Xu hướng phát triển mới của công nghệ đóng tàu sạch

Thế nào là công nghệ đóng tàu sạch

Công nghệ đóng tàu sạch là công nghệ làm giảm thiểu các loại rác và chất thải độc hại phát xạ ra môi trường trong quá trình thiết kế, chế tạo, hoạt động và bảo dưỡng để giảm độ ô nhiễm, bảo vệ các nguồn tài nguyên như không khí, nước, đất và đồng thời cũng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và những lợi ích cho xã hội. Khái niệm công nghệ tàu sạch bao gồm các khái niệm về “Tàu sạch” và “Nhà máy đóng tàu sạch”.

Tàu sạch được đóng chủ yếu phụ thuộc vào các phương án thiết kế tàu sạch. Tàu sạch sẽ được thiết kế sao cho tàu khi được đóng, hoạt động và sửa chữa ít gây tác động có hại nhất tới môi trường. Những nét chính của một bản thiết kế tàu sạch nằm trong 3 chữ R (Reduce - Giảm, Recycle - Tái chế, Reuse - Sử dụng lại), có nghĩa là:

- Reduce: Giảm thiểu lượng tiêu hao vật tư, năng lượng và độ ô nhiễm bẩn ra môi trường trong quá trình đóng và vận hành tàu.

- Recycle: Tái chế lại được các bộ phận và chi tiết khi tiến hành bảo dưỡng tàu.

- Reuse: Sử dụng lại được các bộ phận và thiết bị chính sau khi đại tu sửa chữa tàu.

Nhà máy đóng tàu sạch là nhà máy có công nghệ đảm bảo được việc sử dụng có hiệu quả cao các vật tư, thiết bị và năng lượng trong quá trình đóng tàu. Nhà máy đó đồng thời cũng giảm thiểu được các chất thải độc hại ra môi trường và kết hợp một cách nhịp nhàng, đồng bộ các quá trình như đóng vỏ tàu, quá trình lắp các thiết bị và quá trình sơn tàu.

Nói chung, chìa khóa của công nghệ đóng tàu sạch chính là những phương pháp công nghệ đóng tàu sạch được thể hiện trong các hồ sơ, bản vẽ thiết kế tàu.

Thực trạng và xu hướng phát triển của công nghệ đóng tàu sạch

Đóng tàu là ngành công nghiệp tiêu thụ một số lượng lớn các loại vật tư, năng lượng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao. Ngày nay môi trường sống của con người ngày càng bị hủy hoại, các nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt, sự sống và phát triển của loài người đang bị đe dọa. Do vậy, việc nâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm các nguồn tài nguyên, lực lượng lao động và tất cả các loại vốn bằng những công nghệ mới và phương pháp quản lý hiện đại đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế.

Trên thực tế, tiêu chí sản xuất sạch đã tác động và dẫn hướng cho việc phát triển những phương pháp công nghệ sạch.

Trong ngành đóng tàu thì việc thiết kế những con tàu sạch, ngoài việc phải tuân thủ các tiêu chuẩn quy phạm, công ước quốc tế chung còn phải đáp ứng được những yêu cầu về bảo vệ môi trường của các cơ quan Đăng kiểm và những quy định riêng cho từng vùng biển khác nhau trên thế giới.

Sự nhận thức và các biện pháp được áp dụng để bảo vệ môi trường sạch chính là để làm giảm thiểu sự ô nhiễm gây ra cho môi trường trong quá trình đóng tàu, vận hành và phá dỡ tàu.

Lựa chọn thiết bị và tối ưu hóa các hệ thống trên tàu

Việc lựa chọn thiết bị dựa vào các tiêu chí như: ít tiêu hao nhiên liệu, ít gây ô nhiễm và hoạt động đạt hiệu quả cao. Khi đánh giá các chỉ số kỹ thuật của một con tàu, người ta thường tập trung vào đánh giá hệ số sử dụng của các thiết bị chính như: máy chính, máy phát điện, nồi hơi, hệ thống điều hòa không khí... và việc kiểm soát có hiệu quả về độ ồn, độ rung và mức độ phát xạ các loại khí thải độc hại ra môi trường.

