Thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy biển cấp HCI, vận tốc 13 knot

PHỤ LỤC STT PHẦN I 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 PHẦN II 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.7 2.8 PHẦN III 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 Giới thiệu phần, mục lục NHIỆM VỤ THIẾT KẾ PHỤ LỤC LỜI NĨI ĐẦU TUYẾN ĐƯỜNG HÀNH TRÌNH - TÀU MẪU Giới thiệu tuyến đường tàu hành trình Cảng xuất phát - Cảng Vũng Tàu Cảng đến - Cảng Quảng Ninh Tuyến đường hành trình cảng cảng đến Số liệu tàu mẫu THƠNG SỐ KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU Tính tốn sơ lượng chốn nước tàu Tính tốn thơng số kich thước chủ yếu Xác định chiều dài đường vng góc tàu Xác định chiều rộng tàu Xác định chiều chìm thiết kế tàu Xác định chiều cao mạn tàu Tính tốn hệ số béo tàu Xác định hệ số béo thể tích Xác định hệ số béo sườn tàu Xác định hệ số béo đường nước tàu Xác định hệ số béo dọc tàu Tính tốn lại lượng chiếm nước thể tích tàu theo Trang 9 12 12 13 15 16 16 16 16 17 17 17 17 17 18 18 18 phương trình khối lượng Tính tốn kiểm tra điều kiện ổn định Tính tốn kiểm tra ổn định ban đầu Kiểm tra ổn định theo tỉ số B/T Tính tốn chu kỳ lắc tàu Xác định thiết bị lượng tàu Phương pháp lựa chọn để tính tốn sức cản tàu Xác định sức cản tàu Nghiệm lại lượng chiếm nước tàu theo kích thước 18 18 19 19 19 19 19 23 chủ yếu Kiểm tra phương trình dung tích tàu TIẾN HÀNH XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ 25 28 THUYẾT CỦA TÀU Xây dựng đường cong diện tích đường sườn Xác định chiều dài đoạn thon đi,thân ống,thon mũi Xây dựng đường cong diện tích đường sườn Xây dựng đường cong đường nước thiết kế Xác định tung độ đường nước trung bình 30 30 30 33 35 3.4 Xây dựng tuyến hình dạng mũi tàu, dạng đuôi tàu, dạng 37 3.5 3.6 3.6.1 sườn mũi, sườn đuôi Xây dựng sườn tàu theo phương pháp chọn Kiểm tra tính tốn lại thơng số tàu Nghiệm lại lượng chốn nước hồnh độ tâm theo 37 43 43 chiều dài tính tốn tàu Kiêm tra lại diện tích đường nước BỐ TRÍ CHUNG TRÊN TÀU u cầu quy định bố trí chung tàu Phân chia khoang tàu Trang thiết bị buồng phòng tàu Sơ đồ bố trí buồng phòng tàu Tính tốn lựa chọn trang thiết bị, hệ thống tàu Tính tốn thiết bị lái tàu thủy Tính tốn thiết bị neo tàu thủy Thiết bị vận chuyển Tính tốn thiết bị chằng buộc tàu thủy Lựa chọn trang thiết bị cứu sinh Thiết bị tín hiệu Thiết bị hàng hải Thiết bị vơ tuyến điện Hệ thống thơng hơi, thơng gió Hệ thống cứu hỏa Trang thiết bị cứu thủng Trang thiết bị chống ô nhiễm môi trường Hệ thống làm mát Hệ thống dầu đốt, dầu bôi trơn Hệ thống rửa hầm hàng hút khô dằn Hệ thống nước sinh hoạt, vệ sinh, thải Hệ thống hàng rào, lan can, cửa, cầu thang, cầu nối Hệ thống hâm nóng hàng nhiên liệu Hệ thống làm hàng Hiệu chỉnh mạn khô CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG TÍNH NỔI Tỷ lệ Bonjean Tính tốn họ đường cong thủy lực Mục đích tính tốn Các đại lượng tính tốn TÍNH TỐN KẾT CẤU CƠ BẢN Giới thiệu chung Hình thức kết cấu Vùng khoang hàng 45 46 47 47 47 52 54 54 55 56 57 58 60 62 63 63 64 67 69 71 71 73 74 74 75 75 76 81 82 100 100 100 113 114 114 114 3.6.2 PHẦN IV 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.5.7 4.5.8 4.5.9 4.5.10 4.5.11 4.5.12 4.5.13 