thuyết minh thiết kế đôi tàu tàu hàng khô 1200t

Những tàu có mớn nớc khoảng 9m và chiều dài khoảng 210m đi lại dễ dàng theo đờng này.. + Theo sông Soài Rạp tuyến đờng này dài khoảng hơn 10 hải lý và tàu có mớnnớc không quá 6,5m mới ra

- Từ cảng Sài Gòn đi ra biển có 2 đờng sông đó là:

+ Theo sông Sài Gòn ra vịnh Gành Ráy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè vàsông Sài Gòn Những tàu có mớn nớc khoảng 9(m) và chiều dài khoảng 210(m)

đi lại dễ dàng theo đờng này

+ Theo sông Soài Rạp tuyến đờng này dài khoảng hơn 10 hải lý và tàu có mớnnớc không quá 6,5(m) mới ra vào đợc

- Cảng Sài Gòn chia làm ba khu vực : Khu thợng cảng ,Khu quân cảng ,CảngNhà Bè

- Hai cần cẩu di động với trọng tải 90T

- Tám tấn lai dắt và nhiều xe trở hàng và xe nâng sản xuất

1.2.5)Chế độ thuỷ triều :

- Có chế độ bán nhật triều biên độ lớn nhất của nhật triều là 3,98m, lu tốc dòngchảy là 1m/s.

- Khí hậu khu vực này chia làm 2 mùa rõ rệt mùa ma và mùa khô Mùa ma bắt

đầu từ tháng 5 đến tháng 11, lợng ma trung bình từ 150 đến 250 (mm) trên mỗitháng Mỗi tháng có từ khoảng 18 đến 19 ngày ma Mùa khô bắt đầu từ tháng 12

đến tháng 4 năm sau

- Khu vực này có hệ thống cung cấp nhiên liệu thuận lợi

- Giao thông trong cảng : Đờng hai chiều, xe tải đi lại dễ dàng

- Kho bãi : Kho chứa đợc 40.000T, không kể kho chứa hàng đông lạnh

1.2.5) Cầu tàu và kho bãi :

- Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 (m) Diện tích kho 7225 m2 và

3500 m2 bãi các loại thờng nằm sau kho, phổ biến là các bãi xen kẽ ít có bãi liênhoàn

- Khu vực Khánh Hội gồm 11 bến từ kho K0 đến K10 với tổng chiều dài 1264(m).Khu Khánh Hội có 18 kho với tổng diện tích là 45.396 m2 và diện tích bến bãi là15.781m2

- Ngoài hệ thống bến chính còn có hệ thống phao neo tàu gồm có 6 phao ở hữu ngạn sông Sài Gòn và có 26 phao ở tả ngạn sông Sài Gòn Cách 10 hải lý về phía hạ lu cảng Sài Gòn có 12 phao neo để dành cho tàu dễ cháy nổ

1.2) Cảng Hải Phòng

Cảng Hải Phòng bao gồm : Cảng chính, Cảng Chùa Vẽ, Cảng Vật Cách

1.2.1) Điều kiện tự nhiên

Cảng Hải Phòng nằm ở hữu ngạn sông Cửa Cấm ở vĩ độ 20052' Bắc và kinh độ

106041' Đông Chế độ thuỷ triều là nhật triều với mức triều cao nhất là +4,0 mét,

đặc biệt cao +4,23 mét, mức nớc triều thấp nhất là +0,48 mét, đặc biệt thấp là+0,23 mét

- Chế độ gió : Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt

+ Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau : gió Bắc - Đông Bắc

+Từ tháng 4 đến tháng 9 : gió Nam - Đông Nam

Cảng Hải Phòng cách phao số “0” khoảng 20 hải lý; từ phao số “0” vào Cảngphải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cửa Cấm Cảng HảiPhòng nằm ở vùng trung chân sông Hồng Sông Hồng mang nhiều phù sa nêntình trạng luồng lạch vào Cảng rất không ổn định

