Mục đích của việc thông gió hầm hàng là để làm mát hoặc làm ấm hàng hoá, để làm cho không nẩy sinh sự khác biệt lớn giữa nhiệt độ của hàng hóa và nhiệt độ của khí quyển chung quanh tàu,
Trang 1ảnh hởng của các điều kiện thời tiết đối với
hàng hóa vận chuyển trên tàu biển
Capt LE HONG CHIEN
One of the main tasks of the shipmaster is to deliver his ship’s cargo in good condition at it’s port of destination Provided the cargo is shipped in good condition, suitably packed and properly stowed, secured and ventilated, it’s only real enemy in a well-found ship is a meteorologically induced one Violent waves and adverse wnds may delay the ship or so damage her that water gets into a hold, or her violent motion may cause cargo to shift Significant variations in the temperature and humidity in the holds may cause sweat damage Cargo carried on deck is obviously vulnerable
Giới thiệu
Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt trong ngành đóng tàu, các con tàu lớn, hiện đại và vững chắc ra đời ngày càng nhiều Họ đã có sự quan tâm đặc biệt
đối với hệ thống hầm hàng, nắp hầm đợc chế tạo bởi các loại thép đặc biệt vững chắc, cấu trúc hiện đại, nớc biển không thể lọt đợc vào hầm hàng trừ phi do sự sơ suât của ngời sử dụng Hệ thống thông gió hầm hàng cũng rất tiện lợi, có thể bằng máy, có thể bằng thông gió tự nhiên Chúng ta đã biết ngày nay có những dịch vụ chạy tàu theo thời tiết để hỗ trợ thuyền trởng trong việc chọn tuyến đờng tối u tránh sự tác động xấu của sóng gió lên con tàu Nh vậy còn lại một vấn đề cần đặc biệt quan tâm mà chúng tôi nêu ra sau đây là việc
xử lý của ngời đi biển khi chạy tàu qua các vùng khí hậu khác nhau, mà việc biến đổi của các yếu tố thời tiết, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm, tác động làm h hỏng hàng hoá vận chuyển trên tàu
Mục đích của việc điều khiển thông gió hầm hàng.
Hàng hóa bị h hỏng do các điều kiện khí hậu bao gồm các ảnh hởng nh là sự hình thành ẩm mốc, sự nảy mầm của hạt, sự ăn mòn của kim loại, sự phai màu hay bị dây bẩn của vải vóc, chủ yếu do sự ngng tụ của hơi nớc trong hầm hàng và trong bản thân hàng hoá
Mục đích của việc thông gió hầm hàng là để làm mát (hoặc làm ấm) hàng hoá, để làm cho không nẩy sinh sự khác biệt lớn giữa nhiệt độ của hàng hóa và nhiệt độ của khí quyển chung quanh tàu, từ đó tránh đợc sự tích tụ độ ẩm không khí trong hầm hàng, nhờ vậy có thể giảm thiểu hoặc tránh đợc sự ngng tụ hơi nớc xẩy ra trong hầm hàng, ngoài ra thông gió còn tống đi đợc các loại khí dễ cháy và khí độc
Để đảm bảo việc thông gió tiến hành đợc hợp lý, đúng đắn, các sĩ quan hàng hải cần phải hiểu các nguyên lý tơng tác vật chất đơn giản Hành động thực hiện phải dựa trên tính chất tự nhiên của hàng hoá và các điều kiện khí hậu thịnh hành trong suốt thời gian hành trình của tàu Việc tiến hành thông gió nói chung là cần thiết, nhng có lúc không những không cần thiết mà nó còn phản tác dụng Muốn biết lúc nào cần và lúc nào không cần thông gió chúng ta tìm hiểu thêm các phần sau đây
Hàng hóa hút ẩm và hàng hoá không hút ẩm
