Đồ án kết cấu tàu dịch vụ dầu khí

THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU
Lòch sử ngành công nghiệp dầu khí thế giới xem như bắt đầu từ năm 1859 khi Edwin
Drake bắt tay khai thác vỉa dầu ở Titusville (Mỹ). Từ đó loài người sở hữu một nguồn
năng lượng phong phú, rẻ tiền, đa dạng và rất quan trọng để thúc đẩy sự phát triễn kinh
tế, xã hội.
Tốc độ phát triễn của ngành công nghiệp dầu khí rất nhanh kể từ sau thế chiến thứ
hai với mục đích giải quyết nhu cầu nhiên liệu cho công nghiệp và giao thông vận tải.
Theo số liệu thống kê năm 2000 thì phần năng lượng từ các sản phẩm dầu khí chiếm
64%, than chiếm 21%, thủy điện chiếm 5.3% và hạt nhân chiếm 9.2% tổng số nguồn
năng lượng đã tiêu thụ trong năm.
Khi tiến hành khai thác dầu khí ngoài biển, các công ty dầu khí cần đến nhiều ngành
dòch vụ trong đó có dòch vụ vận tải biển. Loại hình dòch vụ này không thể hình thành
nếu không có sự góp mặt của đội tàu dòch vụ. Nó như chiếc cầu nối giữa đất liền với
các công trình dầu khí trên biển.
Tàu dòch vụ dầu khí tham gia vào tất cả các công đoạn từ xây dựng, lắp đặt sửa chữa
các công trình dầu khí biển, phục vụ công tác khoan thăm dò, cung ứng vật tư thiết bò
cho tới công đoạn cuối là xuất dầu thô.
Tàu dòch vụ thường chở thiết bò giàn, thiết bò khoan, đường ôùng dẫn dầu, dẫn khí,
nước kỹ thuật, nước sinh hoạt, ximăng, dầu diezel, hoá chất để cung cấp, tiếp tế cho các
tàu khoan, giàn khoan, giàn khoan tự nâng, giàn khoan nữa nổi nữa chìm…Loại tàu này
còn kiêm luôn công tác cứu hộ, kéo, đẩy, lai dắt, chữa cháy cho tàu khác hoặc giàn
khoan khi cần thiết.
Ở bài thiết kế tốt nghiệp này, em rất hân hạnh được thiết kế tàu dòch vụ dầu khí và
đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành nó. Nhưng với quỹ thời gian quá ít và kinh nghiệm
còn non kém nên không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình tính toán thiết kế. Em kính
mong thầy cô trên cương vò là những người đi trước chỉ dẫn thêm để bài tốt nghiệp này
hoàn thiện hơn.

GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC

THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 2
LỜI CẢM ƠN
Với tất cả tấm lòng biết ơn, em xin được gởi lời cảm ơn đến:
- Ban Giám Hiệu cùng Qúi Thầy Cô Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Thành Phố Hồ Chí Minh.
- Thầy Vũ Ngọc Bích, Trưởng khoa và các thầy cô Khoa Đóng Tàu Và Công
Trình Nổi.
- Và đặc biệt là thầy : Thạc só Trần xuân Dục
- Và các bạn trong lớp 9971
Đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm sống và nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ
em trong suốt thời gian học, quá trình thực tập và hoàn thành Thiết Kế Tốt Nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn
Ngày 07-12-2003

SVTH : Phạm vinh Quốc
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 3
MỤC LỤC
1.TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU:
1.1 Tính cần thiết của đề tài
1.2 Tuyến đường
1.3 Tàu mẫu
2.THIẾT KẾ SƠ BỘ :
2.1 Thông số cơ bản
2.2 Nghiệm lại thành phần lượng chiếm nước
2.3 Kiểm tra ổn đònh sơ bộ
3. TUYẾN HÌNH :
3.1 Xây dựng tuyến hình

3.2 Tàu mẫu
3.3 Tàu thiết kế
3.4 Tính diện tích các sườn bằng phương pháp hình thang
4. TÍNH NỔI:
4.1 Đường Bonjen của tàu thiết kế
4.2 Đường cong thuỷ lực của tàu thiết kế
5. BỐ TRÍ CHUNG :
5.1 Boong chính
5.2 Dưới boong chính
5.3 Boong dâng
5.4 Bố trí thiết bò
6. KẾT CẤU CƠ BẢN :
6.1 Kết cấu dưới boong chính
6.1.1 Kết cấu vùng giữa tàu
6.1.2 Kết cấu vùng khoang máy
6.1.3 Kết cấu vùng mũi tàu
6.2 Kết cấu boong dâng
6.3 Kết cấu thượng tầng và lầu lái
7. CÂN BẰNG – ỔN ĐỊNH :
7.1 Cân bằng tàu
7.1.1 Bảng tính trọng lượng và trọng tâm tàu
7.1.2 Bảng tính cân bằng tàu
7.2 Tính ổn đònh
7.2.1 Tính ở trạng thái đầy hàng
7.2.2 Xác đònh tay đòn ổn đònh hình dáng
7.2.3 Tính toán mặt hứng gió thân tàu
7.3 Kiểm tra theo ổn đònh qui phạm
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 4

