SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN

SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN SÁCH THIẾT kế tàu vận tải đi BIỂN

TÀI LIỆU HỌC TẬP DÀNH CHO SINH VIÊN KHOA ĐÓNG TÀU VÀ CƠNG TRÌNH NỔI THIẾT KẾ TÀU VẬN TẢI ĐI BIỂN Những người biên soạn: TRANG ĐỂ TRỐNG TRẦN CÔNG NGHỊ TÀI LIỆU HỌC TẬP DÀNH CHO SINH VIÊN KHOA ĐĨNG TÀU VÀ CƠNG TRÌNH NỔI THIẾT KẾ TÀU VẬN TẢI ĐI BIỂN Những người biên soạn: THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2005 MỤC LỤC Lời nói đầu Chương TÀU VẬN TẢI 1.1 Tàu chở hàng biển 1.2 Thiết kế tàu chở hàng 17 1.3 Thiết kế tàu vận tải 33 1.4 Máy trang thiết bị tàu 37 1.5 Những tàu chế tạo 45 Chương TÀU DẦU 68 2.1 Lượng chiếm nước trọng tải tàu Trọng lượng tàu 73 2.2 Kích thước chính, hệ số đầy Đường hình tàu 81 2.3 Chiều dài khoang, dung tích khoang 97 2.4 Kết cấu tàu dầu 111 2.5 Hệâ thống đặc biệt tàu dầu 122 2.6 Những mẫu tàu chế tạo 138 Chương TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN 1700 3.1 Thùng tiêu chuẩn 170 3.2 Tàu chở hàng thùng (container ship) 171 3.3 Những tàu chế tạo 193 Tài liệu tham khảo 202 Lời nói đầu Môn học THIẾT KẾ TÀU gồm phần: 1- Lý thuyết thiết kế tàu; 2- Ngoại hình tàu bố trí nội thất thiết kế tàu; 3- Thiết kế tàu chuyên dùng Nội dung phần trình bày “Thiết kế tàu thủy” NXB ĐHQG TPHCM, in năm 2003, tái năm 2006 Phần thứ ba gồm chuyên đề liên quan đến kiểu tàu thông dụng thể HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TÀU VẬN TẢI ĐI BIỂN với nội dung chủ yếu đề cập: - Tàu chở hàng khô; - Tàu dầu; - Tàu container Các nội dung cung cấp cho bạn đọc thông tin, hướng dẫn cần thiết cho việc thiết kế tàu chuyên dùng Những tư liệu sử dụng cho việc biên soạn sách tham khảo nguồn như: từ viện thiết kế, ngày gọi quan tư vấn – thiết kế, từ Đăng kiểm Việt Nam, từ nhà máy đóng tàu nước Người viết xin chân thành cám ơn đóng góp hữu hiệu Lần sách HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TÀU VẬN TẢI ĐI BIỂN mắt bạn đọc sau bổ sung nhiều thiếu sót nội dung hình thức Chúng mong nhận từ bạn đồng nghiệp, quý độc giả nhiều ý kiến xây dựng, bổ sung tài liệu để giúp hoàn thiện tài liệu chuyên ngành cần thiết lần tái tới Rất cám ơn Những người viết TÀU VẬN TẢI Chương TÀU VẬN TẢI 1.1 TÀU CHỞ HÀNG ĐI BIỂN Đội tàu biển (sea-going ships) làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa gồm hai nhóm: - Tàu hàng khô (dry cargo ships); - Tàu chở hàng lỏng (liquid cargo ships) Chương đầu tài liệu đề cập tàu nhóm tàu chở hàng khô 1.1.1 Nhóm tàu chở hàng khô Tàu chở hàng khô có máy phát triển từ ngày đầu đời máy nước Có thể phác họa thay đổi mặt kiến trúc tàu hàng sau: Giai đoạn đầu, người ta chế tạo tàu hàng dạng boong phẳng, người Anh gọi flush deck Buồng máy nằm tàu Giai đoạn tiếp theo, người ta cất cao khu vực buồng máy tàu (bridge) boong khu vực lái tàu (poop), boong khu vực trước tàu (forecastle) để tạo thành tàu hàng cấu trúc ba đảo (three island type) Theo thời gian, thượng tầng đuôi kéo dài đến tận “cầu” (bridge) buồng máy thượng tầng mũi kéo lùi sau đến tận bridge buồng máy Tàu hàng dạng có tên gọi tàu