Đồ án thiết kế tàu dầu

Nhưng với sự quan tâm của Đảng và nhà nước, chúng ta hi vọng rằng nghành giao thông vận tải thuỷ ngày càng phát triển, vững bước trên con đường hội nhập quốc tế.. - Các trang thiết bị củ

- Nước ta nằm ở khu vực Đông Nam Á có đường bờ biển dài 3200 km ở vào vị trí rất thuận tiện cho sự phát triển nghành giao thông vận tải thuỷ Hiện nay, do điều kiện khách quan, nghành giao thông vận tải thuỷ nước ta đang phát triển với một trình độ nhất định Nhưng với sự quan tâm của Đảng và nhà nước, chúng ta hi vọng rằng nghành giao thông vận tải thuỷ ngày càng phát triển, vững bước trên con đường hội nhập quốc tế

4 Ý nghĩa thực tế của đề tài:

- Giúp người thiết kế nắm chắc kiến thức thiết kế tàu, những kinh nghiệm thực tế trong việc thiết kế để tối ưu hoá những ưu điểm, hạn chế những nhược điểm trong phương pháp thiết kế

 Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TSKH Đặng Hữu Phú ,Thầy giáo Nguyễn Văn Minh

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Bình

Chương 1 TUYẾN ĐƯỜNG,TÀU MẪU

1.1.KHẢO SÁT TUYẾN ĐƯỜNG SÀI GÒN-SINGAPORE

1.1.1 Đặc điểm tuyến đường

- Vùng biển Đông Nam Á nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, đặc biệt là mưa rất nhiều, chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa và khu vực này nằm trong vùng nhiệt đới

- Về thuỷ triều thì hầu hết vùng biển Đông Nam Á có chế độ nhật triều có biên độ dao động tương đối lớn từ 2m đến 5m

- Về sương mù vào sáng sớm và chiều tối co nhiều sương mù Số ngày có sương

mù theo thống kê là trung bình 115 ngày/ năm

1.1.2 Cảng Singapore

1.1.2.1 Điều kiện tự nhiên:

- Cảng nằm ở vĩ độ 1o16 Bắc và 103o50 độ kinh Đông Singapore án ngữ eo biển Malaca, là nơi giao lưu các đường biển từ Thái Bình Dương sang ấn Độ Dương và ngược lại.Vì vậy nó trở thành thương cảng lớn thứ 2 trên thế giới

- Cảng Singapore cung cấp kết nối tới hơn 600 cảng ở 123 quốc gia Đây là cảng

có sở hữu chung lớn nhất và là trung tâm chuyển tải container nhộn nhịp nhất trên thế giới

1.1.2.2 Cầu tàu và kho bãi:

- Cảng Singapore có 25 cầu tàu, 5 bến liền bờ với độ sâu 8 đến 12 m Bến lớn nhất là Keppel với chiều dài 5 km Mực nước ở cầu tàu lớn Cảng có đầy đủ trang

thiết bị hiện đại đảm bảo xếp dỡ tất cả mọi loại hàng trong đó bến Tanjonpagar là bến trung chuyển container lớn nhất thế giới

- Cảng có 110000 m2 kho, có 26 hải lý đường sắt với khả năng thông qua hơn 22 triệu tấn/năm và 230000 m2 bãi Cảng nằm ngay bờ biển nên luồng vào cảng không

bị hạn chế Độ sâu luồng từ 8m đến 16 m Khả năng thông qua cảng hơn 100 triệu tấn/năm

- Các trang thiết bị của Cảng bao gồm các bến cảng container, cầu cảng, cần trục, kho lưu trữ, hệ thống thông tin cảng Cảng Singapore hiện có các bến Brani, Keppel, Tanjong Pagar, Pasir Panjang, Jurong và Sembawang Các bến cảng này có thể dễ dàng đón và phục vụ các tàu hàng, xà lan, tàu vận tải, các tàu loại RO-RO, tàu sân bay và tàu container

