ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
1 Đề tài:

TÍNH TOÁN VÀ LẬP QUY TRÌNH HẠ THUỶ TÀU HÀNG RỜI
53000 T SỐ 2 ĐÓNG TẠI CÔNG TY CÔNG NGHIỆP TÀU THỦY
NAM TRIỆU.
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
2

- Tên giao dịch quốc tế: NAM TRIEU SHIPBUILDING INDUSTRY
COMPANY.
- Tên viết tắt: NASICO
- Địa chỉ: Xã Tam Hưng - Thuỷ Nguyên - TP Hải Phòng - Việt Nam.
Websibe: www.nasico.com.vn
Email:
Tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu là một thành viên của Tổng
công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam (VINASIN). Được xây dựng trên một diện
tích 503787 m
2
nằm cạnh cửa sông Bạch Đằng, là một con sông lớn nơi có nhiều
tàu bè qua lại. Với chiều rộng của sông hơn 300m, chiều sâu luồng lạch là 4.5m.
Vì vậy Tổng công ty có điều kiện để phát triển và mở rộng sản xuất, có thể tiếp
nhận đóng mới và sửa chữa các tàu cỡ lớn. Đến nay công ty đã đóng được những
tàu có trọng tải từ 13.500 DWT – 20.000 DWT và đang triển khai đóng mới 6 tàu
trong seri tàu 53.000 DWT cho Vương quốc Anh, tàu 700 TEU cho Cộng hòa Đức
và tàu chở 6900 otô.

1.2 Hệ thống quản lý sản xuất của nhà máy.

ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
4
Ghi chú:
- P.ĐĐSX: phòng điều độ sản xuất.
- P.ATLĐ: phòng an toàn lao động.
- P.TKCN: phòng thiết kế công nghệ.

PGD
NỘI CHÍNH
VPGĐ
PGD
TÀI CHÍNH
PGD
KINH DOANH

P.TCTL

P.

ĐĐSX
P.ATLĐ
P.VẬT TƯ
CÁC
P.XƯỞNG
P.KTCN
P.KCS
P.QLTB
P.KĨ THUẬT
P.BVQS
P.Y TẾ
P.DVĐS 1,2
P.LƯU TRỮ
NHÀ KHÁCH

P.TCKT P.KHTT P.TỔNG HỢP

BQLDA 1,2,3

23 Cử nhân Ngoại Ngữ 30
24 Cao đẳng 83
25 Trung cấp 92
26 Sơ cấp 20
27 Công nhân 4132
28 Thuỷ thủ 14
29 Nhân viên phục vụ, chế biến, nấu ăn 156
30 Thợ vận hành xe cơ giới 104
31 Bảo vệ quân sự 133

TỔNG CỘNG 5.284

1.4 Khả năng đóng mới hiện tại và trong tương lai.
Hiện tại nhà máy đã đóng thành công tàu hàng trọng tải 53000 DWT, tàu dàu
13500 DWT, tàu Lash 10900 T…
Trong tương lai để có thể đóng, sửa chữa và hạ thuỷ tàu cỡ lớn từ 100.000
tấn đến 300.000 tấn và lớn hơn nữa, hiện nay Tổng Công ty CNTT Nam Triệu
đang triển khai 2 dự án lớn đó là dự án đầu tư xây dựng đà tàu 70.000 tấn số 02 và
dự án ụ 100.000 tấn trên diện tích 62 ha với tổng mức đầu tư dự kiến ban đầu sấp
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
6

sỷ 300.000 tỷ.
Riêng dự án đà tàu 70.000 tấn do Vinashin tự thiết kế và thi công, dự kiến có
thể hạ thuỷ tàu 100.000 tấn. Đây là việc làm lớn nhất từ trước đến nay trong ngành
đóng tàu Việt Nam và khu vực Đông Nam Á là hạ thuỷ tàu 100.000 tấn trên đà
trượt. Đà tàu 70.000 tấn với tổng mức đầu tư hơn 200 tỷ với chiều dài sấp sỷ 400
m, bề rộng 54 m nó được coi là một hình tượng mới của Nam triệu và cũng là công
trình lớn nhất của ngành CNTT Việt Nam tính đến thời điểm này. Để đà 70.000


