thiet ke doi tau thang

Điều kiện khí hậu : Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hởng rõrệt của hai mùa từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió mùa Đông Bắc và giómùa Đông Nam.. Đặc điểm

phần i: tuyến đ ờng tầu mẫu

1.1:Cảng Hải Phòng

Cảng Hải Phòng nằm ở hũ ngạn sông Cấm 20052, vĩ độ bắc 106041 kinh

độ đông Cảng Hải Phòng cách phao số 0 khoảng 20 hải lí qua cửa sông namtriệu rồi vào sông Cấm

Điều kiện khí hậu :

Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hởng rõrệt của hai mùa từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió mùa Đông Bắc và giómùa Đông Nam

Hải Văn:

Chế độ thuỷ triều ở cảng Hải Phòng là chế độ bán nhật triều với mức triềucao nhất 4m đặc biệt lên tới 4,23m mức triều thấp nhất 0.48m

Độ sâu luồng :

Từ phao số 0 vào sông Bạch Đằng độ sâu 5-6 m có thể tiếp nhận tàu hơn

10000 tấn khi thuỷ triều ở mức cao nhất Từ cửa nam triệu vào cảng chính độ sâu4.7 m có khả nâng tiêp nhận tàu 4000T, khu vực cảng sở dầu dành cho tàu dầu

độ sâu chiều chìm trung bình 4m trọng tải khoảng 4500T có thể ra vào đợc ở mctriều cờng

1.2:Cảng Sài Gòn:

Cảng Sài Gòn cách biển 46 hải lí ở 10048, vĩ độ bắc ,106042, kinh độ đông

Điều kiên khí hậu :

Cảng Sài Gòn nằm về phía nam ít chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Bắc

mà chỉ chịu ảnh hởng của gió mùa Đông Nam

Đặc điểm tuyến đ ờng hải phòng sài gòn

Khí hậu

ở vịnh Bắc Bộ gió mùa Đông Bắc thổi từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau ,tốc độ gió trung bình cáp 4,cấp 5.Mỗi tháng có từ 3 đến 4 đợt Nhiệt độ trungbình 16-180 có khi còn thấp hơn,ảnh hởng của gió mùa Đông Băc giảm dần vềphía nam Từ vĩ tuyến 12 0 Nam trở vào ít chịu ảnh hởng lúc này nó bắt đâù suyyếu ,gió mùa Đông Nam tăng ảnh hởng mạnh nhất là tháng 6 tôc độ trung bìnhkhoảng cấp 5 nhiệt độ trung bình 27-290

Hải Văn

Thuỷ triều ven biển thay đổi dao động từ dới 0,5m đến hơn 4m với tínhchất bán nhật triều cho tới nhật triều đềuvới các dạng thuỷ triều phức tạp Dòngtồn tại tại hai dòng chảy chính hớng Tây Nam theo gió mùa Đông Bắc và hớng

Đông Bắc theo gió mùa Tây Nam.ở vịnh Bắc Bộ do ảnh hởng của địa hình vàmật độ nớc biển nên mùa đông dòngchảy ngợc chiều kim đồng hồ và ngợc lạivào mùa hè Vùng vịnh Thái Lan do đặc điểmđặc biệt của vịnh nên luôn tồn tạidòng chảy ngợc chiều kim đồng hồ.Ven bờ nớc chảy song song với bờ,mùa

đông chảy từ Bắc vào Nam tốc độ 0,6-1,2 hl/h, mùa hè chảy từ Nam ra Bắc tốc

độ 0,5-1 hl/h Nhìn chung dòng chảy phụ thuộc vào chế độ gió Dòng chảy ớng Tây Nam chảy từ tháng 10 đến tháng 12 tốc độ lớn và ổn định Dòng chảy

h-Đông Bắc từ tháng 5 đến tháng 9 tốc độ 0,6-0,9 hl/h các tháng chuyển tiếpkhông có hớng nào chủ yếu tốc độ hay thay đổi

