---oOo---LƯU TRỌNG SƠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH ỔN ĐỊNH TÀU CHỞ HÀNG RỜI 20.000 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU
Trang 1-oOo -LƯU TRỌNG SƠN
THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH ỔN ĐỊNH TÀU CHỞ HÀNG RỜI 20.000 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU THỦY
NHA TRANG – 2008
Trang 2-oOo -LƯU TRỌNG SƠN
THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH ỔN ĐỊNH TÀU CHỞ HÀNG RỜI 20.000 DWT HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG BIỂN KHÔNG HẠN CHẾ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU THỦY
CBHD: ThS HUỲNH VĂN NHU
NHA TRANG – 2008
Trang 3Ngành: Đóng tàu thủy
Tên đề tài: Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định tàu chở hàng
rời 20.000 DWT hoạt động ở vùng biển không hạn chế.
Hiện vật: - 03 bộ đề tài và 03 đĩa CD.
- Bản vẽ: + 01 Bản vẽ bố trí chung tàu hàng 20.000 DWT
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Kết luận:
Nha Trang, ngày……tháng.… năm 2008
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
ThS HUỲNH VĂN NHU
Trang 4Ngành: Đóng tàu thủy
Tên đề tài: Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định tàu chở hàng
rời 20.000 DWT hoạt động ở vùng biển không hạn chế.
Hiện vật: - 03 bộ đề tài và 03 đĩa CD.
- Bản vẽ: + 01 Bản vẽ bố trí chung tàu hàng 20.000 DWT
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
Điểm phản biện:
Nha Trang, ngày……tháng……năm 2008
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ
Nha Trang, ngày……tháng……năm 2008
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)
Trang 5nghiệp: “Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định tàu chở hàng rời
20.000 DWT hoạt động ở vùng biển không hạn chế”, đến nay tôi đã hoàn thành
đồ án Đồ án không chỉ có sự cố gắng của bản thân mà còn được sự giúp đỡ động
viên rất lớn của gia đình, quý thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè…
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến: Ban Chủ Nhiệm Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy –
Trường Đại Học Nha Trang, quý Thầy cô trong Bộ Môn Đóng Tàu đã tạo điều kiện
thuận lợi để tôi thực hiện tốt đồ án
Trân thành cảm ơn Thầy ThS Huỳnh Văn Nhu – người đã trực tiếp hướngdẫn tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của gia đình, anhchị em, bạn bè, các bạn đồng nghiệp đã động viên, tạo mọi điều kiện cho tôi họctập, nghiên cứu trong suốt khóa học và trong quá trình thực hiện đồ án
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang 6Tên đề tài: Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định tàu chở hàng
rời 20.000 DWT hoạt động ở vùng biển không hạn chế.
Ngành: Đóng tàu thủy Mã ngành: 18.06.10
Cán bộ hướng dẫn: ThS HUỲNH VĂN NHU
− Nội dung thực hiện:
1 Đặt vấn đề.
2 Yêu cầu chung.
3 Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định.
4 Thảo luận kết quả và kiến nghị.
I ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
1 Đối tượng đề tài:
Tàu chở hàng rời 20.000 DWT hoạt động vùng biển không hạn chế
2 Phạm vi đề tài:
Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung tàu hàng
Tính toán, kiểm tra ổn định đối với tàu hàng
Trang 7CHƯƠNG 2: YÊU CẦU VỀ BỐ TRÍ CHUNG VÀ ỔN ĐỊNH TÀU THỦY
2.1 Các yêu cầu về bố trí chung.
2.1.1 Phân khoang và bố trí các khoang
2.1.2 Buồng làm việc và buồng sinh hoạt
2.1.3 Các buồng công cộng
2.1.4 Lối đi, cầu thang, lan can, cửa ra vào
2.1.5 Bố trí thiết bị, máy móc
2.2 Tính ổn định tàu thủy.
2.2.1 Đặc điểm về ổn định tàu thủy
2.2.2 Phương pháp tính ổn định tàu thủy
2.2.3 Các yêu cầu chung về ổn định [TCVN 6259- 10: 2003]
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀ TÍNH ỔN
3.3.3 Cầu thang, lối đi, cửa ra vào, cửa sổ
3.3.4 Trang bị các phòng ở, buồng công cộng
3.3.5 Bố trí thiết bị, máy móc trên tàu
3.4 Tính ổn định tàu hàng 20.000 DWT.
3.4.1 Tính trọng lượng và trọng tâm tàu không
3.4.2 Trọng lượng và trọng tâm ứng với các trường hợp thay đổi tải trọng.3.4.3 Ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng trong các trường hợp tải trọng vàkiểm tra ổn định ban đầu
Trang 83.4.6 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết.
CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết quả.
