Thiết kế tàu chở hàng khô, trọng tải 23000 tấn, chạy tuyến việt nam busan hàn quốc , tốc độc 15,2 knots
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.95 MB, 209 trang )
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................................... 7
PHẦN I: TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU ........................................................... 8
1.1. TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG , CẢNG ĐẾN , CẢNG ĐI. ............................................... 9
1.2. HÀNG HÓA CHUYÊN CHỞ. ........................................................................................ 9
1.3. CẢNG ĐI (CẢNG ĐÀ NẴNG). ..................................................................................... 9
1.4. CẢNG ĐẾN( BUSAN). ................................................................................................ 11
1.5. TUYẾN ĐƢỜNG GIỮA 2 CẢNG. ............................................................................... 13
1.6. THU THẬP TÀU MẪU................................................................................................ 13
PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU.............................................................. 15
2. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ LƢỢNG CHIẾM NƢỚC,CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ SỐ
BÉO. ................................................................................................................................... 16
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG. ................................................................................................ 16
2.2. SƠ BỘ XÁC ĐINH
̣ KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ SỐ BÉO. ............................... 16
2.2.1. Lƣợng chiếm nƣớc sơ bộ. .......................................................................................... 16
2.2.2. Chiều dài tàu. ............................................................................................................ 16
2.2.3. Xác định các hệ số béo. ............................................................................................. 17
2.2.3.1. Tính số Frut............................................................................................................ 17
2.2.3.2. Xác định các hệ số béo. .......................................................................................... 18
2.2.4. Chiều rộng tàu,chiều chìm tàu và chiều cao mạn. ...................................................... 18
2.3. TÍNH NGHIỆM CÁC THÔNG SỐ SƠ BỘ.................................................................. 21
2.3.1. Nghiệm các KTCY theo phƣơng trình sức nổi. .......................................................... 21
2.3.2. Nghiệm lại khối lƣợng tàu theo phƣơng trình khối lƣợng. ......................................... 21
2.3.3. Khối lƣợng tàu không ∆0. .......................................................................................... 22
2.3.4. TÍNH TOÁN KHỐI LƢỢ NG TÀU THEO CÁC THÀNH PHẦN TRỌNG LƢỢN G.
........................................................................................................................................... 23
2.3.4.1. Sơ bộ tính sức cản. ................................................................................................. 23
2.3.4.2. Khối lƣợng thuyền viên, dự trữ lƣơng thực, thực phẩm, nƣớc ngọt. ....................... 26
2.3.4.3. Khối lƣợng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ bôi trơn. ...................................................... 27
2.3.4.4. Khối lƣợng hàng hóa. ............................................................................................ 27
2.4. Kiểm tra sơ bộ dung tích khoang hàng. ........................................................................ 28
….. Dung tích yêu cầu. ....................................................................................................... 29
Trang: 1
2. 5. Nghiệm lại ổn định ban đầu. ....................................................................................... 29
2. 6. Sơ bộ kiểm tra tính lắc. ................................................................................................ 30
PHẦN III:XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT ....................................................... 32
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ. ............................................................................................................ 33
3.2. PHƢƠNG PHÁP XÂY DƢ̣NG TUYẾN HÌNH. .......................................................... 33
3.3. XÂY DƢ̣NG TUYẾN HÌNH. ...................................................................................... 33
3.3.1. Lựa chọn tàu mẫu. ..................................................................................................... 33
3.3.2. Nội dung của phƣơng pháp Áphin. ............................................................................ 34
3.3.3. Thực hiện tính chuyển tuyến hình.............................................................................. 34
3.4. NGHIỆM LẠI TUYẾN HÌNH. .................................................................................... 35
PHẦN IV: BỐ TRÍ CHUNG............................................................................................... 41
4.1. NHƢ̃ NG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ BỐ TRÍ CHUNG. .................................................. 42
4.2. PHÂN KHOANG. ........................................................................................................ 43
4.2.1. Bố trí khoang, két trên tàu. ........................................................................................ 46
4.2.1.1. Bố trí các két dằn.................................................................................................... 46
4.2.1.2. Bố trí các két khác trên tàu. .................................................................................... 48
4.2.1.2.1.Két nhiên liệu FO, DO. ......................................................................................... 48
4.2.1.2.2.Két nước ngọt phục vụ cho sinh hoạt: ................................................................... 49
4.2.1.2.3. Két trực nhật. ...................................................................................................... 49
4.2.1.2.4. Két dầu bôi trơn: ................................................................................................. 49
4.2.1.2.5 . Két dầu bẩn. ....................................................................................................... 49
4.3. HIỆU CHỈNH MẠN KHÔ. ........................................................................................... 51
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4.4. BIÊN CHẾ THUYỀN VIÊN. ........................................................................................ 55
4.5. BỐ TRÍ BUỒNG PHÒNG. ........................................................................................... 55
4.5.1. Boong chính. ............................................................................................................. 55
4.5.2. Boong thƣơ ̣ng tầ ng mũi . ............................................................................................ 56
Trang: 2
4.5.3. Boong A. ................................................................................................................... 57
4.5.4. Boong B. .................................................................................................................. 57
4.5.5. Boong C. ................................................................................................................... 58
4.5.6. Boong lầ u lái. ............................................................................................................ 59
4.5.7. Nóc lầu lái. ................................................................................................................ 59
