LẬP QUI TRÌNH HẠ THỦY TÀU TRỌNG TẢI LỚN TRÊN ĐÀ TRƯỢT NGHIÊNG TẠI CÔNG TY CNTT NAM TRIỆU

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta. Trong những năm gần đây ngành công nghiệp tàu thủy đã được sự quan tâm, đầu tư mạnh mẽ của Đảng và nhà nước

Trang 1

Nguyên Kim Phụng Lớp: 44TT

LẬP QUI TRÌNH HẠ THỦY TÀU TRỌNG TẢI LỚN TRÊN ĐÀ TRƯỢT NGHIÊNG TẠI CÔNG TY

CNTT NAM TRIỆU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Đóng Tàu

Hướng dẫn khoa học ThS Huỳnh Văn Vũ

Nha Trang 12/ 2007

Trang 2

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Kim Phụng Lớp:44TT

Tên đề tài: Lập qui trình hạ thủy tàu trọng tải lớn trên đà trượt nghiêng tại công ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu.

Số trang: 62 Số ch ương: 4 Tài liệu tham khảo:4

NHÂN XÉT

………

Điểm phản biện: ………

Nha Trang, ng ày …… Tháng ……n ăm ……

C ÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.s: Huỳnh Văn Vũ

Nha Trang, ngày …… Tháng ……năm …

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

Trang 3

NAM TRIỆU 3CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HẠ THỦY 19I.1 TÍNH LỰC KÉO ĐỂ TÀU TỰ TRƯỢT KHI HẠ THỦY TRONG GIAI ĐOẠN I 19III NỘI DUNG KIỂM TRA HẠ THUỶ 58TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta Trong những nămgần đây ngành công nghiệp tàu thủy đã được sự quan tâm, đầu tư mạnh mẽ củaĐảng và nhà nước Được coi là ngành công nghiệp mũi nhọn và khẳng định sự lớnmạnh của đất nước ta với thế giới.

Trong quy trình công nghệ đóng tàu, hạ thủy là một hạng mục rất quantrọng, nó ảnh hưởng nhiều đến kết cấu, độ an toàn, của tàu sau này tiến độ bàngiao Hạ thủy có nhiều phương pháp khác nhau, nhưng hạ thủy trên đà trượtnghiêng có nhiều ưu điểm và được sử dụng nhiều ở nước ta hiện nay

Được sự phân công của nhà trường, bộ môn trong thời gian từ 30/7/2007

đến 30/11/2007 Em đã được giao đề tài: “Lập qui trình hạ thủy tàu trọng tải lớn

trên đà trượt nghiêng tại công ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu” cụ thể ở đây là

quy trình hạ thủy tàu 53000 tấn Nội dung gồm 4 chương:

Chương1: Đặt vấn đềChương 2: Cớ sở lý thuyết của phương pháp hạ thủyChương 3: Tính toán hạ thủy

Chương 4: Kết luận và đề xuất

Với sự cố gắng của bản thân và tham khảo các tài liệu liên quan cũng nhưthực tế tại nhà máy đóng tàu Nam Triệu, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầyHuỳnh Văn Vũ, nhưng do khả năng và kinh nghiêm thực tế còn nhiều hạn chế nênkhông tránh khỏi những thiếu sót Kính mong được sự góp ý và phê bình của cácthầy trong bộ môn để em có thể nắm vững hơn kiến thức và vững vàng hơn trongcông việc sắp tới của mình

Trang 5

Em xin chân thành cảm ơn, bộ môn tàu thuyền, khoa Cơ khí trường đại họcNha Trang, đặc biệt thầy Huỳnh Văn Vũ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho emhoàn thành đề tại này.

Nha Trang, ngày 20 /11/2007Sinh viên thực hiệnNguyên Kim Phụng

Trang 6

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

I GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU

THỦY NAM TRIỆU

I.1 Giới thiệu chung.

