CHNG 4 DC DIM KT CU CAC LOI TAU v

Chương Kết cấu tàu thủy CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC LOẠI TÀU VẬN TẢI 4.1 KẾT CẤU TÀU HÀNG LỎNG 4.1.1 KHÁI QUÁT CHUNG  Nguồn gốc buôn bán dầu đường biển Vận tải dầu đường thuỷ kết gián tiếp việc tìm thấy giếng dầu khoan vào tháng năm 1859 Colonel Edwin Drake dò dầu Titusville, Pennsylvannia từ độ sâu 70 feet Giếng dầu tiền lệ cho hàng ngàn giếng dầu tồn giới ngành cơng nghiệp dầu mỏ Dầu vận chuyển lần đầu sau hai năm Peter Wright & Sun of Philadelphia thuê tàu Elizabeth Watts, trọng tải 224 xếp dầu thùng London Tàu Elizabeth đóng năm 1861 coi tàu chuyên dùng chở dầu vượt Đại Tây Dương mang lô hàng đến cảng Delaware tàu vào lịch sử với thuỷ thủ nghiện rượu Dầu loại hàng nguy hiểm, rị rỉ từ thùng chứa khoang hàng hình thành lượng khí nguy hiểm, độc hại xâm nhập nơi kèm theo tai nạn khác,đồng thời gây bất tiện đèn thắp sáng nấu bếp khơng phép sử dụng Trong 25 năm chủ tàu tìm cách tốt để vận chuyển loại hàng Các thùng dầu lớn khó xếp nhanh chóng thay hộp hình chữ nhật gallon, đóng thành cặp hộp gỗ gọi ‘thùng dầu’ vận chuyển hàng bách hố Khi bn bán đường biển phát triển, tàu chở dầu lắp két, số tàu có bơm tay, để chuyên chở dầu mà khơng phải dùng đến thùng Ví dụ tàu Ramsay (1863) Charles (1869) đóng để vận chuyển hàng hoá hầu hết cải tạo Thời điểm ý tưởng sử dụng tàu chạy nước dùng chở dầu chưa đề cập đến nguy hiểm dầu tiếp xúc với lửa buồng máy Tàu Vaderland đóng Jarrow năm 1872 cho chủ tàu người Bỉ, nỗ lực để đóng tàu nước có két chứa dầu biển (Tàu thiết kế để chuyên chở hành khách tới Mỹ chở dầu quay trở về) Năm 1878 tàu Zoroaster đóng sử dụng vỏ Container chứa dầu ứng dụng máy nước tỏ rõ ưu điểm ngồi hệ động lực bơm lai động nước Kỹ thuật hàn cho phép hàn thép theo đường thẳng, khơng gây cản trở dịng chảy nước dọc thân tàu loaị bỏ tượng rò rỉ đinh tán ri vê lỏng khai thác Việc áp dụng lớp phủ vật liệu giúp đơn giản hoá vấn đề xử lý tàu chuyên chở loại chất lỏng có tính ăn mịn cao.Việc thử mơ hình kích thước lớn giúp người thiết kế kiểm tra vấn đề ứng suất đơn giản trình thiết kế giảm giá thành chế tạo 189 Chương Kết cấu tàu thủy Năm 1910, nhà khảo sát địa cực người Anh, thuyền trưởng Rôbec Xcot trang bị cho đồn thám hiểm có nhiệm vụ đến Nam cực, nơi mà người chưa đặt chân đến Những vị du khách cảm trải qua nhiều tháng ngày gian nan hoang mạc băng tuyết lục địa Nam cực, họ để lại đường kho nho nhỏ chứa thực phẩm dầu hoả dự trữ cho đường trở Cuối cùng, đầu năm 1912, đoàn thám hiểm đến Nam cực, Xcot phát dòng chữ ghi lại: trước tháng, nhà thám hiểm Ruan Amunxen (Roald Amundsen) người Na Uy đến Song, tai họa chủ yếu chờ đợi Xcot đường trở Ngay kho trạm khơng cịn dầu hoả nữa, hộp sắt tây đựng dầu rỗng không Những người mệt mỏi, lạnh cóng đói khát khơng có để sưởi ấm, để nấu thức ăn Vất vả lắm, họ lê bước đến trạm tiếp theo, tất dầu hoả chảy hết Không đủ sức chống đỡ với giá rét địa cực bão tuyết dội hoành hành Nam cực lúc đó, nên chẳng bao lâu, Rơbec Xcot chiến hữu ông bỏ mạng Vậy đâu mà dầu hoả biến cách bí hiểm ? Tại thám hiểm trù tính kỹ lại phải kết thúc cách bị thảm ? Nguyên nhân thật đơn giản Các hộp đựng dầu hoả sắt tây hàn thiếc Có lẽ nhà thám hiểm rằng, băng giá, thiếc bị “cảm lạnh”: lúc đầu thứ kim loại màu trắng lấp lánh biến thành kim loại màu xám xịt, sau mủn thành bột Hiện tượng gọi “bệnh dịch thiếc” đóng vai trị định mệnh số phận đồn thám hiểm Ngay từ thời trung cổ, người dùng bát đĩa thiếc nhận thấy rằng, gặp lạnh, chúng bị bao phủ vết “lở loét” lan rộng dần cuối bát đĩa biến thành bột Thêm vào đó, đĩa thiếc bị cảm lạnh cần chạm vào khác cịn “khoẻ mạnh” chẳng chốc, “khoẻ mạnh” bị vết xám xịt bao phủ mủn Việc xếp dỡ hàng rời lỏng dầu thô sản phẩm dầu yêu cầu bến làm hàng khác nhau, thường nằm vùng nước sâu tới 22 mét Những yêu cầu đáp ứng bến khơi với hệ thống đệm chắn giảm va chạm mạnh vào cầu tàu tàu dầu Hàng xếp cách bơm từ két chứa tới tàu sử dụng bơm bến dỡ hàng lại dùng bơm tàu Tàu dầu trọng tải lớn thông thường có bốn bơm hàng, buồng bơm nằm buồng máy khoang hàng Mức dỡ hàng trung bình 6500 m3/h cho tàu 60.000 dwt 18.000 m3/h cho tàu 250.000 dwt Bến dầu sản phẩm thường nhỏ hơn, đặt cảng tổng hợp Kỹ thuật làm hàng tương tự với dầu thô giải nhiều lô hàng nhỏ sản phẩm khác nhau, bao gồm dầu đen dầu trắng xăng, xăng máy bay, kerosene, gas oil 190 Chương Kết cấu tàu thủy  Phân loại tàu hàng lỏng Theo kích cỡ trọng tải tàu Trọng tải tàu khả chuyên chở tính mét (1Tm  1000 kg) bao gồm trọng lượng hàng két trọng lượng trang thiết bị cần thiết Sức chở tàu dầu thường quy định mức trọng tải lớn nhất, tương ứng với tải trọng toàn phần chiều cao mớn nước mùa hè gọi mớn nước tính tốn tàu Kích cỡ tàu dầu dựa mớn nước tính tốn tỷ trọng riêng nước biển Các tàu dầu thiết kế mạn kép, đáp ứng yêu cầu môi trường an toàn tuân theo “ Marpol 73/78 Annex I Regulation 13 F ” IMO Tàu có trọng tải 100.000 DWT chủ yếu chở sản phẩm dầu hóa chất gồm: Tàu dầu loại nhỏ (< 10.000 DWT): chở sản phẩm dầu, nhựa đường,hóa chất, axit dầu bơi trơn Hiện lắp đặt máy máy diese kiểu kỳ kỳ Sản phẩm dầu bao gồm dầu dầu bẩn Tàu chở sản phẩm bẩn thường dùng chở dầu thô sản phẩm sáp, cặn dầu thô, dầu nặng (FD) Két hàng tàu chở dầu bẩn có phủ lớp đặc biệt để giảm ăn mịn dầu thơ nước rửa két, tạo thuận lợi thay đổi loại hàng chuyên chở Tàu chở sản phẩm có két phủ lớp chống ăn mịn có hệ thống bơm tinh vi, có khả bơm chuyển 12 loại dầu Tàu Handysize (10.000-30.000 DWT) Tàu có mớn nước tính tốn 10 m tốc độ tàu tương đối cao Hiện máy loại máy kỳ chiếm ưu Tàu Handymax (30.000-50.000 DWT) Chiều dài toàn tàu khoảng 180 m Hầu hết tất loại tàu ( 95% ) sử dụng loại máy kỳ hệ lực đẩy TÀU HANDYMAX Tàu Panamax (60.000-75.000 DWT) Bmax = 32,3 m ; Lmax = 289,6 m Tàu Aframax (80.000-120.000 DWT) Phần lớn tàu chở dầu thơ, số tàu chở sản phẩm dầu Chúng có chiều rộng khoảng ( 41 – 44) m Khả chở lớn, chiều cao mớn nước tương đối thấp TÀU PANAMAX 191 Chương Kết cấu tàu thủy Tàu có trọng tải 100.000 DWT chủ yếu chở dầu thô, bao gồm: Tàu Suezmax (125.000-170.000 DWT) Hiện nay, tàu nói chung phép qua kênh Suez diện tích mặt cắt ngang tàu (chiều rộng  chiều cao mớn nước thấp nhất) nhỏ khoảng 820 m2 Điều có nghĩa với chiều rộng 50 m chiều cao mớn nước lớn 16,4 m tàu qua kênh Tàu Suezmax Tàu chở dầu thô lớn VLCC ( 250.000 - 320.000 DWT) Lmax = 300 m Mức vận tải hàng hóa tàu Aframax cao nhất, mức thấp tàu loại Suezmax thấp loại tàu VLCC Tàu chở dầu thô lớn VLCC Tàu chở dầu thô siêu lớn ULCC ( 350.000 DWT) Tàu lớn Seawise Giant đóng năm 1976 có trọng tải 565.000 DWT gọi tàu Jahre Viking với kích thước : L = 458,5m , B = 68,9 m , T = 24,6m Sau ULCC , có 442.500 DWT xuất xưởng từ Daewoo cho Hãng Lellespont năm 2002 Tàu chở dầu thô siêu lớn ULCC 192 Chương Kết cấu tàu thủy 2.Theo loại hàng chuyên chở Tàu chở dầu nhờn Tàu chở dầu nhờn có nhiều bơm, nhiều đường ống Do dầu nhờn đắt dò nước làm dầu tạo nhũ tương nên tất két, đường ống, bơm phải làm khô trước nhận dầu Các két phải phủ lớp đặc biệt phù hợp với loại dầu cần chở Các két chứa hàng phải trang bị bơm đặt giếng sâu độc lập để chống nhiễm bẩn đường hút chung TÀU DẦU từ bơm để giảm dầu cặn Các két dằn riêng biệt phủ lớp Epoxi than nhựa chất phủ bề mặt tương đương khác Khi chở dầu cần hâm nóng nước nóng nước nóng thơng qua bầu hâm Hệ thống bơm trả hàng có khả bơm tách riêng loại dầu Các bơm hút xả có khả làm khô ép hết loại dầu cặn từ loại dầu vận hành Tàu Poseidon M tàu chở dầu thô lớn đại loại Aframax Việt Nam Cty Vận tải Dầu khí (PV Trans Co.) mua tháng 4/2003 Tàu có thân đôi, trọng tải 96.125 tấn, dài 235m, rộng 42m, cao 20m Tàu hoạt động liên tục nhiều chuyến sang Autralia, Singapore, Thái Lan Tàu chở dầu thô Poseidon M Tàu Vinashin Victory có trọng tải 47,084 DWT, đăng kiểm ABS Mỹ chủ tàu đơn vị khai thác Công ty vận tải Biển Đông thuộc tập đoàn Kinh tế Vinashin Đây tàu chở dầu thành phẩm lớn Việt Nam Vinashin Victory Tàu chở mật Mật phần chiết xuất củ cải đường mía nặng gấp lần nước, địi hỏi phải hâm nóng chuyên chở, trả nhận hàng Việc rửa làm két sau chở đơn giản nước biển 193 Chương Kết cấu tàu thủy Tàu chở nhựa đường Sản phẩm chở nhiệt độ lớn 2500F ( 889C) Tàu kết cấu đáy đôi két mạn để ngăn cách khoang chứa nhựa đường với mạn tàu Ngoài đường ống hâm bao phủ phần đáy cịn có lớp ống đặt độ cao khác két chứa Tàu chuyên dụng chở nhựa đường lỏng đóng Việt Nam có trọng tải 2000 với kho chứa kín cách nhiệt, hệ thống thiết bị gia nhiệt chuyên dụng đại đảm bảo nhựa đường lỏng ln trì nhiệt độ 110C Tàu hoạt động vùng biển Đông Nam Á bao gồm: Singapo, Philippin, Malaixia, Thái Lan, Đài Loan-Trung Quốc Tàu chở nhựa đường ASPHALT 04 Chủ đầu tư: CT CPĐT xây dựng & TM quốc tế - ICT đặt đóng Thiết kế: CTTK Việt Hàn Viện Khoa học Hàng Hải (thuộc trường ĐHHH) Đăng kiểm BUREAU VERITAS (BV) – Cộng hồ Pháp Khởi cơng từ năm 2006 Cơng ty TNHH Chế tạo thiết bị đóng tàu Hải Phòng Lisem bàn giao 30/9/2009 Tàu chở hố chất Creozot chất khơng hồ tan, nặng nước, có cấu trúc tinh thể, tàu chở hoá chất chuyên chở nhiệt độ 900F ( 320C) Ammonia khí anhydrous