dây sợi tổng hợp nhỏ nhất được tính bằng số. - Các loại dây được sử dụng làm thang dây hay các công việc có liên quan đến an toàn sinh mạng đôi khi được tính bằng số sợi có trong các tao dây và thường có các số 9,12,15,18 và 21. - Các loại dây kim loại được sử dụng với mục đích làm dây thép buộc được tính theo cỡ từ 18 đến 26 và được cấp lên tàu với cuộn có trọng lượng thông thường là 1.5Kg. Một cách tính cỡ dây thông dụng áp dụng cho các loại dây có kết cấu hoàn chỉnh (dây tạo thành từ các tao) là tính bằng cỡ đường kính (Ø hay d) hay chu vi (C). - C (Circumference): Chu vi tiết diện ngang của dây với đơn vị là Inches, được xác định bằng chu vi đường tròn ngoại tiếp của mặt cắt ngang thân dây. - Ø hay d (Diagram): Đường kính tiết diện ngang của dây với đơn vị là Milimet, được xác bằng đường kính đường tròn ngoại tiếp của mặt cắt ngang thân dây. Cỡ của dây lỉn được tính bằng đường kính của thép làm thân lỉn (d) với đơn vị là milimet (Hình 1.9). Sai Sai Đúng Đúng Hình 1.9. Phương pháp xác định cỡ dây Hai đơn vị này có thể chuyển đổi theo công thức: d, Ø(mm) = 8C(inches) Độ dài tiêu chuẩn của một cuộn dây là 200m, tuy nhiên, ngoại lệ có thể có các cuộn dây có độ dài khác hoặc có độ dài theo yêu cầu cung cấp. 3. Trọng lượng dây Trọng lượng dây được tính dựa trên cỡ dây tính bằng đường kính d(mm) cho một cuộn dây tiêu chuẩn (200m). Với dây manila: Q = d2 x 0,15(Kg) Với dây kim loại: Q = d2 x 0,7(Kg) Như vậy trọng lượng 1 mét dây sẽ được tính bằng Q/200. * Đối với các loại dây sợi tổng hợp, trọng lượng dây được tính dựa trên tỷ lệ so với dây Manila đã cho ở bảng 1.1 (cột “Tỷ trọng”). Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 10
12. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 1.1.4. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA DÂY 1. Sức bền của dây (Strength) Sức bền của dây được thể hiện ở 2 thông số là sức kéo đứt và sức kéo làm việc. Để biết được các thông số này, có thể tra cứu từ hồ sơ (Manufacturer’s Table) do nhà sản xuất cung cấp kèm theo dây. Trong các trường hợp khác có thể tính toán sơ bộ bằng công thức. Sức kéo đứt (R): Là lực kéo nhỏ nhất làm cho dây bị đứt. Sức kéo đứt có thể được tính toán sơ bộ theo các công thức: - Dây Manila: R = (d/8)2 x 0,4 = C2 x 0,4 (MT) - Dây kim loại: R = (d/8)2 x k = C2 x k (MT) Trong đó: k = 2 ¸2,5 tùy theo từng loại dây. - Dây lỉn: Loại 1 (Grade 1): R = 20 x d2/600 (MT) Loại 2 (Grade 2): R = 30 x d2/600 (MT) Loại 3 (Grade 3): R = 43 x d2/600 (MT) * Trong các công thức trên: d(mm) và C(Inch). * Với dây kim loại, tuỳ theo kết cấu và loại dây mà cho các giá trị nhân từ 2 đến 2,5. * Các loại dây tổng hợp được tính toán dựa trên cơ sở tỷ lệ lực so với dây Manila được cho trong bảng 1.1 (cột “Sức bền”). Sức kéo làm việc (P): Là lực kéo lớn nhất mà dây chịu đựng trong suốt quá trình làm việc lâu dài mà không bị đứt, không bị biến dạng và chất lượng dây không thay đổi. Sức kéo làm việc của dây được chia thành 2 trường hợp: - Đối với các công việc chịu lực thông thường có thể tính sơ bộ theo công thức: P = R/6 (MT) Đối với các công việc có liên quan tới an toàn sinh mạng như đưa người lên cao hay ra mạn tàu làm việc: P = R/10 (MT) 2. Tính dẻo (Lexibility) Là khả năng uốn cong của dây mà không làm cho dây bị biến dạng, không bị hư hỏng cấu trúc và không làm thay đổi chất lượng dây. Tính dẻo phụ thuộc vào loại dây, độ xoắn của kết cấu bện hay bước xoắn của dây. 3. Tính đàn hồi (Elasticity) Là khả năng giãn dài của dây khi có lực tác động và trở về trạng thái ban đầu mà không bị hư hỏng, thay đổi cấu trúc hay thay đổi chất lượng của dây. Tính dẻo phụ thuộc vào loại dây, độ xoắn của kết cấu bện hay bước xoắn của dây. Để so sánh các loại dây với nhau, người ta so sánh các đặc tính của chúng với nhau. Nếu theo thứ tự từ cao xuống thấp ta thấy như sau: Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 11
13. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải SỨC KÉO ĐỨT SỨC KÉO LÀM VIỆC TÍNH DẺO TÍNH ĐÀN HỒI Dây kim loại Dây kim loại Dây thực vật Dây tổng hợp Dây hỗn hợp Dây hỗn hợp Dây tổng hợp Dây thực vật Dây tổng hợp Dây tổng hợp Dây hỗn hợp Dây hỗn hợp Dây thực vật Dây thực vật Dây kim loại Dây kim loại Bảng 2. Bảng so sánh đặc tính các loại dây 1.1.5. SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN DÂY 1. Kiểm tra dây khi mới nhận Dây mới khi cấp cho tàu thường được đóng thành cuộn hoặc quấn trên khung quấn dây bằng gỗ và cần thiết phải được kiểm tra khi nhận lên tàu. Trước hết phải xem nhãn của dây để biết được chủng loại dây, hãng chế tạo, cỡ dây, chiều dài cả cuộn, tổng trọng lượng, ngày tháng xuất xưởng, dấu hiệu riêng và các nội dung khác nói lên đặc điểm của dây. Tài liệu thứ hai cần kiểm tra là hồ sơ chất lượng dây bao gồm các thông số như dạng kết cấu bện, số tao, sức kéo đứt, sức kéo làm việc và nhiều thông số khác. Sau khi đã xem các tài liệu trên nhãn thì gỡ bỏ bao bì và kiểm tra trực tiếp dây theo các thông số ghi trên nhãn để xem có sai khác hay không và sơ bộ đánh giá chất lượng thực tế theo hồ sơ dây. Dây đủ tiêu chuẩn phải mới, đúng chủng loại, bề mặt dây tròn, bóng và trơn nhẵn, các sợi không đứt, kết cấu bện đồng đều và vững chắc không bị lỗi. Đối với dây sợi, phải kiểm tra xem dây có bị ẩm mốc hay không bằng cách quan sát sự đồng nhất của màu sắc trên dây. Dây tốt luôn có màu đồng nhất như đã được ghi trên nhãn, không có vết ố, đốm, ngả màu, không có mùi mốc v.v. Dây kim loại phải bóng sáng, thớ bện phải đều, tiết diện ngang phải tròn đều và không bị bẹp, dây không bị gỉ, các sợi bện phải nằm sát bên nhau, không bị chồng chéo lên nhau và không có sợi đứt. 2. Tháo dây mới đưa vào sử dụng Dây mới đưa ra sử dụng trước hết phải tháo ra khỏi cuộn ban đầu và cuộn lại thành cuộn khác với dộ dài tuỳ ý hoặc cả cuộn và được gọi là cuộn sử dụng. Không bao giờ được phép sử dụng dây trực tiếp từ cuộn mới (kể cả khi dây được quấn trên trống), toàn bộ cuộn dây có thể bị rối, xoắn hoặc hư hỏng kết cấu bện. Trước khi xuất xưởng, dây có thể được cuốn trên trống bằng gỗ hoặc nhựa tổng hợp. Trong các trường hợp khác, dây sẽ được đánh thành cuộn để người sử dụng có thể tháo dây ra thuận với chiều xoắn của dây, đầu dây được đánh dấu và nếu gỡ đúng cách sẽ có một đường dây thẳng, không xoắn, gấp hay rối. a. Với các loại dây cuốn trên trống và dây gỡ từ ngoài vào trong Nếu dây được quấn trên trống, cách tốt nhất là đặt cả trống lên một bệ đỡ và kéo đầu dây để tháo ra khỏi cuộn. Nếu không có bệ đỡ, có thể lăn cuộn dây trên sàn boong để dây tự nhả ra khỏi cuộn và trải trên sàn boong (Hình 1.10). Với các loại dây cùng loại (gỡ từ ngoài vào trong), nhưng không có trống gỗ, có thể làm bàn xoay bằng gỗ hoặc kim loại. Cách đơn giản nhất là dùng 2 tấm gỗ đặt thành hình chữ thập, một dây treo được bắt vào tâm chữ thập này và treo lên một móc xoay. Cuộn dây được lồng vào bàn xoay để gỡ dây (Hình 1.11a). Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 12
14. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải a. Đặt trống dây trên bệ đỡ b. Lăn trống dây trên sàn boong Hình 1.10. Tháo cuộn dây quấn trên trống b. Với các cuộn dây tháo từ phía trong Cách đánh dây tại nhà máy mà khi tháo dây phải bắt đầu từ phía ngoài cuộn thường chỉ áp dụng với dây kim loại và dây buộc tàu loại lớn. Các loại dây khác thường được đánh thành cuộn, không có lõi. Khi tháo dây, người sử dụng rút dây từ bên trong cuộn. Cần lưu ý là đầu dây dùng để rút dây ra đã được nhà sản xuất đánh dấu bằng băng màu và kéo ra phía ngoài từ một đầu cuộn dây. Khi tháo dây chỉ cần rút dây ra khỏi cuộn bằng đầu dây này (Hình 1.11b). Tuyệt đối không được kéo dây ra từ đầu cuộn bên kia để tránh rối, xoắn và hư hỏng kết cấu dây. Nếu không gỡ toàn bộ dây mà cắt giữa chừng thì phải giữ nguyên đầu dây đã cắt bên ngoài cuộn. Với cách đánh dây kiểu tháo từ trong, không được tháo dây từ bên ngoài, kể cả đặt trên bàn xoay. a. Tháo dây bằng bàn xoay b. Tháo dây từ trong lõi Hình 1.11. Tháo dây từ ngoài vào bằng bàn xoay và tháo dây từ trong lõi ra c. Đánh thành cuộn sử dụng Dây được cấp lên tàu dù dưới dạng cuộn như thế nào thì sau khi tháo đều phải đánh thành cuộn để sử dụng. Việc đánh thành cuộn sử dụng phải theo chiều xoắn của dây để tránh làm hỏng kết cấu bện của dây và không làm cuộn dây bị xoắn, bị rối. Cách đánh cuộn phải tuân thủ nguyên tắc: Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 13
15. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Dây chiều phải khi đánh thành cuộn sử dụng phải theo chiều kim đồng hồ. - Dây chiều trái khi đánh thành cuộn sử dụng phải ngược chiều kim đồng hồ. - Với các dây đánh thành cuộn gỡ từ trong ra, để đơn giản khi phân biệt, phải đánh dây ngược chiều với chiều tháo dây từ cuộn mới. - Dây kim loại và dây buộc tàu sau khi gỡ khỏi cuộn mới, tốt nhất là quấn lên trống quấn dây (nếu tàu có thiết kế các trống quấn dây) để lưu giữ và sử dụng. Khi quấn dây lên trống phải lưu ý quấn theo chiều kim đồng hồ nếu là dây chiều phải, ngược chiều kim đồng hồ nếu là dây chiều trái (Hình 1.13). 3. Lưu ý khi sử dụng dây a. Tháo xoắn Một cuộn dây bị xổ hay gỡ không đúng cách sẽ có thể bị xoắn và số vòng xoắn trên dây có thể rất nhiều. Nếu tác động lực để kéo thẳng dây có thể làm phá vỡ kết cấu bện của dây. Với dây sợi loại 3 và 4 tao, trong các trường hợp xoắn khác nhau sẽ dẫn đến các hư hỏng khác nhau tuỳ theo chiều xoắn và trạng thái dây khi xoắn. Các trường hợp hỏng kết cấu dây do xoắn có thể là gấp tao (Kink), bó tao (Twist), tụt tao (Looseness) (Hình 1.12). Đối với dây kim loại, một đặc điểm cần lưu ý là chất liệu chế tạo dây là các sợi kim loại. Chính vì vậy, dây có độ cứng rất cao, khả năng chịu uốn rất thấp. Khi bị xoắn, dây sẽ dễ dàng bị phá hỏng kết cấu (Hình 1.12). Các hư hỏng kết cấu của dây kim loại rất khó khôi phục lại. a. Gấp tao (Kink) b. Bó tao (Twist) c. Tụt tao (Looseness) Hình 1.12. Các dạng hư hỏng do xoắn đối với dây sợi Tất cả các loại dây cần loại bỏ các vòng xoắn trước khi sử dụng hay cuộn lại. Để gỡ các vòng xoắn có thể lần lượt luồn đầu dây qua cuộn và kéo dây qua. Một phương pháp gỡ xoắn khác cũng hay được sử dụng (nhất là khi số vòng xoắn trên dây nhiều) là giữ một đầu dây trên boong, phần còn lại có thể ném xuống dưới hầm hàng hay một khoang trống nào đó. Đưa đầu dây lên trống tời và kéo dây lên khỏi hầm, một người đứng trong hầm để chỉnh dây và nắn các vòng xoắn trước khi dây được kéo lên. Dây lấy ra từ trống tời cuộn lại theo đúng chiều để tránh bị xoắn trở lại. b. Kéo dây bằng tời và quấn dây lên trống Khi kéo dây bằng tời, phải chạy tời đúng chiều để chiều quay của tời phù hợp với chiều dây. Dây đưa lên tời để thu cũng phải đặt đúng chiều (Hình 1.13a) (Theo chiều kim đồng hồ nếu là dây chiều phải, ngược chiều kim đồng hồ nếu là dây chiều trái). Trường hợp quấn dây lên trống cũng phải quấn thuận chiều xoắn của dây, nhất là Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 14
16. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải với dây kim loại (Hình 1.13b). Nếu quấn hoặc kéo trái chiều, chỉ sau vài vòng quay, dây sẽ xoắn, rất khó thao tác, thậm chí làm hỏng kết cấu dây. Dây chiều phải Dây chiều phải Dây chiều trái Dây chiều trái a. Kéo dây bằng tời b. Quấn dây vào trống giữ dây Hình 1.13. Cách quấn dây lên trống và kéo dây bằng tời c. Dây đi qua con lăn, ròng rọc, các kết cấu trên tàu Dây sử dụng trên tàu thường phải chạy qua các con lăn, sử dụng với các ròng rọc, tỳ vào các kết cấu.v.v. Các trường hợp này làm cho dây bị gấp hay uốn cong. Độ uốn hay gấp của dây phụ thuộc vào độ uốn, gấp của điểm mà nó tì vào hay đường kính của con lăn và ròng rọc (Hình 1.14). b. Dây đi qua các điểm tì a. Dây đi qua ròng rọc, con lăn Hình 1.14. Độ uốn và góc mở của dây khi qua con lăn, điểm tì Một số điểm cần lưu ý trong các trường hợp này để đảm bảo an toàn sử dụng về sức bền và tránh hư hỏng dây như sau: - Không để dây tỳ vào các kết cấu sắc cạnh. Với dây kim loại khi tỳ vào các kết cấu góc cạnh phải có góc mở tối thiểu 1200 với sức kéo làm việc đạt 70% sức kéo làm việc và trên 1500 với sức kéo bình thường. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 15
17. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Dây kim loại nếu làm việc với 100% sức kéo làm việc phải đi qua các con lăn hay các ròng rọc có đường kính tối thiểu bằng 16 lần đường kính dây. - Dây sợi nếu làm việc với 100% sức kéo làm việc phải đi qua các con lăn hay các ròng rọc có đường kính tối thiểu bằng 6 lần đường kính dây. - Dây lỉn không được phép tỳ vào các kết cấu góc cạnh có độ mở nhỏ hơn 1500, lỉn sẽ bị gẫy mắt, cong, vênh hoặc biến dạng. Khi tỳ lên các con lăn tròn, đường kính con lăn phải bằng tối thiểu 2,5 lần chiều dài mắt lỉn. d. Sức bền của dây Không sử dụng các dây nếu không kiểm tra kỹ toàn bộ dây. Dây kim loại cần phải được thay thế nếu trên độ dài một bước xoắn (pitch) có hơn 10% số sợi bị đứt, hoặc đường kính dây bị mòn quá 10%. Đối với dây lỉn, nếu các mắt lỉn có độ ăn mòn vượt quá 10% phải thay thế ngay. Trước khi sử dụng dây làm dây treo ca bản, dây dùng đưa người lên cao làm việc, dây bảo hiểm thì phải thử trước với trọng lực bằng ít nhất bốn lần trọng lượng mà dây phải nâng trong thời gian không ít hơn 20 phút. Điều này cho phép tránh được các rủi ro. Trong mọi hoàn cảnh, lực mà dây chịu đựng phải nhỏ hơn sức chịu đựng an toàn làm việc của dây hay nói cách khác trong mọi hoàn cảnh, tải trọng làm việc không vượt quá giới hạn an toàn được ghi trên phiếu kèm theo dây. e. Một số lưu ý khác Không nên kéo lê dây trên sàn boong vì bụi và sạn bẩn trên boong sẽ bám vào dây, lọt qua kẽ dây. Chúng sẽ cọ xát và gây ra các hư hỏng trầm trọng trong thân, lõi dây, làm đứt các sợi trong dây do ma sát và bào mòn bề mặt dây trong quá trình sử dụng. Dây sợi và dây kim loại nên được cách ly, cố gắng không để dây sợi và dây kim loại quấn trên cùng một bích hay chạy qua cùng một lỗ xỏ dây hay để dây kim loại chạy qua dây sợi. Điều này có thể gây ra các hư hỏng cho dây sợi vì dầu mỡ trên dây kim loại có thể bám vào dây sợi, các sợi kim loại bị sờn đứt sẽ cứa đứt dây sợi và nếu là dây tổng hợp thì rất dễ bắt gỉ từ dây kim loại và gỉ này làm cho dây hư hỏng. Tất cả các dây sợi đều bị thoái hoá, giảm chất lượng khi chịu lực tĩnh trong một thời gian dài, phơi trần dưới ánh mặt trời, hơi hoá chất, khói, nhiệt độ cao, tia lửa điện, nhiễm axít, kiềm, chất tẩy rửa, dầu và dung môi hữu cơ. Tất cả các lỗ xỏ dây, bệ tì, tấm đỡ, cọc bích phải được thường xuyên tẩy sạch gỉ. Trống tời quấn dây, trống tời đứng phải trơn và không có gỉ. Tất cả các con lăn, tấm đỡ xoay phải được tra dầu mỡ đầy đủ và phù hợp. Việc bảo quản tốt các thiết bị liên quan có thể giảm thiểu ma sát mài mòn đối với dây. 4. Bảo quản dây - Dây không dùng nếu để trên mặt boong phải phủ kín bằng bạt nhựa thích hợp để tránh các hư hỏng do thời tiết, do ánh nắng mặt trời. - Không được để cho đầu dây bị xổ, nên bọc các đầu dây. - Không để dây sợi phơi trần dưới ánh mặt trời. - Không cất giữ dây tại khu vực có ảnh hưởng của hoá chất, khói, nhiệt độ cao, tia lửa điện. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 16
18. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Cần phải lưu ý không để dây tiếp xúc với cồn, chất tẩy rỉ sắt, sơn ướt, nhựa đường, Xylene và các chất tương tự. Trong trường hợp bị nhiễm phải ngay lập tức rửa bằng nước ngọt và kiểm tra kỹ lưỡng phần bị nhiễm. - Không nên cất giữ dây gần các đường ống của nồi hơi. Dây sợi phải được cuộn theo đúng chiều và đặt trên giá gỗ hay treo trong kho có điều kiện thông gió tốt và khô ráo. a. Với dây thực vật Dây thực vật là đối tượng đặc biệt hay bị hư hỏng do nấm mốc và mục nát, vì vậy nên cất giữ dây nơi khô ráo, không nên lưu giữ ở nơi có thể có nguy cơ nhiễm nấm mốc. - Ít nhất 3 tháng một lần, dây phải được mang ra kiểm tra và phơi khô. Trước khi cuộn dây đem cất phải rửa bằng nước ngọt sau đó phơi khô. Dây ngấm nước biển phải được rửa lại bằng nước ngọt vì dây nhiễm mặn có tính hút ẩm cao và dễ ẩm ướt, mục nát. - Trong điều kiện hàng hải gần cực (vùng lạnh) dây cần được bảo vệ tránh mưa, bụi nước, tuyết, sương lạnh, băng, tránh hiện tượng dây bị giòn, gẫy và thoái hoá. b. Với dây tổng hợp Dây tổng hợp là đối tượng rất dễ nhiễm tĩnh điện và phải tiến hành khử tĩnh điện cho dây theo định kỳ. Để khử tĩnh điện, cứ 2 tháng tiến hành thả dây ra ngâm ngoài mạn tàu ngâm trong vòng 24 giờ với độ mặn nước biển lớn hơn hoặc bằng 2% sau đó rửa lại nước ngọt rồi phơi khô. - Dây tổng hợp có tính đàn hồi rất cao nên khi đứt hoặc bị tuột sẽ tạo ra lực văng rất lớn, gây nguy hiểm cho người sử dụng, do đó, cần lưu ý khi sử dụng dây. - Dây tổng hợp có tính trơn trượt cao nên khi cô dây trên bích, quấn dây trên trống tời, phải tăng số vòng quấn. Khi buộc cố định các đầu dây vào các kết cấu của tàu, nhất là trong trường hợp sử dụng các dây căng, lưu ý phải gia cường cho nút buộc. Khi đấu dây phải tăng số mối đấu v.v. c. Với dây kim loại Dây kim loại, nếu có thể, phải quấn trên trống quấn dây hay trống tời, phủ bạt tránh ảnh hưởng của thời tiết và khi trời nắng, nên cởi bỏ bạt che để hơi nước bên trong bay đi, tránh hơi nước đọng làm cho dây bị gỉ. Dây buộc tàu kim loại quấn trên trống quấn dây, đầu dây nên nối với trống bằng một sợi dây mềm để trong trường hợp nếu dây chịu lực bị tuột ra thì dây này sẽ đứt và không làm ảnh hưởng hay hư hỏng trống quấn. - Dây kim loại thường bị hỏng do tác động của hơi nước và mài mòn, vì vậy, tốt nhất là luôn giữ chế độ dầu mỡ bảo dưỡng ở điều kiện tốt để tránh dây tiếp xúc với hơi nước và giảm ma sát của dây khi làm việc. Dây kim loại bị gỉ phải đánh sạch và bôi mỡ bảo quản mới. Dây đang sử dụng phải chải gỉ và bôi mỡ mới ít nhất 3 tháng một lần. Nếu dây bị ngâm nước mặn phải rửa sạch bằng nước ngọt sau đó phơi khô rồi lau chùi thật sạch và bôi mỡ. Dây lưu kho phải được kiểm tra hàng năm và bôi mỡ bảo quản. Theo kinh nghiệm thì dây kim loại được bảo dưỡng tốt sẽ có tuổi thọ cao gấp 3 lần so với các dây không được bảo dưỡng thường xuyên. d. Với dây lỉn Khi đưa vào sử dụng phải tuân thủ đúng yêu cầu làm việc đối với từng loại lỉn. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 17
19. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Lỉn đang sử dụng không được bao hoặc bọc ngoài bằng vải, bạt, bọc quấn bằng dây để tránh đọng nước và khó kiểm soát độ ăn mòn và hư hỏng. - Các đoạn lỉn được nối hỗn hợp với cáp trên dây cẩu hàng, dây nâng cần trong hệ thống cẩu phải tính toán độ dài phù hợp và phải có con chặn tại vị trí kết nối để tránh không cho lỉn chạy qua ròng rọc, con lăn. - Trong quá trình sử dụng phải lưu ý không cho lỉn chịu lực khi lỉn bị rối, xoắn hoặc các mắt lỉn gấp vào nhau. Trường hợp này rất dễ dẫn đến gẫy mắt lỉn và mất an toàn, nhất là đối với các dây của hệ thống cần cẩu. - Thường xuyên kiểm tra độ ăn mòn của lỉn. Trong điều kiện thời tiết lạnh phải tránh va đập mạnh. Đối với lỉn có ngáng, nếu mắt lỉn bị mất ngáng phải sửa chữa ngay hoặc thay thế để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền của lỉn. Định kỳ phải gõ rỉ, sơn hoặc bôi mỡ toàn bộ dây lỉn để tránh bị ăn mòn. - Lỉn không sử dụng phải được vệ sinh, bôi dầu mỡ và lưu giữ tại các kho có độ ẩm không quá cao, thông gió tốt. Không đặt lỉn trực tiếp trên nền sàn, phải sử dụng các giá gỗ. 1.2. TÊN TIẾNG ANH MỘT SỐ LOẠI DÂY THEO CHỨC NĂNG VÀ CHỦNG LOẠI 1.2.1. KHÁI NIỆM VỀ TÊN GỌI CỦA DÂY Dây được gọi là dây thực vật, tổng hợp, kim loại, hỗn hợp, hay dây 3 tao, 8 tao, đó là sự phân loại theo chất liệu chế tạo và kết cấu dây. Trong thực tế công việc trên tàu, không kể đến chất liệu và kết cấu, dây còn được gọi theo vị trí, chức năng mà nó đảm nhiệm hay chủng loại dây theo nhóm sử dụng. Ví dụ: Một sợi dây được gọi là dây tổng hợp nhưng khi sử dụng để cho hệ ròng rọc, palăng, nó được gọi là Fall-rope Như vậy khi dây sử dụng vào một vị trí, hay đảm nhiệm một nhiệm vụ nào đó, nó được gọi theo một tên riêng. Cũng như vậy, dây còn được phân chia theo chủng loại. 1.2.2. TÊN MỘT SỐ LOẠI DÂY TRÊN TÀU BIỂN (Varous types of cordage) 1. Tên dây theo vị trí và mục đích sử dụng Tên gọi của dây theo vị trí và mục đích sử dụng, ngoài mục đích để gọi chúng một cách chính xác, trong các trường hợp khi cần thay thế hay thực hiện công việc với các dây này, có thể biết rõ vị trí và chức năng của chúng. Việc đặt tên theo cách này là dựa vào vị trí, chức năng của dây cùng với sự hình thành tên gọi trải qua các giai đoạn phát triển của ngành Hàng hải. Một số tên gọi thông dụng hay gặp trên tàu như sau: - Aerial downhaul: Dây kim loại nối từ đỉnh cột xuống mặt boong, dùng để nâng hạ Anten máy phát vô tuyến. - Back spring (Spring line): Là dây buộc tàu buộc ở phía mũi và hướng về phía lái hoặc buộc ở phía lái và hướng về phía mũi. - Backstay: Dây kim loại khoẻ dùng để chằng giữ, nâng đỡ cột buồm, các cấu kiện đứng trên boong và có hướng về phía sau cột. - Boat-rope: Là một sợi dây dài buộc ở mũi tàu và thả treo ra ngoài mũi tàu để các tàu nhỏ bắt lấy khi tàu đang chạy. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 18
20. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Bowsing-in rope: Là một vài vòng dây sợi xung quanh một thanh thẳng đứng nối với xuồng cứu sinh, dùng để hãm. Nó có tác dụng giữ xuồng luôn kề gần mạn tàu khi tàu đang hạ xuồng. - Breast rope (Breast line): Là dây buộc tàu tại mũi hoặc lái và hướng ngang thân tàu về phía cầu bờ, v.v - Bull rope: Dây được nối song song với một đoạn lỉn và nối với dây nâng cần. Dùng để nâng cần lên trước khi hãm chặt bằng lỉn. - Dummy Gantline: Là dây di qua một một ròng rọc cố định. - Fall: Là dây đi qua một hay nhiều ròng rọc tạo thành một hệ palăng hay hệ nâng kéo. - Gantline: Dây dùng đưa người lên cao làm việc, treo ghế Bosun, ca bản. - Guess warp: Một sợi dây dừa hay Polythene dài, treo ngoài mạn tàu, dành cho các thuyền nhỏ bắt lấy khi tàu đang neo. - Halyard: Một dây sợi sử dụng để kéo cờ, bóng neo, kéo buồm, đèn hành trình và nhiều việc khác. - Hauling part: Đầu dây còn lại (của dây fall) được đưa ra từ hệ palăng. Khi kéo dây này thì hệ palăng chuyển động. - Hawser: Là một dây bất kỳ có đường kính lớn hơn 24mm (chu vi lớn hơn 3 inches) hoặc lớn hơn. - Head rope (Headline): Dây buộc tàu phía mũi và có hướng về phía trước. - Heaving line: (Dây ném, dây mồi) là một đoạn dây dài dùng để ném từ tàu lên bờ hoặc từ tàu nọ sang tàu kia, mục đích là để kéo dây buộc tàu lên bờ hoặc từ tàu nọ sang tàu kia. Dây này thường có độ dài từ 27 đến 37 mét (15 đến 20 fthm) - Heel rope: Là dây cáp dùng để nâng hạ cột buồm dạng ống lồng vào nhau (Telescope). - Jumper stay: Một sợi dây cáp nối từ cột buồm nọ tới cột buồm kia hoặc ống khói. Ban đầu nó có mục đích sử dụng để làm hàng, ngày nay nó được sử dụng làm dây treo cờ. - Lacing: Là dây sợi dùng để buộc tấm phủ xuồng, bạt. - Lanyard: Một đoạn dây ngắn dùng để chằng buộc đồ. - Life line: Là sợi dây sợi được buộc vòng quanh mạn xuồng, phao hay các thiết bị nổi (đôi khi được lồng vào các miếng xốp hay gỗ nhẹ), dùng để những người dưới nước bám vào, hoặc một sợi dây Manila nặng hơn buộc vào đầu giá nâng hạ xuồng dùng cho người trong xuồng bám vào khi xuồng nâng hạ. - Lizard: Một sợi dây sợi dài, một đầu có khuyết đấu khuyên, đầu kia buộc chặt. Dây néo xuồng hay dây ca bản có thể luồn qua đầu khuyết để treo hay kéo qua để buộc vào một kết cấu khác. - Man rope: Một dây sợi chạy qua các cọc đứng trên cầu thang mạn, cầu thang trong cabin. Hoặc là một dây được căng ra trên các kiện hàng trên boong với mục đích là dùng để bám khi đi lại. Dây Man rope còn là dây được thả song song hai bên thang dây hoa tiêu, thang dây lên xuống mạn. - Messenger: Là dây Heaving line, dùng làm dây mồi để kéo các dây lớn hơn hoặc kéo các đồ vật lên tàu hoặc lên bờ. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 19
21. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Mooring line: Là tên gọi chung của các dây được sử dụng để buộc tàu vào cầu hay vào bờ. - Painter: Dây sợi dùng để buộc các thuyền nhỏ. - Pendant: Một đoạn dây kim loại ngắn có hai đầu khuyết dùng để treo các vật nặng. - Preventer: Một dây buộc chặt vào một điểm khỏe và đầu kia nối với một kết cấu động như một dây giữ thứ cấp để buộc chặt và sẽ giữ các vật chuyển động nếu hệ palăng giữ các kết cấu động đó bị đứt. Trong hệ thống cẩu chúng được gọi là Preventer guys và trên cột buồm hay các trụ đứng chúng được gọi là Preventer stays. - Purchase: Là hai bộ ròng rọc có dây chạy qua, còn gọi là hệ palăng hay là Tackle. Sử dụng để tăng lực nâng. - Ridge: Dây kim loại dùng để giữ các tấm bạt che hay các tấm chắn. - Runner: Là dây kim loại dùng để làm dây kéo trong hệ palăng hay cần kéo phục vụ cho làm hàng. - Shrouds: Là dây kim loại khỏe dùng để giằng giữ cột buồm theo chiều ngang. Thường sử dụng thành cặp cho mỗi cột. - Snorter: Là đoạn dây ngắn có hai đầu khuyết. - Standing part: Một đoạn dây một đầu được buộc chặt, phần còn lại gọi là Standing part. - Stay: Một sợi dây kim loại dùng để chằng giữ cột buồm có hướng về phía trước hoặc là dây chằng giữ bất cứ hướng nào của ống khói, cột chống hay các kết cấu khác. - Stern rope (Stern line): Dây buộc tàu ở phía lái và có hướng về phía sau. - Stopper: Là một đoạn dây sợi ngắn hoặc một đoạn lỉn có ma ní ở đầu được bắt chặt ở trên mặt boong dùng làm dây hãm tạm thời dây buộc tàu khi đưa dây từ trống tời xuống cọc bích. - Strop: Là một đoạn dây có hai đầu được tết chặt. - Swifter: Là các dây giằng giữ phụ. - Tackle: Là hệ palăng dây. - Topping lift: Là dây kim loại dùng để nâng cần cẩu hay các cột buồm nhỏ. - Tow rope: Là dây dùng cho lai dắt, thường là một dây sợi nối vào đầu một dây kim loại. - Triatic stay: Giống như dây Jumper stay. - Warp: Là dây buộc tàu dùng khi kéo tàu. - Whip: Dây sợi chạy qua một ròng rọc (loại Gin) sử dụng để làm hàng và sử dụng tời để kéo. - Yard lift: Dây kim loại bắt với cột buồm và chằng giữ trục căng buồm. 2. Tên dây theo chủng loại dây Người sử dụng có thể sử dụng tên gọi theo kiểu phân nhóm dây khi yêu cầu, đặt hàng, mua dây. Tên gọi cũng giúp cho việc sử dụng dây vào các mục đích công việc khác nhau một cách phù hợp. Một số nhóm dây thường gặp trên tàu như sau: Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 20
22. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải - Seaming twine: Loại chỉ gai 3 sợi xe dùng để khâu bạt, bọc đầu dây. Được cấp theo con 0,28 kg/con (1/2lb). - Rope twine: Chỉ gai 5 sợi xe dùng để khâu dây sợi khác vào bạt. Cấp cho tàu theo con 0,28kg/con (1/2lb). - Marline: Dây gai 2 sợi xe tẩm dầu dùng để bọc dây cáp và buộc. Cấp cho tàu theo cuộn (hình cầu), 55m/cuộn (30 fthm). - Spunyarn: Dây gai 3 sợi xe tẩm dầu, sử dụng làm dây lõi, dây bọc, dây buộc. Được cấp theo cuộn tròn hình cầu, 55m/cuộn (30fthm). - Boat lacing: Dây gai bện hay dây Polypropylene có đường kính lớn hơn hoặc bằng 24mm (chu vi lớn hơn hoặc bằng 3 inches) dùng để buộc tấm phủ xuồng, bạt. Cấp theo con 55m/con hoặc 110m/con (30 & 60fthm). - Signal halyard: Dây gai loại khỏe hay bất cứ loại dây nào khác có đường kính lớn hơn hoặc bằng 24mm (chu vi lớn hơn hoặc bằng 3 inches) dùng làm dây kéo cờ. Cấp theo con 55m/con hoặc 110m/con (30 & 60fthm). - Log line: Dây gai bện hay Polythene không xoắn, dùng làm dây cờ, dây tốc độ kế. Cấp theo cuộn lô 73m, 110m, 220m/cuộn (40, 60, 120fthm). - Lead line: Dây gai bện, cứng, dùng làm dây dò, dây đo sâu. Cấp theo con 55m/con (30fthm) hoặc cuộn 220m/cuộn (120fthm). - Rat line: Dây gai xe tẩm dầu có đường kính lớn hơn hoặc bằng 24mm (chu vi lớn hơn hoặc bằng 3 inches) sử dụng làm dây mồi, dây buộc đèn. Cấp theo cuộn 220m/cuộn (120 fthm). - Point line: Dây Sidan (Sisal) hoặc Manila có đường kính lớn hơn hoặc bằng 24mm (chu vi lớn hơn hoặc bằng 3 inches) sử dụng cho nhiều mục đích. Cấp theo cuộn 220m/cuộn (120 fthm). - Boltrope: Dây gai xe tẩm dầu hoặc không tẩm dầu hoặc dây Polyester có đường kính từ 4mm tới 48mm (chu vi từ 1/2 inches đến 6 inches) dùng làm viền bọc buồm, viền bọc bạt v.v Cấp theo cuộn 220m/cuộn (120 fthm). - Squareline and multiplait ropes: Loại dây tổng hợp 8 tao chia làm 4 cặp bện trái chiều và có rât nhiều kích cỡ. Loại nhỏ thường được dùng làm dây cứu sinh, dây ném, loại lớn dùng làm dây buộc tàu. Dây nhỏ thường được cấp theo cuộn, dây buộc tàu cũng được cấp theo cuộn và tính theo đường 110m hay 220m/đường (60fthm hay 120fthm) 1.3. CÁC DỤNG CỤ PHỤ SỬ DỤNG VỚI DÂY 1.3.1. RÒNG RỌC (Block) Ròng rọc còn gọi là Rỏ rẻ và được dùng rất phổ biến trên tàu. Chúng có thể chia làm 2 loại lớn là ròng rọc dùng cho dây sợi và ròng rọc dùng cho dây kim loại. Hai loại ròng rọc này chỉ khác nhau là được sử dụng cho các loại dây khác nhau, còn về công dụng của chúng thì hoàn toàn như nhau. Ròng rọc có thể gặp trong các hệ thống nâng hạ, hệ thống làm hàng, hệ thống cứu sinh, hệ thống đóng mở nắp hầm.v.v. 1. Kết cấu của ròng rọc Các loại ròng rọc dù được sử dụng cho loại dây nào hay mục đích gì cũng có cấu tạo bao gồm các phần sau (Hình 1.15): Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 21
23. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Vỏ: Vỏ là phần chính của một ròng rọc, nó bao quanh phần động của ròng rọc. Vỏ cũng là thân của ròng rọc, là nơi gá đỡ tất cả các phần khác của một ròng rọc. Đai: Đai là phần gia cố cho thân ròng rọc, thường làm bằng thép. Đối với các loại ròng rọc vỏ thép, thường không có đai vì bản thân vỏ là kết cấu chịu lực chính cho toàn bộ ròng rọc. Đối với các ròng rọc vỏ gỗ và nhựa tổng hợp, đai chạy suốt thân ròng rọc. Quai treo: Quai thường làm bằng thép với công dụng để bắt hoặc treo ròng rọc cố định vào các kết cấu trên tàu. Quai bắt phía đầu ròng rọc, ở vị trí trên cùng của mỗi ròng rọc. Quai có kết cấu đơn giản bắt cố định vào đầu ròng rọc hay có các khớp xoay một cấp hoặc hai cấp (xem giải thích ở hình vẽ). Quai treo có thể dạng khuyên, dạng móc.v.v. Con lăn: Con lăn được làm bằng thép, đồng, nhựa tổng hợp hoặc gỗ tùy theo loại ròng rọc. Con lăn là điểm tựa cho dây chạy qua. Mỗi một con lăn của bất kỳ loại ròng rọc nào cũng có rãnh đỡ dây. Độ lớn của con lăn quyết định cỡ dây sử dụng cho ròng rọc. Trục: Trục con lăn còn gọi là “ắc”, thường được làm bằng thép có chất lượng cao. Trục được bắt chặt vào vỏ con lăn. Đối với các ròng rọc có đai, trục được đỡ chịu lực trên đai. Trên thân trục có xẻ rãnh và ống dẫn mỡ bôi trơn. Trục và con lăn tạo thành kết cấu động của ròng rọc. Con lăn quay trên trục, hay nói cách khác trục là kết cấu đỡ trực tiếp con lăn. Đối với một số ròng rọc, bên ngoài trục còn sử dụng bạc bao để đỡ con lăn. Bạc bao thường được làm bằng hợp kim đồng, có tác dụng giảm ma sát và chống mài mòn cho trục và con lăn. Các loại ròng rọc sử dụng cho dây kim loại có tải trọng lớn, bạc được thay thế bằng vòng bi với tác dụng tương tự. Quai Quai Chốt bắt treo Chốt bắt treo quai quai Khớp Đai xoay Khớp xoay Con lăn Vỏ Vỏ Con lăn Trục Trục Chốt đai dưới Chốt đai dưới a. Cấu tạo ròng rọc vỏ gỗ b. Cấu tạo ròng rọc vỏ thép Hình 1.15. Cấu tạo ròng rọc 2. Phân loại ròng rọc Có rất nhiều loại ròng rọc được sử dụng trên tàu (Hình 1.16). Ròng rọc có thể phân loại theo nhiều cách như: theo loại dây sử dụng, trạng thái làm việc, số con lăn. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 22
24. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải a. Ròng rọc vỏ thép phổ thông loại từ 1 đến 4 con lăn (Ordinary Steel types) b. Ròng rọc vỏ gỗ phổ thông loại từ 1 đến 3 con lăn (Ordinary Wood types) c. Một số loại ròng rọc khác Hình 1.16. Các loại ròng rọc thông dụng trên tàu biển a. Phân loại theo dây sử dụng Với cách phân loại này có thể chia ra thành hai loại là ròng rọc sử dụng cho dây sợi và ròng rọc sử dụng cho dây kim loại. Ròng rọc sử dụng cho dây sợi: Thường có kết cấu vỏ bằng gỗ hoặc nhựa tổng hợp. Con lăn có thể được làm bằng gỗ, nhựa tổng hợp, đồng hoặc thép. Với loại ròng rọc này, trục thường trực tiếp đỡ con lăn hoặc sử dụng bạc bằng đồng hoặc gỗ phít. Ròng rọc sử dụng cho dây kim loại: thường có kết cấu vỏ và con lăn bằng thép. Các ròng rọc loại này thường sử dụng bạc đỡ bằng hợp kim đồng hoặc sử dụng vòng bi để đỡ con lăn. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 23
25. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải b. Phân loại theo trạng thái làm việc Tùy theo trạng thái làm việc, ròng rọc có thể được phân chia thành ròng rọc cố định và ròng rọc động. Ròng rọc cố định: Thường được treo cố định vào các kết cấu khác trên tàu như các giá, sàn, cột, đầu cần cẩu v.v. Loại ròng rọc này luôn có vị trí cố định so với các kết cấu mà nó được bắt vào trong quá trình hoạt động. Ròng rọc động: Không được treo cố định vào bất cứ kết cấu nào trên tàu. Nó luôn di động trong quá trình làm việc và được treo trên dây sử dụng với ròng rọc. c. Phân loại theo số lượng con lăn Tùy theo số lượng con lăn có trong mỗi chiếc ròng rọc mà có thể phân chia thành ròng rọc một hoặc nhiều con lăn. Các ròng rọc đơn chỉ có một con lăn. Các ròng rọc có hai con lăn trở lên được gọi là ròng rọc đôi, ba . 3. Công dụng của ròng rọc Ròng rọc thường được sử dụng với các công dụng sau: Thay đổi hướng lực kéo: Khi muốn đưa một vật nặng lên cao thay vì đứng tại vị trí cao nhất để kéo vật nặng lên bằng dây, ta có thể sử dụng một ròng rọc chuyển hướng dây xuống phía dưới để kéo. Thay đổi hướng chạy của dây: Trong các trường hợp các đường dây kéo đi qua các kết cấu, các vật cản hay do kết cấu của thiết bị đòi hỏi hướng dây phải thay đổi để phù hợp, có thể sử dụng các ròng rọc để thay đổi hướng chạy của dây mà không làm thay đổi lực tác động hay hiệu quả công tác của dây. Thay đổi lực kéo: Nhiều ròng rọc kết hợp với nhau tạo thành hệ Palăng có thể làm giảm lực kéo. 4. Palăng (Tackle) Palăng được tạo thành từ việc kết hợp hai ròng rọc trong đó một ròng rọc treo cố định (ròng rọc cố định) và một ròng rọc di động (ròng rọc động). Tùy theo số lượng con lăn có trong mỗi ròng rọc mà phân chia thành các hệ Palăng như bảng 3. SỐ CON LĂN CÓ TRONG RÒNG RỌC STT LOẠI PA LĂNG CỐ ĐỊNH DI ĐỘNG 1 Palăng đơn 1-1 1 1 2 Palăng kép 2-1 2 1 3 Palăng kép 2-2 2 2 4 Palăng kép 3-2 3 2 5 Palăng kép 3-3 3 3 6 . Bảng 3. Các loại palăng Palăng ngoài tác dụng thay đổi hướng lực kéo theo yêu cầu công việc còn có thể làm thay đổi lực kéo. Công thức tính lực kéo của hệ palăng có thể tính như sau: F = Q (1+kn)/m Trong đó: Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 24
26. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải F: Lực kéo tại đầu dây đưa ra từ hệ Palăng Q: Trọng lượng của vật nặng đặt lên hệ Palăng. k: Hệ số ma sát trung bình trên mỗi con lăn của hệ Palăng n: Tổng số con lăn có trong hệ Palăng. m: Tổng số các đoạn dây nối giữa ròng rọc động và ròng rọc cố định trong hệ Palăng. 5. Bảo quản và sử dụng ròng rọc a. Kiểm tra ròng rọc trước khi sử dụng Khi nhận ròng rọc mới hoặc đưa ròng rọc vào sử dụng phải kiểm tra các thông số của ròng rọc để sử dụng có hiệu quả và an toàn. Các thông số phải kiểm tra bao gồm: Tải trọng: Tải trọng được ghi trong giấy chứng nhận đi kèm với ròng rọc và được ghi trên ròng rọc. Việc kiểm tra tải trọng có thể xác định tải trọng làm việc an toàn của ròng rọc. Kích thước ròng rọc: Kích thước ròng rọc được cho trong hồ sơ đính kèm hoặc kiểm tra trực tiếp. Với các ròng rọc khi đưa vào sử dụng phải lưu ý kiểm tra để đảm bảo rằng loại và cỡ dây sử dụng phù hợp với ròng rọc. Độ lớn của ròng rọc quyết định cỡ dây sử dụng phù hợp, đảm bảo độ bền và an toàn khi làm việc cho cả ròng rọc và cả cho dây được sử dụng. Đối với ròng rọc vỏ gỗ hoặc chất dẻo, độ lớn được tính bằng chiều dài vỏ (L). Với ròng rọc vỏ thép, biểu thị bằng đường kính con lăn (D). Từ độ lớn ròng rọc có thể tính được cỡ dây sử dụng tương ứng cho ròng rọc như sau: Với ròng rọc vỏ gỗ, cỡ dây tính bằng chu vi dây (C), được tính bằng công thức: C ≤ 1,8L Với ròng rọc vỏ thép dùng cho dây kim loại, cỡ dây tính bằng đường kính d, nếu hoạt động với cường độ thấp hoặc ít hoạt động: d ≤ 7,5D Với ròng rọc hoạt động liên tục: d ≤ 13D Ngoài ra khi đưa ròng rọc vào sử dụng phải kiểm tra toàn bộ thân vỏ, đai, quai treo, chốt giữ dây, móc treo trọng vật.v.v. b. Bảo quản ròng rọc Thường xuyên kiểm tra khả năng làm việc, độ bền vững của các thành phần trong ròng rọc. Định kỳ bảo dưỡng, bơm thay mỡ cho ròng rọc. Các khớp xoay, trục thường có các van dùng để bơm mỡ, ta có thể bơm mỡ qua các van này vào các phần động của ròng rọc. Các ròng rọc có trục mòn quá 10% cần phải thay thế trục. Thông thường trục thường bị mòn về phía quai treo. Vì vậy, đối với các trục bị mài mòn ít có thể xoay trục 1800 đổi phần bị mòn xuống phía dưới. Cần lưu ý rằng nếu trục mòn quá lớn sẽ dẫn tới hiện tượng có độ rơ của con lăn, trong quá trình hoạt động, con lăn sẽ chạm vỏ làm cho vỏ và cả con lăn bị mài mòn dẫn tới hư hỏng toàn bộ ròng rọc, làm mất an toàn sử dụng. Đối với các ròng rọc không sử dụng, trước khi cất giữ phải được bảo quản sạch sẽ, bơm mỡ mới, vệ sinh và sơn lại toàn bộ vỏ. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 25
27. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Ròng rọc phải được cất giữ nơi khô ráo thông gió tốt và cách xa các nguồn nhiệt. 1.3.2. MÓC (Hook) Móc được đúc bằng thép có độ bền cao. Trên tàu thường sử dụng rất nhiều loại móc khác nhau với nhiều chức năng khác nhau (Hình 1.17). Tuy nhiên tác dụng của móc thường dùng để móc treo đồ vật, móc giữ các đầu dây, móc hàng hóa khi cẩu hàng.v.v. Một chiếc móc thông thường bao gồm các phần như: Quai dùng để kết nối móc với dây hoặc các vật dụng, các kết cấu có sử dụng móc. Thân và mỏ dùng để móc vào các kết cấu, các kiện hàng .v.v. Trên tàu thường sử dụng một số loại móc sau: Móc đơn Móc có Móc xoay 1 Móc tự Móc cẩu Móc tự mở Móc mỏ vịt giản khoá khớp khoá hàng Hình 1.17. Các loại móc thường dùng trên tàu Móc đơn giản (Ordinary Hook): Loại móc này có kết cấu quai treo liền với thân móc. Đây là loại móc thông dụng nhất với rất nhiều công dụng. Kích cỡ của loại móc này cũng rất đa dạng. Móc xoay một khớp và hai khớp (Swivel and Clevis Hooks): Các loại móc này có quai treo có khớp có thể xoay 3600 theo phương ngang so với thân móc hoặc có thể xoay 1800 theo chiều thẳng đứng so với thân móc (loại móc xoay một khớp) hoặc đồng thời có thể xoay đồng thời theo cả hai phương trên (loại móc xoay hai khớp). Tác dụng của các khớp xoay làm cho móc linh động hơn và tiện lợi hơn khi sử dụng. Móc an toàn (Safety Hook): Loại móc này ngoài các phần như quai treo, thân, mỏ còn có thêm khóa để khi đưa các dây treo vào trong thân móc thì bản thân dây treo được giữ trong thân móc mà không bị bật ra ngoài khi bị chùng. Khi dùng để treo hay cố định một đầu dây bằng móc, nếu móc vào một kết cấu như xà, khuyên thì móc luôn được giữ chặt không rơi khỏi vị trí được móc. Móc cẩu hàng (Cargo Hook): Loại móc này được chế tạo đặc biệt sử dụng cho các cần cẩu làm hàng trên tàu. Mỏ của móc được làm hướng vào trong thân, phía trên mỏ có lưỡi bao ra ngoài mỏ. Kết cấu đặc biệt của móc có tác dụng chống cho móc không bị móc vào các dây, miệng hầm hàng, các kết cấu trên boong khi kéo móc lên. Móc tự mở (Self-release Hook): Loại móc này được chế tạo đặc biệt có thể tự nhả dây nằm trong thân ra ngoài hoặc tự tháo khỏi vị trí mà nó móc vào bằng cách xoay mỏ ra ngoài. Với loại móc này, điều kiện tự mở được thực hiện khi móc không chịu lực để đảm bảo an toàn. Người điều khiển cẩu có thể tự mở móc tại vị trí điều khiển bằng tay gạt nối cơ học bằng dây tới móc. Móc mỏ vịt (Pelican Hook): Đây là loại móc có kết cấu đặc biệt kết hợp với lỉn, mỏ được hãm bằng vòng hãm vào thân lỉn. Điểm đặc biệt là ngay khi đang chịu lực ta Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 26
28. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải vẫn có thể giải phóng dây treo khỏi thân móc. Móc mỏ vịt được sử dụng để treo xuồng cứu sinh, phao bè, làm dây chằng buộc các thiết bị đòi hỏi khả năng giải phóng nhanh. 1.3.3. MA NÍ (Shackle) Ma ní được chế tạo bằng thép có độ bền cao và được sử dụng trên tàu với tác dụng để kết nối tạm thời giữa các khuyết dây, đầu lỉn với nhau hoặc sử dụng để nối chúng với các khuyên, vòng hay các kết cấu trên tàu. Thân Chốt “D” Type “Bow” Type a. Cấu tạo ma ní b. Một số kiểu ma ní thường gặp Hình 1.18. Cấu tạo ma ní và một số loại ma ní thường gặp Cỡ của ma ní được tính bằng đường kính (d) của thép làm thân ma ní. Ma ní có rất nhiều cỡ khác nhau, từ những loại rất nhỏ sử dụng cho các dây nối với bộ mở thủy tĩnh các máy vô tuyến của hệ thống cấp cứu đến các loại rất lớn sử dụng cho lỉn neo. Hình dáng và cấu tạo của ma ní cũng rất đa dạng tùy theo yêu cầu sử dụng (Hình 1.18) nhưng nói chung cấu tạo một ma ní luôn bao gồm các phần sau: - Thân: Là phần chính của một ma ní. Thân có các hình dạng như hình chữ “D”, vuông, bán nguyệt, vành xuyến v.v. Thân ma ní luôn có dạng cân đối qua một trục và trên thân có hai lỗ xỏ chốt (ắc). Tùy theo loại ma ní, hai lỗ xỏ chốt có thể giống như nhau hoặc có một lỗ có tiện ren để trực tiếp bắt chốt vào thân. - Chốt: Còn gọi là “ắc”. Chốt được xỏ vào thân ma ní. Một đầu chốt được tiện ren, đầu kia có tai hoặc lục lăng để vặn. Chốt có thể vặn ren trực tiếp vào thân ma ní hoặc bắt bulon vào đầu ren. 1.3.4. TĂNG ĐƠ (Turnbuckle) Tăng đơ (Hình 1.19) được chế tạo bằng thép và bao gồm các phần sau: Thân: Được chế tạo dạng hình trụ kín hoặc dạng khung hở. Hai đầu thân có tiện ren trong trái chiều nhau để bắt trục vít. Một số loại tăng đơ chỉ có một trục vít và đầu bắt trục vít được tiện ren thuận, đầu kia bắt chốt xoay. Trục vít: Trục vít có dạng hình trụ, tiện ren để bắt vào thân. Đầu trục vít có móc hoặc khuyên để móc hoặc bắt dây. Tăng đơ hai trục vít thì ren tiện trên hai trục vít trái chiều nhau để phù hợp khi bắt vào vỏ. Tác dụng chính của tăng đơ là làm căng dây trong quá trình sử dụng. Khi muốn làm căng dây đã được cố định một đầu, ta nối đầu khuyết dây còn lại vào một đầu tăng đơ. Đầu còn lại của tăng đơ nối với một kết cấu trên tàu hoặc với một đầu khuyết dây Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 27
29. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải khác đã được cố định một đầu. Xoay vỏ tăng đơ, trục vít sẽ bị rút vào trong thân làm cho khoảng cách giữa hai đầu trục vít thu ngắn và làm cho dây căng ra. Tăng đơ được ứng dụng rộng rãi trong công việc chằng buộc hàng, chằng buộc các thiết bị trên tàu, giằng giữ các kết cấu đứng trên boong, điều chỉnh độ dài các hệ thống treo, hệ thống truyền động.v.v. Hình 1.19. Một số loại tăng đơ thông dụng Tùy theo kết cấu có thể phân chia tăng đơ thành loại vỏ kín và vỏ hở hoặc loại một trục vít và hai trục vít. Ngoài ra còn có các tăng đơ có cấu tạo đặc biệt thường sử dụng cho các hệ thống truyền động. 1.3.5. CỌC BÍCH (Bitt, Bollard) Cọc bích (bích) có dạng hình trụ được làm bằng tôn cuốn có dạng hình trụ, bên trong có xương gia cường. Các loại bích nhỏ thường được đúc bằng gang thành khối trụ. Một số bích chính giữa thân có làm thêm các ngáng được gọi là bích có ngáng. Cọc bích được sử dụng trên tàu bao gồm các loại: Bích đơn (Ballard), bích đôi (Bitt) (Hình 1.20), bích có ngáng và không có ngáng. a. Cọc bích đơn (Ballard) b. Cọc bích đôi (Bitt) Hình 1.20. Cọc bích Tác dụng của bích là để cô dây buộc tàu (cố định hay buộc dây buộc tàu). Bích thường được bố trí tập trung tại mũi và lái tàu, ngoài ra để phục vụ cho tàu lai, tàu cập Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 28
30. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải mạn hay các mục đích khác thì một số lượng bích sẽ được bố trí đối xứng hai bên mạn tàu trên sàn boong dọc từ mũi đến lái. Độ lớn của cọc bích trên tàu thường được lắp đặt phù hợp với độ lớn của tàu để đảm bảo lực giữ dây cũng như cỡ dây sử dụng. Khả năng chịu lực của bích bố trí trên tàu tương đương 16 lần sức bền của dây sử dụng cho nó. Bích phải thường xuyên được kiểm tra, gõ rỉ và sơn bảo quản để tránh bị ăn mòn do rỉ, đảm bảo độ nhẵn bề mặt tránh hư hỏng dây. 1.3.6. THIẾT BỊ TỜI DÂY (Winch, windlass) Tời dây được sử dụng trên tàu với mục đích để kéo dây buộc tàu khi tàu ra vào cầu hoặc kéo dây với các mục đích khác. Tời dây trên tàu có 2 loại là tời trống đứng và tời ngang. Các tời được bố trí tại vị trí mũi và lái tàu để phục vụ công tác làm dây (Tời dây bố trí tại mũi tàu thường kết hợp sử dụng cho neo). Ngoài ra một số tời được bố trí tại các vị trí khác để phục vụ các công việc khác trên tàu như đóng mở nắp hầm, nâng hạ thang .v.v. Việc sử dụng tời đòi hỏi phải có chuyên môn và chuyên trách để đảm bảo an toàn. Các quy tắc an toàn khi sử dụng tời phải được áp dụng khi vận hành. Mỗi lần vận hành, tời phải được thử tải, kiểm tra động lực. Các tời dây phải được định kỳ kiểm tra tổng thể để phát hiện các hư hỏng. Công tác bảo quản, bảo dưỡng phải được tiến hành thường xuyên đối với tất cả các bộ phận của tời. 1.3.7. CÁC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ KHÁC Một số các thiết bị dụng cụ khác được sử dụng với dây như (Hình 1.21): Khuyên Khuyên đầu dây Chân chó (Crosby Các loại tấm tì dây (Chock or fair lead) Hình 1.21. Các dụng cụ phụ dùng với dây Chân chó (Crosby clip): Chân chó là dụng cụ được sử dụng để tạo khuyết cáp nhanh, nhất là khi sử dụng khuyên đầu dây Khuyên (Ring): Khuyên là các vòng thép được hàn cố định trên mặt boong, vách hầm, sàn hầm, thân các kết cấu trên boong với mục đích làm điểm chằng buộc dây. Mấu (Bolt): Là các kết cấu thép nhô ra ngoài kết cấu của thân vỏ tàu, các thiết bị trên boong và có công dụng như khuyên. Sừng bò (Cleat): Là kết cấu thép có dạng sừng bò, hàn trên be mạn hoặc trên các kết cấu trên boong với mục đích cô chặt các đầu dây hoặc móc các khuyết đầu dây để cố định đầu dây. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 29
31. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Khuyên đầu dây (Thimble): Khuyên đầu dây được sử dụng để lót vào trong các khuyết dây kim loại và dây sợi. Các loại tấm tì dây (Chock or Rope fair-leader): Khi dây thay đổi hướng chạy theo yêu cầu công việc, do kết cấu tàu, để tránh cho dây không tỳ lên các kết cấu có cạnh sắc và tránh cho góc chuyển hướng quá lớn làm cho dây gấp quá nhiều làm hư hỏng kết cấu dây, người ta sử dụng các tấm tì. Tùy theo yêu cầu và tính chất công việc của dây thay đổi qua vị trí sẽ trượt trên tấm tì nhiều hay ít, góc gấp của dây lớn hay nhỏ mà người ta sử dụng các tấm tì dây khác nhau. 1.3.8. CÁC DỤNG CỤ PHỤC VỤ LÀM DÂY, ĐẤU DÂY Dùi gỗ Vồ không rãnh Vồ rãnh ngang Dùi sắt dẹt Búa Vồ rãnh dọc Dùi sắt tròn Bàn kẹp Dùi sắt có rãnh Kìm cắt dây Hình 1.22. Một số dụng cụ dùng khi đấu dây Các dụng cụ sử dụng trong quá trình làm việc với dây có rất nhiều (Hình 1.22). Tuy nhiên các dụng cụ tiêu biểu có thể được nhắc tới bao gồm: Búa: Búa được sử dụng khi làm việc với dây kim loại nhất là khi đấu dây. Búa có thể dùng để vỗ dây vào khuyết, vỗ tròn mối đấu, đóng dùi vào thân dây. Vồ: Vồ thường được làm bằng gỗ và sử dụng cho dây sợi. Vồ cũng được sử dụng nhiều trong công tác đấu dây với mục đích chính là vỗ mối đấu. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 30
32. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Dùi sắt: Dùi sắt được sử dụng cho dây kim loại với mục đích tạo lỗ xuyên qua các tao dây trong quá trình đấu dây. Trên thân dùi dọc theo thân thường khoét rãnh để tạo khe cho các tao dây. Dùi gỗ: Dùi gỗ được sử dụng cho dây sợi với mục đích tạo lỗ xuyên qua các tao dây trong quá trình đấu dây. Kìm, đục, máy cắt cáp: Kìm, đục và máy cắt cáp được sử dụng để cắt dây kim loại. Đục được sử dụng để chặt dây kim loại cùng với búa. Một cách cắt cáp khác nhanh chóng và hiệu quả hơn là máy cắt cáp. Máy cắt cáp được sử dụng để cắt nguyên cả tao hoặc cả dây bằng dao piston thủy lực. Kìm cắt thường chỉ đủ khả năng cắt các sợi cáp nhỏ, các tao dây cỡ nhỏ và chỉ cắt được các sợi kim loại chế tạo dây đối với các dây lớn. Bàn kẹp: Bàn kẹp được sử dụng để cố định khuyết dây trong quá trình đấu khuyết dây kim loại có sử dụng khuyên đầu dây. 1.4. CÁC MỐI NÚT DÂY, ĐẤU DÂY 1.4.1. KHÁI NIỆM CHUNG Các mối nút được tạo thành từ dây có những ứng dụng khác nhau. Trải qua quá trình phát triển của ngành Hàng hải, bằng kinh nghiệm, những người đi biển đã thu thập và sáng tạo ra rất nhiều những mẫu mối, nút buộc đặc trưng phục vụ cho công việc trên tàu. 1.4.2. CÁC MỐI NÚT THÔNG THƯỜNG 1. Các mối nút cơ bản Các mối nút cơ bản bao gồm: Quai, vòng, vòng chết, nửa khóa (Hình 1.23). Quai (Bight) Vòng (Turn) Vòng chết Nửa khóa (Round Turn) (Half hitch) Hình 1.23. Các mối nút cơ bản Các mối nút cơ bản là cơ sở để xây dựng các mối nút khác hay nói cách khác trong các mối nút khác luôn chứa các mối nút căn bản. 2. Các mối nút đơn giản Các mối nút đơn giản bao gồm: Thút nút đơn, thút nút kép, nút số 8 (Hình 1.24). Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 31
33. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Tác dụng chung nhất của các mối nút này là tạo thành các gút dây chặn đầu dây tại các khe, rãnh hoặc lỗ nhỏ. Khi sử dụng Palăng, người ta xác định khoảng di chuyển của ròng rọc động và sử dụng các nút này tạo thành các gút thắt trên dây kéo để tránh không cho dây kéo tuột khỏi Palăng. Ngoài ra chúng cũng là cơ sở cho nhiều mối nút khác. Trong nhiều trường hợp, khi dây bị sờn hay đứt một số sợi, sử dụng các nút thút nút, nút số 8 thắt tại vị trí đó để tránh phải bỏ đi cả đoạn dây. Thút nút đơn Thút nút kép Số tám đơn Số tám kép a. Nút thút nút (Overhand knot) b. Nút số tám (Figure of Eight knot) Hình 1.24. Nút thút nút và nút số tám 3. Các mối nút dùng để nối dây Các mối nút dùng để nối dây bao gồm nhiều mối nút khác nhau (Hình 1.25), việc sử dụng trong quá trình làm việc cần xét đến tính chất công việc, loại dây sử dụng. a. Nút lèo Các nút lèo sử dụng rất phổ biến. Chúng bao gồm nút lèo đơn và nút lèo kép. Nút lèo đơn và kép được sử dụng để nối hai đầu dây mềm có cỡ tương đương hoặc không quá chênh lệch. Các nút lèo đều dễ cởi bỏ khi cần thiết hơn nút sống và nút dẹt. b. Các nút sống Thường chỉ được sử dụng để nối hai dây cùng cỡ, là mối nối phổ thông nhất. Tuy nhiên các mối nối bằng nút sống dễ tạo thành mối chết, hầu như không có khả năng tháo bỏ sau khi sử dụng, nhất là trong trường hợp dây ướt. c. Nút dẹt Là mối nối được sử dụng để nối hai đầu dây cùng cỡ. Mối nối có khả năng chịu lực khá tốt, khó chạy, nhưng dễ tạo thành mối chết, hầu như không có khả năng tháo bỏ sau khi sử dụng nhất là trong trường hợp dây ướt. d. Mối nối dây Dùng để nối các dây nhỏ vào các dây to, cứng, hay khuyết dây buộc tàu. Mối nối tuy phức tạp nhưng độ bền chắc khá cao và các vòng đan luôn giữ nếp gấp của dây to cố định, rất dễ tháo bỏ khi cần thiết. e. Mối chầu dây Được sử dụng để nối hai đầu dây to và cứng cùng cỡ. Mối nối phức tạp nhưng rất bền chắc, có khả năng tháo bỏ dễ dàng khi cần thiết. f. Câu nối dây Được sử dụng để nối hai dây cùng cỡ có độ trơn trượt cao mà các mối nối khác không thể thực hiện được. Tuy nhiên mối nối này cũng có thể áp dụng với tất cả các dây mềm. Độ bền mối nối rất cao nhưng dễ tạo thành mối chết sau khi chịu lực. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 32
34. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải g. Đaghi nối dây Dùng để nối các dây cùng cỡ, với yêu cầu chịu lực cao (90-95%R) và có khả năng tháo bỏ khi cần thiết. Nút dẹt đơn Nút dẹt kép Nút sống đơn Nút sống kép Nút lèo đơn Nút lèo kép (Reef knots) (Carrick bend) (Sheet bend) Mẫu 1 Mối nối dây Mẫu 2 (Becket bend) Các mối chầu dây (Joining two lines with half hitches) Câu nối dây (Joining two lines with 2 Overhand knots) Đa ghi (Joining two lines with 2 Bowlines) Hình 1.25. Các mối nối dùng để nối dây 4. Các nút ghế, nút thủy thủ trưởng Các nút ghế và các nút thủy thủ trưởng đều có tác dụng chung là tạo thành các ghế tạm thời để đưa người lên cao hoặc ra ngoài mạn tàu làm việc (Hình 1.26). Ghế thuỷ thủ trưởng Ghế đơn Ghế dây đôi Gh ế k é p (Spainish Bowlines) (Bowline) (Bowline on the bight) (French Bowlines) Hình 1.26. Các nút ghế Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 33
35. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 5. Các nút tạo khuyết Các nút tạo khuyết (Hình 1.27) bao gồm rất nhiều và được ứng dụng trong các công việc khác nhau. Thòng lọng đầu ghế Thòng lọng buộc đầu Thòng lọng đơn giản Thòng lọng đầu ghế (Fisherman’s eye) (Runing with rolling (Runing with overhand (Runing Bowline) knot) knot) Quấn tạo khuyết Câu tạo khuyết Nút nắm tạo khuyết Ghế đơn (Eye with rolling (Runing with 2 (Runing with overhand (Bowline) knot) overhand knots) knot) Hình 1.27. Các nút tạo khuyết a. Ghế đơn, ghế kép, ghế dây đôi, nút nắm tạo khuyết, câu tạo khuyết, quấn tạo khuyết Các mối nút này được sử dụng để tạo thành các khuyết dây trong các trường hợp cần thiết thay thế cho các mối đấu tạo khuyết và dùng trong trường hợp cần tròng đầu dây vào các cọc bích, cột, cọc. b. Mắt người đánh cá Được sử dụng riêng trong trường hợp kéo thuyền, các vật nổi di chuyển trên mặt nước với đặc tính là độ rộng của vòng khuyết có thể thay đổi tùy ý và cũng rất dễ dàng cố định độ rộng sau khi thay đổi mà không cần tháo bỏ nút buộc. c. Các nút thòng lọng Được sử dụng để buộc các đầu dây vào các cọc, cột đồng thời lại cố định vị trí đầu dây. Ưu điểm của mối buộc là khi kéo căng sẽ làm cho mối buộc bị siết chặt vào vị trí buộc nhưng lại rất dễ dàng khi tháo bỏ. 6. Các nút cố định đầu dây Các nút cố định đầu dây mục đích chính là để cố định đầu dây vào một vị trí, kết cấu nào đó trên tàu và rất nhiều mục đích khác (Hình 1.28). a. Hai khóa chụp đầu thuận Sử dụng để cố định đầu dây vào các xà, cột, bích, khuyên, móc Mối dây phải được làm trước khi cho dây chịu lực. Sau khi buộc, có thể sử dụng cả hai đầu dây để Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 34
36. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải treo, chằng, buộc. Hai đầu dây đưa ra có thể tách ra hai phía để chằng buộc cùng một khối hàng rất thuận lợi. b. Hai khóa chụp đầu nghịch Sử dụng để cố định đầu dây vào các xà, cột, bích, và các kết cấu tròn. Mối dây phải được làm trước khi cho dây chịu lực. Sau khi buộc, có thể sử dụng cả hai đầu dây để treo, chằng, buộc. Hai đầu dây đưa ra có thể tách ra hai phía để chằng buộc hai khối hàng ở hai phía rất thuận lợi. Khi ta tháo bỏ dây buộc tại một đầu dây cũng không làm ảnh hưởng tới đầu còn lại. c. Mối khóa hãm Còn gọi là hai khóa chụp đầu kép. Mối buộc này có tác dụng như hai khóa chụp đầu thuận. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để hãm các dây lớn đang căng hay các vật tròn dài chuyển động bằng cách buộc một đầu dây nhỏ lên chúng bằng nút này và hãm đầu còn lại. d. Mối khóa đầu dây Còn gọi là nút lên buồm. Nó có tác dụng giữ và lên buồm, buộc cố định đầu dây vào các xà, cột, bích, và các kết cấu tròn. Một trong những ứng dụng lớn của mối buộc này là để nâng các xà, cột, dùng buộc khi cẩu các các xà, cột, ống tròn, gỗ cây.v.v. e. Mối buộc một vòng chết hai nửa khóa Sử dụng để cố định đầu dây cứng hoặc mềm vào các xà, cột, bích, khuyên, móc , để treo hay chằng buộc. Mối dây có thể làm được làm khi dây đã chịu lực. Vòng chết có tác dụng cố định vị trí buộc, các nửa khóa giữ cho dây không bị thít vào vật được buộc tạo điều kiện dễ mở. Mối này được sử dụng để treo ca bản, buộc neo trên các tàu nhỏ. f. Nút buộc xuồng Dùng để buộc xuồng tại nơi có dòng chảy. Nó còn được dùng để hãm tạm thời các dây đang căng bằng cách buộc một đầu dây nhỏ vào dây lớn, đầu kia sử dụng nút này để buộc vào cọc, cột. g. Nút nuột Dùng để hãm tạm thời các dây đang căng bằng cách buộc một đầu dây nhỏ vào dây lớn, đầu kia sử dụng nút này để buộc vào cọc, cột. h. Nút gỗ Dùng để buộc vào các vật có đường kính lớn hơn nhiều so với dây buộc như các cây gỗ. Nó cũng được sử dụng khi kéo gỗ hay cẩu các cây gỗ. i. Nút kéo Nút này sử dụng để hãm tạm thời các dây lớn hoặc các xà tròn bằng một dây nhỏ chống lắc hoặc giữ côc định tạm thời. j. Mối buộc khóa Sử dụng để cố định đầu dây cứng hoặc mềm vào các xà, cột, khuyên, móc , để treo hay chằng buộc. Mối dây có thể làm được làm khi dây đã chịu lực. Mối này dễ mở nhưng vị trí mối buộc không được cố định. Nó thường được dùng để buộc neo hoặc buộc vào khuyên, móc. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 35
37. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Mối khoá đầu dây mẫu 1 Mối khoá đầu dây mẫu 2 Nút nuột Nút buộc xuồng (Keeping end hitch) (Stopper end hitch) (Making fast the end) Hai khoá chụp đầu nghịch Hai khoá chụp đầu thuận Nút gỗ Nút kéo (Clove hitch) (Cow hitch) (Timber hitch) (Pulling hitch) Mối buộc khoá thuyền chài Mối khóa hãm Một vòng chết, hai nửa khóa (Fisherman’s bend) (Stopper hitch) (Round and two half hitches) Hình 1.28. Các mối buộc dùng để cố định đầu dây 7. Các nút buộc neo Thường được sử dụng để buộc neo trên các tàu nhỏ mà lỉn neo được thay thế bằng dây sợi (Hình 1.29). Chúng cũng được sử dụng để cố định đầu dây. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Hình 1.29. Các nút buộc neo (Anchor bends) Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 36
38. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 8. Các nút tròng đầu cột Được dùng để giằng giữ các cột đứng trên boong như cột buồm, cột cờ.v.v (Hình 1.30). Vòng chính giữa mối buộc được tròng vào thân cột, các vòng còn lại sử dụng các dây nhỏ buộc chặt và giằng xuống mặt boong. Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Hình 1.30. Các nút tròng đầu cột (Keeping Mast hitches) 9. Các nút buộc móc Nút móc đơn Nút móc kép Nút móc kép Nút móc khóa Nút móc lăn Nút móc quấn Mai quang Hình 1.31. Các mối buộc móc và thu ngắn dây cẩu hàng a. Các nút buộc móc Được sử dụng để bắt các quai dây của mã hàng vào móc cẩu (Hình 1.31). Tác dụng chính của chúng là đảm bảo an toàn trong một chu trình nâng và hạ, dịch chuyển mã hàng. b. Nút móc khóa Dùng trong trường hợp dây buộc mã hàng không tạo thành quai. Tác dụng của nút này là đảm bảo cho dây càng căng thì càng siết chặt vào thân móc nhưng không tạo thành mối chết và có thể tháo bỏ nhanh chóng và dễ dàng. 10. Các nút thu ngắn dây cẩu hàng Các nút thu ngắn dây cẩu hàng (Hình 1.31) bao gồm: Mai quang, nút móc quấn, nút móc lăn. Các nút này có tác dụng thu ngắn bớt độ dài các quai dây đưa ra từ mã hàng (Cần lưu ý là quai dây hai đầu đã buộc vào mã hàng) trong trường hợp chúng quá dài hoặc tầm nâng của cẩu hạn chế. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 37
39. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 11. Các mối buộc cẩu thùng Cẩu các cây gỗ dài Cẩu các ống tròn dài (Slinging timber with two Timber hitches) (Slinging pipe with two Keeping hitches) Hình 1.32. Các mối buộc cẩu các cây gỗ và ống tròn dài Các mối buộc cẩu thùng ngang: Được sử dụng để buộc dây vào các thùng nằm ngang, các cây gỗ dài, các ống tròn dài (Hình 1.32). Cẩu thùng ngang Cẩu thùng đứng mẫu 1 Cẩu thùng đứng mẫu 2 (Slinging casks with a Cow hitch) (Slinging casks with Overhand knots) Hình 1.33. Các mối buộc cẩu thùng Các mối buộc cẩu thùng đứng: Được sử dụng để buộc dây vào các thùng đứng (Hình 1.33). 12. Các nút bọc đầu dây Các nút bọc đầu dây bao gồm: Nút bọc đơn, khóa bọc đầu dây, Tết đầu dây kiểu chong chóng, đuôi lợn (Hình1.34). Nút bọc đơn Nút chong chóng Nút đuôi lợn Bọc đầu dây Khoá bọc đầu (Back seizing) (Crown knot) (Wall knot) (Whiping) (Half hitch) Hình 1.34. Các mối nút và cách bọc đầu dây Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 38
40. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Các nút bọc đầu dây được sử dụng để bó chặt các tao dây tại các đầu dây tránh không cho bị sổ làm hư hỏng dây. 13. Các nút cứu sinh Dây cứu sinh Thang dây cứu sinh (Overhand knots) (Single Chain knot) Hình 1.35. Dây cứu sinh và thang dây cứu sinh a. Nút cứu sinh Nút cứu sinh thực chất là một nút ghế đơn được tạo thành quanh bụng của người làm nút. Khi một người rơi xuống nước, một dây sợi sẽ được ném cho người đó. Người bị rơi nếu bắt được đầu dây phải thực hiện nút buộc này để người trên tàu kéo lên. b. Dây cứu sinh Thực chất đây là phương pháp tạo nhanh các gút thắt với khoảng cách giữa các gút tương đối đều trên một đoạn dây sợi. Dây này được ném cho người bị rơi dưới nước để người đó bám theo các gút trên dây để lên tàu hoặc di chuyển lại gần mạn tàu trước khi được đưa lên tàu bằng các phương pháp ứng cứu khác. c. Thang dây cứu sinh Các vòng dây liên tiếp được tạo thành từ một đoạn dây sợi có tác dụng như một thang dây tạm thời trong trường hợp ứng cứu đưa người từ dưới nước lên tàu. 14. Các nút thu ngắn dây Các nút thu ngắn dây được gọi là các nút chân chó (Hình 1.36). Tác dụng dùng để thu ngắn bớt các đoạn dây quá dài mà không cần phải cắt bỏ. Mẫu 2 Mẫu 1 Hình 1.36. Các kiểu nút chân chó (Sheephank) 15. Các nút buộc dây ném vào dây buộc tàu Các nút buộc dây ném vào dây buộc tàu có tác dụng buộc chặt đầu còn lại của dây ném vào dây buộc tàu để kéo dây buộc tàu lên bờ. Mối buộc được thực hiện tại khuyết dầu dây buộc tàu tại vị trí 1/3 khoảng cách từ đầu khuyết (nếu buộc vào đầu khuyết, trường hợp khi tròng khuyết dây buộc tàu vào bích, kéo căng dây thì dây ném sẽ kẹt chặt vào bích và dây buộc tàu nên không thể tháo ra). Mối buộc có ưu điểm thực hiện nhanh, chắc chắn, vị trí mối buộc cố định, chỉ cần rút nhẹ là có thể tháo khỏi dây buộc tàu (Hình 1.37). Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 39
41. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 /3 L L Hình 1.37. Các nút buộc dây ném vào dây buộc tàu 16. Tết quả ném Đây là các phương pháp tết dây xung quanh một lõi nặng, tạo thành một quả nặng có quai dây (Hình 1.38a,b). Quả nặng được buộc vào đầu dây ném và khi ném nó lên bờ nó sẽ mang theo đầu dây ném. a. Quả ném 3 dây (Hoặc 3 tao dây) b. Quả ném 1 dây c. Nút rế (Quai chèo) (Manrope knot) (Monkey’s fist) (Tuck’s head) Hình 1.38. Quả ném và quai chèo 17. Tết quai chèo Còn gọi là nút rế (Hình 1.38c). Dùng để tết dây sợi bao quanh các xà, cột tròn với tác dụng như một vòng đệm để tránh va chạm gây hư hỏng do va đập, cọ xát. Nút này còn được sử dụng làm vòng (Quai chèo) để xỏ mái chèo vào các cọc chèo hai bên mạn xuồng khi chèo. 18. Các nút buộc cho ca bản a. Nút buộc ca bản Bao gồm nút buộc đơn, nút buộc kép. Chúng được thực hiện trên các ca bản có ngáng và không có ngáng. Thực tế nút ca bản được dùng để buộc dây sợi vào các tấm ván hay các giá có sẵn (gọi chung là ca bản) tạo thành các giá treo, dùng để đưa người lên cao và ra mạn tàu làm việc. b. Khóa ngáng Được thực hiện trên các ca bản có ngáng sau khi đã làm xong nút buộc ca bản. Tác dụng của chúng là cố định vị trí buộc dây, định hình khoảng cách đầu dây hai bên thân ca bản, phân đều tải trọng lên mặt ca bản tại vị trí buộc dây. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 40
42. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải c. Nút buộc trên dây ca bản Thực chất là một nút ghế đơn. Với tính chất không chạy, nó giữ cho dây hai bên ca bản luôn có độ dài cân đối, tạo thế thăng bằng cho ca bản d. Các nút buộc treo ca bản Dùng để treo giữ ca bản với yêu cầu mối buộc không chạy, dễ dàng mở để xông và thu dây khi cần thiết. Mối buộc ca bản đơn Mối buộc ca bản kép Mối buộc treo ca bản tự xông mẫu 1 Mối buộc treo ca bản tự xông mẫu 2 Mối buộc treo ca bản Mối buộc treo ca bản mẫu 1 mẫu 2 Hình 1.39. Các mối nút sử dụng khi làm ca bản 19. Bốt và cô dây a. Bốt dây Bốt dây là hình thức hãm dây tạm thời đối với dây buộc tàu trong trường hợp ra vào cầu (Hình 1.40). Dây sau khi được đưa vào bích trên bờ, được tời kéo căng, ta phải buộc (cô dây) vào bích trên tàu. Để thực hiện được điều này, ta phải giữ được độ căng của dây khi tháo dây khỏi tời. Sử dụng dây nhỏ (dây bốt) một đầu được cố định trên boong, đầu kia bắt lên dây buộc tàu để hãm (bốt), sau đó chuyển dây cô lên bích. Các phương pháp bốt dây phải đảm bảo sử dụng phù hợp với loại dây và có hiệu quả giữ được dây buộc tàu căng, tháo bỏ dễ dàng sau khi đã cô xong dây. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 41
43. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Áp dụng với dây sợi nhỏ, đặc biệt cho dây thực vật Bốt bằng lỉn, chỉ áp dụng cho dây kim loại Áp dụng với các dây sợi lớn Bốt dây đôi, áp dụng với các dây sợi lớn Hình 1.40. Các phương pháp bốt dây (Rope stopper) b. Cô dây Cô dây là hình thức cố định một đầu dây buộc tàu lên cọc bích trên tàu (Hình 1.41). Tùy theo loại cọc bích mà có các phương pháp cô dây khác nhau để đảm bảo các yêu cầu như giữ chắc dây, dễ dàng tháo khỏi bích, dễ dàng xông bớt dây khi cần thiết mà không gây ảnh hưởng tới tác dụng giữ của dây. Cô dây lên bích không ngáng Cô dây lên bích có ngáng Hình 1.41. Cô dây lên cọc bích (Making fast to theBitt) Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 42
44. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 20. Xỏ dây Palăng Hình 1.42. Cách xỏ Palăng Xỏ dây Palăng là cách thức luồn dây qua các con lăn của hai ròng rọc động và tĩnh sao cho đảm bảo tính cân bằng của Palăng. Việc xỏ dây phụ thuộc vào loại palăng, vị trí đầu ra của dây kéo đảm bảo lực tác động từ dây kéo Palăng không nằm ngoài ròng rọc mà từ đó dây kéo được đưa ra (Hình 1.42). 21. Nút kéo gỗ Nút kéo gỗ là nút buộc được hình thành từ nút gỗ (Hình 1.43). Tác dụng của nút này xuất phát từ việc kéo các khúc gỗ nổi trên mặt nước. Nút gỗ Nút kéo gỗ (Timber hitch) (Timber and half hitch or Log hitch) Hình 1.43. Nút gỗ và nút kéo gỗ 1.4.3. ĐẤU DÂY Đấu dây được chia thành 2 loại khác nhau theo mục đích công việc là đấu nối dây và đấu tạo khuyết. Cả hai loại trên được áp dụng cả trên dây sợi và trên dây kim loại. Trong mỗi trường hợp đấu dây, tùy theo loại dây và mục đích sử dụng lại có các phương pháp khác nhau được áp dụng cho phù hợp. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 43
45. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải 1. Đấu nối dây a. Đấu nối dây sợi 3 tao - Đấu mối ngắn: Được áp dụng trong trường hợp cần mối đấu khỏe (Hình 1.44a), dây sử dụng không chạy qua các khe hẹp, ròng rọc.v.v. - Đấu mối dài: Được áp dụng trong trường hợp dây không cần khả năng chịu lực lớn nhưng có thể sử dụng chạy qua các khe hẹp, ròng rọc.v.v. (Hình 1.44b). b. Đấu nối dây kim loại 6 tao - Đấu mối ngắn: Đấu mối ngắn được áp dụng trong trường hợp cần mối đấu khỏe, dây sử dụng không chạy qua các khe hẹp, ròng rọc.v.v. (Hình 1.44c). - Đấu mối dài: Được áp dụng trong trường hợp dây không cần khả năng chịu lực lớn nhưng có thể sử dụng chạy qua các khe hẹp, ròng rọc.v.v. (Hình 1.44d). a. Đấu nối dây sợi 3 tao mối ngắn b. Đấu nối dây sợi 3 tao mối dài (Short Splice) (Long Splice) c. Đấu nối dây kim loại mối ngắn d. Đấu nối dây kim loại mối dài (Short Splice) (Long Splice) Hình 1.44. Đấu nối dây sợi 3 tao và dây kim loại c. Đấu nối dây sợi 8 tao Hình 1.45. Đầu nối dây sợi 8 tao (8 Strands short Splice) Đấu nối dây sợi 8 tao có ít nhất 2 phương pháp thông dụng là đấu lật tao tạo thành mối dọc, thân mối đấu sau khi hoàn thành sẽ có dạng múi vuông. Phương pháp Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 44
46. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải thứ 2 là đấu vặn xuôi, thân mối đấu sau khi hoàn thành sẽ có dạng tròn. Dựa trên cơ sở hai phương pháp trên, còn có đấu lật tao 1/1 và đấu vặn xuôi 1/1 . Tuy nhiên các mối đấu dù bằng phương pháp nào cũng có độ bền chắc tốt. 2. Đấu khuyết dây Đấu khuyết dây được sử dụng để tạo các khuyết đầu dây phục vụ nhiều mục đích công việc khác nhau. Đây là công việc được thực hiện thường xuyên trên tàu. a. Đấu khuyết dây sợi 3 tao Với dây sợi 3 tao, đấu khuyết dây chỉ có 1 phương pháp luồn dây trong mối đấu 1/1 (Hình 1.46a). a. Đấu khuyết dây sợi 3 tao b. Đấu khuyết dây kim loại Hình 1.46. Đấu khuyết dây sợi 3 tao và dây kim loại (Eye Splicing) b. Đấu khuyết dây kim loại Dây kim loại có nhiều cách đấu khuyết khác nhau, nhưng mục đích cuối cùng là tạo thành các khuyết đầu dây (Hình 1.46b). Các khuyết dây nhiều khi được đấu lồng khuyên đầu dây. Mục đích của khuyên là chống mài mòn dây, cố định hình dạng khuyết, chống bẹp, tăng khả năng chịu lực cho khuyết (75-90%R) (Hình 1.47). Hình 1.47. Khuyết có khuyên đầu dây (Eye with Thimble) Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 45
47. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Dây kim loại trong nhiều trường hợp có thể tạo khuyết đầu dây bằng các phương pháp khác mà không cần đấu dây. Trường hợp cần các khuyết chuyên dụng, có độ bền cao, không muốn tạo mối đấu hay vì lý do cấu tạo cáp không cho phép thực hiện mối đấu, người ta sẽ tạo các khuyết dây bằng các phương pháp đặc biệt (Hình1.48). 100%R 75 - 90%R 100%R Khuyết đấu (Eye Splicing) Socket đầu dây (Socket) Khuyết ép chì (Prees Ring) 80 - 85%R 65 - 70%R Khuyết ép bằng chân chó (Clipping) Khoá ép đầu dây (Wedge treatment) Hình 1.48. Các phương pháp làm khuyết đầu dây kim loại đặc biệt c. Đấu khuyết dây 8 tao Dây 8 tao chủ yếu là các dây lớn. Có rất nhiều cách đấu tạo khuyết, phương pháp luồn dây giống như đấu nối dây (Hình 1.49). Để đảm bảo độ bền, mối đấu phải có ít nhất 5 mối luồn của các cặp tao. Hình 1.49. Đấu khuyết dây 8 tao (8 strand Eye Splicing) Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 46
48. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Chương 2. BẢO QUẢN THÂN VỎ TÀU 2.1. SƠN TÀU BIỂN 2.1.1. SƠN DÙNG CHO TÀU BIỂN, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA SƠN 1. Vị trí và tác dụng của sơn trên tàu biển Sơn được sử dụng rất rộng rãi trên tàu biển với chủng loại tương đối đa dạng, nó là một vật liệu hết sức cần thiết trong công tác bảo quản thân, vỏ và thiết bị trên tàu. Xét về vai trò, sơn trên tàu biển thường có các ứng dụng như: Bảo vệ bề mặt kim loại: trước hết sơn có nhiệm vụ cách ly các bề mặt kim loại không cho tiếp xúc trực tiếp với môi trường xung quanh, bảo vệ cho thân vỏ và các thiết bị tàu tránh được sự hư hỏng do tác động trực tiếp của môi trường, nâng cao tuổi thọ và giá trị sử dụng của thiết bị. Chống sự ăn mòn của hà đối với kim loại dưới nước: Đối với các phương tiện hoạt động dưới nước, hà là nguy cơ và là mối đe dọa đáng kể. Vì vậy, một lớp sơn chống hà đối với phần ngâm nước của tàu có thể chống được hà bám và tránh được các ảnh hưởng xấu do hà gây ra đối với tàu. Trang trí và phân biệt: Sơn còn có tác dụng trang trí đối với thân vỏ, các thiết bị và dụng cụ, các phòng ở, các khu vực công cộng v.v. Mặt khác, màu sơn còn giúp người sử dụng có thể phân biệt các thành phần khác nhau trên cùng một thiết bị, phân biệt các thiết bị khác nhau trong cùng một khu vực hoặc trên con tàu. Chống ăn mòn hoá chất: Một số thiết bị, các vật dụng thường xuyên tiếp xúc với các chất ăn mòn như Acid, kiềm, chất tẩy rửa, chất ăn mòn hữu cơ v.v. và rất dễ bị các hoá chất này phá hủy. Các lớp sơn phủ có tính chất chống ăn mòn tương ứng có thể được sử dụng để bảo vệ các thiết bị hay các vật dụng trên. Chống ẩm ướt: Một số thiết bị ngoài trời hay một số các thiết bị cần chống lại ảnh hưởng của hơi nước có thể được sơn một số lớp sơn trên bề mặt để ngăn chúng tiếp xúc với hơi nước. Các tác dụng khác: Sơn dùng để cách điện đối với các thiết bị điện, các hộp đấu dây v.v. Sơn chịu lực sơn phần mạn chịu sóng của thân tàu, các khu vực chịu va đập trên tàu v.v. Sơn chống trơn trên các lối đi. Sơn dùng để kẻ vẽ chữ, các ký dấu hiệu trên tàu. Sơn chống mục nát, hư hỏng đồ gỗ. Sơn chống bức xạ nhiệt. 2. Các yêu cầu đối với sơn tàu biển Do môi trường làm việc cũng như những đòi hỏi đặt ra từ vai trò của sơn trên tàu biển nên sơn trên tàu biển phải đạt các yêu cầu cơ bản như: Màu sắc: Phải đồng đều, không biến đổi sau khi sơn khô và phải giữ được bền lâu trong quá trình sử dụng, chịu được sự biến đổi của nhiệt độ, độ ẩm, nước mặn, nước ngọt, hoá chất v.v. Tốc độ khô: Tốc độ khô của sơn phải đảm bảo ít chịu ảnh hưởng của môi trường và điều kiện thời tiết. Độ bền cơ học: Độ bền cơ học của sơn bao gồm độ cứng của màng sơn, độ bền va đập, khả năng chịu uốn và đàn hồi, độ bám dính của màng sơn. Sơn phải có độ cứng cao, chịu được va đập và rung động lớn, có khả năng đàn hồi tốt để không bị phá vỡ hay rạn nứt khi chịu uốn hay giãn nở do biến đổi lớn và đột ngột của nhiệt độ cũng như độ ẩm, phải bám dính tốt trong mọi điều kiện thời tiết và môi trường. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 47
49. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Khả năng bao phủ: Được đặc trưng bằng đại lượng lực phủ hay độ phủ kín của sơn trên bề mặt được sơn không cho ánh sáng đi qua. Sơn sử dụng trên tàu phải có khả năng bao phủ tốt để có thể bảo vệ tốt, ngăn được nước, không khí, hoá chất tiếp xúc với bề mặt được sơn. Độ nhớt: Sơn là một dung dịch lỏng nên phải có độ nhớt cần thiết để sơn có thể bám dính tốt, dễ quét. Độ nhớt của sơn phải đồng đều trong toàn bộ khối dung dịch, không có hiện tượng lắng, đóng cục, kết tủa. Khả năng giữ được tính chất: Sơn phải giữ được tính chất riêng theo chủng loại riêng của nó trong mọi điều kiện tác động với sự biến đổi lớn của thời tiết môi trường xung quanh và không thay đổi theo thời gian sử dụng. 2.1.2. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA SƠN Sơn là hỗn hợp của rất nhiều thành phần khác nhau. Mỗi thành phần trong sơn đều có vai trò riêng làm nên tính chất, chất lượng của sơn. 1. Dầu sơn Dầu sơn là thành phần quan trọng bậc nhất, nó đóng vai trò như một chất keo dùng để kết dính các thành phần khác của sơn với bề mặt được sơn. Dầu sơn được coi như là nguyên liệu chính của sơn. 2. Nhựa sơn Nhựa sơn là thành phần có tác dụng kết hợp với dầu sơn để tạo thành màng sơn và là thành phần tạo độ bóng, độ đanh cứng, độ bền vững cho màng sơn. Nhựa sơn chính là thành phần tạo ra một màng sơn đồng nhất chống lại khả năng thẩm thấu của không khí và hơi ẩm từ bên ngoài vào bề mặt được sơn. 3. Bột màu Là thành phần chính tạo ra màu sắc của sơn, bột màu có thể có nguồn gốc tự nhiên hoặc nguồn gốc tổng hợp nhân tạo. Hiện nay phần lớn bột màu thường có nguồn gốc nhân tạo, là các loại muối hoặc oxit kim loại. Bột màu ngoài tác dụng tạo màu sắc còn có tác dụng phủ kín đối với bề mặt được sơn. Chất lượng của màng sơn phụ thuộc khá nhiều vào hình dạng và kích thước hạt bột màu. Nếu hạt có kích thước lớn quá thì màng sơn không bóng, nhỏ quá thì tốn dầu sơn và khả năng phủ kém. Thông thường, kích thước hạt bột màu có giới hạn trong khoảng 0,5µm - 1µm. Hình dạng của hạt bột màu cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ bền kết cấu của sơn, nó quyết định sức chịu đựng của màng sơn đối với môi trường và tác động của ngoại cảnh. 4. Dung môi hoà tan Là thành phần chất lỏng dùng để hòa tan chất tạo màng (nhựa sơn), nó có tác dụng làm thay đổi độ loãng của sơn, giúp cho quá trình sơn được thuận tiện, dễ dàng. Sau khi sơn khô, thành phần dung môi sẽ bay hơi hoàn toàn khỏi bề mặt sơn. Mỗi chủng loại sơn khác nhau thường sử dụng các loại dung môi khác nhau. Dung môi phải đảm bảo hoà tan hoàn toàn chất tạo màng, bay hơi hoàn toàn với tốc độ bay hơi nhanh, ít độc tố, không làm hư hỏng các thành phần khác của sơn, nói cách khác là không làm thay đổi tính chất và chất lượng sơn. 5. Chất làm mau khô Chất làm mau khô là một chất xúc tác, tạo điều kiện cho dầu và bột màu phản ứng hoá học nhanh, làm cho màng sơn khô nhanh. Chất xúc tác thường là các oxit kim loại như oxit chì, oxit mangan, oxit niken v.v. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 48
50. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Để xác định tốc độ khô người ta đưa ra hai khái niệm là: - Thời gian khô bề mặt: Là thời gian để bề mặt sơn se khô và không còn khả năng bám bụi nhưng nếu ấn mạnh ngón tay vẫn để lại vết trên mặt sơn. - Thời gian khô hoàn toàn: Là thời gian để toàn bộ màng sơn đóng cứng trên bề mặt cần sơn. Lượng chất làm mau khô trong sơn phải theo một tỷ lệ thích ứng để vừa đảm bảo tốc độ khô vừa không khô quá nhanh dẫn đến rạn nứt, hư hỏng màng sơn. 2.1.3. NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG MÀNG SƠN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Trong quá trình sử dụng thường xảy ra hiện tượng hư hỏng đối với màng sơn. Mỗi một dạng hư hỏng của màng sơn đều có những nguyên nhân và cần thiết phải có các biện pháp ngăn ngừa, sửa chữa kịp thời tránh các lãng phí, tổn thất do chúng gây ra. Các hiện tượng hư hỏng của màng sơn thường gặp như sau: 1. Màng sơn bị rỗ a. Hiện tượng Màng sơn sau khi khô có các vết rỗ hay các lỗ nhỏ lấm tấm trên bề mặt. b. Nguyên nhân Do bề mặt được sơn bị ướt, không được làm khô trước khi sơn, do đó, trong quá trình sơn khô, nước bốc hơi thoát ra ngoài để lại vết rỗ trên bề mặt màng sơn. Do trong sơn có lẫn nước nên khi quấy đều, nước lẫn vào sơn. Khi sơn lên bề mặt cần sơn, các phần tử nước sẽ chiếm chỗ trên màng sơn. Trong quá trình sơn khô, nước bốc hơi thoát ra ngoài để lại vết rỗ trên bề mặt màng sơn. Do sơn trong điều kiện thời tiết ẩm ướt, hoặc khu vực sơn có gió mang nhiều hơi nước, hoặc sau khi sơn gặp trời mưa làm cho bề mặt sơn chưa khô đã bị ướt nước. Các phần tử nước chiếm chỗ trên màng sơn và trong quá trình sơn khô, nước bốc hơi thoát ra ngoài để lại vết rỗ trên bề mặt màng sơn. c. Biện pháp khắc phục Bề mặt trước khi sơn phải được vệ sinh sạch sẽ và làm khô hoàn toàn. Các thùng sơn dở phải được bảo quản chu đáo, đóng nắp và cất giữ trong kho tránh không để nước lẫn vào. Những bề mặt lộ thiên tuyệt đối không sơn vào những ngày mưa ẩm. 2. Màng sơn có vết nhăn a. Hiện tượng Có những vết nhăn như làn sóng trên bề mặt màng sơn, lấy vật cứng dũi vào chỗ nhăn thấy phía bên trong màng sơn còn ướt. b. Nguyên nhân Màng sơn bị nhăn nguyên nhân chủ yếu là do màng sơn dày và bề mặt ngoài khô nhưng phía trong không khô được. Nguyên nhân khác có thể do ảnh hưởng của nhiệt độ gây ra hiện tượng dãn nở làm nhăn màng sơn. Các trường hợp dẫn đến màng sơn bị nhăn có thể là: Do sơn không đều tay chỗ dày chỗ mỏng và những chỗ sơn dày là những chỗ bị nhăn. Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 49
51. 2008 Bài giảng: Thủy nghiệp cơ bản và thông hiệu hàng hải Do sơn thiếu dung môi nên quá đặc, khi sơn tạo ra màng sơn quá dày. Do sơn nhiều lớp nhưng khi lớp trước chưa khô đã sơn lớp kế tiếp phủ lên làm cho lớp sơn bên trong không thể khô được trong khi màng sơn bên ngoài khô và bị co nhăn lại. Do sơn dày và sơn trong điều kiện nắng gắt, màng sơn khô bề mặt quá nhanh làm cho dung môi phía trong không thể tiếp tục bay hơi và phía trong không thể khô được dẫn đến bị co nhăn màng sơn. Do chất lượng sơn không tốt, dung môi không phù hợp v.v., nên chất lượng màng sơn kém và bị nhăn. c. Biện pháp khắc phục Sơn đều tay, màng sơn phải mỏng đều, sơn phải đảm bảo độ nhớt, nếu sơn đặc phải pha thêm dung môi. Nếu sơn nhiều lớp thì phải để lớp trước khô hoàn toàn rồi mới sơn lớp tiếp theo. Tránh sơn vào những ngày nắng gắt. Nếu sau khi sơn, phát hiện sơn kém phẩm chất phải ngừng sử dụng và kiểm nghiệm lại sơn. 3. Màng sơn có nhiều màu sắc khác nhau a. Hiện tượng Có hai trường hợp, thứ nhất là màng sơn chỗ đậm màu, chỗ nhạt màu, thứ hai là màng sơn có màu loang khác với màu sơn sử dụng. b. Nguyên nhân Khi lấy sơn ra sử dụng không quấy đều, lớp sơn ở trên thùng nhiều dầu ít bột màu nên màu nhạt, lớp sơn ở dưới thùng nhiều bột màu nên đậm. Sơn khi sơn lên bề mặt cần sơn sẽ có các vùng đậm nhạt khác nhau. Do thùng sơn để ở gần nơi chứa hoá chất như NH3 hay SO2 nên làm biến đổi màu sơn. Do sử dụng bút sơn cũ có dính sơn khác màu nên làm sơn màu khác lẫn lên màng sơn. Do sơn sử dụng không phải là sơn nguyên thủy mà là sơn có màu pha theo yêu cầu (có nghĩa là sơn có màu được tạo ra do pha trộn các loại sơn có màu sắc khác nhau với mục đích tạo màu sơn theo yêu cầu), trong quá trình pha, quấy sơn không kỹ nên các màu sơn không trộn lẫn vào nhau hoàn toàn dẫn tới khi sơn, màng sơn có nhiều màu sắc khác nhau. Do trong sơn có lẫn tạp chất bẩn hoà tan hoặc bề mặt được sơn bị bẩn nên màng sơn có màu loang khác với màu sơn. Do sơn lên lớp sơn khác màu còn ướt (hoặc sơn lên một lớp sơn mới khác màu mà dung môi hòa tan quá mạnh đã hoà tan cả lớp sơn cũ) dẫn tới màng sơn có cả màu sơn cũ và màu sơn đang sử dụng. c. Biện pháp khắc phục Vệ sinh bề mặt cần sơn sạch sẽ, bút sơn cần vệ sinh sạch sẽ trước khi sử dụng với màu sơn khác. Các loại sơn cần được bảo quản cách ly với các loại hoá chất có khả năng tác động đến sơn. Trước khi sơn cần quấy sơn thật kỹ (nhất là sơn pha từ nhiều màu sơn khác nhau). Không sơn phủ lên bề mặt có lớp sơn khác màu chưa khô. 4. Màng sơn bị phồng, bị bong khỏi bề mặt được sơn a. Hiện tượng Bộ môn Điều động tàu - Khoa Điều khiển tàu biển 50