NGHIÊN CỨU GẮN LIỀN VỚI ỨNG DỤNG
VIỆN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TÀU THỦY TRƯỜNG ĐẠI
HỌC NHA TRANG LÀ CÁI NÔI CHẾ TẠO TÀU ĐÁNH CÁ VỎ COMPOSITE ĐÀU TIÊN Ở VIỆT NAM
Viện
Nghiên cứu Chế tạo Tàu thuỷ, Trường Đại học Nha Trang (tiền thân là Trung tâm
NCCT Tàu cá và Thiết bị, thành lập ngày 9 tháng 10 năm 1986, Quyết định số:
1184/QĐ, Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp nay là Giáo dục và Đào tạo). Tên
giao dịch: UNINSHIP (University of Nhatrang’ Ship Institute). Số đăng ký hoạt
động KHCN Chứng nhận đăng ký hoạt động KHCN số: 187 ngày 04 tháng 11 năm 1993
của Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, và Chứng nhận hoạt động KHCN số: A -
539 ngày 27 tháng 7 năm 2006 của Bộ Khoa học và Công nghệ. Viện trưởng – TS.
Nguyễn Văn Đạt
Thiết kế chế tạo tàu đánh cá
vỏ composite đầu tiên ở Việt Nam
Đối với tàu đánh cá thì
vật liệu trong công nghiệp đóng tàu thường dùng và đều quen biết, đó là: Gỗ, sắt
(thép), nhôm, xi măng lưới thép, FRP (Glass Fibre Reinforce Plastice).
Thông dụng ở Việt Nam là tàu đánh cá vỏ gỗ (ngoại trừ các Quốc doanh đánh cá
trước đây).
Giai đoạn 1986 đến 1990, tôi làm Giám đốc, Trung tâm đã đóng cho bà con ngư
dân Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận khoảng 50 chiếc tàu vỏ gỗ làm các nghề
mành, giã cào, rê.
Năm 1989, tại phiên họp giữa Trung tâm Nghiên cứu Chế tạo Tàu cá và Thiết bị
(Trung Đại học Thủy sản) nay là Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy với Trung tâm
Polime (Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh) do Ông TS. Nguyễn Văn Thân, Vụ
trưởng Vụ Quản lý Khoa học Bộ Giáo dục - Đào tạo chủ trì giao nhiệm vụ
thực hiện Đề tài
“Nghiên cứu thiết kế, chế tạo tàu đánh cá vỏ nhựa
trên cơ sở mẫu tàu FAO và mẫu tàu dân gian Khánh Hòa” cho hai Trung
tâm phối hợp thực hiện. Trung tâm Trường Đại học Thủy sản chịu trách nhiệm thiết
kế, chế tạo tàu; Trung tâm Trường đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh chịu trách
nhiệm về công nghệ vật liệu.
Mẫu tàu được chọn là tàu
FAO vỏ composite lắp máy 90CV do Nhật tài trợ cho Trường dùng làm tàu thực tập
cho sinh viên Khoa khai thác đã được cải hoán theo mẫu dân gian Khánh Hòa.
Dưới đây là các bản vẽ
thiết kế tàu VN 90:
Bố trí chung
Kết cấu thân tàu
Bản
vẽ thi công
Lắp đặt hệ
động lực
Tàu VN 90 sau khi thử đường
dài về bến đậu
Thiết kế chính là KS.
Nguyễn Văn Đạt nay TS. Nguyễn Văn Đạt Viện trưởng Viện
Nghiên cứu Chế tạo Tàu thuỷ.
Các tính năng kỹ
thuật của tàu VN 90:
- Chiều dài toàn bộ L = 13.07m
- Chiều dài thiết kế: L
=11,26m
- Chiều rộng toàn bộ B = 3,28m
- Chiều rộng thiết kế B =
3,05m
- Chiều cao mạn H = 1,6m
- Chiều chìm trung bình T =
0,864m
-
Chiều chìm mũi T = 1.208m
- Chiều chìm lái T = 1,171m
Máy chính: Yanmar, Ký hiệu: 3SMGGE, Công
suất: 45CV, do Nhật Bản chế tạo.
Mẫu thiết kế được Chi
cục Đăng kiểm tàu cá Bộ Thủy sản phê duyệt theo Phiếu xét duyệt thiết kế số 01
TS/ĐK ngày 27/2/1990.
Những bất cập trong trong
thiết kế và thi công
Bất
cập trong thết kê:
Ở Việt Nam lúc đó chưa
có Quy phạm đóng tàu vỏ composite, chúng tôi dịch từ Quy phạm của Liên Xô và
tăng độ bền (tăng chiều dày lên 10%).
Bất cập trong
thi công:
Nhưa và vải thủy tinh (các
loại từ mát, vải, lụa) do Trung tâm Polime cung cấp và cử kỹ thuật viên công
nghệ vật liệu chịu trách nhiệm hướng dẫn thi công theo quy trình. Nhựa do Trung
tâm Polime chế tạo.
Chúng tôi triển khai
khuôn và phun chất chống dính do KS Nguyễn Văn Đạt chỉ đạo. Kỷ thuật viên công
nghệ vật liệu của Trung tâm Polime báo cho tôi biết nếu thi công theo quy trình
của Trung tâm Polime sẽ thất bại. Tôi cho dừng thi công. không tiếp tục dán các
lớp vải theo quy trình thi công, liền cử KS. Nguyễn Văn Đạt vào TP. Hồ Chí Minh
khảo sát chiếc tàu do Trung tâm Polime đang thi công tại Nhà máy đóng tàu Bình
Triệu (TP. Hồ Chí Minh). Theo báo cáo của KS Nguyễn Văn Đạt thi tàu đóng tại
Bình Triệu bị tách lớp toàm bộ.
Trong lĩnh vực polime,
các vật liệu đi từ nhựa được tăng cường bằng độn (dạng sợi, dạng bột, vải...)
được gọi là vật liệu composite. Sự kết hợp này nhằm hạn chế nhược điểm của vật
liệu này bằng ưu điểm của vật liệu kia, tạo sản phẩm có tính cơ lý hóa cao hơn
hẳn vật liệu ban đầu.
Trong danh từ kỹ thuật
của nước ngoài vật liệu composite được viết tắt FRP (Glass Fibre Reinforce
Plastice). FRP là tổ hợp của sợi thủy tinh và nhựa tổng hợp. Nêu tổ hợp sợi thủy
tinh vị tách lớp khỏi nhựa tổng hợp thì không còn là vật liệu composite. Bài
toán hắc búa đặt ra là vì sao bị tách lớp? Qua nghiên cứu, câu hỏi này được nhóm
nghiên cứu của chúng tôi xác định do độ nhớt của nhựa quá cao. Độ nhớt quá cao,
nhựa sẽ bị chảy sau khi quét lên bề mặt sợi thủy tinh (mát, vải, lụa) và nhựa
dồn cục xuống phía dưới tách từng lớp vải ở phía trên. Vậy xử lý bằng cách gì?
Chúng tôi không phải là chuyên gia về vật liệu Polime, tuy nhiên vì sự thành
công của đề tài nhóm nghiên cứu của chúng tôi tiếp tục nghiên cứu và tìm ra đươc
2 hóa chất xử lý độ nhớt của nhựa là Oxit manhê (MgO) và Ôxít natri (Na2O).
Chúng tôi chọn MgO và tiến hành pha trộn chọn được tỉ lệ thích hợp của MgO trong
nhựa do Trung tâm Polime chế tạo. Với tỷ lệ thích hợp của MgO, chúng tôi tạo các
mẫu composite với chiều dày khác nhau, đặt ở các góc nghiêng khác nhau từ 180 độ
(nằm ngang), 30 độ, 45 độ, 90 độ với hàng trăm mẫu thử. Kết quả thử nghiệm vật
liệu đạt được là các lớp vải không bị tách lớp, các chỉ tiêu độ bền kéo, nén uốn,
đàn hồi của vật liệu đã được xử lý qua MgO đều nằm trong giới hạn của Quy phạm
đóng tàu của Liên Xô.
Quy trình thi công tàu VN
90
Ngày 6/6/1990, tàu VN 90
được tiến hành thử nghiệm đường dài dưới sự chỉ đạo của Hội đồng nghiệm thu
đường dài do đại diện Chi cục Đăng kiểm tàu cá Bộ Thủy sản làm Chủ tịch. Sau đó
vài ngày, Hội đồng nghiệm thu Quốc gia được tổ chức theo Quyết định số 215/QĐ-KHKT
ngày 11/5/1990 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục - Đào tạo để nghiệm thu đề tài.
Hội đồng gồm 9 người do Vụ trưởng Vụ quản lý KHKT - TS. Nguyễn Văn Thân
làm chủ tịch và các Ủy viên đại diện UBKHKT Nhà nước, Trường ĐHBK TP. Hồ Chí
Minh, Trường ĐHTS, Chi cục Đăng kiểm tàu cá. Hội đồng đánh giá xuất sắc.
Sự thành công của Trung
tâm NCCT tàu cá và Thiết bị trong việc thiết kế và chế tạo tàu cá VN 90 làm nức
lòng những người tham gia chạy thử trên vịnh Nha Trang như TS. Nguyễn Văn Thân,
Chủ tịch UBND tỉnh Khánh Hòa - TS. Nguyễn Thiết Hùng, TS. Nguyễn Khôi
Nguyên (sau này là Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường)… và trở thành cái nôi
sản sinh ra tàu đánh cá vỏ composite đầu tiên của Việt Nam, đồng thời mở ra một
kỷ nguyên mới – Kỷ nguyên vật liệu composite thay thế gỗ.
20 NĂM SAU NGÀY CHẾ TẠO THÀNH CÔNG TÀU VN 90
Ngày 5/6/2015, TS. Nguyễn
Văn Đạt mời tôi xuống đi thử chiếc tàu đánh cá lưới vây vỏ composite vừa hạ thủy.
Như vậy, sau 24 năm sau (thiếu 1 ngày) kể từ ngày thành lập, tôi được đi thử
chiếc tàu đánh cá vỏ composite thứ 2 do những học trò và đồng nghiệp năm xưa
thiết kế và chế tạo thành công.
Tháng 8/2014 Nghị định 67/2014/NĐ-CP về một số chính sách phát triển thủy
sản ra đời, với nội dung chủ yếu là hỗ trợ cho ngư dân vay vốn ưu đãi để hiện
đại hóa tàu thuyền và trang thiết bị khai thác, nhằm đạt mục đích cuối cùng là
cải thiện đời sống của bà con Ngư dân Việt Nam, đồng thời góp phần bảo vệ chủ
quyền biển đảo của Tổ quốc. Ngày 04/6/2015 Tàu cá vỏ composite Gia Bảo 2015 do
UNINSHIP thiết kế và thi công đã được hạ thủy. Tàu được thiết kế và thi công
theo đơn đặt hàng của Ông Dương Văn Quang, ngư dân Vũng Ngán, Vĩnh Nguyên, Khánh
Hòa tham gia Nghị định 67 của Chính phủ.
Đặc tính kỹ thuật của tàu:
-
Kích thước chính:
Dài x Rộng x Cao = 21,1 x 5,70 x 2,75m
-
Hình dáng tàu:
Tàu có đường hình là
sự tổ hợp ưu điểm
của tàu cá Nhật bản và tàu cá truyền thống Việt Nam.
Phần dưới mớn nước tương tự mẫu tàu Nhật (phần đáy rộng, có hông nhọn nhằm giảm
biên độ lắc, đường trục chân vịt hạ thấp để cải thiện tốc độ, phần đuôi có bố
trí giá chữ V để tăng lượng nước vào chân vịt); Phần trên mớn nước và bố trí
chung: thiết kế theo đặc điểm nghề khai thác và có tính vùng miền; Phần ca bin
là sự kết hợp hài hòa giữa mẫu ca bin Nhật (về hình dáng, trang bị sinh hoạt) và
Việt Nam (mui ca bin có kết cấu vững chắc, có thể chịu được tải trọng 10 tấn,
phục vụ việc thao tác và lắp đặt trang thiết bị theo đặc điểm nghề khai thác.
- Hệ thống động lực:
+
Máy chính: HYUNDAI, Q405, Hàn
quốc, công suất 405CV. Tốc độ máy 2000v/p, hộp số kèm theo máy có tỉ số truyền i
= 4,48
+ Máy phụ:
CUMMINS, L10, Mỹ, công suất 310HP – dẫn động máy phát điện công suất 55 kW.
-
Bố trí chung:
Tàu chế tạo hoàn
toàn bằng vật liệu composite.
Tàu bao
gồm 01 cabin lái, bố trí giường ngủ cho thuỷ thủ đoàn, nhà bếp và hệ thống vệ
sinh. Ca bin tàu có hình dáng hài hòa, có kết cấu 3 lớp vừa chống nóng, vừa giảm
ồn và giảm rung. Nói chung ca bin tàu được thiết kế nhằm đảm bảo điều kiện sinh
hoạt tốt nhất cho ngư dân – Đây là nét nhân văn trong thiết kế đội tàu cá hiện
nay.
Có 06 hầm
cá với tổng dung tích các khoang là 50m3.
Trang bị
hệ thống tời kéo lưới dẫn động cơ khí nhờ cụm trích lực từ máy chính, phục vụ
nghề lưới vây mạn;
Hệ thống
nhiên liệu đảm bảo cho tàu hoạt động liên tục trong 30 ngày.
Mặt boong
thoáng và rộng, cung cấp không gian để chứa toàn bộ vàng lưới vây. Trên mặt
boong có lắp vách ngăn dọc, nhằm phân chia khu vực chứa lưới và khu vực miệng
hầm cá.