4.6. BỐ TRÍ THIẾT BỊ BUỒNG PHÒNG. .......................................................................... 60
4.7. HỆ THỐNG CỬA, CẦU THANG, HÀNH LANG, LAN CAN. .................................... 62
4.7.1. Hê ̣ thố ng cƣ̉a. ............................................................................................................ 62
4.7.2. Cầ u thang. ................................................................................................................. 63
4.7.3. Hành lang. ................................................................................................................. 63
4.7.4. Mạn chắn sóng. ......................................................................................................... 63
4.7.5. Lan can. .................................................................................................................... 63
4.8. HỆ THỐNG THÔNG HƠI, THÔNG GIÓ..................................................................... 64
4.8.1. Hê ̣ thố ng thông gió . ................................................................................................... 65
4.8.2. Hê ̣ thố ng thông hơi. ................................................................................................... 65
4.9. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ. .............................................................................................. 65
4.9.1. Thiế t bi ̣cƣ́u sinh........................................................................................................ 66
4.9.2. Thiế t bi ̣tiń hiê ̣u. ........................................................................................................ 68
4.9.3. Thiế t bi ̣lái. ............................................................................................................... 68
4.9.4. Thiế t bi ̣neo. .............................................................................................................. 69
4.9.4.1. Chọn neo. ............................................................................................................... 69
4.9.4.2. Xích neo. ................................................................................................................ 71
4.9.4.3. Chọn tời kéo neo. ................................................................................................... 71
4.9.5. Thiế t bi ̣chẳ ng buô ̣c. .................................................................................................. 71
4.9.5.1. Dây chằng buộc. ..................................................................................................... 71
4.9.5.2. Cột bích buộc dây................................................................................................... 72
4.9.5.3. Tời thu dây. ............................................................................................................ 72
4.9.6. Trang thiế t bi ̣hành hải. .............................................................................................. 72
4.9.7. Trang thiế t bi ̣vô tuyế n điê ̣n. ...................................................................................... 73
4.9.8. Trang thiết bị phòng nạn. ........................................................................................... 73
PHẦN V: CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI (Bonjean,Thủy lực) ................................................... 75
5.1. TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG TỈ LỆ BONJEAN. ....................................................... 76
5.2. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CONG THỦY LỰC. ................................................................ 85
5.2.1. Các đƣờng cong nhóm 1. ........................................................................................... 85
5.1.2. Các đƣờng cong nhóm 2. ........................................................................................... 86
5.1.2.1.Yếu tố thủy lực nhóm 1. .......................................................................................... 87
Trang: 3
5.1.2.2.Yếu tố thủy lực nhóm 2. ........................................................................................ 102
PHẦN VI: CÂN BẰNG VÀ ỔN ĐỊNH THEO QUY PHẠM .......................................... 103
6.1. LOẠI TÀU - CÔNG DỤNG - CẤP TÍNH TOÁN. ...................................................... 104
6.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU. ..................................................................... 104
6.3. CÁC HẠNG MỤC TÍNH TOÁN VÀ TÀI LIỆU SỬ DỤNG. ...................................... 104
6.3.1. Trạng thái 1. Tàu có 100% lƣợng hàng, 100% dự trữ và nhiên liệu, không dằn........ 103
6.4.2. Trạng thái 2: Tàu không hàng, 10% dự trữ và nhiên liệu, có dằn. ............................ 106
PHẦN VII: KẾT CẤU THÂN TÀU ................................................................................. 133
7.1. ĐẶC ĐIỂM TÀU THIẾT KẾ VÀ TÀI LIỆU SỬ DỤNG ........................................... 134
7.2. VẬT LIỆU ................................................................................................................. 135
7.3 HỆ THỐNG KẾT CẤU .............................................................................................. 135
7.4. PHÂN KHOANG, KHOẢN SƢỜN. .......................................................................... 135
7.5. KẾT CẤU DÁN ĐÁY ................................................................................................ 136
7.5.1. Sơ đồ kết cấu .......................................................................................................... 136
7.5.2. Sống chính :sống phụ .............................................................................................. 137
7.5.2.1. Bố trí kết cấu của sống ......................................................................................... 144
7.5.2.2. Chiều cao tiết diện sống chính .............................................................................. 144
7.5.2.3.Chiều dày tấm sống chính và tấm sống phụ ........................................................... 144
7.5.3.Đà ngang ................................................................................................................. 146
7.5.3..1.Vị trí đà ngang...................................................................................................... 140
7.5.3.2.Chiều dày của đà ngang đặc ................................................................................. 146
7.5.3.3.Nẹp đứng ............................................................................................................... 147
7.5.4 Tôn đáy trên, tôn bao đáy,sống hông ...................................................................... 142
7.5.4.1. Chiều dày tôn đáy trên.......................................................................................... 148
7.5.4.2. Sống hông ............................................................................................................ 149
7.5.4.3. Tôn bao đáy.......................................................................................................... 144
7.5.4.4. Tôn sống nằm. ...................................................ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
7.5.5.Bệ máy .........................................................................Error! Bookmark not defined.
7.6. DÀN MẠN ....................................................................Error! Bookmark not defined.
7.6.1 Sơ đồ kết cấu ................................................................Error! Bookmark not defined.
7.6.2 TÔN MẠN ............................................................................................................... 153
7.6.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU ................................................Error! Bookmark not defined.
7.6.3.1.SƢỜN THƢỜNG ......................................................Error! Bookmark not defined.
