CUPRINS
CAPITOLUL 1
1.1.Prezentarea 1.1.Prezentarea generala a navei 1.1.1. Descrierea navei 1.1.2. Caracteristicile principale 1.1.3. Clasa navei 1.1.4. Motorul principal 1.1.5. Corpul navei 1.1.6. Instalatiile navei CAPITOLUL 2
2.1.Verificarea dimensiunilor principale 2.1.1. Estimarea deplasamentului 2.1.2. Lungimea navei 2.1.3. Latimea navei 2.2.Rapoartele 2.2.Rapoartele intre dimensiuni 2.2.1. Raportul L/B 2.2.2. Raportul B/T 2.2.3. Raportul L/D 2.2.4. Raporul D/T 2.3.Verificarea coeficientilor coeficientilor de finite 2.3.1. Coeficientul bloc 2.3.2. Coeficientul de finete al suprafetei plutirii 2.3.3. Coeficientul sectiunii maestre CAPITOLUL 3
3.1.Clasificarea grupelor de mase 3.2.Deplasamentul 3.2.Deplasamentul navei goale 3.2.1. Masa corpului 3.2.2. Masa instalatiei de propulsie 3.2.3. Masa amenajarilor si instalatiilor de corp si punte 3.2.4. Rezerva de deplasament 3.3.Deadweight-ul 3.3.1. Masa de combustibil, apa si ulei 3.3.2. Masa incarcaturii utile 3.3.3. Masa echipajului si a bagajelor 3.3.4. Masa rezervelor echipajului 3.3.5. Masa balastului lichid 3.4.Deplasamentul CAPITOLUL 4
4.1.Trasarea planului de forme CAPITOLUL 5
5.1.Diagrama de carene CAPITOLUL 6 – Proiectarea Proiectarea instalatiei de balast
6.1.Descrierea 6.1.Descrierea instalatiei de balast 6.2.Analiza cerintelor societatii de clasificare 6.3.Amplasarea si calculul volumelor tancurilor de balast 2
6.3.1. Amplasarea tancurilor de balast 6.3.2. Calculul tancurilor de balast 6.4.Stabilirea diagramei instalatiei 6.5.Calculul hidraulic 6.5.1. Determinarea si standardizarea tubulaturii 6.5.2. Recalculara vitezelor pe tubulatura 6.5.3. Calculul sarcinii pompei 6.6.Alegera armaturilor instalatiei 6.7.Calculul timpul de umplere – golire a picului prova 6.7.1. Calculul timpului de golire 6.7.2. Calculul timpului de umplere 6.8.Modelarea 3D a instalatiei de balast cu ajutorul programului Autocad Tema speciala - Instalatia de santina
S.1. Descrierea instalatiei de santina S.2. Analiza cerintelor societatii de clasificare S.3. Stabilirea diagramei instalatiei S.4. Calculul hidraulic S.4.1. Determinarea si standardizarea tubulaturii S.4.2. Recalculara vitezelor pe tubulatura S.4.3. Calculul sarcinii pompei S.5. Alegera armaturilor instalatiei
Concluzii Bibliografie
3
1.1 Prezentarea generala a navei 1.1.1 Descrierea navei
Nava propusa in prezentul proiect va fi de tip tanc petrolier cu corpul din otel, instalatie de ballast separata, o singura elice, prova si pupa cu bulb.
La prova peretelui de coliziune sunt amplasate: picul prova, diverse magazii şi puţurile de lanţ. In pupa zonei tancurilor de marfă sunt prevăzute: compartimentul de pompe şi compartimentul maşini, cu tancuri laterale şi în dublu fund pentru combustibil greu, motorină şi balast, tancuri de decantare şi serviciu, tancuri pentru apă dulce, tancuri de ulei etc. În pupa peretelui de coliziune pupa, sunt amplasate: picul pupa, două magazii de punte şi compartimentul maşinii de cârma şi compartimentul pompei de incendiu avarie. ,
Suprastructura pentru amenajări este amplasată la pupa navei. Şahtul maşinii de cârmă este separat de suprastructura destinată amenajărilor pentru echipaj. Nava este prevăzută cu un catarg combinat de semnalizare şi pentru radar - pe puntea superioară - şi un catarg de semnalizare pe puntea teugă. Nava va fi dimensionată conform Germanisher-Lloyd; La construcţia corpului navei se va folosi sistemul longitudinal de osatură pentru întreaga navă, exceptând extremităţile pentru care s -a adoptat sistemul transversal de osatură. Trecerea de la un sistem de construcţie la altul se execută în aşa fel încât să se asigure continuitatea structurii principale în conformitate cu regulile de construcţie.