Tên công ty: Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu

Tên giao dịch quốc tế: NAM TRIEU SHIPBUILDING INDUSTRYCOMPANY

Tên viết tắt : NASICO

Địa chỉ trụ sở chính: Xã Tam Hưng - Huyện Thuỷ Nguyên - Hải Phòng

Số điện thoại: 84.313.775501 - 875215 Fax : 84.313.875135

Email: Nasico@hn.vnn.vn

Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu được thành lập năm 1966 là mộtthành viên của Tổng Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam Được sự quan tâm hỗtrợ, tạo điều kiện của Đảng và Chính phủ, Bộ Giao thông Vận tải, Thành phố HảiPhòng và Tổng Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam, trong những năm gần đâyCông ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu đã có sự phát triển vượt bậc trong sản xuấtkinh doanh và xây dựng cơ bản Năm 2006 chính thức trở thành tổng công ty côngnghiệp tàu thủy Nam Triệu thuộc tập đoàn VINASHIN Đến nay Tổng công ty đãđóng được những tàu có trọng tải 13.500DWT- 20.000DWT và triển khai đóng mớitàu 53.000DWT

I.2 Chức năng chính của Tổng công ty:

− Đóng mới và sửa chữa phương tiện vận tải thuỷ có trọng tải đến 100.000DWT

+ Sản xuất, gia công các sản phẩm cơ khí công nghiệp

Trang 7

+ Sản xuất que hàn, dây hàn chất lượng cao cho máy hàn tự động và bán tựđộng.

+ Vận tải sông, biển trên các tuyến trong nước và quốc tế

+ Nạo vét luồng lạch sông biển và san lấp mặt bằng

− Kinh doanh vật tư, thiết bị, phụ tùng phục vụ ngành công nghiệp tàu thuỷ

và dân dụng

− Cung ứng và dịch vụ hàng hải

− Đại lý vận tải

− Phá dỡ tàu cũ

I.3 Năng lực về cơ sở hạ tầng và thiết bị thi công.

I.3.1 Một số cơ sở hạ tầng chủ yếu của Công ty:

− Đà tàu: Đà có thể đóng mới, sửa chữa tàu và các phương tiện nổi đến20.000 DWT

Trang 8

− Triền tàu: Triền ngang, phục vụ cho việc sửa chữa, đóng mới tàu có trọng tảiđến 3.000 DWT.

+ Rộng : 100m+ Dài : 197m+ Độ dốc : 1/7

− Phao neo tàu 15.000T: Dùng để neo tàu có trọng tải đến 50.000 DWT

− Phao neo tàu 6.500T dùng để neo tàu có trọng tải đến 10.000DWT

− Ụ khô 3.000T: Phục vụ sửa chữa và đóng mới các tàu có trọng tải đến5.000DWT

+ Chiều rộng: B = 20m+ Chiều dài : L = 110m

Trang 9

− Nhà phân xưởng vỏ: Diện tích 17.200m2 Trong nhà xưởng lắp đặt hệ thốngcác cầu trục và cần cẩu sức nâng từ 5T đến 60T.

− Nhà xưởng phục vụ việc phóng dạng, sơ chế tôn sắt thép, gia công

cơ cấu, lắp ghép các phân đoạn, tổng đoạn của tàu.

− Phân xưởng điện, phân xưởng ống, phân xưởng máy, phân xưởng cơ khí,phân xưởng phun cát : Tổng diện tích 1.917 m2 được trang bị các máy móc hiệnđại

I.3.2 Máy móc thiết bị:

I.3.2.1 Thiết bị nâng hạ, vận tải:

− Cần cẩu chân đế 150 tấn: 02 chiếc

− Cổng trục 300 tấn: 01 chiếc

− Cổng trục 100 tấn: 01 chiếc

Trang 10

I.3.2.2 Thiết bị gia công, cắt gọt:

− Máy lốc tôn 3 trục, Máy ép 1200 tấn, máy là tôn, máy ép chấn tôn

− Máy uốn thép hình điều khiển CNC, máy uốn ống, máy doa ngang di động,máy cưa vòng, máy lăn ren