4.2 Kiến nghị.
III KẾ HOẠCH THỰC HIỆN
Từ 04/08/2008 đến 15/08/2008: Lập đề cương chi tiết
Từ 16/08/2008 đến 16/09/2008: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết
Từ 17/09/2008 đến 17/10/2008: Tính toán, xây dựng bản vẽ
Nha Trang, ngày 14 tháng 08 năm 2008
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ, tên)
ThS HUỲNH VĂN NHU
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ, tên)
LƯU TRỌNG SƠN
Trang 9MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2
1.1 Tổng quan đề tài .2
1.2 Lý do lựa chọn đề tài .3
1.3 Nội dung nghiên cứu 4
CHƯƠNG 2 YÊU CẦU BỐ TRÍ CHUNG VÀ ỔN ĐỊNH TÀU THỦY 5
2.1 Các yêu cầu về bố trí chung .5
2.1.1 Phân khoang và bố trí các khoang .5
2.1.2 Buồng làm việc và buồng sinh hoạt 9
2.1.3 Các buồng công cộng .10
2.1.4 Lối đi, cầu thang, lan can, cửa ra vào .11
2.1.5 Bố trí thiết bị trên tàu 12
2.2 Tính ổn định tàu thủy 14
2.2.1 Đặc điểm về ổn định tàu thủy .14
2.2.2 Phương pháp tính ổn định tàu thủy 14
2.2.3 Các yêu cầu chung về ổn định [TCVN 6259-10: 2003] .16
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀTÍNH ỔN ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI 20.000 DWT 18
3.1 Đặc điểm tàu hàng 20.000 DWT 18
3.2 Đặc điểm thủy tĩnh .18
3.3 Thiết kế bố trí chung .19
3.3.1 Phân khoang và bố trí các khoang, két chứa .19
3.3.2 Bố trí các buồng, các phòng .25
Trang 103.4 Tính ổn định tàu hàng 20.000 DWT .33
3.4.1 Tính trọng lượng và trọng tâm tàu không 33
3.4.2 Trọng lượng và trọng tâm ứng với các trường hợp tải trọng 35
3.4.3 Ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng trong các trường hợp tải trọng và kiểm tra ổn định ban đầu .38
3.4.4 Xây dựng đường cong ổn định tĩnh và động ứng với các trường hợp thay đổi tải trọng 43
3.4.5 Kiểm tra tiêu chuẩn ổn định tĩnh .84
3.4.6 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết .84
3.4.7 Kiểm tra theo khuyến cáo IMO .87
CHƯƠNG 4 THẢO LUẬN KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 88
4.1 Thảo luận kết quả .88
4.2 Kiến nghị 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC
Phụ lục 1 Tính các yếu tố mặt đường nước
Phụ lục 2 Tính các yếu tố thủy tĩnh và đồ thị thủy tĩnh
Phụ lục 3 Các bảng tra tiêu chuẩn thời tiết [TCVN 6259-10 : 2003]
Phụ lục 4 Vị trí đường nước nghiêng trên sườn Trêbưsép
Phụ lục 5 Bản vẽ bố trí chung tàu hàng 20.000 DWT
Trang 11Bảng 2.1 Phân khoang theo chiều dài tàu .6
Bảng 2.2 Kích thước các buồng cá nhân theo chức vụ trên tàu 10
Bảng 3.1 Kết quả thủy tĩnh đo tại mớn nước thiết kế d = 7.6m 18
Bảng 3.2 Phân khoang theo chiều dài tàu .19
Bảng 3.3 Khối lượng riêng hàng hóa trên tàu .20
Bảng 3.4 Tính thể tích, hoành độ trọng tâm khoang hàng .21
Bảng 3.5 Tính thể tích và hoành độ trọng tâm các két 23
Bảng 3.6 Thống kê máy móc sử dụng nhiên liệu Diesel .24
Bảng 3.7 Biên chế thuyền viên trên tàu .25
Bảng 3.8 Thiết bị cứu sinh trên tàu .32
Bảng 3.9 Hệ thống tín hiệu trên tàu .33
Bảng 3.10 Tính trọng lượng trọng tâm tàu không .33
Bảng 3.11 Trọng lượng trọng tâm tàu – Trường hợp N01 .35
Bảng 3.12 Trọng lượng trọng tâm tàu – Trường hợp N02 .35
Bảng 3.13 Trọng lượng trọng tâm tàu – Trường hợp N03 .36
Bảng 3.14 Trọng lượng trọng tâm tàu – Trường hợp N04 .37
Bảng 3.15 Mômen quán tính hàng lỏng – Trường hợp N01 .38
Bảng 3.16 Mômen quán tính hàng lỏng – Trường hợp N02 .38
Bảng 3.17 Mômen quán tính hàng lỏng – Trường hợp N03 .39
Bảng 3.18 Mômen quán tính hàng lỏng – Trường hợp N04 .40
Bảng 3.19 Tính mớn nước và chiều cao ổn định ban đầu 41
Bảng 3.20 Tính đường nước nghiêng và bán kính tâm nghiêng – Trường hợp N01
44
Bảng 3.21 Tính cánh tay đòn ổn định – Trường hợp N01 52
Bảng 3.22 Tính đường nước nghiêng và bán kính tâm nghiêng – Trường hợp N02
53
Trang 12Bảng 3.25 Tính cánh tay đòn ổn định – Trường hợp N03 70
Bảng 3.26 Tính đường nước nghiêng và bán kính tâm nghiêng – Trường hợp N04
71
Bảng 3.27 Tính cánh tay đòn ổn định – Trường hợp N04 79
Bảng 3.28 Giá trị tay đòn tại góc nghiêng 400 .84
Bảng 3.29 Giá trị góc lặn và góc vào nước 84
Bảng 3.29 Diện tích và chiều cao tâm hứng gió .85
Bảng 3.30 Tính và kiểm tra theo tiêu chuẩn thời tiết 86
Trang 13Hình 2.1 Chiều cao đáy đôi tàu hàng 6
Hình 2.2 Chiều dài khoang đuôi 7
Hình 2.3 Chiều dài khoang máy (loại 2 máy chính diesel) 8
Hình 2.4 Nhà vệ sinh công cộng 10
Hình 2.5 Các kiểu cầu thang trên tàu 12
Hình 3.1 Tầm nhìn từ thượng tầng 20
Hình 3.2 Đồ thị ổn định trường hợp 1 (d = 7.600 m, W = 26395 DWT) .80
Hình 3.3 Đồ thị ổn định trường hợp 2 (d = 7.468 m, W = 25898 DWT) .81
Hình 3.4 Đồ thị ổn định trường hợp 3 (d = 5.443 m, W = 18450 DWT) .82
Hình 3.5 Đồ thị ổn định trường hợp 4 (d = 5.107 m, W = 17242 DWT) .83
Trang 14MỞ ĐẦU
Thiết kế tàu là bài toán phức tạp Trong đó có rất nhiều vấn đề liên quan, từviệc thiết kế tuyến hình, bố trí chung, tính toán lựa chọn kết cấu, kiểm tra các tính
năng… Đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững các kiến thức chuyên môn, có kinh
nghiệm thực tế Ở nước ta, với ngành công nghiệp Tàu thủy còn non trẻ, đang phảidần tự hoàn thiện chính mình., thì lĩnh vực thiết kế tàu (những tàu cỡ lớn, hoạt độngkhông hạn chế) đang còn gặp nhiều khó khăn
Mục đích cuối cùng của những nhà thiết kế tàu là làm sao tàu khi hoạt động
có thể đảm bảo được các chức năng, tính năng đã đặt ra, cũng như thỏa mãn các quy
định, quy phạm liên quan Tính toán xây dựng bố trí chung, tính ổn định tàu thủy làhai bài toán thường gặp trong quá trình thiết kế, hoàn thiện con tàu Thiết kế bố trí
chung không những ảnh hưởng đến các quá trình thao tác, đi lại, thẩm mỹ, kinh tế,
mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến tính ổn định Cho nên, khi bố trí trang thiết bị máymóc trên tàu vừa phải có sự hợp lí, nhưng phải tính đến ảnh hưởng tới ổn tính củatoàn tàu
Tính toán bố trí chung và kiểm tra ổn định là yêu cầu cần thiết Vì vậy, để có
thể làm rõ những được vấn đề nêu trên, tôi đã nhận và thực hiện đề tài: “Thiết kế
kỹ thuật phần bố trí chung và tính ổn định tàu chở hàng rời 20.000 DWT hoạt
động ở vùng biển không hạn chế”.
