thuyết minh thiết kế đôi tàu tàu hàng khô 1800t

Bộ giáo dục và đào tạo Bộ giao thông vận tải Chuyên ngành: Vỏ tàu thuỷ Lớp: VTT43-ĐH1 Ng ời thiết kế : Nguyễn Tuấn Anh Ng ời h ớng dẫn: Hoàng văn Oanh Ng ời phụ đạo: Hoàng văn Oanh Hải Phòng, năm 2006 Tr7ờng Đại học Hàng Hải thiết kế Tàu chở hàng khô trọng tải Pn = 1800T , tốc độ 12 hl/g , Tuyến Sài gòn - Singapore Thuyết minh Thiết kế thiết kế đội tàu công trình Khoa Đóng Tàu Tài liệu tham khảo 19 19 Xây dựng tuyến hình Tên ch ơng mục Nhiệm vụ thiết kế Mục lục Giới thiệu thông số chủ yếu 30 Bố trí chung 30 4.1 3.3 3.1 3.2 20 27 Xây dựng tuyến hình kiểm tra sự phù hợp của tuyến hình Nguyên tắc xây dựng tuyến hình lý thuyết 4 2.2 3 Trang số Mục lục 3 2 1.1 8 8 2 Kích th7ớc chủ yếu Xác định kích th ớc chủ yếu 2.1 Kiểm tra kích th ớc chủ yếu 10 1.2 Tuyến đ7ờng - tàu mẫu 4 Tuyến đ ờng 4 Tàu mẫu 7 1 4.2 Phân khoang 30 4.3 Trang bị buồng ở 32 4.4 Trang bị an toàn 33 4.5 Thiết bị 34 5 Biểu đồ dung tích 40 4.6 Hệ thống 37 3 ThiÕt kÕ tµu chë hµng kh« träng t¶i Pn = 1800 T , vËn tèc v = 12 h¶i lý/ giê , ch¹y tuyÕn Sµi gßn - Singapore. NhiÖm vô thiÕt kÕ 4 1.1. Tuyến đ7ờng 1.1.1. Cảng Sài gòn a. Điều kiện tự nhiên: Vị trí địa lý: 10 o 48' vĩ độ Bắc, 106 o 42' kinh độ Đông. Cảng nằm ở hữu ngạn sông Sài gòn, nằm trên phạm vi dọc bờ dài 2 km , cách bờ biển 45 hải lý . Chế độ thuỷ triều bán nhật triều, biên độ dao động của n ớc triều lớn nhất là 3,98 m , l u tốc dòng chảy 1 m/s . Từ cảng Sài gòn ra biển có hai đ ờng sông: - Theo sông Sài gòn ra vịnh Gành Ráy ra sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè và sông Sài gòn. Kích th ớc giới hạn của tàu: mớn n ớc 9,0 m , chiều dài 210 m . - Theo sông Soài Rạp, đ ờng này dài hơn 10 hải lý. Mớn n ớc giới hạn của tàu là 6,5 m . b. Cầu tàu và kho bãi: Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 m . Khu Khánh Hội gồm 11 bến từ kho K 0 đến K 10 với tổng chiều dài 1264 m . Khu có 18 kho với tổng diện tích 45.396 m 2 , diện tích bãi 15.781 m 2 . Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7.225 m 2 và 3.500 m 2 bãi. Tải trọng của kho thấp, th ờng bằng 2 T/m 2 . Các bãi chứa th ờng nằm sau kho, phổ biến nhất là các bãi xen kẽ, ít có bãi liên hoàn. Ngoài hệ thống bến, cảng còn có hệ thống phao neo gồm 6 phao ở hữu ngạn sông Sài gòn và 26 phao ở tả ngạn sông Sài gòn. Cách 10 hải lý về hạ l u cảng Sài gòn có 12 phao neo dành cho tàu chở hàng dễ cháy, nổ. 1.1.2. Cảng Singapore a. Điều kiện tự nhiên: Vị trí địa lý: 1 o 16' vĩ độ Bắc 103 o 50' kinh độ Đông. Singapore án ngữ eo biển Malacca, là nơi giao l u các đ ờng biển đi từ Thái Bình D ơng sang ấ n Độ D ơng và ng ợc lại, vì vậy nó trở thành th ơng cảng lớn thứ hai thế giới. Chọn cảng đến là Jurong. b. Cầu tàu và kho bãi: Cầu tàu dài 1.972 m có thể cập 10 tàu viễn d ơng, 172 m cầu tàu cho tàu ven biển. (xem bảng 1.1) Diện tích kho là 85.652 m 2 , diện tích bãi là 234.068 m 2 . Trang thiết bị của cảng (xem bảng 1.2) 1. Tuyến đ ờng - Tàu mẫu 5 1.1.2. Tuyến đ ờng Sài gòn- Singapore Chiều dài tuyến đ ờng là 644 hải lý. Tàu hoạt động trong vùng biển Đông Nam á , là khu vực nhiệt đới gió mùa, đặc biệt m a rất nhiều, chịu ảnh h ởng lớn của gió mùa và khu vực này nằm trong vùng nhiệt đới xích đạo. Khí hậu vùng biển này có đặc điểm: - Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau chịu ảnh h ởng của gió mùa Đông Bắc, càng về nam gió giảm dần không ảnh h ởng đến sự đi lại của tàu thuyền. - Từ tháng 6 đến tháng 9 gió mùa Đông Nam thổi mạnh ảnh h ởng đến tốc độ tàu đồng thời vào mùa này l ợng m a khá lớn, hơn nữa vùng này có nhiều bão nhất là vùng quần đảo Philippin. Về hải l u: Trên tuyến chịu ảnh h ởng của hai dòng hải l u. Một dòng từ phía Bắc chảy xuống và một dòng từ Vịnh Thái Lan đi từ phía Nam lên Bắc sát bờ biển Malaixia qua bờ biển Campuchia tốc độ dòng chảy nhỏ, không ảnh h ởng đến hoạt động của tàu thuyền. Về thuỷ triều: chế độ nhật triều, biên độ dao động t ơng đối lớn, từ 2 150 T/h 2Xếp dỡ sắt thép Xếp dỡ bằng ống hút 100 T/h 2 200 T/h 2 Năng suất bốc xếp cho mỗi thiết bị Loại trang thiết bị Số l ợngĐơn vị 450 T/h 3Xếp dỡ bằng cẩu 300 T/h 1 J12 275 10,5 11,0 J11 197 10,5 10,8 J10 196 10,7 11,2 J9 196 10,7 11,7 J8 196 10,7 11,2 J7 183 10,7 11,7 J6 183 10,7 11,2 J5 183 12,0 11,8 12,3 J4 183 7,0 12,2 Chiều dài (m) Mớn n ớc cho phép J3 210 7,0 J1 172 4,1 5,0 Bảng 1.2. Trang thiết bị ở cảng Jurong- Singapore Bảng 1.1. Cầu tàu ở Cảng Jurong- Singapore J2 210 7,0 8,5 Cầu tàu Chiều sâu dọc cầu tàu (m) 6 đến 5 m . Về s ơng mù: vùng biển này sáng sớm và chiều tối có nhiều s ơng mù. Số ngày có s ơng mù trong năm lên đến 115 ngày . 1.1.3. ả nh h ởng của tuyến đ ờng, vùng hoạt động tới các đặc điểm thiết kế của tàu a. Cấp tàu: tàu hoạt động trên tuyến biển, cấp hạn chế 2. Tàu đ ợc chiết kế theo "Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép- TCVN- 6259:2003". b. Chọn loại hàng chuyên chở cho tàu: Theo số liệu thống kê tại cảng Sài Gòn năm 2004 (số liệu do Hiệp hội cảng biển Việt Nam VPA cung cấp www.vpa.org.vn) - Tuyến Sài gòn-Singapore: chở gạo đóng bao, hệ số chở hàng 1,18 á 1,43. Chọn loại hàng có hệ số chở hàng là m = 1,2 - Tuyến Singapore- Sài gòn: chở dây Cable cuộn, hệ số chở hàng 1,18 á 1,67. Chọn hệ số chở hàng là m = 1,2 Với điều kiện bốc xếp của cảng đi và cảng đến, tàu không cần phải trang bị thiết bị làm hàng để tận dụng khả năng chuyên chở hàng. d. Thời gian hành trình: 644 = 53,67 , h = 2,236 , ngày 12 Để ý đến các điều kiện nh thời tiết, thời gian neo tàu, đỗ bến, làm hàng, , ta chọn thời gian hành trình là 6 ngày. e. Định biên chế thuyền viên: Stt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bảng 1.3. Định biên chế thuyền viên trên tàu. Số l ợng 1Thuyền tr ởng Chức danh Đại phó 1 Sỹ quan boong 1 Thuỷ thủ trực ca 3 Máy tr ởng 1 Tổng số ng ời 14 Máy hai 1 Sỹ quan máy 1 Thợ máy trực ca Phục vụ viên 3 2 Nông sản Loại