TT

Tên thiết bị Qui cách

I Thiết bị nâng
1.
Cần cẩu chân đế 80 T Q= 80T x43 m
2.
Cần cẩu chân đế 50 T Q= 50T x (14m ÷ 40m)
3.
Cần cẩu chân đế 15 T Q = 15T x (9m ÷ 35m)
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
7

4.
Cần cẩu chân đế 12.5T Q= 12T x 25m
5.
Cần cẩu chân đế 10T Q = 10T x 25m
6.
Cổng trục 100T Q = 100T, LK=65m
7.
Cổng trục 30T/5T Q = 30T/5T,LK=42m/32m
8.
Cầu trục Q = 5 ÷ 30 T
9.
Xe cẩu tự hành 100T P=100T
10
Xe cẩu tự hành P= 20T ÷ 45T

5.
Máy tiện băng dài 12m L=12m, F=1000
6.
Máy tiện đứng F=2,8m
7.
Máy tiện vạn năng
8.
Máy tiện vạn năng loại to
9.
Máy uốn thép hình thuỷ lực
CPHV 250

10
Máy doa đứng VB400m
11
Máy sấn tôn thuỷ lực
HDSY30500

12
Máy phay vạn năng 6T38HS
13
Máy bào ngang 3707TD
14
Máy khoan đứng
15
Máy khoan ETD-25AF
16
Máy cưa vòng
17
Máy uốn ống CNC

Máy doa ngang di động F=500, L=13m

27
Máy phay đứng

28
Máy xọc
Hành trình đầu dao 800÷
1000mm

29
Máy mài tròn vạn năng
30
Máy đột dập P =500 T
31
Máy cắt vát mép
32
Máy tiện điều khiển CNC
Vật tiện F 660
Mâm cặp F 400
L=1500, G7 SX

33
Máy phay điều khiển CNC
Kích thước bàn 1000x500,
X=1000, Y=600, Z=600
G7 SX

33
Máy uốn thép hình CNC

Máy hàn một chiều ARC530 (Itali)
5.
Máy hàn xoay chiều EMC 400 và EMC 500 (VN)
6.
Máy hàn bán tự động 500A
- PAN - AUTO KR/500 (Nhật)
- SAFMIG 400 DBL (Pháp)

ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
9

- OK 500 ( Hàn Quốc)

Máy hàn bán tự động dùng
cho dây hàn lõi thuốc
Model DC400/LN25 (Lincon
Electric)

7
Máy hàn bán tự động A2 Multitrac - Thuỵ Điển
8.
Máy hàn tự động
- MEGASAF4 -1003A (Pháp)
- HT 150C/C -INE (Itali)
- LINCOLN IDEALRC
DC1000A (Mỹ)
- SUBMIRGE -MD 1000 (Hàn
Quốc)



2.

Các thước cặp 0 ÷1000
3.
Máy dò khuyết tật bằng siêu
âm

4.
Máy đo tôn siêu âm
5.
Máy ngắm quang học
6.
Các loại đồng hồ đo Cơ khí +
Điện + Máy

7.
Thiết bị kiểm tra độ cứng và
kiểm tra phá huỷ

8.
Máy vi tính phục vụ thiết kế
công nghệ

9
Dụng cụ thiết kế
10
Máy đo không gian 3 chiều
11
Máy chụp X. quang

2400m3/h
1200 m3/h
400m3/h 5.
Máy nén khí trục vít Đức
6.
Máy nén khí trục vít Compare

Model L250
7.
Máy phát điện dự phòng
650KVA
400KVA VII

Hệ thống cung cấp ôxy và gas có đường ống dẫn đến toàn bộ nhà
xưởng và bãi lắp ráp
1 Trạm cung cấp Gas và ôxy 1.7 Trang thiết bị hạ thuỷ.
- Đà tàu 10.000 T:
+ Chiều dài: 205 m
+ Chiều rộng: 28 m
+ Độ dốc: 1/19
+ Tải trọng tàu cho phép 20.000 T.

