ĐỒ án tốt NGHIỆP THIẾT kế tàu HÀNG HAI THÂN

Đây là bài mẫu đồ án tốt nghiệp về chủ đề thiết kế tàu hàng hai thân chở 600T gạo, vận tốc 25kmh, chạy tuyến Cần Thơ Mỹ Thới Đây là bài mẫu đồ án tốt nghiệp về chủ đề thiết kế tàu hàng hai thân chở 600T gạo, vận tốc 25kmh, chạy tuyến Cần Thơ Mỹ Thới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TÀU HÀNG HAI THÂN CHỞ 600T GẠO

VẬN TỐC 25 KM/H, CHẠY TUYẾN

CẦN THƠ – MỸ THỚI

Ngành : KỸ THUẬT TÀU THỦY

Chuyên ngành: THIẾT KẾ THÂN TÀU THỦY

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TẤN TRƯỞNG MSSV: 1051070055 Lớp: VT10

TP Hồ Chí Minh  2015

PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Tinh thần thái độ, sự cố gắng trong quá trình làm TKTN của sinh viên:

···

···

···

···

···

···

···

2 Đánh giá về chất lượng của công trình TKTN ( so với nội dung, yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ TKTN trên các mặt: Lý luận, thực tiễn, tính toán, giá trị sử dụng, chất lượng, )

···

···

···

···

···

···

···

3 Cho điểm của cán bộ hướng dẫn ( điểm ghi bằng số và bằng chữ) ···

···

···

···

···

Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2015 Cán bộ hướng dẫn chính (Họ tên và chữ ký)

PGS.TSKH ĐẶNG HỮU PHÚ

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã gặp rất nhiều khó khăn Nhưng dưới sự quan tâm và chỉ dẫn tận tình của Thầy Đặng Hữu Phú đã giúp em hoàn thành đúng tiến độ đồ án tốt nghiệp Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng dẫn Đặng Hữu Phú Em xin chúc Thầy có thật nhiều sức khỏe để tiếp tục dìu dắt và chỉ bảo cho nhiều thế hệ sinh viên Kỹ Thuật Tàu Thủy hơn nữa !

Do thời gian làm đề tài có hạn, kinh nghiệm chưa có và trình độ bản thân còn hạn chế nên bài thiết kế tốt nghiệp này không tránh khỏi những sai sót mà bản thân em chưa nhìn thấy được Do vậy, Em kính mong các Thầy Cô chỉ bảo thêm đồ án tốt nghiệp của em được hoàn chỉnh hơn !

Em xin chân thành cảm ơn

i

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU 8

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 8

1.2 Mục đích của viêc tìm hiểu tuyến đường 11

1.3 Đặc điểm tuyến đường Cần Thơ – Mỹ Thới 11

1.3.1 Nhiệt độ không khí 11

1.3.2 Chế độ gió 12

1.3.3 Chế độ mưa 12

1.3.4 Độ ẩm không khí 12

1.3.5 Đặc điểm cảng Mỹ Thới 13

1.3.6 Đặc điểm cảng Cần Thơ 16

1.4 Xác định cấp tàu, vùng hoạt động 20

1.5 Tàu mẫu 21

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 23

2.1 Đặc trưng hình học tàu hai thân 23

2.2 Xác định lượng chiếm nước 24

2.2.1 Đặc trưng hàng vận chuyển và phương án xếp hàng 24

2.2.2 Xác định lượng chiếm nước 26

2.3 Xác định kích thước sơ bộ 26

2.3.1 Tính theo công thức thiết kế tàu hai thân 27

2.3.2 Trọng lượng tàu là hàm của kích thước chính và CB 30

2.4 Nghiệm lại lượng chiếm nước theo thành phần trọng lượng 34

2.4.1 Trọng lượng vỏ tàu 34

2.4.2 Trọng lượng buồng máy 35

2.4.3 Trọng lượng thiết bị tàu và hệ thống 36

2.4.4 Trọng lượng tàu không 36

2.4.5 Trọng lượng dầu mỡ nước cấp 36

ii

2.4.6 Trọng lượng lương thực thực phẩm, thuyền viên, nước ngọt 37

2.4.7 Tổng trọng lượng thành phần 38

2.4.8 Trọng lượng hàng hóa vận chuyển 39

2.4.9 Sức chở của tàu 39

2.4.10 Trọng lượng tàu khi đầy tải 39

2.4.11 Nghiệm lại lượng chiếm nước 39

2.5 Kiểm tra ổn định sơ bộ 40

2.6 Kiểm tra chu kì lắc ngang 42

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH 44

3.1 Đặc điểm chung 44

3.2 Xây dựng tuyến hình 44

3.3 Tính mạn khô 46

3.3.1 Thông số kích thước tàu 46

3.3.2.Mạn khô tối thiểu 46

CHƯƠNG 4: TÍNH NỔI 48

4.1 Đặc điểm chung 48

4.2 Xây dựng tỷ lệ Bonjean 48

4.3 Xây dựng đường cong thủy tĩnh 60

CHƯƠNG 5 : BỐ TRÍ CHUNG 76

5.1 Những yêu cầu cơ bản đối với bố trí chung toàn tàu 76

5.2 Phân khoang 77

5.2.1 Phân khoang theo chiều dài tàu 77

5.2.2 Bố trí trên boong, thượng tầng và lầu 79

5.3 Tính chọn thiết bị trên tàu 80

5.3.1 Tính chọn thiết bị lái 80

5.3.2 Tính chọn thiết bị neo 82

5.3.3 Lan can và cầu thang 84

5.3.4 Thiết bị chằng buộc 84

5.3.5 Thiết bị tín hiệu 85

5.3.6 Thiết bị cứu sinh 85

iii

5.3.7 Thiết bị hàng giang 86

5.3.8 Vật hiệu 86

5.3.9 Dụng cụ chữa cháy 87

5.3.10 Trang bị cứu đắm 87

CHƯƠNG 6 : KẾT CẤU 88

6.1 Đặc điểm chung 88

6.2 Các thông số cơ bản 88

6.3 Tỷ số kích thước 89

6.4 Khoảng cách sườn 89

6.5 Hệ thống kết cấu 89

6.5.1 Vật liệu đóng tàu 89

6.5.2 Hệ thống kết cấu 89

6.5.3 Phân khoang 90

6.6 Đặc điểm kết cấu 90

6.6.1 Chiều dày tôn 90

6.6.2 Sống mũi và sống đuôi 92

6.7 Kết cấu dàn đáy 93

6.7.1 Kết cấu dàn đáy khu vực giữa tàu 93

6.7.2 Kết cấu dàn đáy khu vực buồng máy 99

6.7.3 Kết cấu dàn đáy khu vực mũi và đuôi 102

6.8 Kết cấu dàn mạn 110

6.8.1 Kết cấu dàn mạn khu vực giữa tàu 110

6.8.2 Kết cấu dàn mạn khu vực buồng máy 114

6.8.3 Kết cấu dàn mạn khu vực mũi tàu 119

6.8.4 Kết cấu dàn mạn khu vực đuôi tàu 124

6.9 Kết cấu dàn boong 128

6.9.1 Kết cấu dàn boong khu vực giữ tàu 128

6.9.2 Kết cấu dàn boong khu vực buồng máy 135

6.9.3 Kết cấu dàn boong khu vực mũi và lái 141

6.10 Kết cấu vách kín nước 148

iv

6.11 Kết cấu thượng tầng 153

6.12 Cột chống 154

6.13 Kết cấu cầu nối 156

6.13.1 Tính momen uốn ngang tàu trên nước tĩnh 157

6.13.2 Tính moen uốn ngang lớn nhất trường hợp tàu ngang sóng 159

6.13.3 Tính toán ngoại lực khi tàu có hướng xiên với sóng góc 1 160

6.13.4 Tính toán ngoại lực khi hai thân uốn theo hai chiều ngược nhau 2 165

6.13.5 Tính toán nội lực cho các trường hợp 170

6.13.6 Tính toán momen chống uốn cầu dẫn 185

CHƯƠNG 7: SỨC CẢN VÀ THIẾT BỊ ĐẨY 189

7.1 Đặc điểm sức cản tàu hai thân 189

7.2 Tính sức cản tàu hai thân 190

7.3 Tính chọn chân vịt 193

7.3.1 Thông số chân vịt 193

7.3.2 Tính chọn máy 196

7.3.3 Tính chân vịt để tận dụng hết công suất máy 198

7.4 Kiểm tra xâm thực chân vịt 200

7.5 Kiểm tra độ bền cánh chân vịt 201

7.6 Các kích thước hình học chân vịt 206

7.7 Tính toán khối lượng và moment quán tính 211

7.7.1 Tính toán khối lượng chân vịt 211

7.7.2 Tính momen quán tính 211

7.8 Xây dựng đường đặc tính của chân vịt 212

7.8.1 Thông số chân vịt 212

7.8.2 Xác định đường đặc tính momen không đổi 213

7.8.3 Xác định đường đặc tính vòng quay không đổi 214

KẾT LUẬN 216

TÀI LIỆU THAM KHẢO 217

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Kích thước chính và hệ số béo:

Lpp : chiều dài giữa hai trụ

B,Bh : chiều rộng một thân tàu

Bmax : chiều rộng toàn bộ tàu

GML : chiều cao tâm nghiêng dọc

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH 1.Danh mục bảng

1 Bảng 1.1 Thông số cầu cảng của Cảng An Giang

2 Bảng 1.2 Danh sách thiết bị của Cảng An Giang

3 Bảng 1.3 Danh sách thiết bị của Cảng Cần Thơ

4 Bảng 1.4 Thông số tàu mẫu sử dụng cho thiết kế

5 Bảng 2.1 Qui cách đóng bao của gạo xuất khẩu

6 Bảng 2.2 Thông số kích thước tàu thiết kế

7 Bảng 3.1 Bảng trị số tuyến hình tàu thiết kế

8 Bảng 4.1 Bảng tính thủy tĩnh một thân tàu

9 Bảng 4.2 Bảng tính thủy tĩnh toàn tàu

10 Bảng 6.1 Tỷ số kích thước

11 Bảng 6.2 Chiều dày tôn

12 Bảng 6.3 Tổng hợp ngoại lực tác dụng lên cầu nối

13 Bảng 6.4 Modun chống uốn mặt cắt ngang cầu dẫn

14 Bảng 6.5 Modun chống uốn mặt cắt dọc cầu dẫn

15 Bảng 7.1 Tính toán sức cản tàu hai thân

16 Bảng 7.2 Tính toán chọn máy

17 Bảng 7.3 Tính toán chân vịt để tận dụng hết công suất máy

18 Bảng 7.4 Hệ số kiểm tra bền chân vịt

19 Bảng 7.5 Tọa độ mép cánh chân vịt

20 Bảng 7.6 Tọa độ profin cánh chân vịt

21 Bảng 7.7 Hệ số momen của máy

22 Bảng 7.8 Hệ số phục vụ tính đường đặc tính chân vịt

23 Bảng 7.9 Đường đặc tính cho chế độ momen không đổi

24 Bảng 7.10 Đường đặc tính cho chế độ n = const

2 Danh mục biểu đồ

8 Hình 6.1 Sơ đồ tải trọng tác dụng do M1 gây ra

9 Hình 6.2 Biểu đồ moment do M1 gây ra

10 Hình 6.3 Biểu đồ độ võng do M1 gây ra

11 Hình 6.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng do M2 gây ra

12 Hình 6.5 Biểu đồ moment do M2 gây ra

13 Hình 6.6 Biểu đồ độ võng do M2 gây ra

14 Hình 6.7 Sơ đồ tải trọng tác dụng do M’3 gây ra

16 Hình 6.9 Biểu đồ độ võng do M’3 gây ra

17 Hình 6.10 Sơ đồ tải trọng tác dụng do T’cc gây ra

18 Hình 6.11 Biểu đồ lưc cắt do T’cc gây ra

19 Hình 6.12 Biểu đồ moment do T’cc gây ra

20 Hình 6.13 Biểu đồ độ võng do T’cc gây ra

21 Hình 6.14 Sơ đồ tải trọng tác dụng do M4 gây ra

23 Hình 6.16 Biểu đồ độ võng do M4 gây ra

24 Hình 6.17 Sơ đồ tải trọng tác dụng do M5 gây ra

ix

26 Hình 6.19 Sơ đồ tải trọng tác dụng do T’’’cc gây ra

27 Hình 6.20 Biểu đồ lưc cắt do T’’’cc gây ra

28 Hình 6.21 Biểu đồ moment do T’’’cc gây ra

29 Hình 6.22 Biểu đồ độ võng do T’’’cc gây ra

30 Hình 6.23 Sơ đồ tải trọng tác dụng do q gây ra

31 Hình 6.24 Biểu đồ lưc cắt do q gây ra

32 Hình 6.25 Biểu đồ moment do q gây ra

33 Hình 6.26 Biểu đồ độ võng do q gây ra

34 Hình 7.1 Máy ABC 6DXC – 750 – 045

35 Hình 7.2 Đúc chân vịt từ phía dưới

36 Hình 7.3 Tạo khuôn đúc chân vịt

37 Hình 7.4 Chân vịt thiết kế 3D

1

LỜI MỞ ĐẦU

Tàu hai thân là một loại tàuđược biết đến

từ thời cổ đại và được sử dụng rộng rãi nhất

trong số các dân tộc của Châu Đại Dương

Theo dân tộc học và khảo cổ học, Tàu hai thân

được sử dụng là phương tiện chủ yếu để di lại

giữa các dân tộc vào khoảng 2000 năm trước

Công nguyên Lúc mới hình thành các thân tàu

được làm bằng gỗ, liên kết với nhau bằng các

thanh gỗ và được buộc lại bằng dây

Trong khoảng thời gian này tàu hai thân không được sử dụng rộng rãi vì sự phức tạp của vấn đề xây dựng và đảm bảo sức bền của cầu nối, vì thế nó chỉ được phổ biến trong các khu vực sông, hồ nơi ít chịu sự ảnh hưởng của sóng, gió Sự ra đời của kim loại như một một bước tiến lớn trong sự phát triển của công nghiệp đóng tàu nói chung và sự phát triển của tàu hai thân nói riêng Với việc áp dụng kim loại vào đóng tàu, vấn đề sức bền liên kết giữa hai thân bằng cầu nôí đã được giải quyết Tàu hai thân bắt đầu nhận được nhiều sự quan tâm và phát triển nhanh chóng, là một phương tiện giao thông đường thủy khá phổ biến trên thế giới

Từ những thập niên 60 của thế kỉ 20 tàu hai thân được sử dụng rộng rải với nhiều công dụng khác nhau như : Tàu hàng, Tàu hành khách, tàu kéo đẩy, tàu du lịch, du thuyền và ngay cả trong quân sự Là một phương tiện thủy tỏ ra ưu việt với những

ưu điểm :

Khu vực rộng lớn của không gian boong có thể dễ dàng cho công tác xếp hàng và bố trí các khu vực khác nhau trên tàu

2

phần trọng lượng đươc chia đều cho hai thân với cấu trúc này trọng tâm tàu sẽ hạ thấp tăng tính ổn định

Thân tàu hai thân thường có dạng thoát nước do tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng một thân tàu lớn hơn rất nhiều so với tàu một thân, chính vì yếu tố này mà các thành phần sức cản của tàu nhỏ cùng với hiện tượng giao thoa sóng cho phép triêt gảm thành phần sức cản sóng, tạo cho tàu có thể di chuyển với tốc độ cao

Một số mẫu tàu được sử phổ biến những năm 60 của thế kỉ 20

3

Ngày nay tàu hai thân được sử dụng chủ yếu vào dịch vụ vận chuyển hành khách với dạng các phà khách, nổi bật là tàu AUTO EXPRESS 65 (Oman) với lượng khách lên đến hơn 200 hành khách và di chuyển với tốc độ 52 hl/h với chiều dài 65 m Những phà khách cao tốc này được biết đến với khả năng vận chuyển hành khách trong những điều kiện thời tiết xấu (giữa các đảo quả quần đảo Hawaii ) mà vẫn mang lại cho hành khách sự thoải mái và an toàn (không say sóng và mệt mỏi)

Tàu Auto Express 65 (Oman) Một trong những công ty hàng đầu thế giới sản xuất tàu hai thân cao tốc là hãng AUSTAL được thành lập 1988 tại Australia với 205 tàu được đóng cho 37 quốc gia trên toàn thế giới

4

Trong quân sự tàu hai thân được biết đến như những siêu chiến hạm tàng hình với tốc độ cao và tính cơ động nổi bật là tàu USNS Spearhead (JHSV 1) với vần tốc

35 hl/h với chiều dài 108m, chiều chìm 3.8m

Tàu USNS Spearhead (Mỹ)

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là quốc gia có lượng gạo xuất khẩu đứng thứ ba trên thế giới, sau Thái Lan và Ấn Độ Trong đó Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất nước và An Giang được coi là trung tâm của vựa lúa Đồng bằng Sông Cửu Long Với vị trí đóng vai trò quan trọng trong xuất khẩu cho cả vùng, tuyến đường vận tải trung chuyển từ Cảng Mỹ Thới (An Giang) đi Cảng Cần Thơ sẽ góp phần giải phóng lượng hàng hóa của khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và tỉnh An Giang nói chung Việc

sử tàu vận tải hai thân vào để vận chuyển gạo sẽ là giải pháp mới giúp đẩy nhanh quá trình vận chuyển, nhờ những ưu điểm mà tàu hai thân mang lại Việc sử dụng tàu vận

5

tải hai thân sẽ thúc đẩy lượng hàng hóa vận chuyển giữa các cảng, thời gian vận chuyển cũng nhưng mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần tăng kim ngạch xuất khẩu gạo cũng như các mặt hàng xuất khẩu quan trọng của vùng kinh trọng điểm đồng bằng sông Cửu Long

2 Tình hình nghiên cứu

hàng vỏ gỗ và những xà lang nên tốc độ di chuyển cũng như khả năng giải phóng hàng hóa rất chậm có thể gây tồn đọng hàng hóa giữa các cảng, chậm trễ trong việc giao hàng, trước tình hình thực tế trên cần có giải pháp mới để đẩy nhanh quá trình vận chuyển hang hóa và tàu hai thân với tốc độ nhanh, mặt boong rộng và khả năng

cơ giới háo công tác xếp hàng sẽ giải quyết được những yêu cầu trên, nâng cao hiệu quả kinh tế

3 Mục đích nghiên cứu

Tạo ra một thiết kế hoàn chỉnh về mẫu tàu hàng hai thân chở 600T gạo, với những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế đề ra

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Thiết kế tàu hàng hai thân chở 600T gạo với vận tốc 25 km/h chạy tuyến Cần Thơ – Mỹ Thới giải quyết những nội dung sau :

- Tìm hiểu tuyến đường

- Xác định kích thước cơ bản tàu

6

5 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng các kiến đã được học trong chuyên ngành kỹ thuật tàu thủy

Sử dụng chương trình tính tính nổi H.195 của PGS.TS Trần Công Nghị Phần mềm Sap2000 – v15 cho tính toán sức bền cầu nối

Phần mềm Auto CAD 2007 để vẽ các bản vẽ cho đồ án

6 Các kết quả đạt được của đề tài

Đồ án đã giải quyết hoàn thành các mục tiêu và nội dung yêu cầu để ra của đồ

án, đưa ra phương án cho tàu thiết kế đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và tính kinh

7 Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp

Qua ba tháng nghiên cứu và thu thập các kiến thức từ các môn học đại cương cho tới các môn học chuyên ngành kết hợp với vận dụng những tài liệu tham khảo cùng với sự tân tình giúp đỡ của Giảng viên hướng dẫn Các nhiệm vụ của đề tài

đã được hoàn thành đầy đủ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh với kết cấu như sau:

Chương 1: Tìm hiểu tuyến đường

Chương 2: Xác định kích thước cơ bản tàu

Chương 3: Xây dựng tuyến hình

Chương 4: Tính toán các yếu tố tính nổi

8

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là quốc gia có lượng gạo xuất khẩu đứng thứ ba trên thế giới, sau Thái Lan và Ấn Độ Năm 2014, Việt Nam đã xuất khẩu hơn 6,5 triệu tấn gạo, thu về hơn

3 tỷ USD, giảm gần 1% về lượng nhưng lại tăng hơn 4% về giá trị so với năm 2013 , trong đó Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất nước với tổng lượng gạo xuất khẩu trong năm 2014 lên 5,85 triệu tấn, trị giá 2,9 tỷ USD và An Giang được coi là trung tâm của vựa lúa Đồng bằng Sông Cửu Long Với lượng gạo xuất khẩu qua Cảng Mỹ Thới, Cảng Cần Thơ đi Cảng Hải Phòng ước tính gần 2 triệu tấn, vị trí của Cảng Mỹ Thới là cảng biển cấp 2 có thể đón tàu có trọng tải lên đến 10000 DWT cập cảng cùng với Cảng Cần Thơ là cảng biển cấp 1, Cảng biển lớn nhất đồng bằng Sông Cửu Long, có thể tiếp nhận tàu có trọng tải lên đến 15000 DWT, lượng gạo xuất khẩu qua các cảng chủ yếu đi các nước Châu Á và Châu Phi chiếm 83% lượng gạo xuất khẩu Trong đó xuất khẩu gạo cho Indonesia là 1 triệu tấn , Malaysia

là 1 triệu tấn , Philippine là 1.5 triệu tấn

Với vị trí đóng vai trò quan trọng trong xuất khẩu cho cả vùng, tuyến đường vận tải trung chuyển từ Cảng Mỹ Thới (An Giang) đi Cảng Cần Thơ sẽ góp phần giải phóng lượng hàng hóa của khu vực đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và tỉnh An Giang nói chung Việc sử tàu vận tải hai thân vào để vận chuyển gạo sẽ là giải pháp mới giúp đẩy nhanh quá trình vận chuyển, nhờ những ưu điểm mà tàu hai thân mang lại như: Tàu có tính định cao hơn so với loại tàu một thân thông thường, với tốc độ 25 km/h cho quảng đường từ cảng Mỹ Thới đi Cần Thơ dài 60 km sẽ rút ngắn được thời gian di chuyển, đặc biệt với loại tàu hai thân mới có diện tích mặt boong khá lớn và không có hầm hàng nên toàn bộ hàng hóa được chở trên mặt boong thoáng, rộng làm cho công tác bốc xếp hàng hóa nhanh chóng tiện lợi có thể

cơ giới hóa bốc xếp và với thiết kế như vậy việc vận chuyển nhiều loại mặt hàng

9

khác nhau sẽ dể dàng, nhanh chóng, tiện lợi , tăng tính cơ động cho tàu Với những

ưu điểm trên việc sử dụng tàu vận tải hai thân sẽ thúc đẩy lượng hàng hóa vận chuyển giữa các cảng, thời gian vận chuyển cũng nhưng mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần tăng kim ngạch xuất khẩu gạo cũng như các mặt hàng xuất khẩu quan trọng của vùng kinh trọng điểm đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.1 Xuất khẩu gạo Việt Nam

11

1.2 Mục đích của việc tìm hiểu tuyến đường

Biết được khí hậu, thời tiết, chế độ dòng chảy, độ sâu của tuyến đường, bán kinh cong của luồng lạch, chiều cao sóng, chiều dài sóng, thủy triều, chiều cao các cầu bắc ngang luồng lạch… Những điều này cần thiết cho quá trình tính toán thiết

kế

Xác định chiều dài của tuyến đường giúp cho việc tính toán nhiên liệu, dữ trữ, lương thực thức phẩm , nước sinh hoạt trên tàu trên tuyến đường di chuyển

Xác định cấp tàu, qui phạm dùng trong tính toán thiết kế tàu

1.3 Đặc điểm tuyến đường Cần Thơ – Mỹ Thới

Tuyến đường từ Cảng Cần Thơ đi Cảng Mỹ Thới tàu thuyền di chuyển theo sông Hậu Tuyến đường này đảm bảo tàu có trọng tải lên đến 10000T có thể di

chuyển và cập cảng cả hai mùa, mùa mưa và mùa khô từ cửa biển

Cần Thơ – Mỹ Thới mang tính chất đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa với nền nhiệt độ cao quanh năm và một lượng mưa lớn:

1.3.1 Nhiệt độ không khí: Tương đối cao và ổn định

Nhiệt độ trung bình năm: 27,70C

Biên độ trung bình năm: 3 - 40C

Mùa khô nhiệt độ cao nhất trung bình: 350C - 360C

Mùa mưa nhiệt độ thấp nhất trung bình: 200C - 210C

12

1.3.2 Chế độ gió: Hướng gió chủ đạo thay đổi theo mùa

Từ tháng 05 đến tháng 11 chủ yếu là gió Tây – Nam, Nam – Tây Nam Tốc

độ gió trung bình đạt 3,6m/s, với tần suất 60%-70%

Từ tháng 12 đến tháng 04 năm sau chủ yếu là gió Đông - Bắc, Bắc – Đông Bắc Tốc độ gió trung bình đạt 2,4m/s, với tần suất 50%-60%

1.3.3 Chế độ mưa: Bị ảnh hưởng hai mùa rõ rệt

Lượng mưa chủ yếu tập trung vào mùa mưa từ tháng 05 đến tháng 11, chiếm 90% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình năm từ 1.400 mm -1.500 mm, trong

đó mùa mưa chiếm từ 1.300 mm đến 1.350 mm và tập trung nhiều nhất vào tháng

10 với lượng mưa từ 500 mm -600 mm Cường độ mưa trung bình ngày là 13,5 mm

và lượng mưa ngày lớn nhất (281 mm)

Sự phân bố lượng mưa, ngày mưa khá đều và lượng mưa hàng năm chỉ ở mức thấp đến trung bình so với vùng đồng bằng sông Cửu Long Từ tháng 05 trở đi, lượng mưa đạt 130 mm rất thấp Từ tháng 07-08-09 lượng mưa rất lớn

1.3.4 Độ ẩm không khí: Phụ thuộc vào chế độ mưa

Mùa khô độ ẩm tương đối thấp (70% - 76%)

Mùa mưa tương đối cao (lớn hơn 80%, cá biệt có tháng 90%

1.3.5 Đặc điểm cảng Mỹ Thới

1.3.5.1 Vị trí cảng

Cảng Mỹ Thới An Giang nằm trên bờ phải sông

hậu, với diện tích mặt bằng là 42.585,2 m2, cách phao

“0” cửa luồng Định An 160km về phía thượng lưu và

cách thành phố Long Xuyên 10 km về phía hạ lưu

Điểm đón trả hoa tiêu: 09°28'09”N - 106°30'04”E

1.3.5.2 Khu neo đậu, khu chuyển tải và khu tránh bão

a) Khu neo đậu và khu chuyển tải:

Bến phao MT01: cho tàu thuyền có trọng tải đến 10.000 DWT tại vị trí được neo bởi các rùa neo R1 và R2 có tọa độ sau đây:

Dài: 160 km; Mớn nước: -6.6 m; Độ sâu: 12 m

Chế độ thủy triều: Bán nhật triều; chênh lệch bình quân: 3 m

Cỡ tàu lớn nhất tiếp nhận được: 10,000 GRT

Hệ thống bãi - tải trọng thiết kế 4 tấn/m2, Bãi cứng chứa hàng tổng hợp: 10.500 m2

16

1.3.6 Đặc điểm cảng Cần Thơ

1.3.6.1 Vị trí cảng:

Cảng Cần Thơ nằm trên địa bàn thành phố Cần

Thơ, có vị trí nằm tại trung tâm của vùng Đồng

bằng sông Cửu Long

1.3.6.2 Khu chuyển tải:

a) Khu vực phía hạ lưu cầu cảng Cần Thơ: cho tàu thuyền đến 25.000DWT tại các bến phao B9 và B10 có tọa độ như sau:

65 hải lý từ cửa biển Định An

Hoa tiêu : bắt buộc, có trạm hoa tiêu tại Định An và khu vực Cảng

Điểm lấy hoa tiêu : 09029'00"N, 106003'50"E

Luồng vào Cảng cuối hạ lưu sông Mê Kông Chiều dài luồng vào Cảng 65 hải lý, độ

sâu bình quân -15m chế độ thủy triều bán nhật triều chênh lệch 03m-04m

Bến phao gồm có 11 bến, sâu -15 m

Tổng chiều dài cầu cảng là 302 m độ sâu 12 m gồm có :

Cầu A dài 142 m tiếp nhận tàu 20.000 DWT

Cầu B dài 160 m tiếp nhận tàu 10.000 DWT

Khoảng Cách giữa 2 cầu 80 m

Trạm hoa tiêu Định An: 9030’23”2N Vĩ Bắc, 106030’26”E Kinh Đông

Chiều dài luồng vào Cảng 55 hải lý, độ sâu bình quân -14m chế độ thủy triều bán nhật triều chênh lệch 03-04m

Sức giữ trụ neo 100 tấn, có báo hiệu hàng hải cho tàu chạy đêm

Tổng chiều dài cầu cảng là 365 m, gồm có:

Cầu số 1 dài 165 m tiếp nhận tàu 10.000 DWT

Cầu số 2 dài 200 m tiếp nhận tàu 20.000 DWT

nhận 207.870 tấn hàng hóa các loại /năm

20

1.3.7 Tuyến đường hành hải

Tổng độ dài hành hải giữa hai cảng Cần Thơ và cảng Mỹ Thới dài 60 km theo sông

Hậu đi theo hướng về thượng lưu đến cảng Mỹ Thới Độ sâu luồng cho phép tàu có

trọng tải lên đến 10000 DWT có thể cập cảng

1.4 Xác định cấp tàu:

Dựa vào việc phân tích tuyến đường của tàu thiết kế, vùng hoạt động là trên

sông Hậu giữa cảng biển cấp I cảng Cần Thơ và cảng biển cấp II cảng Mỹ Thới, vùng hoạt động của tàu thuộc sông SI theo qui định phân cấp tuyến đường thủy nội địa quốc gia

1.5 Tàu mẫu

Các tàu được sử dụng làm tàu mẫu dưới đây là các tàu được đóng tại Xô Viết (Nga) Cho các dự án tàu chở hàng trên các sông cấp “O” Dự án đầu tiên là dự án mẫu do

kỹ sư G.V.Shkolnikov thiết kế, được bắt đầu vào tháng 10 năm 1961 đó là dự án No

829 cho loại tàu hai thân có sức chở 600 T boong kín với diện tích boong 570 m2

dùng để chở hàng đóng bao, kiện, gỗ ,ô tô và container Đến cuối năm 1969 dự án được nâng cấp lên mang tên P19 cho loạt tàu hai thân 20 chiếc có chở 1000T Năm

1992 do sự không phù hợp của khí xả của động cơ tất cả tàu phải dừng hoạt động để nâng cấp và đưa vào sử dụng trở lại cho đến năm 2000, có 16 trên 20 tàu của dự án P19 bị thu hồi Năm 2013 chỉ còn một tàu thuộc dự án này còn hoạt động, 1 tàu được sử dụng làm nhà hàng, cà phê, 2 tàu sử dụng cho công tác bảo tàng Do đã qua giai đoạn hoạt động nên các tàu mẫu này có những ưu điểm và nhượt điểm cụ, giúp

ta có cái nhìn tổng quan về loại tàu mới này và áp dụng linh hoạt và điều kiện nước

ta Dưới đây là thông số chi tiết cho tàu hai thân chở hàng

Khe hở tương đối C1 =C/2B1 0,302 0,30

Hình 1.2 Tổng quan Cảng Cần Thơ

Hình 1.3 Mặt bằng Cảng Hoàng Diệu  Cảng Cần Thơ

Hình 1.4 Mặt bằng Cảng Cái Cui  Cảng Cần Thơ

Hình 1.5 Tổng quan Cảng An Giang

Hình 1.6 Mặt bằng Cảng Mỹ Thới  Cảng An Giang

22

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN

2.1 Đặc trưng hình dáng tàu hai thân

Tàu 2 thân, còn gọi là tàu catamaran, đã xuất hiện khá lâu ở các nước có ngành công nghiệp tàu thủy phát triển, nhưng mới có mặt ở Việt Nam vài chục năm gần đây

Đây là loại tàu có thể đạt tốc độ, độ ổn định và cân bằng cao Với nhiều tính năng ưu việt, tàu 2 thân có thể thiết kế làm tàu chiến, tàu tuần tra, chở khách , du thuyền hoặc tàu hàng

Hình 2.1 Đặc trưng kích thước

Ưu điểm của tàu hai thân vỏ thép:

Có thể định nghĩa “tàu 2 thân gồm 2 tàu một thân (giống hoặc khác nhau) liên kết với nhau bằng kết cấu cầu nối” Dạng tàu này giải quyết được mâu thuẫn luôn tồn tại ở tàu một thân thông thường là vừa có thể rất ổn định lại vừa có tính lắc êm (chu kỳ lắc lớn, biên độ lắc nhỏ)

Tàu 2 thân có tính ổn định cao hơn so với tàu một thân cùng kích cỡ, đặc biệt là tính ổn định sự cố (tính ổn định ngang sẽ tăng nhanh chóng khi cầu nối ngập trong

23

nước), làm cho tàu hầu như không thể bị lật úp Do vậy, tàu đảm bảo an toàn khi hoạt động ở vùng xa bờ ngay cả trong điều kiện thời tiết xấu Đây là ưu điểm nổi bật nhất của tàu 2 thân so với tàu thông thường

Bên cạnh đó, tàu còn có đặc tính sức cản rất ưu việt, nhất là ở tốc độ cao (hệ số

Fr > 0,5), do có thể tăng độ thon của tàu mà không ảnh hưởng đến tính ổn định (với các tàu hoạt động ở chế độ có số Fr >0,3 thành phần sức cản hình dáng chiếm tỷ trọng lớn hơn thành phần sức cản ma sát) Điều này lý giải vì sao với tàu cao tốc hoạt động ở chế độ nổi toàn phần, tàu 2 thân có ưu thế về tính tốc độ khi hoạt động Ngoài ra, tàu còn có lợi thế mặt boong khai thác khá rộng nên dễ dàng bố trí các thiết bị khai thá, phù hợp với các loại tàu làm nhiệm vụ vận chuyển, chở khách du lịch Với 2 động cơ được bố trí linh hoạt, tàu cũng sẽ luôn đảm bảo tính dự phòng khi một máy bị sự cố

2.2 Xác định sơ bộ lượng chiếm nước

2.2.1 Đặc trưng hàng vận chuyển và phương án xếp hàng trên tàu

Yêu cầu về bao bì

- Bao chứa gạo là bao đay nguyên vẹn, không rách; bao phải bền chắc, khô, sạch (không mốc, không nhiễm sâu, mọt; hoá chất; không có mùi lạ)

- Bao chứa gạo xuất khẩu phải là bao mới, sử dụng lần đầu

- Bao chứa gạo là loại bao chứa được 50kg, 100kg, có kích cỡ theo như bảng 2.1