Thiết kế đội tàu tàu hàng khô 5800 tấn

Thiết kế đội tàu tàu hàng khô 5800 tấn

Thiết kế đội tàu

1.1.3.Gió:

Gió đông nam thổi từ tháng 9 đến tháng 10.Gió Bắc thổi từ tháng 10 đếntháng 3 năm sau Khu vực này hay bị bão , gió giật xoáy lốc với cờng độ cao, th-ờng vào tháng 6 đến tháng 9 Mỗi cơn kéo dài từ 2-4 ngày với sức gió từ 8-12

* Điều kiện tự nhiên:

- Cảng Hải Phòng nằm ở hữu hạn sông Cửa Cấm ở vĩ độ 25052’ Bắc vàkinh độ 106041’ Đông

- Chế độ thuỷ triều là nhật triều với mức chiều cao nhất là +4,0 mét, đặcbiệt cao 4,23 mét, mức nớc chiều thấp nhất là +0,48 mét, đặc biệt thấp là+0,23 mét

đến tháng 3 năm sau là gió Bắc - Đông Bắc; từ tháng 4 đến tháng 9 là gióNam - Đông Nam.

- Cảng Hải Phòng cách phao số “0” khoảng 20 hải lý; từ phao số “0” vàoCảng phải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cửa Cấm.Cảng Hải Phòng nằm ở vùng trung chân Sông Hồng mang nhiều phú sa nêntình trạng luồng lạch vào Cảng rất không ổ định Từ nhiều năm nay luồng vàoCảng Hải Phòng thờng xuyên phải nạo vét nhng chỉ sâu đến –5,0 mét đoạncửa cấm và -5,5 mét đoạn Nam Triệu Những năm gần đây luồng vào Cảng bịcạn nhiều, sông Cấm chỉ còn –3,9 métđến –4,0 mét nên tàu ra vào rất hạnchế về trọng tải Nếu tính bình quân Nam Triệu vét đến –6,0 mét, sông Cấmvét đến –5,5 mét thì hàng năm phải nạo vét một khối lợng khoảng 3 triệu m3

- Thuỷ diện của Cảng hẹp, vị trí quay tàu khó khăn, Cảng chỉ có một vị tríqua tàu ở ngang cầu N08 (có độ sâu –5,5 đến –6,0 mét rộng khoảng 200mét)

- Cảng Vật Cách nằm ở hữu hạn sông Cửa Cấm Cách Hải Phòng về phía ợng lu khoảng 12km Cũng có chế độ thuỷ văn nh Cảng Hải Phòng * Cầu tàu và kho bãi:

th-a) Cảng Chính :

Có 11 bến đợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981 dạng tơngcọc cán thép một neo với tổng chiều dài 1787 mét Trên mặt bến có cần trụccổng ( Kirốp và KAMYHA ) có nâng trọng từ 5 đến 16 tấn; Các bbến đảm bảocho tàu 10000 tấn cập cầu Từ cầu 1 đến cầu 5 thờng xếp dỡ hàng kim khí,bách hóa, thiết bị; Bến 6,7 xếp dỡ hàng nặng; Bến 8,9 xếp dỡ hàng tổng hợp;Bến 11 xếp dỡ hàng lạnh

Toàn bộ kho của cảng ( trừ kho 2a và kho 9a) có tổng diện tích 46800 m2,các kho đợc xây dựng theo quy hoặch chung của một cảng hiện đại, có đờngsắt trớc bến, sau kho thuận lợi cho việc xuất hàng Kho mang tính chất chuyêndụng Ngoài ra còn có các bãi chứa hàng với tổng diện tích 183000 m2 (kể cảdiện tích đờng ô tô), trong đó có 25000 m2 nằm ở mặt bến 6 Tải trọng trênmặt bến là 4 tấn/m2, dải tiếp phía sau rộng 6 mét là 6 tấn/m2 tiếp theo đó bìnhquân 10 tấn/m2