Sóng Biển

Từ cuối tháng 4 đến tháng 10 hớng sóng thờng theo hớng Tây Nam độ caotrung bình 0,6-0,9 m Phía Bắc Thừa Thiên trở ra do ảnh hởng của địa hình sóng

thờng bị lệch từ Tây Nam đến Đông Bắc thời kỳ nảycó sóng lớn do gió mùa TâyNam và các cơn bão mang đến cao độ cực đại có thể lên đến 5-6 m từ tháng

11 đến tháng 4 hớng sóng thịnh hành là Đông Bắc độ cao trung bình 0,8-1 m khi

có gió mùa Đông Bắc có thể có sóng lớn 3-4 mở vĩ tuyến 15 trở ra có thể tới 5-6

m

Nhiệt độ và độ mặn n ớc biển

ở địa hình và tác động của hai mùa nên nhiệt độ nớc biển không hoàntoàn theo quy luật chung.thờng dao động trong khoảng 20c -260c Độ mặn ở vùngBắc Bộ nhỏ hơn 32% ở 250c ra ngoài khơi độ mặn đạt xấp xỉ 32%

η = 0 , 68

4500

= 6617,65 (tấn) Chọn D =6620 (tấn)

2.2:chiều dài tàu

Với l chiều dài tơng đối

Nh vậy bộ kích thớc thoả mãn phơng trình sức nổi

+ Xác định lại l ợng chiếm n ớc theo trọng l ợng thành phần

+Tính lực cản tầu và xác định công suất kéo

150 75

, 0 100

.

; 100

.

.ChiÒu cao b¸nh l¸i

S¬ bé chän chiÒu cao b¸nh l¸i

VËn tèc ( m/s )

T D v

375 ,

/ 3 / 2

Bảng tính chân vịt

Stt Các đại lợng Đơnvị Giá trị

T n

v R N

η η

75

N

N

η

85

ηk = 1,14 (hiÖu suÊt th©n tÇu)

ηt = 0,98 (hiÖu suÊt trôc ch©n vÞt)

.C«ng suÊt cÇn thiÕt

Ne= 0,7355.1604,6=1180,2 (KW) Chän m¸y chÝnh 67PT cña h·ng DOCFORD M¸y cã c¸c th«ng sè

P03= p03.D

=0,02D.Träng lîng thiÕt bÞ n¨ng lîng : P04

P04=p04.N = 178,6 (tÊn)

102 1750

660 60

Trọng lợng lơng thực: Plt (cho rằng tầu chỉ dự trữ cho 1 tuyến)

Lợng lơng thực cần thiết cho một ngời trong 1 ngày 1 đêm là 3 kg

Plt= 3.24.4=0,384 (tấn)

Trọng lợng nớc sinh hoạt: Pnc

Lợng nớc cần thiết cho 1 thuyền viên trong 1 ngày 1 đêm là 100kg.Tầu dầu

có trang bị hệ thống lọc nớc biển do đó có thể giảm 1/3 lợng nớc sinh hoạt

6631

6574 6631

Trên toàn bộ chiêu dài tầu chọn đồng loạt khoảng sờn 580 mm

Khoang mũi,khoang đuôi

LM,đ = [0,05- 0,08]LPP

chọn LM =Lđ= 5,22(m)

khoang cách li mũi

Lclm=2,32(m)Khoang cách li đuôi bố trí luôn làm khoang bơm

Lclđ=3,48 (m)

Chiều dài khoang máy

Lm=(0,1-0,15)LPP=12,76(m)Khoang hàng

Theo qui phạm ta chọn

Chiều dài của mỗi khoang hàng là Lkh= 8,7 (m)

Tầu gồm có 7 khoang hàng các khoang đều có chiều dài 8,7(m).Theo chiều cao tầu

Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số

Hđđ=B/20

Lấy chiều cao đáy đôi bằng 1,2 (m)

.Theo chiều rộng tầu

Phần khoang hàng có một vách dọc ở vị trí mặt phẳng dọc tâm+Dung tích yêu cầu

Dung tích tối thiểu để chở hết hàng

97 , 0 97 , 0 85 , 0

79 , 4461 05 , 1

.