− Máy tiện điều khiển CNC, máy phay điều khiển CNC, máy tiện vạn năng,máy phay vạn năng, máy mài dao cụ vạn năng, mái mài tròn vạn năng, máy tiệnren ống

− Máy hàn tự động ke góc 2 phía, máy hàn có khí CO2 bảo vệ, máy dũi mépđường hàn dùng cực than và khí nén, tủ sấy que hàn…

Trang 11

I.3.2.4 Thiết bị làm sạch tôn và trang trí vỏ tàu:

− Dây chuyền sơ chế tôn

− Máy sấy và sơn tôn đồng thời cả 2 mặt : khổ tôn 3,2mx12m

− Máy phun cát CLEMCO

− Máy chà gió làm sạch kim loại

− Máy phun sơn GRACO KING

I.3.2.5 Thiết bị đo, kiểm tra:

− Máy chụp X-Ray đường hàn, máy đo chiều dầy tôn bằng siêu âmKETEAD3253, máy đo chiều dầy tôn bằng siêu âm KETEAD 3253, máy đo chiềudầy lớp phủ,

− Máy đo không gian 3 chiều, máy toàn đạc điện tử, máy đo từ tính CF2000,

vi kế đo trong - vi kế đo sâu, máy đo khoảng cách bằng tia Laser Disto Plus, thiết

bị đo đạc quang học, đồng hồ so, đồng hồ CYLINDER

I.3.2.6 Thiết bị cung cấp gas, ô xy, nén khí, phát điện:

− Hệ thống cung cấp LPG theo đường ống, hệ thống thiết bị đồng bộ sản xuấtkhí ôxy, hệ thống cung cấp ôxy lỏng

− Máy nén khí các loại của các hàng ALUP, Kaiser, Compare, ATlas Copco

− Máy phát điện 275 KVA, 600 KVA

I.4 Lực lượng lao động và cơ cấu tổ chức doanh nghiệp.

I.4.1 Lực lượng lao động:

Cùng với sự đầu tư nâng cấp, mở rộng về cơ sở vật chất, kỹ thuật Tổng công

ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu đặc biệt quan tâm đến việc đào tạo đội ngũ cán

bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý và công nhân lành nghề Chính vì vậy, mà trong nhữngnăm gần đây lực lượng lao động của Tổng công ty có những bước tăng trưởng

Trang 12

vượt bậc cả về số lượng và chất lượng Nhiều cán bộ kỹ thuật và cán bộ quản lýđược Tổng công ty cử đi học tại các nước Châu Âu tại những nước có ngành Côngnghiệp tàu thuỷ phát triển Hàng năm Tổng công ty cử liên tục hàng chục công nhân

đi đào tạo và làm việc tại Nhật Bản về công nghệ đóng mới và sửa chữa tàu hiệnđại; nhiều công nhân của Tổng công ty đã được cấp chứng chỉ của Đăng Kiểm NK(Nhật Bản) và Đăng Kiểm Việt Nam

Nhờ có đội ngũ cán bộ, công nhân ngày càng được đào tạo theo chiều sâunên chất lượng sản phẩm của Tổng công ty ngày càng được nâng cao Nhiềuphương tiện đã được thi công dưới sự giám sát của Đăng Kiểm nước ngoài và đạtchất lượng quốc tế

I.4.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý:

− Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu được xây dựng theo cơ cấuquản lý tổ chức điều hành hệ trực tuyến chức năng, cơ cấu tổ chức quản lý củaCông ty tương đối gọn nhẹ và hợp lý

I.4.2.1 Các đơn vị thành viên:

− Công ty vận tải biển Nam Triệu:

− Công ty sửa chữa tàu biển Nam Triệu:

− Công ty sản xuất vật liệu hàn Nam Triệu:

− Công ty cổ phần Việt Hoàng:

− Công ty đầu tư và xây dựng Nam Triệu:

I.5 Quá trình thi công đóng mới tàu thủy:

Trang 13

A : Chế tạo phân đoạn phẳng

B : Chế tạo phân đoạn khối

06.Chế tạo thiết bị

05.Gia công chi tiết

Trang 14

01 Nhập vật tư, trang thiết bị bao gồm các chi tiết gia công tại nhà máy vàcác chi tiết, thiết bị, vật tư đi mua bên ngoài.