- Theo sông Sài Gòn ra vịnh Rành Gáy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè và sông Sài Gòn Những tàu có mớn nước khoảng 9m và chiều dài khoảng 210m đi lại dễ dàng theo đường này

- Theo sông Soài Rạp, đường này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nước không quá 6,5m

Cầu tàu và kho bãi :

-Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 m

-Khu Khám Hội gồm 11 bến từ kho K0K10 với tổng chièu dài 1264 m.Về kho bãi khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích 45369 m2 và diện tích bãi 15781m2-Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7225 m2 và 3500 m2 bãi.tải trọng của kho thấp thường bằng 2 tấn/m2 Các bãi chứa thường nằm sau kho,phổ biến là các bãi xen kẽ,ít có bài liên hoàn

-Ngoài hệ thống bán tàu còn có hệ thống phao neo tàu gồm 6 phao ở hữu ngạn sông Sài Gòn và 26 phao ở tả ngạn sông Sài Gòn

-Từ khu nhà rồng ra biển theo sông Sài Gòn ra sông gành ráy qua sông lòng tảo, sông nhà bè và sông Sài Gòn với những tàu có chiều cao mớn nước 9m và chiều dài khoảng 40m đi lại dễ dàng

-Cảng Sài Gòn nằm cách bờ biển 20 hải lý ở vị trí 10o 48„ vĩ độ bắc và 106o 42„kinh độ đông Khu vực cảng nằm giữa hai sông thị nghè và kinh tô

-Cảng Sài Gòn chia làm ba khu vực :

-Hai cần cẩu có sức nâng 90T + 60T

-Hai cần cẩucó sức nâng 100T

-Hai cần cẩu di động với trọng tải 90T

-Tám tấn lai dắt và nhiều xe trở hàng và xe nâng sản xuất

-Khu vực này có hệ thống cung cấp nhiên liệu thuận lợi

-Giao thông trong cảng :

-Đường hai chiều, xe tải đi lại dễ dàng

Kho bãi :

-Kho chứa được 40.000T không kể kho chứa hàng đông lạnh

Kết luận:

-Điều kiện bến bãi thuận lợi

-Tàu với chiều chìm nhỏ hơn 10m có thể cập cảng

-Khoảng cách giữa hai cảng: 637 hải lý

-Hoạt động ở vùng hạn chế cấp I

Bảng 1.1 Vài thông số chính của các sản phẩm dầu

Tên gọi Trọng lượng riêng, T/m 3 Nhiệt độ bắt lửa, o C Loại

- Tốc độ tàu V 13.5 hl/g

Chương2 KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

2.1 THÔNG SỐ CỦA TÀU THIẾT KẾ



 = 14000

0, 727 =19257 T (Trang 421[2]) -Với DW= 0,727 Lấy từ tàu mẫu

2.3.1.1- Chiều dài thân tàu:

-Theo Logachey (Trang 66 [1]) thì chiều dài thân tàu đƣợc xác định theo công thức:

2.3.1.4 - Chiều cao mạn:

-Dựa vào tỷ số: H 1, 325

T H=T.1,325=11,26

-Chọn H=11,3

2.3.2 Xác định các hệ số béo hình dạng thân tàu

2.3.2.1- Hệ số béo thể tích chiếm nước 

-Trị số Fr =

L.g

 = 0,18

v: vận tốc tàu (m/s) v = 6,69 (m/s)

= f(Fr) = 1,05 - 1,4Fr  0,06

= (0,738  0,858 )

Lấy  = 0,7549 theo trị số tàu mẫu.(Nằm trong khoảng cho phép)

2.3.2.2- Hệ số béo đường nước :

Vậy tàu thiết kế có các thông số sau:

L=141m

B=21 m

T=8,5m

H=11,3m

2.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU CHO TÀU

- Chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu phải thoả mãn điều kiện sau:

ho  homin

h0 = zc + 0 - zg (CT 7.18 [7])

- Trị số ho cho tàu dầu trong khoảng 0,5÷1,6 (Trang 117 [1])

- Trong đó homin đƣợc tính theo công thức của Burgess ( Trang 117[1])

2.6 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LẮC NGANG

zg : chiều cao trọng tâm tàu tính từ đường chuẩn đáy

ho : chiều cao ổn định ban đầu

Theo bảng (2 - 74 - STĐT - T1) ta có: T = (9  12) s

Vậy tàu thiết kế đảm bảo yêu cầu về chòng chành

2.7 NGHIỆM LẠI LƯỢNG CHIẾM NƯỚC THEO TRỌNG LƯỢNG THÀNH PHẦN

-Các hệ số trọng lượng thân tàu được lấy theo Bảng 1,4 – Trang 33 [7]

2.7.1.Trọng lượng thân tàu : P 01

2.7.7.Dự trữ lượng chiếm nước : P 07

-Kích thước thoả mãn theo phương trình các trọng lượng thành phần

-Vậy tàu thiết kế đảm bảo lượng chiếm nước

2.8.NGHIỆM LẠI DUNG TÍCH TÀU

-Dung tích chở hàng cần thiết của tàu thiết kế

Ph: Trọng lượng hàng 12822,37 tấn

γh: Hệ số dung tích của dầu; γh = 0,83÷0,87 T/ m3 Chọn γh =0,85 T/ m3

-Dung tích chở hàng của tàu dầu:

2.9.1 Hiệu chỉnh theo chiều dài tàu

Lf =145,2 > 100 nên không hiệu chỉnh theo chiều dài tàu

2.9.2 Hiệu chỉnh mạn khô theo hệ số béo thể tích

Ta có  = 0,7549 > 0,68

1( 0, 68)

2.9.4 Hiệu chỉnh theo thượng tầng

-Chiều dài thiết thực của thượng tầng tính theo tàu mẫu (thượng tầng đuôi kéo dài

từ vách lái đến vách trước buồng máy)

E = 0,3.L=0,3.145,2 = 43,56 m

Mạn khô giảm một lượng 21% Fmin (11/4.4.6.2 QCVN 2010)

F4 = 1738.0,21= 364,98 mm

2.9.5 Xây dựng độ cong dọc boong theo tiêu chuẩn

Bảng 2.1-Hiệu chỉnh độ cong dọc boong

Hệ số Vị trí Tung độ Trị số (I)x(III) Z (IV)+(VI)

Chương 3 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH

3.1 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH

- Xây dựng tuyến hình bằng phương pháp tính chuyển từ tàu mẫu

- Khi xây dựng tuyến theo phương pháp trên phải thoả mãn điều kiện:

+ Đảm bảo lượng chiếm nước đã tính D = 19475 T

+ Thoả mãn hoành độ tâm nổi XC

3.2 THÔNG SỐ THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH

3.2.1.Các thông số cơ bản của tàu mẫu

B B

8, 2

TK T M

T T

3.2.4 Xác định hoành độ tâm nổi

-Hoành độ tâm nổi: Xc /L = 0,12( - 0,63) +/- 0,01= 0,005 ÷ 0.025(CT 9.73 [7])

Xc = 0,012L = 1,68 m

-Vậy hoành độ tâm nổi cách mặt phẳng sườn giữa một khoảng 0,784 m

1 846 3384 3546 3903 5580 8254 9621 10023 10451 10459 1,5 2790 5339 5920 6504 7815 9454 10216 10402 10500 10500

2 4718 7210 7835 8467 9371 10143 10457 10493 - 10500 2,5 4655 8665 9268 9726 10152 10415 10500 10500 - -

9 1642 4576 5466 5738 5966 6244 7247 6450 - 9575 9,25 845 3629 4467 4659 4629 4892 5968 7401 - 9046 9,5 177 2676 3459 3584 3323 3381 4446 6063 7666 8232 9,75 0 1699 2451 2544 1990 1741 2661 4360 6291 7008

10 0 654 1447 1577 726 0 640 2086 4428 5328

3.4.NGHIỆM LẠI LƯỢNG CHIẾM NƯỚC VÀ HOÀNH ĐỘ TÂM NỔI CỦA TÀU

3.4.1 Nghiệm lai ượng chiếm nước

 Kết luận: Vậy tàu thiết kế đảm bảo lượng chiếm nước

3.4.2 Nghiệm lại hoành độ tâm nổi

-Hoành độ tâm nổi: XC‟ = L. ikiwi/( kiwi) = 1,66 m

-Sai số hoành độ tâm nổi: 100 %

' X

X X

C

' C C

C X

Chương 4 BỐ TRÍ CHUNG TÀU

4.1 NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ

-Thiết kế bố trí toàn tàu trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, tính năng hàng hải và tính kinh tế của tàu Tàu thủy là một công trình kiến trúc nên bố trí chung toàn tàu, ngoài việc phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật kinh tế trên còn phải chú ý đến thẩm mỹ -Nguyên tắc bố trí:

- Dung tích các khoang có đủ hay không

- Ảnh hưởng bố trí các khoang đối với nghiêng dọc của tàu, nghiêng ngang và chiều cao trọng tâm của tàu

- Đảm bảo điều kiện làm việc thuận lợi

- Thuận lợi cho việc dằn tàu và điều chỉnh trạng thái cân bằng

- Lối đi lại dễ dàng và an toàn

- Thiết bị lắp đặt hợp lý, thao tác dễ dàng và an toàn

- Đối với tàu dầu cần đặc biệt quan tâm đến công tác cháy nổ, ô nhiễm môi trường

+Chiều dài khoang máy:

Chọn khoảng sườn khoang máy 700mm

Lm=[0,1-0,15].LPP=[14,1-21,15]m Chọn Lm= 18,2 m

+Khoang hàng:

Chiều dài khoang hàng không lớn hơn 0,15L hoặc 15 m ( Trang 573 [2])

Tàu gồm có 8 khoang hàng các khoang có chiều dài 12,6 m khoảng sườn 700 mm

 Trên toàn bộ chiều dài tàu chọn khoảng sườn khoang hàng700 mm, khoang cách li đuôi 700mm,khoang cách li mũi 700 mm,buồng máy 700mm, khoang mũi

và đuôi là 610 mm

- Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số (MARPOL Trang 71)

Hđđ= Min (B/15,2) =(1,4;2)

- Lấy chiều cao đáy đôi bằng 1,4 (m)

4.2.2 Theo chiều rộng tàu

4.3 BỐ TRÍ BUỒNG PHÒNG THIẾT BỊ TRÊN CÁC BOONG

Bảng 4.1- Biên chế thuyền viên

Boong thượng tầng 1: Cao 2,6 m

- Tầng này chủ yếu dành cho thuyền viên và phục vụ sinh hoạt của tàu Nên tầng boong này có bố trí :Nhà bếp, phòng ăn cho thuỷ thủ cho sỹ quan cũng như toàn bộ

số ngưới trên tàu:

Số cầu thang bố trí ở tầng này gồm:

+ Cầu thang từ bếp xuống kho chứa thức ăn ở boong chính

+ Cầu thang lên thượng tầng 2

+ Cầu thang xuống boong chính

+ Cầu thang xuống mặt boong chính

Đồ dùng, trang thiết bị trang bị cho từng phòng:

+ Trong phòng có bố trí 2 bàn ăn , một bàn dùng cho 6 người ăn, một ti vi

-Boong cứu sinh

- Boong chính : Bố trí trạm bơm cứu hỏa, nhà kho

- Boong nâng : Bố trí neo, tời, cột bích

4.4 HỆ THỐNG LAN CAN, CẦU THANG, HÀNG RÀO, CẦU NỐI, HÀNH LANG

4.4.1 Hành lang

- Hành lang lối đi trong buồng 1,2 m

- Hành lang lối đi ngoài buồng 2,7m

4.5.2 Cầu thang

Phần lái:

- Cầu thang từ lầu lái xuống boong cứu sinh 1 cái

- Cầu thang từ boong cứu sinh xuống boong thƣợng tầng 1 cái

- Cầu thang từ boong thƣợng tầng xuống boong chính 3 cái

- Có 2 cầu thang để đi lên và xuống khoang máy

- Chiều rộng cầu thang 0,8m

- Góc nghiêng: 600

- Chiều cao 1 bậc thang : h = 20cm

- Chiều rộng 1 bậc thang : b = 20cm

4.5.3 Lan can

Theo phần 2-A chương 19 mục 19.1

- Chiều cao can: 1 m

- Khoảng hở thấp nhất : 350m

Khoảng cách giữa 2 thanh của lan can: 2m

4.5.4 Cầu nối

Theo quy phạm 2-A.22 – 11.4

- Mặt sàn cách boong chính

- Cầu nối từ boong nâng mũi  boong nâng lái

- Cầu rộng 2m, có hàng rào ở 2 bên cao 1m

- Cầu được đỡ bởi các cặp cột tại vị trí vách ngang và cơ cấu khác Đường kính cột 300mm

- Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép -TCVN - 2010

- Sổ tay thiết bị tàu thuỷ - NXB Giao thông vận tải - 1986

- Sổ tay kỹ thuật đóng tàu - NXB Khoa học kỹ thuật - 1978

L = 141(m) Chiều dài tàu

T = 8,5 (m) Chiều chìm tàu ở trạng thái toàn tải

 = 1,5  2,5 Hệ số diện tích bánh lái

A = 17,98 29,96 m2

- Chọn diện tích bánh lái là: Abl = 20 m2

- Kiểm tra diện tích bánh lái theo điều kiện Amin:

Amin =

10075

15075

p =1 Hệ số cho bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt

q =1 Hệ số Cho tàu không phải tàu kéo

L = 141 (m) Chiều dài tàu

T = 8.5 (m) Chiều chìm tàu ở trạng thái toàn tải

Amin = 17,3 m2 Vậy diện tích bánh lái chọn thoả mãn lớn hơn

- Chiều cao và chiều rộng bánh lái chọn nhƣ hình vẽ:

- Chiều dày lớn nhất của prôfin là:

- Tra theo qui phạm thì tàu cần trang bị 3 neo đứng

- Trọng lượng neo đứng 4050 kg, tổng chiều dài xích neo lt =522,5 m

dx=48(mm):đường kính xích neo (tra qui phạm)

- Với neo đứng ta chọn neo Holl không có thanh ngáng, lưỡi quay

Neo có các thông số sau:

- Kích thước cơ bản của neo A0 = 23.3 Q366,6

+Chiều dài thân neo H0 = 9,6 A0=3519,4

+Độ mở của lưỡi L1 = 6,4A0 =2346,2

+Chiều cao lưỡi h1 = 2,75A0 =632,5

+Chiều rộng lưỡi B1 = 2,65 A0= 971,5

+Chiều rộng đế B0 = 11 A0 = 2530

- Xích neo chiều dài và kích thước phụ thuộc vào đặc trưng cung cấp Ne:

+Xích có ngáng.Kí hiệu d1, tổng chiều dài 522,5m

+Dùng để chứa xích neo trên tàu

+Theo sổ tay thiết bị tàu thuỷ thì thể tích hầm xích neo đƣợc xác định theo công thức

100

2 t k

x

l l d

Dây chằng buộc có đường kính 28.7(mm) Chọn cọc bích cho toàn tàu là cọcc bích hàn thẳng có bệ

