Luận văn tốt nghiệp thiết kế tàu chở dầu hoạt động trên tuyến biển không hạn chế, trọng tải 37600 tấn, tốc độ 14,5 knots với sự hỗ trợ của phần mềm autoship và shipconstructor

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM


Khoa: ĐÓNG TÀU
Bộ môn: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TÀU THUỶ

Sinh viên:
1. NGUYỄN VĂN ĐẠT
2.VŨ TRỌNG HẬU
Lớp:

VTT52-ĐH2 Khoá: 52

Tên đề tài: Thiết kế tàu chở dầu hoạt động trên tuyến biển không
hạn chế, trọng tải 37600 tấn, tốc độ 14,5 knots với sự hỗ trợ của phần
mềm AUTOSHIP và SHIPCONSTRUCTOR

I


MỤC LỤC
PHẦN I ................................................................... Error! Bookmark not defined.
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU ........ Error! Bookmark not defined.
1.1 TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG .................... Error! Bookmark not defined.

1. Cảng Cái Mép –Vũng Tàu ..................... Error! Bookmark not defined.
2. Cảng Kobe - Nhật Bản ........................... Error! Bookmark not defined.
3. Đặc điểm tuyến đường ........................... Error! Bookmark not defined.
1.2. TÌM HIỂU TÀU MẪU............................................................................. 5
PHẦN II................................................................................................................ 6
KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU ................................................................................. 6
2.1 GIỚI THIỆU ................................................ Error! Bookmark not defined.
2.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU............ Error!
Bookmark not defined.
2.2.1 Xác định chiều dài tàu ....................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Xác định chiều rộng tàu .................... Error! Bookmark not defined.
2.2.3 Xác định chiều chìm tàu.................... Error! Bookmark not defined.
2.2.4 Xác định chiều cao mạn .................... Error! Bookmark not defined.
2.3 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ BÉO CỦA TÀU Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Hệ số béo thể tích CB ........................ Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Hệ số béo đường nước CWP ............... Error! Bookmark not defined.
2.3.3 Hệ số béo sườn giữa CM .................... Error! Bookmark not defined.
2.3.4 Hệ số béo dọc CP ............................... Error! Bookmark not defined.
2.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ SỨC CẢN .................... Error! Bookmark not defined.
2.5 SƠ BỘ TÍNH TOÁN CÁC KHỐI LƢỢNG THÀNH PHẦN ....... Error!
Bookmark not defined.
2.6 KIỂM TRA DUNG TÍCH, ỔN ĐỊNH,CHÒNG CHÀNH ............ Error!
Bookmark not defined.
2.6.1 Kiểm tra dung tích khoang hàng ....... Error! Bookmark not defined.
2.6.2 Chiều cao tâm nghiêng ...................... Error! Bookmark not defined.
II


2.6.3 Chu kỳ lắc.......................................... Error! Bookmark not defined.
PHẦN III ................................................................ Error! Bookmark not defined.

XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH ................................ Error! Bookmark not defined.
3.1 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ .......................... Error! Bookmark not defined.
3.2 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH ...................... Error! Bookmark not defined.
3.2.1 Thông số chủ yếu của tàu thiết kế ..... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Lựa chọn dạng sống mũi, sống đuôi, dạng sườn.Error!

Bookmark

not defined.
3.3 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH BẰNG AUTOSHIPError! Bookmark not
defined.
3.3 NGHIỆM LẠI LƢỢNG CHIẾM NƢỚC VÀ HỆ SỐ BÉO .......... Error!
Bookmark not defined.
PHẦN IV ............................................................................................................ 23
BỐ TRÍ CHUNG TOÀN TÀU ......................................................................... 23
4.1 PHÂN KHOANG ........................................ Error! Bookmark not defined.
4.2 BỐ TRÍ HỆ THỐNG DẰN TÀU ............... Error! Bookmark not defined.
4.3 TÍNH DUNG TÍCH CÁC KÉT DỰ TRỮ Error! Bookmark not defined.
4.3.1 Két dầu đốt dự trữ ............................. Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Két dầu đốt hàng ngày....................... Error! Bookmark not defined.
4.3.3 Két dầu lắng ...................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.4 Dự trữ dầu bôi trơn ............................ Error! Bookmark not defined.
4.3.5 Két nước ngọt, két nước thải ............. Error! Bookmark not defined.
4.4 BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ ............................ Error! Bookmark not defined.
4.4.1 Phần đuôi tàu ..................................... Error! Bookmark not defined.
4.4.2 Phần giữa tàu ..................................... Error! Bookmark not defined.
4.4.3 Phần mũi ............................................ Error! Bookmark not defined.
4.4.4 Hệ thống lan can, cầu thang, hàng rào, cầu nối, hành lang........ Error!
Bookmark not defined.
4.5.

TÍNH CHỌN THIẾT BỊ....................... Error! Bookmark not defined.

4.5.1.