2 1

m k

k

P k

k1 = 0,97:hệ số tính tới ảnh hởng của khung sờn tới dung tích

k2 = 0,97:hệ số tính tới khả năng giãn nở của hàng hoá

1

447 , 0 78

, 5831

78 , 5831 82

, 5857

) ( 2 , 1

) ( 9 , 60

95 , 0 05 , 0 1

1 1

) ( 78 , 5831

.

kh

kh dd tt

V

V V V

m H

m L

a

a

m L

H H B a a V

Nh vậy dung tích sơ bộ thoả mãn điều kiện chở hết hàng

+Sơ bộ kiểm tra điều kiện ổn định

+Chiều cao tâm nghiêng

Theo công thức của Burgess

α

−

− +

=

T

H k B

h

T

B

g 47 , 3

6

k g=0,6 :hàm liên hệ giữa Z Gvà h

ta đợc h=2,8(m)>h0min=0,85(m)

⇒ Nh vậy theo chiều cao tâm nghiêng tầu đủ ổn định

+Chu kỳ chòng chành mạn

Chu kỳ chòng chành tiêu chuẩn với tầu dầu thiết kế là 10(s)

Với Tθ là chu kỳ chòng chành mạn tính toán ta có

8 , 2

337 58 , 0 8

, 2

5 , 4 4 16 58 , 0

4

58 ,

h

Z B

Trong đó B=16 (m) :chiều rộng tàu

g

Z = 0,6.7,5 = 4,5 (m)

⇒ Nh vậy theo chu kỳ chòng chành mạn tầu đủ ổn định

+Tính toán và điều chỉnh mạn khô theo qui phạm

+ Chiều dài tính toán

LTT =max (L tại chiều chìm 0,85H; 0,96LPP) = 92,91(m)

+ Mạn khô cơ sở tra theo qui phạm mạn khô với chiều dài tính toán 92,9(m)

2

15

L L H F

F = ∆ E = − = −

∆

+ Theo độ cong dọc boong

Tầu thiết kế có độ cong dọc nhỏ ở phần mũi và đuôI

Vịtrí Tung độ tiêu chuẩncông thức kết quả hệsố (4).(5) tung độthực tế hệsố (7).(8)

25 L 1024 1 1024 500 1 5001/6L từ

-L/2  + 10

3 1 ,

1400 1400

4 , 5462 2

Trong đó S1 = 12,76 (m) :chiều dài thiết thực của thợng tầng

Chiều cao mạn khô điều chỉnh

phần iii:Xây dựng tuyến hình lý thuyết

3.1:lựa chọn ph ơng án thiết kết tuyến hình

Thiết kế tuyến hình có thể sử dụng những phơng pháp khác nhau nh

Bớc 1: Lựa chọn đờng cong diện tích sờn và xây dựng nó

Bớc 2: Lựa chọn đờng nớc thiết kế

Bớc 3: Lựa chọn hình dang mũi đuôi

Bớc 4: Thiết kế các sờn và nghiệm lại D, Xf ,Xc,α,β,δ,ϕ

3.2:nội dung

3.2.1: đ ờng cong diện tích đ ờng s ờn (ω)

a:Xác định chiều dài đoạn thân ống, thon mũi ,thon đuôi

+ Tính hệ số béo dọc phần thon mũi,thon đuôi ϕe, ϕr

Với ϕmu,ϕđ là hệ số béo dọc phần mũi và hệ số béo phần đuôi

ϕ

=0,661 Tơng tự ta có

ϕm =

r

r L

Xây dựng diện tích s ờn theo ph ơng pháp hình thang

Đờng cong diện tích sờn

Bảng nghiệm lại l ợng chiếm n ớc và hoành độ tâm nổi

100%=

26 , 6631

55 , 6621 26

i i k

X

4384 , 1

42955 , 1 4384 , 1

0,615%

3.2.2:Xây dựng đ ờng n ớc thiết kế

a:chọn hình dáng đ ờng n ớc thiết kế

Đờng nớc thiết kế có dạng tơng tự đờng cong diện tích sờn Phần mũi códạng hơi thẳng góc vào nớc khoảng 260 Phần phía đuôi hơi lồi Dạng đờng nơc

nh vậy tạo ra dòng chảy êm và không tạo xoáy

b:Xây dựng nửa đ ờng n ớc

+ Tính hệ số béo đờng nớc phần thon mũi,phần thon đuôi

Với αe , αr lần lợt là các hệ số béo phần thon mũi và thon đuôi

α

= 0,6576 .Phần thon đuôi

α r = − − =

r

e m

L PP αe

α

0,84873

k y i

.