7.6.3.2.SƢỜN KHỎE ....................................................................................................... 145
Trang: 4
7.6.3.3. SỐNG DỌC MẠN................................................................................................. 145
7.6.3.3 LIÊN KẾT ............................................................................................................. 145
7.7 BOONG CHÍNH ......................................................................................................... 158
7.7.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU .................................................................................................... 146
7.7.2.TÔN BOONG .......................................................................................................... 147
7.7.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU ............................................................................................ 150
7.7.3.1 XÀ NGANG BOONG .......................................................................................... 150
7.7.3.2 SỐNG NGANG BOONG ..................................................................................... 150
7.7.3.3 SỐNG DỌC BOONG........................................................................................... 153
7.7.4 CỘT CHỐNG .......................................................................................................... 153
7.8 BOONG 2 .................................................................................................................. 153
7.8.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU ................................................................................................... 156
7.8.2 TÔN BOONG .......................................................................................................... 157
7.8.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU ........................................................................................... 157
7.8.3.1 XÀ NGANG BOONG .......................................................................................... 157
7.8.3.2 SỐNG NGANG BOONG ..................................................................................... 158
7.8.3.3 SỐNG DỌC BOONG........................................................................................... 161
7.8.4 CỘT CHỐNG ....................................................................................................... 161
7.9 BOONG 3 .................................................................................................................. 162
7.9.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU .................................................................................................... 163
7.9.2 TÔN BOONG .......................................................................................................... 164
7.9.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU ............................................................................................ 164
7.9.3.1 XÀ NGANG BOONG ........................................................................................... 164
7.9.3.2 SỐNG NGANG BOONG ...................................................................................... 165
7.9.3.3 SỐNG DỌC BOONG ............................................................................................ 166
7.9.4 CỘT CHỐNG ......................................................................................................... 166
7.10 DÀN VÁCH ............................................................................................................. 167
7.10.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU. ................................................................................................. 167
7.10.2 TÔN VÁCH ........................................................................................................... 167
7.10.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU .......................................................................................... 168
7.10.4 LIÊN KẾT.............................................................................................................. 169
7.11 QUI CÁCH HÀN ...................................................................................................... 169
7.11.1 DÀN ĐÁY ............................................................................................................... 170
7.11.2 DÀN MẠN .............................................................................................................. 171
7.11.3 DÀN BOONG ......................................................................................................... 172
7.11.4 DÀN VÁCH .......................................................................................................... 173
7.12 KẾT CẤU DÀN ĐÁY .............................................................................................. 173
7.12.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU .................................................................................................. 174
Trang: 5
7.12.2 SỐNG CHÍNH ,SỐNG PHỤ ................................................................................. 175
7.12.3 ĐÀ NGANG ......................................................................................................... 175
7.12.4 TÔN ĐÁY TRÊN,TÔN BAO ĐÁY,SỐNG HÔNG ................................................... 190
7.12.5 DẦM DỌC ĐẤY ..................................................................................................... 193
7.13 DÀN MẠN ............................................................................................................... 196
7.13.1. Sơ đồ kết cấu. ........................................................................................................ 179
7.13.2 TÔN MẠN ............................................................................................................. 180
7.13.3. Tính toán cơ cấu. ................................................................................................... 180
7.14 BOONG CHÍNH ....................................................................................................... 202
7.14.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU ................................................................................................... 202
7.14.2 TÔN BOONG ......................................................................................................... 203
7.14.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU ......................................................................................... 203
7.14.4 CỘT CHỐNG ........................................................................................................ 207
7.15 DÀN VÁCH .............................................................................................................. 209
7.15.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU .................................................................................................. 209
7.15.2 TÔN VÁCH
……………………………...……… ………………………...210
7.16 QUI CÁCH HÀN……..………………
………………………..……………….212.
7.16.1 DÀN ĐÁY……………………
7.16.2…DÀN MẠN………………………………
………………...212
…………...212
7.16.3 DÀN BOONG………………………
………….213
7.16.4……………………………
………….213
PHẦN VIII TÍNH LỰC CẢN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐẨY...
214
8.1 THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU ................................................................................ 215
8.2 TÍNH LỰC CẢN ............................................................Error! Bookmark not defined.
8.3 THIẾT KẾ CHONG CHÓNG ..................................................................................... 218
8.3.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CHONG CHÓNG ...................... 218
8.3.2. TÍNH TOÁN CHONG CHÓNG ĐỂ CHỌN ĐỘNG CỚ CHÍNH………….………220
8.3.3 TÍNH TOÁN CHONG CHÓNG VÀ TỐC ĐỘ TÀU VỚI ĐỘNG CƠ CHÍNH ........ 199
8.3.4 TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN HÀNH………………………..……235
8.3.4.1TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƢNG C/C LÀM VIỆC SAU THÂN TÀU ................... 200
8.3.4.2 TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƢNG NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ VÀ THÂN TÀU .... 200
Trang: 6
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay nền kinh tế Việt Nam đang bƣớc vào một giai đoạn mới - giai đoạn hoà nhập
mạnh mẽ vào nền kinh tế khu vực và thế giới. Song song với việc hội nhập của nền kinh tế
thì ngành Hàng Hải Việt Nam đã và đang giữ một chức năng quan trọng trong việc lƣu thông
hàng hoá, giao lƣu chính trị, khoa học kỹ thuật cùng với tiến trình hoà nhập chung của các
thành phần kinh tế khác.