kiến trúc tổng hợp hay gọi tàu “giếng đơn” (single well) Giai đoạn cuối tàu với boong nâng, với chiều cao thêm không nhiều so với mức ban đầu Thông thường, tàu với boong nâng có buồng máy đặt phía sau tàu Sau thời kỳ tàu ba đảo, người nghó sáng kiến nối liền đảo kết cấu gọn, nhẹ, khu vực "lấn chiếm" người ta chở hàng súc vật Tàu hàng kiểu có tên gọi tàu boong che bạt (awning deck) Từ boong che bạt, boong phụ (spar deck) người ta tiến đến đóng tàu với kết cấu kiên cố hơn, tất boong tạm bợ thay cấu trúc bền Mạn tàu kéo đến tận boong trên, vách kéo lên tận boong song kết cấu vác h phải thuộc dạng không bề n vững, theo nghóa vách phải đượ c làm yếu, cửa mở vách đảm bảo khoang thông với Điề u đặt cho kết cấu vách dạng này, nước trà n vào khoang nước chảy đến khoang lâ n cận mộ t cá c h thoải mái Nhữn g lỗ khoé t lạ mang tên gọi thật qui: lỗ kiể m tra dung CHƯƠNG tích đă n g ky ù ( tonnage openings ) Caù c miệ n g hầ m o cá c khoang thuộc dạng kết cấu trên, mang tên gọi tonnage hatch Tàu với qui định kỳ lạ mang tên gọi tàu có boong che chắn (shelter deck) Tàu dạng mang hai dấu đường nước chở hàng Và phổ biến thời gian không lâu Sau thời gian thử nghiệm, cải biến cho công ước quốc tế đo dung tích đời (1969) người ta không quan tâm đến dạng tàu Ngày nay, tàu vận tải thiết kế chế tạo theo dạng gần chuẩn hóa, tàu cuối hình 1.1 Tàu thiết kế vào năm 1960 Hình 1.1 Tàu chở hàng khô chạy biển qua thời kỳ phát triển TÀU VẬN TẢI Từ năm 70, tàu chở hàng thùng tiêu chuẩn không tiêu chuẩn phát triển với tốc độ chóng mặt Trong họ hàng tàu chở hàng thùng tiêu chuẩn hóa gặp tàu container chở thùng (container), tiêu chuẩn hóa theo ISO, tàu chuyển hàng theo phương thức vận chuyển ngang, ghi theo tiếng Anh Roll-on, Roll-off, viết tắt Ro-Ro Có thể nêu thêm, kỳ tàu chở hàng khô song bốc dỡ hàng theo phương thức cẩu lên đặt xuống, tiếng Anh viết Lift-on, Lift-off (Li-Li) đời có mặt đại dương Theo thời gian tàu Li-Li không mang lại hiệu kinh tế mong muốn chủ tàu nên tự đào thải Tàu chở sà lan (barge-carrying vessels, barge carriers) đời thời kỳ cách mạng hóa công việc vận chuyển hàng hóa Trong đội tàu chở hàng khô gặp tàu chuyên dùng việc chở hàng lạnh rau quả, thực phẩm tươi sống, thịt, cá v.v… (refrigerated cargo ships) Tàu chở gỗ (timber carriers) phát triển thời phục vụ chở gỗ tròn chưa chế biến bán thành phẩm từ gỗ Ngày nay, người ta không thiết kế tàu làm việc chở gỗ, song tàu làm công tác tổng hợp có chức chở gỗ boong hầm hàng có yêu cầu Số phận tàu chở súc vật sống (livestock carriers) không khác số phận tàu chở gỗ, có nghóa sau thời kỳ phát triển đầu kỷ XX, từ năm năm mươi kiểu tàu xuất Tàu chở hàng rời (bulk carriers) chiếm lượng đáng kể đội tàu chở hàng khô Từ năm đầu kỷ XX, người ta đóng tàu chở quặng Từ sau chiến tranh giới lần thứ hai nhu cầu nguyên liệu nước tăng đáng kể, tàu chở quặng (ore carriers) tàu chở hàng rời tổng hợp (general bulk carriers) phát triển đáng kể Tàu chở hàng rời thiết kế để chuyên chở mặt hàng cụ thể chở kết hợp nhiều mặt hàng Các tàu chở quặng/dầu (ore/oil), quặng/hàng rời/dầu (ore/bulk/oil) xuất làm phong phú kiểu tàu hàng rời Các tàu nhóm bạn đọc làm quen chương “Tàu chở hàng rời” 1.1.2 Nhóm tàu chở hàng lỏng Tàu chở hàng lỏng (liquid cargo ships) chiếm phần lớn dung tích đăng ký đội tàu giới Từ năm 1880 tàu chở dầu (tanker) chiều dài toàn đến 77,6m trọng tải (deadweight) 1680 dwt đời làm việc vận chuyển dầu sông Tàu chở dầu phát triển với tốc độ lớn Kích thước tàu chở dầu đứng đầu bảng bảng xếp hạng cỡ tàu Trọng tải thiết kế tàu tăng chậm từ 1880 đến chiến tranh giới lần thứ hai, từ 1500 dwt đến 12.000dwt Sau chiến tranh giới lần thứ hai, tốc độ lớn lên sức chở tàu dầu đạt kỷ lục khó tìm thấy tương lai Nếu năm 1953 tải trọng trung bình tàu vào khoảng 20.000dwt, đến 1959 tàu dầu với tải trọng 30.000dwt coi bước tiến kích cỡ Chỉ vài năm sau mốc này, tải trọng tàu cỡ 100.000dwt không lạ Hơn chục năm sau mốc trên, người ta đua đóng tàu dầu khổng lồ gọi voi ma-mut thời đại với trọng tải nửa triệu tấn/ (500.000dwt) Các tàu dầu đại không chở dầu mà chở dầu thô, dầu qua chế biến v.v… 188 CHƯƠNG Hình 3.28a Tàu container 189 TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Hình 3.28b Tàu container nhỏ 190 CHƯƠNG Hình 3.29a Tàu container theo thiết kế USA TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Hình 3.29b Tàu container theo thiết kế USA, phần mũi 191 192 CHƯƠNG Hình 3.30 Bố trí container tàu chở hàng thùng thiết kế châu Âu Khác với cách tính chọn kích thước tàu chở hàng tổng hợp, tàu chở thùng cần thiết kế để chở đủ lượng thùng, tính TEU, yêu cầu song kích thước không lớn Trước tính chọn thông số thiết phải xác định đồ họa cách tương thích chiều rộng, chiều dài hầm hàng nhằm bố trí nhiều dãy ngang, nhiều dãy dọc thùng Chiều cao tàu tính toán sơ nhằm đảm bảo chất nhiều chồng container tàu Nói cách khác, chiều dài chiều rộng hầm hàng bội số chiều dài chiều rộng thùng tiêu chuẩn (20’ 8’) Thông số lại liên quan đến sức chở tàu tính theo cách sau DW = 20n n - số thùng tiêu chuẩn theo ISO, hiểu theo cách khác số TEU Hệ số sử dụng deadweight tính theo công thức: ηDW = 0,54 + 0,006DW 193 TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Công thức phù hợp cho tàu cụừ DW = ữ 25 ì 103 dwt Dung tích khoang hàng tính sở hệ số dung tích μ = 2,2 ÷ 2,4 m3/t Kết thống kê tàu sử dụng đưa sau: H B Tỷ lệ: = 1,60 ÷ 1,85; = 2,5 ÷ 3,0 T T 3.3 NHỮNG TÀU CHỞ HÀNG THÙNG ĐÃ ĐƯC CHẾ TẠO Tàu container Hakone Maru Nhật Bản đóng Chiều dài 175,0m Chiều rộng 26,0m Chiều cao mạn 15,5m Chiều chìm 9,5m Công suất máy 27.800 HP Vận tốc khai thác Deadweight 15.000 t 22,6 HL/h Tàu boong, sáu khoang hàng Buồng máy tàu đặt phía lái Tàu thiết kế để chở thùng tiêu chuẩn 20’ (TEU) theo chuẩn ISO, kiểu IC song chở thùng 40’ (FEU) kiểu IA ISO Sức chở tàu 752 TEU Trong số thùng 486 TEU bố trí khoang, 266 TEU (chiếm 35%) bố trí boong Phần tàu người ta container thành hàng ngang Trên miệng hầm hàng bố trí chín hàng container Theo chiều dọc chiều cao tiến hành bố trí hàng chồng theo sơ đồ sau Bảng 3.4 Khoang hàng No No No No No No Hàng 4 Chồng 6 /4 Số chồng nắp hầm hàng : Tàu có 17 miệng hầm hàng Bố trí dọc tàu trình bày