.

=

436 271

168 73

) 2116 1 215 1 (

256 , 1208 1 ,

84 0 848

Tàu thiết kế là tàu dầu đi biển cấp hạn chế hai do đó dạng đuôi tuần dơng là phùhợp Dạng đuôi này tạo cho dòng chảy đến chong chóng đều đặn

178 536

303 89

đntk Boong Nâng

1816 1816 1816

3863

boong Chính

3.2.4:thiết kế s ờn và nghiệm lại các yếu tố liên quan

Tiến hành cân bằng diện tích sờn dựa trên tung độ sờn tại vị trí ĐNTK vàdiện tích sờn Phơng pháp sử dụng là phơng pháp i a-kov-lev

a:S

ờn lớn nhất

+ Do tầu thiết kế có đoạn thân ống do đó sờn nằm trong phạm vi của đoạn thâncùng có dạng nh nhau, đáy phẳng mạn thẳng hông lợn tròn Bán kính lợn hôngxác định theo công thức R= 1,525 (1 − β).B T =2.113 (m)

D¹ng sên v nhän cã ®iÓm uèn

100%=

26 , 6631

31 , 6618 26

i i k

X

4384 , 1

4384 , 1 4511 ,

NghiÖm l¹i hÖ sè bÐo thÓ tÝch

δ= 0 , 73

6 16 9 , 89 025 , 1 013 , 1

38 ,

73 , 0 74 ,

Vậy tuyến hình thiết kế thoả mãn các thông số của tàu thiết kế.

phần iv: bố trí chung&tính chọn thiết bị

4.1:Phân khoang,tính và xây dựng biểu đồ dung tích

4.1.1:Phân khoang

a:Theo chiều dài tầu

+Xác định khoảng sờn

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Khoảng sờn ngang không đợc lớn hơn trị số

a=2L+450= 629,8 (mm)

Trên toàn bộ chiêu dài tầu chọn đồng loạt khoảng sờn 580 mm

+Xác định chiều dài các khoang theo chiều dài

Khoang mũi,khoang đuôi

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Lm,đ = [0,05- 0,08]LPP= (4,495 - 7,192 ) (m)

chọn Lđ= 0,58.9 = 5,22(m)

Lm =0,58.11=6,3 (m)

Khoang cách li mũi

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Chiều dài tối thiểu của khoang cách li không đợc nhỏ hơn trị số hai khoảng sờn chọn Lclm = 0,58.2 = 1.16 (m)

.Khoang cách li đuôi bố trí luôn làm khoang bơm

chọn Lclđ= 0,58.6 = 3,48 (m)

.Khoang máy

Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003

Chiều dài khoang máy

Chiều dài của khoang hàng đợc xác định theo chiều dài khoang tối đa

Chiều dài khoang hang dầu không đợc lớn hơn trị số

Lkh= 1,2 L pp = 1 , 2 89 , 9 = 11 , 378(m)

chọn Lkh= 0,58.15= 8,7 (m)

Theo chiều dài tầu gồm có 7 khoang hàng các khoang hàngđều có chiềudài 8,7(m)

b:Theo chiều cao tầu

Khu vực khoang hàng theo qui phạm phải bố trí đáy đôi

Chiều cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số

Hđđ=B/20=16/20=8,0

Lấy chiều cao đáy đôi bằng 1,2 (m)