khơng màu, có vị đắng, khơng dễ cháy, trộn với khơng khí ơxy tạo thành hỗn hợp dễ nổ Anhydrous ammonia chứa nitrogen, yếu tố phân bón Khí ammonia thành dạng lỏng làm lạnh tới nhiệt độ -330C áp suất khí vận chuyển tàu chở khí chuyên dụng trọng tải từ 3.000 đến 40.000 Khí dạng lỏng khác vận chuyển đường biển: ethylene (-104C), butadience (-5C), ethane (-89C), propylene (-48C) Hoá chất nặng phosphoric acid sản xuất từ phosphate tự nhiên chất lỏng dính màu nâu xanh, ăn mòn kim loại quặng, kẽm aluminium Thép không rỉ, đồng, thiếc, đồng thau, số cao su nhựa sơn chống acid chịu acid phosphoric nhiệt độ thường Acid phosphoric hợp chất đậm đặc với với tỷ trọng 1.8, không bắt lửa, không nổ, chúng phản ứng với nhiều kim loại giải phóng hydro gây nổ cháy Acid vơ nặng khác với đặc tính tương tự nước soda ăn da (SG 1.5), acid sulphuric (SG 1.7-1.8) acid nitric (SG 1.5) Vận chuyển chúng tàu chuyên dụng với trọng tải tới 45.000 dwt có ống dẫn thép khơng rỉ Tại cảng, acid lưu trữ bình chứa thép có mặt phủ nhựa (tấm cao su dày 4mm tự lưu hóa) 194 Chương Kết cấu tàu thủy Tàu chở khí hố lỏng Loại tàu thiết kế chở khí hydrocacbon dạng lỏng chứa két có dạng chai, hình cầu, hình trụ Ở áp suất lần áp suất vận hành thường bên bình (két) chứa dạng xilanh Dưới áp suất khơng khí bình thường, bên két chứa bọc cách nhiệt, khí hydrocacbon trì thấp nhiệt độ sôi hệ thống làm lạnh tự động trình tự làm lạnh H 4.1 Hình dạng bình chứa khí hóa lỏng Các tàu nhỏ trọng tải 500 chở gas xi tec áp suất 15 – 20 atm Tàu trọng tải từ 500 – 2500 chở gas xi tec áp suất 10 atm, tàu trọng tải lớn chở khí LNG xitec áp suất nhỏ 10 atm nhiệt độ 50C Các xitec làm hợp kim nhôm, thép không rỉ có chứa 9% Niken đồng thau Khí hydrocacbon chia loại: khí dầu lỏng (LPG) khí tự nhiên lỏng (LNG ) TÀU CHỞ KHÍ LNG TÀU CHỞ KHÍ ETHYLENE LNG chủ yếu sản xuất từ mỏ khí vận chuyển xấp xỉ áp suât khí với nhiệt độ -161C Bản chất nguy hiểm nhiệt độ thấp LNG yêu cầu thiết bị đặc biệt cách ly với vùng lại cảng Các bề mặt tiếp xúc với LNG phải chế tạo từ kim loại quý để chịu nhiệt độ thấp, sử dụng thép thơng thường bị giịn Các trang thiết bị đặc biệt u cầu q trình hố lỏng, lưu kho, bảo quản, xếp dỡ khí hố lại LNG Ống cách nhiệt két cách nhiệt với nhà máy làm lạnh yêu cầu để lưu trữ hàng bến LNG vận chuyển tàu chuyên dụng có két cách nhiệt giữ hàng dạng lỏng suốt chuyến LPG chiết xuất chủ yếu từ mỏ dầu Đó khí mà thường đốt bỏ số lượng nhỏ sản xuất trình lọc dầu LPG hố lỏng q trình vận chuyển đường biển, làm lạnh khí tới nhiệt độ khoảng -500C áp suất 10-12 bar Vận chuyển LPG đường biển đòi hỏi phải đầu tư đáng kể vào thiết bị hóa lỏng làm hàng tàu chuyên dụng 195 Chương Kết cấu tàu thủy 4.1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG LỎNG TỚI KẾT CẤU Hàng lỏng có mặt thống lớn, loại hàng có tính linh động cao, nên tàu chịng chành sóng gây xơ dạt hàng lỏng theo phương, giảm chiều cao tâm nghiêng gây nên ứng lực bổ sung tác dụng lên kết cấu thân tàu Mặt thoáng khối hàng khoang nhiều trường hợp cịn