Luận Văn Thiết kế tàu kéo 600 HP phục vụ công tác lai dắt tại cảng Nha Trang

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế tàu kéo 600 HP phục vụ công tác lai dắt tại cảng Nha Trang


LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta cónhững thuận lợi về mặt vị trí địa lý : bờ biển dọctheo chi ều
dài của đất nước, có nhiều cảng n ước sâu, tiếp giáp với v ùng biển Đông rộng lớn
và là nơi giao nhau c ủa hệ thống giao thông đ ường biển Quốc Tế . Hằng năm có
khoảng 90% l ượng hàng hóa trên th ế giới vận chuyển bằng đ ường biển. Với
lượng tàu thông thương v ới các nước trên thế giới ngày càng tăng . Đòi hỏi các
cảng phải có đội tàu lai dắt các tàu khi cập cảng. Cảng Nha Trang cũng không
tránh kh ỏi những đòi hỏi đó.
Cảng Nha Trang l à một đầu mối giao thông quan trọng của tỉnh Khánh
Hòa. Hằng năm,lượng hàng hóa luân chuyển ra vào cảng ngày càng tăng dẫn đến
lượng tàu ra vào cảng cũng tăng theo. Cảng Nha Trang với mực n ước có chiều
sâu trung bình nên phần lớn các tàu vào c ập cảng là những tàu có trọng lượng
trung bình. Đòi hỏi cảng Nha Trang phải có những t àu lai dắt có kích th ước phù
hợp để lai dắt những t àu ra vào c ảng.
Trước những yêu cầu cấp thiết đó, để tạo điều kiện tiếp cận với thực tế, l àm
quen với việc giải quyết những vấn đề cụ thể, sau thời gian học tập em đ ã được
nhà trường giao cho thực hiện đề t ài với nội dung: “Thiết kế t àu kéo 600 HP phục
vụ công tác lai dắt tạ icảng Nha Trang”.
Qua thời gian tìm hiểu, được sự hướng dẫn tận t ình của thầy giáo T h.S.
Huỳnh Văn Nhu, c ùng với sự động vi ên giúp đỡ của các thầy giáo v à các bạn, em
đã hoàn thành n ội dung đề t ài.
Nội dung đề t ài gồm ba phần:
Chương 1: Đ ặt vấn đề.
Chương 2: Yêu c ầu kỹ thuật đối với t àu kéo.
Chương 3: Thi ết kế tàu kéo 600 HP phục vụ công tác lai dắt tạ icảng Nha
Trang.


Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TỔNG QUAN.
1.1.1. Đặc điểm loại tàu thiết kế.
-Tàu kéo cảng là loại tàu làm dịch vụ trong cảng. Nhiệm vụ chủ yếu của
tàu là lai d ắt các tàu lớn cập cảng an to àn và rời khỏi cảng dễ d àng.
- Đặc điểm của loại t àu này là s ức kéo của t àu phải đủ lớn để có thể kéo
được các tàu có trọng tải lớnra vào c ảng. Do đó công su ất máy chính đ òi hỏi phải
đủ lớn để có thể thực hiện đ ược việc này.
- Tàu hoạt động trong v ùng cảng, trong điều kiện hạn hẹp giữa các t àu và
giữa tàu với cầu cảng nên kích thư ớc của tàu đượchạn chế đến mức có thể.
-Tính quay trở cũng làmột tiêu chuẩn đánh giá khả năng hoạt động của
tàu, tàu ho ạt động trong điều kiện chập hẹp n ên đòi hỏi tính quay trở phải rất cao.
Khi thiết kế cần phải t ìm mọi cánh để nâng cao tính quay trở cho t àu.
- Vùng hoạt động chủ yếu l à trong khu v ực cảng nên lượng dự trữ nhi ên
liệu, nước ngọt và lương th ực thực phẩm chỉ dự trữ ở mức thấp nhất. Thông
thường là từ 3 –5 ngày. Các trang thi ết bị trên tàu cũng được giảm tới mức có
thể.
- Tầm nhìn của thuyền tr ưởng phải đạt mức cao nhất, việc bố tr í cabin thi ết
bị phải đảm bảo khả năng bao quát của thuyền tr ưởng.
- Việc lựa chọn vàlắp đặt máy chính phải ph ù hợp với kích thước tàu
không gian buồng máy và lợi cho sức đẩy của t àu.
- Không gian vòm đuôi phải đủ để có thể lắp đặt đ ược chân vịt và đảm bảo
cho chân v ịt hoạt động trong điều kiện tốt nhất.
1.1.2. Đặc điểm vị trí v ùng biển.
- Khánh Hòa là một tỉnh nằm ở v ùng Nam Trung B ộ trải dài từ vĩ độ 11 -0
50
’
00
’’
N đến vĩ độ 12
0
54
’
00
’’
N, có bờ biển dài 385 km ch ạy suốt từ Đ èo Cả (giáp
với Phú Yên) đến tận Cam Ranh (giáp với Ninh Thuận) v à điểm cực đông của
Khánh Hòa cũng là điểm cực đông của Tổ quốc.
4
- Biển Khánh H òa có trên 200 đảo lớn nhỏ phân bố đều ở ven bờ v à trong
các đầm vịnh. Trong đó, đảo ven bờ lớn nhất l à đảoHòn Tre với diện tích 36 km
2
và đảo lớn nhất nằm trong vịnh l à Hòn Lớn (ở vịnh Vân Phong -Bến Giỏi) với
diện tích 44 km
2
.
- Khánh Hòa có nhi ều bán đảo lớn nhỏ khác nhau nh ư bán đảo Hòn Hèo
với diện tích 146 km
2
, bán đ ảo Cam Ranh với diện tích 10 6 km
2
và bán đảo Hòn
Gốm với diện tích 83 km
2