hàng Khối l ợng , T Container Phân bón 1.646.046 77.078 Nông sản 726.560 853.040 1.133.277 425802 Sắt thép Container Gạo Mặt hàng chính nhập Mặt hàng chính xuất Khối l ợng , T 894.014 Loại hàng == v S t 7 1.2. Tàu mẫu Đơn vị - - - T m m m m - - - - - - - - - kW hl/h 1900 65,68 61,87 67,36 Bảng 1.4. Một số tàu hàng đã đóng. Trọng tải L PP 1969 1968 2000 1 Tamai Sharen Japan B 3 4 Spain Japan 1968 1994 Năm đóng 2 Poland j Hãng máy Mác máy h T d a b H T Tốc độ Công suất b T l B 0,97 Daihatsu 1104 Chủ tàu Nơi đóng 2000 2280 5,33 5,85 4,70 0,68 0,73 11,23 13,16 11,58 5,44 4,57 5,21 2,06 2,47 2,53 2,53 5,82 6,25 1,19 1,03 1,13 - 0,70 - 0,80 0,82 0,81 - 0,98 0,98 - 0,70 0,74 0,71 - M.a.k Barreras-Deutz Akasaka 6PSHTCM-26DF 8M 452AK RBVGM358 - 1177,6 1104 - 11,5 12,1 11,8 12,5 82,53 13,20 - Đại l ợng 6,50 5,49 5,18 Nowegian Equimar Maritima Takehara Maru 8 2.1. Xác định kích th7ớc chủ yếu 2.1.1. Hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc h D Hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc theo trọng tải h D đ ợc xác định theo theo số liệu thống kê. Đối với tàu chở hàng bách hoá h D = 0,50 á 0,73 (xem bảng 1.4[1]), đối với tàu hàng cỡ nhỏ và cỡ trung h D = 0,57 á 0,70 (xem bảng 2-2[2]). Chọn hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc h D = 0,65 2.1.2. Xác định l ợng chiếm n ớc sơ bộ D sb Từ ph ơng trình hệ số lợi dụng l ợng chiếm n ớc ta xác định đ ợc l ợng chiếm n ớc sơ bộ , T Trong đó: P n = 1800 , T h D = 0,65 2.1.3. Chiều dài t ơng đối l Chiều dài t ơng đối đặc tr ng cho độ thon đ ờng n ớc của tàu do đó ảnh h ởng lớn đến tính di động của tàu. Tăng chiều dài t ơng đối sẽ giảm đ ợc sức cản d (xem hình 9.6[1]). - Chiều dài t ơng đối đ ợc xác định: Trong đó: l B = 6,23 , tỉ số L/B chọn theo tàu mẫu b T = 2,2 , tỉ số B/T xác định từ điều kiện ổn định k = 1,01 , hệ số kể đến ảnh h ởng của phần nhô d = 0,704 , hệ số béo chung - Xác định b T theo điều kiện ổn định (theo [1].7.32): = 2,038 á 3,298 Trong đó: b = 0,985 a = 0,830 k g = 0,62 h T = 1,2 2769,23 2. Kích th ớc chủ yếu 4,934 == D n sb P D h = ữ ứ ử ỗ ố ổ == 3/1 3/2 3 d k b l V L l T B da a + -+= TgT hkhb 47,36 = h 9 0,03 á 0,24 - Chiều dài t ơng đối có thể xác định theo công thức của Nogid l = c n .v 1/3 = 4,945 Trong đó: c n = 2,16 với tàu có v < 16 hl/h - Chiều dài t ơng đối có xác định theo công thức 9.48[1] cho tàu hàng khô: l = 4,47 + 0, 06v 0,3 = 5,190 0,3 Dựa vào các số liệu trên chọn chiều dài t ơng đối của tàu thiết kế là: l = 4,934 2.1.4. Kích th ớc và các hệ số béo a. Chiều dài tàu: 68,70 , m b. Xác định số Fr: c. Hệ số béo chung d : Theo công thức 9.67[1] d = 0,99 - 1,2Fr 0,35(Fr-0,1) = 0,704 0,048 Chọn hệ số béo chung d = 0,704 d. Chiều rộng tàu B: B = L/l B = 11,00 , m e. Chiều chìm tàu T: T = B/b T = 5,00 , m f. Nghiệm lại ph ơng trình trọng l ợng: D = k gd LBT = , T Trong đó: k = 1,01 g = 1,025 , T/m 3 d = 0,704 L = 68,70 , m B = 11,00 , m T = 5,00 , m