thiết kế kết cấu và lập quy trình công nghệ tàu container 232teu

Bộ giáo dục và đào tạo bộ giao thông vận tải TR ờNG ĐạI HọC hàng hải khoa đóng tàu Luận văn tốt nghiệp đại học Thiết kế kết cấu và lập qui trình công nghệ tàu container 232teu Chuyên ngành: Vỏ tàu thuỷ Mã số: 18 - 04 -21 Ng ời thực hiện: Phạm Mạnh Tuấn Ng ời h ớng dẫn: PGs.TS PHạM TIếN TỉNH hải phòng - năm 2007 1 MỤC LỤC Tên chương Tên mục lục Trang Mục lục 1 Mở đầu 2 Chương 1 Giới thiệu tàu hàng Container 232 TEU 5 Chương 2 Tính toán kết cấu 11 Chương 3 Tính uốn chung 39 Chương 4 Điều kiện nhà máy và chọn phương án công nghệ. 54 Chương 5 Chuẩn bị cho đóng tàu 71 Chương 6 Rải tôn và khai triển tôn vỏ 86 Chương 7 ChÕ t¹o côm chi tiÕt 88 Chương 8 Quy trình công nghệ phân đoạn đáy 8 95 Chương 9 Quy trình công nghệ phân đoạn Mạn Boong 8 110 Chương 10 Quy trình đấu đà 128 Ch ¬ng 11 Hạ thủy 144 Tµi liÖu tham kh¶o 145 - 2 - Lời nói đầu Thế giới ngày càng phát triển thì hàng hóa lại càng nhiều do nhu cầu của con ng ời. Mỗi quốc gia, đất n ớc có khả năng sản xuất ra một số loại hàng hóa nào đó và cũng có nhu cầu về những loại hàng hóa mà họ không tự làm ra. Do nhu cầu về việc giao l u trao đổi hàng hóa ngày càng nhiều nên yêu cầu về ph ơng thức vận chuyển, ph ơng tiện phải có những cải tiến v ợt bậc mới có thể đáp ứng đ ợc yêu cầu trên. Ngành vận tải thủy có nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa cực kì quan trọng, nh chiếc cầu nối giữa nơi sản xuất hàng hóa với ng ời tiêu dùng. Những con tàu là những ph ơng tiện có thể mang một l ợng hàng rất lớn từ n ớc này đến n ớc khác hoặc từ châu lục này đến châu lục khác. Tuy nhiên việc sử dụng các ph ơng tiện khác nhau để chuyên chở các loại hàng hóa khác nhau đòi hỏi phải có những loại tàu khác nhau đảm nhiệm mỗi loại hàng. Đầu năm 1972, chiếc tàu Container đầu tiên ra đời với l ợng chiếm n ớc 10000 tấn với 218 thùng loại 20 tấn. Tỉ trọng của tàu là 6000 tấn với tốc độ hàng hải 15 hải lí/giờ. Sau đó Liên Xô đã cho ra đời một loạt tàu loại này với khả năng bốc xếp hàng hóa tốt hơn, nhanh hơn và kinh tế hơn . Ngày nay, ng ời ta chú ý nhiều đến loại tàu này và tiếp tục nghiên cứu bởi nó đạt những chỉ tiêu về kinh tế tốt hơn so với các hình thức khác. Điều này đã chở thành xu thế bởi hiệu quả mà nó đem lại cho nền kinh tế quốc dân vận chuyển với chất l ợng cao mà chi phí là tối thiểu: + Tiết kiệm chi phí bao bì và đóng gói hàng hóa. Việc đóng các thùng theo tiêu chuẩn để xếp hàng sẽ làm giảm chi phí . Mặt khác các thùng đ ợc sử dụng lại nhiều lần. Có thể nói chi phí đóng bao kiện đ ợc thay bằng phí thuê các thùng. + Tiết kiệm chi phí cho công tác xếp dỡ : Việc sử dụng các Container cho phép cơ giới hóa toàn bộ quá trình xếp dỡ. Do đó giảm đ ợc công bốc xếp cũng nh thời gian bốc xếp. Cũng có nghĩa là giảm giá nhân công bốc xếp và giảm chi phí cho thời gian tàu cập cảng. - 3 - Hiện tại các cảng vẫn đang cố gắng cải tiến và trang bị mới các thiết bị làm hàng để đảm bảo cho việc xếp dỡ đ ợc các loại thùng cỡ lớn cũng nh thuận tiện hơn cho quá trình xếp dỡ tại cảng. + Tăng nhanh tốc độ đ a hàng: tiết kiệm thời gian là chỉ tiêu quan trọng nhất quyết định hiệu quả kinh tế quốc dân của mọi biện pháp kế hoạch. Trong nhiều tr ờng hợp Container hóa quá trình vận chuyển hàng hóa cho phép thay đổi hình thức cung cấp hàng cho ng ời tiêu dùng mà không phải qua các khâu trung gian trong sự luân chuyển hàng hóa. Điều đó giảm nhiều chi phí vận chuyển mà vẫn tăng nhanh tốc độ đ a hàng đeesn ng ời tiêu dùng. + Nâng cao mức độ bảo quản hàng hóa. Ngoài việc chú ý đến tốc độ vạn chuyển và chi phí vận chuyển thì mức độ bảo quản hàng hóa là một trong những chỉ tiêu quan trọng về chất l ợng phục vụ vận tải đối với nền kinh tế quốc dân. Thực tế chứng tỏ rằng những tổn thất h hỏng và những thiệt hại khác do không đ ợc bảo quản và những nguyên nhân hàng hóa chóng hỏng còn nảy sinh trong quá trình xếp dỡ và vận chuyển. Đối với hình thức vận chuyển bằng thùng hàng hóa đ ợc bảo quản gần nh tuyệt đối. + Giá thành vận chuyển hàng bằng thùng đ ợc đánh giá bằng chỉ tiêu và chi phí vận chuyển hàng hóa. Giá thành vận chuyển ít là tiết kiệm lao động xã hội và làm tăng lợi nhuận. + Vốn đầu t : Với các ph ơng thức vận chuyển khác nhau và yêu cầu phải có kho tiếp nhận hàng hóa tại cảng. Trong lúc đó thì việc chở bằng thùng không đòi hỏi phải có các kho kín để bảo quản tạm thời hàng hóa. Các thùng sẽ đ ợc bảo quản tại các kho bãi ngoài trời, giá thành đầu t cho kho bãi là rẻ. Do những đặc điểm riêng biệt của ph ơng thức vận chuyển bằng thùng nên hiện nay ở n ớc ta đội tàu vận chuyển bằng thùng đang phát triển. Là một trong những sinh viên của nghành đóng tàu Việt Nam bản thân em đã nhận thức đ ợc vai trò , trách nhiệm của một kỹ s đóng tàu trong t ơng lai . Sau thời gian học tập ở Tr ờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam em rất vinh dự đ ợc khoa Đóng Tàu và nhà tr ờng giao đề tài thiết kế tốt nghiệp là : - 4 - Lập quy trình công nghệ tàu hàng Container sức chở 232 TEU tại Công ty đóng tàu Đại D ơng Để đề tài này đ ợc hoàn thành em đã nhận đ ợc sự h ớng dẫn tận tình ,giúp đỡ to lớn và vô cùng quí báu của thầy giáo : PGS.TS Phạm Tiến Tỉnh - H ớng dẫn chính Vì khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế cho nên trong đề tài này không thể tránh khỏi những thiêú sót nhất định . Em kính mong thầy cô hết sức giúp đỡ và góp ý để đề tài của em đ ợc trở nên hoàn thiện hơn , đồng thời giúp em có thêm kiến thức , vững vàng hơn trong công việc sắp tới của mình . Em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy GS.TS Phạm Tiến Tỉnh cùng các thầy cô giáo trong khoa Đóng Tàu Tr ờng Đại Học Hàng Hải đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng ngày 14 tháng 1 năm 2007 Sinh viên Phạm Mạnh Tuấn. - 5 - Ch¦¬ng 1 Giíi thiÖu tµu hµng container 232teu - 6 - CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ TÀU CONTAINER 232 TEU 1.1 Kiểu tàu và các đặc tính chung Loại tàu : Tàu vỏ thép kết cấu hàn, tự hành. Cấp tàu: Cấp hạn