Thiết bị lái .................................... Error! Bookmark not defined.
III


4.5.2.

Thiết bị neo .................................. Error! Bookmark not defined.

4.5.3.

Thiết bị chằng buộc ...................... Error! Bookmark not defined.

4.5.4.

Thiết bị cứu sinh........................... Error! Bookmark not defined.

4.5.5 Thiết bị tín hiệu ................................. Error! Bookmark not defined.
4.5.6 Hệ thống cứu hỏa .............................. Error! Bookmark not defined.
4.5.7 Trang bị hàng hải .............................. Error! Bookmark not defined.
4.5.8 Trang bị vô tuyến điện ...................... Error! Bookmark not defined.
4.5.9 Trang bị phòng nạn ........................... Error! Bookmark not defined.
4.5.10 Trang thiết bị chống ô nhiễm môi trườngError!

Bookmark

not

defined.
PHẦN V .............................................................................................................. 58
TÍNH TOÁN MẠN KHÔ THEO LOADLINE66 .......................................... 58
PHẦN VI XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KẾT CẤU CHỐNG CHÁY THEO YÊU
CẦU CỦA SOLAS 74 ....................................................................................... 65
6.1 XÁC ĐỊNH CÁC KHÔNG GIAN THEO ĐỊNH NGHĨA TRONG
QUY PHẠM PHÙ HỢP VỚI TỪNG LOẠI TÀU ..................................... 66
6.2 THIẾT LẬP KẾT CẤU CHỐNG CHAY CHO BOONG VÀ SÀN ... 67
PHẦN VII ........................................................................................................... 70
TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY TĨNH .................................................... 70
7.1 TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY LỰC NHÓM 1 ........................... 71
7.1.1 Cấu trúc lệnh ..................................................................................... 71
7.2.2 Kết quả .............................................................................................. 71
7.2 TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY LỰC NHÓM 2 ........................... 72
7.2.1 Cấu trúc lệnh ..................................................................................... 72
7.2.2 Kết quả .............................................................................................. 72
7.3 PATOKAREN ......................................................................................... 73
7.3.1 Cấu trúc lệnh ..................................................................................... 73
7.3.2 Kết quả .............................................................................................. 73
7.4 ĐỒ THỊ BONJEAN ................................................................................ 75
PHẦN VIII ......................................................................................................... 91
IV


MÔ HÌNH HÓA VÀ TÍNH DUNG TÍCH KHOANG KÉT ......................... 91
8.1 MÔ HÌNH HÓA KHOANG KÉT ......................................................... 92
8.1.1 Xuất file GF từ Autoship sang Model maker ................................... 92
8.1.2 Mô hình hóa khoang két bằng lệnh ................................................... 92

8.1.3 Kết quả .............................................................................................. 93
8.2 TÍNH DUNG TÍCH KHOAN KÉT BẰNG AUTOHIDRO ................ 93
8.3 XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ DUNG TÍCH ................................................... 94
8.3.1 Xây dựng đường cong diện tích sườn ............................................. 132
8.3.2 Dung tích khoang két ...................................................................... 132
PHẦN IX .......................................................................................................... 134
TÍNH TOÁN KẾT CẤU CƠ BẢN ................................................................ 134
9.1 PHÂN KHOANG .................................................................................. 135
9.2 KẾT CẤU VÙNG KHOANG HÀNG.................................................. 136
9.2.1 Kết cấu dàn vách ............................................................................. 136
9.2.2

Kết cấu dàn đáy .......................................................................... 140

9.2.3 Kết cấu dàn mạn .............................................................................. 147
9.2.4 Kết cấu dàn boong ........................................................................... 153
9.3 KẾT CẤU KHOANG MÁY ................................................................. 158
9.3.1 Kết cấu dàn vách ............................................................................. 158
9.3.2 Kết cấu dàn đáy ............................................................................... 161
9.3.3 Kết cấu dàn mạn ............................................................................. 166
9.3.4 Kết cấu dàn boong ........................................................................... 171
9.4 KẾT CẤU KHOANG MŨI .................................................................. 178
9.4.1 Kết cấu dàn vách ............................................................................. 178
9.4.2 Kết cấu dàn đáy ............................................................................... 181
9.4.3 Kết cấu dàn mạn .............................................................................. 184
9.4.4 Kết cấu dàn boong ........................................................................... 188
9.5 KẾT CẤU KHOANG ĐUÔI ................................................................ 192
9.5.1 Kết cấu dàn vách ............................................................................. 192
9.5.2 Kết cấu dàn đáy ............................................................................... 193
V