Vùng mũi và đuôi do yêu cầu về mặt bố trí thiết bị lên bố trí các boongnâng mũi và đuôi

c:Theo chiều rộng tầu

Phần khoang hàng có một vách dọc ở vị trí mặt phẳng dọc tâm

4.1.2:Tính và xây dựng biểu đồ dung tích

a:Diện tích sờn lý thuyết và thể tích kín nớc của tầu

Sên sè 4STT Yi kh.chia Ωi

+Các khoang hàng có chiều dài tổng cộng 60,9 (m)

Vách trớc khoang hàng 1 nằm cách S 5 một đoạn 1,015 (m) về phía đuôi Vách sau khoang hàng 7 nằm cách S 18 một đoạn 1,45 (m) về phía lái

Bảng tính tổng dung tích

& toạ độ trọng tâm của các khoang hàng dầu

Số hiệu khoang Dung tích khoang

(m3) Trọng tâm khoangso với mf sờn giữa

K.Đ

K.C.L.m

Đáy đôi

82 , 5857 139

, 5872

63 ,

Trong khi khai thác lợngchiếm nớc tầu thay đổi nhiều ,từ (50 ữ 80)%D

vì vậy phải bố trí các két dằn để đảm chiều chìm mũi và đuôi khi tầu hành trình Chiều chìm mũi Tm ,chiều chìm đuôi Tđ ,là hàm của chiều chìm toàn tải T

Đợc biểu diễn qua

T

T t

0,42+Để đảm hiệu quả của thiết bị đẩy và thiết bị lái

tđ = 0,7

+Chiều chìm cuả tầu sau khi dỡ hàng và nhận dằn

Td T m T d t m t d T

2 2

1 2

Biến lợng này đợc xác định bằng cách khác

B L k S

k

D S

k

P P

α

δ η η γδ

α γ

η

η γ

.

.

k = 1,013:hệ số kể đến phần nhô

S :diện tích đờng nớc thiết kế

Cân bằng hai biến lợng chiều chìm ta đợc

d

t t

δ

α η

η

Thay số vào ta đợc

2 0,1679

7 , 0 42 , 0 1 74 , 0

84 , 0 6674 ,

T T

d m d

2 2 δ α

X X D M

d d d

h h h

.

.

.

12

2

d m h

h h

R d m d

t t

L

X X k

t t L

X

X

δ

α η

η δ

84 , 0 6674 , 0

9 89

2 074 , 6 6674 , 0 74 , 0

84 , 0 12

03 , 1 7 , 0 42 , 0

& toạ độ trọng tâm của các két dằn

Số hiệu két Dung tích két(m3) Trọng tâm két sovới mf sờn giữa

,

1144

m X

+ Két dự trữ nhiên liệu cho toàn bộ hành trình

Lợng nhiên liệu cần thiết cho cả hành trình Pnl = 28,21(tấn)

Lợng nớc ngọt cần thiết cho cả hành trình 6,4 tấn

Chọn cả két nớc ngọt và nớc thải đều có dung tích 6,5(m3)

4.2:Tính chọn thiết bị

4.2.1:Trang thiết bị cứu sinh

Để đảm bảo an toàn sinh mệnh trên biển theo qui phạm trang thiết bị antoàn

Trên tầu phải đảm bảo

-Xuồng cứu sinh mỗi mạn đảm bảo chứa 100% số ngời

-phao cứu sinh

-Phao tròn cứu sinh

-phao áo cứu sinh

a:Xuồng cứu sinh

+với tầu có biên chế thuyền viên là 24 ngời

.Bố trí hai xuồng ở hai bên mạn của boong cứu sinh.Xuồng cứu làm bằng chấtdẻo Xuồng có các thông số sau

-Cách thức hoạt động chèo tay

b:Phao cứu sinh

+Bố trí trên boong cứu sinh hai phao chất dẻo ở hai bên mạn boong cứu sinhCác thông số của phao

-Khối lợng kể đến trang thiết bị 170 (kg)

-Khối lợng cả ngời và trang thiết bị ≤ 620 (kg)

c: Phao tròn cứu sinh

Bố trí 10 phao tròn cứu sinh Các thông số của phao

+Vật hiệu mầu đen

4 quả cầu mầu đen

a:Hệ thống báo cháy:

+Thiết bị báo cháy bằng tín hiệu khói

+Bộ cảm biến nhiệt

+Báo cháy bằng tay

b:Hệ thống chữa cháy

Phòng tạo bọt,Phòng khí CO2,chữa cháy bằng nớc biển

+ Hệ thống chữa cháy bằng nớc biển

Hệ thống bao gồm hệ thông đờng ống bố trí trên boong chính thợng tầng, hành lang buồng ở

+Hệ thống tạo bọt

Phòng tạo bọt nằm ở vị trí buồng bơm

Dung tích tạo bọt 2x4x8 (m3)

+Bơm phun ,vòi rồng

Mỗi khoang hàng đặt hai vòi rồng,hệ thống hoạt động đợc

nhờ vào bơm cứu hoả đặt ở vị trí thợng tầng mũi

+Hệ thông khí CO2

Hai phòng chứa khí nằm về hai bên phòng tạo bọt

c:Thiết bị chữa cháy

+Bình bọt chữa cháy loại hai tay cầm

4.2.4:Hệ thống điều hoà không khí

+ Phòng điều hoà trung tâm đặt tại boong cứu sinh

Thiết bị là máy Toshiba

công suất làm mát 40000 KN/h

Điện áp 380 v

+Quạt thông gió buồng máy ,tốc độ gió 15 m/s

4.2.5:Trang bị hàng hải

+2 la bàn từ

+1 la bàn điện

+2 đồng hồ bấm giây

+2 máy đo độ nghiêng

+1 máy đo gió

+1 máy thu định vị vệ tinh

+1 máy thu tín hiệu vệ tinh

+1 thiết bị truyền thanh chỉ huy

+1 máy phát tín hiệu cấp cứu

+1 máy thu tín hiệu cấp cứu

+Chọn máy lái chính là máy xi lanh điện thuỷ lực P19

Các thông số của máy lái

Mô men lái định mức 800 (kN.m)

Thời gian quay bánh lái 28 (s)

Đờng kính đầu trục lái 590 (mm)

Chiều cao moayơ cần lái 590 (mm)

áp suất xilanh 10 (MPa)

Khối lợng không kể hệ điều khiển18600 (kg)

kích thớc bao ngoài 5490x3273x2000

+Chọn máy lái dự trữ là máy xi lanh điện thuỷ lực P16

Các thông số của máy lái

Mô men lái định mức 250 (kN.m)

Thời gian quay bánh lái 60 (s)

Đờng kính đầu trục lái 590 (mm)

Chiều cao moayơ cần lái 590 (mm)

áp suất xilanh 10 (MPa)

Khối lợng không kể hệ điều khiển 6450 (kg)

Tra đợc tổng chiều dài xích

Chiều dài thân neo H0 = 11,4 A0=2622 neo lt=467.5 (m) Độ mở của lỡi L1 = 7,35A0 =1690,5 thể tích hầm xíchneo

chiều cao lỡi h1 = 2,75A0 =632,5 V=k.dx (lt-lk)/100 chiều rộng lỡi B1 = 2,15 A0= 494,5 dx=42(mm) tra quiphạm

chiều dài thanh ngáng B0 = 11 A0 = 2530 k=0,0009

Với neo hãm ta chọn neo có thanh ngáng và lỡi cố định lk :chiều dài xíchneo trong

Kích thớc cơ bản của neo A0 = 22,7.3 Q =194,5 Đợc V=6,624(m3) Chiều dài thân neo H0 = 11,5 A0=2236,75

Độ mở của lỡi neo L1 =1685

Chiều rộng lỡi neo B1 = 535

Chiều dài toàn bộ neo H1 = 3145

Neo hãm

Trọng lợng neo mh=750kg

Độ mở của lỡi neo L1 =1450

Chiều rộng lỡi neo B1 = 590

Chiều dài toàn bộ neo H1 = 2455

4.2.9:Thiết bị chằng buộc

Dây buộc

+Dây buộc tầu:

Do đặc trng cung cấp NE =786 lên dây chằng buộc gồm