4.5.14 4.5.15 4.5.16 4.5.17 4.5.18 4.5.19 4.6 PHẦN V 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 PHẦN VI 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.6 PHẦN VII Vùng khoang máy Phân khoang, khoảng sườn Kết cấu khoang hàng Dàn vách Dàn đáy Dàn mạn Dàn mạn Dàn boong Kết cấu khoang máy Dàn vách Dàn đáy Dàn mạn Dàn boong Tính chọn đường hàn TÍNH TỐN SỨC CẢN VÀ THIẾT KẾ 114 114 114 114 117 124 129 131 143 143 144 150 154 163 165 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.3 7.4 7.4.1 7.4.2 THIẾT BỊ ĐẨY Tính sức cản tàu Tính tốn chong chóng Vật liệu chế tạo Tính tốn hệ số dòng theo, hệ số lực hút Chọn sơ đường kính chong chóng Chọn số cánh chong chóng Tính yếu tố chong chóng Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền Tính tốn chong chóng đảm bảo tốc độ cho, lựa chọn 166 166 166 166 166 167 167 167 168 7.5 động Tính lại vận tốc đường kính chong chóng biết 169 thơng số máy Tính tốn chong chóng tốc độ tàu Kiểm tra điều kiện xâm thực Xây dựng vẽ chong chóng Xây dựng vẽ hình bao duỗi phẳng Xây dựng profin cánh chong chóng Xây dựng hình chiếu pháp hình chiếu cạnh Xây dựng củ chóng Xây dựng tam giác đúc Kiểm tra bền chong chóng Kiểm tra theo chiều dày cánh Kiểm tra theo bán kính góc lượn Xây dựng đồ thị đặc tính vận hành chong chóng Tính tốn đặc tính thủy động lực học chong 169 171 171 171 172 174 174 177 178 178 180 181 181 7.5.1 7.5.2 7.6 7.6.1 7.6.2 7.6.3 7.6.4 7.6.5 7.7 7.7.1 7.7.2 7.8 7.8.1 chóng làm việc sau tàu 7.8.2 Tính tốn đặc trưng chong chóng 7.8.3 Tính tốn gần đặc tính ngồi động PHẦN VIII CÂN BẰNG TÀU VÀ ỔN ĐỊNH 8.1 Giới thiệu chung 8.1.1 Các thơng số tính tốn 8.1.2 Các trạng thái tải trọng tính tốn 8.2 Cân tàu 8.2.1 Các thành phần tải trọng 8.2.2 Xét ảnh hưởng mặt thoáng 8.2.3 Cân dọc trạng thái tải trọng 8.3 Tính vẽ cánh tay đòn ổn định hình dáng 8.3.1 Mục đích xây dựng đồ thị cánh tay đòn ổn định 8.3.2 Phương pháp xây dựng 8.3.3 Dựng sườn Trebusep 8.4 Kiểm tra ổn định 8.4.1 Tính cánh tay đòn ổn định hình dáng, cánh tay đòn ổn 8.4.2 8.4.3 định tĩnh động hai trạng thái Kiểm tra ổn định trạng thái Kiểm tra ổn định trạng thái 182 185 186 187 187 187 188 188 192 194 196 196 197 197 218 218 220 222 LỜI NÓI ĐẦU Ngày kinh tế Việt Nam bước vào giai đoạn phát triển theo hướng CNH-HĐH phấn đấu trước năm 2020 trở thành nước công nghiệp,hội nhập sâu rộng với kinh tế toàn giới.Thời kì giai đoạn hội nhập mạnh mẽ,tiếp thu thành tựu KH-KT vào công xây dựng,phát triển bảo vệ đất nước Nền kinh tế Việt Nam ngày khẳng định vai trò vị với kinh tế khu vực Đơng Nam Á, đồng thời ngày có vị tầm ảnh hưởng lớn giới Cùng với việc hội nhập,hòa chung vào kinh tế khu vực giới ngành Hàng Hải Việt Nam giữ tay đầu tàu việc phát triển kinh tế biển theo chủ trương sách Đảng Nhà nước,đi tiên phong việc lưu thông vận chuyển hàng hố, giao lưu kinh tế, trị, chuyển giao kỹ thuật công nghệ nước giới Đối với riêng ngành Đóng tàu Đảng, Nhà Nước quan tâm,phát triển đạt thành tựu đáng khích lệ Các nhà máy đóng tàu đóng tàu vạn tấn,đa dạng chủng loại,được công nhận chủ tàu bạn hàng lớn khu vực giới Lý lựa chọn đề tài : Cùng với phát triển chung kinh tế đất nước tiềm ngành dầu mỏ hóa chất với mỏ dầu trữ lượng lớn đất liền biển Đông.Song song