Bài giảng tàu thuyền nghề cá

KHOA KỸ THUẬT GIAO THƠNG BỘ MƠN KỸ THUẬT TÀU THỦY Số tín chỉ: Học kỳ II Năm học 2014-2015 Chủ đề 1. Kiến thức chung tàu thủy 1.1 Tổng quan tàu thủy. TÍNH NỔI TÍNH ỔN ĐỊNH Cơng trình kỹ thuật phức tạp, chạy mặt nƣớc CHỐNG CHÌM ĐIỀU KHIỂN ĐẢM BẢO AN TỒN HIỆU QUẢ KINH TẾ LẮC TÀU TỐC ĐỘ HÌNH DÁNG KẾT CẤU BỐ TRÍ Thiết kế Đóng tàu Sử dụng tàu 1.2. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ HÌNH DẠNG VÀ KẾT CẤU 1.2.1.Đặc điểm hình dạng - Hình dạng định đến tính - Dạng thân trụ rỗng phần giữa, thn hai đầu. 1.2.2.Đặc điểm kết cấu Dạng vỏ mỏng gồm hai phần : - Phần tơn bao bên ngồi - Phần gia cƣờng bên 1.3. PHÂN LOẠI TÀU THỦY 1.3.1. Phân loại tàu thủy theo vùng hoạt động VÙNG HOẠT ĐỘNG Vùng không hạn chế Vùng hạn chế (Sea going Ship) Vùng hoạt động Vùng hạn chế I Vùng hạn chế II cách bờ 200 hl (Vùng xa bờ) (Vùng cận hải) Vùng đặc biệt Vùng hạn chế III Vùng ven biển, sông hồ, vònh . Do điều kiện làm việc Cách xa bờ Cách xa bờ Cách xa bờ Gồm tàu pha phức tạp nên yêu cầu nơi trú ẩn cuối nơi trú ẩn cuối nơi trú ẩn cuối sông biển hay tàu cầu KC tương đối cao 200 hl 50 hl 20 hl pha biển sông 1.3.2. Phân loại tàu thủy theo vật liệu vỏ tàu VẬT LIỆU VỎ TÀU Tàu vỏ kim loại Tàu vỏ phi kim loại Phổ biến Tàu vỏ nhựa thép đóng tàu Thép hợp kim nhôm . Dùng cho đa số tàu loại tàu cỡ trung cỡ lớn Tàu vỏ gỗ (Tàu vỏ Composite) Xuất lâu đời nhất, Xuất 50 năm, có kích thước nhỏ Tàu ximăng cốt thép Vỏ ximăng lưới thép, chủ yếu loại vỏ nhựa bêtông cốt thép (L < 60 m, D < 500 tấn) cốt sợi thuỷ tinh (FRP) dùng bọc vỏ tàu thép Chủ yếu để đánh cá Tàu cở nhỏ tàu cá, Tàu kéo chạy sông, ven biển, vận chuyển tàu quân sự, tàu du lòch, tàu khách , sà lan nội đòa tuyến đường ngắn xuồng cứu sinh . cầu tàu nổi, ụï … 1.3.3. Phân loại tàu thủy theo cơng dụng tàu CÔNG DỤNG TÀU Tàu quân Tàu dân Tàu vận tải (tàu hàng) Tàu chở khách (Cargo Ship) (Passenger Vessel) & chế biến cá (tàu công trình) Xuất sớm nhất, Tàu chở 12 Chiếm 5% tải Phục vụ cứu hộ Hoạt động đa dạng khách (SOLAS) trọng đội tàu lónh vực riêng tàu cỡ lớn Thượng tầng Yêu cầu cao buồng máy để dành không gian chứa hàng Tàu đánh bắt Tàu chuyên ngành Đánh cá Kết cấu thật vững Rất di chuyển cứu sinh, cứu hoả, sở chế biến và máy mạnh để chống chìm … Công trình bảo quản cá hđ điều kiện di chuyển tốc độ thấp TÀU ĐÁNH CÁ TÀU VẬN TẢI Tàu chế biến (Bulk Carrier) Tàu đánh cá (Fishing Boat) Tàu chở hàng khô (General Cargo Ship) Tàu Container (Container Ship) Tàu chở sà lan Tàu RO-RO (Ro Ro Vessel) Tàu chở hàng lạnh (Reefer Vessel) Tàu chở hàng rời (Bulk Carrier) Tàu chở hàng lỏng (Ro Ro Vessel) CÔNG TRÌNH NỔI TÀU CHỞ KHÁCH Kho chứa cấp dầu không bến (FPSO) Cần cẩu (Crane Barge) Tàu khoan (Drill Ship) Giàn khoan tự nâng (Jack up Self) Giàn khoan bán chìmø (Semi Submersible) Tàu hoạt động tuyến cố đònh (Liner) Tàu du lòch (Bulk Carrier) Tàu phà (Ferry Car) 1.Tàu vận tải (Cargo Ship) Xuất sớm gọi tên chung tàu chở hàng. Đa dạng phát triển nhanh nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải biển Thượng tầng thường bố trí buồng máy để dành không gian bố trí khoang hàng nơi thao tác bốc dỡ hàng hóa tàu. 2.Tàu chở hàng tổng hợp hay tàu chở hàng khô (Cargo Ship)  Chiếm 50% số lượng tàu vận tải. Bố trí nhiều khoang hàng cần trục điện hay thủy lực để chở nhiều loại hàng  Sức chở thấp (4.000 đến 10.000 tdw), lớn 20.000 tdw, tốc độ 15 – 18 hl/h  Các mẫu chở hàng khô từ đơn giản đến đại có đặc trưng mũi thượng tầng thẳng đứng, đuôi vát Transom (T), bánh lái treo, mũi lê. 3.Tàu Container hay tàu chở hàng thùng (Container Ship) Xuất cuối năm 60 từ nhóm tàu chở hàng khô để chở Container thùng chở hàng có kích thước cố đònh, chứa nhiều loại hàng không cần bao gói, đồng thời vận chuyển phương tiện vận tải khác nhau. Ưu điểm rút ngắn thời gian xếp dỡ hàng tận dụng dung tích khoang hàng nhờ thùng Container tiêu chuẩn 20x8x8 ft 40x8x8 ft.  Sức chở 10.000 đến 25.000 tấn, tốc độ 20 - 25 hl/giờ. (a) Xếp dỡ Container vào khoang hàng (b) Tàu xếp hai lớp Container boong (c) Cầu xếp sơ đồ xếp hàng từ tàu hỏa hay ôtô lên tàu Hệ thống ngang thường áp dụng tàu nhỏ vừa để tận dụng ưu điểm mômen uốn chung tàu không lớn nên ứng suất nén boong đáy không lớn, ổn đònh (phụ thuộc giá trò ứng suất) cách bố trí thường không gây lo lắng mức. Hệ thống kết cấu dọc  Do nhà đóng tàu người Anh Scott Russel đề nghò áp dụng cho tàu Great Eastern từ năm 1852, đến năm 1910 Đăng kiểm Lloyd (Anh) ghi chữ exp Áp dụng tàu quân sự, sau chuyển sang tàu dân sự, kể từ xuất loại tàu biển có chiều dài lớn. Khi áp dụng cho tàu có chiều dài đủ lớn tỏ có nhiều ưu điểm : Khả chống uốn dọc lớn nên giảm chiều dày tôn bao, giảm trọng lượng tàu, thuận tiện áp dụng công nghệ hàn tự động phạm vi rộng Cho phép làm giảm đến 15% vật liệu vỏ đảm bảo độ bền dọc tàu kết cấu hệ thống dọc tham gia chống uốn dọc nên việc áp dụng hệ thống dọc tốn lượng vật tư đáng kể để làm kết cấu gia cường cuối lượng vật tư đưa vào thân tàu có chiều dài đủ lớn Tính ổn đònh tốt độ dầy nhỏ giá trò ứng suất Ơle xuất hệ thống dọc lớn nhiều. Nhược điểm Lắp ráp phân đoạn phức tạp Khó bố trí kéo dài khoang  Các nhược điểm tàu cỡ lớn không đáng kể nên hệ thống kết cấu dọc thường sử dụng tàu cỡ lớn tàu có tỷ số L/B lớn. Hệ thống kết cấu hỗn hợp  Hệ thống kết cấu hổn hợp nhà khoa học Liên xô cũ Viện sỹ Shymanski đề nghò. Vai trò khung giàn tàu việc đảm bảo độ bền kết cấu thân tàu khác nhau, nên sử dụng hệ thống kết cấu hỗn hợp, tức tùy vai trò khung giàn tham gia đảm