Trong chức năng đó không thể không kể đến vai trò to lớn của ngành Đóng tàu - một
ngành công nghiệp mũi nhọn đƣợc Đảng và Nhà nƣớc chọn làm một trong những ngành
công nghiệp hàng đầu làm động lực cho sự phát triển chung của nền kinh tế Việt Nam trong
thế kỷ mới. Từ chức năng quan trọng đó mà mỗi kỹ sƣ, cán bộ và công nhân của ngành
Đóng tàu Việt Nam đều mong muốn đóng góp một phần nhỏ công sức của mình vào sự phát
triển chung của ngành và lớn hơn nữa là của nền kinh tế đất nƣớc.
Là một trong những sinh viên của ngành đóng tàu bản thân em nhận thức đƣợc vai trò,
trách nhiệm của một kỹ sƣ đóng tàu trong tƣơng lai. Sau thời gian học tập ở trƣờng Đại học
Hàng Hải Việt Nam, em rất vinh dự đƣợc khoa Đóng tàu và Nhà trƣờng giao đề tài thiết kế
tốt nghiệp nhƣ sau:
“Thiết kế tàu hàng khô , trọng tải 23000 tấn, chạy tuyến Đà Nẵng – Hàn Quốc, vận tốc
15,2 knots”
Để hoàn thành tốt đề tài này, em xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn tận tình và giúp
đỡ quý báu của Ths.Hoàng Trung Thực cùng các thầy cô trong tổ môn Lý thuyết thiết kế tàu
thuỷ trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam.
Vì khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế cho nên khi hoàn thành đề tài này sẽ không thể
tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em kính mong các thầy cô góp ý để đề tài của em hoàn
thiện hơn, đồng thời giúp em có thêm kiến thức, vững vàng hơn trong công việc sắp tới của
mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang: 7
PHẦN I
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU
Trang: 8
1.1. TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG, CẢNG ĐẾN, CẢNG ĐI.
Mỗi con tàu đƣợc thiết kế đều phải thỏa mãn các yêu cầu thiết kế đã đƣa ra, ngoài ra nó
còn phải đảm bảo an toàn và làm việc có hiệu quả trên tuyến đƣờng quy định. Tuyến đƣờng
cho biết đặc điểm khí tƣợng thủy văn, điều kiện sóng gió, độ sâu luồng lạch, năng xuất làm
hàng tại cảng… là những yếu tố có ảnh hƣởng trực tiếp đến tính hành hải của con tàu. Vì
những lí do trên ngƣời thiết kế phải lựa chọn phƣơng án thiết kế phù hợp và tìm hiểu tuyến
đƣờng, cảng đến, cảng đi để lựa chọn kích thƣớc tàu hợp lý và đạt đƣợc hiểu quả thiết kế
cao.
1.2. CẢNG ĐI (CẢNG ĐÀ NẴNG).
1.2.1.Vị trí địa lý
Cảng Đà Nẵng nằm ở 16o 10' vĩ bắc, 108o 11' kinh đông.
Trang: 9
1.2.2. Điều kiện tự nhiên
Nằm trong Vịnh Đà Nẵng, với vị trí vô cùng thuận lợi, Cảng Đà Nẵng là cảng biển nƣớc sâu
mang tầm vóc là một cảng biển lớn nhất khu vực miền Trung Việt Nam, đã đóng vai trò phát
triển kinh tế khu vực cùng thành phố Đà Nẵng năng động và xinh đẹp.
Cảng ĐN có hệ thống giao thông đƣờng bộ nối liền thông suốt giữa cảng với Sân bay quốc
tế Đà nẵng và Ga đƣờng sắt; cách Quốc lộ 1A khoảng 12km và gần đƣờng hàng hải quốc tế.
Cảng ĐN hiện là một khâu quan trọng trong chuỗi dịch vụ Logistics của Miền Trung Việt
Nam và Hành lang Kinh tế Đông Tây, có vai trò quan trọng nhƣ một cửa ngõ chính ra biển
Đông cho cả một khu vực. Sản lƣợng hàng hóa qua Cảng Đà Nẵng luôn có tốc độ tăng
trƣởng cao đặc biệt là lƣợng hàng container. Ngoài ra, Cảng ĐN còn là điểm đến lý tƣởng
cho các tàu Du lịch .
Cảng ĐN bao gồm hai khu cảng chính là Xí nghiêp Cảng Tiên sa và Cảng Sơn Trà, sở hữu
1.400m cầu bến cùng các thiết bị xếp dỡ và các kho bãi hiện đại, có năng lực khai thác lên
đến 6 triệu tấn hàng mỗi năm. Cảng Tiên Sa có khu bến container với hệ thống kho bãi, đê
chắn sóng, thiết bị chuyên dụng hiện đại, phục vụ giao thƣơng hàng hóa và phát triển kinh
tế, du lịch cho vùng hậu phƣơng gồm các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, Nam Lào, Đông
Bắc Thái Lan thông qua tuyến hàng lang kinh tế Đông Tây. Cảng Tiên Sa có khả năng tiếp
nhận tàu hàng tổng hợp đến 45.000 DWT, tàu container đến 2.000 teus và cả tàu khách đến
75.000 GRT.
Cảng Đà Nẵng luôn đƣợc sự quan tâm sâu sắc của Chính phủ, lãnh đạo Thành phố các cấp
đối với sự trƣởng thành và phát triển của Cảng. Năm 2014, Chủ tịch nƣớc Trƣơng Tấn Sang
cùng đoàn công tác Trung ƣơng và các đồng chí lãnh đạo Thành phố Đà Nẵng đã đến thăm
và làm việc tại Cảng.