9.5.3 Kết cấu dàn mạn .............................................................................. 194
9.5.4 Kết cấu dàn boong ........................................................................... 198
9.6 BẢNG QUY CÁCH HÀN ..................................................................... 204
PHẦN X ............................................................................................................ 206
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÁNH LÁI ........................................................... 206
10.1 LỰA CHỌN BÁNH LÁI .................................................................... 207
10.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC................................. 207
10.2.1.Dạng profin bánh lái...................................................................... 207
10.2.2.Diện tích bánh lái .......................................................................... 207
10.2.3.Chiều cao bánh lái ......................................................................... 208
10.2.4.Chiều rộng hệ bánh lái - trụ lái ..................................................... 208
10.2.5.Xây dựng bản vẽ khung giá lái ..................................................... 209
10.2.6.Độ dang của hệ bánh lái - trụ lái ................................................... 209
10.2.7.Xây dựng profin bánh lái và trụ lái ............................................... 209
10.2.8.Chiều dày lớn nhất của profin ....................................................... 210
10.2.9.Bảng tung độ profin ...................................................................... 210
10.3 XÁC ĐỊNH LỰC MOMEN THỦY ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ
LÁI ................................................................................................................ 211
10.3.1.Vận tốc dòng nước chảy đến bánh lái ........................................... 211
10.3.2.Lực nâng tác dụng lên bánh lái ..................................................... 213
10.3.3.Lực cản tác dụng lên bánh lái ....................................................... 214
10.3.4.Momen lấy với trụ lái .................................................................... 214
10.3.5. Tâm áp lực .................................................................................... 214
10.3.6.Lực thủy động tác dụng lên hệ bánh lái - trụ lái ........................... 215
10.3.7Lực thủy động tác dung lên trụ lái ................................................. 215
10.4 TÍNH LỰC VÀ MOMEN THỦY ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN BÁNH
LÁI, TRỤ LÁI NỬA DƢỚI ....................................................................... 216
10.4.1.Các thông số hình học của bánh lái .............................................. 216

10.4.2.Tính lực và mômen thuỷ động ...................................................... 218
VI


10.5 TỔNG HỢP LỰC VÀ MOMEN THỦY ĐỘNG TÁC DỤNG LÊN
BÁNH LÁI NỬA TREO ............................................................................. 219
10.6 TÍNH KẾT CẤU BÁNH LÁI ............................................................. 219
10.6.1.Kết cấu bánh lái ............................................................................. 219
10.6.2. Xác định tọa độ trọng tâm bánh lái. ............................................. 222
10.6.3.Quy cách hàn ................................... Error! Bookmark not defined.
10.7 TÍNH KẾT CẤU TRỤC LÁI ............................................................. 224
10.7.1 Mô hình bánh lái và trục lái .......................................................... 224
10.7.2 Tính đường kính trục ở lần gần đúng thứ nhất. ........................... 226
10.7.3 Tính đường kính trục ở lần gần đúng thứ hai. ............................. 229
10.7.4 Kiểm tra bền trục lái...................................................................... 233
10.8 TÍNH TOÁN CÁC CỤM Ổ ĐỠ- CHI TIẾT KHÁC ....................... 234
10.8.1.Chốt bản lề trụ lái và bánh lái ....................................................... 234
10.8.2.Trục lái với vỏ tàu ......................................................................... 235
10.9 TRUYỀN ĐỘNG LÁI ......................................................................... 236
10.9.1. Máy lái chính................................................................................ 236
10.9.2. Máy lái dự trữ ............................................................................... 236
10.9.3.Máy lái sự cố ................................................................................. 240
PHẦN XI .......................................................................................................... 244
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÀM HÀNG ...................................................... 244
11.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG HÚT........................................................ 245
11.1.1 Tính chọn bơm dầu hàng............................................................... 245
11.1.2Tính thủy lực hệ thống (Tính nghiệm bơm dầu hàng) ................... 246
11.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VÉT ........................................................ 250
PHẦN XII ......................................................................................................... 253
TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ CHONG CHÓNG ............................................. 253

12.1 SỬ DỤNG AUTOPOWER TÍNH SỨC CẢN................................... 254
12.1.1 Thiết lập tính toán ......................................................................... 254
12.1.2 Kết quả .......................................................................................... 255
12.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ THIẾT BỊ ĐẨY .............................................. 258
VII


