Thiết kế tàu dầu 580 tấn

Thiết kế tàu dầu 580 tấn

Phần 1 - Tuyến đờng, tàu mẫu

1 Tuyến đ ờng Quy Nhơn - Sài Gòn:

1.1 Tuyến đ ờng:

Khoảng cách giữa 2 cảng: 730 km

Đặc điểm khí hậu: Vùng biển từ Quy Nhơn đến Sài Gòn mùa đông từ

tháng 10 đến tháng 3 năm sau có gió hớng Bắc và Tây Bắc không mạnh lắm, ít

ảnh hởng đến tốc độ tàu, còn mùa từ tháng 5 đến tháng 9 hớng gió chủ yếu làNam và Tây Nam

Mùa bão từ tháng 8 đến tháng 10 thờng gây ra ma lớn và lũ đột ngột ảnhhởng đến tốc độ tàu

Chế độ thuỷ triều: phức tạp, chủ yếu là chế độ bán nhật triều.

Dòng chảy: từ tháng 1 đến tháng 5 và từ tháng 9 đến tháng 12 dòng chảy

theo hớng Tây bắc và Đông Nam với tốc dộ 0,5 đến 1,10 hải lý, còn từ tháng 6

đến tháng 8 dòng chảy theo hớng ngợc lại với vận tốc 0,4 đến 0,6 hải lý

1.2 Cảng Quy Nhơn:

Vị trí: 13o45’ Bắc và 109o13’ độ kinh Đông

Chế độ thuỷ triều: Cảng có chế độ bán nhật triều không đều.

Chế độ gió: có 2 mùa rõ rệt, gió Bắc - Đông bắc từ tháng 11 đến tháng 2

năm sau và gió Nam - Đông Nam từ tháng 4 đến tháng 10

Luồng lạch: Luồng vào cảng từ phao số “0” khoảng 3 km, độ sâu luồng

từ -8,0 m đến -9,0m, ổn định trong nhiều năm Luồng vào có đoạn cua ở mỏmTrần Hng Đạo là nơi khó đi, hạn chế tốc độ tàu

Cầu tàu và kho bãi: Cảng có một bến dạng cọc cừ thép dài 340 m xây

dựng từ năm 1968, thuộc dạng bến liền bờ loại bến cấp 2, tải trọng trên mặt bến 3tấ/m2 Trên bến không bố trí đợc cần trục cổng Độ sâu trớc bến -6,0 m

Cảng có 2 kho với tổng diện tích 4.400 m2 và một kho vật t 1000 m2.Ngoài ra còn có bãi với diện tích 4 ha mà hầu hết là các bãi tự nhiên

1.3 Cảng Sài Gòn:

Vị trí: Cảng Sài Gòn nằm ở hữu ngạn sông Sài Gòn, có vĩ độ 10o48’ Bắc

và 106o42’ kinh độ Đông

Cảng nằm trên một phạm vi dọc bờ dài hơn 2 km cách bờ biển 45 hải lý

Chế độ thuỷ triều: bán nhật triều, biên độ dao động của mực nớc triều

lớn nhất là 3,98 m, lu tốc dòng chảy là 1 m/s

Luồng lạch: Từ cảng Sài gòn đi ra biển có 2 đờng sông:

Theo sông Sài Gòn ra vinh Giành Ráy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè

và sông Sài Gòn Những tàu có mớn nớc khoảng 9,0 m và chiều dài khoảng 210 m

đi lại dễ dàng theo đờng này

Theo sông Soài Rạp, đờng này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nớckhông quá 6,5 m

Cầu tàu và kho bãi:

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

Khu Khánh Hội gồm 11 bến từ kho Ko đến K10 với tổng chiều dài 1264 m

Về kho bãi khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích 45390 m2 và diện tích bãi15.781 m2

Khu Nhà Rồng có diện tích kho 7.225 m2 và 3500 m2 bãi Tải trọng củakho thấp, thờng bằng 2 tấn/m2 Các bãi chứa thờng nằm sau kho, phổ biến là cácbãi xen kẽ, ít có bãi liên hoàn

Ngoài hệ thống bến 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 Cách 10 hải lý về hạ lu cảng Sài Gòn có 12 phao neo dành cho tàu chở hàng dễ cháy, dễ nổ.