7.3.1 Tính momen nghiêng do áp suất gió
7.3.2 Tính biên độ chòng chành
8. SỨC CẢN – CHÂN VỊT :
8.1 Sức cản
8.2 Chân vòt
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 5

PHẦN 1
TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 6
1. TUYẾN ĐƯỜNG, TÀU MẪU :
1.1Tính cần thiết của đế tài :
_ Nghành đóng tàu đang được phát triển tại nhiều nước trên thế giới, trong đó
Việt Nam là nước giàu tiềm năng và nằm ở khu vực thuận lợi nên dễ dàng phát huy và
chiếm ưu thế trong khu vực . Một trong những tiềm năng đó là có đường bờ biển trải dài
khắp đất nước cộng với nguồn dầu khí phong phú, nguồn thuỷ sản đa dạng…vì vậy khai
thác biển là mục tiêu chiến lược phát triển kinh tế thế kỉ 21.Trong khai thác biển khai
thác dầu khí có thế mạnh hơn cả vì hàng năm nó cung cấp trữ lượng dầu khí khá lớn cho
thế giới và trong nước. Do vậy khai thác dầu khí có ý nghóa đặc biệt quan trọng đối với
việc phát triển kinh tế-xã hội.Ngoài ra việc khai thác dầu khí có quan hệ mật thiết với
trình độ phát triển khoa hoc kỹ thuật và cộng nghệ cũng như phụ thuộc vào vốn đầu tư vì
vậy để khai thác dầu khí trên biển đạt hiệu quả cao nhất thì ngoài dàn khoang thì phải có
đội tàu dòch vụ chuyên các nhiệm vụ chở thiết bò giàn, thiết bò khoan, đường ôùng dẫn dầu,
dẫn khí, nước kỹ thuật, nước sinh hoạt, ximăng, dầu diezel, hoá chất để cung cấp, tiếp tế
cho các tàu khoan, giàn khoan, giàn khoan tự nâng, giàn khoan nữa nổi nữa chìm…Loại
tàu này còn kiêm luôn công tác cứu hộ, kéo, đẩy, lai dắt, chữa cháy cho tàu khác hoặc

giàn khoan khi cần thiết . Loại tàu này được gọi là tàu dòch vụ dầu khí .
Đối với tàu dòch vụ dầu khí, mục tiêu quan trọng hàng đầu là đáp ứng kòp
thời và an toàn loại hình dòch vụ mà nó đảm nhận trong mọi thời điểm, mọi điều kiện thời
tiết. Tàu dòch vụ loại này có giá thành khá cao do thiết bò lắp đặt trên tàu quá hiện đại,
đắt tiền. Một trong những nguyên nhân đẩy cao giá thành tàu là kết cấu tàu có độ bền
cao, vững chắc vì tàu phải làm việc trong điều kiện rất nặng.
Để phát triễn ngành dầu khí, các công ty thăm dò, khai thác dầu phải phụ
thuộc vào đội tàu dòch vụ vốn chưa đáp ứng kòp thời về số lượng. Theo số liệu thống kê
gần đây, đội tàu dòch vụ dầu khí chỉ mới đáp ứng 69% về số lượng và 85% tính năng kỹ
thuật.
Các quốc gia mạnh về khả năng đóng loại tàu này là Mỹ, Anh, Nga, Nhật…
Tuy nhiên, theo xu hướng phát triển chung của ngành đóng tàu thế giới, các nước đang
phát triễn và các nước công nghiệp mới ngày nay cũng bắt đầu đóng, sữa chữa loại tàu
này.
Việt Nam là quốc gia có tiềm năng rất lớn về dầu khí. Đầu tư của nước ngoài
vào lónh vực này ước tính khoảng 1,5 tỷ USD, sản lượng khai thác hàng năm từ 35 đến 40
triệu tấn. Phần lớn các tàu dòch vụ dầu khí đang hoạt động ở Việt Nam được đóng nước
ngoài. Với trình độ đóng tàu hiện nay, Việt Nam đã đóng được loại tàu này.
Hy vọng trong một ngày không xa, các tàu dòch vụ dầu khí do Việt Nam đóng
xuất hiện thật nhiều trên biển Đông để người Việt Nam có thể tự hào về ngành đóng tàu
của mình
_ Vì vậy đề tài thiết kế tàu dòch vụ dầu khí là đề tài quan trọng và cần thiết
trong nghành đóng tàu nước ta hiện nay , bên cạnh đó còn tận dụng và phát huy được
những tiềm năng vốn có của đất nước ta .
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 7
1.2Tuyến đường :
_ Vùng biển Đông Nam Á nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, đặc biệt là
mưa rất nhiều, chòu ảnh hưởng rất lớn của gió mùa và khu vực này nằm trong vùng nhiệt