12.2.1Chọn sơ bộ công suất, vòng quay cánh chong chóng .................... 258
12.2.2 Hệ số dòng theo, hệ số lực hút ...................................................... 259
12.2.3 Lực đẩy của chong chóng ............................................................. 259
12.2.4 Xác định sơ bộ đường kính chong chóng ..................................... 259
12.2.5 Tốc độ tịnh tiển của chong chóng ................................................. 259
12.2.6 Chọn số cánh chong chóng ........................................................... 260
12.2.7 Chọn tỷ số đĩa theo điều kiện bền ................................................. 260
12. 3 TÍNH TOÁN ĐƢỜNG KÍNH TỐI ƢU CỦA CHONG CHÓNG
ĐẢM BẢO SỬ DỤNG HẾT CÔNG SUÂT ĐỘNG CƠ .......................... 262
12.3.1 Lựa chọn đường kính tối ưu .......................................................... 262
12.3.2 Kiểm tra lại theo điều kiện chống xâm thực ................................. 264
12.4 XÂY DỰNG BẢN VẼ CHONG CHÓNG ......................................... 265
12.4.1. X y dựng h nh bao du i ph ng của chong ch ng ........................ 265
12.4.2 X y dựng profin cánh.................................................................... 265
12.4.3 X y dựng h nh chiếu pháp và h nh chiếu cạnh ............................. 268
12.4.4 X y dựng củ chong ch ng............................................................. 269
12.4.5 Xây dựng tam giác đúc .................................................................... 270
12.4.6 Khối lượng chong chóng ............................................................... 271
12.5 Kiểm tra bền chong chóng theo lí thuyết ......................................... 271
12.5.1 Tính toàn chiều dày cánh chong chóng........................................ 271
12.6 Tính toán và xây dựng đặc tính vận hành của chong chóng ............ 273
12.6.1 Tính toán các đặc trưng không thứ nguyên của chong chóng làm
việc sau thân tàu. ...................................................................................... 273

12.6.2 Tính toán các đặc trưng của chong chóng sau thân tàu. ............... 273
12.6.3 Tính toán đường đặc tính ngoài của động cơ ................................ 277
PHẦN XIII TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH .......... 278
13.1 GIẢI THÍCH CÁC KÍ HIỆU SỬ DỤNG ......................................... 279
13.2. LOẠI TÀU - CÔNG DỤNG - CẤP TÍNH TOÁN .......................... 280
13.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU ........................................... 280
13.4 CÁC HẠNG MỤC TÍNH TOÁN VÀ TÀI LIỆU SỬ DỤNG......... 281
VIII


13.4.1 Trạng thái 1. Tàu c 100% lượng hàng, 100% dự trữ và nhiên liệu,
không dằn. ................................................................................................ 281
13.4.2 Trạng thái 2. Tàu có 100% hàng, 10% dự trữ ............................... 290
13.4.3 Trạng thái 3. Tàu có 0% hàng, 100% dự trữ ................................ 298
13.4.4 Trạng thái 4. Tàu có 0% hàng, 10% dự trữ .................................. 307
Tài liệu tham khảo ……………………………………………………………317

IX


PHẦN I
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU

1


1.1 TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG
1. Cảng Cái Mép –Vũng Tàu
+ Vịtrí cảng: 10°31'29"N - 107°01'25"E
“

“

+ Điểm đ n trả hoa tiêu: 10°17'15"N - 107°04'56"E
“

+ Luồng lạch vào cảng:
“

- Chiều dài: 15 km.
“

- Độ sâu: -14.0 m.
“

- Chế độ thủy triều: bán nhật triều. Chênh lệch thủy triều: 1.1m ~ 4.9m. Chênh
“

lệch bình quân : 3,4 m.
- Mớn nước cao nhất cho tàu ra vào: 14m.
“

+ Cảng có 3 cầu bến gồm:
“

- bến tàu 60000 DWT có chiều dài 320m, sâu 15,2 m
“

- bến tàu 5000 DWT có chiều dài 138,1 m, sâu -10,8 m
“

- bến xà lan có chiều dài 24m
“

+ Tổng diện tích mặt bằng cảng: 35 ha.
“

+ Bồn chứa: 5. Sức chứa tổng cộng: 80,000 m3
“

+ Thiết bị chính: Thiết bị nhập xuất có 2 thiết bị với công suất 3000m3/h
“

2. Cảng Kobe - Nhật Bản
- Cảng nằm ở vĩ độ 34,40 Bắc và 135,12 độ kinh đông. KOBE là cảng tự nhiên
“

có vị trí địa lý thuận lợi ở phía bắc vịnh OSAKA,được che kín bởi hệ thống đê
chắn sóng phức tạp ( 7 đê chắn sóng ). KOBE là cửa ngõ quan trọng của Nhật
Bản trong việc quan hệ với Trung Quốc, Triều Tiên và các nước Châu á.

”

- Cảng KOBE có 12 bến thuộc sự quản lý của chính quyền thành phố và 4 bến
“

tư nh n thuộc sự quản lý của các tập đoàn công nghiệp với tổng chiều dàI
22,4km với 135 bến neo đậu.

”

- Vùng trung tâm cảng có khu bến Shinko gồm 12 bến với tổng chiều dài 665m
“

cho phép đậu một lúc 35 tàu viễn dương.Đ y là trung t m phục vụ khách trong
nước và chuyển tải khai thác từ Mỹ qua Astralia khoảng 11500 người/năm ,còn
hàng hoá qua lại khu vực này chủ yếu là hàng bách hoá .
2

”


- Khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dàii là 1089 m,độ s u từ 7,2 đến 9 m cùng
“

một lúc c thể tiếp nhận 17 tàu viễn dương.