Với phƣơng châm xem khách hàng là ngƣời quyết định sự tồn tại và phát triển cuả mình,
cảng ĐN đã không ngừng nâng cao sự thỏa mãn của khách hàng bằng cách cung cấp dịch vụ
ngày càng tốt hơn với thủ tục đơn giản, định hƣớng vào chính lợi ích thiết thực của khách
hàng, theo đúng tiêu chuẩn ISO 9001 : 2008 của hệ thống Khai thác và quản lý cảng do đơn
vị BV - Vƣơng quốc Anh công nhận.
Cảng Đà Nẵng đã định hƣớng, thực hiện các kế hoạch phát triển và mở rộng dự kiến từ 2015
đến 2018, bao gồm lập các khu kho Logistic, bãi trung chuyển, mở rộng Cảng Tiên Sa giai
đoạn 2 và Cảng Sơn Trà; phát triển Cảng ĐN trở thành một trong những cảng biển hàng đầu
Việt Nam bằng việc hiện đại hóa Cảng theo hƣớng container và là điểm đến cho các tàu Du
lịch
Trang: 10
1.2.3. Thiết bị và công nghệ
Phƣơng tiện
Sức nâng/công suất
Toàn cảng
Cần trục chân đế
5-40 tấn
4
Cẩu khung bánh lốp
36-40 tấn
4
Xe cạp gỗ 5 tấn
2
Xe nâng chuyên bốc dỡ container
25-40 tấn
5
Cân điện tử
80 tấn
4
Tàu hỗ trợ lai dắt
515 - 1700 CV
7
Nâng, xúc, đào, ủi các loại 1,5 tấn - 7tấn
Cẩu ô tô
24
25-80 tấn
25
Hệ thống cấp điện container lanh
3
Xe ôtô vận tải,đầu kéo,rơ moc
66
1.3. CẢNG ĐẾN (BUSAN).
1.3.1. Điều kiện tự nhiên và vị trí địa lý
Cảng Busan nằm ở cửa sông Naktong, Hàn Quốc. Đây là cảng container lớn thứ năm thế
giới và là cảng trung chuyển lớn nhất đông bắc Á.
Cảng Busan nằm ở cửa sông Naktong, Hàn Quốc. Đây là cảng container lớn thứ năm thế
giới và là cảng trung chuyển lớn nhất đông bắc Á.
Trong chiến tranh Triều Tiên (1950-1953), ngoài thành phố Jeju, Busan cũng là thành phố
không bị quân đội miền Bắc chiếm giữ. Sau khi kết thúc chiến tranh Busan trở thành một
thành phố tự trị và là trung tâm của các ngành công nghiệp lớn của Hàn Quốc nhƣ đóng tàu,
sản xuất ô tô, thép, điện tử, hóa chất, đồ gốm và giấy.
Tháng 1 năm 2004 Ban quản lý Cảng Busan (BPA) đã đƣợc thành lập nhằm phát triển, quản
lý và điều hành cảng Busan nhằm đƣa cảng Busan trở thành một hải cảng tầm cỡ thế giới.
Trang: 11
Tới nay, cảng Busan đã đảm nhận bốc xếp gần 40% tổng lƣợng hàng hóa vận tải biển của
Hàn Quốc, 80% lƣợng hàng hóa container và 42% sản lƣợng thủy sản. Mỗi ngày cảng đón
nhận gần 130 tàu.
1.3.2. Cơ sở hạ tầng của BUSAN
Cảng Busan có bốn bến cảng hiện đại đƣợc trang bị đầy đủ là bến cảng Bắc, bến cảng Nam,
bến cảng Dadaepo và bến cảng Gamcheon. Cảng nằm trải trên chiều dài 26,8km, cho phép
169 tàu cập bến cùng lúc và có thể xử lý hàng hóa trong 91 triệu tấn hàng hóa/năm.
Bến cảng Bắc là bến cảng gồm cả bến cảng khách và bến cảng hàng hóa. Khai trƣơng vào
năm 1978, cảng hành khách quốc tế có thể tiếp nhận cả hành khách và hàng hóa. Với bến tàu
dài 460m và độ sâu khác nhau, từ một đến 8,6m, cảng có thể cùng lúc đón 1 tàu 10.000t, một
tàu 3.000t, và hai tàu 200t. Cảng có khả năng xử lý 318.000 tấn hàng hóa.
Bến cảng Nam đƣợc xây dựng trên diện tích 90.000 m². Cảng có cầu tàu dài 4.144 m và hệ
thống đê chắn sóng dài 400m. Cảng cá Busan ở đây cũng là cảng cá lớn nhất Hàn quốc,
chiếm 30% tổng khối lƣợng hải sản đánh bắt ở nƣớc này
Đƣợc xây dựng trên diện tích 153ha, bến cảng Gamcheon đƣợc phát triển để hỗ trợ cho cảng
Bắc cũng nhƣ tăng khối lƣợng hàng hóa đƣợc xử lý tại cảng Busan. Bến cảng Gamcheon
cũng có các bến tàu dành riêng cho các xử lý hải sản và vận tải hàng hóa ven biển.