bảo độ bền chung hay riêng mà bố trí hệ thống dọc hay ngang  Hệ thống đảm bảo kết cấu thân tàu chòu ứng suất hợp lý nên tiết kiệmvật liệu đáng kể so với hệ thống khác, thường áp dụng cho tàu dầu,tàu hàng cỡ trung cỡ lớn. Hình 2.20 mô tả hệ thống hỗn hợp áp dụng cho tàu chở hàng khô lớn với khung giàn đáy kết cấu hoàn toàn hệ thống dọc, khung giàn boong kết cấu tương tự khung giàn đáy, khung giàn boong nằm hai khung giàn mạn lại kết cấu theo hệ thống ngang. Từ trình bày lựa chọn hệ thống kết cấu sau :  Đối với khung giàn tàu Khung giàn boong khung giàn đáy nên tổ chức theo hệ thống dọc kết cấu nằm cách xa trục trung hòa nên chòu tác dụng mômen uốn dọc lớn. Khu vực mũi, đuôi, boong nên theo hệ thống ngang để tăng độ bền cục bộ. Khung giàn mạn theo hệ thống dọc ngang khung giàn mạn nằm gần trục trung hòa nên chòu mômen uốn dọc nhỏ nên hệ thống ngang phù hợp hệ thống để lại nhiều chỗ cho nước đọng gây phá hủy kim loại.  Đối với loại tàu Đối với tàu cỡ vừa nhỏ tàu cá, tàu kéo đẩy, tàu vận tải cở nhỏ v v . thường áp dụng hệ thống ngang để tận dụng ưu điểm dễ thi công bố trí khoang Đối với tàu chở hàng khô, buồng máy bố trí tàu, chiều dài 80 đến 100 m, xét mặt khối lượng, yêu cầu trình thi công, dung tích khoang hàng, trình tổ chức sử dụng tàu nên áp dụng hệ thống ngang phù hợp nhất. Đối với tàu cỡ lớn, khung giàn boong, đáy mạn thường theo hệ thống dọc để chống uốn dọc, tăng tính ổn đònh giảm chiều dầy tôn, tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng tàu thi công vệ sinh khoang gặp nhiều khó khăn. 1.7.3. CÁC U CẦU TRONG THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ KẾT CẤU THÂN TÀU 1.Tính an toàn  Kết cấu thân tàu phải đảm bảo độ bền (gồm độ bền chung độ bền cục bộ), tính ổn đònh độ cứng vững cần thiết để tác dụng ngoại lực, kết cấu làm việc bình thường, không bò phá hủy, ổn đònh hay có biến dạng vượt giới hạn cho phép.  Để giải toán độ bền tàu cần xác đònh mô hình kết cấu tải trọng tác dụng từ đặt giải toán học kết cấu để tính kiểm tra độ bền thân tàu phận kết cấu nhằm lựa chọn kết cấu thích hợp nhất. 2.Tính sử dụng Kích thước quy cách bố trí kết cấu phải phù hợp yêu cầu công dụng tàu, tạo thuận lợi cho trình tổ chức khai thác sử dụng tàu điều kiện sản xuất. Kết cấu khoang hàng tàu vận tải nên bố trí để không dung tích chứa hàng, thuận tiện cho việc bốc dỡ hàng hóa không cản trở thao tác thuyền viên Buồng hành khách, thủy thủ cần có lối thuận tiện độ cao thích hợp. 3.Tính công nghệ Thuận lợi cho trình thi công để giảm thời gian cường độ công việc, tiết kiệm nguyên vật liệu nâng cao suất lao động.  Căn điều kiện nhà máy để áp dụng phương án quy trình công nghệ tiên tiến, phù hợp quy trình công nghệ, trình độ, trang thiết bò, phương pháp hạ thủy nhà máy.  