có lợi cho tính vận hành tàu Do ổn định tốt nên tàu dàu có mạn khơ tối thiểu nhỏ so với loại tàu hàng khơ khác Chu kỳ chịng chành ngang tàu :   CB lấy khoảng 14,5(s) hO Chu kỳ chòng chành dọc tàu :  Chiều cao tâm nghiêng ban đầu : hO = rO + zC – zG - h = ( 7,510,7 ) (s) Thiết kế sơ bộ, tàu dầu có trọng tải Pn ~ 100.000 t có: ho =(1-5)m; h = 0,05-0,13 Các tàu dầu có trọng tải 100.000 T thường có : hO = 5 m ; h  0,05  0,13  B2 r= ( k = + 10 sai số 3,5% ) ; k  T r= B 12,5.T  ) T  1%  ZG = 1,05.H0,77 ZG = ( 0,455  0,03 )H + 1,33 m  1,5% ZC = (0,75 – 0,25 ZG = 1,6 H Khi tàu toàn tải ZG = ( 0,46  0,03 )H + m Tính theo công thức thống kê: homin= 0,0988 B2 r= 12,5T (m) d l Khi tàu không tải (m) Sai số =  (1,0 8)%  Sai số  3,5% T (m)   Khi thiết kế phải đảm bảo sức cản tuyến hình nhỏ bảo đảm tốt điều kiện cân ZC = dọc, hồnh độ tâm khơng lấy q phía mũi 3%L Tàu thường bốc xếp bơm hút, tốc độ bốc xếp nhanh, thời gian đậu bến ngắn, chủ yếu thời gian khai thác hành trình biển nên thiết kế ý ưu tiên cho tốc độ, bố trí khoang két, khoang bơm, kết cấu thuận tiện cho việc khai thác tàu, bốc xếp hàng hóa Thường khoang máy đặt đuôi, thượng tầng đặt đuôi Do dầu loại hàng có tính giãn nở nhiệt cao, thể tích thay đổi theo nhiệt độ, nguy hiểm, dễ gây cháy nổ nên thiết kế phải bố trí khoang cách ly khoang hàng khoang khác Khoang hàng lỏng có dung tích dự trữ giãn nở, hệ thống cầu nối, cầu dẫn thượng tầng mũi thượng tầng đi, bố trí thiết bị an toàn khác Do kết cấu thường xuyên tiếp xúc với dầu, nước, khơng khí nên tốc độ ăn mịn kết cấu kim loại nhanh thiết kế cần lưu ý đến độ dự trữ mòn gỉ 196 Chương Kết cấu tàu thủy 4.1.3 BỐ TRÍ CHUNG  Boong - Thượng tầng Tàu dầu có thiết bị boong khác tàu hàng khô, thiết bị đặc trưng gồm: Tàu dầu có chiều cao mạn khơ nhỏ so với tàu hàng khô cỡ, để đảm bảo tính hàng hải cần có thượng tầng mũi có độ loe mạn lớn mạn giả mũi cao Trước đây, tàu dầu thượng tầng mũi với chiều dài từ (8 ÷ 10)% LPP cịn có thượng tầng với chiều dài từ (7 ÷ 10)% LPP thượng tầng với chiều dài từ (20 ÷ 28)% LPP Hiện loại bỏ thượng tầng để tránh đường trục xuyên qua hầm hàng tránh tàn lửa không rơi boong trường hợp trời lặng gió, cho phép giảm trọng lượng tàu, giảm 3% mô men uốn nước lặng, dễ cân dọc chở đầy hàng (vì trọng tâm tàu dịch chuyển phía đi,) thuận tiện cho hệ thống giao thông liên lạc, cho tự động điều khiển máy móc thiết bị, giảm giá thành đóng Cầu nối chạy từ boong nâng đuôi đến boong nâng mũi vùng khoang hàng Cầu nối đặt độ cao không thấp chiều cao thượng tầng, đảm bảo an toàn cho thuyền viên lại boong, sử dụng treo dây cáp ống nhẹ cần có kết cấu vững chắc.Trên tàu cỡ lớn, boong vị trí cầu nối , tàu thiết kế đường hầm kín dầu, kín khí đảm bảo an toàn tuyệt đối cho lại thuyền viên Mạn giả liên tục vùng khoang hàng, cửa mạn mạn giả không đậy nắp Trong vùng khoang hàng vùng trung gian thượng tầng, đặt lan can rào bảo vệ để tránh tụ khí dễ gây cháy nổ để sóng tràn lên boong làm mát hàng Miệng khoang hàng phải có kích thước nhỏ nhất, đảm bảo thơng gió tốt, lên xuống dễ dàng Thường khoang hàng có miệng hầm trong, tàu lớn có miệng hầm khơng bố trí khoảng sườn, nên đặt so le Miệng hầm hình trịn, hình elip, hình vng với góc lượn trịn, kích thước phụ thuộc vào kích thước tàu Nắp miệng khoang có kết cấu kín dầu, kín khí.