Phần II :xác định kích thớc chủ yếu của tàu

1 Xác định l ợng chiếm n ớc sơ bộ :

Lợng chiếm nớc sơ bộ của tàu đợc xác định từ công thức:

D

n DSB

P

D  = 892,5 TTrong đó:Ph = 580 T : Trọng tải của tàu

D : Hệ số trọng tải Đối với tàu hàng cỡ vừa và nhỏ D = 0,70 0,57

v

9 , 81 50

14 , 5

Tỷ số L/B biểu diễn bằng quan hệ B = f (L), ảnh hởng đến sức cản toàn tàu và

là yếu tố quyết định đến tính quay trở của con tàu

Theo bảng 2.7 – [28] trong STTKTT đối với tàu hàng ta có : L/B =5,5 8,0

Ta chọn : L/B = 5,68

B =

B L

L

/ = 8,8 m2.4.Chiều chìm tàu :

Tỷ số B/T có quan hệ với tính ổn định và sức cản của thân tàu Qua một loạtcác thí nghiệm mô hình tàu hàng tốc độ cao trong bể thử mô hình của Thuỵ Điển

ta theo tỷ số B/T phụ thuộc vào và v (tốc độ tàu)

- Theo số liệu thống kê của STTKTT đối với tàu hàng :

B/T = 2,25  3,75

- Theo đồ thị hình 2.14 trong STTKTT ta chọn : B/T = 2,93

T =

T / B

B

= 28,93,8 = 3 m

2.5.Chiều cao mạn tàu :

Tỷ số H/T ảnh hởng đến khả năng chống chìm và chống hắt nớc lên boongcủa tàu.

- Theo bảng 2.8 (35) trong STTKTT đối với tàu hàng có mạn khô tốithiểu :

- Hệ số béo diện tích đờng nớc  đợc xác định trên cơ sở đảm bảo tính ổn

định và đủ diện tích mặt boong Theo CT 2.83 trong STTKTT :

 =  - 0,025 = 0,781

- Hệ số béo sờn giữa  :

Ta chọn theo đồ thị 2.23 sử dụng cho các tàu ven biển :  = 0,984

% 46 , 1 100 5 , 892

45 , 879 5 , 892 100

12 Lợng chiếm nớc D T 879,45

4 Kiểm tra :

4.1 Kiểm tra sơ bộ ổn định ban đầu:

ổn định ban đầu của tàu đợc kiểm tra thông qua chiều cao tâm nghiêng:

o G C

12 2

ho : Độ giảm chiều cao tâm nghiêng ngang ban đầu

do ảnh hởng của mặt thoáng ban đầu

ho = 0,1  0,5 Chọn ho = 0,3 mChiều cao tam nghiêng ban đầu đối với tàu hàng khô theo trang 95-LTT :

ho = (0,4  1,0) m

 Do đó tàu đã đảm bảo ổn định ban đầu

4.2 Kiểm tra sơ bộ chu kì dao động:

Chu kì dao động của tàu đợc xác định theo CT 7.12 -LTTKTT:

 = c

o h

= 0,25 p01 = (0,25  0,33) Chọn p01 = 0,25

4.3.2 Trọng l ợng trang thiết bị:

a) Tính toán lực cản - công suất kéo:

Lực cản toàn phần của tàu:

R = Rd + Rftrong đó: Rf :Lực cản ma sát có kể đến ảnh hởng của độ nhám thân tàu và

ảnh hởng của chong chóng đặt sau đuôi tàu Đợc xác

định theo công thức:



 2

v C

Cf = Cfo + CA + CAPCfo : Hệ số ma sát của bản phẳng tơng đơng

Cfo = 2

) 2 Re (lg

075 , 0



CA : Hệ số do ảnh hởng của độ nhám thân tàu

CA = 0,0003CAP : Hệ số do ảnh hởng của chong chóng đặt sau

đuôi tàu với tàu một chong chóng

Rd : Lực cản d của tàu Đợc xác định theo phơngpháp Taylor

v 

2

) 2 Re (lg

075 , 0

Cf  fo A AP

R R

v R

Tại vận tốc khai thác v= 10 hl/h :