Do thời gian có hạn, kiến thức còn hạn chế, chưa có nhiều kinh nghiệm thực
tế Nên trong quá trình thực hiện sẽ không tránh khỏi những thiết sót Đề tài rất
mong được sự góp ý của quý thầy, các bạn đồng nghiệp
Nha Trang, ngày 20 tháng 11 năm 2008
Sinh viên thực hiện
LƯU TRỌNG SƠN
Trang 15CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tổng quan đề tài.
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp tàu thủy ở nước ta được đầu
tư và phát triển mạnh Cơ sở hạ tầng tại các nhà máy được nâng cấp với các trang
thiết bị hiện đại phục vụ nhu cầu đóng mới và sửa chữa tàu thủy, như dự án Đà bán
ụ 70.000 tấn (Đóng tàu Hạ Long); dự án mở rộng tổng mặt bằng nhà xưởng lên trên
120ha, dự án đóng mới ụ nổi 24.000 tấn phục vụ việc sửa chữa và đóng mới tàu đến70.000 tấn, xây dựng ụ khô 300.000 tấn (lớn nhất miền Bắc) của Đóng tàu NamTriệu… Bên cạnh đó việc đầu tư xây dựng nhiều nhà máy từ Bắc tới Nam đã và
đang giải quyết việc làm cho nhiều người lao động, góp phần tăng trưởng kinh tế,
ổn định xã hội
Không những tăng cường, hợp tác, cải tiến công nghệ trong đóng mới, sửachữa tàu thủy, Tập đoàn Công nghiệp Tàu thủy Việt Nam - Vinashin còn đang xâydựng các nhà máy sản xuất máy móc, thiết bị chính phục vụ trên tàu, tăng nội địahóa cho sản phẩm Mặt khác tập đoàn còn chú ý đến công tác thiết kế, giai đoạn nàychiếm phần doanh thu không nhỏ của cả giá thành con tàu (lên tới 5%) Tuy rằng
bước đầu còn gặp nhiều khó khăn về nhân lực, kinh nghiệm, sự tin tưởng đặt hàng
của chủ tàu nhưng những gì mà các công ty tư vấn thiết kế, viện nghiên cứu đã làm
được, đang góp phần phát triển chung của ngành công nghiệp tàu thủy
Hiện nay, công tác thiết kế (nhất là các tàu cỡ lớn, hoạt động không hạn chế)còn phụ thuộc nhiều vào nước ngoài Trong nước, với đặc điểm ngành còn trẻ, chưatích lũy được nhiều kinh nghiệm nên giai đoạn này đang còn gặp nhiều khó khăn,
chưa được sự tin tưởng đặt hàng của các chủ tàu
Thiết kế bố trí chung là một yêu cầu bắt buộc nhằm đảm bảo về các chức
năng, tính năng của tàu, các yêu cầu khác của chủ tàu Công việc đòi hỏi kiến thức
tổng quát, có nhiều tài liệu liên quan (nhất là các mẫu máy móc, thiết bị) thuận lợicho việc lựa chọn, bố trí hợp lí Việc bố trí chung phải thỏa mãn được chức năng,
Trang 16công dụng, tính năng đặt ra của tàu thiết kế, bên cạnh đó phải thỏa mãn yêu cầu quyphạm, các công ước liên quan và còn phải có tính thẩm cao, tổng giá thành cho sảnphẩm là thấp nhất.
Tính toán ổn định là công việc bắt buộc nhằm kiểm tra tàu thiết kế có đảmbảo được điều kiện ổn định hay không (chủ yếu là kiểm tra theo quy phạm) vì điềunày ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của người và tài sản trên tàu Cho nên, sau khithiết kế kết cấu, tính toán xây dựng bố trí chung cần phải kiểm tra ổn định cho tàu
Tàu chở hàng 20.000 DWT là con tàu vận tải cỡ lớn đầu tiên được thiết kếbởi Viện Khoa học Công nghệ Tàu thủy, đã nói lên năng lực của cán bộ kỹ thuậtcủa ngành đóng tàu đang dần được hoàn thiện, nâng cao Trong tương lai không xaViệt Nam sẽ trở thành nước có nền công nghiệp đóng tàu phát triển của thế giới
1.2 Lý do lựa chọn đề tài.
Thiết kế bố trí chung toàn tàu là công việc cần thiết của người thiết kế tàu,việc bố trí chung đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của Quy phạm, thỏamãn các Công ước quốc tế về An toàn sinh mạng con người trên biển 1974 (SOLAS74), về Ngăn ngừa ô nhiễm do tàu gây ra 73/78 (MARPOL 73/78), về Mạn khô tàubiển 1966 (LOAD LINE 66), về Đo dung tích tàu biển 1969 (TONNAGE 69), cácQuy tắc về phòng ngừa về va chạm tàu thuyền trên biển, về Sơn ballast… Bên cạnh
đó việc bố trí chung cũng phải thỏa mãn các yêu cầu về cách bố trí, phân chia cáckhoang, đảm bảo ổn tính, phù hợp với điều kiện khai thác của từng loại tàu, tính
thẩm mỹ, kinh tế nhất…
Ổn định là một trong những tính năng hàng hải quan trọng, nó trực tiếp ảnhhưởng đến an toàn của người, tài sản trên tàu Vì vậy, việc tính toán và kiểm tra ổnđịnh là công việc cần thiết trước khi cấp phép cho tàu hoạt động
Trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường, tôi đã được tiếp cận với nhiềukiến thức chuyên môn thuộc chuyên ngành học Tuy nhiên trong giới hạn chươngtrình nên sinh viên chỉ mới được giới thiệu, giảng dạy phần lý thuyết là chủ yếu mà
chưa có nhiều thời gian dành cho thực hành Thiết kế bố trí chung và tính ổn địnhcho tàu là hai bài toán thường gặp đối với người thực hiện công tác thiết kế tàu
Trang 17Tuy tuyến hình và trọng lượng tàu có ảnh hưởng lớn đến ổn tính của con tàu,
nhưng nếu việc bố trí chung không đảm bảo sự cân bằng, hợp lý thì cũng có thể gây
mất ổn định cho tàu Bên cạnh kiến thức thực tế, kinh nghiệm thì công việc đặt ra
đối với người thiết kế là phải có tính bao quát, biết cân đối các bước thiết kế sao cho
sản phẩm khi hoàn thành đáp ứng đầy đủ yêu cầu về tính năng, kinh tế, tính sửdụng, thẩm mỹ…
Từ những lý do nêu trên tôi đã lựa chọn đề tài: “Thiết kế kỹ thuật phần bố
trí chung và tính ổn định tàu chở hàng rời 20.000 DWT hoạt động ở vùng biển không hạn chế” Với mục đích tổng hợp lại các kiến thức đã được học, để phân
tích và đề xuất phương án bố trí chung, kiểm tra ổn định đối với một loại tàu thủy,