Bến cảng Dadaepo là một cảng nằm ở phía tây của cảng Busan chủ yếu là xử lý hải sản đánh
bắt ven biển. Bến cảng Dadaepo sẽ tiếp tục đƣợc phát triển nhƣ một bến cảng thân thiện với
môi trƣờng. Bến cảng có 1,2km đê chắn sóng và 593m kè chắn sóng.
Bến cảng Gamman là cảng container đƣợc xây dựng trên một diện tích 750.000 m² và do 4
hãng vận tải biển Global Enterprises, Hanjin Shipping, Korea Express và Hutchison Korea
Terminal Ltd điều hành. Cảng đƣợc trang bị các thiết bị bốc xếp container hiện đại. Bến
cảng dài 1.400 m cho phép 4 tàu trọng tải 50.000t cùng cập bến. Mỗi năm cảng bốc xếp 1,28
triệu TEU.
Tháng 6 năm 1991, cảng container Sinseondae với các trang thiết bị xếp dỡ tiên tiến nhƣ cần
cẩu container tốc độ cao có khả năng xử lý tàu container post-panamax đã đƣợc đƣa vào
hoạt động. Cảng do công ty TNHH Container Đông Busan điều hành. Với bến cảng dài
1.200 m cảng cũng cho phép bốc xếp cùng lúc 4 tàu 50.000t. Hàng năm năng lực xếp dỡ của
Trang: 12
cảng là 1,28 triệu TEU.
Bến cảng Singamman cũng là cảng container đã đƣợc khánh thành tháng 4 năm 2002 do
Công ty TNHH cảng Container Dongbu Pusan (DPCT) điều hành. Đây là cảng có cầu tàu
dài 826m cho phép cùng lúc hai tàu 50.000 tấn và một tàu 5.000t cập bến. Cảng có diện tích
308.000 m², năng lực bốc xếp 650.000 TEUs/năm.
Do tàu hoạt động cấp không hạn chế nên quãng đƣờng đi của tàu đƣợc xác định nhƣ sau:
1.4. TUYẾN ĐƢỜNG GIỮA 2 CẢNG.
- Tuyến Đà Nẵng – Busan dài 1684 hải lý
1.5. THU THẬP TÀU MẪU.
- Việc tìm hiểu tàu mẫu có vai trò quan trọng ban đầu trong xây dựng phƣơng án. Mục
đích của việc tìm hiểu tàu mẫu là để thông qua các thông số cơ bản của tàu mẫu đánh giá
Trang: 13
tính năng, của tàu trong quá trình đóng mới, khai thác từ đó rút kinh nghiệm khuyết điểm và
áp dụng ƣu điểm vào tàu đƣợc thiết kế.
Bảng 1.1 - Tàu mẫu
No
Đại lượng
Đơn vị
Universal
Vinalines
Alethini
1
Vận tốc
knot
12
15.3
16.2
2
LOA
m
159.9
153.2
150.52
3
LPP
m
149.8
143
143
4
B
m
24.1
26
26
5
D
m
13.6
13.75
13.2
6
d
m
9.8
9.52
9.57
7
CB
.
0,79
0,73
0,72
8
CWP
.
0,89
0,83
0,83
9
CM
.
0,989
0,981
0,987
10
CP
.
0,74
0,72
0,7
11
CVP
.
0,87
0,84
0,85
12
DW
(t)
22108
22500
23677
13
Ne
cv
1400 kW
6230
5295
14
n
rpm
5180
158
-
15
L/B
7.215
5.5
5.5
16
B/d
2.459
2.731
2.716
17
D/d
1.387
1.444
1.379
18
ηD
-
-
-
19
IMO
9509243
9335458
9217826
Trang: 14
PHẦN II
XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU
Trang: 15
XÁC ĐỊNH SƠ BỘ LƢỢNG CHIẾM NƢỚC,CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ
SỐ BÉO.
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG.
Tàu chở hàng khô là một dạng tàu chở hàng có độ ẩm thấp, chúng có đặc điểm chung
của một tàu hàng bình thƣờng nhƣng cũng có những điểm riêng của loại hàng mà nó chở.
Việc lựa chọn kích thƣớc chủ yếu và các hệ số béo cần phải chú ý do tàu hàng khô thƣờng
có tốc độ nhanh hơn các loại tàu hàng khác. Việc xác định kích thƣớc chủ yếu của tàu hàng
khô trên một tuyến đƣờng cụ thể phải xuất phát từ tính kinh tế ( giá thành chi phí chuyên
chở 1 tấn hàng là thấp nhất và ncar chi phí đóng mới là nhở nhất ).
2.2. SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU VÀ HỆ SỐ BÉO.
2.2.1. Lƣợng chiếm nƣớc sơ bộ.
- Hệ số lợi dụng lƣợng chiếm nƣớc theo trọng tải.
DW
Trong đó :
ηDW = 0,2882.DWT0,0975 hệ số lợi dụng lƣợng chiếm nƣớc theo trọng tải (LTTKTr176)
ηDW = 0.765
DW = 23000 T –trọng tải
Δ - lƣợng chiếm nƣớc sơ bộ ((t)).