(hình trịn D = 0,8 – 1,2 m ; hình vng 0,8 x 1,2 m 1,2 x 1,8 m Chiều cao quầy 875 mm ) Các hệ thống ống với mục đích sử dụng khác bố trí boong Các động điều chỉnh van đáy khoang hàng Các thiết bị neo, lái, thiết bị chằng buộc tàu hàng thông thường, dây chằng buộc sơi dây tổng hợp không dùng cáp thép Thiết bị cẩu tàu dầu bố trí ít, thường có cẩu sức nâng 35 Một lắp gần trạm điều khiển dùng cẩu ống mềm phục vụ tháo nối ống với trạm bơm bờ,phục vụ trả hàng phần đuôi tàu, cịn cáiđặt để tiếp nhận lương thực thực phẩm Giá xuồng : Do thượng tầng tàu dầu thường lầu chiều rộng tàu dầu lớn Để nâng hạ xuồng cứu sinh giá xuồng phải đặt mạn 197 Chương Kết cấu tàu thủy  Bố trí phân chia khoang hàng Do ảnh hưởng trình khai thác, khoang hàng thường rộng dài, chất lỏng di chuyển khoang làm thay đổi trọng tâm hàng ảnh hưởng lớn đến ổn định hiệu ứng mặt thoáng Ảnh hưởng tĩnh dịch chuyển hàng ảnh hưởng động hiệu ứng sloshing lớn đến kết cấu boong, vách khoang hàng Chiều dài khoang hàng chiếm (60 - 65)%L, ngăn cách với khoang khác khoang cách ly Khoang hàng có dung tích xác định từ điều kiện tàu phải chở hết trọng tải chở sản phẩm dầu mỏ nhẹ thường chọn xăng có: xăng = 0,7 T/m3 ; dầu thơ có  = 0,8 T/m3 thiết kế cần ý đến dung tích dự trữ giãn nở nhiệt Nhận trả hàng hoàn toàn nhờ hệ thống bơm hàng hệ thống đường ống Tàu dầu có số vách ngang tương đối nhiều so với tàu cỡ để tránh va đập mạnh hàng lỏng lắc dọc Khoảng cách vách không 1,2 L Khi khoang dài 0,1L 15 m, lấy trị số lớn chiều dài khoang đặt vách ngăn lửng Ngoài vách ngang tàu hàng khơ, tàu dầu thường có bố trí từ 1-3 vách dọc nhằm giảm ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng giảm lực quán tính bổ sung Khoảng cách vách dọc không 0,6B Nếu chiều rộng khoang hàng B>18m đặt ba vách dọc; L2,5m Vách ngăn ngang treenn tàu dầu thường gia cường nẹp đứng, nẹp nằm vách Các nẹp đứng vách ngang tàu dầu có đáy boong kết cấu hệ thống dọc cho phép cố định đầu nẹp khung dọc Các nẹp vách có profil thép cán hàn chữ T, thường đặt phía vách đảm bảo đơn giản công nghệ lắp ráp, hàn đồng thời vách tham gia vào uốn nẹp với tư cách dải mép kèm Vách dọc chạy suốt chiều dài khoang hàng, tham gia vào thành phần kết cấu tăng cường độ bền chung kể khoang bơm khoang đệm phải kín dầu Ở tàu có tỷ số B/D >3,5 với vách dọc tâm phải đặt them dàn dọc Khoảng cách vách dọc, từ dàn dọc tới mạn khơng lớn 2,5m Với tàu dầu có mạn kết cấu hệ thống dọc vùng tàu hệ thống ngang buồng máy, vách dọc kết thúc vách ngăn buồng máy Các liên kết dọc buồng máy boong lửng, sống dọc boong sống đáy bệ máy… kết thúc vách dọc này.Tuy nhiên tàu dầu lớn, vách dọc hầm hàng boong lửng không kết thúc vách ngăn buồng máy mà chạy tiếp khoảng dạng mã Tàu dầu sông, sà lan