”

- Khu Maya c 4 cầu tàu với 12 ch neo đậu , độ s u bến từ 10 đến 12 m.Khu
“

vực này chủ yếu phục vụ tàu Liner của Bắc Mỹ .
“

Khu Higachi c 4 bến s u 5,5 đến 7m tiếp nhận tàu RORO với tổng diện tích 7,8

ha.
“

”

”

Khu đảo cảng c 9 bến container với tổng chiều dàI 1089m và 15 bến cho tàu

bách hoá thông thường với tổng chiều dàI 3000 m, độ s u (1012) m .
“

Khu đảo nh n tạo Rokko với diện tích 583 ha c thể tiếp nhận một lúc 29 tàu

viễn dương ,kể cả tàu container và tàu RORO.
“

”

”

Cảng KOBE là cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với tổng lượng hàng thông qua

trong mấy nam gần đ y lên tới 150 triệu tấn/năm .

”

3. Đặc điểm tuyến đƣờng
3.1.Khí hậu
“

Khí hậu vùng này n i chung n ng ẩm ,mưa nhiều v nằm trong khu vực nhiệt

đới gi mùa.

”

- Gi mùa hạ ẩm ướt ,thổi từ tháng (510) theo hướng Đông Nam và T y Nam.
“

- Gi mùa khô lạnh thổi từ tháng 11 đén tháng 3 năm sau.
“

“

“

”

”

Do ảnh hưởng của gi mùa nên lượng mưa tập trung từ tháng 6 đến tháng 8.
Do ảnh hưởng của gi mùa lạnh nên khu vực này c sương mù xuất hiện vào

buổi sáng hoặc tối ,khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 4 nên rất ảnh hưởng
đến tầm nh n của tàu.

”

3.2.Thuỷ văn
- Tuyến đường này c chế độ nhật chiều,dao động mực nước tương đối lớn.
“

Hải lưu trên tuyến chịu ảnh hưởng của dòng hảI lưu Sumio,dòng hải lưu ven
biển ch u á lên phía bắc, lên bờ biển Ch u Mỹ quay về xích đạo tạo thành một
vùng kín.

”

- Ngoài ra tuyến đường này còn chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu Diano chảy
“

ngược từ Bắc Mỹ lên phía Nam bờ biển Ch u á.Hàng năm lưu lượng nước của
3


dòng chảy ườc tới 46 triệu km3 .Do ảnh hưởng của dòng hải lưu nên tốc độ của
tàu bị giảm nhiều.

”

3.3.Gió
“

Gi đông nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10.Gi Bắc thổi từ tháng 3 năm

sau.Giữa 2 mùa thường là thời gian chuyển tiếp nên gi nhẹ cấp 2 ,cấp3,c lúc
gi thổi tới cấp 7 g y nên biển động,ảnh hưởn,ảnh hưởng tới độ ổn định và tròng
trành của tàu.

”

3.4.Bão

- C ảnh hưởng tới hoạt động của tàu ,ảnh hưởng tới ổn định của tàu và sự an
“

toàn của hàng hoá.khu vực này thường c bão nên khai thác tàu bị giảm nhiều .
Mật độ bão dày,thường c khi giật mạnh cấp 7,cấp 8. Đôi khi c gi giật mạnh
đến cấp 12 và trên cấp12.

”

- Bão thường xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9.Vị trí xuất hiện bão thường từ
“

quần đảo Philippin hoặc từ bờ biển Nam Trung Quốc.Trên tuyến này c xuất
hiện s ng hồi hoặc s ng dừng .Biên độ dao động s ng trung b nh thường từ
(2,53,2) m. Chiều dài s ng (1580) m .
3.5.Độ sâu
“

“

“

”

”

Tuyến đường này c độ s u không hạn chế.
Khoảng cách giữa 2 cảng là 2200 hải lý.

”

Thời gian hành trình 7 ngày

”

4

”


1.2. TÌM HIỂU TÀU MẪU
Tên tàu
Kí
hiệu

Đơn
vị

GULF
BAYNUN
AH

Britis
h
Energy

FRONT
ARROW

2008/T50

2001/T18

2013/T48

183,22

183

174

174
32,2

11,1
9
17,2

32,2
2
2,15
11
12,2
19,1

40000
30000
11062
15,5
5,42

2,79
1,55

39960
46135
8800
14,75
5,40
2,93
1,74

STT

Thông số cơ bản

1

Năm đ ng

2

Chiều dài lớn nhất

Lmax

m

176

2002/T3

7
183

3

Chiều dài giũa 2
đường vuông g c

Lpp

m

168

B
Bmk
h

m
m
m

31

4

6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16

Chiều rộng
Chiều rộng mạn kép
Chiều cao đáy đôi
chiều ch m design
chiều ch m scantling
Chiều cao mạn
Hệ số béo thể tích
Hệ số béo sườn giữa
Hệ số béo đường
nước
Hệ số béo dọc
Trọng tải thiết kế
Toàn tải
Công suất máy
Vận tốc
Tỉ số L/B
Tỉ số B/T
Tỉ số D/T