Từ nhiều năm nay luồng vào Cảng Hải Phòng thờng xuyên phải nạo vét nhng chỉsâu đến - 5,0m đoạn Cửa Cấm và -5,5m đoạn Nam Triệu Tuy nhiên những nămgần đây luồng vào Cảng bị cạn nhiều, sông Cấm chỉ còn - 3,9 đến - 4,0 m nêntàu vào, ra rất hạn chế về trọng tải Nếu tính bình quân Nam Triệu vét đến -

6,0m,sông Cấm vét đến - 5,5m thì hàng năm phải nạo vét một khối lợng khoảng

3 triệu m3

Thủy diện của Cảng hẹp,vị trí quay tàu khó khăn, cảng chỉ có một chỗ quay tàu

ở ngang cầu N08 (có độ sâu -5,5 m đến -6,0m, rộng khoảng 200m)

Cảng Vật Cách nằm ở hữu ngạn sông Cửa Cấm, cách Hải Phòng về phía thợng lukhoảng 12 km, chế độ thủy văn tơng tự cảng chính

1.2.2) Cầu tầu và kho bãi.

- Cảng chính có 11 bến đợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc vào năm 1981,dạng tờng cọc ván thép một neo với tổng chiều dài 1787 m Trên mặt bến có cầntrục cổng (Kirốp và KAMYHA) có sức nâng (516) tấn Các bến đảm bảo chotàu 10.000 tấn cập cầu

Từ cầu 1 đến cầu 5 thờng xếp dỡ hàng kim khí, bách hóa, thiết bị Bến 6 ,7 xếp dỡ hàngnặng; bến 8, 9 xếp dỡ hàng tổng hợp Bến 11 xếp dỡ hàng lạnh

Toàn bộ kho của Cảng (trừ kho 2A và 9A) có tổng diện tích là 46.800 m2, cáckho đợc xây dựng theo quy hoạch chung của một Cảng hiện đại, có đờng sắt trớcbến, sau kho thuận lợi cho việc xuất hàng Kho mang tính chất chuyên dụng.Ngoài ra còn các bãi chứa hàng với tổng diện tích 183.000 m2 (kể cả diện tích đờng

ô tô),trong đó 25000 m2 bãi nằm ở bến 6 Tải trọng trên mặt bến là 4 (tấn/m2);dải tiếp phía sau rộng 6(m) là 6 (tấn/m2) tiếp theo đó bình quân 10tấn/m2

Đờng sắt trong Cảng có khổ rộng 1m với tổng chiều dài 1560m gồm đờng sắt

tr-ớc bến, bãi sau kho, ga lập tàu phân loại

- Theo thiết kế cảng Chùa Vẽ có 5 bến với tổng chiều dài 810m và sản lợngthông qua hàng năm là 1.600.000 tấn Hiện tại đã xây dựng đợc bến phụ, bến 1,2với chiều dài 330 m dạng bến cọc bê tông cốt thép, trớc bến có đờng cần trụccổng và hai đờng sắt hoạt động.Bến thuộc dạng thiết kế theo tiêu chuẩn cảngbiển cấp 1 mặt bến có tải trọng 4 tấn/m2

Hiện nay Cảng đã đợc lắp dàn cần trục cổng nâng Container chuyên dụng và chủyếu xếp hàng Container, sắt thép, hàng kiện, gỗ

-Bắt đầu xây dựng từ năm 1965,Cảng vật cách ban đầu là những bến dạng mốcầu, có diện tích mặt bến 8x8m Cảng có 5 mố cầu trên bố trí cần trục ô tô đểbốc than và một số loại hàng khác

1.2.3)Đặc điểm địa hình của cảng Hải Phòng :

- Luồng sông bao gồm sông Cấm, sông Cửa Cấm, Nam Triệu và sông Bạch Đằng

là tuyến sông thuộc sông Hồng ở vào khoảng 25 vĩ bắc và 1050 kinh đông, nóbắt đầu từ thợng nguồn đổ ra biển Đông

- Triều cờng cực đại (lũ) : Lòng sông sâu nhất 9m

- Triều cờng trung bình và triều kiệt từ (67) m, ven bờ triều cờng 3m, triều kiệt1,5m

- Bề rộng trung bình vào khoảng 140m

- Mức phù sa trung bình hàng năm theo thống kê là 145270 (m3/năm) mức cực

đại là 254800 (m3/năm)