Hàng hoá không hút ẩm là những hàng hoá không chứa độ ẩm, chẳng hạn máy móc để trần, sắt tây, các tấm mạ, đờng ống, đồ gốm sứ, gơng kính, các chai khí nén, hàng
đóng thing, chúng không thay đổi trọng lợng trong suốt thời gian hành trình Tuy nhiên, mặc dù chúng không có độ ẩm nên không thoát ra độ ẩm nhng bề mặt ngoài của chúng phơi trần ra tiếp xúc tự nhiên với không khí nên sự ẩm ớt dễ dàng đợc hình thành trên đó nếu nhiệt độ của nó thấp hơn nhiệt độ điểm sơng của không khí ở trong hầm hàng
Hàng hoá hút ẩm thì luôn chứa một độ ẩm tự nhiên Chúng là những sản phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp và ng nghiệp và bao gồm cả một số vật liệu đóng gói Ví dụ hạt cocoa có thể chứa tới 6% độ ẩm khi xếp lên tàu, gỗ theo mùa 20%, lúa mỳ 12%
Đối với bất kỳ một loại hàng hoá hút ẩm nào khi có một giá trị độ ẩm tơng đối mà tại đó nó cân bằng với độ ẩm của không khí bao quanh thì không khí sẽ không hút ẩm từ hàng hoá và cũng không thải độ ẩm vào hàng hoá đó Còn nếu độ ẩm tơng đối của không khí ở dới giá trị này thì hàng hoá sẽ thải độ ẩm vào không khí chung quanh, ngợc lại thì hàng hoá sẽ hấp thụ độ ẩm từ không khí Vật liệu hút ẩm nói chung sẽ khô trong vận chuyển có nghĩa là nó sẽ không gây ra cho không khí chứa trong bản thân nó độ ẩm lớn hơn 70% độ ẩm tơng đối Nếu nhiệt độ tồn tại là không đổi, hàng hoá là vật liệu hút ẩm sẽ giữ không khí chứa trong nó tại độ ẩm tơng đối tơng ứng với độ ẩm của nó, có nghĩa là tại một độ ẩm tơng đối cân bằng Ví dụ: tại nhiệt độ 20C (68F) lúa mỳ chứa 14% độ ẩm nó
sẽ có một độ ẩm tơng đối là 70%
Trang 2Vì không khí có thể chứa rât ít độ ẩm, còn hàng hoá hút ẩm thì có thể chứa rất nhiều độ ẩm, nh vậy độ ẩm trong hàng hoá dễ dàng thay thế độ ẩm trong không khí ở quanh nó trong hầm hàng, nó sẽ đợc thổi đi và đợc thay thế bởi không khí khô hơn nhờ sự thông gió Độ ẩm tơng đối của không khí trong hầm của một loại hàng hoá hút ẩm sẽ tăng lên chỉ tơng đối với sự tăng nhiệt độ, trong khi nhiệt độ điểm sơng của nó sẽ tăng lên nhanh hơn bởi vì không khí nóng có thể giữ nhiều độ ẩm hơn không khí lạnh
Khi trong hầm hàng có chứa hơn một loại hàng hoá hút ẩm, thì độ ẩm có thể lan truyền từ hàng này sang hàng khác; Ví dụ hoa quả khô khi xếp ở gần gỗ, chẳng hạn độ
ẩm của gỗ là 15% có sự cân bằng với không khí trong hầm có chứa độ ẩm tơng đối 75%, trong khi hoa quả khô chứa độ ẩm từ 14% đến 18% trong sự cân bàng với độ ẩm t ơng đối 55%, từ đó sẽ gây nên sự truyền độ ẩm từ gỗ sang hoa quả Do đó lợng ẩm tự nhiên trong hoa quả bị vợt trội và nó có thể bị hỏng
Trong một hầm chứa hàng có sự chênh lệch nhiệt độ giữa cấu trúc của tàu với hàng hoá tăng lên khi tàu thay đổi vĩ độ hoặc khi nó vợt qua các khu vực có gradient nhiệt
độ dốc, một số hàng hoá không nóng lên hay mát xuống (hạ nhiệt) nhanh nh cấu trúc của tàu, sự ngng tụ hơi nớc sẽ xẩy ra Mức độ của sự ngng tụ xẩy ra trong hầm hàng tuỳ thuộc vào sự thay đổi của nhiệt độ không khí, nhiệt độ nớc biển và nhiệt độ điểm sơng Những