Tận dụng nguồn vật tư sẵn có nước, sử dụng vật liệu quy chuẩn, để tạo thuận lợi cho việc mua, dự trữ vật liệu quy trình công nghệ nhà máy. 4.Tính kinh tế Ngoài việc phải đảm bảo độ bền, cần đặt vấn đề tối ưu hóa kết cấu thân tàu số lượng, hình dáng, kích thước, hình thức bố trí sử dụng vật liệu thích hợp để giảm bớt khối lượng kết cấu, giảm trọng lượng tàu, tiết kiệm vật liệu, hạ giá thành đóng nhằm đảm bảo tính kinh tế chế tạo, sữa chữa sử dụng kết cấu. 5.Tính hoàn chỉnh Do tàu có bố trí nhiều hệ thống thiết bò có quan hệ chặt chẽ với nên thiết kế kết cấu phải đồng với thiết kế tổng thể thiết kế hệ thống tàu nhằm tạo thành cấu trúc thống nhất, đảm bảo hoạt động hợp lý tất phận. Kết cấu có kiểu dáng đẹp, đáp ứng yêu cầu tính thẩm mỹ đại. [...]... 2.000 người Hình 1.18 là tàu khách Bremer Vulkan được chế tạo với đầy đủ trang thiết bò như khách sạn nổi 9 Tàu đánh bắt và chế biến cá Các tàu đánh cá chiếm đến 5% tải trọng của đội tàu trên toàn thế giới và được chia ra hai nhóm 1 .Tàu cá (Fishing boat) : gồm các tàu làm nghề đánh cá như tàu lưới kéo, lưới vây, lưới rê … Hình 1.25 là tàu câu cá ngừ đại dương do Trung tâm tàu cá Trường Đại học Nha Trang... rời điển hình 7 .Tàu chở hàng lỏng Nhóm các tàu loại này được sử dụng chủ yếu để chuyên chở các loại chất lỏng khác nhau như dầu mỏ và các sản phẩm của dầu mỏ, dầu thực vật, rượu, khí hóa lỏng, các loại hóa chất v v… Tương ứng loại hàng lỏng chuyên chở, tàu chở hàng lỏng gồm các loại tàu sau Tàu dầu (Tanker) : các tàu chở sản phẩm dầu chạy sông hay biển được gọi chung là tàu chở dầu Các tàu chở dầu chiếm... trọng tải của đội tàu biển trên thế giới và thường luôn là các con tàu dẫn đầu về sức chở và kích thước trong nhóm các tàu chở hàng lỏng Sức chở nhóm tàu này rất đa dạng, có tàu nhỏ chở 1.000 tấn nhưng cũng có các tàu dầu khổng lồ đạt sức chở 30.0000 hoặc trên 540.000 tấn đã được đưa vào dùng hàng chục năm nay (hình 1.11) - Tàu chở khí hóa lỏng (LNG Carrier) Tàu chở khí hoá lỏng có thể là tàu được dùng... trang bò động lực mạnh để tàu có thể hoạt động được trong mọi điều kiện thời tiết Hình 1.29 là một trong những dạng tàu công trình hoạt động trên biển Nhóm các tàu chuyên ngành rất phong phú và đa dạng và gồm nhiều loại tàu khác nhau như : tàu kéo (tug), tàu cứu hộ (salvage vessel), tàu thả phao đảm bảo an toàn hàng hải (buoy vessel) tàu đặt cáp ngầm (cable layer), tàu hút hay tàu cuốc bùn (dredger) dùng... cắt ngang giữa tàu Mặt cắt dọc giữa tàu Mặt phẳng MĐN Hình 1 : Các mặt phẳng chiếu cơ bản 1.4.3.Các hệ thống hình chiếu Do bề mặt vỏ tàu là mặt cong phức tạp nên để mơ tả hết hình dáng vỏ tàu phải dùng hệ thống các mặt cắt phụ song song các mặt phẳng chiếu cơ bản, tạo thành ba hệ thống hình chiếu