cũng như muốn thử sức trong lĩnh vực thiết kế
1.3 Nội dung nghiên cứu.
Thiết kế tàu thủy gồm nhiều giai đoạn khác nhau (thiết kế sơ bộ, thiết kế kỹ
thuật, thiết kế thi công ), trong các giai đoạn lại được chia ra nhiều phần nhỏ, nên
khối lượng công việc để hoàn thành một con tàu từ khi nhận nhiệm vụ thư cho đến
khi đóng mới là rất lớn Việc thiết kế tàu hiện nay là công việc chung của cả tập thể
và phải có một thời gian nhất định Vì vậy trong giới hạn nội dung, đề tài chỉ đề cậpmột phần của bài toán Thiết kế tàu thủy
Nội dung đề tài tập trung vào 2 phần chính là:
Xây dựng phương án Thiết kế kỹ thuật phần bố trí chung
Tính toán, kiểm tra ổn định đối với tàu hàng rời hoạt động vùng biển khônghạn chế
Vì không thực hiện những bước thiết kế ban đầu, nên để thực hiện tốt các nội
dung đã nêu, đề tài xin được kế thừa các phần tính toán đã có trước như là: Nhiệm
vụ thư, bản vẽ tuyến hình, các bản vẽ kết cấu, phân chia tổng đoạn, thuyết minhmáy móc, thiết bị trên tàu
Trang 18CHƯƠNG 2
YÊU CẦU BỐ TRÍ CHUNG VÀ ỔN ĐỊNH TÀU THỦY
2.1 Các yêu cầu về bố trí chung.
Về mặt kết cấu, tàu thủy được chia thành hai phần: thân tàu và thượng tầng.Thân tàu là khoảng không gian được khép kín bởi kết cấu đáy, kết cấu mạn, kết cấu
boong Thượng tầng là phần kiến trúc được xây dựng bên trên boong mạn khô
Việc bố trí chung toàn tàu phải đảm bảo các nguyên tắc cơ bản sau:
trọng tâm tàu là nhỏ nhất
Thuận lợi cho việc dằn tàu, điều chỉnh trạng thái cân bằng
Lối đi dễ dàng, an toàn, hợp lý
Thiết bị, máy móc lắp đặt hợp lý, thuận tiện thao tác vận hành, sửa chữa, antoàn
Tương ứng với điều kiện hoạt động và loại tàu, công dụng mà yêu cầu bố trí
chung sẽ có những đặc điểm khác nhau Vì giới hạn của nội dung nên trong đề tàichỉ quan tâm chủ yếu đến các yêu cầu về bố trí của tàu chở hàng
2.1.1 Phân khoang và bố trí các khoang.
Phân khoang nhằm mục đích: Cách ly các khoang có công dụng khác nhau(khoang hàng, khoang máy, khoang nhiên liệu, khoang nước…), đảm bảo sức bềnngang dọc thân tàu, đảm bảo tính chống chìm, đề phòng nguy hiểm hỏa hoạn lantràn khi có khoang bị cháy…
Phân khoang theo chiều dọc tàu, số vách kín nước khi máy bố trí ở vùng
đuôi, phân bố theo chiều dài tàu [TCVN 6259-2A: 2003, mục 11.1.4]:
Trang 19Bảng 2.1 Phân khoang theo chiều dài tàu.
Chiều dài thân tàu L,m Tổng số vách kín nước
L > 185 Đăng kiểm quy định
Phân khoang theo chiều cao tàu người ta chú ý đến chiều cao đáy đôi, chiềucao khoang hàng Việc phân chia vừa phải đảm bảo tính ổn định, đảm bảo điều kiệndằn tàu, cân đối, hợp lý Chiều cao đáy đôi không nhỏ B/16 [TCVN 6259-2A:2003,mục 4.2.2], thông thường được lấy trong khoảng 1.2m ÷ 1.6m để tiện cho thi công
và sửa chữa cũng như đảm bảo việc dằn tàu, bố trí các két dầu, nước cần thiết [1,tr.193]
Theo thống kê, chiều cao đáy đôi tàu hàng có thể được chọn theo đồ thị dưới
đây [2, tr.24]
Hình 2.1 Chiều cao đáy đôi tàu hàng
Trang 20a Khoang hàng: Dung tích khoang do khối lượng hàng hóa và loại hàng
chuyên chở quyết định Tuy kích thước, dung tích khoang không nhất thiết phải như
nhau, nhưng để đảm bảo tính thẩm mỹ các khoang thường thiết kế gần bằng nhau
Việc bố trí khoang phải vừa đảm bảo bền, vừa tạo điều kiện cho việc bốc xếp hàngtiện lợi, nhanh chóng Theo quy phạm, để đảm bảo độ bền dọc và tính chống chìm,chiều dài các khoang không nên lớn hơn 30m [TCVN 6259-2A:2003, mục 11.1.6]
b Khoang mũi, khoangđuôi, khoang xích neo:
– Khoang mũi: Có tác dụng chống va chạm, đảm bảo mũi tàu sau khi va chạm
không ảnh hưởng đến toàn tàu Vách khoang mũi phải bố trí cách mép trước sốngmũi dọc theo đường tải trọng mùa hè, một khoảng không nhỏ hơn 0.05L, hoặc 10m(lấy giá trị nào nhỏ hơn), nhưng không lớn hơn 0.08L Vách chống va kín nước
được kéo dài đến tận boong mạn khô [TCVN 6259-2A:2003, mục 11.1.1]
– Khoang đuôi (khoang lái): Chiều dài khoang phụ thuộc vào kết cấu vùngđuôi, chiều dài đường trục Khoảng cách từ vách đuôi đến đường vuông góc đuôi
bằng 0.04L đối với tàu có CB lớn, bằng 0.07L đối với tàu có CB nhỏ [2, tr.7] Hoặc
có thể tham khảo đồ thị kinh nghiệm (Hình 2.2.) [2, tr.8]
Hình 2.2 Chiều dài khoang đuôi
– Khoang xích neo: Bố trí sao cho phù hợp với vị trí máy neo Có thể bố trítrước hoặc sau khoang mũi Không gian khoang neo phải chứa hết xích neo
Trang 21c Khoang máy: Khoang máy trên tàu hàng thường được đặt ở đuôi tàu để có