Các thông số cơ bản của cọc bích:

4.5.4 Thiết bị cứu sinh

1.Giới thiệu chung

Thiết bị cứu sinh được chọn theo qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259-2 : 1997

Chọn phương tiện cứu sinh:

Xuồng cứu sinh :

Bố trí 2 xuồng cứu sinh ở hai bên mạn của boong cứu sinh

08 phao tròn ( 01 phao có dây ném tại mỗi mạn; 06 phao có đèn tự cháy

sáng ; 01 phao có tín hiệu khói)

- Các thông số cơ bản của phao:

Áo cứu sinh:

Chọn số lượng ao cứu sinh cá nhân là 24 bộ kích thước phao nịt làm xốp:

L = 0.32(m) B = 0.345(m)

4.5.5 Thiết bị tín hiệu

1.Giới thiệu chung:

Phương tiện tín hiệu trên tàu được chọn theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 1997 “phần phương tiện tín hiệu”

Bảng 4.3 - Thành phần chính của phương tiện tín hiệu

2.Pháo hiệu:

Pháo dù màu đỏ : 8

Pháo hiệu cầm tay (màu đỏ): 6

Tín hiệu khói nổi được (màu da cam) : 6

4.5.6 Hệ thống điều hòa không khí

- Nguyên tắc của hệ thống: Dùng hơi nước làm loãng không khí, giảm %O2 trong không khi vùng cháy

- Hệ thống tạo bọt

- Khoang tạo bọt đặt ở khoang đằng đuôi về bên mạn

- Dung tích tạo bọt: 2x36cm3

- Bố trí khoang phun và vòi rồng

- Hai khoang đặt 1 súng phun

- Đầu phun: Đường kính đầu phun 24(mm)

Bảng 4.4 - Hệ thống chữa cháy trong khoang hàng

6 Tỷ lệ thuốc tạo bọt P06 % 4.0 Chọn theo tỷ lệ hoà

7 Lưu động bơm Q m3/h 30.6 Chọn theo suất tiêu hao dung

dịch

9 áp suất tại các đầu phun P N/m 0.3 Chọn theo (6.2.3 QFPPHCC)

Bảng 4.5 - Hệ thống chữa cháy trong khoang máy và khoang bơm

Hệ thống phun nước thành sương giảm 1 so với buồng máy

Thiết bị bọt giảm 3 so với buồng máy

4.5.9 Trang bị vô tuyến điện

Bảng 4.7- Trang bị vô tuyến điện

- Đường kính ống chính

- Không nhỏ hơn đường kính ống nhánh của bể dằn có thể tích lớn nhất

- Chọn đường kính ống nhánh  180x7 mm

- Đường kính ống chính  320x7 mm

4.6 TRANG BỊ ĐẶC BIỆT CHO TÀU DẦU

4.6.1 Trang thiết bị phòng chống ô nhiễm môi trường

1.Trang thiết bị chống ô nhiễm biển từ buồng máy:

- Theo điều 2 2 2 1/ 29: kết cấu và bố trí các két dầu cặn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Các lỗ người chui qua hoắc lỗ quan sát theo 1 kích cỡ thích hợp phải được bố trí tại các vị trí sao cho làm sạch được dễ dàng

+Phải trang bị các phương tiện thích hợp để dễ dàng hút và xả dầu cặn

+ Không được lắp đặt các bích nối xả trực tiếp qua mạn tàu

- Theo điều 2- 2- 2- 2 /30

+Đường ống xả của két và đường ống đáy tàu phải không được nối với nhau

+Phải trang bị các bơm đế xả dầu cặn ra khỏi két nhưng khồn được 42ong chung với bơm nước đáy tàu nhiễm dầu

Bảng 4.10 - Bích nối xả riêu chuẩn

Chiều dày của bích nối 20 mm