Sai số 0,56 < 3, thoả mãn sai số cho phép g. Chiều cao mạn: H = h T .T = 6,00 , m Trong đó: 2753,83 0,238 == 3 . g sb D lL == gL v Fr = - %100. sb sb D DD =h 10 h T = 1,2, tỉ số H/T chọn theo tàu mẫu h. Hệ số béo dọc j : Theo 6.21[1]: j tb = 0,985d 11/12 = 0,714 Theo 6.22[1]: j tb = 0,903 d + 0,082 = 0,718 Chọn hệ số béo dọc j = 0,715 i. Hệ số béo đ ờng n ớc a: Theo 6.9[1]: a = 1,16 j = 0,830 j. Hệ số s ờn giữa b : k. Kích th ớc sơ bộ dùng trong tính toán các b ớc tiếp theo: L = 68,70 , m B = 11,00 , m T = 5,00 , m H = 6,00 , m d = 0,704 a = 0,830 b = 0,985 j = 0,715 D = , T 2.2. Kiểm tra kích th7ớc chủ yếu 2.2.1. Kiểm tra tính ổn định Chiều cao tâm nghiêng ban đầu không nhỏ hơn 0,15 m (xem phần 10[3]) Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h = r + z C - z g = 0,91 , m Trong đó: r 1,95 , m , bán kính tâm nghiêng ngang z C = 2,68 , m , cao độ tâm nổi z g = k g .H = 3,72 , m , cao độ trọng tâm k r = 0,99 k C = 0,99 k g = 0,62 Tàu thiết kế thoả mãn điều kiện ổn định về chiều cao tâm nghiêng ban đầu. 2753,83 0,985 == j d b = + Tk C da a == T B k 12 22 d a r [...]... Nguyên tắc dựng tuyến hình lý thuyết Tuyến hình lý thuyết thể hiện hình dáng vỏ bao thân tàu, phụ thuộc vào vùng hoạt động, mục đích sử dụng, các đặc điểm kỹ thuật và kinh tế của con tàu tuyến hình tàu thiết kế phải đảm bảo 3 yêu cầu kĩ thuật cơ bản: - Tối ưu về mặt sức cản - Phối hợp tốt với sự hoạt động của thiết bị đẩy - cho khả năng vận hành tốt trên sóng Tàu thiết kế là loại tàu cỡ nhỏ, vì vậy tuyến... Kiểm tra tính chòng chành Đối với các tàu hàng nhỏ, chu kỳ chòng chành ngang vào khoảng 4 á 7,5 s - Chu kì chòng chành ngang theo 7.11[1]: t tb = CB = h 8,99 , s Trong đó: C= 0,78 , hệ số phụ thuộc hình dáng và trạng thái tải trọng Tàu thiết kế đảm bảo tính chòng chành 2.2.3 Kiểm tra dung tích Dung tích có ích của khoang hàng tàu hàng khô có khoang máy đặt ở đuôi tàu được xác định theo 5.41[1]: 3 Wh... tàu thiết kế đảm bảo dung tích chở hàng 2.2.4 Điều chỉnh mạn khô A Các tham số tính toán 12 Bảng 2.1 Các tham số tính toán hiệu chỉnh mạn khô Stt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B Tham số tính toán Chiều cao mạn khô giữa tàu 85% Chiều cao mạn Chiều dài đường nước tại 0,85H 96% chiều dài đường nước tại 0,85H Chiều dài 2 trụ tại 0,85H Chiều dài tính toán Lf Chiều dày dải tôn mép boong t Chiều cao mạn khô. .. F' + DFi = 788,2 , mm < Ftt = H - T = 1012 Kết luận: Mạn khô giữa tàu thoả mãn quy phạm Chiều cao mạn mũi tàu không nhỏ hơn trị số tính theo 4.4.8[3]: FmTT = 3776 > FmQF = 56.Lf ổ 1 - Lf ử 1,36 = 3133 , mm ỗ ữ ố 500 ứ d + 0,68 Kết luận: Vậy mạn khô vùng mũi tàu thoả mãn quy phạm 15 2.2.5 Tính nghiệm lượng chiếm nước a Sơ bộ tính toán lực cản, công suất máy, thiết bị đẩy: Sử dụng phương pháp tính lực... Wh = kng.dPP.Lh.B.