thiết kế đội tàu tàu chở dầu trọng tải 4500t chạy tuyến hải phòng nhật bản .

+ khu bến higachi có bốn bến sâu 5.5 đến 7m tiếp nhận tàu roro có diện tích khoảng vùng biển nhật bản thờng chịu ảnh hởng của gió mùa đông bắc vào tháng 8 và 9 gây nên biển động, gió t

Thiết kế đội tàu

đề bài: thiết kế tàu chở dầu trọng tải 4500 T chạy tuyến Hải Phòng - Nhật Bản

Với vận tốc thiết kế là: 14.8 hải lý / h

GVHD : Hoàng Văn Oanh Thực hiện : Mai Huy Cờng

Điều kiện khí hậu :

Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hởng rõ rệt của hai mùa từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió Bắc-đông bắc và từ tháng 4 đến tháng 9 là gió nam- đông nam.

Hải Văn:

Chế độ thuỷ triều ở cảng Hải Phòng là chế độ nhật triều với mức triều cao nhất

+4m đặc biệt cao 4,23m mức triều thấp nhất +0.48m đặc biệt thấp là +0.23m

Độ sâu luồng :

Theo số liệu năm 2006 độ sau luồng từ cửa kênh đình vũ đến phao số 0 là:-7.3m độ sâu từ cửa đình vũ vào cảng hải phòng là -5.5m cho phép các loại tàu có trọng tảI lớn tới hàng chục ngàn tấn ra vào cảng

Hệ thống kho b I và cầu tàuãI và cầu tàu

Hệ thống kho bãi cảng hải phòng đợc xây dựng theo tiêu chuẩn chất lợng cao , đơc chia theo từng khu vực chuyên dụng phù hợp với điều kiện bảo quản, xếp dỡ,vận chuyển từng loại hàng nhỏ

Toàn cảng hiện có 14 cầu tàu d i 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu trài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ớc bến từ 8.4 đến 8.5 m

 03 cầu t u d i 498m chuyên tiài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ếp nhận t u Container 11 cài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ầu t u d iài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr 1.717m chuyên tiếp nhận các t u chài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ở h ng sài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ắt thép, h ng rài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ời, h ng bao, h ng thiài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ết bị,

h ng nài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ặng,

 Tại vùng nớc hòn gai, Hạ long có 9 điểm neo đậu l m h ng cho t u ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr đến 50.000 DWT

 Tại bến nổi Bạch Đằng với độ sâu 7,5 m có 3 phao neo cho t u l m h ng.ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr

 Tại khu chuyển tải Lan Hạ có 3 điểm neo với độ sâu -14m cho t u 40.000 DWT ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr

l m h ng.ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr ài 2215m, bảo đảm an toàn với độ sâu tr

container tại cầu tầu

năng suất 25 container/

Công suất

từ 510 đến 3200 cv Dây chuyền tự động

đóng bao hàng rời

Công suất 4000 tấn/ngày

8 loại thiết bị đặc điểm số lợng

2.cảng kobe(nhật bản)

cảng nằm ở vĩ độ 34 độ 40’’ bắc và135 độ12’’kinh đông kobe là cảng tự nhiên ,có

vị trí thuân lợi ở phía bắc vịnh osaka đợc che kín bằn hệ thống phức tạp và các đê chắn sóng( có 7 đê chắn sóng Kobe là cửa ngõ quan trọng của nhật bản trong việc quan hệ buôn bán vơí trung quốc và triều tiên

+ cảng kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của chính quyền thành phố và 4 bến t nhân thuộc sự quản lý của các tập đoàn công nghiệp.tổng chiều dài bến là 22.4 km với tổng sỗ135 chỗ neo đậu tàu thuyền

+vùng trung tâm cảng có khu bến shinko với 12 bến với tổng chiều dài 6655m cho phép đậu một lúc 35 tàu viễn dơng đây cũng là trung tâm phục vụ hành khách tronh nớc

và cũng là nơI chuyển tảI hành khách từ mỹ qua Australia khoảng 11.500 ngờ/năm còn hàng hoá qua khu này chủ yếu là hàng bách hoá

+khu hyogo có 3 bến với tổng chiề dài1089m , độ sâu từ -7.2 đến 9.0m , cùng một lúc có thể tiếp nhận tàu viễn dơng

+ khu maya có 4 cầu tàu vơí 21 chỗ neao đậu, độ sâu trớc bến từ 10.0 đến 12.0 mkhu này chủ yếu phục vụ các tàu liner bắc mỹ

+ khu bến higachi có bốn bến sâu 5.5 đến 7m tiếp nhận tàu roro có diện tích khoảng

vùng biển nhật bản thờng chịu ảnh hởng của gió mùa đông bắc vào tháng 8 và 9 gây

nên biển động, gió thờng cấp 8 cấp 9 bão ở đây thờng xuất hiện từ quần đảo philipin.Thời gian ảnh hởng của một trận bão khoảng 5 ngày

Hàng năm khoảng từ tháng 6 đến tháng 8 ,9 thờng xuất hiện những cơn bão lớn mỗitháng từ 2 đến 4 lần bão gây nguy hiểm cho tàu hoạt động trên vùng biển

Vùng biển nhật bản chịu ảnh hởng của chế độ nhật triều với biên độ dao động khoảng 2m

ở vùng biển này chịu ảnh hởngcủa hai dòng hải lu nóng chảy từ bờ biển châu á lên phíabẳc rồi theo bờ biển về châu mỹ quay về xích đạo tạo thành một vòng kín và dòng hải l ulạnh chảy ngợc từ bắc mỹ về phía nam theo bờ biển châu á Do ảnh hởng của các dòng hải

lu mà tốc độ tàu cũng bị ảnh hởng

1.b>bảng tàu mẫu

B¶ng biªn chÕ thuyÒn viªn

Tæng sè thuyÒn viªn trªn tµu lµ : 24 ngêi

 Thî chÊm dÇu: 1 ngêi

 Phôc Vô viªn : 1 ngêi.

+ ®iÖn trëng 1 ngêi

để xác định các kích thớc chủ yếu của tàu, ta đi xác định lợng chiếm nớc của tàu theo hệ

 = 04500,695 = 6474 ,8 (tấn) Chọn D =6500 (tấn)

2.2:chiều dài tàu

Chiều dài thiết kế của tàu có thể đợc biểu diễn dới dạng hàm số của tốc độ và lợng chiếm nớc.L= f(v, V)

l: là chiều dài tơng đối của tàu

cũng theo L.M NOgid chiều dài tơng đối của tàu đợc tính nh sau:

+ Theo thống kê sổ tay kĩ thuật đóng tàu T1 thì tỉ số L/B = 5,5  8

Còn theo bảng tàu mẫu tỉ số này bằng: 6,06  7,11

Do đó chọn: L/B = 6.322  B = 15.5(m)

+ Theo thống kê của Sổ tay kĩ thuật đóng tàu T1 : B/T = 2,25  2,64

Theo bảng tàu mẫu tỉ số này bằng : 2,34  2,58

Chọn tỉ số b/t = 2.58  t= 6, m

+ Theo thống kê của sổ tay kĩ thuật đóng tàu T1 : H/T= 1,118  1,207

Theo bảng tàu mẫu thì tỉ số này bằng: 1,12  1,28 chọn bằng 1,25

+ Xác định lại l ợng chiếm n ớc theo trọng l ợng thành phần

+Tính lực cản tầu và xác định công suất kéo

9 m s (lg Re) 2 , 58

455 , 0

5 6 7 8 m/s

CV KG

75

150 75

, 0 100

.

; 100

.

Trong đó  hệ số diện tích bánh lái nó bíểu thị phần trăm của diện tích bánh lái với diệntích bánh lái phần vỏ bao ngâm nớc của tàu lên mặt phẳng đối xứng ( sttbtt11 )

+ Chiều cao bánh lái:

Sơ bộ chọn chiều cao bánh lái

2.1 (m)

Hệ số hút ( còn gọi là mức giảm lực đảy) theo công thức của schoenherr

t=k t  0 , 7 0 , 32  0 , 224 trong đó :k =07- 0.9 : bánh lái hai tấm trụvuông

 Hiệu suất thân tàu

375 ,

/ 3 / 2 max

/ min   Z  m T 

1 Vòng quay giảthiết v/ph 120 125 130 135 140

2 Vòng quay giảthiết v/s 2 2,083 2,167 2,25 2,33

T n

v R N





75

.

1625 1644 1652 1599 162511

t

d e

N N



85 ,

k = 1,14 (hiÖu suÊt th©n tÇu)

t = 0,98 (hiÖu suÊt trôc ch©n vÞt)

n = 2 (v/s)

.C«ng suÊt cÇn thiÕt

Ne= 0,7355.1950=1434 (KW) Chän m¸y chÝnh k74 EF cña h·ng MAN M¸y cã c¸c th«ng sè

660 60

Trọng lợng lơng thực: Plt (cho rằng tầu chỉ dự trữ cho 1 tuyến)

Lợng lơng thực cần thiết cho một ngời trong 1 ngày 1 đêm là 3 kg

Plt= 3.24.7= 0.504 (tấn)

Trọng lợng nớc sinh hoạt: Pnc

Lợng nớc cần thiết cho 1 thuyền viên trong 1 ngày 1 đêm là 100kg.Tầu dầu có trang

bị hệ thống lọc nớc biển do đó có thể giảm 1/3 lợng nớc sinh hoạt

6645

6572 6645

Nh vậy bộ kích thớc thoả mãn theo phơng trình các trọng lợng thành phần

+Sơ bộ xác định dung tích

+ Phân khoang sơ bộ

Theo chiều dài tầu theo qui phạm 2003

khoảng sờn không đợc lớn hơn trị số

a=2L+450= 646 (mm)

Trên toàn bộ chiêu dài tàu chọn đồng loạt khoảng sờn 600 mm

Khoang mũi,khoang đuôi

Lclđ=3.6)

Chiều dài khoang máy

Lm=(0,1-0,15)LPP= 0.14 LPP =14.4 (m)Khoang hàng

Lấy chiều cao đáy đôi bằng 1,2 (m)

.Theo chiều rộng tàu

Phần khoang hàng có một vách dọc ở vị trí mặt phẳng dọc tâm

+Dung tích yêu cầu

Dung tích tối thiểu để chở hết hàng

97 , 0 97 , 0 85 , 0

4407 05 , 1

.

2 1

m k

k

P k

k1 = 0,97:hệ số tính tới ảnh hởng của khung sờn tới dung tích

k2 = 0,97:hệ số tính tới khả năng giãn nở của hàng hoá

1

1 5844

5786 5844

) ( 2 , 1

) ( 63

95 , 0 05 , 0 1

1 1

) ( 5844

.

kh

kh dd tt

V

V V V

m H

m L

a

a

m L

H H B a a V

Nh vậy dung tích sơ bộ thoả mãn điều kiện chở hết hàng

+Sơ bộ kiểm tra điều kiện ổn định

+Chiều cao tâm nghiêng

Theo công thức của Burgess

h

T

B

g 47 , 3

Chu kỳ chòng chành tiêu chuẩn với tầu dầu thiết kế là 10(s)

Với T là chu kỳ chòng chành mạn tính toán ta có

48 , 2

25 321 58 , 0 48

, 2

) 5 , 4 (

4 ) 5 15 ( 58 , 0

4

58 ,

h

Z B

Trong đó B=15.5 (m) :chiều rộng tàu

g

Z = 0,6.7,5 = 4,5 (m)

 Nh vậy theo chu kỳ chòng chành mạn tầu đủ ổn định

+Tính toán và điều chỉnh mạn khô theo qui phạm

+ Chiều dài tính toán

LTT =max (L tại chiều chìm 0,85H; 0,96LPP) = 101.3(m)

+ Mạn khô cơ sở tra theo qui phạm mạn khô với chiều dài tính toán 101.3 (m)

2

3 101

15

2 Lh tt tt

L L H F

F   E   



+ Theo độ cong dọc boong

Tầu thiết kế có độ cong dọc nhỏ ở phần mũi và đuôi

Vịtrí Tung độ tiêu chuẩncông thức kết quả hệsố (4).(5) tung độthực tế hệsố (7).(8)

1400 1400

43 5638

Trong đó S1 = 14.4 (m) :chiều dài thiết thực của thợng tầng

Chiều cao mạn khô điều chỉnh

Fđc =Fmin +Fi

= 1155 + ( 44,12 + 197.36 – 44 - ĐH 116.65 + 204.02 ) = 1483.85 (m) Đa trị số mạn khô điều chỉnh vào giải phơng trình dung tích

PhÇn iii:X©y dùng tuyÕn h×nh lý thuyÕt

3.1:lùa chän ph ¬ng ¸n thiÕt kÕt tuyÕn h×nh

ThiÕt kÕ tuyÕn h×nh cã thÓ sö dông nh÷ng ph¬ng ph¸p kh¸c nhau nh

i

 K = 6705.71 (tÊn) D1 = 6744 T

i i k

X

703 , 1

568 , 1 703 , 1

712 , 0 74 , 0

3,78%

Vậy tuyến hình thiết kế thoả mãn các thông số của tàu thiết kế

Phân 4: bố trí chung toàn tàu

4.1:Phân khoang,tính và xây dựng biểu đồ dung tích

4.1.1:Phân khoang

a:Theo chiều dài tàu

+Xác định khoảng sờn

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Khoảng sờn ngang không đợc lớn hơn trị số

a=2L+450= 646 (mm)

Trên toàn bộ chiêu dài tầu chọn đồng loạt khoảng sờn 600 mm

+Xác định chiều dài các khoang theo chiều dài

Khoang mũi,khoang đuôi

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Lm,đ = [0,05- 0,08]LPP= (4,9 - 7,84 ) (m)

chọn Lđ= 6.6(m)

Lm = 6,2 (m)

Khoang cách li mũi

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Chiều dài tối thiểu của khoang cách li không đợc nhỏ hơn trị số hai khoảng sờn

chọn Lclm = 1.8 (m)

.Khoang cách li đuôi bố trí luôn làm khoang bơm

chọn Lclđ= 3.6 (m)

.Khoang máy

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Chiều dài khoang máy

Chiều dài của khoang hàng đợc xác định theo chiều dài khoang tối đa

Chiều dài khoang hang dầu không đợc lớn hơn trị số

Lkh= 1,2 L pp  1 , 2 98  11 , 87(m)

chọn Lkh= 0,58.15= 9.6 (m)

Theo chiều dài tầu gồm có 7 khoang hàng 6 khoang hàng đầu tiên có chiều dài9.6(m) , khoang hàng cuối cùng có chiều dài 7.8 m

b:Theo chiều cao tầu

Khu vực khoang hàng theo qui phạm phải bố trí đáy đôi

Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số

Hđđ=B/20=15.5/20=0.775`

Lấy chiều cao đáy đôi bằng 1,2 (m) để bố trí làm các khoang két dằn , các két khác

Vùng mũi và đuôi do yêu cầu về mặt bố trí thiết bị lên bố trí các boong nâng mũi

và đuôi

c:Theo chiều rộng tầu

Phần khoang hàng có một vách dọc ở vị trí mặt phẳng dọc tâm

4.1.2:Tính và xây dựng biểu đồ dung tích

a:Diện tích sờn lý thuyết và thể tích kín nớc của tầu

Sên sè 3STT Yi kh.chia i

Sên sè 4STT Yi kh.chia i

Sên sè 5STT Yi kh.chia i

K.M K.B K.H 1 K.H 2 K.H 3 K.H 4 K.H 5 K.H 6 K.H 7 K.mũi

K.C.L.m

Đáy đôi

Bảng tính tổng dung tích



toạ độ trọng tâm của các khoang hàng dầu

Số hiệu khoang Dung tích khoang

(m3) Trọng tâm khoangso với mf sờn giữa

63 , 35665

Trong khi khai thác lợngchiếm nớc tầu thay đổi nhiều ,từ (50  80)%D

vì vậy phải bố trí các két dằn để đảm chiều chìm mũi và đuôi khi tầu hành trình

Chiều chìm mũi Tm ,chiều chìm đuôi Tđ ,là hàm của chiều chìm toàn tải T

Đợc biểu diễn qua







T t T

T t T

d d

m m

.

+ Để chống lại hiện tợng Sleming

tđ = 0,7

+Chiều chìm cuả tầu sau khi dỡ hàng và nhận dằn

Td T m T d t m t d T

2 2

1 2

Biến lợng này đợc xác định bằng cách khác

 

LBT k B L k S

k

D S

k

P P

.

.

k = 1,013:hệ số kể đến phần nhô

S :diện tích đờng nớc thiết kế

Cân bằng hai biến lợng chiều chìm ta đợc

t t

84 , 0 6674 ,

Góc chúi  đợc xác định

 

L

T t t L

T T

d m d m

X X D M

d d

d

h h

h

.

.

12

2

d m h

h h

R d m d

t t

L

X X k

t t L

84 , 0 6674 , 0

98

2 074 , 6 6674 , 0 74 , 0

84 , 0 12

03 , 1 7 , 0 42 , 0

2

0,0436  X d 5,924(m)

+Bố trí các két dằn

Các két dằn đợc bố trí ở khoang mũi ,khoang đuôi và ở đáy đôi khoang hàng

bảng tính tổng dung tích  toạ độ trọng tâm của các két dằn

+ Két dự trữ nhiên liệu cho toàn bộ hành trình

Lợng nhiên liệu cần thiết cho cả hành trình Pnl = 128.75(tấn)

Lợng nớc ngọt cần thiết cho cả hành trình 11.2 tấn

Chọn cả két nớc ngọt và nớc thải đều có dung tích 11.5(m3)