ROSEG
2005/T95

D
Cb
Cm

m

EURO
SUN

HISTRI
AZOV
A
SEA
GIADA
2007/T6
2009/T86
1998/T14
0
182 .72
179,96
182,5

Seatrou
t

MARIT
EA

183

2006/T11
2
188,33

2001/T8
3
175 .87

174,5

176

180

169

175,22

172

174,8

32,2
3,2

32,3

2,15
11
12,2

18,8

27,4
2
1,85
9,8
11,1
17,6

11
13,3
20,1

10
11
17,05

29,78
2 .03
2,03
11
11
16,8

32,2
1,7
2,2
11,9
11,9
19,7

32,3
2
2,15
10,5
11
16,5

32,19
2
2,3
11
12,2
17,1

40300
46500
8598
14,8
5,40
2,93
1,71

35970
39002
8164
14,5
6,37
2,80
1,80

37644
49452
7260
14,6
5,47
2,93
1,83

35400
40600
11200
15,5
5,57
3,23
1,71

34659

43593

9000
15
5,67
2,71
1,53

15
5,44
2,71

1,66

37800
40410
9480
15
5,33
3,08
1,57

41154
47363
8310
15,4
5,43
2,93
1,55

STOLT
ISLAND

Cw
Cp
DW
m
Ne
V

Tấn
Tấn

kW
hl/h

5


PHẦN II
KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

6


PHẦN II
KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU

7


2.1 GIỚI THIỆU
“

”

“

“

Tàu chở dầu là một dạng tàu chuyên dụng do vậy có ảnh hưởng rất lớn đến cách
bố trí khoang két, kết cấu khoang hàng

”

Loại hàng cụ thể mà tàu chở là: Dầu thô

”

Tàu được thiết kế theo Quy phạm và phân cấp đ ng tàu biển vỏ thép (QCVN

21:2010). Từ điều kiện làm việc của tàu, tuyến đường hoạt động nên tàu thiết kế
được ưu tiên tính năng như ổn định hướng, sức bền tàu, tối ưu về mặt sức cản,
giá thành đ ng mới giảm.
“

”

Để tránh được các nhược điểm của phương pháp thiết kế theo tàu mẫu, phát huy

được tính sáng tạo tôi lựa chọn phương pháp thiết kế mới, sử dụng các công
thức thực nghiệm.
”

2.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU
“

”

Xác định kích thước chủ yếu tàu theo các công thức gần đúng đã được thống kê.

2.2.1 Xác định chiều dài tàu

”

L= 7,3423.DW0,3002 = 7,3423.37600

0,3002

= 173,5 m

Trong đ : DW = 37600 tấn là trọng tải của tàu
Vậy chọn chiều dài tàu L = 170 m

”

”

”

2.2.2 Xác định chiều rộng tàu

”

“

Xác định chiều rộng tàu theo công thức gần đúng DW < 50000 tấn :
B = 1,288DW0,295 = 1,288.37600

“

“

0,295

Trong đ : DW = 37600 tấn là trọng tải của tàu
Vậy chọn chiều rộng tàu B = 32 m

2.2.3 Xác định chiều chìm tàu
“

= 28,8 m

“

”

Xác định chiều chìm tàu theo công thức gần đúng :
0,3052

Vậy chọn chiều chìm tàu T = 11 m

”

”

Xác định chiều cao mạn theo công thức:

”

8

”

= 10,93

Trong đ : DW = 37600 tấn là trọng tải của tàu

2.2.4 Xác định chiều cao mạn
“

”

”

T = 0,4388DW0,3052 = 0,4388.37600
“

”

”

m

”

”

”


D = 0,6662DW0,301 = 0,6662.37600
“

0,301

= 15,87

m

Chọn chiều cao mạn D = 18 m

2.3 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ BÉO CỦA TÀU
2.3.1 Hệ số béo thể tích CB
“

Tính hệ số béo theo công thức gần đúng :
CB =0,883-0,364Fr = 0,817

“

Với v=14,5knots =7,4588 m/s - vận tốc tàu

L = 170 m - chiều dài tàu
“

Chọn hệ số béo CB = 0,815

2.3.2 Hệ số béo đƣờng nƣớc CWP
“

Theo Lindblad :

”v

”

CWP =0,985. CB ±0,07 = 0,89 - 0,07

Chọn Cwp = 0,89
2.3.3 Hệ số béo sƣờn giữa CM

”

Do Fr = 0,18 <0,28
CM =1,014.C1/12
B  0,004 = 0,997  0,004

Chọn CM = 0,99
2.3.4 Hệ số béo dọc CP
CP =

CB
 0,82
CM

*So sánh các tỷ số kích thƣớc với tàu mẫu

”