02 Thống kê, phân loại đánh dấu kiểm soát và lưu kho các vật tư, chi tiết,thiết bị

03 Chuẩn bị sơ bộ vật tư thép tấm và thép hình

04 Làm sạch và sơn vật tư thép tấm và thép hình

05 Gia công các chi tiết cụm chi tiết kết cấu chính của thân tàu

06 Chế tạo các phân đoạn kết cấu chính thân tàu (Xem quy trình chế tạo

phân đoạn).

07 Làm sạch và sơn phân đoạn (Xem bản hướng dẫn thi công sơn)

08 Lắp ráp thân tàu:

Đấu ghép các phân đoạn trên đà trượt (Xem quy trình hướng dẫn đấu ghép

các phân đoạn trên đà trượt).

Bao gồm một số công việc chính như sau:

− Đấu ghép, căn chỉnh các phân đoạn

− Hàn nối các tổng đoạn

− Kiểm tra siêu âm, chụp phim các đường hàn,thử két.(Xem quy trình kiểmtra…)

− Đấu ghép thượng tầng

09 Sơn tổng thể, đánh dấu két, kẻ mớn, phù hiệu,…(Xem Bản hướng dẫn

thi công sơn)

10 Hạ thuỷ (Xem quy trình hướng dẫn hạ thuỷ).

11 Lắp đặt hoàn thiện: ( gồm một số công việc sau hạ thuỷ)

− Lắp các thiết bị, nội thất, trang bị thuyền viên trên các phòng

Trang 15

− Lắp ráp hoàn thiện các thiết bị còn lại (Nắp hầm,cầu thang,hệ thống sinh

hoạt, chữa cháy trên thượng tầng…).

12 Thử tại bến, thử đường dài (Xem quy trình thử tại bến, đường dài).

13 Chuẩn bị các hồ sơ, tài liệu bàn giao (Xem hướng dẫn chuẩn bị hồ sơ

tài liệu bàn giao tàu sau đóng mới).

14 Bàn giao và bảo hành (Xem hướng dẫn bàn giao tàu sau đóng mới).

II GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Lý do của nghiên cứu quy trình hạ thủy.

Hạ thủy là một quá trình công nghệ phức tạp để đưa tàu xuống nước sau khikết thúc công việc đóng mới hoặc sửa chữa Trong thời gian hạ thủy có nhiều nguyhại đe dọa con tàu như mũi bị va đập vào ngưỡng triền, mất ổn định, lật tàu, hưhỏng cục bộ mối hán ghép thân tàu( bởi lực nén quá lớn hoặc mômen uốn) hoặcdưng tàu trên triền…Vậy để những nguy hại trên không xảy ra ta phải thực hiệntính toán hoặc khẳng định khả năng xảy ra để tìm biện pháp tránh

Từ việc tính toán ở trên đưa ra một trình tự mang tính hệ thống từ công tácchuẩn bị, thao tác, vận hành các thiết bị, phục vụ đưa tàu xuống nước một cách antoàn và đúng tiến độ

2 Hoạt động nghiên cứu.

Kết hợp lý thuyết với thực tiễn, có tham khảo quy trình hạ thủy tàu tại Tổngcông ty công nghiệp tàu thủy Nam Triệu, các tiêu chuẩn kỹ thuật có liên quan,cùng sự hướng dẫn của thầy Huỳnh Văn Vũ

Trang 16

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG

+ Triền tàu( triền ngang, triền dọc)

Sau khi đóng xong, tàu tự trượt xuống nước theo mái nghiêng, nhờ trọnglượng bản thân của tàu

Nhược điểm của hạ thủy trên đường trượt nghiêng:

− Cần thiết tốn tiền cho việc gia cường triền vì lực nén bề mặt lớn ở gần cuốitriền và tốn nhiều công khi xây dựng bảo quản phần triền dưới nước

− Xuất hiện ứng xuất lơn trong mối ghép thân tàu

− Cần có lòng sông rộng từ bờ náy sang bờ bên kia, ít nhất 2 ÷ 2,5 lần chiềudài khi tàu xuống nước

− Kỹ thuật hạ thủy khó khăn

I.2 Hạ thuỷ bằng biện pháp khống chế mực nước

Trang 17

Ưu điểm của hạ thủy bằng biện pháp khống chế mực nước:

+ Việc hạ thủy an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và tránh được mộtkhâu kỹ thuật phức tạp mà khi đóng tàu trên đà phải giải quyết, đó là phải gia cốthân tàu để chống ứng suất phụ, đặc biệt khi đóng táu có trọng tải lớn

+ Không hạn chế về quy mô và kích thước của tàu được đóng mới hoặc sửachữa

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY TRÊN ĐƯƠNG TRƯỢT NGHIÊNG

Quá trình hạ thủy được chia thành 4 giai đoạn:

− Giai đoạn 1: Từ lúc thả tàu rời vị trí đến khi khung trượt tiếp xúc nước

− Giai đoạn 2: Từ khi kết thúc giai đoạn 1 đến khi đuôi tàu trong nước

− Giai đoạn 3: Từ khi đuôi tàu trong nước đến lúc nổi tự do

− Giai đoạn 4: Từ lúc nổi tự do đến lúc dừng trong nước

II.1 Giai đoạn 1:

Được tính từ lúc thả dây hãm và tàu chuyển động Nếu đà trước khi hạthủy, đã ngập nước một phần đà và đuôi tàu ngập nước, giai đoạn nối tiếp mộtphần của giai đoạn hai

Trong giai đoạn đầu, các lực tác dụng lên tàu như hình vẽ

Hình I.1: Giai đoạn I của quá trình hạ thủy

Trang 18

− Trọng lực tàu và thiết bị hạ thủy P (P ,→N P→T )

− Thành phần lực PT song song với bề mặt đường trượt, do vậy:

Trong đó: µ: hệ số ma sát giữa máng trượt và đường trượt

PN: thành phần lực của trọng lượng P vuông góc với bề mặtđường trươt

− Lực PT gây tàu dịch chuyển, lực ma sát R cản chuyển động của tàu Tàu cóthể xuônng nước khi:

PT > RHoặc P.sinα > µ.P.cosα

Tức là: tgα > µ

Trong giai đoạn này xảy ra hiện tượng chảy mỡ đường trượt, tàu bị dừnggiữa đường (khi PT < R) Để hạn chế hiện tượng này người ta đặt tàu gần mépnước một khoảng hợp lý

II.2 Giai đoạn 2: Khi tàu chạm nước

Trong giai đoạn này ngoài những lực tác dụng lên tàu ở giai đoạn 1 còn cólực cản và lực nổi của nước

Trang 19

Hình I.2: Giai đoạn của quá trình hạ thủyLực cản của nước, chúng ta có thể bỏ qua vì bề mặt ngâm nước nhỏ, tốc độtàu không lớn, trị số lực cản rất nhỏ so với những lực còn lại Lực nổi, ngược lạităng theo chiều chìm tăng khi đó độ chúi của tàu so bề mặt nước vẫn không đổi.

