Luận văn tốt nghiệp thiết kế tàu chở than, tải trọng 25000t, chạy tuyến việt nam indonesia, tốc độ v = 15,2 knots, chạy tuyến đường việt nam (sài gòn) – indonesia (tanjung priok)

“ Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác, Thành phố Hồ Chí Mình không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông rõ rệt, nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm mùa khô ít mưa

PHẦN I TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU

1.1 TUYẾN ĐƯỜNG

Với đề thiết kế tàu chở than, tải trọng 25000 t, chạy tuyến Việt Nam - Indonesia, tốc

độ v = 15,2 knots, chạy tuyến đường Việt Nam (Sài Gòn) – Indonesia (Tanjung Priok)

1.2 “CẢNG SÀI GÕN”

1.2.1 “Vị trí địa lý của cảng”

Vị trí Cảng : 10°48‟ vĩ độ Bắc - 106°42‟ kinh độ Đông

1.2.2 Đặc điểm khí hậu thuỷ văn

“ Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác, Thành phố

Hồ Chí Mình không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông rõ rệt, nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm (mùa khô ít mưa) Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng

11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng

4 năm sau (khí hậu khô mát, nhiệt độ cao vừa mưa ít).”

1.2.3 Nhiệt độ

Nhiệt độ khu vực thay đổi rất ít

 Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối 400C

 Nhiệt độ trung bình hàng năm vào mùa hè (từ tháng 6 - tháng 8) khoảng 270C, vào mùa đông (từ tháng 12 - tháng 2) 160C ÷170C

 Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 13,80C (tháng 1)

1.2.6 Mưa

“Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958 Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc Các quận nội thành và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại.”

Bến neo đậu tàu : Độ sâu : - 21m

Bến neo đậu Sà lan : Độ sâu : - 3m

Kho bãi: Tổng diện tích mặt: 200,000 m 2, trong đó :

Kho bãi: 200,000 m 2 Lực chứa tổng cộng: 600,000MT

Thiết bị chính:

1.2.11 Hàng hoá thông quan

( MT )

Xuất khấu ( MT )

Nhập khẩu(MT)

Trong nước(MT)

1.2.12 Các dịch vụ chính

“Bốc xếp than chuyển tải Quản lý khai thác tuyến luồng và bến cảng Dịch vụ lai dắt cứu hộ Dịch vụ xuất nhập khẩu hàng hóa Dịch vụ hàng hải, du lịch, Bốc xếp hàng hóa ngoài than”

1.3 CẢNG TANJUNG PRIOK (INDONESIA)

1.3.1 Vị trí địa lý

“Là cảng lớn nhất của Indonesia Cảng nằm ở vĩ độ 6o1‟ Nam và kinh độ

106o86‟ Đông”

Cảng Tanjung Priok nằm ở phía bắc của thủ đô Giacácta

Cảng cho phép các loại tàu có kích thước sau ra vào :

Tàu hàng rời : Trọng tải 232.000 DWT , chiều dài LOA = 300 m ,

B = 50 m , chiều chìm d = 15.2 m

Tàu khách : Chiều chìm d = 11.0 m

Tàu dầu : Chiều chìm d = 11.6 m

1.3.2 Khả năng thông quan

“Cảng Tanjung Priok là một trung tâm kinh tế của Indonesia, trong tương lai

nó sẽ trở thành trung tâm kinh doanh của khu vực Đông Nam Á Nó sẽ là cảng xuất khẩu than lớn nhất thế giới với hơn 500 triệu tấn, 107 triệu tấn dầu, 40 triệu tàu dầu cọ, 43 triệu tấn hang hóa và 42 triệu Công-ten-nơ tiêu chuẩn(TEU) vào năm 2030.”