- Bên cạnh đó, Khánh H òa còn có các v ịnh lớn nh ư vịnh Vân Phong -Bến
Giỏi với diện tích 503 km
2
, độ sâu dưới 30 m; vịnh Nha Trang với diện tích 249
km
2
, độ sâu dưới 16 m và vịnh Cam Ranh với diện tíc h 185 km
2
, độ sâu dưới 25
m.
- Khánh Hòa thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, độ ẩm từ (70 ư 80) %; l ượng
mưa trung bình từ (1300 ư 1700) mm. Nhiệt độ trung b ình hàng n ăm là 26,4
0
C;
mùa có nhiệt độ cao kéo d ài từ tháng 05 đến tháng 09 v à mùa có nhi ệt độ thấp từ
tháng 12 đ ến tháng 02 năm sau.
- Ở Khánh Hòa không có mùa đông rõ rệt, chỉ có 2 m ùa là mùa khô kéo dài
từ tháng 01 đến tháng 08 v à mùa mưa t ừ tháng 09 đến tháng 12; 4 tháng n ày
lượng mưa đã đạt đến 1000 mm. Nhiệt độ n ước biển tầng mặt có giá trị cực đại l à
31,3
0
C và giá trị cực tiểu l à 23,4
0
C.
- Với vị trí địa lý thuận lợi nh ư vậy nên hằng năm có một l ượng lớn tàu
thuyền cập cảng Khánh Hòa để trao đổi h àng hóa, đặc biệt là cảngNha Trang.
1.1.3.Tình hình chung v ề cảng Nha Tran g.
- Cảng Nha Trang có mộtđội tàu lai dắt gồm có 3 chiếc. Tàu có công su ất
lớn nhất là tàu CNT1000 có chi ều rộng 8m, chiều d ài 30m, một máy, một chân
vịt, có công suất 1000 HP, thủy thủ đoàntối đa 12 ng ười. Tàu có công su ất nhỏ
hơn là tàu CNT800 , có chi ều rộng 5,5m, chiều d ài 21,5m, g ồm 2 máy mỗi máy có
công suất 400 HP, 2 trục chân vịt, t àu có công su ất 800 HP, thủy thủ đoàntối đa
10 người. Tàu có công su ất nhỏ nhất l à tàu CNT700 có chi ều rộng 4,5m, chiều d ài
17m, gồm 2 máy mỗi máy có công suất 350 HP, 2 trục chân vịt , tàu có công su ất
5
700 HP, thủy thủ đoàntối đa 10 người.
- Tàu chủ yếu lai dắt các t àu khi cập cảng Nha Trang v à lai dắt tàucông
trình n ổi, xà lan đến các vùng khác tro ng tỉnh như Cam Ranh, Ninh H òa. Thỉnh
thoảng cũng hoạtđộng xa cảng như kéotàuvào cảng Sài Gònhoặc các nhà máy
sửa chữa. Các tàu lai d ắt được tàu trên 80m n ếu gặp sóng gió th ì dưới 80m.
1.2. PHÂN LOẠI TÀU KÉO.
Tàu làm nhiệm vụ kéo hoặc đẩy đ ược gọi chung v ào nhóm tàu kéo. Có th ể
phân các tàu nhóm này thành các ki ểu tàu theo ch ức năng: tàu kéo đi bi ểngọi tàu
kéo biển, tàu kéo trong vùng n ội địa hay tàu kéo sông và các tàu ch ỉ làm nhiệm vụ
đẩy gọi là tàu đẩy.
1.2.1. Tàu kéo chạy biển.
Tàu kéo chạy biển rất đa dạng, thực hiện nhiều nhiệm v ụ khác nhau . Trong
thực tế,các tàu nhóm này đư ợc thiết kế cho những công việc nhất định v à mang
tên gọi qui ước cũng không tr ùng nhau. Tàu kéo bi ển chuyên kéo các phương ti ện
nổi đi biển xa hoặc biển gần có thể coi nhưtàu viễn dương hoặc tàu cận hải,
giốngcáchgọi dùng cho tàu v ận tải. Tàu kéo kiêm công tác c ứu hỏa được dùng
phổ biến trong đội t àu kéo biển. Tàu không ch ỉ làm nhiệm vụ kéo mà còn kiêm
nghề gọi là tàu đa m ục đích. Tàu kéo đa m ục đích ngày nay được phát triển nhằm
đáp ứng yêu cầu sử dụng tại các nước chưa ở mức chuyên môn hóa cao.
Trong trường hợp tàu kéo làm vi ệc tại các cảng biển đ ược xếp vào nhóm
tàu kéo bi ển.
1.2.1.1. Tàu kéo đa mục đích.
Tàu kéo đa m ục đích hay hiểu theo cách khác, t àu đa dụng được phát triển
tại nhiều nước. Tàu có khả năng kéo t àu, giúp các tàu l ớn quay trở trong cảng .
Tàu thường được trang bị hệ thống chữa cháy công suất cao l àm chotàu trở thành
phương tiện chữa cháy chính khi có s ự cố hỏa hoạn tr ên biển, trong cảng. Các tàu
này còn trang b ị các ph ương tiện cứu hộ để t àu nhanh chóng bi ến thành phương
tiện cứu hộ tr ên biển.
Đặc trưng chính các tàu đa d ụng như sau:
6
- Chiều dài tàu từ 29m đến 45m .
- Công suất máy chính từ 1500 HP đến 3000 HP.
- Vận tốc tàu thông thư ờng nằm trong phạm vi 12 –14 HL/h.
Điều cần nêu, sức kéo đơn vị tính cho tr ường hợp thử tại bến (polar pull) 13
-15KG/HP.
Tàu đa dụng còn được trang bị ph ương tiện bốc dỡ h àng và khoang ch ứa
hàng trên tàu.
Dưới đây giớithiệu những t àu kéo đa d ụng đã được đóng tại các n ước có
nền công nghiệp đóng t àu phát triển.