→ Δ = DW/η = 30065 ((t))
2.2.2. Chiều dài tàu.
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và lƣợng chiếm nƣớc,
ta có
Trang: 16
L, m
400
350
300
250
y = 6.6x0.310
R2 = 0.9669
200
150
100
50
0
0
25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 DW, t
L = 6,6.DW0,310 = 160 m
Trong đó: DW: trọng tải = 23000(tấn)
L : chiều dài tàu
=>Kết hợp tàu mẫu chọn chiều dài tàu L = 143 m
2.2.3. Xác định các hệ số béo.
2.2.3.1. Tính số Frut.
Fr
v
g.L
Trong đó :
v : tốc độ tàu, v = 15,2 (knot) = 7,810 (m/s)
L : chiều dài tàu, L = 160 (m)
g : gia tốc trọng trƣờng, g = 9,81 (m/s2)
=> Fr = 0,175
Trang: 17
2.2.3.2. Xác định các hệ số béo.
+ Hệ số béo thể tích CB tính theo công thức 4.2 trang 67, " Bài giảng thiết kế đội tàu "
.CB = 1,085 – 1,68.Fr = 1,085 – 1,68.0,175 = 0,781
Kết hợp với tàu mẫu chọn CB = 0,78
+ Hệ số béo sƣờn giữa (Giáo trình Lý thuyết thiết kế tàu thủy trang 79)
CM 0,926 0,085.CB 0,004 0,99 ± 0,004
Kết hợp với tàu mẫu chọn CM = 0,99
+ Hệ số béo đƣờng nƣớc (Bài giảng Thiết kế đội tàu trang 62)
CW = 0,205+ 0,85.CB = 0,866
Kết hợp với tàu mẫu chọn CW = 0,86
+ Hệ số béo dọc đƣợc xác định bởi tỷ số giữa CB và CM.
CP = CB/CM = 0.79
+ Hệ số béo thẳng đứng đƣợc xác định bởi tỷ số giữa CB và CWP:
CVP = CB/CWP = 0.91
2.2.4. Chiều rộng tàu, chiều chìm tàu và chiều cao mạn.
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và chiều rộng tàu;
Trang: 18
B, m
70
60
50
40
30
20
10
0
0
25000
50000
75000 100000 125000 150000 175000 200000 DW, t
Với trọng tải DW = 23000 T kết hợp với thông số tàu mẫu ta chọn: B = 26 (m)
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và chiều cao mạn tàu, ta
có:
D, m
35
30
25
20
y = 0.488x0.326
R2 = 0.955
15
10
5
0
0
25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 DW, t
D = 0,488.DW0,326 = 12.8 (m)
=>Kết hợp với thong số tàu mẫu chọn D = 13,6 m
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và chiều chìm, ta có:
Trang: 19
T, m
25
20
15
y = 0.358x0.324
R2 = 0.9514
10
5
0
0
25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 DW, t
T = 0,358.DW0,324 = 9.4 (m)
Kết hợp với thông số tàu mẫu chọn T=9.8 m
Kiểm tra lại các tỉ số dựa vào số liệu thống kê của tàu hàng khô:
L/D = 10,5 ÷ 13 (THỎA MÃN) (L/D = 10,5)
L/B = 5,5 ÷ 6,5 (THỎA MÃN) (L/B = 5,5)
B/D = 1.6 ÷ 2,2 (THỎA MÃN) (B/D = 1,91)
B/T = 2,48 ÷ 3,1 (THỎA MÃN) (B/T = 2,65)
D/T = 1,35 ÷ 1,45 (THỎA MÃN) (D/T = 1,38)
Vậy kích thƣớc chủ yếu sơ bộ của tàu nhƣ sau:
Chiều dài tàu L = 143 (m)
Chiều rộng tàu B = 26 (m)
Chiều cao mạn D = 13,6 (m)
Chiều chìm T = 9.8 (m)
Trang: 20
Hệ số béo thể tích CB = 0,78
Hệ số béo đƣờng nƣớc CW = 0,86
Hệ số béo sƣờn giữa CM = 0,99
Hệ số béo dọc tàu CP = 0,79
2.3. TÍNH NGHIỆM CÁC THÔNG SỐ SƠ BỘ.
2.3.1. Nghiệm các KTCY theo phƣơng trình sức nổi.
Theo phƣơng trình sức nổi: Δ = k.ρCBLBT
* Trong đó: k = 1.007 - hệ số để ý tới phần nhô,chiều dày tôn thuộc bề mặt ngâm nƣớc
của tàu.
ρ = 1.025
((t)/m3) - khối lƣợng riêng của nƣớc
CB = 0.78 - hệ số béo thể tích
L = 143
(m) chiều dài tàu
B = 26
(m) chiều rộng tàu
T = 9,8
(m) chiều chìm tàu
→ Δ = 29335 ((t))
Δsb = 30065 ((t))
Xét : [(Δsb - Δ)/Δsb].100%= 2,42% < 3%
=>Vậy các kích thƣớc đã chọn thỏa mãn
2.3.2. Nghiệm lại các KTCY theo phƣơng trình khối lƣợng.
Δm = mi = Δ0 + DW
* Trong đó: Δ0 – là khối lƣợng tàu không (Lightship weight); DW – trọng tải tàu
Trang: 21
2.3.3. Khối lƣợng tàu không ∆ 0.
Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lƣợng tàu không đƣợc chia ra thành các thành
phần khối lƣợng sau:
∆0 = (mvt+ mtbh + mm + mk tấn
Chọn hệ số k = 1,07
* Trong đó: mvt – khối lƣợng thân tàu.; mtbh – Khối lƣợng các trang thiết bị, hệ thống;
mm – khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng; m – Khối lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc.