ảnh hởng nh vậy thờng gặp trong các khu vực có sự thay đổi nhiệt độ lớn, chẳng hạn ngoài khơi bờ đông nớc Mỹ, Canada, ngoài khơi Sanfrancisco, ngoài khơi mũi Verde islands và ngoài khơi bờ biển tây-nam Mỹ Trên các vùng này không khí trên biển là hiếm khi bão hòa, độ ẩm tơng đối trung bình khoảng từ 70% đến 90%
Sự ẩm ớt gây ra h hỏng cho hàng hoá trong hầm có thể chia làm hai loại: đổ mồ hôi hàng hoá và đổ mồ hôi hầm hàng Bây giờ chúng ta sẽ cùng xem xét từng hiện tợng một và cách xử lý
Hiện tợng đổ mồ hôi hàng hóa (Cargo sweat)
Hiện tợng đổ mồ hôi của hàng hoá xẩy ra khi tàu chạy từ một khu vực lạnh đến một khu vực tơng đối nóng hơn Hàng hóa trong hầm hàng vẫn giữ ở nhiệt độ của vùng lạnh, trong khi vỏ thép của tàu đã nhanh chóng hấp thụ nhiệt độ của vùng nóng, trên bề mặt hàng hoá sẽ có sự ngng tụ hơi nớc Ta hãy xét các ví dụ điển hình đợc nêu sau đây: 1.Nếu một con tàu xếp hàng ở một cảng ở vùng ôn đới (tơng đối lạnh) với hàng hoá là đ-ờng kính để vận chuyển đến một cảng ở vùng nhiệt đới, tàu sẽ phải đi qua các vùng biển
có nhiệt độ cao hơn nơi xuất phát, nhiệt độ vỏ thép của tàu nhanh chóng tăng theo sự tăng nhiệt độ của nớc biển và không khí, trong khi đó nhiệt độ hàng hóa trong hầm tăng theo rất chậm Sẽ sớm có một phần của hàng hoá có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ điểm s ơng của không khí bên ngoài Nếu hầm hàng sau đó đợc thông gió thì đờng có thể bị ớt thông qua
sự ngng tụ và sau đó đờng sẽ bị dính kết với nhau, cứng lại vì vậy trờng hợp này tuyệt đối không đợc tiến hành thông gió hầm hàng
2.Nếu hàng hóa đóng thùng đợc xếp trong mùa đông chẳng hạn tại San Francisco cho chuyến hành trình ngang qua kênh Panama, hàng hoá sẽ không nóng nhiều hơn so với khi xếp xuống tàu khi qua kênh , trong khi đó nhiệt độ điểm sơng bên ngoài sẽ tăng lên, chẳng hạn 23C(73F).Vì vậy tuyệt đối không đợc thông gió hầm hàng trong suốt hành trình này bởi vì độ ẩm trong không khí nóng từ gió đợc thổi vào sẽ ngng tụ trên các thùng gây rỉ sét
Hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng (Ships sweat)
Hiện tợng đổ mồ hôi của hầm hàng xẩy ra khi tàu đi từ một khu vực nóng đến một khu vực tơng đối lạnh hơn, khi đó vỏ thép của tàu bên trong hầm hàng có thể có sự ngng
tụ hơi nớc trên bề mặt Ví dụ: Nếu các bao Cocoa đợc xếp ở Tây Phi để chở đi Anh, vỏ thép của tàu nhanh chóng hạ nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ bên ngoài (của không khí và biển) khi tàu đến khu vực lạnh, trong khi đó Cocoa có xu hớng giữ lại nhiệt độ cao của nó
nh khi xếp xuống ở tây Phi Vì Cocoa là một loại hàng hút ẩm, không khí chứa bên trong
nó có nhiệt độ cao và với một lợng độ ẩm tơng ứng Lúc này nếu nó có thể hạ nhiệt độ xuống cùng với tốc độ hạ nhiệt của nớc biển và không khí bên ngoài thì nhiệt độ điểm
s-ơng của không khí ẩn chứa trong hàng hóa sẽ hạ theo nh vậy cùng với vỏ thép, thì sẽ không có hiện tợng gì xẩy ra Nhng nếu bản thân hàng hóa vẫn ấm hơn không khí xung quanh, thì nhiệt độ điểm sơng của không khí ẩn chứa trong hàng hóa sẽ tồn tại với giá trị lớn, độ nóng của nó sẽ gây ra một dòng nhiệt đi lên mang theo không khí ấm và ẩm đến phần vỏ thép lạnh trong hầm hàng (vách trên của hầm hàng), ở đây hơi ẩm sẽ ngng tụ Nếu lợng hơi ẩm lớn nó sẽ ngng tụ rồi rơi xuống nh ma trở lại hàng hoá và làm hàng hoá