Đờng sắt trong cảng có chiều rộng 1,0 mét với tổng chiều dài 1560 métgồm đờng sắt trớc bến, bãi sau kho, ga lập tàu phân loại

b) Cảng Chùa Vẽ:

Theo thiết kế cảng Chùa Vẽ có 5 bến với tổng chiều dài 810 mét và sản ợng thông qua hàng năm 1.600.000,0 tấn Hiện tại đã xây dựng đợc bến phụ,bến 1,2 với chiều dài 330 mét dạng bến cọc bê tông cốt thép, trớc bến có đờngcần trục cổng và hai đờng sắt hoạt động

Bến thiết kế theo tiêu chuẩn cảng biển cấp 1 mặt bến có tải trọng 4tấn/m2 Khu vực bến cha xây dựng đợc kho và các công trình làm việc và sinhhoạt khác

Trên mặt bến bố trí 2 cần trục KAMYHA có nâng trọng 5 tấn CẩngChùa Vẽ chủ yếu xếp hàng sắt thép, hàng kiện, gỗ

c) Cảng Vật Cách :

Sà lan có trọng tải 100 đến 200 tấn.Bắt đầu xây dựng từ năm 1965, ban

đầu là những bến dạng mố cầu, có diện tích mặt bến là 6 x 6 mét Cảng có 5

mố cầu trên bố trí cần trục ô tô để bốc than và một số loại hàng khác từ

1.1.7.Pênăng (Malaysia)

Cảng nằm ở vĩ độ 5o25’ Bắc và 120o22’ độ kinh đông Cảng có 2cầutàu,mỗi cầu dài 400 m và 5 cầu với tổng chiều dài 8784 m.Độ sâu cảng từ

6 đến 9 m cho phép tàu từ 6000 đến 9000 tấn ra vào dễ dàng.Chế độ thuỷ triềucủa cảng là nhật triều.Cảng có đủ trang thiết bị xếp dỡ hàng bao kiện,hòmthùng với nâng trọng dới 30 tấn.Khả năng thông qua của cảng là hơn 1,5triệu tấn 1 năm

1.1.8:Singapo:

Cảng nằm ở vĩ độ 1o16 Bắc và 103o50 độ kinh đông.Singapo án ngữ eobiển Malaca,là nơi giao lu các đờng biển đi từ Thái Bình Dơng sang Ân Độ d-

ơng và ngợc lại.Vì vậy nó trở thành thơng cảng lớn thứ 2 trên thế giới

Cảng Singapo có 25 cầu tàu,5 bến liền bờ với độ sâu 8 đến 12 m.Bến lớnnhất là Keppel với chiều dài 5 km.Mực nớc ở cầu tàu lớn.Cảng có đầy đủ trangthiết bị hiện đại đảm bảo xếp dỡ tất cả mọi loại hàng trong đó có bếnTanjonpagar là bến trung chuyển Container lớn nhất thế giới

Cảng có 110000 m2 kho,có 26 hải lý đờng sắt với khả năng thông qua hơn

22 triệu tấn 1 năm và 230000 m2 bãi.Cảng nằm ngay bờ biển nên luồng vàocảng không bị hạn chế.Độ sâu luồng từ 8 đến 16 m.Khả năng thông qua cảnghơn 100 triệu tấn/năm

Cảng có đờng sắt chạy dọc bến,có 4 cần trục điện có nâng trọng là 5 tấn Độ sâu trớc bến không hạn chế,các tàu có thể cập bến dể xếp dỡ hàng antoàn

Ta có 3 tàu mẫu sau

P

η =

5800 0,66 = 8787,88(T)Trong đó:

ηD_hệ số lợi dụng trọng tải.