Khi lực nổi W tăng, áp lực lên máng trượt giảm và tổng phản lực của cácđường trượt N giảm

Bỏ qua lực đẩy tác dụng lên tàu, chung ta có thể xác định phương trình cânbằng tức thời của mỗi mômen ở giai đoạn 2:

Phương trình lực: P = W + N

Phương trình mômen đối với mép trước đường trượt

P.b = W.a + N.cMômen của lực P đối với mép trước máng trượt không đổi trong cả giaiđoạn 2 Ngược lại mômen lực nổi W.a thay đổi, Mômen N.c cũng thay đổi Lựcnổi tăng nhưng tay đòn a giảm, bởi vì tâm nổi dịch chuyển dần về mũi Ảnh hưởngcủa lực nổi W tăng luôn luôn lớn hơn, tay đon a giảm, do đó mômen W.a tăng đếnkhi nào đạt bằng mômen P.b Khi đó , trị số mômen N.c trở nên bằng không ,nhưng vì N>0 nên để thỏa mãn điều kiện cần ấy, c= 0 Phản lực N lúc đó tập trungtác dụng tại mép trước đường trượt Thời điểm đó, bắt đầu tàu quay quanh méptrước đường trượt, cũng là bắt đầu giai đoạn 3

Trang 20

Lực nổi W và trị số tâm nổi B quyết định trị số tay đòn a, chung ta có thểxác định cho mỗi pha tàu ngâm trong nước nhờ tỉ lệ Bonjean.

Trong giai đoạn này có thể xảy ra hiện tượng đổ, tàu quay quanh mép triền.Khi đó phản lực của nền tập trung ở mép sau khung trượt Do đó ta phải đặt một

số dầm ở phía dưới ki lái nhăm hai mục đích: là đỡ tàu do ở vùng này tàu khôngđược trực tiếp nằm lên máng trượt và chống lại phản lực của nền

II.3 Giai đoạn 3 :

Bắt đầu từ cuối giai đoạn hai cho đến khi tàu tách khỏi triền Tàu vừa trượttheo triền vừa quay quanh mép sau khung trượt Lúc này toàn bộ áp lực nền tácdụng lên mép sau khung trượt Do đó ta phải bố trí dầm mũi để chống lại phản lựcnền làm phá hỏng mũi tàu

Lực tác dụng lên tàu trong giai đoạn này gồm trọng lực, phản lực của nền,

áp lực của nước và lực hãm nếu có

Hình I.3: Giai đoạn 3 của quá trình hạ thủyTrong giai đoạn này phải thỏa mãn phương trình:

P = W + NNgược lại phương trình mômen: P.b = W.a

Bởi vì mômen P.b không đổi, lực nổi W.a cũng không đổi Nhưng lực nổităng dần, do đó tàu rời đường triền đuổi tàu được nâng lên, tàu quay quanh

Trang 21

PKS(mép trước máng trượt) Trị số lực nổi W và trị số lực nổi và cánh tay có thểxác định lần lượt vị trí PKS nhớ tỉ lệ bonjean.

Giai đoạn này dễ bị lật tàu do sóng gió, dòng chảy của thủy triều làm tàumất ổn định ngang

II.4 Giai đoạn 4:

Từ lúc kết thúc giai đoạn ba đến lúc tàu dừng hẳn Lực tác dụng lên tàutrong giai đoạn gốm trọng lực, áp lực nước và lực hãm.Tàu nổi và vừa chuyểnđộng tịnh tiến chậm dần vừa thực hiện chòng chành thẳng đứng và chòng chánhsống chính gọi là chóng chành dọc, tàu có thể bị đập va vào triền.Nếu ổn địnhngang không đủ tàu có thể bị nghiêng mạnh và dẫn đến lật tàu

Tóm lại : Ta phải chế tạo và sử dụng các dầm đỡ mũi và lái, chú ý các dầm

này không quá cứng để khi tàu tí lên dầm thì dầm bị biến dạng chứ vỏ tàu không bịbiến dạng

Trang 22

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HẠ THỦY

I TÍNH TOÁN HẠ THỦY TÀU.

I.1 TÍNH LỰC KÉO ĐỂ TÀU TỰ TRƯỢT KHI HẠ THỦY TRONG

α: góc nghiêng của đà trượt, α = 1/20

µ: hệ số ma sát, mặt tiếp xúc giữa đường trượt và máng trượt

162817

F

Trang 23

Hỡnh I.1: Vị trớ tàu trờn đà