Distanţele intercostale adoptate sunt următoarele: pupa... C20 = 600mm; C20 ... C130 a =700 mm; C130 ... prova = 600 mm;
Nava propusă în prezentul proiect, va fi de tip petrolier cu corpul din oţel, instalaţie de balast separată, o singură elice, prova cu bulb şi pupa tip oglindă. La prova peretelui de coliziune s unt amplasate: picul prova, diverse magazii şi puţurile de lanţ. Doi pereţi longitudinali şi patru pereţi transversali, împart spaţiul zonei de marfă în 5 tancuri centrale pentru marfă şi 10 tancuri laterale, din care 4 tancuri laterale de pentru balast separat. Două tancuri de reziduuri sunt dispuse suplimentar la extremitatea pupa a zonei tancurilor de marfă. în pupa zonei tancurilor de marfă sunt prevăzute: compartimentul de pompe şi compartimentul maşini, cu tancuri laterale şi în dublu fund pentru combustibil greu, motorină şi balast, tancuri de decantare şi serviciu, tancuri pentru apă dulce, tancuri de ulei etc. În pupa peretelui de coliziune pupa, sunt amplasate: picul pupa, două magazii de punte şi compartimentul maşinii de cârma şi compartimentul pompei de incendiu avarie. Suprastructura pentru amenajări este amplasată la pupa navei. Şahtul maşinii de cârmă este separat de suprastructura destinată amenajărilor pentru echipaj. Nava este prevăzută cu un catarg combinat de semnalizare şi pentru radar - pe puntea superioară - şi un catarg de semnalizare pe puntea teugă. Nava va fi dimensionată conform "Reguli pentru Clasificarea şi construcţia navelor maritime" ale Registrului Naval Român (R.N.R.). La construcţia corpului navei se va folosi sistemul longitudinal de osatură pentru întreaga navă, exceptând extremităţile pentru care s -a adoptat sistemul transversal de osatură. Trecerea de la un sistem de construcţie la altul se execută în aşa fel încât să se asigure continuitatea structurii principale în conformitate cu regulile de construcţie. Distanţele intercostale adoptate sunt următoarele: pupa... C18a = 610mm; C18 ... C67 a =885 mm; C67 ... C108a=5.000mm; 4 ,
C108 ...CI 15 a = 700 mm; C115 ... provaa = 610 mm;
DESCRIEREA CORPULUI NAVEI
Invelişul exterior
Grosimea tablelor fundului şi bordajului se va determina ţinându -se cont de prevederile inspectorilor de supervizare. Astfel, zonele de prindere a etamboului de corp, a pintenului, zona prova a fundului, zona nărilor de ancoră şi regiunea prizelor de bordaj au grosimi majorate. In zona picurilor, bordajul va fi construit în sistem transversal iar în rest în sistem longitudinal. în partea centrală a navei, în regiunea gurnei, se va prevede câte o chilă de ruliu extinsă pe circa o treime din lungimea navei. Dopurile de scurgere din tancuri şi coferdamuri vor fi executate din oţel inoxidabil şi se vor înşuruba în plăci sudate la interiorul învelişului. Structura prova
Etrava se va confecţiona din table fasonate şi întărite în PD cu o nervură din profil T sudat şi bracheţi orizontali. Osatura punţii se va compune din longintudinalele simple şi curenţi din profil T sudat. Osatura fundului va fi alcătuită din varange dispuse la fiecare interval de coastă şi carlingi (în PD câte o carlingă laterală în fiecare bord). în PD sub puntea intermediară se va prevede o diafragmă întărită cu montanţi simpli si întăriţi. Puţurile de lanţ se vor amplasa simetric de la PD în ambele borduri. Acestea vor fi de for mă cilindrică şi vor fi prevăzute cu rigidizari exterioare sudate. La cea. 1 [m] de la fundul puţului se va prevedea o tablă orizontală îngroşată şi perforată, pentru susţinerea lanţului. Tuburile lanţurilor de ancoră vor fi executate din table sudate şi prevăzute la nivelul punţii şi bordajului cu nări din oţel turnat. Picul prova va avea structura formată din coaste simple, stringheri de bordaj şi diafragme din tablă perforată. Bulbul se va consolida printr- o structură din table sudate Structura pupa