Theo bảng 2.2 - tr18/ STKTĐTT T1 lấy đối với tầu hàng cỡ nhỏ và

Theo L.M Nogid( tr163/LTTK):

l = cnv1/3 = 5.013Với cn = 2,16 do v = 12.5 hl < 16 hl

L = l3 / γ

D = 5.013 ì3 8787,88 /1,025 = 102,6 (m) Chọn L = 95 (m)

α +

− + k g h T

Tỷ số L/B biểu diễn bằng quan hệ B = f (L), ảnh hởng đến sức cản toàntàu và là yếu tố quyết định đến tính quay trở, tính ổn định hớng đi của con tàu Theo bảng 2.7 - STKTĐTT Tập1 đối với tàu hàng ta có: L/B =5,5ữ 8,0 Theo tính toán ta có :

B

L = 5,723 (Thoả mãn STKTĐTT Tập1) +Tỷ số H/T :

Tỷ số H/T ảnh hởng đến khả năng chống chìm và chống hắt nớc lênboong của tàu

Theo bảng 2.8 STKTĐTT Tập1 đối với tàu hàng có mạn khô tối thiểu:

Tỷ số B/T có quan hệ với tính ổn định và sức cản của thân tàu

Theo số liệu thống kê của STKTĐTT T1 đối với tàu hàng: B/T = 2,25

* = 5 5 ÷ 8 5

B L

stt Các đại lợng tính Các giá trị tính toán

t _ hệ số hút ;

δ _ hệ số béo thể tích của tàu δ = 0,75 ;

kt _ hệ số phụ thuộc vào hình dáng bánh lái;

kt = 0,5ữ0,7 cho tàu 1 chong chóng Chọn kt = 0,6 ;

Chọn sơ bộ đờng kính chong chóng :

Trong đó:

D _ Đờng kính chong chóng , m ;

nm _ Vòng quay của chong chóng , v / ph ;

T _ lực đẩy của chong chóng , kN ;

T=TE / ( 1 - t ) ,

TE = R / ZP

vs _ tốc độ của tàu , hải lý / giờ , vs = 12,5 h l / h

Tra đồ thị lực cản và công suất kéo của tàu ta có : R = 16947 KG

n - vòng quay của chong chóng , n = 3 v / s ;

ρ_ khôí lợng riêng của nớc biển , ρ = 1025 kg / m3

T _ lực đẩy của chong chóng , T = 208207 N ; ⇒KNT = 0,654 < 1 nên chọn số cánh chong chóng Z = 4 ;

E o

E

A

A A

A A

A Tỉ số đĩa theo điều kiện xâm thực ;

Chọn tỉ số đĩa theo điều kiện bền : min

E

A

A A

A

C’ _ hệ số phụ thuộc vào vật liệu , C’ = 0,055 _ hơp kim đồng ;

dmax _ chiều dày tơng đối profin tiết diện cánh chong chóng ;

δ max = 0,08ữ0,1 Chọn δmax = 0,08 ;

m’ _ hệ số phụ thuộc vào kiểu tàu ; m’ = 1,15 _ tàu hàng ;

Chọn tỉ số đĩa sơ bộ :

55,0

=

O

E A A

Tính toán đờng kính tối u và tỉ số bớc của chong chóng :

')

(375,0min)'

D

Cz A

A E

δ

=

452,0min

Ta phải dự trữ công suất để khi tàu gặp sóng gió phát huy hết công suất

động cơ thì taù vẫn đảm bảo vận tốc Vs = 12,5 hl/h Do đó ở đây ta chỉ tínhcho chong chóng sử dụng 85% công suất

E O

E

A

A A

A

≥

2 1

1 min

0

)(130

)"

P

K A

A E = ξ c

0

(A E)"min 0.392

Đối với tàu chạy biển trọng lợng của 1 thuyền viên và hành lí là 130kg.Tàu đợc biên chế 20 thuyền viên

⇒ P1401 = 20 x 130 = 2600 kg = 2,6 (tấn)

* P1402: trọng lợng lơng thực, thực phẩm; thành phần trọng lợng này lấybằng 3kg cho 1 ngời trong 1 ngày đêm Tuyến đơng xa nhất Hải Phòng_Pênăng là 1689hl,chọn số ngày hành trình cho cả đi,về và thời gian bốc dỡhàng ở cảng là 16 ngày đêm

P1402 = 3.20.16 = 960 (kg) = 0,96 (tấn)

* P1403_trọng lợng nớc uống + nớc sinh hoạt: nớc uống và tắm rửa cho 1

ng-ời một ngày đêm là 100 lít Vậy thành phần trọng lợng này là:

% = 0.63%< 2.5 %  Kích thớc của tàu phù hợp với phơng trình sức nổi

4.Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành.