“Trong năm 2007 - 2008, cảng Tanjung Priok bốc xếp khoảng 89 triệu tấn

than,một số lượng hàng khổng lồ Ngoài ra,cảng còn bốc xếp 1,3 triệu tấn nhôm,

1 triệu tấn các loại hàng rời khác, và nhiều loại hàng khác nhau bao gồm: thép, nhiên liệu hoá thạch, phân bón,gỗ ép, và ngũ cốc.”

“Cảng Tanjung Priok có cơ sở hạ tầng đảm bảo để bốc xếp nhiều loại hàng với chủng loại khác nhau.”

“ Hầu hết hàng hoá mậu dịch qua cảng đều là than, tuy nhiên cảng cũng có các phương tiện để bốc xếp hàng bách hoá, hàng rời và container.”

“Đặc điểm khí hậu thủy văn”:

Tỷ trọng nước: 1000 – 1023 kg/m3

“Cảng Tanjung Priok nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và mưa nhiều nhất là vào tháng 7, tháng 8 Gió bão là yếu tố đặc trưng của tháng 8.”

“Gió đông nam hoạt động trong thời gian mùa hè, tuy nhiên thỉnh thoảng cũng có gió đông bắc thổi đến làm mát cả vùng, có lúc lại có gió tây bắc khô nóng thổi vào gây cảm giác nóng bức khó chịu cho con người.”

“Nhiệt độ cao nhất trong tháng 1 là 27,2oC thấp nhất là 19,5oC Nhiệt độ cao nhất trong tháng 7 là 17,2oC thấp nhất là 7,7o

C “ Lượng mưa bình quân mỗi năm là: 2103 mm

Cảng gồm các khu vực:

a) The Basin(lưu vực sông):

Là khu vực để bốc xếp hàng tổng hợp bao gồm containers, ngũ cốc và là cảng sửa chữa tàu

b) The Main Shipping Channel ( khu kênh chính ):

Là khu vực để bốc xếp dầu, than và phục vụ cho tập trung hàng rời: đồng, chì, kẽm

- Khu Dyke số 1:

Cầu tàu có sâu là 12,8 m,chiều dài cầu tàu Dyke số 1 là 238 m

Cầutàu có thể tiếp nhận tàu có trọng tải đến 140.000 tấn với chiều rộng lớn nhất là 50m, mớn nước lớn nhất là 12,5 m(kể cả thủy triều)

Cầu tàu Dyke số 1 có kết cấu bê tông cốt thép nối liền với đường bộ

Loại hàng bốc xếp chính của bến Dyke số 1 là các sản phẩm dầu mỏ

Ngoài ra cầu tàu Dyke số 1 phục vụ cho các du thuyền

“Khu Dyke số 2 được sử dụng để tập trung quặng với 5 nhà kho riêng biệt có lực chứa lần lượt là”:

- Khu Dyke số 4&5

Mỗi cầu tàu có sâu là 16,5 m,tổng chiều dài 2 cầu tàu là 558 m

Cầu tàu có thể tiếp nhận tàu có trọng tải đến 180.000 tấn với chiều rộng lớn nhất là 47m, mớn nước lớn nhất là 15,74 m (không kể thủy triều)

2 cầu tàu có thể xếp dỡ 2 tàu cùng lúc(mỗi cầu tàu xếp dỡ 1 tàu) với năng suất

là 3000 T/h cho 2 tàu và tối đa 2500 T/h/tàu

Loại hàng bốc xếp của bến Dyke số 4 &5 là than

Băng tải có tầm với 29,2 m ; di chuyển trên đường ray dài 490 m , chiều cao lớn nhất 18,5 m

- Khu Mayfield số 4

Hiện tại dang đợc nâng cấp nối thêm đoạn cầu tàu dài 265 m với khu vực cũ

để nâng cao năng lực xếp dỡ và tăng thêm diện tích kho bãi

- Khu BHP 6

Chiều dài 205 m, chiều sâu 7,9 m

Dùng để chứa và xếp dỡ nhựa đường trong các thùng chứa nhiệt độ cao

c) Kooragang (khu kooragang)