chở dầu thường đặt vách dọc tàu ( hình 4.18) 1.Sàn boong 2.Xà dọc boong 3.Xà ngang khỏe Vách dọc Vách ngang H 4.18 Sà lan chở dầu 210 Chương Kết cấu tàu thủy Vách sóng Vách sóng dùng phổ biến tàu dầu với ưu điểm giảm khối lượng nếp uốn đồng thời vừa vách nẹp cứng Đây điểm đặc biệt quan trọng với kết cấu mỏng nhờ giảm biến dạng hàn Các vách sóng có khối lượng nhỏ so với vách phẳng điều kiện khai thác.Ngoài tàu dầu, vách sóng cịn ưu điểm bị ăn mịn vách phẳng Tuy nhiên, nhược điểm khơng có mặt phẳng chiếm nhiều khơng gian Lựa chọn kích thước, hình dáng bố trí phần tử vách sóng phụ thuộc vào điều kiện khai thác, điều kiện bền Kết cấu dàn đáy, boong mạn có vai trị định việc bố trí nếp sóng, nẹp gia cường bước lượn sóng Trong thực tế, vách dọc có lượn sóng nằm ngang (hình 4.19) gia cường nẹp đứng đóng vai trị liên kết giằng khung dàn vách (hình 4.20), vách ngang có lượn sóng chạy vng góc mặt chuẩn (hình 4.21) H 4.19 Vách dọc dạng sóng nằm H 4.21Vách ngang dạng sóng đứng Vách sóng Nẹp nằm H 4.20 Gia cường vách sóng Nẹp đứng khỏe Mã 211 Chương Kết cấu tàu thủy Tàu dầu kết cấu hệ thống dọc có vách ngang kín nước dạng sóng hai vách dọc dạng sóng hình thang Tơn vách dập theo sóng hình sin, dựng đứng đưa vào vách ngang đặt nằm ngang cho hai vách dọc (hình 4.22) 1.Sống đứng vách Vách dọc lượn sóng Mã liên kết Xà dọc boong Sống dọc mạn Dầm dọc đáy Tấm phẳng H 4.22 Vách kín nước dạng sóng Khi dùng kết cấu vách sóng phải đảm bảo liên tục vết sóng vách dọc Giao vách sóng hình 4.23 H 4.23 Liên kết vách sóng  Vùng mút tàu dầu Tàu dầu thường áp dụng dạng mũi lê nhằm giảm sức cản sóng lê mũi giảm áp lực nước vùng tạo sóng mũi nên giảm hệ thống sóng mũi Phần mút tàu dầu phần lớn kết cấu HTKC ngang để đảm bảo tăng cường bền độ cục Mạn kết cấu hệ thống ngang giống kết cấu mạn vùng mút tàu hàng khô 212 Chương Kết cấu tàu thủy  Vùng buồng máy tàu dầu Với tàu dầu có mạn kết cấu hệ thống dọc vùng tàu hệ thống ngang buồng máy, vách dọc liên kết dọc buồng máy ( boong lửng, sống dọc boong, sống dọc đáy) kết thúc vách ngăn mũi buồng máy Tuy nhiên với tàu dầu cỡ lớn, vách dọc hầm hàng, boong lửng không kết thúc vách ngăn buồng máy mà kéo dài tiếp dạng mã (hình 4.24) Trong hình vẽ dầm dọc kéo dài suốt từ mũi đến lái H 4.24 Mặt cắt ngang tàu dầu biển khu vực buồng máy HTKC dọc Cơ cấu khỏe, sàn khu vực buồng máy đặt ngang mức sống dọc mạn tiếp tục hết phạm vi buồng máy Các sống dọc mạn khác kéo dài vịm tàu Bệ máy khu vực có kết cấu cứng vững giống kết cấu tàu vận tải biển Bệ máy Lỗ lấy ánh sáng Giếng buồng máy Cột chống Sườn khỏe 6.Boongthượng tầng Boong dâng lái Boong Boong lửng H 4.25 Mặt cắt ngang BM tàu dầu biển cỡ trung 213 Chương Kết cấu tàu thủy Một số tàu kết cấu đáy đôi, mạn kép, vách kép nhằm giảm khối lượng công việc vệ sinh hầm hàng , giảm cường độ ăn mòn cấu thân tàu ( hình 4.26) Chiều rộng mạn kép không nhỏ 760mm Các khung sống ngang phải đặt cách khơng q 3,5m bố trí vùng có bố trí đà ngang đặc vùng hai bên vách ngang Trong phạm vi 0,2D kể từ tơn đáy