Thép tròn 0,34Máy móc 1,39

ρ_bán kính tâm nghiêng ngang, theo A.P Phan-der-phlit

Theo Vander Fleet 6.205 /tr407 STKTĐT1

ρ = a B T B T

2 2 2

4 ,

= 11,2(s) Trong đó: C = 0,8 đối với tàu hàng đủ tải

Tθmin = 7 ữ 12 (s) (STKTĐT1)Vậy tàu có tính lắc thoả mãn

5.Thiết kế dạng mũi, dạng đuôi tàu.

Để có dạng đuôi thích hợp, ta phải tính toán thiết kế bánh lái và chongchóng, đồng thời ta phải tính toán tốc độ của tàu để chọn dạng mũi thích hợp

Ta chọn đuôi tuần dơng hạm , mũi nh hình vẽ

6.Chong chóng

Từ bảng tính ta vẽ đợc đồ thị tính chọn đờng kính chong chóng, tỉ số bớc,vận tốc tàu đạt đợc khi dự trữ công suất máy 15%

, 0

T = 7,2 m α = 0,86

β = 0,98 Chiều cao mạn khô tối thiểu của tàu tính theo quy phạm tra: Fmin = 1132(mm)

Hiệu chỉnh theo theo hệ số béo:

Tàu thiết kế có hệ số béo δ0=0,75 > 0,68 vậy Fmin đợc thay thế bởi Fmin’tính theo công thức:

36,1

68,

0

min 0

E

= 0,195< 0,35  Mạn khô tối thiểu của tàu phải giảm đi một lợng :

- Hiệu chỉnh độ cong dọc boong:

Ta có bảng so sánh độ cong dọc boong tiêu chuẩn và độ cong thực tế:

Độ cong dọc boong tiêu

⊥ đuôi L

2 75 , 0 8

Fm = 56.Lf.

68 , 0

36 , 1 500

36 , 1 500

5 , 97 1

Vậy mạn khô vùng mũi tàu đảm bảo

Vậy các thông số tính toán của tàu đều thoả mãn tính ổn định, tính lắc vàthoả mãn quy phạm mạn khô.Các thông số của tàu:

2.Tính vị trí tâm nổi X C theo chiều dài tầu:

Với tàu có δ = 0,75 thì vị trí tâm nổi theo chiều dài tàu đợc xác định theocông thức:

65 , 0 2 sin 022 ,

3.Bảng xây dựng toạ độ các sờn:

i i C

*Những yêu cầu cơ bản về bố trí chung toàn tàu:

Về mặt kết cấu tàu thủy chia thành hai phần: thân tàu và thợng tầng.Thân tàu là khoảng không gian của tàu đợc khép kín bởi kết cấu đáy, kết cấumạn, phía trên là kết cấu boong Thợng tầng là kết cấu đợc xây dựng ngay trênboong đầu tiên Dựa vào vị trí theo chiều dài của thợng tầng có thể chia: thợngtầng mũi, thợng tầng giữa, thợng tầng lái

Trong trờng hợp tàu thiết kế này ta bố trí thợng tầng mũi và thợng tầnglái Phần thân tàu và tầng có thể phân thành các khoảng không gian nhỏ hơnvới mục đích sử dụng khác nhau Khi bố trí chung thợng tầng tàu phải chú ý

đến các yêu cầu sau:

+ Phải tuân theo các yêu cầu của qui phạm về tính ổn định, tính chốngchìm, tính chống cháy, và sức bền tàu

+ Dung tích các khoang phải đủ

+ Đảm bảo cân bằng tàu và sức bền dọc tàu trong quá trình hành hải + Các trang thiết bị phải bố trí hợp lý, thao tác an toàn, dễ dàng