Là khu vực để bốc xếp than và sản phẩm phân bón , quặng nhôm

Vùng này có chiều sâu luồng lạch là 15,2 m bao gồm các bến tàu sau:

- Khu Kooragang 4 & 6:

Mỗi cầu tàu có chiều chìm thiết kế là 16,5 m,tổng chiều dài 3 cầu tàu là 976 m Cầu tàu có thể tiếp nhận tàu có trọng tải đến 232.000 tấn với chiều dài lớn nhất là 300 m ,chiều rộng lớn nhất là 50 m,mớn nước lớn nhất là 15,74m (không

kể thủy triều), 3 cầu tàu có thể xếp dỡ 3 tàu cùng lúc(mỗi cầu tàu xếp dỡ 1 tàu) với năng suất là 10500 T/h với mỗi tàu

Loại hàng bốc xếp của bến Kooragang 4 & 6 là than

Năng suất bốc xếp thiết kế là 2 x 550 T/h (nhôm)

Loại hàng bốc xếp chính của bến Kooragang số 3 là hàng rời (nhôm, than cốc

…)

- Khu Kooragang số 2:

Cầu tàu có chiều dài 182 m ; chiều sâu là 11,6 m

Cầu tàu có thể tiếp nhận tàu có trọng tải đến 40.000 tấn với chiều dài lớn nhất

là 230 m, chiều rộng lớn nhất là 30 m, mớn nướclớn nhất là 11,3 m(kể cả thủy triều)

Cầu tàu có thể tiếp nhận 4 tàu cùng lúc với năng suất bốc xếp mỗi tàu là 4000 T/h

Cần cẩu tầm với 2,5 -30,0 m chiều cao lớn nhất 10,8 m

04 xe lửa với khả năng chuyên chở hàng hóa 04 x 2700 tấn/h

1.4 CHIỀU DÀI QUÃNG ĐƯỜNG:

Chọn tuyến đường Sài Gòn – Tanjung Priok được phân cấp không hạn chế, chiều dài tuyến đường: 971 hl

HANARO MELODY

AFRCAN HAWK

PHẦN II XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TÀU

2.1 “GI I THI U CHUNG”

“Tàu chở hàng rời là một dạng tàu chở hàng chuyên dụng, chúng có đặc điểm chung của một tàu hàng nhưng cũng có những điểm riêng của loại hàng rời Việc xác định kích thước chủ yếu của tàu hàng rời trên một tuyến đường cụ thể phải xuất phát từ tính

kinh tế (giá thành chi phí chuyên chở 1 tấn hàng là thấp nhất)”

2.2 “S XÁC ĐỊNH K CH THƯ C CHỦ YẾU”

2.2.1 “Lượng chiếm nước sơ bộ”

- “Hệ số lợi dụng lượng chiếm nước theo trong tải”

2.2.2 “Chiều dài tau”

“Căn cứ vào số liệu thống kê tau mẫu, mối quan hệ giữa trong tải và lượng chiếm nước, ta có”:

2.2.3.2.” Xác định các hệ số béo”

+ “Hệ sô béo thể tích CB tinh theo công thức 4.2 trang 67, " Bài giảng thiết kê đội tau " CB = 1,085 – 1,68.Fr = 0,77”

“Kêt hợp với tàu mẫu chọn CB = 0,78”

+ “Hệ sô béo sườn giữa (Giáo trình Lý thuyết thiết kế tàu thủy trang 79)”

C 0,926 0,085.C 0,0040,99 ± 0,004

“Kêt hợp với tau mẫu chọn CM = 0,99”

+ “Hê sô béo đường nước (Bài giảng Thiết kế đội tau trang 62)”

CW = 0,205+ 0,85.CB = 0,876

“Kêt hợp với tau mẫu chọn CW = 0,86”

+” Hê sô béo doc được xác định bởi tỷ số giữa CB va CM”