PE = 181,983 cv = 133,811 kW Công suất của cần thiết của động cơ: 







S D

E S

85 , 0

P

trong đó: PE = 181,983 ,cv : Công suất kéo của tàu

D = 0,65 : Hiệu suất đẩy

S = 0,98 : Hiệu suất đờng trụcChọn sơ bộ động cơ S26 MC có các thông số:

Công suất: PS = 290 ,KW

Số vòng quay: nm = 250 ,v/pb) Tính chọn thiết bị đẩy:

Chọn thiết bị đẩy cho tàu là chong chóng, số lợng 1 chiếc

(với bánh lái thoát nớc : kT = (0,7 - 0,9); chọn kT = 0,8)

- Hệ số kể đến trờng tốc độ không đều đối với chong chóng:

KDT  A  =1,36trong đó: vA : vận tốc chong chóng làm việc sau đuôi tàu

1 30,887 ,kN = 30887 ,N

KDT = 1,36 < 2 : do đó chọn số cánh chong chóng z = 4

Tỉ số đĩa của chong chóng theo điều kiện bền:

3 4 max

'.

.

'.

375 ,

D

z c A

T = 3088,7 ,KG :Lực đẩy của chong chóng.

Điều kiện để chọn tỉ số đĩa của chong chóng : 0,1

00

dt tt

Chọn đợc tỉ số đĩa của chong chóng :  

n v

P

4

13 D

Bảng tính công suất của động cơ có sự tham gia của tiết bị đẩy :

a v D

D n

T K



8

n D

v J

w 1

t 1 i

E S

.

v T P

P '

S

S S S

trong đó : N : công suất của thiết bị năng lợng.

N = Ps = 394,4 ,KW

pm : trọng lợng đơn vị của thiết bị năng lợng Đối với

động cơ chính là loại diesel có kết cấu đúc không tăng

áp:

pm = (0,05  0,78 ) Chọn pm = 0,05

4.3.5 Trọng l ợng hệ thống điện và điều khiển:

P05 = p’05.D2/3 = 16,52 ,T

trong đó p’05 : Trọng lợng đơn vị của hệ thống năng lợng điện,

liên lạc nội bộ và điều khiển tàu

Đối với tàu hàng khô : p’05 = 0,23 0,05 Chọn p± 0,06 Chọn p ’05 =0,18

4.3.6 Trọng l ợng thuyền viên, dự trữ l ơng th c, thực phẩm, n ớc ngọt:

Thành phần trọng lợng này đợc tính cho trờng hợp số thuyền viên trên tàu là

10 ngời và thời gian hành trình của tàu là 2 ngày:

P14 = Ptv + Pnn + Plt = 3,06 Ttrong đó Ptv : Trọng lợng thuyền viên và hành lý Lấy theo

tiêu chuẩn là 100 kg/1ngờiPtv = 100.10-3.10 = 1,0 ,T

Pnn : Trọng lợng dự trữ nớc ngọt Lấy theo tiêu chuẩn

100 kg/ 1 ngời/ 1 ngày đêmPnn = 100.10-3.10.2 = 2,0 ,T

Plt : Trọng lợng dự trữ lơng thực, thực phẩm Lấytheo tiêu chuẩn 3 kg/ 1 ngời/ 1 ngày đêm

Plt = 3.10-3.10 = 0,06 ,T 4.3.7 Trọng l ợng hàng hoá:

P15 = 580 ,T

4.3.8 Trọng l ợng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, n ớc cấp:

P16 = Pnl + Pdm + Pnc = knl.Pcd = 2,9 ,Ttrong đó Pcd : Trọng lợng dự trữ chất đốt cho động cơ

Pdm : Trọng lợng dữ trữ dầu mỡ bôi trơnPnc : Trọng lợng nớc cấp cho nồi hơiknl = 1 , 09 0 , 03

P

P P P

cd

nl dm cd

4.3.9 L ợng chiếm n ớc của tàu theo các trọng l ợng thành phần:

P = P01 + P02 + P03 + P04 +P05 + P14 + P15 + P16 = 897,13 ,T

Độ sai lệch so với lợng chiếm nớc sơ bộ:

lđ = 0,06L = 3 ,mChiều dài khoang máy :

lmáy = (0,1  0,15)L = 5  7,5 ,mChọn chiều dài khoang máy :

K1 = 0,96. + 0,05 = 0,80K2 = 0,96

K3 = 1

- Dung tích cần thiết của tàu :

W2 = Ph. =939,6 ,m3

với  = 1,62 ,m 3 /T

 W1 > W2  Vậy tàu đảm bảo dung tích yêu cầu

5 Hiệu chỉnh chiều cao mạn khô :

5.1 Chiều dài tính toán mạn khô:

3 Chiều dài đờng nớc tại 0,85H L0,85H m 50,913

4 96% chiều dài đờng nớc tại 0,85H 0,96L0,85H m 48,877

5 Chiều dài 2 trụ tại 0,85H LPP m 50,841

6 Chiều dài tính toán mạn khô Lf m 50,8415.2 Tính toán và hiệu chỉnh mạn khô :

Theo bảng 6.22 trong STTKTT chiều cao mạn khô tối thiểu cho tàu loại “B”

có chiều dài L = 50 ,m là :

Fmin = 443 ,mm

5.2.1 Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích:

Do tàu có hệ số béo thể tích  = 0,65 < 0,68 nên theo CT 6.106 trong STTKTTkhông cần thiết hiệu chỉnh mạn khô theo hệ số béo thể tích :f1 = 0

Lf

104,167

5.2.3 Hiệu chỉnh theo chiều dài thực dụng của th ợng tầng:

Lợng hiệu chỉnh chiều cao mạn khô ở tàu có chiều dài từ 24 dến 100 m có kể

đến chiều dài thực dụng của thợng tầng:

f3 = 7 , 5 ( 100  )( 0 , 35  ) 

L

E

trong đó: E = 8,75 ,m : chiều dài thực dụng của thợng tầng.

5.2.4 Hiệu chỉnh chiều cao mạn khô theo độ cong dọc boong :

Mức chênh lệch giữa chiều cao thực tế và chiều cao tiêu chuẩn z đợc xác định:

z = htt - htcTrong đó: htt = 2,2 ,m - chiều cao thực tế (đảm bảo chiều cao bố trí trần)

htc = 1,8 ,m - chiều cao tiêu chẩn

mũi 1376,67 1343 1

TT (III) x(V) (IV) x(V)

Độ cong

Lợng chênh lệch độcong dọc boong

Lýthuyết Thựctế

f4 = -(26,44-105,24)  ) 

L 2

S 75 , 0 (

f

34,6 mmtrong đó: S = 32,71 m : tổng chiều dài các thợng tầng kín2.5 Kiểm tra chiều cao mạn khô:

Chiều cao mạn khô cần thiết sau khi đã hiệu chỉnh:

FLT = Fmin +fi = 640,66 mm Chiều cao mạn khô thực tế:

FTT = H – T = 800 mmFTT > FLT do đó tàu có mạn khô đảm bảo chiều cao cần thiết

Phần III : Xây dựng tuyến hình

 Chiều dài giữa hai đờng vuông góc : LPP = 52,6 m

TK/ M = TK/ M = TK/ M = TK/ M = 1

LTK/ LM = 0,95057 ; BTK/ BM = 1,1 ; TTK/ TM = 0,882353 ; HTK/ HM = 0,926831.2 Đặc tr ng hình dáng :

1.2.1 Dạng sờn :

Theo tàu mẫu dạng sờn của tàu em có dạng :

65 , 0 2 sin 022 ,

XC = 0,55 ,m  XC = 550 ,mm

- Hoành độ tâm đờng nớc thiết kế Xf :

Theo số liệu thống kê của tàu mẫu, chọn  0 , 018

Chọn bánh lái tấm hình chữ nhật có prôfin dạng thoát nớc có các thông số :

- Chiều cao bánh lái : hp = 0,7.T = 2,1 ,m

- Diện tích bánh lái : Abl = .LT ,m2

Trong đó:  là hệ số diện tích bánh lái đợc xác định theo bảng 1.3 trong STTBTT T1 lấy đối với tàu hàng khô 1 chân vịt tốc độ trung bình :

p = 1 : b¸nh l¸i trùc tiÕp sau chong chãng

q = 1 : tµu hµng kh« (kh«ng ph¶i tµu kÐo)