Tàu kéocó thể coi như tàuviễn dương. Trong thực tế,tàu kéo có kh ả năng
làm việc tại vùng biển không hạn chế, thời gian chuyến biển th ường dài, có
những trường hợp đến 15 –20 ngày đêm. T ầm hoạt động t àu kéocó thể trên
15.000 hải lý.
9
Tàu được thiết kếđể làm những việc nặng tr ên biểnnhư kéo tàu, kéo giàn
khoan, các công trình n ổi. Tàu phải được đảm bảo về mặt an to àn, đảm bảo ổn
định để l àm việc trong điều kiện thời tiết trở n ên xấu điều này xảy ra trong
chuyến đi. Công suất máy t àu nhóm này thường vượt quá4.000 HP. V ận tốc chạy
tự do của tàu có lúc còn nhanh hơn tàu vận tải kiểu cũ, đạt đến 16 –17 Hl/h. Các
tàu này luôn trang b ị phương tiện cứu sinh, cứu nạn v à cả phương tiện chữa cháy
đủ mạnh. Các t àu kể sau thường được coi là tàu kéo kiêm c ứu hộ, trong đó nhi ệm
vụ cứu hộ có khi lấn l ướt vai trò kéo.
Tàu kéo –cứu hộ đời mới trang bị máy công suất đến 8.000 –10.000 HP,
tầm hoạt động đ ến20.000 hải lý. Tàu mang tên Zvarter Zee đóng t ại Netherlands
giữa những năm sáu m ươi trang b ị máy công s uất 9.000 HP, tầm l àm việc lên đến
19.800 hải lý. Cuối thậpkỷ sáu mươi từ Germany người ta hạ thủy t àu kéo kiêm
tàu cứu hộ với máy chính công suất 16.000 HP, dự tính chạy với vận tốc chóng
mặt trong ng ành kéo là 22 h ải lý / giờ.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Đức Ân, Ng uyễn Bân, Hồ Văn Bính, Hồ Quang Long, Trần H ùng
Nam, Trần Công Nghị, D ương Đình N guyên, “S ổ Tay Kỹ Thuật Đóng T àu Thủy”,
Nhà xuất bản khoa học v à kỹ thuật.
[2] Nguyễn Thị Hiệp Đo àn, “Lý thuy ết tàu”, Trường đại học H àng Hải, Hải
Phòng.
[3] Hồ Quang Long (2003), “S ổ tay thiết kế t àu thủy”, Nhà xuất bản khoa học v à
kỹ thuật, H à Nội.
[4] Nguyễn Đình Long (1994), “Trang b ị động lực”, Tr ường Đại học Thủy Sản,
Nha Trang.
[5] Trần công Nghị (2003), “Thiết kế t àu thủy”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia
Thành phố Hồ Chí Minh .
[6] Đăng kiểm Việt Nam (200 5), “Quy ph ạm phân cấp v à phương tiện thủy nội
địa - TCVN 5801 -2005”, Hà Nội.
[7] “Thiết kế tàu chuyên dùng”, Thành ph ố Hồ Chí Minh 10/2001.
[8] Nguy ễn Vũ Khi.
Đề Tài Tốt Nghiệp.
CK44TT –Trường Đại Học Nha Trang.
[9] Bùi Quang Kiếm.
Đề Tài Tốt Nghiệp.
CK43TT –Trường Đại Học Nha Trang.