L/B = 5,313 CB = 0,815
B/T = 2,909 CM= 0,99
D/T = 1,636 CP= 0,82

CWP= 0,89
 Các tỷ số kích thước trên nằm trong giới hạn kích thước của tàu mẫu
“

Từ các kích thước trên ta có

”

1 = k..CB.L.B.T= 50238 tấn
Trong đ : k = 1,005

”

”

9

”


“

L,B,T - Chiều dài, chiểu rộng, chiều chìm tàu

= 1,025 t/m3 -trọng lượng riêng của nước
2.4 TÍNH TOÁN SƠ BỘ SỨC CẢN

C=

”

”

Tính sức cản theo công thức hải quân.
PS 

”

 2/3 .vS3
C

TM 2/3 .vS3TM

là hệ số hải qu n tính bằng phương pháp thống kê tàu mẫu.

PSTM

Thống kê tàu mẫu ta được C=325  577
Chọn C= 450
Suy ra PS 

”

”

”

”

834402/3.14,53

=9110 (kW)
450

”

2.5 SƠ BỘ TÍNH TOÁN CÁC KHỐI LƢỢNG THÀNH PHẦN

”

Khối lượng tàu không  0
“

”

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lượng tàu không được chia ra thành 3

thành phần khối lượng sau:

”

0  mvt  mtbh  mm  m , tấn
Khối lƣợng thân tàu mvt:

”

mvt = mv + mtt, tấn
“

Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu được xác định theo công thức:

”

mv  k1Lk2 Bk3 Dk4 , tấn
Các giá trị của k được cho trong bảng sau:

”

Bảng 2.1:
Loại tàu

k1

k2

k3

k4

Tàu chở dầu

0,0361

1,600

1,000

0,220

Với các thông số tàu: L = 170 m; B = 32 m; D = 18 m;

”

mv = 8082 tấn

”

“

Khối lượng phần thượng tầng của tàu được xác định sơ bộ dựa vào khối

lượng phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu:
10

”


- Đối với tàu dầu: mtt = (6÷8)%mv

”

mtt = 565 tấn
mvt = 8647 tấn
Khối lƣợng các trang thiết bị và hệ thống mtbh:

”

mtbh  k1 (L.B.D)k2 , tấn
Các giá trị của k được cho ở bảng sau:

”

Bảng 2.2:
Loại tàu

k1

k2

Tàu chở dầu

10,820

0,410

Với các thông số tàu: L = 170 m; B = 32 m; D = 18 m.

”

mtbh = 1203 tấn
Khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng:

”

mm  k1.Ne k2 , tấn
Các giá trị của k được cho trong bảng sau:

”

Bảng 2.3:
Loại động cơ

k1

k2

Động cơ diesel (2 kỳ)

2,41

0,62

Động cơ diesel (4 kỳ)

1,88

0,60

2 x diesel (2 kỳ)

2,35

0,60

Tuarbine hơi

5,00

0,54

Ne - công suất tổ hợp thiết bị năng lượng

”

Ne = 9110 kW
mm = 446

Dự trữ lƣợng chiếm nƣớc:

”

m  m' .m
'
'
Trong đ : m khối lượng đơn vị dự trữ LCN. m  (0,01  0,015)

mΔ = 493 tấn
11

”


Khối lƣợng thuyền viên, lƣơng thực, thực phẩm, nƣớc uống:
m14  m1401  m1402  m1403
“

trong đ : nTV – số thuyền viên, nTV = 22 người
“

“

“

”

”

a - khối lượng thuyền viên và hành lý (a = 130 kg/người)

m1401 = 2,86 tấn

”

trong đ : b – dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong 1 ngày đêm.
b = (3÷5) kg/người/ngày;
“

”

t – thời gian hành tr nh của tàu; t = 7 ngày

”

m1402 = 0,462 tấn
“

”

”

m1402 – khối lượng lương thực, thực phẩm: m1402 = nTV.b.t

“

“

”

m1401 – khối lượng thuyền viên và hành lý: m1401 = nTV.a
“

”

”

m1403 – khối lượng nước uống và nước sinh hoạt: m1403 = nTV.c.t

”

trong đ : c – dự trữ nước ngọt cho một người trong một ngày đêm,
c = (100÷150) lít/người/ngày;

”

”

m1403 = 23 tấn
m14 = 27 tấn
“

Khối lƣợng nhiên liệu, dầu mỡ và nƣớc cấp:
m16  m1601  m1602  m1603  knl .m1601

“

”

Trong đ : knl = 1,09 ± 0,03, hệ số nhiên liệu
“

“

“

“

”

”

m1601 = kM.t.m’nl.N, khối lượng chất đốt

”

kM – hệ số dự trữ hàng hải để chảy và rong rêu hà rỉ: kM = 1,1
t – thời gian hành tr nh; t = 168 (giờ)

”

”