đới và xích đạo. Khí hậu vùng biển này mang đặc điểm tương tự như vùng biển Việt Nam,
cụ thể:
_ Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau chòu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc,
càng về Nam thì gió giảm dần không ảnh hưởng đến sự đi lại của tàu thuyền .
_ Từ tháng 6 đến tháng 9 gió mùa Đông Nam thổi mạnh ảnh hưởng đến tốc độ
tàu đồng thời vào mùa này lượng mưa khá lớn, hơn nữa vùng này nhiều bão .
_ Về hải lưu : trên tuyến này cũng chòu ảnh hưởng của hai dòng hải lưu. Một
dòng từ phía Bắc chảy xuống và một dòng chảy từ vònh Thái Lan đi từ Nam lên Bắc sát
bờ biển Malaixia qua bờ biển Campuchia tốc độ của dòng chảy nhỏ, không ảnh hưởng
đến hoạt động của tàu thuyền.
_ Về thủy triều : hầu hết vùng biển Đông Nam Á có chế độ nhật triều, có
biên độ dao động tương đối lớn, từ 2 – 5m.
_ Về sương mù : Ở vùng biển này vào sáng sớm và chiều tối có nhiều sương
mù. Số ngày có sương mù trong năm lên tới 115 ngày.
_ Để tuyến đường hoạt động của tàu cụ thể hơn ta chọn tuyến vũng tàu – ĐNA .
Khu vực cảng vũng tàu cũng là nơi hậu cần của con tàu
_ Đây là khu vực ven biển, giáp biển đông , có diện tích 1965 km
2
, độ sâu
trung bình 9m.
_ Sau những chuyến hải trình con tàu quay lại vùng hậu cần để hoạt động hay
sửa chữa( kiểm tra đònh kì )
_ Tại đây cũng có những công ty dầu khí như là: PTSC, … mà con tàu có thể
phục vụ theo đúng chức năng của mình.
_ Ngoài ra vùng hậu cần còn là nơi cung cấp nguyên liệu,thực phẩm,nước ngọt
và nhiều thứ cần thiết khác cho chuyến hải trình trãi qua nhiều ngày.
_ Bên cạnh đó đặc điểm đòa lý của vùng hậu cần này cũng góp phần làm tăng
tính kinh tế cho tàu
Theo đề tài thiết kế em được giao nhiệm vụ thiết kế tàu dòch vụ dầu khí chạy tuyến
Việt Nam – Đông Nam Á .Từ phân tích và tìm hiểu tuyến đường, ta thấy tàu được thiết kế

hoạt động trong vùng biển không hạn chế. Trong quá trình thiết kế, ta phải tuân thủ quy
phạm phân cấp và đóng tàu biển hiện hành, các công ước quốc tế và lưu ý đến những luật
đòa phương ở các cảng mà tàu có thể ghé vào trong quá trình khai thác.
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 8
1.3 Tàu mẫu:

stt Thông số cơ bản DK 101
ANCHOR
HANDLIG
TUG
HARBOR
TUG
ANCHOR
HANDLIN
GTUG
TL-54
1 Chiều dài lớn nhất
L
max
42.07m 60.85m 33.0m 67.52m 49.340m
2 Chiều dài thiết kế H
tk
49.31m 54m 30.0m 60.0m 49.340m
3 Chiều rộng thiết kế
B
tk
11.58m 13m 9.6m 13.0m 11.582m
4 Chiều cao mạn H 3.96m 6.2m 4.5m 6.5m 4.572m

5 Mớn nước T 3.35m 4.95m 3.5m 5.0m 3.810m
6 Lượng chiếm nướcD 1475T 1500T
7 Các hệ số béo C
b
C
m
0.667
0.880
8 Số thuyền viênn 32
9 Máy chính kiểu Stork
disel
Motoren
Zwolle
Ne
2x800
4x1100kw
hoặc
4x735kw
2x1176
kw
x1000r/
min
2x3195kw
10 Hoành độ tâm nổi x -0.983



GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 9

PHẦN 2
THIẾT KẾ SƠ BỘ
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 10
2. THIẾT KẾ SƠ BỘ :
2.1 ) Thông số cơ bản :
 Chiều dài tàu :
Chiều dài tàu dòch vụ dầu khí không chỉ phụ thuộc vào công suất máy
trang bò cho tàu mà còn phụ thuộc vào đặc trưng khai thác, hàng hoá chuyên
chở và trang thiết bò bố trí trên tàu.
_ Theo STĐTTI trang 74 cho dạng tàu đa dụng :
L = A +
16000
N
( 200 -
50
N
)
Trong đó : L :chiều dài tàu (m)
N :công suất máy chính = 5000cv
A :hệ số. (chọn máy diezen nặng , không tăng áp)
Đối với máy điêzen nhẹ : A= 9
→
15
Đối với máy điêzen nặng ,tăng áp :A = 18
→
24
Đối với máy điêzen nặng , không tăng áp : A = 25
→

28
Chọn A = 26

⇒
L = 57.25(m)
 Chiều rộng tàu:
Chiều rôïng tàu có quan hệ chặt chẽ tới việc bố trí trên tàu, tính ổn đònh,
sức cản và tính năng hàng hải của tàu.
Tăng chiều rộng tàu thuận tiện cho bố trí khoang máy, buồng ở và sinh
hoạt của thuyền viên.
Chiều rộng tàu ảnh hưởng lớn đến tính ổn đònh ban đầu của tàu vì bán
kính ổn đònh ngang tỉ lệ thuận với bình phương chiều rộng tàu.
Tăng chiều rộng tàu làm tỉ số L/B nhỏ đi, lúc này sức cản hình dáng và
sức cản sóng tăng, vân tốc và tính ổn đònh hướng kém.
Chiều rộng tàu tính theo công thức kinh nghiệm dành cho tàu kéo viễn
dương và tàu đa dụng:
Bảng 2-24 trang 72 STĐTTI đối với tàu đa dụng (tàu viễn dương ).
Tỉ số kích thước
B
L
= (4.5 6 ) chọn
B
L
= 4.7

⇒
B =
7.4
25.57
= 12.18 (m) chọn B =12.2 (m)

 Chiều cao tàu:
Những yếu tố ảnh hưởng tới chiều cao mép boong:
o Thõa mãn quy phạm về mạn khô
o Đủ dự trữ lực nổi, đảm bảo chống chìm
o Đảm bảo ổn đònh
Với trường hợp mớn nước không đổi, tăng chiều cao mép boong tức là
tăng mạn khô, có lợi cho ổn đònh góc lớn nhưng đồng thời nâng cao cấu trúc
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 11
thượng tầng boong dẫn tới chiều cao trọng tâm tàu tăng, làm giảm chiều cao ổn
đònh ngang và tăng diện tích mặt hứng gió.Với trường hợp mạn khô, tăng chiều
cao mép boong tức là tương ứng tăng mớn nước, thường có thể làm nâng cao
tính ổn đònh ban đầu nhưng cũng đồng thời làm cho trọng tâm tàu, tâm ổn đònh
ngang, tâm nổi đều thay đổi.
Bảng 2-24 trang 72 STĐTTI đối với tàu đa dụng (tàu viễn dương ).
Tỉ số kích thước
H
L
= (9.0 11.5 ) chọn
H
L
= 11

⇒
H =
11
25.57
= 5.2 (m)
 Mớn nước:

Chiều chìm trung bình của tàu biển thường bò hạn chế bởi chiều sâu
luồng lạch, bến cảng, cầu tàu…là nơi có mức nước thấp nhất mà tàu phải đi
qua khi vào đất liền.Với tàu chạy tuyến viễn dương, việc lựa chọn chiều
chìm trung bình của tàu không bò giới hạn như các loại tàu chạy tuyến ven
biển, pha sông biển.
Bảng 2-24 trang 72 STĐTTI đối với tàu đa dụng (tàu viễn dương ).
Tỉ số kích thước
H
T
= (0.7 0.85 ) chọn
H
T
= 0.82

⇒
T = 0.82 x 5.2 = 4.27 (m)
 Lượng chiếm nước:
Theo tài liệu thiết kế tàu kéo đẩy trường ĐHGTVT TP. HCM trang 58