thể tận dụng không gian bố trí hàng, rút ngắn chiều dài hệ trục, giảm bớt công suấttruyền qua hệ trục Chiều dài khoang có quan hệ tới cách bố trí, loại máy chính,công suất, vị trí khoang máy Chiều dài khoang có thể được xác định theo tàu mẫuhoặc theo thống kê [2, tr.11]
Hình 2.3 Chiều dài khoang máy (loại 2 máy chính diesel)
d Két chứa nhiên liệu: Trên tàu thường sử dụng hai loại nhiên liệu chính là:
nhiên liệu rắn (than) và nhiên liệu lỏng (phần lớn dầu diesel) Kích thước khoang
được quy định bởi thể tích nhiên liệu, việc bố trí phải hợp lý gần nơi cần cung cấp,
có khoang cách ly với các khoang khác Để đảm bảo có thể cung cấp nhiên liệu liêntục khi có một hoặc nhiều két bị thủng, thể tích két nhiên liệu không nên lớn hơn200m3 [2, tr.26]
e Các khoang chứa chất lỏng khác: Như là khoang nước cho nồi hơi, nước
ngọt, nước làm mát, nước dằn Khoang nước cho nồi hơi thường bố trí dưới đáy đôi
khoang máy Các két nước ngọt phải thiết kế đủ dung cho sinh hoạt trên tàu trong
suốt hành trình, chúng phải được cách li với các két dầu, két nước bẩn Khoang dằn
thường bố trí trong đáy đôi, bên mạn kép Nếu dung tích không đủ thì bố trí ở
những vị trí khác như khoang mũi, lái Trọng lượng dằn phải đảm bảo chiều chìm,
điều kiện cân bằng để tàu có thể hoạt động bình thường Khối lượng nước dằn khi
tàu chạy ở trạng thái dằn phải đạt khoảng 45% lượng chiếm nước [2, tr.26]
Trang 222.1.2 Buồng làm việc và buồng sinh hoạt.
a Buồng làm việc: Bao gồm buồng lái, buồng hải đồ, buồng điện báo, buồng ra
đa, buồng điện, buồng điều khiển động cơ, buồng sửa chữa cơ khí, buồng phụ tùng,
buồng CO2, ăcquy, kho sơn…
Buồng lái là nơi điều khiển tàu nên phải được bố trí ở vị trí có tầm nhìn tốt
về mọi hướng Tầm nhìn từ vị trí điều khiển không bị che khuất trong phạm vi hailần chiều dài hoặc 500m, lấy giá trị nào nhỏ hơn [TCVN 6259-12: 2003, mục 2.1.1]
Đối với tàu có L > 100m, chiều dài buồng lái không nhỏ hơn 3m [1, tr.152]
Buồng hoa tiêu nằm trực tiếp sau buồng lái Diện tích tối thiểu là 9m2, vớitàu cỡ lớn lên tới 20m2 Kích thước buồng đảm bảo đủ rộng bố trí được bàn hải đồ
Trên các tàu hiện đại mức độ tự động hóa cao, buồng hoa tiêu được bố trí chung vớibuồng lái nhằm tiện lợi cho điều khiển tàu [2, tr.71]
Buồng điện báo nên nằm cạnh buồng hoa tiêu và buồng lái Cạnh buồng điệnbáo phải bố trí kho để ăcquy, máy phát điện phục vụ cho các máy trong phòng điệnbáo Diện tích buồng khoảng 12 ÷ 16m2[1, tr.153]
Buồng sửa chữa máy có thể bố trí trong khoang máy hoặc vị trí thuận tiệncho công việc gần khoang máy
Buồng sơn cố gắng bố trí ở boong trên, nhưng phải cách biệt với khoangthủy thủ Thông thường buồng sơn được bố trí ở phía mũi
b Buồng ở: Tùy theo tính chất hoạt động của tàu mà định số buồng cần thiết và
biên chế thuyền viên Trên các tàu hàng viễn dương hiện nay số lượng thuyền viênkhoảng 20 ÷ 30 người
Các buồng ở của thuyền viên được bố trí theo cấp bậc, chức vụ, công việc và
nơi làm việc Buồng thợ máy bố trí gần buồng máy gần lối thông với khoang máy,
sĩ quan boong nên bố trí vào một khu gần lầu lái, cấp dưỡng và phục vụ nên bố trígần nhà bếp và các kho Mức độ tiện nghi và kích thước các buồng cũng được bố trítheo chức vụ Trong buồng phải có các đồ dùng thông thường như giuờng, bàn, ghế,
tủ đựng quần áo…
Trang 23Theo [9, tr.516], kích thước các buồng ở trên tàu viễn dương có thể thamkhảo trong bảng sau:
Bảng 2.2 Kích thước các buồng cá nhân theo chức vụ trên tàu.
Chiều cao buồng, hoặc giữa các tầng boong không nhỏ hơn 2m, buồng ở sĩquan cao cấp phải có phòng tắm riêng, phòng vệ sinh, bồn tắm hoặc vòi hoa sennóng lạnh riêng [2, tr.65-66]
2.1.3 Các buồng công cộng.
a Buồng tắm rửa, vệ sinh: Nên bố trí gần các buồng ở Có buồng tắm rửa, thay
quần áo cạnh buồng máy dành cho thủy thủ máy
Bố trí các buồng tắm, vệ sinh trên các tầng boong theo hướng thẳng đứng, đểtiết kiệm ống và tránh đi qua các phòng khác Buồng tắm chung và buồng vệ sinhchung phải bố trí thành các dãy riêng biệt
Số lượng chậu rửa mặt, chậu vệ sinh, vòi tắm tùy theo số lượng thủy thủ và
vị trí bố trí mà trang bị, khoảng 5 ÷ 10 người một bộ dụng cụ tương ứng Kích
thước buồng vệ sinh phải xác định sao cho những người sử dụng không ảnh hưởng
lẫn nhau Kích thước tối thiểu buồng tắm với một vòi hoa sen: 0.8m2 (khoảng900x900mm); buồng tắm với chậu rửa, vòi hoa sen, bồn tắm: 3m2 (1600x1800mm).Khoảng cách các trục chậu rửa không nhỏ hơn 600mm, khoảng cách giữa cạnh chậurửa với vách buồng không nhỏ hơn 150mm [2, tr.61-63]
Hình 2.4 Nhà vệ sinh công cộng
Trang 24b Nhà bếp: Trên tàu bố trí máy ở đuôi, bếp được bố trí sau boong buồng lái.