- Loại tàu và khu vực hoạt động
- Các thông số chính của con tàu
- Vật liệu đóng tàu
- Hình thức phân chia các khoang
- Hình thức phân chia các phân tổng đoạn
2.1 Tên tàu và vùng hoạt động:
- Loại tàu: Tàu chở hàng 53000 T (Ký hiệu : HR53) được chế tạo với nhiệm
vụ chở hàng đa năng.
-Tàu có khả năng chở được các loại hàng sau:
+ Hàng khô đồng nhất trong tất cả các khoang hàng.
+ Hàng quặng nặng trong hầm hàng số 1,3 và 5 phân phối đồng đều miễn
sao thuận tiện và các khoang khác trống
+ Hàng quặng nhẹ và các loại hàng rời + khô khác có mật độ tương đương
trong hầm hàng số 1,2 ,4 và 5 , bố trí đồng đều hợp lí và hầm hàng số 3
trống.
+ Hàng ngũ cốc trong mọi khoang hàng với một khoang vơi.Lượng hang
có thể thay đổi theo độ ổn định.
+ Hàng gỗ đóng kiện trong mọi khoang hàng, nắp hầm hàng và boong
chính.
+ Thép cuộn ( mọi khoang ).
+ Than, xi măng, quặng nhôm, bôxit, cát khoáng.
- Vùng hoạt động: Chạy tuyến biển Quốc tế.

2.2 Các kích thông số kích thước chính của con tàu:
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
12

Chiều dài lớn nhất: L
OA

Khoảng cách giữa các sống phụ: 2400 (mm) và 3200mm
- Phân khoang:
Theo chiều dài thân tàu được phân thành các khoang bằng các vách ngang kín
nước. Tàu có 5 khoang hàng, buồng máy, khoang đuôi và khoang mũi.
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
13
STT

Tên khoang Chiều dài (m) Từ sườn Tới sườn
1 Khoang đuôi 12 đuôi 10
2 Khoang máy 14,7 10 34
3 Khoang hàng 1 288 34 73
4 Khoang hàng 2 288 73 109
5 Khoang hàng 3 288 109 145
6 Khoang hàng 4 288 145 181
7 Khoang hàng 5 304 181 219
8 Khoang mũi 6.4 219 227
2.4.Hình thức phân chia các phân tổng đoạn của con tàu :
Trên cơ sở bản vẽ của Carl Bro cung cấp, kết hợp với sức nâng của cần cẩu hiện
có trong nhà máy, tàu được phân chia thành các phân tổng đoạn hợp lý. Các vách
ngang, sàn công tác được lắp dời và lắp vào tổng đoạn khối. Bánh lái, hệ ống
bao trục lái, hệ ống bao trục chân vịt, củ đuôi, chân vịt được gia công và lắp
vào tàu sau khi toàn bộ thân vỏ đã được đấu đà và hàn hoàn chỉnh.
PHẦN III :GIỚI THIỆU VỀ TRẠNG THÁI CỦA TÀU KHI HẠ THỦY
Nội dung :
- Mức độ hoàn chỉnh các bước công nghệ trước khi hạ thủy

- Khoảng cách từ mút cuối tanh đà tới trụ láI ( Sườn 0) : 112,72(m)
- Khoảng cách từ mặt tanh đà tới đáy tàu tại trụ láI : 0,9 (m)
- Khoảng cách từ mút cuối tanh đà tới dầm đỡ mũi trên cùng : 287,70(m)
- Khoảng cách từ mặt tanh đà tới đáy tàu tại trụ láI : 0,9 (m)
- Chiều dài máng trượt: L
S
= 174,98 (m)
3.4 Mực nước thuỷ triều khi hạ thuỷ: so với mốc 0 của hải đồ.
- Độ sâu tại mút cuối đường tanh đà: -1,28 (m)
- Mức nước thuỷ triều khi tính toán hạ thuỷ là: 3,5 (m)

PHẦN IV : LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP HẠ THỦY
Nội dung :
- Nêu phương pháp hạ thủy
- Các thông số của triền đà
4.1.Lựa chọn phương pháp hạ thủy
- Lựa chọn phương pháp hạ thuỷ là hạ thuỷ dọc ,tức là tàu chuyển động song song
với mặt phẳng dọc tâm
- Tàu được cố định trên các máng trượt ,xe triền
-Giữa máng và đà trượt có lớp mỡ bôi trơn đươc chế tạo từ hỗn hợp paraffin
- Số lượng đà trượt :
+ Hạ thuỷ trên một đà trượt
+ Hạ thuỷ trên hai đà trượt
+ Hạ thuỷ trên ba đà trượt
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
15

Theo điều kiện nhà máy ta tính hạ thuỷ trên hai đường trượt ,phương án hạ thuỷ
này có ưu điểm : áp lực phân bố đều , độ ổn định cao ,và được áp dụng nhiều