với việc đóng sửa chữa tàu hàng thơng dụng,chúng ta thiết kế tàu chuyên dụng chở dầu cỡ vừa,cỡ lớn.Vì việc nghiên cứu thiết kế khoa học nhằm cho đời sản phẩm ưu việt phù hợp với khả công nghệ nước 2.Mục đích thiết kế: Khi tính toán thiết kế tàu chở dầu phức tạp khó khăn, yêu cầu người thiết kế phải nắm vững yêu cầu bản,am hiểu định hàng lỏng để tính tốn Từ kinh nghiệm cho sản phẩm ưu việt hoàn thiện Phương pháp thiết kế: Trong trình thiết kế tàu có nhiều phương pháp nhằm đảm bảo độ bền, tính xác, tính thẩm mĩ tàu đóng Ở em chọn tàu thiết kế theo phương pháp thiết kế tuyến hình Phương pháp có tác dụng phát huy tính ưu điểm cho tàu khai thác cho độ xác cao, khắc phục nhược điểm phương pháp thiết kế cũ Tuy nhiên q trình thiết kế đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm đặc biệt q trình chỉnh trơn tuyến hình Ý nghĩa đề tài thiết kế: Giúp người thiết kế nắm kiến thức thiết kế, cung cấp kinh nghiệm thực tế việc thiết kế Sau năm học tập rèn luyện trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em nhà trường khoa Đóng tàu giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp sau: Thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy biển cấp HCI, vận tốc 13 knot Để hoàn thành đề tài em nhận hướng dẫn tận tình giúp đỡ thầy khoa Đóng tàu, đặc biệt thầy ThS Nguyễn Văn Dương Khi thiết kế tàu em hoàn toàn tuân thủ nguyên tắc sau: - Thiết kế tàu thoả mãn Quy chuẩn Việt Nam 2011 - Các công ước quốc tế ngành đóng tàu - Tính an tồn, vận hành tiện lợi cho sử dụng - Phù hợp với khả cơng nghệ nhà máy đóng tàu Việt Nam Là sinh viên hạn chế kiến thức thực tế kinh nghiệm nên đề tài em khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong dẫn góp ý thầy cô giáo bạn để đề tài em hoàn thiện kinh nghiệm tốt cho em công tác sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo tồn thể bạn Hải Phòng, tháng 12 năm 2015 PHẦN I TUYẾN ĐƯỜNG - TÀU MẪU 1.1 Tuyến đường tàu hành trình Trong cơng việc thiết kế ban đầu,người kỹ sư cần phải lựa chọn phương án phù hợp lựa chọn tuyến đường yếu tố quan trọng định đến trình thời gian hàng hải tàu Từ tuyến đường ta xác định đặc điểm khí tượng,thời tiết, thủy văn, độ sâu luồng lạch, từ giúp người thiết kế lựa chọn thơng số kích thước tàu phù hợp Đề tài giao nhiệm vụ thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy tuyến biển cấp HCI, với vận tốc tàu v=13 knot Nhận thấy lựa chọn tuyến đường cho tàu hành trinh từ cảng Vũng Tàu – Quảng Ninh 1.1.1 Lựa chọn cảng – Cảng Vũng Tàu Cảng Vũng Tàu cụm cảng biển tổng hợp cấp quốc gia,đầu mối quốc tế Việt Nam Cảng thuộc địa phận tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Đông Nam Bộ Việt Nam Cảng vũng tàu gồm khu bến : Khu bến Cái Mép,Sao Mai Bến Đình : Đây khu bến cảng cho phép tàu container năm 2020.Hiện khu bến cảng có khả tiếp nhận tàu 50 nghìn DWT.Chính phủ phát triển bến để đến năm 2015 tiếp nhận tàu 100 nghìn DWT Khu bến Phú Mỹ , Mỹ Xuân : khu bến cảng tống hợp,cảng container khác có khả tiếp nhận tàu 30 nghìn Khu bến Sông Dinh Khu Bến Đầm,Côn Đảo 1.1.2 Cảng đến – Cảng Quảng Ninh Cảng nằm vĩ độ 20047’ Đông Chế độ thuỷ triều nhật triều, với mực nước triều cao 4,00 mét, thấp 0,00 mét Biên độ dao động lớn 4,00 mét, trung bình 2,50 