bị h hỏng Hiện tợng này gọi là hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng với độ ẩm có nguồn gốc từ hàng hóa
Để tránh hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng thì hàng hóa có khả năng hút ẩm phải
khô khi xếp xuống hầm, hàng hoá phải đợc thông gió với không khí bên ngoài, và lu ý
phải chất xếp sao cho sự thông gió làm mát đợc toàn bộ hàng hóa (Không có vấn đề gì về nhiệt độ điểm sơng của không khí vì nó lạnh hơn hàng hóa), nhờ vậy nhiệt độ của hàng hóa có thể đợc giảm xuống ngang bằng với nhiệt độ không khí thông qua sự thông gió
Trang 3Một thủ tục chung đơn giản để tránh hiện tợng đổ mồ hôi hầm hàng là tiến hành thông gió bất kỳ lúc nào khi không khí bên ngoài khô hơn không khí trong một hầm riêng biệt, nói cách khác là khi nhiệt độ điểm sơng của không khí bên ngoài thấp hơn nhiệt độ
điểm sơng của không khí bên trong hầm hàng Để biết đợc nhiệt độ điểm sơng của không khí bên ngoài thì rất dễ dàng bằng cách sử dụng ẩm kế, lấy giá trị nhiệt độ ở nhiệt kế khô
và giá trị chênh lệch giữ nhiệt kế khô và nhiệt kế ớt tra vào bảng nhiệt độ điểm sơng Đối với nhiệt độ điểm sơng trong hầm thì khó xác định hơn, nhng nó có thể thực hiện bằng cách dùng nhiệt kế treo cho kết quả không khí trong hầm, hoặc đối với các tàu chuyên chở các loại hàng nông sản thực phẩm thì ngời ta có thể gắn một thiết bị đọc đợc nhiệt độ trong hầm từ xa Nếu không có các thiết bị phụ trợ thích hợp thì bất kỳ một phơng pháp tuỳ ý nào đấy có thể đợc tiến hành miễn là lấy đợc số liệu nhiệt độ trong hầm hàng là đợc
Tóm lại cần nhớ: Nói chung nếu hàng hoá đợc xếp từ vùng có khí hậu nóng chở đến
vùng lạnh thì cần phải thông gió hầm hàng, còn nếu từ vùng khí hậu lạnh đến vùng nóng thì không đợc thông gió hầm hàng.
Tổn thất do đổ mồ hôi trong hầm hàng cũng có thể do sự phát nhiệt cục bộ hoặc
sự gia nhiệt bên trong tàu Hàng hóa chất xếp ở gần vách ngăn buồng máy hoặc buồng nồi hơi có thể bị hấp thụ nhiệt, và nếu nó là hàng hoá hút ẩm thì nó sẽ tỏa hơi ẩm ra, hơi ẩm
đó sẽ ngng tụ lại khi nó tiếp xúc với các hàng hoá khác là kim loại lạnh hơn hoặc vỏ thép của tàu Ngợc lại nếu cấu trúc thép của hầm hàng chở bách hóa ở gần khu vực đợc làm lạnh thì nó có thể lạnh xuống dới nhiệt độ điểm sơng của không khí trong hầm và gây ra
sự đổ mồ hôi trên vỏ thép lạnh Tổn thất do những nguyên nhân nh vậy có thể đợc hạn chế bằng cách sử dụng đệm lót, ngăn cách một cách hợp lý
Nhiệt độ của hàng bách hoá xếp trong một khu vực đã đợc cách ly ít ảnh hởng bởi
sự thay đổi nhiệt độ của biển và không khí trong suốt chuyến đi, do đó hàng hóa nh vậy
có xu hớng giữ lại nhiệt độ của nó nh ở nơi xếp Trong những trờng hợp nh vậy nói chung không cần thiết phải thông gió trừ khi hàng đợc xếp ở các nớc trong vùng ôn đới để dỡ ở những cảng mà ở đấy không khí nóng và ẩm, trong trờng hợp đó nên tiến hành một số lần thông gió để nâng nhiệt độ của hàng hoá lên thích hợp trớc khi đến cảng trả hàng
Hiện tợng tự bốc cháy của hàng hoá.