trên bản vẽ đƣờng hình tàu 1.Hệ thống mặt cắt dọc  Gồm các giao tuyến của bề mặt vỏ tàu với các mặt cắt phụ... hàng hóa qua lại trên các tuyến đường ngắn 2 .Tàu du lòch : gồm các tàu chở khách trên các tuyến ngắn với số lượng khách không đông lắm khoảng 200 đến 400 khách Trong nhóm tàu này có thể kể cả tàu cánh ngầm, tàu đệm khí v v… 3 .Tàu hoạt động trên tuyến cố đònh (Liner) : thường có kích thước lớn, trang bò tiện nghi đầy đủ, sức chở khá lớn từ 50.000 - 70.000 tấn, lượng khách trên tàu có thể đạt 1.500 đến... dọc giữa tàu, chủ yếu để mơ tả độ cong dọc bề mặt vỏ tàu, hình dáng mũi, đi v v…  Số lƣợng các mặt cắt dọc nằm trong khoảng từ 2 - 6, phụ thuộc chủ yếu vào chiều rộng tàu và thƣờng đƣợc ký hiệu là CD0, CDI, CDII …, tính từ mặt cắt dọc giữa tàu ra hai bên mạn tàu CD I CDII CD0 Hình 1.1 : Các hệ thống hình chiếu cơ bản 2.Hệ thống mặt cắt ngang giữa tàu  Gồm các giao tuyến của bề mặt vỏ tàu với các mặt... 2 .Tàu chế biến : là các tàu làm nhiệm vụ của cơ sở sản xuất chế biến và bảo quản cá trên biển hoặc kiêm luôn chức năng đánh bắt 10 Tàu chuyên ngành Nhóm tàu chuyên ngành còn được gọi là tàu công trình hoạt động trên biển hoặc trên cảng nhằm mục đích phục vụ công tác cứu hộ hoặc phục vụ cho một số lónh vực kỹ thuật riêng biệt Đặc điểm chung của các tàu thuộc nhóm này là cần phải có kết cấu thân tàu. .. biển (SOLAS) những tàu có trên 12 hành khách đều được xem là tàu chở khách và cũng theo công ước này thì trang thiết bò phục vụ công tác cứu sinh, cứu hỏa, chống chìm v v… đều cao hơn tàu chở hàng Tàu khách có thể là tàu chở người hay chở người cùng hàng gọi là tàu hàng - khách (hình 1.21) Tùy theo công dụng, có thể phân biệt tàu chở khách thành các nhóm sau 1 .Tàu phà (Ferry Car) : tàu phà được sử dụng... nâng của cánh Tàu nổi Tàu ngầm ACV CAB Tàu lướt Tàu cánh ngầm (Displacement (Submesible (Air Cushion (Capture Air (Planing Craft) (Hydrofoi Craft) Ship) Ship) Vehicle) Bubble Vehicle) Tàu hai thân Tàu ba thân (Catamaran) (Tritamaran) 1.4 BẢN VẼ ĐƢỜNG HÌNH LÝ THUYẾT TÀU  Đặc điểm hình học, chủ yếu là đặc điểm hình dạng của phần dƣới nƣớc và kích thƣớc hình học ảnh hƣởng lớn đến tính năng tàu, do đó . vỏ tàu thép Phổ biến nhất là thép đóng tàu Dùng cho đa số tàu nhất là các loại tàu cỡ trung và cỡ lớn Chủ yếu để đánh cá ven biển, vận chuyển tuyến đường ngắn Tàu cở nhỏ như tàu cá, tàu. LOẠI TÀU THỦY 1.3.1. Phân loại tàu thủy theo vùng hoạt động VẬT LIỆU VỎ TÀU Tàu vỏ kim loại Tàu vỏ phi kim loại Thép hợp kim và nhôm Tàu vỏ gỗ Tàu vỏ nhựa (Tàu vỏ Composite) Tàu ximăng. quân sự, tàu du lòch, xuồng cứu sinh Tàu kéo chạy sông, tàu khách , sà lan nội đòa cầu tàu nổi, ụï nổi … 1.3.2. Phân loại tàu thủy theo vật liệu vỏ tàu CÔNG DỤNG TÀU Tàu vận tải (tàu hàng)