Không gian bếp phải đủ rộng để tiện thao tác, diện tích khoảng 15 ÷ 37 m2 [1,tr.165]
Bếp nên bố trí gần buồng ăn, gần các kho thức ăn, thực phẩm Không bố tríbếp cạnh buồng vệ sinh, y tế, buồng tắm Lối đi trước bếp tối thiểu phải rộng 1m.Nếu có thể, nên bố trí bếp nấu theo hướng ngang của tàu
c Kho thực phẩm: Trong kho phải thiết kế buồng lạnh để giữ thực phẩm như:
thịt, cá, rau, hoa quả Số lượng và kích thước phải đủ để chứa số lương thực, thựcphẩm nhất định, xác định theo số lượng thuyền viên, thời gian hành trình, yêu cầukhai thác của tàu
d Buồng ăn: Được bố trí gần bếp để tiện cho phục vụ, nên bố trí riêng buồng
ăn của thủy thủ và sĩ quan, buồng ăn có thể dùng làm buồng sinh hoạt tập thể, giải
trí Diện tích trung bình buồng ăn phải đạt được 1 ÷ 1.5m2/người [1, tr.166]
e Buồng y tế: Kích thước buồng, số giường bệnh, các buồng liên quan phụ
thuộc vào số lượng thuyền viên, hành khách trên tàu Nếu trên tàu ít hơn 30 ngườichỉ cần một buồng y tế, trong phòng bố trí từ 1 ÷ 2 giường bệnh, và phải có buồng
vệ sinh, buồng tắm riêng [2, tr.77]
f Các buồng công cộng khác: Như buồng giặt và sấy quần áo cũng phải được
bố trí hợp lí, không ảnh hưởng đến việc đi lại, sinh hoạt trên tàu
2.1.4 Lối đi, cầu thang, lan can, cửa ra vào.
Khi bố trí cần chú ý sao cho việc đi lại là gần nhất, nhanh nhất, vị trí thuậntiện, an toàn trong mọi điều kiện nếu có sự cố, sự ảnh hưởng của thời tiết Vì vậy lối
đi, cầu thang, hành lang cần đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau:
Hành lang rộng từ 1m ÷ 1.6m
Cầu thang có 2 loại: cầu thang đứng và cầu thang xiên Cầu thang đứng cóchiều rộng 300mm ÷ 500mm Chiều rộng cầu thang xiên được dùng làm phươngtiện cứu nạn có chiều rộng không nhỏ hơn 700 mm, độ nghiêng cầu thang khoảng
450 ÷ 600[TCVN 6259-5: 2003, mục 33.2.1], chiều rộng bậc cầu thang không nhỏ
hơn 150mm, chiều cao tối thiểu giữa các bậc: 230mm
Trang 25Lan can không thấp hơn 1m tính từ mặt trên của boong, khoảng hở giữathanh lan can thấp nhất với mặt boong không lớn hơn 230mm, khoảng cách cácthanh lan can khác không lớn hơn 380mm [TCVN 6259-2A: 2003, m ục 21.1.2].
Hình 2.5 Các kiểu cầu thang trên tàu
Cửa ra vào các buồng: Chiều rộng lớn hơn 600mm, chiều cao 1500 ÷1850mm, chiều rộng tối thiểu cửa buồng ăn là 800mm [1, tr.193]
2.1.5 Bố trí thiết bị trên tàu.
a Thiết bị điều khiển tàu: Dùng để giữ hướng, thay đổi hướng đi của tàu Các
thiết bị này bao gồm: bánh lái, đạo lưu quay, chân vịt mũi… Số lượng có thể là một
Trang 26hoặc nhiều hơn Thông thường trên tàu thường sử dụng bánh lái, và được bố trí trựctiếp sau chân vịt Bên cạnh đó phải lựa chọn hệ thống lái phù hợp cho bánh lái, phùhợp với điều kiện khai thác sử dụng tàu Hiện nay sử dụng phổ biến là loại máy lái
điện – thủy lực
b Thiết bị cẩu hàng: Trên tàu thường sử dụng cần cẩu xoay, cần cẩu đerrick
được dùng cho việc nâng hạ hàng hóa từ trên tàu lên bờ và ngược lại Cẩu được bố
trí tại đầu miệng khoang hàng, cho thỏa mãn điều kiện ổn định khi nâng hạ hàng,hiệu suất cẩu làm việc hiệu quả nhất Việc lựa chọn cẩu phụ thuộc vào khối lượngnâng hạ và thời gian nâng hạ, có chú ý đến tầm với của cẩu so với chiều dài khoang.Bên cạnh đó, việc bố trí không làm ảnh hưởng đến bố trí hệ thống tín hiệu, tầm nhìn
từ lầu lái
c Phương tiện cứu sinh: Theo [TCVN 6278: 2003 mục 2.4]: Xuồng cứu sinh
phải bố trí 2 bên mạn, mỗi bên phải có tổng sức chở toàn bộ người trên tàu., số
lượng phao cứu sinh cá nhân phải được trang bị 100% số thuyền viên trên tàu Việc
bố trí xuồng cứu sinh ở vị trí gần khu vực và không gian phục vụ công việc cứusinh
d Thiết bị neo và thiết bị chằng buộc:
– Thiết bị neo: Neo là thiết bị dùng để cố định tàu Việc tính chọn neo và các
thông số đặc trưng của neo được quy định bằng đặc trưng của thiết neo (Nc) Theo[TCVN 6259-2A: 2003 mục 25.2.1]:
Nc = W2/3 + 2*hB + 0.1*A (2.1.1)
h – Chiều cao mặt hứng gió, m
A – Diện tích hứng gió, m3
B – chiều rộng tàu, m
Bố trí các thiết bị phải ăn khớp giữa ống dẫn xích neo, khoang xích neo, máy
neo đảm bảo thao tác dễ dàng
– Thiết bị chằng buộc: Dùng để chằng buộc tàu vào cầu tàu, vào các công trình
nổi, các tàu khác để giữ cho tàu được đứng yên Thiết bị chằng buộc phần lớn tập
Trang 27trung ở boong mũi và boong đuôi tàu, phần giữa tàu bố trí thêm thiết bị chằng buộcphụ ở boong trên Để việc chằng buộc tàu được chắc chắn thì các vị trí chằng buộc
được bố trí xa nhau càng tốt
Việc lựa chọn dây chằng buộc có thể được chọn theo đặc trưng của thiết bịneo, từ đó sẽ chọn, tính toán các thành phần khác của thiết bị chằng buộc
2.2 Tính ổn định tàu thủy.
2.2.1 Đặc điểm về ổn định tàu thủy.