(H-Hdd) = 1955,106 , m Trong đó: kng = 0,96 , hệ số điền đầy khoang hàng dPP = 1,15*d = 0,81 , hệ số béo thể tích lý thuyết khoang hàng Lh = 44,84 , m , chiều dài các khoang hàng B= 11 , m , chiều rộng tàu H= 6,m , chiều cao mạn tàu Hdd = 0,9 , m , chiều cao đáy đôi Dung tích cần thiết của khoang hàng 3 Whct = Ph*mh = 1939,704 , m Trong đó: Ph = Pn- Ptv,lt,n - Pnl = 1616,42 , T Pn... cắt ngang chữ V vừa và U vừa , phía trên đường nước thiết kế mở rộng để tăng diện tích bố trí thiết bị trên boong đồng thời tăng tính hàng hải của tàu Hình dáng đuôi tàu: Đuôi tuần dương hạm có tác dụng giảm sóng đuôi, mặt cắt ngang có hình dáng chữ V có lợi về mặt sức cản nhưng hiệu suất của thiết bị đẩy giảm một chút do dòng chảy không đều đến thiết bị đẩy ở sườn cuối cùng của khung giá lái kéo vuông... : vùng khoang hàng 680 , mm vùng khoang máy 600 , mm vùng mút 580 , mm Bảng 4.2 Sơ đồ phân khoang Stt Tên khoang Từ Sn Đến Sn Khoảng sườn Chiều dài 1 Khoang đuôi đuôi 7 580 4060 2 Khoang máy 7 25 600 10800 3 Khoang hàng 1 25 61 680 24480 4 Khoang hàng 2 61 91 680 20400 5 Khoang trống 91 94 680 2040 6 Khoang mũi 94 mũi 580 5220 4.2.2 Phân khoang theo chiều cao tàu: - Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn... Phương tiện tín hiệu Tàu thiết kế thuộc loại tàu nhóm I, chiều dài tàu 68,70 , m được trang bị các phương tiện tín hiệu theo bảng 3.6 Bảng 4.6 Phương tiện tín hiệu Loại/tên phương tiện SL Đặc điểm Màu Tầm nhìn(hl) Góc nhìn 1.Đèn tín hiệu hành trình 1.1 Đèn hành trình trắng 6 225 1.1.1 Đèn cột 2 xanh 3 225 1 1.1.2 Đèn mạn phải đỏ 1.1.3 Đèn mạn trái 1 3 225 3 135 1.1.4 Đèn đuôi tàu 1 trắng o trắng 3... 1616,42 2728,21 18 Sai số D-DTL *100% = 0,93 < 3% D Với D = 2754 , T Vậy tàu thiết kế đảm bảo về trọng lượng 19 3 XÂY DựNG TUYếN HìNH Bảng 3.1 Các thông số hình dáng Ký hiệu Chiều dài ĐNTK L B Chiều rộng tàu Chiều chìm T Chiều cao mạn H Hệ số béo thể tích d a Hệ số béo đường nước Hệ số béo sườn giữa b Hệ số béo dọc j Trọng lượng tàu tại ĐNTK D Lượng chiếm nước tại ĐNTK V Thông số Đơn vị m m m m T m3... đều đến thiết bị đẩy ở sườn cuối cùng của khung giá lái kéo vuông góc và sâu xuống dưới để có dòng chảy đều đặn tới chong chóng Mạn khô và độ cong mép boong: Mạn khô dư có thể cải thiện tính hàng hải của tàu một cách rõ rệt, giảm hiện tượng sóng trào và nước bắn tung 20 Tàu nhỏ dễ gặp trạng thái lắc cộng hưởng lên độ cong dọc mép boong lớn 3.2 Xây dựng tuyến hình 3.2.1 Dạng sống mũi, sống đuôi Dạng . = 1800T , tốc độ 12 hl/g , Tuyến Sài gòn - Singapore Thuyết minh Thiết kế thiết kế đội tàu công trình Khoa Đóng Tàu Tài liệu tham khảo 19 19 Xây dựng tuyến hình Tên ch ơng mục Nhiệm vụ thiết kế Mục. ngành: Vỏ tàu thuỷ Lớp: VTT43-ĐH1 Ng ời thiết kế : Nguyễn Tuấn Anh Ng ời h ớng dẫn: Hoàng văn Oanh Ng ời phụ đạo: Hoàng văn Oanh Hải Phòng, năm 2006 Tr7ờng Đại học Hàng Hải thiết kế Tàu chở hàng khô. điểm thiết kế của tàu a. Cấp tàu: tàu hoạt động trên tuyến biển, cấp hạn chế 2. Tàu đ ợc chiết kế theo "Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép- TCVN- 6259:2003". b. Chọn loại hàng