- Giai đoạn này tàu đang nằm trên đà tại vị trí tổng lắp ,đuôi tàu chưa chạm
nước,tàu được giữ bởi 4 khoá hãm.Khi hạ thuỷ 4 khoá hãm nhả ,tàu tự trượt
xuống nước.
- Xác định lực kéo để tàu tự trượt khi hạ thuỷ :

3597
W
W'
Fms
W"


Hình 6: Vị trí tàu ở cuối giai đoạn 1
- Lực tác dụng lên tàu theo phương chuyển động gồm có:
+ Trọng lượng hạ thuỷ : F1 = Wsinb
+ Lực ma sát : F2 = m.W.cosb
- Điều kiện để tàu tự trượt:
F’ = W.(sinb - m.cosb) > 0
Trong đó:
W_ trọng lượng tàu khi hạ thuỷ, W = 113500 (KN)
b_ là góc nghiêng của đường trượt, b = 1/20
m_ là hệ số ma sát (ma sát tĩnh và ma sát động bằng nhau)
Mặt tiếp xúc giữa đường trượt và máng trượt là mỡ, chọn m = 0,03
F’_ lực kéo song song với mặt đường trượt, cùng chiều với hướng chuyển
động của tàu
 F’ = 2271.89 (KN)
- Lực F’ > 0 vậy tàu tự trượt xuống nước khi mở khoá hãm đà
- Tàu chuyển động cho tới khi đuôI tàu chạm mặt nước, lúc đó đường vuông
góc láI cách mép triền là 77.72 (m) (về phía dưới đà tàu)
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi

thành phần lực cản này.
- Ta có phương trình cân bằng lực và mômen
W = F + R
W.L
w
= F.L
f
+ R.L
R

Trong đó:
W.L
w
_ mômen trọng lực hạ thuỷ đối với tâm xe trượt mũi
F.L
f
_ mômen của lực nổi đối với tâm xe trượt mũi
R.L
R
_ mômen của phản lực đối với tâm xe trượt mũi
- Tính mômen trọng lực hạ thuỷ đối với tâm xe trượt mũi
W.L
w
= 113500.(174.98-84) = 10326230 (KN.m)
3.2.2.1 Tính và xác định đường cong hạ thuỷ ở giai đoạn II bằng cách sau:
- Giả định 5 quãng đường chuyển động của tàu trong giai đoạn II để tính toán
đường cong hạ thuỷ
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
18

2
b l
V
 


.
Bảng tính Bonjean được tính trên cơ sở chia tàu thành 20 khoảng sườn lý
thuyết, gia số chiều chìm chọn 2 m. Từ đó ta vẽ được đồ thị Bonjean.

ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
19

17500
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
20
19.51918.5
18
171615
14
12


b. Quãng đường thứ hai dài 73.3 (m) (khi tàu ở vị trí sườn lí thuyết thứ 8): tính từ
khi bắt đầu giai đoạn II:
Sườn wi (m2) ki wi*ki i i*wi*ki
0 0 1 0 0 0
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
20

0.5 5.5 2 11 0.5 5.5
1 10.5 2 21 1 21
1.5 31.5 2 63 1.5 94.5
2 18.9 2 37.8 2 75.6
2.5 22 2 44 2.5 110
3 29.8 3 89.4 3 268.2
4 36.8 4 147.2 4 588.8
5 36.8 4 147.2 5 736
6 35.2 4 140.8 6 844.8
7 21 4 84 7 588
8 0 2 0 8 0
Tổng 785.4 3332.4
V = 1799.057

(m
3
)
Xc= 19.43794

(m)



wi (m2) ki wi*ki i i*wi*ki
0 0 1 0 0 0
0.5 0 2 0 0.5 0
1 10.7 2 21.4 1 21.4
1.5 21.3 2 42.6 1.5 63.9
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
21

2 48.6 2 97.2 2 194.4
2.5 42.3 2 84.6 2.5 211.5
3 54 3 162 3 486
4 73.9 4 295.6 4 1182.4
5 89 4 356 5 1780
6 98.6 4 394.4 6 2366.4
7 96.4 4 385.6 7 2699.2
8 83.5 4 334 8 2672
10 43.8 4 175.2 10 1752
12 0 2 0 12 0
Tổng