a Khái niệm: Tính ổn định là khả năng tự khôi phục lại vị trí ban đầu sau khi
tàu chịu tác dụng của ngoại lực gây nghiêng tàu
b Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định tàu thủy:
Theo các tài liệu về Lý thuyết tàu, biểu thức tính cánh tay đòn hồi phục (lhp)
và mômen hồi phục (Mhp) được viết như sau:
Mhp = Plhp = P(yc cosθ + zc sinθ – zG sinθ) (2.2.1)
– Đường hình dáng tàu: Trong công thức (2.2.1 và 2.2.2) cho thấy tọa độ tâm
nổi yc, zc là yếu tố chịu ảnh hưởng của hình dáng tàu Vì vậy khi lựa chọn tuyếnhình phải cân đối giữa các tính năng, thỏa mãn yêu cầu đã đặt ra đối với đơn đặthàng (trọng tải, vùng hoạt động, bố trí…)
– Trọng lượng và sự phân bố tải trọng trên tàu: Trọng lượng tàu và trọng lượng
hàng hóa máy móc có ảnh hưởng đến trọng tâm của toàn tàu Cách bố trí trên tàutrực tiếp ảnh hưởng đến nghiêng ngang, nghiêng dọc, cao độ trọng tâm Để hạn chế
sự ảnh hưởng, việc bố trí trên tàu phải đối xứng, có xét cân bằng dọc và hạ thấp độcao trọng tâm đến mức có thể
2.2.2 Phương pháp tính ổn định tàu thủy.
Hiện nay có nhiều phương pháp tính ổn định như phương pháp Crưlôp –
Darnhi, Vlaxôp, phương pháp tính cánh tay đòn trực tiếp Tuy nhiên phương phápCrưlôp – Darnhi được đánh giá là phương pháp cho kết quả chính xác hơn cả [1,
tr.392-400], [4, tr.104-109], [9, tr.49-51] Vì vậy đề tài lựa chọn tính ổn định cho
tàu 20.000 DWT theo phương pháp Crưlôp – Darnhi
Trang 28 Trình tự tính toán:
– Vẽ sườn Trêbưsép đủ cả hai phía mạn
Diện tích đường nước phụ:
b)dx(a
Với: - a, b (m) là khoảng cách từ tâm nổi đến mép mạn phải, trái Đo tại
đường nước đang xét trên sườn Trêbưsép
- L (m) Chiều dài mặt đường nước tính toán
Mômen tĩnh diện tích đường nước phụ đối với trục qua trọng tâm của nó vàsong song với trục x:
2 2
)dxb(a2
(a
)b(a2
1
1 i
n
1 i
2 2
Mômen quán tính đường nước phụ đối với trục đi qua trọng tâm của nó và
song song với trục x:
3 3
)dxb(a3
x I y S
Khoảng cách từ đường nước phụ đến đường nước tương đương:
Trang 292.2.3 Các yêu cầu chung về ổn định [TCVN 6259-10: 2003].
a Điều kiện ổn định ban đầu.
Theo [TCVN 6259-10: 2003, mục 5.3.1]: Chiều cao tâm nghiêng ban đầu
Trang 30c Tiêu chuẩn thời tiết
Theo [TCVN 6259-10: 2003, mục 2.3]: Tàu phải đảm bảo đủ ổn định theotiêu chuẩn thời tiết Tàu đảm bảo ổn định khi:
0.1M
MK
v
c
Trong đó:
K: Trị số tiêu chuẩn thời tiết
Mv = 0.001*pv*Av*Z (KN.m): Mômen nghiêng do tác dụng của gió
Với: pv (Pa): Áp suất động của gió, nội suy theo bảng 10/2.1
Av (m2): Diện tích hứng gió
Z (m): Khoảng cách từ tâm hứng gió đến mặt đường nước đang xét
Mc= W*lchp(KN.m): Mômen hồi phục của tàu
Với: W (tấn): Lượng chiếm nước
động, tùy thuộc vào góc lật θl hoặc góc vào nước θf (lấy giá trị nhỏ hơn)
qua các lỗ được coi là hở hoặc các lỗ khoét có thể bị hở trong lúc tàu đang làm việc
theo các điều kiện khai thác [TCVN 6255-10: 2003, mục 1.2.1]
d Khuyến cáo của tổ chức hàng hải quốc tế (IMO).
0.03m.
l -
Nếu góc vào nước của tàu θf > 400 thì công thức (2.2.13) có dạng:
0.03m.
l -
ld,f d,30
Giá trị tay đòn ổn định động tại các góc φ = 300, φ = 400 như sau:
Tại góc φ = 300 thì ld,30≥ 0.055m
Tại góc φ = 400 thì ld,40≥ 0.09m nếu θf < 400
Trang 31CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BỐ TRÍ CHUNG VÀTÍNH ỔN ĐỊNH TÀU HÀNG RỜI 20.000 DWT
3.1 Đặc điểm tàu hàng 20.000 DWT.
– Quy phạm áp dụng: Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN
Trang 32Khoảng cách từ mũi tàu đến vách chống va nằm trong khoảng 0.05L ÷ 0.08L
= 7.8 ÷ 12.8 (m), nhưng không lớn hơn 10 (m) Chọn bằng 8.227 (m)
Vị trí chiều dài khoang được chia cụ thể như bảng sau:
Bảng 3.2 Phân khoang theo chiều dài tàu.
(mm)
Chiều dài (mm)
Khoang chân vịt mũi 214 222 650 5200
Trang 33Phân khoang theo chiều cao tàu:
Chiều cao đáy đôi h0≥ B/16 = 25/16 = 1.56 (m), chọn h0 = 1.6 (m)
Chiều cao thượng tầng mũi: 2.8 (m)
Chiều cao boong lầu lái: Từ tầm nhìn lầu lái không bị che khuất 2 lần chiều
dài tàu Do đó khoảng cách từ mép boong đến vị trí boong lầu lái phải lớn hơn
c Tính toán dung tích khoang hàng.
Theo nhiệm vụ thư tàu hàng rời 20000 DWT hoạt động không hạn chế, chởcác loại hàng: hàng rời, hàng đóng bao, than, phân bón, thép thỏi, thép cuộn
Bảng 3.3 Khối lượng riêng hàng hóa trên tàu.