+ Các lối đi lại phải an toàn và thuận tiện trong mọi điều kiện thời tiết.Ngoài ra việc bố trí phải tuân theo yêu cầu của chủ tàu, ví dụ: đối với tàu hàngviệc bố trí các vách ngang phải phù hợp với phơng pháp khai thác của chủ tàu.Cách bố trí các tầng boong phải tuân theo yêu cầu của chủ tàu về chiều caogiữa các boong, chiều cao từ đáy đôi đến boong thấp nhất nhằm giảm bớt sứcnén của hàng hoá và tránh cho hàng hoá bị vỡ, cong vênh Tuy nhiên nhữngyêu cầu của chủ tàu phải nằm trong các giới hạn qui định của qui phạm

1 Phân khoang:

Xác định khoảng sờn: Khoảng cách chuẩn của các sờn ngang khoang

đ-ợc tính theo công thức sau đây:

a = 2L + 450 (mm)

L = 92,5(m), suy ra: a = 635 mm Đối với các khoang mũi, khoang đuôi, bầu đuôi thì khoảng cách sờn ngangkhông lớn hơn 610 mm; ở đoạn từ 0.2L tính từ mũi tàu đến vách chống vakhoảng cách sờn không lớn hơn 700 mm

+ Chọn khoảng sờn khoang máy: a = 600

+ Chọn khoảng sờn khoang mũi: a = 500

+ Chọn khoảng sờn khoang đuôi: a = 565

+ Chọn khoảng sờn khoang hàng: a = 650

Phân khoang theo chiều dài tàu:

+ Khoang đuôi dài 5.65 m Từ sờn 0 10

+ Khoang máy dài 14.4 m Từ sờn 10 34

+ Khoang hàng 1 dài 22.1 m Từ sờn 34 68

+ Khoang hàng 2 dài 22.75 m Từ sờn 68 103

+ Khoang hàng 3 dài 22.1 m Từ sờn 103 137

+ Khoang mũi dài 5.5 mTừ sờn 137 148

Số lợng vách ngang kín nớc chọn n = 5

Việc phân khoang tàu đợc dựa trên các số liệu thống kê bằng đồ thị của sách

“Kiến trúc và bố trí chung tàu thuỷ” và “Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển

Xác định chiều cao đáy đôi: theo qui phạm phân cấp và đóng tàu biển

vỏ thép phần 2-A thì chiều cao đáy đôi đợc xác định nh sau:

hđ = B/15 = 16.5/15 = 1.1 (m)

Chọn: chiều cao đáy đôi là hđ = 1,1 (m)

*Loại hình tàu và công dụng:

-Tàu vỏ thép tự hành: một boong chính liên tục suốt chiều dài tàu, phíamút mũi và lái có boong thợng tầng Tàu thiết kế có một chân vịt

-Vùng hoạt động: chạy tuyến Đông Nam á

- Cấp tàu là cấp tàu không hạn chế theo “Qui phạm phân cấp và đóngtàu biển vỏ thép 2003”

- Tàu là tàu hàng bách hoá có trọng tải Pn = 5800 tấn, hệ số chở hàng

àxd = 1.528 (t/m3)

2.Biên chế thuyền viên:

Trên tàu bố trí đủ chỗ cho 20 ngời, bao gồm nh sau:

Bố trí 2 bộ cẩu Derreck đặt ở hai đầu của hai hầm hàng

Sức nâng của mỗi cẩu là10 tấn, tầm với 19 m

1 tủ đựng quần áo, phao cứu sinh.

1 giá sách treo tờng

1 gơng soi treo tờng.

1 móc treo quần áo

1 hộp đựng xà phòng

-Buồng tắm rửa: số lợng theo bản bố trí chung.