2349

13429.2

V= 5379.762

(m
3

wi
(m2) ki wi*ki i i*wi*ki
0 0 1 0 0 0
0.5 0 2 0 0.5 0
1 17.1 2 34.2 1 34.2
1.5 35.2 2 70.4 1.5 105.6
2 74.9 2 149.8 2 299.6
2.5 76.2 2 152.4 2.5 381
3 96.9 3 290.7 3 872.1
4 126.2 4 504.8 4 2019.2
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
22

5 145.2 4 580.8 5 2904
6 155.2 4 620.8 6 3724.8
7 153.9 4 615.6 7 4309.2
8 144.3 6 865.8 8 6926.4
10 116.1 8 928.8 10 9288
12 83.4 8 667.2 12 8006.4
14 43.7 6 262.2 14 3670.8
15 22.1 4 88.4 15 1326
16 0 2 0 16 0
Tổng

5832

43867.3

V= 13358.7 (m

trượt một đoạn bằng : 183.25 - 95.6 =87.65 ,m. Trong giai đoạn này phần tổn
hao lực nổi là không đáng kể so với lực nổi nên ta có thể bỏ qua.

Sườn
wi
(m2) ki wi*ki i i*wi*ki
0 1.2 1 1.2 0 0
0.5 3.3 2 6.6 0.5 3.3
1 34 2 68 1 68
1.5 62.5 2 125 1.5 187.5
2 113.9 2 227.8 2 455.6
ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
23

2.5 122.3 2 244.6 2.5 611.5
3 147.4 3 442.2 3 1326.6
4 181.9 4 727.6 4 2910.4
5 203.4 4 813.6 5 4068
6 214.5 4 858 6 5148
7 213.1 4 852.4 7 5966.8
8 202.5 6 1215 8 9720
10 172.7 8 1382 10 13816
12 144.2 8 1154 12 13843.2

14 121.4 6 728.4 14 10197.6

15 100.5 4 402 15 6030
16 79.6 4 318.4 16 5094.4
17 50.7 4 202.8 17 3447.6

-Điểm giao của 2 đường cong M
F
và M
W
xác định thời đIểm bắt đầu tàu quay
quanh tâm
xe trượt mũi tàu ,tức là cuối giai đoạn 2 và đầu giai đoạn 3.

QĐ S (m) V(m
3
) F (T) Xc(m)

a=L
m
-
Xc
M
F
(Tm)
b=L
m
-
X
G

M
G
(TM)

QĐ1


146.6 12536 12849.56

34.63 140.35

1803433.83

90.98 1032623

QĐ5

183.25

22605 23169.92

39.33 135.65

3143100.70

90.98 1032623Từ đó ta vẽ được đường cong hạ thuỷ trong giai đoạn 2:
183.25 124
500
1000
1500
2000
3000000
2500000


F.S
f
_ mômen của lực nổi đối với đầu dưới của đường trượt
W.S
w
_ mômen trọng lực hạ thuỷ đối với đầu dưới của đường trượt
- Điều kiện để tàu không bị trượt đuôi là: F.S
f
> W.S
w

ThiÕt kÕ m«n häc c«ng nghÖ ®ãng míi
Trang:
25

- Theo kết quả tính toán đường cong hạ thuỷ tại thời điểm khi đuôi tàu nổi lên
thì
Khoảng cách S
w
= -84+46.791=- 37.2 (m)( trọng tâm tàu nằm trong triền)
Tâm nổi : Xc = 29.071 (m)( tâm tàu nằm phía ngoài triền)
Khoảng cách S
f
= 46.791-29.071 = 17.5 (m)
Nhận xét: tâm nổi và trọng tâm tàu nằm về hai phía so với mép triền, tâm nổi nằm
ngoài mép triền còn trọng tâm tàu vẫn còn nằm trong triền nên tàu luôn đảm bảo
nổi mà không vị rơi lái.
Vậy tàu không có hiện tượng rơi lái khi hạ thuỷ.
3.2.2.3 Tính mớn nước của tàu tại thời điểm đuôi tàu nổi lên:

m
= - 2.05 (m)
Mớn nước lái là T
l
= 7.11 (m)
3.2.2.4 Tính phản lực lên dầm đỡ mũi tàu tại thời điểm đuôi tàu nổi lên:
- Khi đuôi tàu bắt đầu nổi về lý thuyết coi phản lực R của đường trượt tập trung
tác dụng của máng trượt ( tức là tâm xe trượt)
- Ta có phương trình cân bằng lực và mômen
W = F + R