( )
3
100/L
D
= a
- Với hệ số a đọc theo bảng :
_ Tàu kéo cảng 2 chân vòt 1.70 x 10
4
_ Tàu kéo cảng 1.39 x 10
4
_ Tàu đi biển 1.20 x 10

4
_ Tàu viễn dương ,tàu đa dụng 1.06 x 10
4
_ Tàu kéo đẩy sông (0.65 – 0.9) x 10
4
_ Chọn a= 1.06 x 10
4
- L=57.25(m) chiều dài tàu.
- D : Lượng chiếm nước.
⇒
D = a.
( )
3
100/L
= 1.06 x 10
4
( )
3
100/25.57
= 1989 T
 Các hệ số béo :
Theo STKTĐTTI trang 34 thì
Hệ số béo thể tích
δ
=
LBT
D
=
27.42.1225.57
1989

××
=0.667
Trong đó : D: lượng chiếm nước T
L: chiều dài tàu(m)
B: chiều rộng tàu(m)
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 12
T:mớn nước(m)
Theo tài liệu thiết kế tàu kéo đẩy trường ĐHGTVT TP. HCM trang 61
Hệ số béo sườn giữa
β
=0.80.88 đối với tàu đa dụng
Vậy chọn
β
=0.88 (giống tàu mẫu)
Hệ số béo lăng trụ
ϕ
=
m
b
C
C
=0.758
Hệ số béo diện tích đường nước
α
được xét tới chủ yếu đễ đảm bảo tính ổn đònh và yêu cầu về diện
tích mặt boong.
α
thường lấy theo công thức.

α
=
3
5.21
δ
+
= 0.89
2.2 )Nghiệm lại qua các thành phần lượng chiếm nước:
Ta có :D =
∑
i
P
D = P
vỏ
+P
máy
+P
httb
+P
lttp
+P
tv+hl
+P
nước sh
+P
nliệu
+P
htđ
+P
dự trữ

Trong đó:
• Trọng lượng vỏ P
vỏ
=
η
vỏ
.D =1312 p
htđ
p
htđ
T với
η
vỏ
=0.66
• Trọng lượng máy P
máy
=2.p
máy chính
= 2.40T = 80T
• Trọng lượng httb P
httb
= p
httb
D
3/2
=79T
Với p
httb
=0.5
• Trọng lượng lttp P

lttp
=1.3T
Với 35 thành viên hành trình 13 ngày trong đó 1
thành viên tiêu thụ 3kg/1 ngày.
• Trọng lượng tvhl P
tvhl
=4.2T
Với 35 thành viên hành trình trong13 ngày mỗi
thành viên là 120kg.
• Trọng lượng nước sinh hoạt P
nùc
=45.5T
Với 35thành viên hành trình trong 13 ngày mỗi
thành viên 100kg /1 ngày đêm và dự trữ.
• Trọng lượng nhiên liệu P
nl
=k
1
.k
2
.p
nl
.t.Ne=371.5T
Với k
1
=1.09
K
2
=1.15
p

nl
=0.19 . 10
3−
T/CV.h
t = 13 ngày = 312 giờ
Ne=5000cv
• Trọng lượng hệ thống điện P
htđ
=p
htđ
.D
3/2
=36T
Với p
htđ
=0.23
±
0.05 chọn p
htđ
=0.23
• Trọng lượng dự trữ P
dt
=3% D = 59T
Vậy
∑
i
P
=1988.5
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP

Trang 13
So sánh :
( )
1989
5.19881989 −
.100% = 0.025%

⇒
Vậy trọng lượng nghiệm lại P
i
=1988.5T chấp nhận
được so với lượng chiếm nước ban đầu D = 1989T với độ sai lệch 0.025%
2.3 ) Kiểm tra ổn đònh sơ bộ :
a) Kiểm tra ổn đònh ban đầu:
h
o
= Z
C
+ r – Z
G
> h
O
min
• Cao độ tâm nổi:
Z
C
=a.T với a =
x+1
1
( x =

α
δ
=
89.0
667.0
=0.75)

⇒
a = 0.57
Vậy Z
C
=0.57 x 4.27 = 2.43 (m)
• Bán kính tâm nghiêng :
r = a
T
B
2
a =
δ
.12
1
(
α
+ 0.04 )
α
=
1.0
667.012
89.0)04.089.0(
=

×
+

⇒
r = 0.1
)(4.3
27.4
2.12
2
m=
• Chiều cao trọng tâm tàu:
7.0(=
H
Z
G
 0.8 )
⇒
Z
G
= 0.8 x 5.2 = 4.16 (m)
Vậy h
O
= 2.43 + 3.4 – 4.16 =1.67 (m)
Đối với loại tàu kéo :
h
O
min = 0.5 0.7
Vậy h
O
= 1.67 > h

O
min (m) thoả mãn điều kiện ổn đònh ban đầu
b) Kiểm tra sơ bộ chu kì lắc ngang tàu:
θ
T
chu kì lắc ngang
Đối với tàu kéo chu kì lắc ngang

4=
θ
T

8
s
h
ZB
T
O
G
6.6
4
58.0
2
=
+
=
θ
vậy chu kì lắc ngang thoả mãn
Kiểm tra theo tiêu chuẩn :
a. Theo tiêu chuẩn hệ số béo

Tàu có hệ số béo
δ
= 0.667 < 0.68 nên không phải hiệu chỉnh
∆
F
1
=350

∆
F
1
được tra bảng 11/4.2QPMK
b. Theo chiều cao mạn :
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 14
Với tàu có L
f
/H = 10.7 < 15 thì mạn khô tăng thêm một
lượng :
=−=∆
H
K
L
HF )
15
(
2
1.74 (mm)
với K

H
= (L/48)10
3−
= 1.16
với L
f
=56 m chiều dài tính toán tàu
H = 5.2 m chiều cao mạn
c. Theo chiều dài tàu :
Tàu có L = 20 đến 90 m và có thượng tầng kín có chiều dài
thượng tầng :E = 14.5(m) < 0.35L thì mạn khô tăng thêm một lượng :
=−−=∆ )35.0)(100(5.7
3
f
f
L
E
LF
29.7(mm)
L
f
= 56 (m) là chiều dài tính toán tàu :
Vậy mạn tối thiểu của tàu là :
F’
tt
=F
min
+
∑
i

F
= F
min
+
321
FFF ∆+∆+∆
= 381.44 (mm)
Mạn khô thực tế của tàu :
F
tt
= H – T = 0.93 m > F’
tt
Vậy mạn khô tàu thoả mãn giá trò mạn khô tối thiểu .
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 15
PHẦN 3
TUYẾN HÌNH
3. TUYẾN HÌNH :
3.1 )Xây dựng tuyến hình :
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 16
Trong thực tế thiết kế để tránh phức tạp và mất nhiều thời gian người ta sử
dụng phương pháp tính chuyển bản vẽ lý thuyết của tàu mẫu để thu được bản vẽ lý thuyết
của tàu thiết kế. Phương pháp tính chuyển đơn giản nhất là biến đổi đồng dạng. Phép này
chỉ áp dụng khi kích thước L, B, d thay đổi, còn hệ số béo giữ nguyên. Do tàu mẫu chọn
có kích thước gần giống với tàu thiết kế, ta chọn phương pháp tính chuyển đồng dạng để
xây dựng tuyến hình tàu thiết kế.
3.2)Tàu mẫu : TL-54

Chiều dài lớn nhất
L
′
max
=49.340m
Chiều dài thiết kế
L
′
tk
=49.340
Chiều rộng thiết kế
B
′
tk
=11.582m
Chiều cao mạn
H
′
=4.572m
Mớn nước
T
′
=3.810m
Lượng chiếm nước
∆
′
=1500T
Các hệ số béo
C
′

v
=0.882

C
′
m
=0.880
C
′
b
=0.667
Khoảng sườn lý thuyết
934.4
=
′
∆
L
m
Khoảng sườn thực không đồng nhất
Hoành độ tâm nổi
x
′
=-0.98
BẢNG TRỊ SỐ TUYẾN HÌNH TÀU MẪU
TT
SS
Nửa chiều rộng Chiều cao cách chuẩn
Bẽ góc Bchính Bdâng D.T Bẽ góc CDI CDII CDIII Bdâng
0 4572 4572 3810
0.5 5328 5328 2458 2788 - - -

1 5661 5661 1067 2248 - - -
1.5 5779 5779 429 1670 - - -
2 5791 5791 0 1175 - - -
3 - - - 914 - - -
4 - - - - - - -
5 - - - - - - -
6 5690 - 5791 - - 252 504 756 7021
7 5486 5652 - - 1038 282 564 850 7137
8 4540 5067 5512 - 1461 425 917 1446 7253
8.5 3708 4456 5169 - 1803 623 1389 4735 7311
9 2667 3493 4496 191 2286 1226 3208 7369
9.5 1407 2146 3391 965 2851 3069 6530 7427
10 - 425 1829 3810 - 6802 7485
3.3) Tàu thiết kế :
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 17
Chiều dài lớn nhất L
max
=57.25m
Chiều dài thiết kế L
tk
=56m
Chiều rộng thiết kế B
tk
=12.2m
Chiều cao mạn H=5.2m
Mớn nước T=4.27m
Lượng chiếm nước
∆

=1989T
Hệ số béo thể tích C
b
=0.667
Khoảng sườn lý thuyết
6.5
=∆
L
m
Khoảng sườn thực a = 500 mm
Bằng phương pháp tính chuyển đồng dạng ta xác đònh được các hệ số tính chuyển
đồng dạng như sau :
- Hệ số tính chuyển theo chiều dài : K
L
= L/L’ =56/49.340=1.135
- Hệ số tính chuyển theo chiều rộng : K
B
= B/B’ =12.2/11.582=1.0533
- Hệ số tính chuyển theo chiều cao : K
H
= H/H’ =5.2/4.572=1.1373
Từ hệ số tính được trên, đem nhân với trò số tuyến hình tàu mẫu ta xác đònh được trò
số tuyến hình tàu thiết kế.
Sau khi nhân các hệ số đồng dạng với các trò số tuyến hình của tàu mẫu, ta được
bảng trò số tuyến hình của tàu thiết kế như bảng dưới đây
BẢNG TRỊ SỐ TUYẾN HÌNH TÀU THIẾT KẾ
TT
SS
Nửa chiều rộng Chiều cao cách chuẩn
Bẽ góc Bchính Bdâng D.T Bẽ góc CDI CDII CDIII Bdâng

0 4722 4722 4270
0.5 5612 5612 2795 3171 - - -
1 5963 5963 1213 2557 - - -
1.5 6087 6087 488 1899 - - -
2 6100 6100 0 1336 - - -
3 - - - 1039 - - -
4 - - - - - - -
5 - - - - - - -
6 5993 - 6100 - - 286 573 860 7985
7 5778 5953 6100 - 1180 320 641 967 8117
8 4782 5504 6100 - 1661 483 1043 1644 8249
8.5 3905 5040 6100 - 2050 708 1580 3914 8315
9 2809 4322 6035 - 2600 1394 3000 5633 8381
9.5 1960 3268 5130 575 3000 2400 4832 7400 8445
10 750 2585 4500 3840 6580 8513
3.4) Tính diện tích các sườn bằng phương pháp hình thang
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 18
Sườn số 0 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 0 1 0
2 0 2 0
3 0 2 0
4 0 2 0

5 0 2 0
6 4.690 1 4.690
4.690
Sườn số 0.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 0 1 0
2 0 2 0
3 0 2 0
4 3 2 6
5 5.6 2 11.2
6 5.6 1 5.6
22.8
Sườn số 1 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 0 1 0
2 1.322 2 2.644
3 4.575 2 9.15
4 5.950 2 11.9
5 5.950 2 11.9
6 5.950 1 5.59

41.184
Sườn số 1.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 1.120 1 1.120
2 4.353 2 8.706
3 6.050 2 12.1
4 6.050 2 12.1
5 6.050 2 12.1
6 6.050 1 6.05
52.176
Sườn số 2 :
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 19
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 2.483 1 2.483
2 6.087 2 12.174
3 6.087 2 12.174
4 6.087 2 12.174
5 6.087 2 12.174

6 6.087 1 12.174
57.229
Sườn số 2.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 2.62 1 2.62
2 6.09 2 12.18
3 6.09 2 12.18
4 6.09 2 12.18
5 6.09 2 12.18
6 6.09 1 6.09
57.43
Sườn số 3 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2
6 6.100 1 6.1
59.322

Sườn số 3.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2
6 6.100 1
6.1
59.322
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 20
Sườn số 4 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2

6 6.100 1 6.1
59.322
Sườn số 4.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2
6 6.100 1 6.1
59.322
Sườn số 5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2
6 6.100 1 6.1
59.322

Sườn số 5.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.422 1 4.422
2 6.100 2 12.2
3 6.100 2 12.2
4 6.100 2 12.2
5 6.100 2 12.2
6 6.100 1 6.1
59.322
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 21
Sườn số 6 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.150 1 4.15
2 6.000 2 12
3 6.020 2 12.04
4 6.035 2 12.07
5 6.045 2 12.09
6 6.065 1 6.065

58.4
Sườn số 6.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 4.1 1 4.1
2 5.88 2 11.76
3 5.95 2 11.9
4 5.97 2 11.94
5 5.996 2 11.992
6 6.069 1 6.069
57.782
Sườn số 7 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 3.670 1 3.670
2 5.776 2 11.552
3 5.811 2 11.6
4 5.846 2 11.692
5 5.881 2 11.75
6 5.927 1 5.927
56.095
Sườn số 7.5:

ĐN Y
i
K
i
W
i
1 3.3 1 3.3
2 4.7 2 9.4
3 4.932 2 9.864
4 5.12 2 10.24
5 5.35 2 10.7
6 5.6 1 5.6
49.104
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 22
Sườn số 8 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 2.171 1 2.171
2 4.303 2 8.606
3 4.900 2 9.8
4 5.055 2 10.11
5 5.206 2 10.412
6 5.337 1 5.337
46.436

Sườn số 8.5 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 1.416 1 1.416
2 2.832 2 5.664
3 3.970 2 7.94
4 4.243 2 8.486
5 4.513 2 9.026
6 4.763 1 4.763
37.277
Sườn số 9 :
ĐN Y
i
K
i
W
i
1 0.803 1 0.803
2 1.616 2 3.232
3 2.430 2 4.86
4 3.042 2 6.084
5 3.476 2 6.952
6 3.891 1 3.891
25.822
Sườn số 9.5 :
ĐN Y

i
K
i
W
i
1 0.521 1 0.521
2 1.047 2 2.094
3 1.575 2 3.15
4 2.100 2 4.2
5 2.521 2 5.042
6 2.924 1 2.924
17.931
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 23
Nghiệm lại lượng chiếm nước D
Sườn W
i
K
i
W
i
K
i
0 4.690 1 4.690
0.5 22.8 2 45.6
1 41.184 2 82.368
1.5 52.176 2 104.352
2 57.229 2 114.458
2.5 57.43 2 114.86

3 59.322 2 118.644
3.5 59.322 2 118.644
4 59.322 2 118.644
4.5 59.322 2 118.644
5 59.322 2 118.644
5.5 59.322 2 118.644
6 64.48 2 128.96
6.5 57.782 2 115.564
7 56.095 2 112.19
7.5 49.104 2 98.208
8 46.436 2 92.872
8.5 37.277 2 74.554
9 25.822 2 51.644
9.5 17.931 1 17.931
∑
=
1870.115
Lượng chiếm nước D =
γ
∑
∆
ii
KW
L
2
=1963.62 (T)
Với
L∆
= 2.8
γ

= 0.75 T/ m
3
D∆
= 0.06 % < 5%
⇒
Thoả mãn
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 24
PHẦN 4
TÍNH NỔI
GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC
THIẾT MINH TỐT NGHIỆP
Trang 25
4. TÍNH NỔI :
4.1) ĐƯỜNG BONJEAN CỦA TÀU THIẾT KẾ .
Tỉ lệ bonjean bao gồm 2 họ đường cong
+ Đường cong diện tích sườn ngâm nước
)(
2
mΩ
∫
=Ω
T
O
dzy.2
+ Đường cong momen tónh diện tích sườn ngâm nước
)(
3
mM

Y
∫
=
T
O
Y
dzzyM 2
Sử dụng tỉ lệ bonjean để tính thể tích chiếm nước V , vò trí tâm nổi x
c
, cao độ tâm
nổi , của tàu ở trạng thái nghiêng dọc bất kì . Đường bonjean thường được dùng
khi tính chống chìm , tính hạ thuỷ , tính sức bền thân tàu .
Để tiện cho việc tính toán 2 họ đường cong này ta dùng phương pháp gần đúng
hình thang theo công thức sau :
∑
∆=Ω
i
yT.
∑
∆=
iY
iyTM
2
Với I là số khoảng chia đường nước dùng trong phương pháp tính gần đúng diện
tích các sườn từ đường nước số 0 đến mép boong
Biểu lượng chiều chìm của tàu thiết kế là :
=∆T
1.423
Sử dụng công thức và biến lượng chiều chìm như trên ta tiến hành tính diện tích
cho 20 sườn lý thuyết của tàu thiết kế theo các bản tính

Kết quả tính từ chương trình phần mềm
B o n j e a n S c a l e
0.0 0.5 1.0
Wl area, m2 Momt,m3 area,m2 Momt,m3 area,m2 Momt,m3
1.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.0 0.01 0.01 0.00 0.00 1.00 1.49
3.0 0.03 0.04 0.01 0.01 4.94 9.12
4.0 0.04 0.08 2.27 6.80 12.83 30.22
5.0 0.06 0.13 8.83 28.58 22.10 61.12
6.0 3.58 15.99 17.23 63.23 31.02 97.94
Deck 11.26 52.02 25.08 101.28 39.36 138.37

GVHD :THS. TRẦN XUÂN DỤC SVTH : PHẠM VINH QUỐC