Để tăng hiệu quả kinh tế, chúng ta xét khi tàu cùng chở những loại hàng trên
Do vậy, hệ số dung tích khoang hàng tính toán được lấy trung bình như sau:
Trang 346.203.155.134.0125.1
h
Dung tích khoang hàng cần thiết kế: Vh = μh.D = 1.3*20000 = 26000 (m3)
Bảng 3.4 Tính thể tích, hoành độ trọng tâm khoang hàng.
d Trọng lượng dằn tàu cần thiết [8, tr.55-56].
Chiều chìm mũi Tm, chiều chìm đuôi Tđ là hàm của chiều chìm toàn tải T.Với tm, tđ là hệ số chiều chìm mũi, đuôi:
T.tT
đ đ
m m
Trong đó: tm =
6.7
47.160)
003.0028.0(T
L
a = 0.528 ÷ 0.636 chọn tm = 0.570.Chiều chìm đuôi phải đủ để bánh lái và chân vịt hoạt động bình thường, Tđ ≥
5m chọn tđ = 5/7.6 = 0.658
Chiều chìm trung bình khi tàu đã dỡ hàng và nhận nước dằn:
T2
tt2
TT
Trang 35Mớn nước thay đổi khi dỡ hàng và bơm nước dằn:
T.2
tt1TT
W
ηηγ.k.S
PP
1 m đ
h d
Với hệ số chở hàng: ηh = Ph/W = 20000/26395 = 0.758
α, δ là các hệ số tại chiều chìm chở hàng T = 7.6m, α = 0.9115, δ = 0.8346
Vậy hệ số dằn là:
0.3362
0.6580.570
10.9115
0.83460.758
Trọng lượng dằn tối thiểu: Pd = ηd.W = 0.336*26395 = 8873 (tấn)
e Tính toán trọng tâm nước dằn.
Gọi Xd và Xh là hoành độ trọng tâm nước dằn và hàng hóa, Xf hoành độ
trọng tâm đường nước thiết kế Mômen do nước dằn và do hàng hóa gây ra đượctính theo công thức:
TT
(3.3.6)
Với H là chiều cao tâm chúi H =
T.12
L k
2 2 R
kR = 1.03 ± 0.05 hệ số tính cho đường nước dạng lồi
Trang 36Thay thế các biểu thức (3.3.3), (3.3.4), (3.3.5), (3.3.6) ta có:
f d
2 R
đ
m f
h h
.12
k.ttL
XX
.0
8346.0
9115.0.12
03.1.658.0570.047
.160
079.3146.4
*758.0
Trang 37Trong đó: K1 = 1.15 – Hệ số dự trữ đi biển.
K2 = 1.05 – Hệ số thể tích két
Zc, Zp– Số lượng máy chính, máy phụ,
Nec, Nep– Công suất máy chính, máy phụ
gec, gep– Suất tiêu hao nhiên liệu máy chính, máy phụ,
T – Thời gian hành trình, T = Hải trình/tốc độ tàu = 7000/12.5 = 23 ngày
tp = T + t0 (giờ) – Thời gian hoạt động máy phụ
t0 (giờ) – Thời gian tàu ở bến đợi bốc dỡ hàng, t0 = 7 ngày
γd – Trọng lượng riêng của dầu diesel, γd = 0.85 (tấn/m3)
Bảng 3.6 Thống kê máy móc sử dụng nhiên liệu Diesel.
(kW)
ge(g/kW.h)
Z(cái)
T(ngày)
t0(ngày)Máy chính 8320Zcd - 8 China 2206 196 02 23 0
10
*0.85
24
*7
*233
*220
*123
*200
*570
*2196
*2206
*2
*1.05
*1.15
VdtDO = 869.1 (m3)
– Thể tích két nhiên liệu hàng ngày:
Két nhiên liệu hàng ngày yêu cầu đủ cung cấp nhiên liệu cho máy chính hoạt
động liên tục trong thời gian tối thiểu 8h, chọn chu kỳ bơm nhiên liệu hàng ngày
máy chính là 12h, cho két hàng ngày máy phụ là 48h
Thể tích két hàng ngày máy chính:
6 hnDO
10
*0.85
12
*196
*2206
*2
*1.05
Thể tích két hàng ngày máy phụ:
6 hnDO
10
*0.85
48
*205
*570
*2
*1.05
V = 13.52 (m3)
Trang 38– Lượng dầu bôi trơn (LO):
Các thiết bi, máy móc cần được bôi trơn liên tục trên tàu bao gồm: Động cơ
máy chính, động cơ máy phát điện, hệ trục Ta có thể tính sơ bộ bằng 0.4% lượng
dầu đốt
VLO = 869.1*0.004 = 34.8 (m3)
– Thể tích nước ngọt, nước thải sinh hoạt
Trung bình lượng nước dung cho sinh hoạt mỗi thuyền viên là 100 (lít/ngày)
Do vậy, tổng dung tích nước ngọt sinh hoạt cần mang theo:
V = 100*25*(23 + 7)/1000 = 75 (m3)
Chọn dung tích két nước thải sinh hoạt V = 40 (m3)
3.3.2 Bố trí các buồng, các phòng.
Biên chế thuyền viên trên tàu gồm 25 người, cụ thể như sau:
Bảng 3.7 Biên chế thuyền viên trên tàu.
1 Quản trị trưởng 01 Sĩ quan
9 Phó máy 2 01 Thuyền viên
10 Phó máy 3 01 Thuyền viên
11 Thợ điện 01 Thuyền viên
12 Vô thuyến 01 Sĩ quan
14 Thủy thủ trưởng 01 Sĩ quan
15 Thủy thủ 04 Thuyền viên
16 Thợ máy 04 Thuyền viên
Trang 3917 Đầu bếp 01 Thuyền viên
– Khoang máy lái
Từ vách 14 đến vách 42, trên sàn buồng máy cách chuẩn 8100mm:
– Phòng điều khiển buồng máy
– Phòng ăn thuyền viên, sĩ quan
– Phòng tắm thuyền viên: 03 phòng đối với 05 thuyền viên
– Khu vệ sinh công cộng thuyền viên
– Phòng giặt, phòng sấy khô quần áo
Phía mũi tàu bố trí:
– Buồng bơm thủy lực
– Kho mũi
Trang 40– Buồng điều hòa.
– 04 phòng tắm và 04 vệ sinh công cộng thuyền viên
– Các phòng tắm, vệ sinh cá nhân dành cho 01 người
f Boong lầu lái.
– Phòng vô tuyến điện
– Phòng hoa tiêu
– Các phòng tắm, vệ sinh cá nhân dành cho 01 người
– Buồng lái