CP = CB/CM = 0,79

+” Hê sô béo thẳng đứng được xác định bởi tỷ số giữa CB và CWP”:

CVP = CB/CWP = 0.91

2.2.4 “Chiều rộng tau, chiều chìm tau và chiêu cao mạn”

“Với trọng tải DW = 25000 T kết hơp với thông số tau mẫu ta chọn: B = 26 “

D = 0,488.DW0,326 = 13,2 (m)

=>”Kêt hợp với thông số tau mâu chọn D = 13,75 m”

“Căn cứ vào số liệu thống kê tau mẫu, mối quan hê giữa trọng tải và chiều chìm, ta đƣợc”:

T = 0,358.DW0,324 = 9.5 m

“Kêt hợp với thông số tau mẫu chọn T= 10 m”

“Kiểm tra lại các ti sô dựa vào sô liệu thông kê của tau hàng rời:”

“L/D = 10,4 ÷ 13,1 (THỎA MÃN) (L/D = 10,4)” “L/B = 5,4 ÷ 6,6 (THỎA MÃN) (L/B = 5,5)”

“B/D = 1,6 † 2,2 (THỎA MÃN) (B/D = 1,89)”

“B/T = 2,48 † 3,1 (THỎA MÃN) (B/T = 2,6)”

“D/T = 1,35 † 1,45 (THỎA MÃN) (D/T = 1,38)” Vậy kích thước chủ yếu sơ bộ của tàu như sau:

2.3.2.1 Khối lượng tàu không ∆ 0

Trong giai đoan thiêt kê ban đâu, khôi lƣợng tau không đƣợc chia ra thành các thành phân khôi lƣợng sau:

* k là hệ số kể đến sai số tính toán, lấy k=1,07

Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu có thể đƣợc xác định theo công thức:

m v = k 1 L k2 B k3 D k4 = 3733 tấn Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.14) dựa vào bảng sau:

“Khôi lƣợng phân thƣợng tâng :”

-“ Đối với tàu hàng rời: m tt = (6÷7)%m v = 0,07.m v =261 tấn”

* “Trong đó: N e – công suât của tổ hợp thiêt bị năng lƣợng, cv.”

“Giá trị của các hê số k 1 và k 2 trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại may chính dựa vào bảng sau”:

“CR(CB;Fr) - hs lực cản dư với giá trị hê số béo CB của bài toán và số Fr”

“kψ - hs để ý tới ảnh hưởng của chiều dài tương đôi ψ = L/V1/3”

“kB/d và aB/d - hệ số ảnh hưởng của sự khác nhau giữa B/T tính toán và giá trị tiêu chuẩn B/T = 2.5”

“ kxB - hs ảnh hưởng của hoành độ tâm nổi”

“RA - lực cản do nhám , RA = 1/2*ρ*CA*v2*S (kN)”

“ RAP - lực cản do phần nhô , RAP = 1/2*ρ*CAP*v2*S (kN)”

“→ R = 1/2*ρ*(CF+CR+CA+CAP)*v2*S”

“ S - diện tích mặt ướt của tàu”

“Theo công thức V.A.Cemeki với tàu vận tải biển có hệ số béo CB lớn”

(CB > 0.65) thì: S =5437 (m2)

“Quá trình tính toán được thể hiện dưới bảng sau:”