Trang bị
hệ thống lái thủy lực, an toàn vừa thuận tiện trong thao tác;
Các phụ
kiện cơ khi chính: Hệ khí xả, hệ ống buồng máy, hệ lan can, cầu thang, chống va…
đều chế tạo từ thép không rỉ, vừa tăng tính thẩm mỹ, vừa tăng tuổi thọ cho thiết
bị.
-
Vùng Hoạt động:
Biển hạn chế I, có thể hoạt động an toàn trên toàn vùng lãnh hải Việt Nam;
Hạ thủy tàu
Gia Bảo 2015
Chạy thử ngày
05/6/2015
Thầy trò
chụp bức ảnh kỹ niệm ngay trên tàu Gia Bảo 2015
Những ưu
điểm cơ bản của tàu Gia Bảo 2015
1. Chiếc tàu VN 90 được
thiết kế và chế tạo trong điều kiện gía thành của vật liệu composite cao gấp
nhiều lần so với giá gỗ, vì vậy toàn bộ cong gian (sườn), xà (ngang, dọc), các
góc, ca bin đều làm bằng gỗ bọc composite để giảm giá thành, tuy nhiên sau một
thời gian sử dụng gỗ bị mục ảnh hưởng đến độ bền toàn tàu. Theo quy luật, ngày
nay giá gỗ gần bằng giá của vật liệu composite, do vậy Tàu Gia Bảo 2015 được chế
tạo bằng 100% vật liệu composite, các góc, phần cách nhiệt được phun foam cách
nhiệt).
2. Tàu
Gia Bảo 2015 được thiết kế nhằm đạt được đặc tính tốt độ và tính ổn định ưu việt,
vượt trội so với mẫu tàu cá vỏ gỗ dân gian truyền thống Việt Nam cùng loại. Tàu
có khả năng hoạt động an toàn trong sóng cấp 7.
3. Tàu Gia Bảo 2015
“chạy đầm” như tàu vỏ gỗ. Như chúng ta đều biết ưu điểm cơ bản của vật liệu
composite là nhẹ hơn nhôm; phương pháp gia công và chế tạo đa dạng; dễ tạo hình,
thay đổi và sửa chữa; không tốn kém trong bảo quản, chống ăn mòn. Nhẹ hơn nhôm
là một trong vấn đề kỹ thuật cần giải quyết, đối với tàu VN 90 chúng tôi phải
dằn hàng tấn bê tông trong ky tàu nên bị lắc (giống như con lật đật của Nga) ảnh
hưởng sức khoẻ của thủy thủ. Bằng giải pháp ký thuật phù hợp, tàu Gia Bảo “chạy
đầm” như tàu vỏ gỗ là thành công không nhỏ của Viện nhằm kết hợp cái tiên tiến
của nước ngoài với truyền thống dân gian của Việt Nam - phù hợp với thói
quen sử dụng tàu vỏ gỗ của ngư dân.
Để có được thành công
trên, các cán bộ của Viện dưới sự lãnh đạo của Viện trưởng TS. Nguyễn Văn Đạt đã
dày công nghiên cứu, tích lũy kinh nghiệm mới dẫn đến sự thành công của tàu Gia
Bảo 2015 với trình độ công nghệ tương đương khu vực lại được “Việt Nam hóa” do
vậy Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy Trường Đại học Nha Trang là đơn vị nghiên
cứu đầu ngành thiết kế, đóng mới tàu cá vỏ composite ở Việt Nam.
Hướng tới
tương lai
Nghị định 67 của Chính
phủ là “cú hích” cho sự phát triển tàu cá vỏ composite ở Việt Nam. Viện Nghiên
cứu Chế tạo Tàu thủy Trường Đại học Nha Trang sẽ tiến tới thiết kế và chế tạo
những con tàu cá lớn hơn có khả năng khai thác viễn dương, có trang bị hệ thống
lạnh hiện đại bám biển dài ngày để tạo ra nhiều sản
phẩm, mang lại hiệu quả kinh tế cho đất nước, góp phần khẳng định và bảo vệ chủ
quyền biển đảo của Tổ quốc.
Tôi hy
vọng ngày đó sẽ đến không xa. Chúc mừng sự thành công và mãi mãi thành công của
Viện Nghiên cứu Chế tạo Tàu thủy Trường Đại học Nha Trang với phương châm
“Nghiên cứu gắn liền với ứng dụng phục vụ cộng đồng ngư dân, doanh nghiệp”.
Tài
liệu tham khảo:
2. Báo cáo kết quả Đề
tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo tàu đánh cá vỏ nhựa trên cơ sở mẫu tàu FAO và
mẫu tàu dân gian Khánh Hòa”. Th.S Võ Thiên Lăng, 1990