mét Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt: từ tháng 10 đến tháng 03 năm sau gió BắcĐơng Bắc; từ tháng 04 đến tháng 09 gió Nam - Đơng Nam Luồng vào cảng Cái Lân có độ sâu ổn định, từ “Một” phao số “0” đến bến đầu có độ sâu âm 8,00 mét Từ bến đầu đến Cái Lân dài km có độ sâu luồng đoạn ngồi (4 km) âm 6,00 mét đến âm 7,00 mét; đoạn dài km có độ sâu giảm dần từ âm 5,00 mét đến âm 4,00 mét Nói chung đủ điều kiện cho tàu có trọng tải 3.000 đến 4.000 vào Cầu tàu kho bãi: Cảng Quảng Ninh từ nhiều năm chủ yếu làm nhiệm vụ chuyển tải từ Hạ Long, sản lượng bình quân hàng năm khoảng 300.000 Cảng có bến dã chiến dài 16 km cho xà lan chuyển tải cập Độ sâu trớc bến âm 4,00 mét Cảng có kho thép diện tích 2.200 m 2, chủ yếu chứa gạo số hàng hoá khác Cảng có hai bãi với diện tích 30.000 m2 Hiện cảng có thêm bến Cái Lân cho tàu có trọng tải 14.000 DWT bến 14.000 Cả hai bến có tổng chiều dài 330 m Khả thơng qua cảng đạt đợc 400.000 đến 450.000 tấn/năm 1.1.3-Xác định quãng đường thời giantauf hành trình Khoảng cách cảng Vũng Tàu cảng Quảng Ninh r = 916 hải lý Vận tốc yêu cầu tàu v = 13 hải lý/giờ , từ ta tính thời gian hành trình tàu t r 916   2, 73 24.v 24.13 ngày Nhận thấy thời gian hành trình tàu bao gồm tính tốn đến thời gian dự trữ sử như: nghỉ dừng cảng trung gian,thời gian tàu tránh bão gặp thời tiết xấu,thời gian tàu sửa chữa bảo dưỡng gặp cố… Vậy ta chọn thời gian hàng hải thực tế tàu t = ngày Chức danh Thuyền trưởng Người Vị trí Máy trưởng Người Đại phó Máy 1 Phó Phó 1 Máy Máy 1 Thủy thủ trực ca Thợ máy trực ca Thợ bơm Đầu bếp Phục vụ viên Bảng 1.1: Số lượng thuyền viên 1.2 Tàu mẫu Tên tàu SUNRISE 689 2012 VIỆT TÍN LUCKY GREAT LADY 1996 2009 3.Lmax 99,91 109,9 118 IMO 9624196 9147916 9525766 DW (tons) 5930 6693 7130,3  m 7824 9376 9943,7  (tons) Lpp (m) 1895 2683 2813,4 94 102 110 B (m) 16,3 18,2 17,6 D (m) 8,5 8,5 10 T (m) 6,5 6,71 6,6 11 Ne (kW) 2500 3353 2574 D 0,758 0,713 0,717 13 v (knots) 13 13,5 - 14 hdd 1,5 1,35-1,7 - 15 bmk 1,25 1,3 - VietNam Register VietNam Register VietNam Register Năm đóng 16 Lm/Lpp 17 Trích dẫn Đặc điểm hàng hố mà tàu chuyên chở: 10  STT Sườn -4 -3 -2 -1 4.941 7.625 24.413 58.141 4.941 7.6 24.413 57.760 4.941 7.475 24.413 55.876 7.026 3.182 49.365 290.48 10.125 394.71 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 49.993 55.332 Cơ sở tính toán S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 600 a b a2 (m) (m) ( m2 ) V1 = T = L = 9346 6,86 101 ( m3 ) (m) (m) b2 ( m2 ) a3 ( m3 ) 488.55 110.04 110.04 110.04 110.04 110.04 b3 ( m3 ) 7.876 -0.153 62.031 0.023 4.792 6.155 22.963 37.884 4.792 6.337 22.963 40.158 4.792 6.337 22.963 40.158 4.792 4.792 6.337 6.337 22.963 22.963 40.158 40.158 209 120.62 443.32 120.62 438.97 120.62 417.67 346.83 32.218 1779.7 2890.5 06 10 Kết 1181.981 -584.841 17470.067 -0.495 17180.689 -0.043 1.838 -0.004 233.17 254.47 254.47 254.47 254.47  STT Sườn -4 -3 -2 -1 4.792 6.337 22.963 40.158 4.792 6.337 22.963 40.158 6.664 3.15 44.409 267.18 9.923 288.77 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 48.084 47.174 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 700 a b a2 (m) (m) ( m2 ) 110.04 254.47 110.04 254.47 295.94 31.256 1554.7 1791.3 80 00 Kết 1069 -121.156 12516.815 -0.113 12503.084 -0.010 1.338 V1 = T = L = 9346 6,86 101 ( m3 ) (m) (m) b2 ( m2 ) b3 ( m3 ) 7.737 -0.266 59.861 0.071 a3 ( m3 ) 463.14 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 210 -0.019 189.21 189.21 189.21 189.21 189.21  STT Sườn -4 -3 -2 -1 189.21 189.21 4.51 5.741 20.340 32.959 91.734 4.51 5.741 20.340 32.959 6.253 3.514 39.100 241.34 12.348 243.13 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 91.734 244.49 43.392 1349.7 1367.8 75 99 Kết 999 -10.047 10166.116 -0.010 10166.015 -0.001 1.088 45.56 43.435 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 00 a b a2 (m) (m) ( m2 ) 0.568 0.568 0.323 V3 = T = L = 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) b2 ( m2 ) 0.323 a3 ( m3 ) 0.183 400.96 512.76 614.12 614.12 614.12 602.49 579.05 b3 ( m3 ) 0.183 400.96 512.76 614.12 614.12 614.12 602.49 579.05 7.374 7.374 54.376 54.376 8.004 8.004 64.064 64.064 8.5 8.5 72.250 72.250 8.5 8.5 72.250 72.250 8.5 8.5 72.250 72.250 8.446 8.446 71.335 71.335 8.335 8.335 69.472 69.472 211  STT Sườn -4 -3 -2 -1  3.89 3.89 15.132 491.45 62.117 62.117 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 100 a b a2 (m) (m) ( m2 ) 0.588 0.578 0.346 15.132 491.45 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) V3 = T = L = b2 ( m2 ) 0.334 8.005 7.087 64.080 50.226 8.446 7.784 71.335 60.591 8.631 8.632 74.494 74.511 8.631 8.632 74.494 74.511 8.631 8.632 74.494 74.511 8.631 8.572 74.494 73.479 8.578 3.964 8.246 3.926 73.582 15.713 523.03 67.997 15.413 491.57 Đơn vị 64.105 62.089 Cơ sở tính tốn 212 58.86 58.864 3996.7 3996.7 04 Kết 1394.182 29901.266 29901.266 5.522 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 0.203 0.193 512.96 355.94 602.49 471.63 642.95 643.18 642.95 643.18 642.95 643.18 642.95 629.86 631.18 560.69 62.288 60.513 4380.9 4008.4 70 03 Kết STT Sườn -4 -3 -2 -1  S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 200 a b a2 (m) (m) ( m2 ) 0.497 0.763 0.247 V3 = T = L = b2 ( m2 ) 0.582 8.747 7.107 76.510 50.509 8.887 7.876 78.979 62.031 8.912 8.977 79.424 80.587 8.912 8.977 79.424 80.587 8.912 8.977 79.424 80.587 8.912 8.6 79.424 73.960 8.912 4.005 8.279 4.063 79.424 16.040 568.89 68.542 16.508 513.89 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) 66.696 63.619 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' 213 1416.177 176.520 31382.469 0.125 31360.467 0.015 5.791 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 0.123 0.444 669.23 358.97 701.88 488.55 707.82 723.42 707.82 723.42 707.82 723.42 707.82 636.05 707.82 567.45 64.240 67.072 4974.6 4288.8 02 36 Kết 1462.424 308.623 34652.12 0.211 STT Sườn -4 -3 Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V (m4) (m) (m) Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 300 a b a2 (m) (m) ( m2 ) 0.321 1.164 0.103 V3 = T = L = b2 ( m2 ) 1.355 9.431 7.075 88.944 50.056 9.44 7.701 89.114 59.305 9.44 8.067 89.114 65.076 9.44 8.067 89.114 65.076 9.44 8.067 89.114 65.076 9.44 8.059 89.114 64.947 9.44 4.118 7.915 4.224  70.51 89.114 16.958 640.68 62.647 17.842 451.38 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) -2 -1 60.339 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2 214 34586.990 0.018 6.387 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 0.033 1.577 838.82 354.14 841.23 456.71 841.23 524.97 2 841.23 524.97 2 841.23 524.97 2 841.23 523.41 2 841.23 495.85 69.833 75.365 5956.0 3481.9 89 78 Kết 1468.417 1062.206 35305.359 0.723 34536.993 STT Sườn -4 -3 -2 -1   = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V (m) (m) Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 400 a b a2 (m) (m) ( m2 ) V3 = T = L = 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) b2 ( m2 ) a3 ( m3 ) 597.16 484.84 484.84 484.84 484.84 484.84 484.84 484.84 b3 ( m3 ) 8.421 0.043 70.913 0.002 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 7.856 6.755 61.717 45.630 4.007 4.973 16.056 518.98 24.731 344.14 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 67.42 52.301 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V 215 0.063 6.378 0.000 308.23 308.23 308.23 308.23 308.23 308.23 308.23 122.98 64.337 4055.4 2280.6 02 Kết 1343.536 981.067 23701.429 0.730 22985.040 0.064 4.245 STT Sườn -4 -3 -2 -1  Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 500 a b a2 (m) (m) ( m2 ) V3 = T = L = b2 ( m2 ) 7.985 3.04 63.760 9.242 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 6.154 6.217 37.872 38.651 8.078 5.613 65.254 394.11 31.506 311.30 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 59.141 52.172 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V 216 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 509.12 28.094 233.06 240.29 233.06 240.29 233.06 240.29 233.06 240.29 233.06 240.29 233.06 240.29 233.06 240.29 527.12 176.84 2 2667.6 1886.9 86 93 Kết 1249.179 464.664 17037.872 0.372 16865.029 0.032 3.115 STT Sườn -4 -3 -2 -1  Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 600 a b a2 (m) (m) ( m2 ) V3 = T = L = b2 ( m2 ) 6.084 4.515 37.015 20.385 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 5.202 5.804 27.061 33.686 6.999 5.746 48.986 275.42 33.017 289.20 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 49.497 50.889 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V 217 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 225.20 92.039 140.77 195.51 140.77 195.51 140.77 195.51 140.77 195.51 140.77 195.51 140.77 195.51 140.77 195.51 342.85 189.71 3 1553.4 1650.3 45 64 Kết 1127 -77.321 11984.618 -0.069 11979.311 -0.006 2.212 STT Sườn -4 -3 -2 -1  Thể tích ngâm nước tàu Chiều chìm thiết kế tàu Chiều dài thiết kế tàu  = 700 a b a2 (m) (m) ( m2 ) V3 = T = L = b2 ( m2 ) 5.319 4.538 28.292 20.593 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 4.899 5.31 24.000 28.196 6.589 5.31 43.415 239.70 28.196 246.16 Đơn vị (m2) (m3) (m4) (m) (m4) (m) (m) 46.201 47.018 Cơ sở tính tốn S'= (L/9)(a+b) Mx'= (1/2)(L/9)(a2- b2) Ix'= (1/3)(L/9)(a3+b3) yf =  = Mx'/S' Ix = Ix' - S'yf2  = (1/2).(Mx'/S) r = Ix/V 218 5415 3,97 99,68 ( m3 ) (m) (m) a3 b3 ( m3 ) ( m3 ) 150.48 93.453 117.57 149.72 117.57 149.72 117.57 149.72 117.57 149.72 117.57 149.72 117.57 149.72 117.57 149.72 286.06 149.72 1 1259.5 1291.2 84 23 Kết 1046 -36.215 9541.908 -0.035 9540.654 -0.003 1.762 Tính tốn tay đòn ổn định hình dáng trạng thái tải trọng xác định l = y.cos + (Z – ZB).sin d r sin  � Z – ZB = d y   �rcos d = 10° = 0,1744 (rad) Kết tính tốn thể bảng tính sau Bảng 8.8: Tính tốn tay đòn ltại trạng thái Trạng thái No.1 Thơng số (m) 3.558 r 3.558 r.cos r.cos y y.cos r.sin r.sin Z - ZB (Z-ZB)sin l Trạng thái No.3 Thông số (m) 5.522 r 5.522 r.cos r.cos y y.cos r.sin r.sin Z - ZB (Z-ZB)sin l  9346 10 3.725 3.668 7.226 0.629 0.619 0.647 0.647 0.056 0.010 0.628 20 3.423 3.216 14.110 1.228 1.153 1.170 2.464 0.214 0.073 1.226  5415 10 5.791 5.703 11.225 0.977 0.961 1.005 1.005 0.087 0.015 0.976 20 6.387 5.997 22.925 1.995 1.873 2.184 4.195 0.365 0.125 1.998 ( m3 ) d= 6,86 Góc nghiêng ( độ ) 30 40 50 3.082 2.474 1.838 2.669 1.895 1.178 19.995 24.559 27.632 1.740 2.137 2.404 1.506 1.637 1.543 1.541 1.590 1.407 5.175 8.306 11.303 0.450 0.723 0.983 0.225 0.464 0.753 1.732 2.101 2.297 (m3) d= 3,97 Góc nghiêng ( độ ) 30 40 50 6.378 4.245 3.115 5.523 3.252 2.002 34.446 43.221 48.475 2.997 3.760 4.217 2.595 2.880 2.708 3.189 2.728 2.386 9.568 15.486 20.600 0.832 1.347 1.792 0.416 0.865 1.373 3.011 3.745 4.080 219 (m) 60 1.338 0.669 29.479 2.565 1.282 1.160 13.870 1.207 1.045 2.327 70 1.088 0.372 30.520 2.655 0.908 1.022 16.052 1.396 1.311 2.219 (m) zB = 60 2.212 1.106 51.583 4.488 2.244 1.916 24.902 2.166 1.876 4.120 70 1.762 0.603 53.291 4.636 1.586 1.655 28.472 2.477 2.326 3.912 4.1 Xác định cánh tay đòn ổn định tĩnh Cánh tay đòn ổn định tĩnh xác định theo công thức: l = y.cos + (z – zB).sin – a.sin = l – a.sin Với: a = zG – zB + h0 Q trình tính tốn thể bảng Bảng 8.9: Tính tốn cánh tay đòn ổn định tĩnh  T=  10 20 30 40 50 60 70  d=  10 20 30 40 50 60 70 9346 6,86 l 0.628 1.226 1.732 2.101 2.297 2.327 2.219 5415 3,97 l 0.976 1.998 3.011 3.745 4.08 4.12 3.912 (tấn) (m) sin 0,174 0,342 0,500 0,643 0,766 0,866 0,940 Trạng thái No.1 zG = 5,65 (m) zB = 3,58 (m) a.sin l = l - a.sin 0 0.3602 0.2678 0.7079 0.5181 1.035 0.697 1.331 0.77 1.5856 0.7114 1.7926 0.5344 1.9458 0.2732 (tấn) (m) sin 0.174 0.342 0.5 0.643 0.766 0.866 0.94 Trạng thái No.3 zG = 6,01 (m) zB = 2,08 (m) a.sin l = l - a.sin 0 0.7042 0.2718 1.3841 0.6139 2.0235 0.9875 2.6022 1.1428 3.1 0.98 3.5047 0.6153 3.8042 0.1078 h0 = a= 0,02 (m ) 2,09 (m ) h0 = a= 0,11 (m (m ) 4,04 ) 8.2.4 Xác định góc vào nước trạng thái tải trọng Góc vào nước vn xác định vị trí ngưỡng cửa kín nước khoảng 76 mm - Trạng thái No.1: T = 6,86 (m), vn = 34° - Trạng thái No.3: d = 3,97 (m), vn = 52° 220 Hình 8.1: Xác định góc vào nước 8.2.5 Tính tốn diện tích tâm mặt hứng gió Bảng 8.10: Diện tích cao độ tâm hứng gió Trạng thái No.1 TT Tên gọi Mạn khô thân tàu Mạn giả Thượng tầng Cột đèn, ống khói  d= 7,49 (m) Diện tích Hệ số zi Ai (m2) Ki (m) 177,1 7,1 69,2 8,5 146 11,6 18 14 410,3 Chiều cao tâm hứng gió zv = 9,240 (m) Trạng thái No.3 d= 3,7 (m) Diện tích Hệ số zi TT Tên gọi Ai (m ) Ki (m) Mạn khô thân tàu 177,1 7,1 Mạn giả 69,2 8,5 Thượng tầng 146 11,6 Cột đèn, ống khói 18 14 Phần thêm 246,7 4,9  657 Chiều cao tâm hứng gió zv = 7,610 (m) Ai.Ki Ai.Ki.zi 177,1 69,2 146 18 410,3 1257,41 588,2 1693,6 252 3791,21 Ai.Ki Ai.Ki.zi 177,1 69,2 146 18 246,7 657 1257,41 588,2 1693,6 252 1208,83 5000,04 8.2.6 Xác định biên độ lắc ngang Xác định biên độ lắc ngang theo Quy chuẩn 21, thơng số bảng tính lấy từ bảng tính cân dọc tàu Hệ số k = tàu khơng có vây giảm lắc Bảng 