Công suất sơ bộ động cơ : PS = PE/η = 9951.638 (kN) “

“PE = 5929,92 (kN)- công suất sau chong chóng “

“ η = 0,5 - hiệu suất chung của bộ truyền “

2.3.3.2.2.“Khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực, thực phẩm, nước

ngọt.“

- “Khôi lƣợng thuyên viên và hành lý:“

“Chọn số thuyên viên theo tau mẫu là 30 thuyên viên“

“Đôi với tau chạy biên khôi lƣợng của 1 thuyền viên và hành lí là 130 kg.“

t = 168h - thời gian hành trình; (giờ);

tt

 LCN< 3%

=>Vây lượng chiếm nước tàu thiết kê đã thỏa mãn

2.3.3 „Kiểm tra sơ bộ dung tích khoang hàng.‟

- „Chọn chiêu dài sb các khoang như sau :‟

+ „Chiêu dài khoang mũi Lf = (4-7)%L = 143.4% = 6,4 „

+ „Chiêu dài khoang đuôi La = 6% L = 155.5% = 8,6‟

+ „Chiêu dài buồng máy Lbm = (11-13)%L = 155.13% =18,6 „

+ „Chiêu dài khoang hàng Lkh =L-Lf-La-Lbm=143 –6,4 – 8,6 – 18,6 = 109,4 „

+‟ Chiêu cao đáy đôi không nhỏ hơn trị số hđđ=B/16 = 1,625‟

„Chọn chiều cao đáy đôi băng hđđ = 1,63 „

2.3.5 „Nghiệm lại ổn định ban đầu.‟

„Chiêu cao ổn định ban đâu, h0 là : h0 = zB + r0 - zG - Δh ≥ hmin‟

zG – „cao độ trọng tâm tàu:‟ zG = kg.D = 8.80 m

„kg = 0.52 † 0.65 , đối với các tàu hang‟

„ kg =0.55 † 0.59, đối với các tàu chở dầu‟

“Δh - trị số giảm chiêu cao ổn định ban đâu do ảnh hưởng của mặt nước tự do.” Với tau hàng Δh = 0.25 - 0.3 m

Chọn Δh = 0.3 m

hmin = (0,04 – 0,05)B = 1,04 – 1.3 (m)

→ h0 = 3,53 (m) > hmin

Vậy : Thông số của tau thoả mãn điêu kiện ôn định

2.3.6 « Sơ bộ kiểm tra tính lắc »

Bảng 2.3 – “Các thông số chủ yếu”

PHẦN III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH

3.1 “ĐẶT VẤN ĐỀ.”

“Y/C chở hàng nên thiết kế tau có đoạn thân ống.”

“Hình dáng mũi và đuôi tau “

+ “Mũi tau : mũi tàu có ảnh hưởng đến sức cản sóng và tính ổn định của tàu, chọn mũi tàu có dạng quả lê “

Hình 3.1: “Mũi tau dang quả lê “

Hình 3.2: Đuôi tau dạng đuôi

- « Chiều dài đoạn thon mũi và thân ống: »

« XĐ chiều dài các đoạn thon mũi , thân ống P, thon đuôi R ,.Vơi tau : »

CB= 0,7÷0,8 , Theo 4.9 , Tr 212(Sổ Tay Kỹ Thuật Đóng Tàu.1)ta có:

« Chiêu dài đoạn thân ông : m = LP = 34,5%L = 49,34m »

« Chiêu dài đoạn thon mũi : e = LE = 27%L = 38,61m «

« Chiêu dài đoạn thon đuôi : r = LR= 38,5%L = 55,05m «

-« Hs béo dọc phân thon mũi CPe và phân thon đuôi CPr : «

Pt Pe

2 2e

C C

C C

3.2.1 “Xây dựng đường nước trung bình:”

“Từ các số liệu trên ta dựng được đường cong diện tích đường sườn”

Hình 3.3: “Đường cong dt đường sươn”

“Quá trình tính toán theo bảng sau”

Bảng 3.1: “Nghiệm lại hoành độ tâm nổi và lượng chiếm nước”

“Trong đó : L = 7,15 m là khoảng cách giữa các sườn lý thuyết”

“= 1,025 tấn/m3 là khối lượng riêng của nước biển”

“So sánh với lượng chiếm nước thiết kế ta có :”

3.2.2” Đường cong đường nước thiết kế”

“Nửa góc vào nước của đường nước thiêt kê :

2

vn

 = 16,50”

“XĐ HĐ tâm đường nước thiêt kê Xf : “

2 f

Hình 3.4: “Đường cong dt đường nước thiêt kê”

“KL : HĐ tâm nổi của tàu thiêt kê thoả mãn điêu kiên”

3.2.3 “Xây dựng sườn giữa và các sườn thân ống”

1,525 (1 M)

R C B T

Chọn : R = 2 (m)

3.2.4 “Dựng các sườn cân bằng theo phương pháp I,A,Ia-kov-lev”

“Chọn các sườn vùng mũi tau có dạng chữ U vừa , các sườn vùng đuôi tàu chủ yêu là dạng chữ U vừa và một số sườn phía gần mút đuôi có dạng chữ V”

BL

B/2 r

+ yj : « Chiêu rộng của đường sườn thứ j lây tại đường nước thiêt kê đã xây

3.2.5 Kiểm tra lượng chiếm nước:

là khốilượng riêng của nước biển

“Sosánh với lượngchiếm nước thiết kế ta có :”

”Vậy lượngchiếm nước của tàu đảmbảo tiêu chuẩn.”

- Hoànhđộ tâm nổi:

7,15

i i i B

Vậy hs béo CB của tau thoảmãn

- “Các giátrị tung độ đườn nước thiết kế trong xây dựng tuyếnhình được giữ nguyên nên có diệntích và hoành độ trọng tâm không đổi so với bước xây dựng đường nước thiết kế.”

KL: “tuyếnhình xây dựng trên hợp lí.”

PHẦN IV

Ố TR CHUNG

4.1.” Những y u cầu cơbản về bố trí chung.”

Bảng 4.1 – “Các thôngsố chủ yếu”

+ “Phân chia các không gian riêng biệt theochức năng và nhiệm vụ”

* “Phân khoang theo chiều dài tàu;”

“Với L = 153,2 (m) - tra bảng 2A-B/2.2.1 QCVN 2013 tìm được số vách kín nước tốithiểu là 7 với trường hợp buồngmáy đặt ở đuôi.”

“Khoảng sườn vùng khoangmũi và khoanglái:”

“Tiến hành phânkhoang theo chiềudài tàu:”

“ Vậy khoảng cách từ vách chống va tới đường vuông góc mũi là:” min(5%LPP,10) = 7.635 (m) ≤ a ≤ 8% LPP = 12.256 (m) → chọn Lm = 8.75 m

“Tra trên đồ thị được khoảng cách từ đường vuông góc đuôi tới vách đuôi:”

Lđ = 4.2% Lpp = 6.01 (m) → chọn Lđ = 6 m

Lbm = 18.75 m

Bảng 4.2 – “Phân khoang theo chiềudài tau”

* “Phân khoang theochiều cao tau”

“Theo chiều cao, tàu được phân chia bởi cáctầng boong, sàn Đối với tàu biến có chiều dài lớn hơn 50m phải có kết cấu đáy đôi Ngoài nhiệm vụ chứa nhiên liệu, nước dằn thì đáy đôi còn bảo vệ tàu trong trường hợp đâm va, mắc cạn.Nếu có thể, đáy đôi phải chạy liên tục suốt chiều dài tàu từ váchmũi đến vách đuôi và liên tục ratới mạn tàu Chiều cao đáy đôi đượcxác định theo QCVN 21 : 2012, tập 2A-B mục 3.6.6/trang

73 với tàu hàngrời không được nhỏ hơn B/20 và 2 m lấy giá trị nào nhỏ hơn”

d ≥ min(B/20;2000) = 1300 (mm)

→ chọn d = 1600 (mm)

* “Phân khoang theo chiều rộng tàu”

“Chiều rộng tàu được phânchia bởi các vách dọc để giảm ảnh hưởng của mặt thoáng tới chòng chành ngang của tàu Nhưng với tàu hàngkhô thì không cần thiết.”