- Tốc độ dòng chảy (46) (km/giờ)

1.3 ) Đặc điểm tuyến đờng Sài Gòn _ Hải phòng

Tuyến hải phòng sài gòn :

Đợc chia thành các đoạn nh sau:

+ Từ Hải Phòng Quảng Ninh Thanh Hoá : Vùng biển này chịu ảnh hởng của giómùa đông bắc và gió mùa Tây Nam Từ tháng 1-3 hớng gió thịnh hành là đôngbắc Từ cuối thang3 đến tháng 7 chuyển dần thành đông và đông nam Những

đợt gió mùa đông bắc mạnh thì sức gió đạt tới 24(m/s) , ảnh hởng nhiều đến tốc

độ vận hành của tàu Từ tháng 5, 6 thờng có bão , tốc độ gió trong bao tơí 35-40(m/s) sang tháng 7,8,9 Bão hoạt động mạnh ( Chiếm 78% số cơn bão trong năm ), Từ tháng 9-12 có gió mùa đông bắc ít nhiều cũng có anh hởng đến sự đi lại củatàu

Vùng biển này chia ra mùa ma và mùa khô rõ rệt mùa khô từ tháng 11-4 trong

đó tữ tháng 2-4 thờng có ma phùn làm giảm tầm nhìn của tàu Mùa ma từ tháng5- 10 chủ yếu do bão và giải hội tụ nhiêt đới gây ra Về mua đông vùng biển nàythờng có sơng mù, Nhất là vào bổi sáng và chiều tối làm ảnh hởng đến tầm nhìncủa tàu

Về thuỷ chiều mang tính chât nhật chiều thuần nhất , càng về phía nam tính chấtnhật chiều không thuần nhất càng tăng biên độ thuỷ chiều không lớn nắm , thờng

từ 0.5-3.6 (m) , biên độ này giảm dần từ quảng ninh đến thanh hoá

Sóng có hớng và chiều cao theo mùa , chiều cao trung bình sóng từ 0.7 – Hải 1 (m) ,lớn nhất là 3(m) , khi có bão có thể lên tới 6 (m) sóng làm giảm tốc độ của tàu

đổng thời gây nguy hiểm cho tàu

Ngoài khơi vịnh bắc bộ về cơ bản thời tiết khí hậu cũng chịu tác động thời tiết

nh vùng ven bừ nhng đặc trng yếu tố khí tợnghải văn ổn định hơn

1.4) Tàu mẫu

Bảng tàu mẫu Vietramstimex 01 Bạch long Vĩ Hoàng Ngân 09

Chiều dài lớn nhất L max (m) 79,040 80,400 78,040

1.5) Khoảng cách và sốngày hành trình

Koảng cách và số ngày hành trình:

Khoảng cách từ Cảng Sài Gòn đến Cảng Hải Phòng là: S = 1475( hải lý)

Ta có tầm xa bơi lội của tàu chính bằng khoảng cách giữa hai cảng S = 1475 Hảilý

Vận tốc thiết kế của tàu là V = 12.8 (Hải lý/giờ)

Vậy ta có thời gian hành trình là:

t’ =

V

S

=115.24 (giờ)  4.8 (ngày)Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trữ để sử dụng vào các việcnh: Nghỉ, sửa chữa và bảo dỡng, tránh bão …vv.vv

Do đó ta chọn thời gian hành trình chính thức của tàu là: t = 8 (này)

Phần 2: Xác định các kích thớc chủ yếu của tàu

2.1) Sơ bộ xác định lợng chiếm nớc trọng lợng

Dsb =

D n

P

 = 1875(Tấn)Trong đó :

- Pn = 1200 (Tấn) Trọng tải của tàu thiết kế

- D = 0.64 Hệ số lợi dụng lợng chiếm nớc ( 2.2 trang18 STKTĐTT1)

2.2) Sơ bộ xác định cấc thông số của tàu

2.2.1) Chiều dài tơng đối

Chiều dài tơng đối của tàu đợc xác định theo công thức (9.48 trang163 STLTTT):

l = 4.47+ 0.06v0.3

Ta chọn công thức tính

l = 4.47+ 0.06v0.2 = 5.07

Trong đó :

