thiết kế tàu chở dầu cấp 1 trọng tải 8500 tấn lắp máy công suất khoảng 3500 đến 4000cv chạy tuyến việt nam - philipin

Cảng có 35 cầu tàu , 8 bến với độ sâu từ 8  12 m 2-Tàu mẫu Trong nền công nghiệp đóng tàu của Việt Nam và Thế giới,tàu chở dầu đã đợc thiết kế, đóng mới và đa vào sử dụng, khaithác trê

nhiÖm vô th

ThiÕt kÕ tµu chë dÇu cÊp 1 träng t¶i 8500 tÊn l¾p m¸y c«ng suÊt kho¶ng 3500 4000 cv ch¹y tuyÕn ViÖt Nam- Philipin

NguyÔn ThÞ HiÖp §oµn

tuyến đờng -Tàu mẫu

Phần I-TUYếN đờng- TàU mẫu

1-Tuyến đờng Hải Phòng - Philipin

Khí hậu : Khí hậu nóng ẩm , ma nhiều vì vùng này nằm trongkhu vực nhiệt đới gió mùa ẩm ớt thổi từ tháng 4 tới tháng 10 hớngTây Nam & Đông Nam,gió mùa khô và lạnh thổi từ tháng 10 tớitháng 3 năm sau

Thuỷ văn : ở chế độ nhật triều ,dao động trong vùng nớc tơng

đối lớn, hải lu chịu ảnh hởng của dòng hải lu nóng Sumuno ,dòngnày men theo bờ biển của các nớc Châu á vào bờ biển Châu Mỹrồi xuống xích đạo và quay trở lại biển Châu á tạo nên một dòngchảy kín Ngoài ra , thuỷ văn của vùng này còn chịu hải lu Diakochảy từ Châu Mỹ xuống bờ biển Châu á xuống xích đạo Hàngnăm , lu lợng dòng hải lu tới 46.106 km3

Gió : Gió đông nam thổi từ tháng 6  tháng 10 , gió Bắc thổi từtháng 10 tới tháng 3 năm sau Giữa 2 mùa này chỉ có thời gianchuyển tiếp gió thông thờng vào tháng 6 tới tháng 9 từ quần đảoPhilipin tới bờ biển Nam Trung Quốc , mỗi cơn gió kéo dài từ 2  4ngày , sức gió từ 8  12

Bão : Gió Đông Nam thổi từ tháng 6  tháng 10 , gió Bắc thổi từtháng 10 tới tháng 3 năm sau Khu vực này hay bị bão , giódật ,xoáy , lốc , mật độ cao thờng vào tháng 6  tháng 9 từ quần

đảo Philipin tới bờ biển Nam Trung Quốc Mỗi cơn bão kéo dài từ

2  4 ngày , sức gió 8  12

Sóng : Biên độ dao động của sóng khoảng 2,5  3,2 m , chiềudài sóng 1,5  8m , độ sâu không hạn chế , ít bị ảnh hởngbởi đá ngầm nên việc đi lại đợc dễ dàng

S ơng : Sơng mù thờng thấy vào sáng sớm & chiều tối ,số ngày cósơng mù lên tới 115 ngày / năm

& kinh độ 1060 11' Đông , chế độ thuỷ triều là nhật triều , mức

triều cờng lớn nhất là 4m và đặc biệt thấp là 0,25m Phao số 0cách cảng khoảng 20 hải lý , từ phao số 0 vào cảng phải qualuồng Nam Triệu , kênh đào Đình Vũ và vào sông Cửa Cấm Độsâu của sông Nam Triệu 6m, cảng chỉ có một chỗ quay tàu rộng200m Cầu cảng và kho bãi : cảng chính có 11 bến đợc xâydựng từ năm 1967 và hoàn thành năm 1981 dạng tờng cọc vàmấu thép với tổng cộng chiều dài 1787m

Trên mặt bến có cần trục cẩu Kivop có sức nâng 8 16 tấn , cácbến đảm bảo cho tàu 1 vạn tấn cập cầu từ 1 5 chiếc thờngxuyên xếp dỡ hàng kim khí , bách hoá , thiết bị ; bến 6,7 xếp dỡhàng nặng ; bến 8,9 xếp dỡ hàng tổng hợp ; bến 11 xếp dỡ hànglạnh Toàn bộ kho cảng từ kho 2A  9A có tổng diện tích4600m2 , đờng sắt trong cảng rộng 1m , tổng chiều dài 1560m

là nơi giao lu các đờng biển đi từ Thái Bình Dơng sang ấn Độ

D-ơng và ngợc lại vì vậy nó trở thành một thD-ơng cảng lớn trên thếgiới

Cảng có 35 cầu tàu , 8 bến với độ sâu từ 8  12 m

2-Tàu mẫu

Trong nền công nghiệp đóng tàu của Việt Nam và Thế giới,tàu chở dầu đã đợc thiết kế, đóng mới và đa vào sử dụng, khaithác trên các tuyến đờng thủy nội địa, ven biển, các tuyến biểnquốc tế Hiện nay lu hành phổ biến các loại tàu chở dầu có tínhnăng khai thác tốt Chính vì lí do đó mà đội tàu dầu hiện đạitrên thế giới ngày càng khẳng định thế mạnh khai thác củachúng,

110187,590,7070,96

11218890,7480,98

132198,29,60,8060,98

0,8710,763800012365140,2180,6476,222,251,125

0,860,8221150016990160,2290,6776,952,321,17

§Æc trng h×nh häc :

LTK : ChiÒu dµi thiÕt kÕ

Bmax : ChiÒu réng lín nhÊt cña tµu

B0 : ChiÒu réng lín nhÊt cña tµu t¹i §NTK

T : ChiÒu ch×m cña tµu

H : ChiÒu cao m¹n tµu

F : ChiÒu cao m¹n kh«

kÝch thíc chñ yÕu

Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Văn Hân

ma sát Nếu tăng tỉ số này thì tàu có tính ổn định tơng đốitốt song tính năng quay trở lại kém

Theo thống kê của tài liệu Sổ tay kĩ thuật đóng tàu thuỷ tập I :

Theo thống kê trong bảng tàu mẫu thì L/B = 6,111  6,95

Theo thống kê của Sổ tay kĩ thuật đóng tàu thuỷ tập I :

B/T = 2,25  2,54Theo thống kê trong bảng tàu mẫu thì B/T = 2,25  2,4

Các hệ số béo :

+ : Hệ số này phụ thuộc vào tốc độ và chiều dài của tàu Thông thờng hệ số béo  của tàu dầu lớn hơn của tàu hàng từ( 0,2  0,3 )%

Qua tham khảo Sổ tay kĩ thuật đóng tàu thuỷ tập I và bảng

Theo các tài liệu thống kê và bảng tàu mẫu  = 0,828  0,9

Theo số liệu thống kê Sổ tay kĩ thuật đóng tàu thuỷ tập I :

D = 0,625  0,715 đối với các tàu chở dầu cỡ trung bình và nhỏ Theo thống kê trong bảng tàu mẫu , thì D = 0,647  0,677

P02= p02 .D2/3 (T), đối với tàu dầu p02=0,3 0,03

EPS =k.Ne.cc.t

k = 0,85  0,9 là hệ số dự trữ công suất cho sự tăng sức cản củatàu trong quá trình khai thác , vận hành , chọn k = 0,9

cc = 0,4 0,7 là hiệu suất của chong chóng , chọn cc = 0,63

t = 0,98 là hiệu suất đờng trục

EPS = 0,9 4000 0,63 0,98 = 2222,64(cv) , do vậy vậntốc theo tính toán sơ bộ của tàu là :

pnl =185 (g/cvh ) -suất tiêu hao nhiên liệu

k2 =1,1 -hệ số kể đến điều kiện khai thác

Dung tích của tàu :

Theo Nogid , ta có công thức :

Dung tích có ích của tàu dầu :

W1 = a1a2 l  B  H1

a1=0,9 ; a2 =1: là hệ số xét đến sự dãn nở của dầu và thểtích chiếm chỗ của cơ cấu

5- Kiểm tra sơ bộ chu kỳ dao động :

 = c  B/  h   =11,89 (s) , thoả mãn tiêu chuẩn  = 7 12 (s)

- HÖ sè bÐo thÓ tÝch :  =0,726.2 TÝnh m¹n kh«

®u«i

Thîng tÇng

mòi

21,88

2,42,4

1,7282,208

1,3891,087

1811

1811

11

21,88

Ghi chó :

S1 : chiÒu dµi cña thîng tÇng , boong d©ng

htt,htc : chiÒu cao thùc tÕ , tiªu chuÈn cña thîng tÇng vµ boongd©ng

E : chiÒu dµi thiÕt thùc cña thîng tÇng

x©y dùng tuyÕn h×nh

phÇn III -x©y dùng tuyÕn h×nh

I-Các yêu cầu , thông số để xây dựng tuyến hình

1-Yêu cầu khi xây dựng tuyến hình

Kích thớc chủ yếu và các hệ số béo của thân tàu chỉ biểu thị

đặc trng về hình dáng Hình dáng thực của thân tàu đợc biểuhiện cụ thể qua tuyến hình tàu Tuyến hình có ảnh hởng đến tốc độ ,tính hành hải, tính điều khiển và công nghệ đóng tàu Một tuyến hình tối u phải thoả mãn đợc các điều kiện nh : sức cản nhỏ nhất, có sự phối hợp làm việc tốt giữa chong chóng-vỏ , vận hành tốt trên sóng…ngoài ra , tuyến hình còn phải phù hợp với

điều kiện công nghệ cụ thể của nhà máy và có tính kinh tế cao Do những yêu cầu trên khi xây dựng tuyến hình cần phải

đảm bảo :

- Đủ lợng chiếm nớc với những thông số kích thớc đã chọn đợc

- Sai số về hoành độ tâm nổi , hoành độ trọng tâm diện tích

đờng nớc nằm trong khoảng cho phép  1%

2- Các thông số về kích thớc chủ yếu và các hệ số của tàu thiết

II - Lựa chọn phơng pháp thiết kế xây dựng tuyến hình :

Hiện nay có nhiều phơng pháp thiết kế xây dựng tuyến hìnhtàu nh :

- Thiết kế mới

- Tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu

- Thiết kế theo mô hình đã đợc thử nghiệm trong các bể thử Mỗi phơng pháp đều có những u , nhợc điểm riêng Tuy nhiênkhi áp dụng cần phải tính đến các điều kiện hiện có của nhàmáy sản xuất nh : mặt bằng sản xuất , trình độ cán bộ , côngnhân kĩ thuật , trangthiết bị công nghệ của nhà máy … đểcho phù hợp ta chọn phơng pháp thiết kế tuyến hình theo phơngpháp tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu

Ưu điểm của phơng pháp thiết kế này là ta xây dựng đợctuyến hình phù hợp với các thông số đã tính toán và lợi dụng đợcnhững u điểm cũng nh tránh đợc các nhợc điểm của tuyến hìnhmẫu

NghiÖm l¹i lîng chiÕm níc t©m næi :

DiÖn tÝch sên lý thuyÕt :i = T.yiki

01234KWL

0,050,5210,70,881,362,3

0,5711,7923,3725,6129,272

14,84

01234KWL

1,783,734,55,265,886,74

5,5113,7423,534,6447,26

75,616

01234KWL

4,557,17,988,28,468,65

11,6526,7342,9159,5776,68

122,69

132,14

01234KWL

6,28,258,7258,96499

14,4531,4349,11467,07885,078

136,12

6,88,68

6 15,486

34KWL

9999

33,17251,17269,17287,172

139,48

139,48

01234KWL

6,88,6869999

15,48633,17251,17269,17287,187

139,48

139,48

01234KWL

6,388,2958,81999

14,67531,7849,5967,5985,59

136,94

01234KWL

5,357,28,068,48,6028,873

12,5527,8144,2761,27278,747

125,99

111,44

01234KWL

2,3954,35,456,357,057,75

6,69516,44528,24541,64556,445

90,312

01234KWL

0,350,81,151,734,98

1,153,15,9510,6518,6 29,808

B¶ng nghiÖm l¹i lîng chiÕm níc vµ t©m næi :

-1243,584

Ngời thiết kế : Phạm Trung Sơn

Phần IV - bố trí chung

Việc thiết kế bố trí chung toàn tàu có ảnh hởng trực tiếp

đến tính năng, yêu cầu sử dụng , hiệu quả kinh tế của tàu.Ngoài ra , yêu cầu của bố trí chung toàn tàu còn phải bảo đảmtính thẩm mỹ ,kiểu dáng mỹ thuật công nghiệp cho tàu Nhữngnguyên tắc cơ bản khi bố trí chung :

-Dung tích các khoang có đầy đủ hay không

-ảnh hởng của sự bố trí các khoang két đến sự nghiêng dọc ,nghiêng ngang , chiều cao trọng tâm tàu

-Đảm bảo điều kiện sinh hoạt và làm việc thuận lợi , an toàn chomọi thuyền viên trên tàu trong các điều kiện khai thác , sử dụngphơng tiện

-Bố trí các trang thiết bị hợp lý , đảm bảo dễ thao tác , an toàn ,thuận lợi cho việc điều chỉnh cân bằng tàu

Khi thiết kế bố trí chung phải tuân theo các quy phạm sau :

- Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-2:1997

Quy phạm phân khoang

Quy phạm ổn định

Quy phạm phòng hoả

- Công ớc về chống ô nhiễm biển SOLAS 74.

Đặc điểm của tàu thiết kế :

- Tàu chở dầu trọng tải 8500 T

2.1.1 Khoảng cách chuẩn của sờn ngang

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-2:1997 phần 2-A5.2.2-1 thì : a = 2L + 450 = 690 (mm)

Chọn a = 600 (mm)

2.1.2 Phân khoang theo chiều dài tàu

Chiều dài khoang mũi Lmũi:

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-2:1997 phần 2-A 11.1.1 thì :

0,05 Lf  Lmũi  0,08 Lf

6  Lmũi  9,6 (m)Chọn Lmũi =7,8 (m)Chiều dài khoang đuôi LđuôI:

Chọn LđuôI = 5,4 m Chiều dài khoang máy Lmáy :

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN6259-2:1997 phần 2-A 27.12:

Lkh  1,2 =13,15 (m)

Chọn chiều dài khoang hàng Lkh =12,6 (m) và 8,4 (m)

Theo chiều dài tàu có 7 khoang hàng Sơ đồ phân khoang nh sau :

Khoang hàng V dài 12,6 (m) từ # 111  #129 a

=700 mm

Khoang hàng VI dài 8,4 (m) từ # 129 #141 a =700mm

Khoang hàng VII dài 8,4 (m) từ # 141  #153 a =700mm

Khoang cách li mũi dài 2,8 (m) từ # 153  #157 a =700mm

Két nhiên liệu dài 3 (m) từ # 157  #162 a =600mm

Khoang mũi dài 7,8 (m) từ #162  mũi a =600mm

2.1.3- Phân khoang theo chiều rộng tàu :

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 2:1997 phần 2A 27.12 và phân khoang thì :

6259-Khoảng cách giữa 2 vách dọc liên tiếp phải  1,2 =13,15(m)

Với tàu thiết kế có chiều rộng B = 18 (m) thì tôi bố trí 1 váchdọc kín nớc đặt tại mặt phẳng dọc tâm

Theo Quy phạm chống ô nhiễm môi trờng thì với tàu dầu cần làmmạn kép

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 2:1997 phần 2A 27.6.1 chiều rộng mạn kép không nhỏ hơn D/9=1,067 (m)

6259-Chọn chiều rộng mạn kép bằng 1,5 (m) cho khoang hàng từ I 

V Khoang hàng VIvà VII do tuyến hình hẹp nên bố trí khác :mạn kép ở vị trí sờn cách mặt phẳng dọc tâm 2,8 (m)

Chiều cao đáy đôi :

Theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 2:1997 phần 2A 27.6.1 thì chiều cao đáy đôi  B/20 = 0,9 (m) Chọn chiều cao đáy đôi là : hđđ=1,5 (m)

6259-2.2 Bố trí khoang két và buồng ở :

2.2.1 Khoang két :

Khoang máy : bố trí từ # 9 # 33

Khoang nhiên liệu :

Nhiên liệu dự trữ đặt ở phía mũi từ #153  # 162 trên đáy đôiKét nhiên liệu có chiều rộng 2 (m) về mỗi bên của sống chính từ

#  # đặt ở đáy đôi

-Két dầu Điezen : đặt trong buồng máy

* Khoang két trong khoang đáy đôi :

+Khoang nớc dằn 2 từ #57đến #75 (mạn phải và trái)

+Khoang nớc dằn 3 từ #75đến # 93 (mạn phải và trái)

+Khoang nớc dằn 4 từ #93đến #111 (mạn phải và trái)+Khoang nớc dằn 5 từ #111đến #129 (mạn phải và trái)+Khoang nớc dằn 6 từ #129đến #141 (mạn phải và trái)+Khoang nớc dằn 1 từ #141đến # 153 (mạn phải và trái)

*Két dầu tràn: đặt từ # 157 #162, dài 2,8m ,V=220,875m2

*Nớc ngọt (+ có tác dụng dằn mũi và đuôi) bố trí #162 #165

*Hầm xích neo mũi 2 (1,4  1,8) đặt cạnh cách mặt phẳngdọc tâm 0,7m về mỗi bên Và đợc đặt từ #162 #165

Kho chứa bình CO2 đặt cách mặt phẳng dọc tâm 3,4 m

- Đối diện kho bình CO2 là kho thiết bị máy

- Kho thiết bị an toàn đặt trong khoang cách li đuôi cách mặtphẳng dọc tâm 4,9 m đối diện là kho boong phía đuôi

Phía mũi :

- Kho boong mũi , kho sơn và cờ , kho trang thiết bị an toàn

- Kho chứa dụng cụ thiết bị ngành boong do boong trởng quản

- Buồng giặt , sấy khô , phòng vệ sinh , buồng tắm

- Phòng thuỷ thủ , phòng nhà bếp , phòng máy 1 , phòng thợ dầu, phòng boong trởng , phòng sĩ quan , phòng sĩ quan 1

boong cứu sinh :

- Bệnh viện

- Phòng máy 2 , Phòng máy 3 , Phòng quản trị trởng

- 2 phòng thuỷ thủ

- 1 phòng thợ dầu.

- Cầu thang xuống boong thợng tầng , cầu thang lên thợng tầng

4 cùng các cầu thang đi các thợng tầng khác

- Buồng vệ sinh + buồng tắm

- Hệ thống cầu thang lên xuống các thợng tầng lân cận

- ở 2 bên mạn có bố trí 2 xuồng cứu sinh ở

 Lầu lái : đợc trang bị các thiết bị điều khiển tàu nh : vô lăng ,

la bàn từ , la bàn điện , … trạm điều khiển tàu

Các bộ phận chỉ thị của la bàn , của ra đa , góc lái , trong tất cảcác phòng ở đợc trang bị giờng tủ , bàn ghế