Thí dụ như việc chọn khí tự nhiên hóa lỏng làm nhiên liệu để chạy máy chính đã tiết kiệm được 35% giá thành và giảm đáng kể những loại khí độc hại phát ra môi trường. Dùng loại khí tự nhiên hóa lỏng này tốt hơn nhiều so với các loại dầu diezen thông thường trong vấn đề bảo vệ môi trường.

Một thí dụ khác là việc áp dụng các hệ thống đẩy tàu bằng động cơ điện đã thực sự là một cuộc cách mạng đem lại những thay đổi to lớn trong việc thiết kế, đóng, vận hành và bảo dưỡng tàu. So với những hệ thống đẩy thông thường thì hệ thống đẩy bằng động cơ điện có những ưu điểm sau:

- Đặc tính cơ động tốt

- Độ ồn và độ rung thấp

- Độ tin cậy cao:  Một vài máy phát điện có thể làm việc song song, cung cấp một nguồn năng lượng lớn và nâng cao độ tin cậy của cả hệ thống.

- Kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và dễ dàng lắp đặt: Hệ thống đẩy bằng điện thường được trang bị các tổ máy phát điện có tốc độ trung bình, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và không cần có hộp số cũng như những đoạn trục dài... Việc bố trí lắp đặt cũng thuận tiện, linh hoạt và dễ dàng nâng cao được công suất của hệ thống.

- Hiệu quả cao:  công suất các tổ máy phát điện được điều khiển tự động bởi hệ thống quản lý phân phối năng lượng điện sao cho phù hợp với các mức phụ tải khác nhau và do vậy đảm bảo được các điều kiện tải tối ưu cho hoạt động của các máy phát điện. Chính điều này cũng góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của máy phát và tiết kiệm được mức tiêu hao nhiên liệu.

- Giảm được các quá trình bảo dưỡng: các tổ máy phát có tốc độ trung bình có yêu cầu bảo dưỡng ít hơn và chi phí cho việc tiến hành bảo dưỡng cũng ít hơn.

Mặc dù tiền đầu tư cho một hệ thống đẩy bằng động cơ điện đắt hơn so với hệ thống đẩy bằng động cơ diezen thông thường, nhưng nhờ những đặc tính ưu việt đã được nêu ở trên và chi phí vận hành thấp nên hệ thống đẩy bằng động cơ điện vẫn được công nhận rộng rãi và áp dụng trong các hệ thống đẩy của tàu thủy.

Việc tối ưu hóa thiết kế hệ thống tàu thường dựa trên các yếu tố như: tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao hiệu quả, năng suất lao động và giảm giá thành. Thí dụ như:

- Việc tối ưu hóa tuyến hình thân tàu sẽ nâng cao được tốc độ tàu, tiết kiệm nhiên liệu chạy tàu và do đó đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.

- Việc tối ưu hóa kết cấu thân tàu sẽ làm giảm được lượng sắt thép đóng tàu, tàu sẽ nhẹ hơn, tải trọng tăng lên và do đó hiệu quả kinh tế cũng sẽ cao hơn.

- Việc tối ưu hóa hệ thống đường ống trên tàu sẽ làm giảm được độ dài các đường ống và số lượng các điểm uốn ống trên tàu.

- Việc tối ưu hóa hệ thống điện sẽ làm giảm được độ dài của các dây cáp điện, giảm số lượng các vật tư và thiết bị điện.

- Việc thiết kế theo các mô đun sẽ gia tăng được số lượng chế tạo, lắp ráp các mô đun song song cùng một lúc tại các địa điểm khác nhau,  tăng được khả năng, hệ số lắp ráp các mô đun trên mặt đất và do đó hiệu quả kinh tế cũng sẽ cao hơn.

 

Trà  My

Go to top