chế I, kí hiệu phân cấp VRH I. Tàu được tính toán thỏa mãn Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép Việt Nam TCVN- 6259:2003. Loại hàng chuyên chở: Chở hàng khô- hàng Container. Các Container có kích thước tiêu chuẩn ISO 20 và 40 ft được xếp cả ở trong hầm hàng và trên boong. Tàu lắp 01 máy chính, 01 chân vịt. Tàu có đáy đôi, mạn kép, boong mạn khô là boong chính chạy liên tục. Chân vịt biến bước. Tàu có hai khoang hàng, 1 buồng máy. Khu vực sinh hoạt đặt ngay phía sau tàu. Tàu có mũi quả lê. 1.2 Các kích thước chính: Chiều dài thiết kế : Ltk = 84.80m Chiều rộng thiết kế: Btk = 15.40 m Chiều cao mạn: D = 7.30m Chiều chìm: d = 5.25 m Lượng chiếm nước: D = 6055.3 tấn Khả năng chở hàng: Cap max = 232.0 Teu Tải trọng toàn phần: P = 4373.7 tấn Hệ số béo thể tích: δ = 0.768 Hệ số béo đường nước: a = 0.887 Hệ số béo sườn giữa: b = 0.993 Thuyền viên: 24 người - 7 - Máy chính: Số lượng 1.0 Công suất máy chính: Ne= 3000CV Dự trữ nhiên liệu tối đa cho máy chạy liên tục 456.0 giờ. 1.3 Dung tích các két: Tên két Từ sườn Đến sườn Thể tích két Vmax(m 3 ) Két nước ngọt WF1-(P,T) -4 3 37.59 Két dằn BFA-(P,T) 3 8 30.78 Két nước ngọt WF2-(P,T) 117 125 85.16 Két dầu dự trữ DO1-(P,T) 8 17 18.18 Két dầu dự trữ DO2- (P,T) 18 31 25.39 Két dầu dự trữ HP01 31 52 78.61 Két dầu dự trữ HP02-(P,T) 52 73 67.68 Khoang hàng 1 33 73 2644.22 Khoang hàng 2 73 113 2669.51 Két dầu bẩn 14 18 8.69 Két nước đáy tàu 8 14 6.39 Két thải dầu LO 18 30 5.93 Két dằn B1(P,T) 31 51 51.68 Két dằn B2(P,T) 53 72 29.88 Két dằn B3(P,T) 73 94 98.90 Két dằn B4(P,T) 94 117 88.06 Két dằn B5(P,T) 125 138.81 107.3 Két dằn B6(P,T) 37 51 42.12 - 8 - Két dằn B7(P,T) 53 72 57.18 Két dằn B8(P,T) 74 93 57.18 Két dằn B9(P,T) 95 113 79.29 1.4 Hệ động lực chính: Hệ động lực tàu chở Container 232 TEU được thiết kế thỏa mãn cấp I hạn chế, Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép năm 2003- TCVN6259: 2003 và các công ước quốc tế có liên quan. Máy chính: Hãng sản suất: Trung Quốc Model: G8300ZC20B Diesel: Là động cơ 4 thì tác dụng đơn, tăng áp băng tua bin khí xả, 8 xi lanh xếp 1 hàng thẳng đứng, làm mát 2 vòng, bôi trơn bằng dầu nhờn tuần hoàn Cácte khô, khởi động bằng không khí nén, đảo chiều chân vịt bằng hộp số, điều khiển từ xa tại buồng điều khiển tập trung trong buồng máy. Máy chính và các thiết bị thỏa mãn ngăn ngừa ô nhiễm khí xả. Nhiên liệu sử dụng: DO và HFO, 180cst/50 0 C Công suất x vòng quay: 2206kW x 600vg/ph Số xi lanh: 08 Đường kính xi lanh x hành trình Piston: 300 x 380(mm) Trọng lượng máy: 21.8 tấn Máy chính được gắn : 01 bơm nước ngọt làm mát, 01 bơm nước biển làm mát, 01 bộ cấp dầu đốt, 02 bơm dầu bôi trơn, 01 bơm dầu làm mát vòi phun, 01 tuabin tăng áp, 01 bầu làm mát khống khí tăng áp. Cấp kèm 01 bầu làm mát LO, 01 bầu làm mát nước ngọt, 01 bầu làm mát vòi phun, 02 chai gió khởi động 320 lít và các phụ kiện khác.v.v theo tiêu chuẩn của nhà chế tạo. - 9 - Hệ trục chân vịt: Đường tâm trục nằm trong mặt phằng đối xứng và song song cách đường chuẩn 1950mm. Chiều dài toàn bộ 7430mm. Hệ trục gồm có 2 trục : trục chân vịt có đường kính 255m dài 5130mm đặt trong ống bao trên có 2 ổ đỡ phi kim loại (FEROFORM-14), bôi trơn bằng nước ngoài tàu; trục trung gian có đường kính 250mm dài 2300 đặt trên 01 ổ đỡ nâng tráng ba bít, bôi trơn bằng dầu. Bích hộp số lắp với trục trung gian tại Sườn 14. 