2.3 Hệ thống hành lang , cầu thang , hàng rào , cầu nối:

2.3.1.Cầu thang

* Cầu thang lên xuống trong trên giữa các sàn khoang máy ,cầuthang từ mặt boong khoang hàng lên khoang thợng tầng lái ,mũi ,cầu thang lên xuống giữa các thợng tầng và lần ở phía ngoài

và sân thợng tầng lái đều đợc thiết kế theo một kích thớc

Chiều rộng 0,6m

Góc nghiêng 60o

Chiều cao mỗi bậc h=20cm

Chiều rộng mỗi bậc thang t= 20cm

* Cầu thang lên xuống giữa các tầng và lần ở phía trong ; cầuthang xuống khoang bơm đợc thiết kế có kích thớc :

Chiều rộng : 0,7m

Góc nghiêng 600

Chiều cao mỗi bậc h=20cm

Chiều rộng mỗi bậc thang t= 20cm

Theo quy phạm phần 2-A 2.1.7 thì cầu nối của tàu thiết kế nhsau :

- Mặt sàn cách mặt boong chính 2,6 m

- Cầu nối từ bông nâng mũi đến boong nâng lái

- Cầu rộng : 1,5 m Có hàng rào ở 2 bên cao 1,2 m

- Cầu đỡ bởi các cọc cột đặt tại vị trí các vách ngang : đờngkính cột  300

- Lan can ( hàng rào ) đợc kéo liên tục tạo thành hàng rào củaboong nâng lái

Đờng kính ống thông hơi chính của khoang hàng là :

- Tầm nhìn 6 hải lý

2.4.2 Đèn đuôi :

1 chiếc màu trắng , góc chiếu sáng 1350

- Phân bổ góc nhìn 76,50 theo mỗi mạn hớng đuôi tàu

- Tầm nhìn 3 hải lý

- đặt tại mặt phẳng dọc tâm ở thành sau thợng tầng đuôi

2.4.3 Đèn mạn :

1/ Mạn phải :

- 1 chiếc màu xanh , góc chiếu sáng 112,50

- Phân bổ góc nhìn 112,50 ở về phía mạn phải nhìn mũitàu

- Nằm ở mạn bên cánh gà buồng lái

- 2 / Mạn trái :

- 1 chiếc đèn màu đỏ , góc chiếu sáng 112,50

- Phân bổ góc nhìn 112,50 ở về phía mạn trái nhìn mũi tàu

- Nằm ở mạn đối xứng đèn mạn phải qua mặt phẳng dọc tâm 2.4.4 Đèn nhấp nháy :

2.4.9 Vật hiệu màu đen :

- Quả cầu : 3 quả đờng kính 0,6m

- Chóp nón : 1 cái đờng kính và chiều cao 0,6m

- Hình thoi : 1 cái đờng chéo ngắn 0,6m

2.4.10 Pháo hiệu :

- Pháo hiệu dù màu đỏ : 12 quả

- Pháo hiệu cầm tay mầu đỏ : 6 quả

- Tín hiệu khói nổi màu da cam : 6 quả

3 Xây dựng biểu đồ dung tích :

Để xây dựng biểu đồ dung tích từ đáy đến mép boongtheo từng khoang hàng ta đi xây dựng đờng cong diệntích sờn từ sờn 0  sờn 20 ( tính đến mép boong ) với giảthiết tàu chở hàng đồng chất là dầu và các khoang hàngchứa đầy dầu

Từ kết quả phần tính nổi ta đi xác định diện tích từng sờn ,tích phân đờng cong diện tích sờn ta đợc thể tích ngâm nớccủa tàu

Từ đó ta vẽ đợc đồ thị V= f( L) và xác định đợc dung tích toàn

bộ tàu , thể tích chứa hàng từng khoang

Quá trình thực hiện theo bảng

Tæng 3062.78 Tæng 428V=(1/2)L.KiWi =1550,22 (m3); V=(1/2)L.KiWi