trên, dường kính lỗ khoét giảm trọng lượng khung sống ngang đặt nửa chiều dài khoang dầu hàng không lớn 1/5 chiều rộng khung sống ngang H 4.26 Mặt cắt ngang tàu dầu thân đôi Tàu chở dầu - quặng Nhằm nâng cao hiệu kinh tế tàu dầu, người ta thiết kế chúng cho sử dụng để chở quặng Các tàu chở dầu – quặng đem lại hiệu kinh tế sử dụng tuyến cố định, chở dầu chở quặng Tàu loại thường có chiều cao đáy đơi lớn vách dọc thích hợp cho vận chuyển dầu mỏ (hình 4.27) Khi chở quặng, khoang mạn đáy để trống Khi chở dầu khoang để trống Thể tích khoang hàng phân chia cho tận dụng tốt sức chở tàu 214 Chương Kết cấu tàu thủy Hành lang 2.Két dạng L dùng chứa dầu 3.Két chứa quặng Vách dọc chống va mũi 2.Sườn khỏe 3.Sống dọc mạn H 4.27 Mặt cắt ngang tàu chở dầu – quặng 215 Chương Kết cấu tàu thủy  MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU TÀU DẦU CỠ NHỎ Tàu dầu nhỏ chạy ven biển, tàu sơng sà lan có vai trị phân phối sản phẩm dầu từ nhà máy lọc dầu đến nơi tiêu thụ kho chứa dọc theo bờ biển sông Do chịu giới hạn điều kiện tự nhiên cảng, cầu cảng, sông kênh hẹp dẫn tới hạn chế kích thước khả chuyên chở Để nâng cao hiệu suất khai thác cần phải nâng cao tốc độ, tăng suất bơm quay vòng phương tiện  Tàu dầu ven biển Tàu chở dầu ven biển thường thiết kế với loại hàng chọn lọc, gồm tàu có trọng tải đến 5000 chia loại tàu chở sản phẩm dầu loại sạch, tàu chở dầu thành phẩm tàu chở dầu thành phẩm loại đặc biệt Đa số tàu dầu ven biển có vách dọc đặt tàu Tất tàu có buồng bơm đặt trước khoang máy, bố trí bơm thể tích lai động diezel, hầu hết tàu khơng có nồi hơi, máy móc lai điện động diezel loại nhỏ Các tàu chở dầu thành phẩm có buồng bơm đặt trước khoang máy cần phải hâm vài loại dầu chuyên chở, đường ống hâm nóng nạp loại chất lỏng khơng gây ăn mòn lấy từ bể chứa riêng So với tàu dầu chạy biển, tàu dầu ven biển giao nhận hàng nhiều nên phương tiện bơm sử dung nhiều nên địi hỏi có độ bền cao, làm việc tin cậy dễ sử dụng Tàu thường phải nằm cạn trình vận chuyển nên thân tàu phải có đủ độ bền chịu ứng suất phát sinh nằm cạn  Tàu dầu chạy sông Tàu dầu chạy sông kết cấu sà lan sơng, kết cấu khơng có vách ngăn giữa, có khả chở hai hay nhiều loại dầu Buồng máy khoang bơm đặt phía lái  Sà lan sơng Có loại sà lan tự hành khơng tự hành, trọng tải từ 50 đến 250 Dầu nặng có độ nhớt cao thường chuyên chở sà lan Các bến bãi chuyên dụng cho sà lan trang bị hàng loạt bơm thể tích đặt cầu cảng ụ mà sà lan neo đậu Các bơm hút hàng từ sà lan qua ống mềm nối với họng nối sà lan Các sà lan cấp dầu không tự hành tự hành đa số bố trí khoang bơm lai động diezel Hiện giới, loại sà lan mềm không tự hành thiết kế để chở loại chất lỏng nhẹ nước có tên Dracone Sà lan có chiều dài lớn, đàn hồi làm loại sợi nylon bền bên tráng lớp cao su Acrylonitrile không chịu ảnh hưởng loại sản phẩm dầu bên phủ lớp Neoprene Loại sà lan chịu biến động tốt, điều động đơn giản, trọng lương nhẹ cẩu lên khỏi mặt nước để làm vệ sinh có đe doạ xảy ô nhiễm cao nên loại sà lan khơng có ưu phát triển 216