Vòi hoa sen

Móc treo quần áo

Hộp treo giấy vệ sinh

Chậu rửa tay

-Buồng giặt phơi quần áo:

Các loại nồi xoong

-Buồng ăn và câu lạc bộ cho thuỷ thủ:

-Các buồng tác nghiệp kỉ thuật:

+ Buồng làm việc của điện trởng

+ Buồng VTD

+ Buồng hải đồ

+ Buồng lái

+ Buồng phát.

Thiết bị hệ thống –

I.Thiết bị cứu sinh.

Theo bảng 3.2.1 ta có:

+ Xuồng cứu sinh, sức chứa 100% số ngời mỗi bên mạn

+ Bè cứu sinh: phải chứa đợc 100% số ngời mỗi bên mạn

+ Phao tròn cứu sinh: 8 chiếc

+ Phao áo phải đáp ứng 100% số ngời trên tàu và những nơi trực ca

1.Xuồng cứu sinh:

Xuồng cứu sinh và các thiết bị của nó phải thoả mãn yêu cầu:

+ Đảm bảo đủ độ bền và dự trữ tính nổi ở bất kì điều kiện nào tại mọivùng hoạt động của tàu Có tính quay trở tốt, ít bị trôi dạt, đi lại dễ dàng

+ Có tính ổn định cao, không bị lật khi bơi có buồm trên sóng lớn,chòng chành ít khi có ngời di chuyển trên xuồng Bảo vệ ngời trên xuồngkhông bị lạnh, ma, nóng lực

+ Có tốc độ cao nhanh chóng thoát khỏi vùng bị chìm hoặc cháy Cókích thớc và khối lợng nhỏ

tải trong sóng gió lớn, khi hạ xuồng có ngời từ tàu xuống nớc và ngay cả khi

va đập vào mạn tàu và bờ trên cảng

Ta bố trí 2 xuồng cứu sinh ở hai bên mạn của boong cứu sinh

Chọn loại xuồng mang kí hiệu: CΠAP22 có các thông số cơ bản củaxuồng:

+ Chiều dài : L = 6,7m+ Chiều rộng : B = 2,27m+ Chiều cao : H = 1,5m+ Khoảng cách các móc nâng : A = 5,2m+ Lợng chiếm nớc D = 2,58 tấn

+ Khối lợng xuồng có trang bị (không có ngời) là:1,2 tấn+ Kiểu động cơ truyền động tay

+ Tốc độ : v = 6 hlí/h+ Vật liệu làm xuồng là hợp kim nhẹ

2.Phao cứu sinh:

Bố trí 4 phao hơi : hai chiếc mỗi bên mạn

Yêu cầu cơ bản của phao hơi phaỉ đợc qui định do Đăng Kiểm ban hành

Kết cấu và hình dạng của phao hơi phải đảm bảo đủ dự trữ tính nổi, ổn định,

có đủ chiều cao càn thiết khi phao đợc chất đầy tải

Phao phải đợc cấu tạo sao cho phao và các trang thiết bị liền chúng không bị

h hỏng khi quăng phao từ tàu xuống nớc

Chọn kiểu phao có kí hiệu: ΠCH-6M có các thông số cơ bản:

+ Có sức chứa 6 ngời

+ Kích thớc sau khi nạp khí LxBxH = 3x1,8x1,2 (m)+ Chiều dài thùng chứa: 1,16m

+ Số lợng chai khí : 1 chai với dung tích 4 lít+ Thời gian nạp khí vào phao là : 0,5 phút

3.Phao tròn cứu sinh:

Trang bị 10 phao tròn làm bằng nhựa bọt

+ Lực giữ (không nhỏ hơn) 14 KG+ Kích thớc : Đờng kính ngoài D = 760 mm ; đợng kính trong: d

= 440 mm ;

Chiều dày h = 60 mm

Số phao thờng là 6 chiếc

Số phao có dây ném cứu sinh 2 chiếc

Các trang thiết bị cứu sinh khác nh phao nịt

+ Kích thớc của phao nịt: LxBxH = 1,32x0,32x0,045 (m)+ Khối lợng = 1,43 Kg

4.áo cứu sinh: