TÍNH TOÁN THIẾT kế sà LAN CHỞ đất

Đây là tài liệu mẫu chuẩn về tính toán thiết kế sà lan chở đất, lắp máy 600 CV, dung tích hầm chứa đất 600m3 và hoạt động tại cửa Tùng, Quảng Trị. Đây là tài liệu mẫu chuẩn về tính toán thiết kế sà lan chở đất, lắp máy 600 CV, dung tích hầm chứa đất 600m3 và hoạt động tại cửa Tùng, Quảng Trị.

Page 1

Mở đầuB-ớc vào thế kỷ 21, đất n-ớc ta đã xây dựng một nền móng vững chắc để phát triển kinh tế Với sự phát triển đúng đắn là hiện đại hóa nền móng công nghiệp, n-ớc ta đã thực sự nhìn thấu tầm quan trọng của các ngành công nghiệp hàng đầu nh- năng l-ợng, cơ khí hóa, tự động hóa Trong đó không thể nào không nói đến ngành hàng hải đặc biệt là ngành đóng tàu

Với -u thế là n-ớc có vị trí địa lý thuận lợi nhất là về giao thông đ-ờng biển, với bờ biển dài 3.260km Với nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào và phong phú, đặc biệt là tài nguyên rừng nên tiềm năng khai thác gỗ là rất lớn

* Mục đích:

Qua công trình thiết kế giúp ng-ời thiết kế hoàn thiện hơn về trình độ thiết

kế từ đó rút đ-ợc kinh nghiệm trong những công trình tiếp theo

*Ph-ơng pháp thiết kế:

Trong thiết kế tàu thủy có nhiều ph-ơng pháp, mỗi một ph-ơng pháp đều có những -u nh-ợc điểm nhất định Trên cơ sở phân tích có chọn lọc , để có biện pháp thiết kế tối -u đáp ứng đ-ợc nhu cầu của tình hình đất n-ớc ta hiên nay thì

ở đây tôi lựa chọn thiết kế tàu bằng ph-ơng pháp thiết kế mới có dựa vào tàu mẫu

* ý nghĩa thực tế của đề tài:

Giúp ng-ời thiết kế nắm chắc kiến thức thiết kế tàu , những kinh nghiệm thực tế trong việc thiết kế để tối -u hoá những -u điểm ,hạn chế những nh-ợc

điểm trong ph-ơng pháp thiết kế

Trải qua 4,5 năm học tại Tr-ờng Đại học Hàng Hải - Khoa Đóng tàu - Lớp

vỏ tàu khóa 42-ĐH1, đ-ợc sự đồng ý của các thầy cô giáo trong Khoa, em đã

đ-ợc nhận đề tài "Thiết kế sà lan chở đất, lắp máy 600 Cv, dung tích hầm chứa đất 600m3 hoạt động tại cửa Tùng, Quảng Trị "

Sau 3 tháng tiếp nhận đề tài cùng với sự h-ớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, đặc biệt là:

1 Giáo viên h-ớng dẫn chính : T.s Nguyễn Tiến Lai

2 Giáo viên phụ đạo : T.s Lê Hồng Bang

: Nguyễn Văn Hân

Page 2

Em đã hoàn thành nội dung nhiệm vụ th- mà thầy h-ớng dẫn chính đề ra

Do thời gian và tài liệu còn nhiều hạn chế nên trong quá trình làm tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót Em kính mong các thầy cô giáo góp ý,

bổ sung những thiếu xót của em để em có điều kiện củng cố thêm kiến thức và hoàn thiện thiết kế tốt nghiệp của mình

Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo!

, ngày tháng năm

Sinh viên

Page 3

Mục lục

1 Thiết kế kết cấu cơ bản 3

2 Lập quy trình công nghệ 36

3 Tìm hiểu điều kiện thi công của nhà máy và lựa chọn ph-ơng án công nghệ 37

4 Lập quy trình công nghệ phân đoạn vách phẳng 71

5 Lập quy trình công nghệ tổng đoạn mũi 78

6 Lập quy trình công nghệ đấu tổng thành 90

Page 4

tài liệu tham khảo

1 Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy Tập 1 + 2

2 Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép - TCVN - 6259 - 2003

3 Sổ tay thiết bị tàu thủy

4 Công -ớc quốc tế

Ch-ơng I: tuyến đ-ờng – tàu mẫu

Page 5

1.1.Tuyến đ-ờng:

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi ng-ời thiết kế phải chọn ph-ơng án thiết kế , tuyến đ-ờng là một trong các yếu tố ảnh h-ởng đến quá trình hàng hải của tàu

Tuyến đ-ờng nói lên đặc điểm khí t-ợng thuỷ văn, độ sâu của luồng lạch giúp ng-ời thiết kế lựa chọn kích th-ớc tàu phù hợp Chính vì vậy phải tìm hiểu tuyến của tàu

Tàu thiết kế là sà lan chở đất lắp máy 600 cv với dung tích hầm chứa đất 600

m 3 hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị

Tuyến đ-ờng sà lan hoạt động có những đặc điểm cơ bản sau đây:

1.1.1.Vùng biển Quảng Trị:

Vùng biển này mùa đông từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, gió có h-ớng Bắc

và Tây Bắc không mạnh lắm, ít ảnh h-ởng đến tốc độ của tàu còn m-a từ tháng 5

đến tháng 9, h-ớng gió thịnh hành là Nam và Tây Nam

Mùa bão từ tháng 8 đến tháng 10 gây ra m-a lớn và lũ đột ngột ảnh h-ởng

đến tốc độ tàu.Vùng biển này có chế độ thuỷ triều phức tạp, chủ yếu là bán nhật

triều Biên độ dao động của mực n-ớc triều lớn nhất là 0,78 m, l-u tốc dòng chảy

1 m/s

Dòng chảy ở vùng biển này từ tháng 1 đến tháng 5 và từ tháng 9 đến tháng 12

theo h-ớng Tây Bắc và Đông Nam với tốc độ từ 0,5 đến 1,0 hl/giờ còn từ tháng 6

đến tháng 8 thì dòng chảy theo h-ớng ng-ợc lại với tốc độ từ 0,4 đến 0,6 hl/h

1.1.2.Cửa Tùng:

Đây là cửa biển thuộc Quảng Trị nằm trong khoảng vĩ tuyến 17o1’ N ,kinh tuyến 106o7’E trong khu vực cuối Vịnh Bắc Bộ Với độ sâu trung bình của luồng

vào khoảng độ 6m đến 7m

Khu vực cửa Tùng - Quảng Trị mùa đông sóng thịnh hành theo h-ớng Bắc -

Tây Bắc Độ cao trung bình dao động từ 0,65 m đến 0,8 m Mùa hè h-ớng sóng

là Nam - Tây Nam Độ cao trung bình từ 0,5 m đến 0,8 m

Page 6

Về nhiệt độ của n-ớc dao động từ 180 đến 210C Từ tháng 2 đến tháng 5, nhiệt

độ nằm trong giải từ 270 đến 290C Từ tháng 5 đến tháng 7 là 290 đến 300C Từ tháng 7 đến tháng 10 nhiệt độ là 250 đến 290C

Về độ mặn: Khu vực cửa sông có độ mặn thay đổi liên tục từ 5 đến 15%

Về chế độ dòng chảy: Tuyến đ-ờng cửa Tùng - Quảng Trị chịu dòng chảy bởi n-ớc trong th-ợng nguồn đổ ra và chịu ảnh h-ởng của dòng hải l-u do thuỷ triều gây lên

Chế độ s-ơng mù và giông: Mùa đông ở vùng cửa sông và ven biển Quảng Trị, hiện t-ợng s-ơng mù xảy ra phổ biến, trung bình mỗi tháng có từ 2 đến 4 ngày có s-ơng mù Mùa hè cũng có thể có s-ơng mù nh-ng xuất hiện ít Hiện

t-ớng s-ơng mù làm giảm tầm quan sát, tầm nhìn xa xuống 1km rất nguy hiểm

cho hoạt động đi lại của tàu bè Hiện t-ợng giông hầu hết xảy ra vào các tháng

có giông trong năm (những tháng có m-a), những tháng mùa đông hầu nh- không có hiện t-ợng giông xuất hiện trong khu vực

10 Hệ số béo diện tích đ-ờng n-ớc 0,91 0,91 0,91

Page 7

1.2.2.Biên chế thuyền viên:

Sà lan thiết kế có số l-ợng thuyền viên đ-ợc chọn dựa vào tàu mẫu, tôi bố trí 12 thuyền viên với chức danh và số l-ợng cụ thể nh- bảng sau:

Bảng 1.2 STT Chức danh Số l-ợng

Sà lan với dung tích 600 m 3 lắp máy 600 cv hoạt động tại cửa Tùng - Quảng

Trị đ-ợc thiết kế theo quy phạm phân cấp và đóng tàu sông TCVN 5801: 2001 Cấp tàu: Tàu thiết kế là sà lan cấp SI

CHƯƠNG II: KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

Page 8

2.1.Chọn tỷ số kích th-ớc và hệ số béo:

Trong thiết kế tàu có nhiều ph-ơng pháp, mỗi ph-ơng pháp đều có sự khác nhau và tính -u việt riêng nh-ng dù ph-ơng pháp nào thì tàu cũng phải đảm bảo độ bền, ổn định, có tính kinh tế nhất Đối với công tác thiết kế, điều kiện làm việc thuận lợi nhất là có đ-ợc tàu mẫu t-ơng đối sát với những yêu cầu đề

ra cho tàu thiết kế Bằng đồng dạng hình học hoặc biến phân tuyến tính, từ tàu mẫu ta có thể nhanh chóng xác định đ-ợc kích th-ớc chủ yếu của tàu thiết kế

Do đó trong tr-ờng hợp này tôi sử dụng ph-ơng pháp thiết kế theo tàu mẫu vì tàu mẫu là chỗ dựa chắc chắn của những tính năng kỹ thuật của tàu mới và cũng từ đấy nhanh chóng xác định đ-ợc các thông số kỹ thuật chủ yếu của tàu mới cần thiết kế

Sà lan thiết kế chuyên hoạt động ở của Tùng - Quảng Trị Do vậy ta áp dụng các tỷ số kích th-ớc và hệ số hình dáng của sà lan biển để tính toán thiết

kế kích th-ớc cho sà lan cần thiết kế

Để tiến hành tính toán thiết kế, sơ bộ ta chọn các tỷ số kích th-ớc nh- sau:

do với sà lan chở đất không yêu cầu cao về tốc độ, mà lại đòi hỏi quay trở dễ dàng nên tàu mẫu lấy tỷ số này nhỏ hơn so với STKTĐT-T1 nó sẽ làm tăng tính quay trở và tăng sức cản Đối với sà lan thiết kế cũng đòi hỏi yêu cầu

t-ơng tự nh- tàu mẫu nên tỷ số này tôi chọn:  4 , 2

:

Page 9

Tỷ số này quan hệ với tính ổn định và sức cản của thân tàu, tỷ số này càng lớn thì khả năng cân bằng ổn địng càng tốt Trong sách STKTĐT-T1 tỷ số này dành cho các tàu hàng 4  6 , 2 theo tàu mẫu thì tỷ số này 4 , 8  5 , 17 ta chọn

tỷ số này cho sà lan thiết kế là:  4 , 8

hệ số béo thể tích ta cần phải chu ý đến các yếu tố nh-: ảnh h-ởng đối với tốc

độ cao, ảnh h-ởng đối với dung tích chở hàng, ảnh h-ởng đối với việc bố trí khoang máy và nồi hơi đặc biệt đối với tàu bố trí khoang máy ở phía đuôi hệ

số thể tích chiếm n-ớc nhỏ quá sẽ khó khăn cho việc bố trí buồng máy và hệ trục vì thế ta chọn hệ số béo thể tích cho sà lan thiết kế là:   0 , 82

2.1.5.Hệ số béo đ-ờng n-ớc  :

Theo STKTĐT-T1 hệ số béo đ-ờng n-ớc đ-ợc xác định theo công thức:

    0 , 025  0 , 897

Mặt khác theo STKTĐT-T1 thống kê đối với sà lan chở hàng trong sông thì

tỷ số này 0 , 84  0 , 95 Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này bằng 0 , 91 Do vậy tôi chọn cho sà lan thiết kế có hệ số béo đ-ờng n-ớc là:   0 , 91

2.1.6.Hệ số béo s-ờn giữa :

Page 10

Theo thống kê của STKTĐT-T1 đối vơi sà lan chở hàng chạy trong sông thì hệ số béo s-ờn giữa của sà lan 0 , 9  1 Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này bằng 0 , 99 Vì sà lan thiết kế là sà lan chở đất có cửa tự đổ ở đáy do vậy hệ

số béo s-ờn giữa cần lớn để tăng sức nổi khi tàu đổ đất do vậy tôi chọn hệ số béo s-ờn giữa cho sà lan thiết kế là:   0 , 99

2.1.7.Hệ số béo dọc :

Hệ số béo dọc  theo STKTĐT-T1 đ-ợc xác định theo công thức:

83 , 0

h - Hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc theo trọng l-ợng hàng tinh

Sà lan thiết kế là sà lan chở đất có dung tích hầm đất 600 m 3 chuyên hoạt

động tại cửa Tùng - Quảng Trị, với nền đất của cửa Tùng chủ yếu là có mầu vàng xám, đất phù sa chứa một l-ợng không nhiều do vậy hàng mà sà lan chuyên chở th-ờng là đất gồm đất sét, bùn, n-ớc Nh-ng trong các thành phần trên thì có đất sét chiếm l-ợng nhiều nhất, mà trọng l-ợng riêng của đất sét

Page 11

cũng lớn nhất do vậy ta giả sử trong tr-ờng hợp hàng mà sà lan chở chiếm 100% là đất sét Khi đó trọng l-ợng hàng tinh của sà lan là:

1050 

P h d tấn

Trong đó:

75 , 1

2-2/STKTĐT-số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc cho sà lan thiết kế là h  0 , 8

Do đó ta có l-ợng chiếm n-ớc sơ bộ của sà lan đ-ợc tính nh- sau:

5 , 1312 8

, 0

P D

Mặt khác l-ợng chiếm n-ớc của sà lan còn đ-ợc xác định theo ph-ơng trình sức nổi ( Đinh luật Ac-si-met ):

T B L k V

B B

T L L

B L k

D . . ,

T

B B L

L k D

.

.

2 3

.





k T

B B

L D L

Page 12

Thay các thông số vào ta có:

 

53 , 50 82 , 0 033 , 1 005 , 1

8 , 4 2 , 4 5 , 1312

Chọn chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế của sà lan là: L 50 , 5 m

Từ đó ta có các kích th-ớc của sà lan đ-ợc xác định nh- sau:

1 , 12 2

Vậy ta có các kích th-ớc sơ bộ của sà lan nh- sau:

- Chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế: L = 50,5 m

, 2 1 , 12 5 , 50 82 , 0 033 , 1 005 , 1

0 0

5 , 1352

5 , 1312 5 , 1352

Vậy các thông số của sà lan thiết kế thoả mãn yêu cầu

2.3.Kiểm tra ổn định:

2.3.1.Chiều cao tâm nghiêng ban đầu h0:

Theo bảng 2.60/117 STKTĐT-T1, chiều cao tâm nghiêng ban đầu đối với sà lan là:

Page 13

00 , 10 00 , 2

h0   c  g   , m

Trọng đó:

r - Bán kính tâm nghiêng ( bán kính ổn định ngang )

zC - Chiều cao tâm nổi, tính tới đ-ờng chuẩn đáy

zg - Chiều cao trọng tâm, tính tới đ-ờng chuẩn đáy

h - Trị số giảm chiều cao ổn định ban đầu do ảnh -ởng của mặt n-ớc tự do, h 0 , 1  0 , 5 m và luôn mang dấu âm Chọn h 0 , 1 m

2.3.1.1.Bán kính tâm nghiêng r:

Theo LTTKTT/110 bán kính tâm nghiêng ngang đ-ợc xác định theo công thức:

74 , 4 6 , 2 12

1 , 12 82 , 0

91 , 0 12

2 2 2





m

Trong đó:

B, T - Các kích th-ớc chủ yếu của sà lan

, - Các hệ số béo của sà lan

2.3.1.2 Chiều cao tâm nổi z C :

Theo LTTKTT/196 cao độ tâm nổi đ-ợc xác định theo công thức:

25 , 1 6 , 2 99 0 91 , 0

91 , 0

T - Chiều chìm của sà lan,

, - Các hệ số béo của sà lan

2.3.1.3.Chiều cao trọng tâm z g :

52 , 2 6 , 3 7 , 0

Kết luận: Vậy sà lan thoả mãn ổn định ban đầu

2.3.2.Chu kỳ chòng chành ngang T( chu kỳ lắc ):

Theo STKTĐT-T1/657 chu kỳ lắc ngang của tàu hàng nằm trong phạm vi giới hạn sau:

) 6 5 , 3 ( 

1 , 12 81 , 0

2.4.Kiểm tra chiều cao mạn khô:

Các thông số chủ yếu của sà lan:

- Chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế: L = 50,5 m

Page 15

Sà lan thiết kế là sà lan chở đất hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị, đây là

cửa sông nên th-ờng có sóng lớn, chiều cao của sóng có thể đạt tới 2 m do vậy

tôi chọn cấp tàu là cấp SI

Theo QPPCVĐTS/TCVN 5801:2001/467 mạn khô tối thiểu của tàu không

đ-ợc nhỏ hơn trị số tính theo công thức:

4 3 2 1

0 F F F F F

Trong đó:

F0 - Trị số mạn khô nhỏ nhất,

F1 - Trị số hiệu chỉnh mạn khô theo độ cong dọc boong,

F2 - Trị số hiệu chỉnh mạn khô theo th-ợng tầng mũi và đuôi,

F3 - Trị số hiệu chỉnh mạn khô theo chiều cao mạn,

F4 - Trị số hiệu chỉnh theo chiều cao miệng khoang và các lỗ khoét

2.4.1.Chiều cao mạn khô nhỏ nhất F0:

Chiều cao mạn khô nhỏ nhất cho các tàu chở hàng hở đ-ợc tra trong bảng 9/2.3/468 QPPCVĐTS/TCVN 5801:2001, trị số mạn khô nhỏ nhất phụ thuộc vào chiều dài và cấp tàu đối với các tàu có chiều dài trung gian thì trị số này

đ-ợc xác định bằng ph-ơng pháp nội suy tuyến tính

Với tàu cấp SI khi chiều dài tàu:

5 , 50



L m thì    550 600 552 , 5

10

5 , 50 60 600

2.4.2.Trị số hiệu chỉnh độ cong dọc boong F1:

Tung độ đ-ờng cong dọc boong tiêu chuẩn của những tàu không có th-ợng tầng mũi và đuôi tại đ-ờng vuông góc mũi và đuôi đ-ợc cho theo bảng

Đ-ờng cong tiều chuẩn là một đ-ờng cong có gốc 0 tại s-ờn giữa và cong dần về mũi và đuôi

Bảng trị số các tung độ của đ-ờng cong dọc boong tiêu chuẩn:

Bảng 2.1 Cấp Các tung độ của đ-ờng cong dọc boong (mm) tính theo chiều dài tàu

Sà lan thiết kế là sà lan chở hàng có chiều dài L 50 , 5 m cấp SI, các giá trị

tung độ đ-ờng cong dọc boong đ-ợc lấy theo ph-ơng pháp nội suy tuyến tính

20

5 , 50 60

5 , 50 60

6

1

Page 17

Kích th-ớc tiêu chuẩn của th-ợng tầng mũi và đuôi đ-ợc lấy theo 2.3.4/470/QPPCVĐTS nh- sau:

Chiều cao của th-ợng tầng mũi và đuôi tính từ mặt boong không nhỏ

hơn 900 mm đối với các tàu cấp SI

Chiều dài th-ợng tầng mũi cho các tàu không đ-ợc nhỏ hơn 0,07 chiều dài tàu hay không đ-ợc nhỏ hơn giá trị sau:

535 , 3 5 , 50 07 , 0 07 ,

Chiều cao th-ợng tầng đuôi tính từ mặt boong cho tàu các cấp không

đ-ợc nhỏ hơn 1/2 chiều cao th-ợng tầng mũi, h 650 mm

Chiều dài th-ợng tầng đuôi cho tàu các cấp không đ-ợc nhỏ hơn 0,03

chiều dài tàu = 1,515 m nh-ng phải lớn hơn 2(m), L dt  2 m

Chiều dài và chiều cao thực tế th-ợng tầng đuôi của sà lan thiết kế lấy theo sà lan mẫu do đó ta có: L d  13 m, h d  2 , 7 m

Sà lan thiết kế không bố trí th-ợng tầng đuôi

Ta có các tỷ số:

7 , 0 5 , 50

13 7 , 2

2 65 , 0

h - Chiều cao tiêu chuẩn của th-ợng tầng mũi hoặc đuôi, m

hd - Chiều cao thực tế của th-ợng tầng đuôi, m

Ld - Chiều dài thực tế của th-ợng tầng đuôi, m

Ldt - Chiều dài tiêu chuẩn của th-ợng tầng đuôi, m

L - Chiều dài tàu, m

Từ các tỷ số trên ta thấy tỷ số thực tế lớn hơn tỷ số tiêu chuẩn do vậy trong công thức tính F2trên các giá trị thực tế đ-ợc thay bằng các giá trị tiêu chuẩn:

039 , 0 026 , 0 65 , 0 1 , 0

.

1 , 0

L h h

hm - Chiều cao thực tế của th-ợng tầng mũi, m

Lm - Chiều dài thực tế của th-ợng tầng mũi, m

2.4.4.Trị số hiệu chỉnh mạn khô theo chiều cao mạn F3:

Theo 2.3.7/471 QPPCVĐTS trị số hiệu chỉnh mạn khô theo chiều cao mạn

60

3

L H

H L

5 , 50 6 , 3 60

3    

2.4.5.Trị số hiệu chỉnh theo chiều cao miệng khoang và các lỗ khoét F4:

Theo 3.1.1/472/QPPCVĐTS trị số chiều cao nhỏ nhất miệng khoang hàng

đối với tàu chở hàng hở cấp SI chiều dài tàu L  30 m là h 650 mm

Chiều cao miệng khoang hàng của sà lan thiết kế lấy theo sà lan mẫu có chiều cao là h0  1000 mm

552    



2.4.6.So sánh chiều cao mạn khô:

Mạn khô thực tế của sà lan thiết kế:

1000 2600



Kết luận: Ta có F t F hay mạn khô thực tế lớn hơn mạn khô tối thiểu do vậy

sà lan thiết kế đảm bảo chiều cao mạn khô

2.5.Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc theo các thành phần trọng l-ợng:

2.5.1.Trọng l-ợng vỏ P01:

Theo STKTĐT trọng l-ợng vỏ của sà lan đ-ợc xác định theo công thức sau:

198 6 , 3 1 , 12 5 , 50 3 , 0 09 , 0

Page 20

Theo STKTĐT/115 trọng l-ợng hệ thống cho sà lan đ-ợc tính theo công thức sau:

  0 , 024   6 , 5 3 , 04

10 3 ,

B L B

.

04  L B H   

Trong đó:

L, B, H - Các kích th-ớc chủ yếu của tàu

Trọng l-ợng thiết bị năng l-ợng bao gồm toàn bộ thiết bị trong buồng máy nh-: Máy chính, máy phụ, nồi hơi, các loại két chứa nhiên liệu và dầu mỡ trực nhật, tôn lát sàn, cầu thang buồng máy, thiết bị thông hơi, thông gió buồng máy

2.5.5.Trọng l-ợng hệ thống điện và điều khiển P05:

Theo LTTKTT/26 trọng l-ợng hệ thống điện và điều khiển của sà lan đ-ợc xác định theo công thức sau:

13 , 28 5

, 1352 23 , 0

p05 = 0,23  0,05 đối với tàu hàng, chọn p05 = 0,23

2.5.6.Trọng l-ợng thuyền viên, hành lý, n-ớc ngọt sinh hoạt, l-ơng thực thực phẩm P13 và P14

Theo quy định thì trọng l-ợng của một thuyên viên, đồ dùng sinh hoạt và hành lý toàn bộ nằm trong khoang 100  130 kg Đối với sà lan thiết kế là sà

Page 21

lan sông do vậy hành lý và đồ dùng cá nhân, ta chọn trọng l-ợng hành lý và

thuyền viên là 100 kg/ng-ời

Biên chế của sà lan là 12 thuyền viên do vậy trọng l-ợng toàn bộ hành lý

và thuyền viên trên sà lan là:

1200 100

Với một ng-ời trong một ngày thì l-ơng thực thực phẩm cần dung là 3 kg

do vậy trong một ngày l-ợng l-ơng thực thực phẩm cần dùng cho tất cả thyền viên trên tàu sẽ là:

036 , 0 12 003 ,



lt

Trong một ngày một ng-ời cần 100 kg n-ớc sạch để sinh hoạt, ta có trọng

l-ợng n-ớc sinh hoạt cần dùng cho tất cả thuyền viên trên tàu là:

2 , 1 12 1 ,

14

13 P    

2.5.7.Trọng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp P16:

Theo LTTKTT/32 trọng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp của sà lan

đ-ợc xác định theo công thức sau:

cd

nl P k

, 0 600 14 , 0 24 2 , 1

Page 22

t = 24 giờ - Thời gian làm việc trong một ngày,

pnl = 0,11  0,14 đối với động cơ diesel chọn p nl  0 , 14KG/kW.h,

N = 441 kW - Tổng công suất của tổ hợp năng l-ợng

Thay số ta đ-ợc:

99 , 1 778 , 1 12 , 1

75 , 1

15  

Vậy l-ợng chiếm n-ớc của tàu là:

tk n i

i P D P

D  

 13 1

, tấn

1330 1050

29 , 20 99 , 1 436 , 2 13 , 28 79

,

18

04 , 3 47 , 8 197

16 15 14 13 11 05 04 03 02 01

3 97 , 0

% 100 5 , 1352

1330 5 ,

Kết luận: Sà lan thiết kế đảm bảo l-ợng chiếm n-ớc theo các thành phần trọng l-ợng

2.6.Kiểm tra dung tích khoang đất:

Sà lan đ-ợc phân khoang sơ bộ nh- sau:

- Khoang đuôi: Từ mút đuôi đến #4, khoảng s-ờn 460, chiều dài 3575

mm

Page 23

- Khoang máy: Từ #4 đến #24, khoảng s-ờn 500, chiều dài 10000 mm

- Khoang hàng I: Từ #24 đến #36, khoảng s-ờn 500, chiều dài 6000

Sơ bộ chọn mặt cắt ngang khoang đất nh- sau:

Đựa vào hình 2.1 ta tính toán diện tích mặt cắt ngang khoang đất nh- sau:

  2 1 , 75 5 , 54 2 , 73 20 , 04

Trong đó:

Page 24

2 2

3

2 2

2

2 2

1

73 , 2 2730977

54 , 5 554473

75 , 1 1750770

mm mm

S

m mm

S

m mm

1 L S  

Trong đó:

Lđ - Tổng chiều dài khoang đất

S - Diện tích mặt cắt ngang khoang đất

Dung tích thiết kế của sà lan là: V  600 m 3

Vậy ta có:

0 0 1

3 2 , 0

% 100 600

2 , 601 600

Kết luận: Vậy sà lan thiết kế đảm bảo dung tích khoang đất

CHƯƠNG III: TUYẾN HèNH Lí THUYẾT

Kích th-ớc chủ yếu và các hệ số hình dáng chỉ có thể biểu thị đặc tr-ng chủ yếu của hình dáng thân tàu.Hình dáng thân tàu phải do đ-ờng hình dáng quyết

định Đ-ờng hình dáng có quan hệ mật thiết đến tốc độ, tính hàng hải, tính ổn

định, tính điều khiển, bố trí, dung tích chở hàng và công nghệ đóng, sữa chữa tàu Những yêu cầu đó có những lúc mâu thuẫn với nhau cần phải đ-ợc cân nhắc suy tính kỹ Do đó xây dựng tuyến hình tàu là một khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình thiết kế tàu Không phải hoàn toàn dựa vào lý thuyết để thiết kế

đ-ờng hình dáng.Thực tế phải dựa vào tàu mẫu tốt hoặc tài liệu của mô hình thí nghiệm, căn cứ vào lý thuyết và yêu cầu khai thác mà hiệu chỉnh một cách thích

đáng

Mỗi ph-ơng pháp đều có -u nh-ợc điểm riêng

Tuỳ thuộc vào kinh nghiệm chuyên môn và độ tin cậy của tài liệu sử dụng cũng nh- các số trên kỹ thuật sử dụng mà mỗi cá nhân thiết kế lựa chọn một ph-ơng án riêng

Đối với con tàu này tôi đ-a ra ph-ơng án thiết kế mới dựa trên tuyến hình tàu

đã đ-ợc thử nghiệm thành công

Xây dựng tuyến hình lý thuyết của sà lan cần thiết kế theo các trình tự sau:

3.1.Thông số kích th-ớc chính của sà lan thiết kế:

Qua phần tính toán kích th-ớc cơ bản của sà lan cần thiết kế ta có các thông

số cơ bản của sà lan nh- sau:

- Chiều dài thiết kế: Ltk = 50,5 m

- Chiều dài đoạn thon mũi: e = 15,7 m

- Chiều dài đoạn thon đuôi: r = 16 m

- Chiều dài đoạn thân ống: m = 20,2 m

- Hoành độ tâm nổi: Xc = 0,6 m

Theo LTTKTT/168 hoành độ tâm nổi của các tàu có  > 0,65 đ-ợc xác định theo công thức sau:

65 , 0 2 sin 022 ,

65 , 0 2 sin 022 ,

Các thông số cơ bản của tàu mẫu:

- Chiều dài đ-ờng vuông góc: LPP = 50 m

- Chiều dài lớn nhất: Lmax = 52 m

3.2.1.Thay đổi chiều rộng B:

Để thay đổi chiều rộng có 2 ph-ơng pháp nh- sau:

- Dùng ph-ơng pháp nguyên lý tam giác đồng dạng giải bằng hình vẽ

Page 27

- Đem nhân chiều rộng của các đ-ờng n-ớc trên mặt cắt ngang với hệ số tỷ

lệ k, sau đấy đ-a các nửa chiều rộng mới nên mặt cắt ngang của tàu mới Hằng

số tỷ lệ:

Với hằng số tỷ lệ:

992 , 0 2 , 12

1 , 12

B’- Chiều rộng tàu cần thiết kế

B - Chiều rộng tàu mẫu

Với sà lan thiết kế tôi sử dụng ph-ơng pháp nhân hệ số

3.2.2 Thay đổi chiều chìm T:

Để thay đổi chiều chìm tàu ta chỉ cần chia đ-ờng n-ớc của sà lan thiết kế cùng số đ-ờng n-ớc của áà lan mẫu Do sà lan mẫu có 6 đ-ờng n-ớc vậy ta chia chiều chìm của sà lan thiết kế thành 6 đ-ờng n-ớc

Sau đó ta chuyển chiều rộng của các đ-ờng n-ớc của sà lan mẫu sang các

đ-ờng n-ớc t-ờng ứng của sà lan mới khi đã nhân hệ số k

Do chiều chìm của sà lan mẫu và sà lan mới không bằng nhau nên ta có thêm

hệ số k theo chiều cao để chuyển các giá trị theo chiều cao mà không trùng vào các đ-ờng n-ớc:

Hệ số tỷ lệ:

963 , 0 7 , 2

6 , 2

T’ - Chiều chìm của sà lan cần thiết kế

T - Chiều chìm của sà lan mẫu

3.2.3.Thay đổ chiều dài L:

Ta chia s-ờn lý thuyết theo tàu mẫu và sử dụng ph-ơng pháp nhân chiều dài tàu mẫu với một hệ số tỉ lệ KL sau đó nhân chiều dài các đ-ờng n-ớc tàu mẫu ta

đ-ợc đ-ờng n-ớc mới của tàu thiết kế

Page 28

01 , 1 50

5 , 50

L’ - Chiều dài thiết kế của sà lan cần thiết kế

L - Chiều dài thiết kế của sà lan mẫu

3.3.Kiểm tra l-ợng chiếm n-ớc của sà lan sau khi xây dựng tuyến hình:

Sà lan thiết kế có tuyến hình gẫy góc do đó các s-ờn lý thuyết đều đ-ợc tạo bởi nhiều đoạn thẳng vì vậy diện tích các s-ờn lý thuyết đ-ợc tính một cách chính sác bằng tổng của các hình thang và các tam giác

3.3.1.Tính diện tích của các s-ờn lý thuyết:

Page 29

MB 6,031 4,440 51,240 MB 6,050 4,424 53,202 S-ên 7: S-ên 8:

, 505 033 , 1 005 , 1 2

05 , 5

.

% 100 5 , 1352

1325 5

, 1352

% 100

43 , 0 462 , 505

193 , 43 05 , 5

.

i i i c

k

i k L X

% 100 6 , 0

601 , 0 6 , 0

% 100

X

X X

Kết luận: Vậy hoành độ tâm nổi của sà lan đảm bảo tiêu chuẩn

Page 31

3.3.2.3.HÖ sè bÐo thÓ tÝch:

HÖ sè bÐo thÓ tÝch cña sµ lan sau khi x©y dùng tuyÕn h×nh:

834 , 0 6 , 2 1 , 12 5 , 50

1325

% 100 82 , 0

834 , 0 82 , 0

% 100

5 , 555  



B L

S

So s¸nh hÖ sè bÐo ®-êng n-íc tÝnh to¸n ta cã:

Page 32

0

0 3 1 , 0

% 100 91 , 0

909 , 0 91 , 0

% 100

Kết luận: Vậy hệ số béo đ-ờng n-ớc của sà lan đảm bảo tiêu chuẩn

*Hoành độ tâm diện tích đ-ờng n-ớc:

Từ bảng tính ta có hoành độ tâm diện tích đ-ờng n-ớc thực tế:

84 , 0 110

353 , 18 05 , 5

.

i i i f

y k

i y k L

CHƯƠNG IV: BỐ TRÍ CHUNG

Thiết kế bố trí chung toàn tàu là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết

kế tàu Công việc bố trí chung ảnh h-ởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, khả năng khai thác và đặc biệt liên quan tới cân bằng - ổn định của con tàu

Việc bố trí chung toàn tàu đòi hỏi ng-ời thiết kế phải quan tâm tới các vấn đề liên quan tới hiệu quả sử dụng con tàu, sự tiện nghi sinh hoạt cho thuyền viên, khả năng bảo vệ hàng hoá Đồng thời phải để ý tới những quy định chung về khả năng an toàn, chống ô nhiễm môi tr-ờng biển

Page 33

Vậy yêu cầu cụ thể của bố trí chung toàn tàu là:

Đảm bảo dung tích trở hàng, nhiên liệu, sinh hoạt

Việc bố trí các khoang két đảm bảo tính chống chìm, đảm bảo cân bằng ngang, cân bằng dọc

Tiện nghi trong sinh hoạt của thuyền viên

Thoả mãn các yêu cầu theo qui phạm cho cấp tàu

4.1.Phân khoang sơ bộ:

Phân chia các khoang trên tàu là b-ớc đầu tiên trong quá trình thiết kế bố trí chung Phân khoang nhằm mục đích:

Cách ly những khoang có các công dụng khác nhau nh-: khoang hàng,

khoang máy, khoang nhiên liệu, khoang n-ớc

Đảm bảo sức bền ngang và sức bền dọc của thân tàu

Đảm bảo tinh chống chìm của tàu

Đề phòng nguy hiểm hoả hoạn lan tràn toàn tàu khi một khoang bị cháy

Từ các phần tính toán phía tr-ớc ta có các thông số cơ bản cảu tàu nh- sau:

- Chiều dài thiết kế: Ltk = 50,5 m

6 ,

Page 34

- Khoảng s-ờn phần khoang hàng là: sKH = 500 mm

- Khoảng s-ờn vùng khoang máy là: sKM = 500 mm

- Khoảng s-ờn vùng mũi là: sm = 460 mm

- Khoảng s-ờn vùng đuôI là: sđ = 460 mm

- Khoang máy: Từ #4 đến #24, khoảng s-ờn 500, chiều dài 10000 mm

- Khoang hàng I: Từ #24 đến #36, khoảng s-ờn 500, chiều dài 6000

Page 35

ở vị trí này ta bố trí két n-ớc thải với hai vách bên của két cách mặt phẳng

đối xứng 1,3 m, dung tích két n-ớc thải là 21,2 m 3

Về hai bên mạn bố trí 2 két dằn lái có dung tích mỗi két là 31 m 3

*Từ s-ờn 4 đến s-ờn 10:

ở vị trí này ta bố trí 2 két n-ớc ngọt về hai bên mạn có chiều cao từ đáy tới

mép boong, dung tích mỗi két là 28,2 m 3

ở vị trí này ta bố trí 2 két dằn mạn số 2 ở 2 bên mạn, dung tích mỗi két 58,3

m 3 Và bố trí khoang đất số 2 ở giữa tàu, dung tích khoang đất 1 là 120 m 3

*Từ s-ờn 60 đến s-ờn 72:

ở vị trí này ta bố trí 2 két dằn mạn số 3 ở 2 bên mạn, dung tích mỗi két 58,3

m 3 Và bố trí khoang đất số 3 ở giữa tàu, dung tích khoang đất 1 là 120 m 3

*Từ s-ờn 72 đến s-ờn 84:

ở vị trí này ta bố trí 2 két dằn mạn số 4 ở 2 bên mạn, dung tích mỗi két 58,3

m 3 Và bố trí khoang đất số 4 ở giữa tàu, dung tích khoang đất 1 là 120 m 3

*Từ s-ờn 84 đến s-ờn 94:

ở vị trí này ta bố trí 2 két dằn mạn số 5 ở 2 bên mạn, dung tích mỗi két 58,3

m 3 Và bố trí khoang đất số 5 ở giữa tàu, dung tích khoang đất 1 là 120 m 3

Page 36

*Từ s-ờn 90 đến s-ờn 94:

ở vị trí này ta bố trí 2 hầm xích neo, có vách ngăn cách 2 hầm tậi mặt phẳng

đối xứng, 2 vách bên cách mặt phẳng dọc tâm 2,5 m, đáy của hầm xích neo cách

đáy tàu 1,8 m Dung tích mỗi hầm xích neo là 10,75 m 3

- Từ s-ờn 11 đến s-ờn 18 bố trí phòng ở cho 4 ng-ời có diện tích 10,53 m 2

- Từ s-ờn 18 đến s-ờn 24 bố trí phòng ở dành cho thuyền tr-ởng có diện tích

7,1 m 2

4.3.1.2.Về phái mạn trái:

- Từ vách lái đến s-ờn 4 bố trí nhà tắm có diện tích 5,7 m 2, khoang máy lái có

diện tích là 6,4 m 2

- Từ s-ờn 4 đến s-ờn 11 bố trí nhà ăn dành cho 12 ng-ời, diện tích 14,5 m 2

- Từ s-ờn 11 đến s-ờn 18 bố trí phòng ở 2 ng-ời dành sĩ quan có diện tích

14,5 m 2

- Từ s-ờn 18 đến s-ờn 24 bố trí phòng ở cho máy tr-ởng có diện tích 7,1 m 2

4.3.1.3.Tại giữa tàu:

- Từ vách lái đến s-ờn 4 bố trí nhà bếp có diện tích 8,85 m 2

- Từ s-ờn 4 đến s-ờn 7 bố trí kho dụng cụ diện tích 3,1 m 2

- Từ s-ờn 7 đến s-ờn 10 bố trí phòng chứa CO2diện tích 3,1 m 2

- Từ s-ờn 10 đến s-ờn 18 bố trí miệng hầm máy có diện tích là 11,1 m 2

Page 37

- Các lối đi chính trong th-ợng tầng có chiều rộng 1 m

4.3.2.Các trang thiết bị buồng phòng, kích th-ớc của chúng:

*Phòng ở dành cho thuyền viên (4 ng-ời):

- 2 Tủ quần áo hai buồng: 800 x 600

*Phòng ở dành cho Máy Tr-ởng, Thuyền Tr-ởng:

- Gi-ờng đơn: 1900 x 750

- Bàn làm việc: 1100 x 600 x 730

- Ghế th-ờng: 360 x 360 x 420

- Tủ quần áo hai buồng: 800 x 600

*Nhà bếp: Gồm có chậu rửa,bếp đôi,bàn thái và các giá để bát đĩa

*Nhà ăn: Gồm có bàn ghế đủ cho toàn bộ thuyền viên trên tàu

*Nhà tắm: Có một chậu tắm và một chậu rửa mặt

*Nhà vệ sinh: Có một bệ xí và một chậu rửa mặt

4.5.Bố trí và tính chọn các thiết bị trên tàu:

4.5.1.Các trang thiết bị cứu sinh:

Sà lan thiết kế là sà lan chở hàng tự chạy do vậy ta chọn định mức trang thiết

bị cứu sinh cho tàu hàng tự chạy

Với sà lan cấp SI, chiều dài 50,5 m > 30 m ta chọn các ph-ơng tiện cứu sinh

nh- sau:

- Sà lan không phải bố trí xuồng cứu sinh

Page 38

- Bố trí dụng cụ nổi cứu sinh phải đảm bảo đ-ợc 50% tổng số thuyền

viên do đó ta bố trí 6 dụng cụ nổi cứu sinh Dụng cụ nổi cứu sinh: là những tấm nổi đ-ợc chế tạo bằng nhựa hoặc các vật liệu có tính nổi, dùng để giữa đ-ợc một

số ng-ơig nổi trên mặt n-ớc

- Bố trí phao áo phải đảm bảo đủ cho 100% tổng số thuyền viên trên tàu,

do vậy ta bố trí 12 phao áo Phao áo dùng để giữa ng-ời nổi trên mặt n-ớc

- Bố trí 4 phao tròn cứu sinh trong đó có 1 phao có dậy ném Phao tròn

cứu sinh dùng để cứu ng-ời bị nạn và giữ ng-ời nổi trên mặt n-ớc

4.5.2.Bố trí dụng cụ nổi cứu sinh:

- Dụng cụ nổi cứu sinh phải đặt trên mặt boong thoáng ở chỗ dễ lấy, các

chi tiết cố định chúng vào boong phải tự tháo đ-ợc khi tàu bị chìm để dụng cụ tự nổi lên

- Dụng cụ nổi cứu sịnh có thể xếp chồng lên nhau, nh-ng giữa chúng

phải có tấm đệm và chúng phải đ-ợc giữ không xê dịch khi tàu bị nghiêng, chúi

- Chỗ bảo quản dụng cụ nổi cứu sinh phải đ-ợc chiếu sáng và có biển

báo dóng chữ “ Dụng cụ nổi cứu sinh”

4.6.Thiết bị chằng buộc:

Chọn cọc bích thẳng hàng có bệ bích làm bằng thép BG3CTT OCT - 71, ống cọc làm bằng thép ống OCT 8732 - 70 với cáp có đ-ờng kính 12 mm

Page 39

A = 550

I = 40 Tra bảng 7-B/4.3/TBTT ta có:

- Đ-ờng kính cáp thép: 12 mm, chiều dài cáp Lcáp = 140 m

Chiều cao mạn chắn sóng trên các tàu không phải là tàu khách có trị số không

nhỏ hơn 500 mm Đối với sà lan thiết kế chọn chiều cao mạn chắn sóng là 1 m ở

vùng khoang mũi, các vùng khác bố trí lan can

Chân mạn chắn sóng có khoét lỗ có diện tích > 10% diện tích của mạn chắn sóng liên tục

4.8.2.Lan can:

Lan can phải đ-ợc bố trí trên tất cả các boong hở, th-ợng tầng và lầu của tàu, lan cac phải có cột đỡ, khoảng cách các cột không lớn hơn 3 khoảng s-ờn Đối với Sà lan thiết kế bố trí lan can tại tất cả các boong hở, th-ợng tầng và lầu từ vị

trí của mạn chắn sóng vùng mũi, chiều cao lan can 900 mm, khoảng cách giữa các cột đỡ là 1 m ứng với 2 khoảng s-ờn

Page 40

4.8.3.Tay vịn, cầu nối, cầu ván:

Khi có lối qua lại theo t-ờng bao ngoài của th-ợng tầng thì phải bố trí tay vịn chắc chắn

4.9.ph-ơng tiện tín hiệu giao thông:

4.9.1.Đèn hiệu:

- Đèn trắng của các ph-ơng tiện loại A có tầm xa 1500 m phải trông rõ

- Đèn mầu của ph-ơng tiện loại A có tầm xa 1000 m phải trông rõ

Bảng 4.2 STT Tên đèn Tầm nhìn rõ Màu sắc Góc chiếu

- 1 quả cầu đen: D = 0,6 m

- Pháo hiệu: Pháo dù 12 cái (màu đỏ)

- Pháo hiệu cầm tay 6 cái (màu đỏ)

Tất cả các tín hiệu ban ngày phải đ-ợc treo từ lúc mặt trời mọc đến lúc mặt trời lặn ở chỗ dễ thấy

4.9.3.Cờ hiệu:

Tất cả các tàu tự chạy phải đ-ợc trang bị bộ cờ phù hợp nh- sau:

- Cờ báo hiệu tàu đang chạy thử máy, thử tốc độ