B¶ng nghiÖm l¹i lîng chiÕm níc vµ Xc khi cã tuyÕn h×nh :

100%= 879,45879,45889,07 100%=1,1 % < 1,5 %

 Tuyến hình đảm bảo về lợng chiếm nớc

- Nghiệm lại hoành độ tâm nổi :

i i

1,2 % < 3 %

 Tuyến hình đảm bảo về hoành độ tâm nổi

- Nghiệm lại hệ số béo thể tích :

 =

T B L

73 , 0 74 , 0

0,31 % Vậy tuyến hình thiết kế thoả mãn các thông số của tàu thiết kế

- Khoảng sờn vùng khoang mũi, khoang đuôi: a = 500 (mm)

Chọn số lợng vách ngang kín nớc cho tàu với tàu có chiều dài L = 50 m là n =4

Chọn loại thiết bị làm hàng là cần cẩu derrick đôi, sức nâng cần : 2 T

3 Trang thiết bị buồng ở

3.1 Buồng thuyền viên 2 ng ời

- 1 tủ treo tờng đựng quần áo ,phao cứu sinh

Chọn bánh lái tấm hình chữ nhật, ạng cân bằng, profin NACA 0012 :

- Chiều cao bánh lái : hp = 0,7.T = 2,1 ,m

- Diện tích bánh lái : Abl = .LT ,m2

Trong đó:  là hệ số diện tích bánh lái đợc xác định theo bảng 1.3 trong STTBTT T1 lấy đối với tàu hàng khô 1 chân vịt tốc độ trung bình :

 = 0,015  0,025 .Chọn  = 0,0196

p = 1 : b¸nh l¸i trùc tiÕp sau chong chãng

q = 1 : tµu hµng kh« (kh«ng ph¶i tµu kÐo)

Khèi lîng neo mòi : 300 kg

ChiÒu dµi dïng cho neo mòi : 125 m

§êng kÝnh xÝch dïng cho neo mòi : 64

ChiÒu dµi d©y kÐo : 180

Chän neo kiÓu Holl víi c¸c kÝch thíc c¬ b¶n sau

ChiÒu dµi th©n neo : 1190(mm)

§é më lìi neo : 792(mm)

ChiÒu cao cña lìi neo : 718(mm)

ChiÒu réng lìi neo : 328(mm)

Gãc th¶ neo : 300

6 ThiÕt bÞ cøu sinh

ThiÕt bÞ ph¸t b¸o Ra®a 1

7 trang bÞ b¸o hiÖu hµng h¶i:

Máy thu định vị vệ tinh 1

Đèn phát tín hiệu ban ngày 1

9 Hệ thống thông gió và thông hơi

Buồng máy đợc thông gió va hơi bằng hệ thống thông ống NAval ,ống mặt khỉ

và hệ thống thông gió nhân tạo

Khoang hàng đợc thông gió ,hơi qua các ống thông hơi

Các két sâu đợc thông hơi bằng các ồng thông hơi trên mặt boong

Phải trang bị hai bơm truyền động cơ giới chữa cháy chính và một bơm chữa cháy

dự phòng cố định Tổng sản lợng hai bơm chính phải đảm bảo không nhỏ hơn 25

m3 /h và không cần lớn hơn 180 m3 /h

- Vòi rồng và đầu phun

Số lợng vòi rồng : 5 chiếcChiều dài không quá 20 m

Đờng kính đầu phun 16 (mm)

- Hệ thống chữa cháy cố định bằng khí C02 và bọt

- Bình chữa cháy

Bình C02 có thể tích từ 9 đến 13 l và đợc đặt tại các lối đi chính

Bình bọt có thể tích ít nhất 20 l , đầu phun có lu lợng 1.5 m3/h đợc đặt

trongbuồng máy Ngoài ra còn có hệ thống chữa cháy cá nhân và dự phòng

Thiết kế đội tàu

Đề bài : Thiết kế tàu chở hàng khô trọng tảI 580 T chạy tuyến Quy Nhơn – Sài Gòn Với vận tốc là :10 hải lí / giờ

Thực hiện :Nguyễn Văn Tiền GVHD :Hoàng Văn OanhLớp :ĐTA-44-ĐH