hình 3.33 194 CHƯƠNG Hình 3.33 Tàu chở container Hakone Maru Hình 3.34 Mặt cắt ngang tàu chở hàng thùng Hakone Maru 195 TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Hình 3.35 Tàu container đại Mặt cắt ngang tàu giới thiệu hình 3.35 Đáy đôi tàu cao 1690mm Mạn đôi tàu có chiều rộng mạn 3540mm Các két đáy đôi, mạn đôi, deeptank khoang No1, forepeak afterpeak dùng chứa dự trữ tàu nước dằn Tổng dung tích két chứa dự trữ 3.370m3, chứa ballast 6.770m3 Tàu container đóng Việt Nam năm 2005-2006 có kích thước sau: Chiều dài toàn 184,1m Chiều dài hai trụ 171,94m Chiều rộng 25,3m Chiều cao đến tweendeck 9,5m Chiều cao tính đến boong 13,5m Lượng chiếm nước 30.830t Chiều chìm 9,9m Công suất máy 13.320kW/113rpm Vận tốc trạng thái chở đầy tải 19,8HL/h Vận tốc tàu chạy ballast 20,2HL/h Tầm hoạt động 15.000 NM Hình 4.36a Bố trí chung tàu container 1700TEU 196 CHƯƠNG 197 Hình 4.36b TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Hình 4.37a Xếp container tàu 198 CHƯƠNG 199 Hình 4.37b Xếp container boong TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN Hình 4.38a Bố trí tanks tàu container 200 CHƯƠNG Hình 4.38b Bố trí tanks tàu container TÀU CHỞ HÀNG THÙNG TIÊU CHUẨN 201 202 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Ashyk V.V., 1975, 1985, “Проектирование судов”, Thiết kế tàu, tiếng Nga, NXB “Đóng tàu”, Leningrad Logatchev S I., 1970, “Морские танкеры”, Tàu dầu biển, tiếng Nga, NXB “Đóng tàu”, Leningrad Manning G C., 1956, “The Theory and Technique of Ship Design”, New York Melio M D’Arcangelo (chủ biên) nhóm tác giả, 1969, “Ship Design and Construction”, SNAME, N.Y Munro-Smith R., 1964, “Merchant Ship Design”, Hutchinson, London Munro-Smith R., 1967, “Applied Naval Architecture”, Longman, London Munro-Smith R., 1975, “Merchant Ship Types”, The Institute of Marine Engineers, London Nogid L M., 1976, “Проектирование морских судов”, Thiết kế tàu biển, tiếng Nga, NXB “Đóng tàu”, Leningrad Taggart R., (chủ biên) nhóm tác giả, 1980, “Ship Design and Construction”, SNAME, N.Y 10 Nhóm tác giả: Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân, Hồ Văn Bính, Hồ Quang Long, Trần Hùng Nam, Trần Công Nghị, Dương Đình Nguyên, “Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy, Tập I”, 1978, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Trần Công Nghị “Thiết kế tàu thủy”, 2006, tái lần thứ nhất, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh ... KHOA ĐĨNG TÀU VÀ CƠNG TRÌNH NỔI THIẾT KẾ TÀU VẬN TẢI ĐI BIỂN Những người biên soạn: THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2005 MỤC LỤC Lời nói đầu Chương TÀU VẬN TẢI 1.1 Tàu chở hàng biển 1.2 Thiết kế tàu chở... đến dạng tàu Ngày nay, tàu vận tải thiết kế chế tạo theo dạng gần chuẩn hóa, tàu cuối hình 1.1 Tàu thiết kế vào năm 1960 Hình 1.1 Tàu chở hàng khô chạy biển qua thời kỳ phát triển TÀU VẬN TẢI Từ... cần thiết lần tái tới Rất cám ơn Những người viết TÀU VẬN TẢI Chương TÀU VẬN TẢI 1.1 TÀU CHỞ HÀNG ĐI BIỂN Đội tàu biển (sea-going ships) làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hóa gồm hai nhóm: - Tàu hàng