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.

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.

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



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

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


- 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.
“


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.
“


- 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.

”


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

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

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


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


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

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


”

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

“

“



= 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
“

”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

”

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

”

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;



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


”

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
“

“


“

“

”

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


”

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

”

”

”


“

“

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


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:


- 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:
“

”

”



”

“

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
“

“

”

”



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

 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

16