8.11: Xác định biên độ lắc ngang STT Hạng mục Đơn vị Lượng choán nước  Chiều chìm trung bình T m 221 Các phương án No.1 No.3 9580 5551 6,86 3,97 Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0 Thể tích ngâm nước  Chiều rộng thiết kế Hệ số béo thể tích tàu CB r = 0,73 + 0,6(zG - d)/d Tỷ số B/d c = 0,373+0,023.B/d-0,043LWL/100 10 T = cBh1/2 11 S - tra bảng 10/2.1.5-1(3) 12 X1 - tra bảng 10/2.1.5-1(1) 13 X2 - tra bảng 10/2.1.5-1(2) 14 1r = 109kX1X2(rS)1/2 15 r (chọn) m m3 m độ độ 1,44 9346 17 0,793 0,746 2,4 0,38 34,2 30,9 0,08 30,9 31 1,513 5415 17 0,77 1,204 4,86 0,43 6,6 30,7 0,89 28,8 29 8.2.7 Kiểm tra ổn định theo yêu cầu Quy phạm Để kiểm tra ổn định trạng thái tải trọng theo yêu cầu Quy phạm 2010, ta phải xác định hệ số an toàn K Tàu coi đảm bảo ổn định thỏa mãn điều kiện sau: - Hệ số an toàn K = b/a ≥ - Góc nghiêng tĩnh w1 khơng vượt 16° 0,8 lần góc mép boong nhúng nước - Diện tích đồ thị ổn định tĩnh khơng nhỏ 0,055 m.rad góc nghiêng đến 30° khơng nhỏ 0,09 m.rad nghiêng đến 40° Ngồi diện tích đồ thị tay đòn ổn định tĩnh phạm vi góc nghiêng (30 ÷ 40)° khơng nhỏ 0,03 m.rad -Cánh tay đòn ổn định lớn lmax ≥ 0,226m tàu có L = 112m góc nghiêng  ≥ 30° - Giới hạn dương đồ thị ổn định tĩnh (góc lặn) khơng nhỏ 60° Q trình tính tốn thực theo bảng sau Trong đó: - Diện tích b tạo tay đòn ổn định tĩnh l( đường nằm ngang cánh tay đòn gây nghiêng gió giật lw2 góc vào nước  w2 = 50° góc vào nước  góc  c góc tạo bở giao điểm thứ cánh tay đòn nghiêng lw2 l() - Diện tích a tạo cánh tay đòn ổn định tĩnh l() đường nằm ngang cánh tay đòn gây nghiêng gió giật lw2 góc ngiêng ( r –  w1) - g = 9,81 (m/s2) – gia tốc trọng trường - Tay đòn hứng gió zv lấy khoảng cách cao độ tâm mặt hứng gió zv đến vị trí d/2 - Áp suất gió động tra theo bảng 10/2.1.4-1 222 Bảng 8.12: Xác định tay đòn gây nghiêng STT Hạng mục Đơn vị Lượng chốn nước  Chiều chìm trung bình T Trọng tâm mặt hứng gió zvi theo chiều cao Cánh tay đòn hứng gió zv Áp suất gió động Pv Diện tích mặt hứng gió Av Tay đòn lw1=Pv.Av.zv/(1000g.) Tay đòn lw2=1,5lw1 m m m Pa m2 m m Các phương án No.1 No.3 9580 5551 6,86 3,97 9,24 7,61 3,1 3,2 1001 1143 410 657 0,06 0,045 0,09 0,068 Bảng 8.13: Kiểm tra ổn định theo quy phạm STT Hạng mục Đơn vị Lượng choán nước  Chiều chìm trung bình Biên độ chòng chành mạn θm Góc vào nước θvn Tay đòn lw1 Tay đòn lw2 Momen nghiêng cho phép Momen nghiêng gió động Hệ số an toàn K m độ độ m m T.m T.m - Các phương án N1 N3 9580 5551 6,86 3,97 31 30 34 52 0,06 0,045 0,09 0,068 719,2 584,7 1270 1,23 1,68 Nhận xét: Các kết bảng tính thỏa mãn yêu cầu Quy phạm 2010 223 ... cho đề tài thiết kế tốt nghiệp sau: Thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy biển cấp HCI, vận tốc 13 knot Để hoàn thành đề tài em nhận hướng dẫn tận tình giúp đỡ thầy khoa Đóng tàu, đặc... chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy tuyến biển cấp HCI, với vận tốc tàu v =13 knot Nhận thấy lựa chọn tuyến đường cho tàu hành trinh từ cảng Vũng Tàu – Quảng Ninh 1.1.1 Lựa chọn cảng – Cảng Vũng Tàu. .. tàu ( m ) DW - trọng tải tàu tàu ( ) Từ số liệu thống kê mối quan hệ chiều dài trọng tải tàu Tính tốn Lpp= 101 m 2.3 Xác định chiều rộng tàu B (m) Nhiệm vụ đề tài thiết kế tàu chở dầu trọng tải