Khối lượng thân tàu mv:
mvt = mv+mtt, tấn
* Trong đó: mv – Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu; mtt – Khối lƣợng phần
thƣợng tầng.
* k là hệ số kể đến sai số tính toán, lấy k=1,007
Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu có thể đƣợc xác định theo công thức:
mv = k1Lk2Bk3Dk4 = 4123,9,tấn
Khối lƣợng phần thƣợng tầng có thể đƣợc xác định sơ bộ dựa vào khối lƣợng phần thân
chính của vỏ tàu và loại tàu:
- Đối với tàu hàng khô: mtt = (6÷7)%mv = 0,07.mv =288,7 tấn
Khối lượng thiết bị tàu.
Trang: 22
mtbh = k1(L.B.D)k2 = 1118,8 tấn
(2.15)
Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.15) đƣợc xác định dựa vào bảng sau:
Tàu hàng khô
K1
K2
6,179
0,48
Khối lượng trang thiết bị năng lượng.
mm = k1.Nek2
* Trong đó: Ne – công suất của tổ hợp thiết bị năng lƣợng, cv.
Giá trị của các hệ số k1 và k2 trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại may chính và
đƣợc xác định dựa vào bảng sau:
K1
K2
Động cơ diesel (2 kỳ)
2.41
0.62
Động cơ diesel (4 kỳ)
1.88
0.6
2 x Diesel (2 kỳ)
2.35
0.6
Turbine hơi
5.0
0.54
2.3.4. Tính toán khối lƣợng các thành phần của tàu
2.3.4.1. Sơ bộ tính sức cản.
Với bộ thông số đã có và loại tàu, ta chọn tính toán lực cản theo sê-ri 60 .Với các đặc
trƣng nhƣ sau:
Trang: 23
Bảng 2.1 - Sê-ri 60 tính sức cản
No
Thông số
Giới hạn của sê-ri
Tàu thiết kế
1
Dạng sƣờn
U, V, trung gian
-
2
L/B
5.50 - 8.50
5.50
3
B/d
2.0 - 3.50
2.65
4
ψ = L/V1/3
4.5 - 7.5
4.68
5
Fr
0.16 - 0.30
0.19
6
CB
0.60 - 0.80
0.79
7
CP
0.614 - 0.805
0.79
Vậy đặc trƣng của tàu thiết kế thỏa mãn sê-ri đã chọn.
Khi đó sức cản đƣợc tính nhƣ sau :
R = RF + RR + RA + RAP
(kN)
* Trong đó :R - lực cản toàn phần (kN) ,RF - lực cản ma sát , RF = 1/2*ρ*CF*v2*S (kN)
Với CR = CR(CB; Fr).kψ.kB/d.aB/d.kxB
CR(CB;Fr) - hệ số lực cản dƣ đối với giá trị hệ số béo CB của bài toán và số Fr
kψ - hệ số để ý tới ảnh hƣởng của chiều dài tƣơng đối ψ = L/V1/3
kB/d và aB/d - hệ số ảnh hƣởng của sự khác nhau giữa B/T tính toán và giá trị tiêu
chuẩn B/T = 2.5
kxB - hệ số ảnh hƣởng của hoành độ tâm nổi
RA - lực cản do nhám , RA = 1/2*ρ*CA*v2*S (kN)
RAP - lực cản do phần nhô , RAP = 1/2*ρ*CAP*v2*S (kN)
→ R = 1/2*ρ*(CF+CR+CA+CAP)*v2*S
S - diện tích mặt ƣớt của tàu
Trang: 24
Theo công thức V.A.Cemeki với tàu vận tải biển có hệ số béo CB lớn
(CB > 0.65) thì: S = LT[2+1.37(CB - 0.274)B/d] =
Quá trình tính toán đƣợc thể hiện dƣới bảng sau:
5380 (m2)
Bảng 2.2 - Tính sức cản
TT
Đại lƣợng
Đơn vị
Vận tốc giả thiết
1
vs
knot
15.2
2
v=0.5147vs
m/s
2
7.819
2
3
v
(m/s)
53.44
4
Fr = v/(gL)1/2
-
0.195
5
CR0.103 = CR0(CB;Fr)
-
1.326
6
l0 = l0(CB)
-
5.18
7
al = al(ψ;Fr)
-
1.16
8
al0 = al0(ψ0;Fr)
-
1.356
9
kl = al/al0
-
0.858
10
kxB = kxB(CB; Fr)
-
1.59
11
kB/T = kB/d(B/d;Fr)
-
0.984
12
aB/T = aB/d(B/d)
-
1.00
13
CR.103=[5].[9].[10].[11].[12]
-
1.814
14
Re/106=vL/(υ.106)
-
989.75
15
CF0.103=[0.455/(lgRe)2.58]/103
-
1.572
16
CA.103
-
0.2
17
CAP.103
-
0.1
18
C.103=[9]+[11]+[12]+[13]
-
3.72
19
S=LT[2+1.37(CB-0.274)B/T]
m2
6244
20
R=1/2.ρ.[14].[3].[15]
kN
631
21
PE=[20].[2]
kW
4545
Trang: 25