Ne – công suất tổ hợp TBNL, Ne = 9040 kW;

”

m’nl – suất tiêu hao nhiên liệu, với động cơ Diesel m’nl = 205g/kW.h
m16 = 376 tấn

”

“

“

Khối lƣợng hàng hóa

”

m15  DW  (m14  m16 )  37600  (27  376)  37197 t ân

12

”

”

”


“

“

Ta lập bảng tổng hợp các khối lượng thành phần:

”

Bảng 2.4. Bảng tổng hợp các khối lượng thành phần
Khối lượng thành phần

STT

”

Kí hiệu Đơn vị

Giá Trị

1 Khối lượng th n tàu

mvt

tấn

8647

2 Khối lượng các thiết bị và hệ thống

mtbh

tấn

1203

3 Khối lượng TBNL

m04

tấn

446

4 Khối lượng dự trữ LCN

m11

tấn

493

m14

tấn

27

6 Khối lượng hàng h a

m15

tấn

37197

7 Khối lượng nhiên liệu dự trữ

m16

tấn

376

8 Tổng

m

tấn

48389

5

Khối lượng thuyền viên, dự trữ LTTP và
nước ngọt

i

So sánh:

m  
i

m

m

.100% 

50238  48389

.100  3,6%  5%

50238

Vậy các kích thước chủ yếu của tàu đảm bảo.

”

2.6 KIỂM TRA DUNG TÍCH, ỔN ĐỊNH,CHÒNG CHÀNH
2.6.1 Kiểm tra dung tích khoang hàng
a. Phân khoang

”

”

13

”


* Theo chiều dài:

”

Theo QCVN21:2010:

”

- Chiều dài khoang mũi:

5%L ≤ Lf≤ 8%L = 8,5 – 13,6 m

“

Chọn Lf = 8,6 m

”

”

- Chiều dài khoang đuôi:

4%L ≤ La≤ 7%L = 6,8 – 11,9 m

“

Chọn La = 6,2 m

”

”

- Chiều dài buồng máy:

Lm = 12%L = 20,3 m

“

- Chiều dài buồng bơm

Lbơm = 3,5 m

“

- Chiều dài khoang cách ly mũi

”

Lcly = 1,5 m

“

Lkh = 130 m

- Chều dài khoang hàng:
“

”

”

”

* Theo chiều rộng:
“

Theo MARPOL 73/78, chiều rộng mạn kép phải không nhỏ hơn:

w = 2 m hoặc

w=0,5+

Chọn Bmk = 2 m
* Theo chiều cao:
“

“

“

DW
 2,38 m
20000

”

Khu vực khoang hàng theo quy phạm phải được bố trí đáy đôi
Chiều cao đáy đôi h ≥ B/16 = 2 m
Chọn Hđđ= 2,2 m

”

”

“

CBKH = CB+0,15 = 0,95

”

b. Dung tích thực tế khoang hàng

”

Dung tích thực tế của khoang hàng:

”

KH
VTT
=LKH .(B-2BMK ).(D-HDD ).CBKH = 54636,4

c. Dung tích khoang hàng yêu cầu
“

“

”

”

* Hệ số béo khoang hàng:

“

”

Dung tích khoang hàng cần thiết:
CT
VKH
=mh .μ h = 49472 m3

Trong đ :

mh = 37197

”

”

tấn

”

h = 1,33 m3/t
 Vậy tàu đủ dung tích yêu cầu
“

”

”

14

m3

”


2.6.2 Chiều cao tâm nghiêng
“

“

”

Chiều cao tâm nghiêng của tàu phải thoả mạn điều kiện sau:

”

h0 ≥ homin
“

Trong đ homin trị số nhỏ nhất của tàu dầu, theo Burgess
h 0min = 0,0988

“

Δ1
=
L

1,683 m

”

ho được xác định theo công thức
ho = zc + ro – zg -lo = 3,219

”

”

”

Trong đ :
“

lo : Lượng hiệu chỉnh chiều cao tâm nghiêng do ảnh hưởng của mặt thoáng

hàng lỏng gây ra bằng 0 m

”

zc : Cao độ tâm nổi (m)
ro : Bán kính tâm nghiêng
Cao độ trọng tâm
“

B2
r=

 7,477 m
12,5T

ZG = (0,56-0,6)D = 10,1 m

Tθ =

”

”

c.B
=13,02 s
h0

Trong đ : T: chu kỳ lắc ngang
C : hệ số = 0,72 - 0,74

“

”

Như vậy kích thước của tàu đảm bảo điều kiện ổn định ban đầu

2.6.3 Chu kỳ lắc

“

Cw
T  5,762 m

CB  C w

zc 

Theo Ơle :

”

Chọn C = 0,73

Chu kỳ lắc của tàu dầu : T = (11  14) s.

”

”

Vậy tàu thiết kế đảm bảo yêu cầu về chòng chành

15

”

”

”


PHẦN III
XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH

16