- v= 6.592 (m/s) Vận tốc khai thác của tàu

2.2.2) Chiều dài tàu

Chiều dài tàu xác định :

L = l.3 D

 = 61.915 (m) chọn L= 62 (m) Trong đó :

- l= 5.07 Chiều dài tơng đối

2.2.5) Hệ số béo diện tích đờng nớc thiết kế

Hệ số béo diện tích đờng nớc thiết kế xác định (6.20trang 102 LTTKTT)

-  = 0.652 Hệ số béo thể tích

-  = 0.98 Hệ số béo đờng nớc thiết kế

2.2.8) Chiều rộng tàu

Chiều rộng tàu xác định :

= 10.88 (m) Chọn B = 10.88 (m)Trong đó :

- L = 62 (m) Chiều dài tàu

- L/B = 5.696 Tỷ số chọn theo tàu mẫu

B

= 4.158 (m) Chọn B = 4.20 (m)Trong đó :

1.376% < 3% Thoả mãn về lợng chiếm nớcTrong đó :

- DSB = 1875 (Tấn)

- D = k...L.B.T= 1900.81 (Tấn)

2.3) Kiểm tra sơ bộ các kích thớc của tàu

2.3.1) Kiểm tra ổn định ban đầu

Chiều cao tâm nghiêng ban đầu tính

ho = r + ZC - ZG - h0 = 0.804 (m)

Trong đó:

- r= 2.73 (m) Bán kính tâm nghiêng đợc xác định qua công thức sau



= 2.73 ( m )+ B = 10.88 (m) Chiều rộng tàu

+ T= 4.2 (m) Chiều chìm tàu

+  = 0.65 Hệ số béo thể tích

+  = 0.85 Hệ số béo sờn giữa

- ZC = 2.38 (m) Cao độ tâm nổi tính theo công thức sau :

Z B T

2

2 4 58

- ho = 0.804 (m) Chiều cao tâm nghiêng ban đầu

Theo quy định T= 7  12 (s) tàu có chu kỳ dao động thoả mãn

Vậy tàu thiết kế thoả mãn về tính lắc

2.3.3) Kiểm tra dung tích

- Dung tích yêu cầu : Wyc = p.Ph

+ Khi tàu chạy tuyến Sài Gòn - Hải Phòng Thì tàu chở gạo đóng bao

Wyc = p.Ph = 1800 (m3)

Pn = 1200(Tấn) Trọng lợng hàng

p = 1.5 (m3/t) Hệ số dung tích Theo bảng 2.63 trang 120 STKTĐTT1 thì

Mạn khô tối thiểu Fb =674(mm) ( Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu 2003)

2.4.1) Hiệu chỉnh theo chiều dài tàu

Mạn khô của tàu loại B có chiều dài 24 100 (m) Có thợng tầng đóng kín với chiều dài hiệu dụng nhỏ hơn 35% chiều dài tàu thì đợc tăng thêm một lợng : F1 = 7,5.(100 - Lf)(0,35 - E/Lf)

Tàu thiết kế của ta có chiều dài 63.564(m)

Nên mạn khô của tàu tăng thêm một lợng

F1 = 7,5.(100 - Lf)(0,35 - E/Lf)= 44.05 (mm)

Trong đó :

-Lf = 63.564 (m) Chiều dài tính toán của tàu

-E = 12 (m) Chiều dài hiệu dụng của thợng tầng (Chọn sơ bộ)

2.4.2) Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích

Vì tàu thiết kế có TK < 0.68(TK = 0.65) nên không phải tiến hành hiệu chỉnh mạn khô theo hệ số béo thể tích

-H = 5.8 (m) Chiều cao mạn của tàu thiết kế

-Lf = 63.564 (m) Chiều dài tính toán của tàu

-R = Lf/0.48 = 132.43 (mm) áp dụng cho tàu có L <120 (m)

2.4.4) Hiệu chỉnh theo chiều dài thiết thức của thợng tầng

Theo quy phạm chiều dài hiệu dụng của thợng tầng < 0.2 Lf Thì số phần trăm sẽ

đợc tính bằng phơng pháp nội suy theo bảng 11.47

Ta có :

-E = 12 (m) Chiều dài hiệu dụng của thợng tầng

-Lf = 63.564 (m) Chiều dài tính toán của tàu

-E /Lf = 0.19

Vậy mạn khô đợc tăng thêm một lợng

F3 = 12.73 (mm) ( Nội suy theo bảng 11.47 Quy phạm 2003)

2.4.5) Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong tiêu chuẩn

Bảng độ cong dọc boong tiêu chuẩn :

Vị trí Hệ số Công thức Trị số (II).

(IV) + Z

Tại đờng  đuôi 1.00 25(L/3+10) 779.70 779.70 350.00 1129.70 Tại L/6 từ đờng  đuôi 3.00 11.1(L/3+10) 346.19 1038.56 155.40 501.59 Tại L/3 từ đờng  đuôi 3.00 2.8(L/3+10) 87.33 261.98 38.85 126.18

Tại L/3 từ đờng  mũi 3.00 5.6(L/3+10) 174.65 523.96 38.85 213.50 Tại L/6 từ đờng  mũi 3.00 22.2(L/3+10) 692.37 2077.12 155.40 847.77 Tại đờng  mũi 1.00 50(L/3+10) 1559.40 1559.40 63.56 1622.96

Trong đó : Lf = 63.564 (m) Chiều dài tính toán của tàu

Tại đờng  đuôi 1129.70 1 1129.70

Tại L/3 từ đờng  mũi 213.50 2 427.01

5441.1 175.00 2 350.00 6506.0 Tại L/6 từ đờng  mũi 847.77 4 3391.09 850.00 4 3400.00

Tích

QP Tích TT

Tổng QP

Tổng TT (I) (II) (III) (III) (III) (III) (III) (III)

Tại đờng  đuôi 1129.70 1200.0 1 1129.70 1200.00

3013.0 3570.0 Tại L/6 từ đờng  đuôi 501.59 670.0 3 1504.76 2010.00

Tại L/3 từ đờng  đuôi 126.18 120.0 3 378.53 360.00

Tại L/3 từ đờng  mũi 213.50 175.0 3 640.51 525.00

4806.8 5831.0 Tại L/6 từ đờng  mũi 847.77 850.0 3 2543.32 2550.00

Tại đờng  mũi 1622.96 2756.0 1 1622.96 2756.00

- Tung độ từ đờng vuông góc đuôi đến sờn giữa có :

TT/ QP = (3013/3570)*100% = 84% > 50%

 Không phải hiệu chỉnh phần sau

- Tung độ từ sờn giữa đến đờng vuông góc mũi có :

36 , 1 500 1 56



f f

QP m

L L

F 3107.06 (mm) < F m TT  3859 (mm)Vậy mạn khô vùng mũi thoả mãn Quy phạm

Kết luận :

Mạn khô tàu thoả mãn Quy phạm

2.5) Nghiệm lại trọng lợng tàu

- pm =

4 1 40 800

1 1

+ kT = 0.6 (kT = 0.570.7)

- Hệ số ảnh hởng của trờng tốc độ không đồng đều tới mô men quay

- iQ =

) 1 0 (

125 0 1

2.5.5) Trọng lợng hệ thống điện liên lạc điều khiển và trang thiết bị

Trọng lợng hệ thống điện liên lạc điều khiển và trang thiết bị xác đinh theo (2.36 trang 26 LTTKTT) :

+ n = 14 (Ngời ) Số lợng thuyền viên trên tàu

+ 130 (Kg) Là trọng lợng của thuyền viên và hành lý khi tàu chạy tuyến biển

- P1402=n.t.3= 336 (Kg) Trọng lợng lơng thực thực phẩm

+ n = 14 (Ngời ) Số lợng thuyền viên trên tàu

+ 3 (Kg) Là trọng lợng lơng thực thực phẩm cho một ngời dùng trong một ngày đêm

+ t = 8 (Ngày đêm ) Số ngày đêm mà tàu hàng trính một chuyến đi

- P1403=n.t.100= 11200 (Kg) Trọng lợng lơng thực thực phẩm

+ n = 14 (Ngời ) Số lợng thuyền viên trên tàu

+ 100 (Kg) Là trọng lợng nớc cho một ngời dùng trong một ngày đêm

+ t = 8 (Ngày đêm ) Số ngày đêm mà tàu hàng trính một chuyến đi

2.5.8) Trọng lợng nhiên liệu, dầu mỡ và nớc cấp:

Trọng lợng nhiên liệu dầu mỡ và nớc cấp xác định (2.49 Trang 32 LTTKTT) :

P16 = knlkmpnltN= 26.76(Tấn)

Trong đó :

- km =1.2 Hệ số dự trữ khi tàu chạy ngợc dòng, ngợc sóng gió, chạy chống bão; khi tàu đỗ bến một số thiết bi vẫn hoạt động; do rong rêu, hà gỉ bám làm tăng sức cản của tàu( km = 1.15  1.2)

Đối với tàu hàng một chong chóng:

- Sờn vùng mũi : áp dụng dạng sờn chữ V

- Sờn vùng giữa : áp dụng dạng sờn chữ U

- Sờn vùng đuôi : áp dụng dạng sờn chữ V vừa

3.2) Lựa chọn dạng sống mũi và sống đuôi

- Sống mũi cho tàu thiết kế tôi chọn có dạng nghiêng 300 so với mặt phẳngthẳng đứng

- Sống đuôi tôi chọn loại sống cho tàu cỡ trung bình: Đuôi tuần dơng hạm

dài đoạn thon mũi e, thon đuôi r và thân ống m.

Chiều dài các đoạn e,m,r đợc xác định ( 9.18 trang 176 LTTKTT):

- Chiều dài đoạn thon mũi: e = 40%L = 24.36(m)

- Chiều dài đoạn thân ống :m = 16%L = 9.74 (m)

- Chiều dài đoạn thon đuôi : r = 44%L = 26.80(m)

Trong đó : L = 60 9 (m) Chiều dài tàu

Dạng Sống Đuôi Dạng Sống Mũi

3.4 ) Xây dựng đờng cong diện tích đờng sờn

- Dựng hình chữ nhật có cạnh dài ứng với chiều dài LPP = 60.9 (m), cạnhngắn ứng với chiều cao BT = 44.78 (m) - diện tích sờn lớn nhất

- Chia cạnh dài thành 3 đoạn lần lợt r,m,e với trị số nh trên Trên hai cạnhngắn lấy lần lợt từ dới lên 2 đoạn đ và m

2 2

3.5) Xây dựng đờng nớc thiết kế

Thực hiện xây dựng đờng nớc thiết kế đối với tàu có đoạn thân ống Các bớcthực hiện nh sau :

- Dựng hình chữ nhật LTK = 62 (m), chiều rộng B/2 = 5.44(m)

- Trên cạnh ngắn hình chữ nhật vừa dựng lấy các đoạn OA và O1A1

- Trên cạnh dài lấy các đoạn e,m,r

- Nối các mút của chúng lại ta đợc hình thang

- Ta tiến hành cân bằng diện tích hình thang với hình cong vừa dựng

3.6) Xây dựng đờng sờn cân bằng cùng mũi(sờn 17 và vùng đuôi sờn 3:

- Các sờn cân bằng ta xây dựng theo

ph-ơng pháp sau:

Với các thông số đợc tính toán nh sau:

+ T: Chiều chìm tàu

+ yiKWL: Chiều rộng của đờng sờn thứ i

lấy tại đờng nớc thiết kế đã xây dựng ở trên

+ yitb: Tung độ đờng nớc trung bình, đợc

tính toán theo công thức sau:

T

itb

2



 i: diện tích sờn thứ i, giá trị đợc lấy từ

đờng cong diện tích đờng sờn đã xây dựng ở

trên

3.7) Xây dựng sờn giữa tàu

Sờn giữa tàu đợc kết cấu đáy bằng, mạn phẳng, hông tròn có diện tích lớn nhất,

đặc trng bởi hệ số béo sờn giữa và bán kính lợn hông:

yitb