.2:Tính chọn thiết bị

4.2.1:Trang thiết bị cứu sinh

Để đảm bảo an toàn sinh mệnh trên biển theo qui phạm trang thiết bị an toàn

Trên tầu phải đảm bảo

-Xuồng cứu sinh mỗi mạn đảm bảo chứa 100% số ngời

-phao cứu sinh

-Phao tròn cứu sinh

-phao áo cứu sinh

a:Xuồng cứu sinh

+với tầu có biên chế thuyền viên là 24 ngời

.Bố trí hai xuồng ở hai bên mạn của boong cứu sinh.Xuồng cứu làm bằng chấtdẻo Xuồng có các thông số sau

b:Phao cứu sinh

+Bố trí trên boong cứu sinh hai phao chất dẻo ở hai bên mạn boong cứu sinh

-Khối lợng kể đến trang thiết bị 170 (kg)

-Khối lợng cả ngời và trang thiết bị  620 (kg)

c: Phao tròn cứu sinh

Bố trí 12 phao tròn cứu sinh Các thông số của phao

Đèn cột 2 Trắng 6 225 112,50 mỗi mạn

Đèn mạn trái 1 Xanh 3 112,5 nhìn thẳng mũi

+Vật hiệu mầu đen

4 quả cầu mầu đen

a:Hệ thống báo cháy:

+Thiết bị báo cháy bằng tín hiệu khói

+Bộ cảm biến nhiệt

+Báo cháy bằng tay

b:Hệ thống chữa cháy

Phòng tạo bọt,Phòng khí CO2,chữa cháy bằng nớc biển

+ Hệ thống chữa cháy bằng nớc biển

Hệ thống bao gồm hệ thông đờng ống bố trí trên boong chính thợng tầng, hành lang buồng ở

+Hệ thống tạo bọt

Phòng tạo bọt nằm ở vị trí buồng bơm

Dung tích tạo bọt 2x4x8 (m3)

+Bơm phun ,vòi rồng

Mỗi khoang hàng đặt hai vòi rồng,hệ thống hoạt động đợc

nhờ vào bơm cứu hoả đặt ở vị trí thợng tầng mũi

+Hệ thông khí CO2

Hai phòng chứa khí nằm về hai bên phòng tạo bọt

c:Thiết bị chữa cháy

+Bình bọt chữa cháy loại hai tay cầm

Dung tích bình 10l

Trong bình chứa dung dịch kiềm và axit

+Bình CO2

Dung tích 10l

2 Cờng độ cung cấp bọt E l/ph 1,5 Qui phạm 97 phần 5

3 độ nở của thuốc tạo bọt T s 6 nt

5 đờng kính ống chính D m 0,3 nt

6 số lợng thiết bị tạo bọt n 6 nt

8 áp suất tại các đầu phun P N/m 0,3 nt

4.2.4:Hệ thống điều hoà không khí

+ Phòng điều hoà trung tâm đặt tại boong cứu sinh

Thiết bị là máy Toshiba

+2 máy đo độ nghiêng

+1 máy đo gió

+1 máy thu định vị vệ tinh

+1 máy thu tín hiệu vệ tinh

+1 thiết bị truyền thanh chỉ huy

+1 máy phát tín hiệu cấp cứu

+1 máy thu tín hiệu cấp cứu

+Chọn máy lái chính là máy xi lanh điện thuỷ lực P19

Các thông số của máy lái

Mô men lái định mức 800 (kN.m)

Thời gian quay bánh lái 28 (s)

Đờng kính đầu trục lái 590 (mm)

Chiều cao moayơ cần lái 590 (mm)

áp suất xilanh 10 (MPa)

Khối lợng không kể hệ điều khiển18600 (kg)

kích thớc bao ngoài 5490x3273x2000

+Chọn máy lái dự trữ là máy xi lanh điện thuỷ lực P16

Các thông số của máy lái

Mô men lái định mức 250 (kN.m)

Thời gian quay bánh lái 60 (s)

Đờng kính đầu trục lái 590 (mm)

Chiều cao moayơ cần lái 590 (mm)

áp suất xilanh 10 (MPa)

Khối lợng không kể hệ điều khiển 6450 (kg)

Tra đợc tổng chiều dài xích

Chiều dài thân neo H0 = 11,4 A0=2622 neo lt=467.5 (m)

Độ mở của lỡi L1 = 7,35A0 =1690,5 thể tích hầm xích neo

chiều cao lỡi h1 = 2,75A0 =632,5 V=k.dx (lt-lk)/100

chiều rộng lỡi B1 = 2,15 A0= 494,5 dx=42(mm) tra qui phạm chiều dài thanh ngáng B0 = 11 A0 = 2530 k=0,0009

Với neo hãm ta chọn neo có thanh ngáng và lỡi cố định lk :chiều dài xích neo trong Neo có các thông số sau phần nón