Một số hàng hóa hút ẩm nh cá khô, cùi dừa khô, các kiện bông, các loại sợi, than
và một số hàng hoá chất khác có khả năng tự bốc cháy dới các điều kiện nhất định Giai
đọan chủ yếu của việc cháy là sự xuất hiện trớc của một nhiệt độ bất thờng tăng lên trong một số phần của hàng hoá Việc nhận biết trớc sự bắt đầu tăng vọt của nhiệt độ hàng hóa
có thể cho khả năng có biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn sự bốc cháy, chẳng hạn sự thông gió Tuy nhiên việc tiến hành thông gió phải hết sức cẩn thận vì nhiều khi nó là tác nhân tăng nguồn ôxy cung cấp cho sự cháy trong hầm hàng
Container
Có hai loại ngng tụ hơi nớc ảnh hởng đến hàng hoá chở trong container là đổ mồ hôi hàng hoá trong container và đổ mồ hôi thành vách container Để cho sự ngng tụ xẩy ra thì phải có nguồn ẩm và sự chênh lệch nhiệt độ (gradient nhiệt độ) Nguồn ẩm thì có thể
là từ bản thân hàng hóa, bao gói, đệm lót, các thành vách container hoặc trong không khí
ở nơi đóng gói hàng Một gradient nhiệt độ có thể phát triển giữa không khí bên ngoài và không khí bên trong container
Ví dụ: Một container chứa các thùng carton của hàng thùng đã đợc để trong không khí nóng ẩm một vài tuần Các cửa sổ thì đóng và container thì để ở bãi trống Mặt trời đốt nóng mái che vào ban ngày và làm nóng không khí giữa mái che và hàng hóa, không khí
nh vậy có khả năng chứa nhiều hơi nớc từ những thùng carton tơng đối ẩm, còn nhiệt độ của thùng hàng tăng chậm hơn rất nhiều, cho nên chúng lạnh hơn và độ ẩm sẽ ngng tụ trên chúng Trong suốt thời gian ban đêm, nhiệt độ mái che container hạ xuống nhanh chóng và trở nên lạnh hơn không khí bên trong container và không khí này sẽ tạo nên độ
ẩm ngng tụ bên trong thành vách , mái che của container Nếu các giọt hơi nớc ngng tụ đủ nặng hoặc khi container rung động thì các giọt nớc sẽ rơi xuống hàng hóa Nếu nguồn ẩm trong container đợc loại trừ hoặc ngăn chặn đợc sự gia tăng của gradient nhiệt độ thì có thể không có hiện tợng đổ mồ hôi nh đã mô tả Để giảm thiểu tổn thất này cần thiết trớc hết là hàng hóa, bao gói, gỗ đệm lót và vỏ container phải hoàn toàn khô ráo tr ớc khi xếp hàng vào container Ngoài ra ngời ta còn sử dụng việc điều khiển nhiệt độ từ xa trong một container độc lập, một số loại container có hai vỏ và một lớp không khí bị nhốt giữa hai lớp vỏ đó, do đó đã hình thành một yếu tố cách ly Một số container có máy khử ẩm và một số đợc điều hoà không khí
Capt LE HONG CHIEN
Tài liệu tham khảo:
Trang 41.Meteorology for Seafarers cña t¸c gi¶ C.R Burgess, Nhµ xuÊt b¶n Brown, Son & Ferguson Ltd, London
2.Maritime Meteorology a guide for deck officers
3.The Mariners handbook (NP 100)