1.5 .Thiết bị neo: 02 neo HALL loại : 2460kg/ chiếc. Tồng chiều dài xích 440m, loại xích cấp 2, F = 44mm có ngáng. Trang bị 02 hãm xích neo. 1.6 .Thiết bị chằng buộc và kéo: Cáp kéo dài 190m, chọn cáp Vinilon cấp 2 F40 04 cáp chằng buộc 170m/sợi 10 cột bích đôi thẳng hàn F220 04 Xôma dây 3 con lăn D200 04 Xôma dây 1 con lănD200 10 lỗ luồn dây D200 1.7 .Trang thiết bị cứu sinh 1.7.1 Xuồng cấp cứu( SOLAS) 1 chiếc 1.7.2 Phao bè cứu sinh(Tự thổi) 2 chiếc loại 25 người 1.7.3 Phao tròn 8 chiếc Trong đó 02 chiếc tín hiệu khói và đèn tự cháy sáng 04 chiếc có đèn tự cháy sáng 02 chiếc có dây ném cứu sinh, dài 30m 1.7.4 Phao áo 30 bộ 1.7.5 Thiết bị phóng dây 01 bộ gồm 4 đầu phóng và 4 dây 1.7.6 Bộ quần áo bơi 03 bộ [...]... chng un ca sng nm vỏch 3 hcc*4.75Shl2 = 976.43 ,cm Trong ú l = 2.80 (m) Chiu di nhp gia 2 gi lõn cn ca sng h= 4.60 S= 6.00 (m) Chiu rng vựng sng phi Vy ta chn sng nm cú quy cỏch nh sng ng 2.3.4.2 Kt cu vỏch ngang khoang uụi: Dàn vách kết cấu dạng nẹp đứng sống nằm , với các nẹp đứng cách nhau 0.6(m) các sống nằm cách sàn buồng máy 1.7 (m) 29 a Chiều dày tôn vách: t = 3 2 S h + 2 5( mm ) t = 6.04(mm)... thanh chng 16 S= 0.72 ,m Khong cỏch gia cỏc dm dc h= 7.45 ,m l= 1.95 ,m Khong cỏch gia cỏc ngang ,mm Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = 390 mm Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = 390 12 9 40 Chn dm dc ỏy di thộp m L 180 h= 180 mm t= 9 mm b= 40 mm Bng tớnh chn: 2 4 3 Quy cỏch Fi(cm ) Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) Mộp kốm 46.8 0 0 0 5.616 Thộp m 22.2 11.75 260.85 3065 724 Tng 69.00 260.85 3794.60 e= 3.780... cm3 % Tho món ` b Mụun chng un ca dm dc ỏy trờn 0.85*Z(ỏy di)= Chn dm dc ỏy trờn thộp m L h= 180 mm t= 9 mm b= 40 mm Chiu rng mộp kốm 3 149.20 ,cm 180 9 40 17 bmk = min(l/5, S) = Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = Bng tớnh chn: 2 Quy cỏch Fi(cm ) Mộp kốm 46.8 Thộp m 22.2 Tng 69.00 390 mm 390 12 4 3 Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) 0 0 0 5.616 11.75 260.85 3065 724 260.85 3794.60 e= 3.780 cm J= 2808.477... = 0.667V/L1/2-0.267 = 0.0025L = (tr s o b) b = 0.0025L/b = C2 /11.43= l= 0.774 l >0.36 Chn np gia cng mi l thộp m h= 180 mm t= 9 mm b= 40 mm Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = Bng tớnh chn: 2 Quy cỏch Fi(cm ) Mộp kốm 31.2 Thộp m 22.2 Tng 53.40 0.566 0.21 0.04 0.05 0.36 180 9 40 260 mm 260 12 4 3 Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) 0 0 0 3.744 11.75 260.85 3065 724 260.85... 4.20 6.34 0.65 2.60 0.95 Chn sn thng di thộp m L h= 180 mm t= 9 mm b= 40 mm 2 Quy cỏch Fi(cm ) Mộp kốm 78 Thộp m 22.2 Tng 100.20 40 mm 12 4 3 Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) 0 0 0 9.36 11.75 260.85 3065 724 260.85 3798.35 e= 2.603 cm J= 3119.278 cm4 16.00 cm3 Zmax= Sai s 9 650 650 Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = Bng tớnh chn 180 W= %= 194.995 9 cm3 % Tho món c... (m) d + 0.044L - 0.54 = 8.44 1.43 l = 5.01 l h S C hcc 3.50 6.69 0.65 3.40 0.95 Chn sn thng di thộp m L h= 180 mm t= 9 mm b= 40 mm Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = Bng tớnh chn 180 9 650 650 40 mm 12 2 4 3 Quy cỏch Fi(cm ) Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) Mộp kốm 78 0 0 0 9.36 Thộp m 22.2 11.75 260.85 3065 724 Tng 100.200 260.85 3798.35 e= 2.603 cm J= 3119.278 cm4 16.00... S= 0.72 (m) Khong cỏch gia cỏc np C= 0.90 H s ph thuc kiu liờn kt Chn dm dc ỏy di thộp m L 160 38 10 h= 160 mm t= 10 mm b= 38 mm Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = 720 mm Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = 720 12 Bng tớnh chn 2 4 3 Quy cỏch Fi(cm ) Zi(cm) FiZi(cm ) FiZi2(cm4) Jo(cm ) Mộp kốm 86.4 0 0 0 10.37 Thộp m 21.16 10.35 219.006 2266.7 527.0 Tng 107.6 219.006 2804.08 e= 2.036 cm J= 2358.156 cm4 14.56... KT CU 2.1 GII THIU CHUNG 2.1.1 Loi tu, cụng dng: Tu v thộp kt cu hn, chuyờn ch Container sc ch 232 Teu Lp 01 mỏy chớnh 01 chõn vt Tu cú: ỏy ụi Tu cú: Mn kộp 2.1.2 Kớch thc ch yu Chiu di tu L= 84.80 m Chiu rng tu B= 15.40 m Chiu cao mn tu D= 7.30 m Mn nc H= 5.25 m 2.1.3 Cp tu Tớnh chn kt cu theo tiờu chun cho tu cp I hn ch, quy phm phõn cp v úng tu bin v thộp TCVN 6259 - 2B : 2003 2.1.4 Vt liu Tu c úng... khong cỏch t dm dc ang xột ti im d + 0.044L-0.54 (m) l khong cỏch gia cỏc sn khe (m) d + 0.044L - 0.54 = 8.44 S 1.50 h 5.29 l 1.95 hcc 0.95 Chn sng dc T 12 120 Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = 390 Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = 390 Bng tớnh chn: Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) 46.8 0 0.00 0 14.4 36.2 521.28 18870.3 35 18.70 654.50 12239.2 96.20 1176 31109 e=B/A= 12.222 cm J=C+D-e2*A 20319 350... ú: S khong cỏch gia cỏc sn thng( m) l khong cỏch t mt tụn ỏy trờn ti nh sn khe (m) d + 0.044L - 0.54 = 10.49 S h l hcc 0.60 8.89 3.20 0.95 Chn sn khe T 12 250 Chiu rng mộp kốm bmk = min(l/5, S) = 300 Quy cỏch mộp kốm bmk x tmk = 300 Bng tớnh chn Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) 36 0 0.00 0 30.0 26.2 786.00 20593.2 25 13.70 342.50 4692.25 91.00 1129 25285 e=B/A= 12.401 Sai s cm3 % Jo(cm4) 4.32 3.6 . và đào tạo bộ giao thông vận tải TR ờNG ĐạI HọC hàng hải khoa đóng tàu Luận văn tốt nghiệp đại học Thiết kế kết cấu và lập qui trình công nghệ tàu container 232teu. vinh dự đ ợc khoa Đóng Tàu và nhà tr ờng giao đề tài thiết kế tốt nghiệp là : - 4 - Lập quy trình công nghệ tàu hàng Container sức chở 232 TEU tại Công ty đóng tàu Đại D ơng Để đề tài. Kết cấu chống cháy vách giữa các cầu thang và hành lang A-0 Kết cấu chống cháy vách giữa các buồng ở và hành lang B-0 Kết cấu chống cháy sàn boong ca bin khu vực buồng ở B-0 11 TÍNH TOÁN KẾT