Etamboul va fi de tip deschis, executat din piese turnate, piese forjate şi table, asamblate între ele prin sudură. Pintenul cârmei se va executa din oţel turnat şi va fi fixat de corpul navei prin sudare la structura întărită corespunzătoare din picul pup a. Spaţiul din interiorul pintenului se va umple cu un amestec de ciment şi polistiren sau o altă substanţă similară pentru protecţie împotriva coroziunii. Pe corpul navei, la pupa, se prevăd urechi pentru susţinerea cârmei şi axului port-elice în timpul o peraţiunilor de montare şi demontare. Osatura fundului va fi alcătuită din varange cu inimă dispuse în fiecare interval de coastă şi un suport în PD. Osatura bordajului va fi compusă din coaste simple şi întărite şi stringheri. Osatura punţii principale va fi constituită din longitudinale şi traverse întărite. Structura fundului si a dublului fund
Nava va fi prevăzută cu dublu fund în compartimentul maşini, delimitat pe lungime de peretele transversal al picului pupa şi de peretele transversal al compartimentului maşini. Dublul fund va fi construit în sistem de osatură transversal, având varange cu inimă la fiecare coastă, iar în zona motorului principal, structura se va pune de comun acord cu sistemul de fixare al motorului. Spaţiul din dublu fund va fi destinat tancurilor. în compartimentul maşini se vor prevedea 5 puţuri pentru drenaj. În zona tancurilor de marfă se va prevedea un fund simplu. Fundul va fi de tip simplu, osatura fiind compusă din longitudinale şi varange din profil T sudat, întăr ite cu nervuri. Pereţi transversali şi longitudinali
5
Peretele pupa al compartimentului maşini, care delimitează picul pupa, se va extinde pe înălţime până la platforma situată 7,70 [m] de la LB. Peretele de coliziune se va extinde până la puntea superioară. Peretele prova al compartimentului maşini, precum şi pereţii transversali care delimitează tancurile de marfă, vor fi pereţi plani cu montanţi verticali. Nava va fi prevăzută cu 2 pereţi longitudinali în zona tancurilor de marfă, extinşi parţial şi în zona compartimentului maşini, având un sistem de osatură longitudinal. Osatura pereţilor va fi constituită din montanţi simpli şi stringheri din profil T sudat rigidizaţi cu nervuri şi gusee. Puntea principală
Puntea principală va fi continuă de la pupa la prova, având o deschidere mare pentru şahtul CM. în punte se vor prevedea guri de vizită sau tambuchiuri de acces pentru toate compartimentele de sub punte. Puntea principală va fi prevăzută cu săgeată transversală trapezoidală, îmbinarea cu bordajul în zona tancurilor fiind rotunjită. Pe punte se vor suda platbenzi longitudinale pentru eliminarea scurgerilor pe bordaj. În zona picurilor, puntea principală va avea o structură în sistem transversal, iar în zona tancurilor şi compartimentului maşini, structură longitudinală. Osatura punţii va fi compusă din longitudinale şi traverse întărite din profil T sudat. Suprastructura
În zona din pupa se va amplasa o suprastructura compusă din două blocuri separate. Primul bloc va fi destinat cabinelor de locuit, încăperilor de serviciu şi sociale, iar cel de-al doilea bloc pentru şahtul maşinii, diferite magazii şi bazinul de înot. Pereţii exteriori vor fi plani, cu colţuri drepte, fără racordări şi prevăzuţi cu montanţi verticali. Pereţii interiori vor fi plani cu montanţi verticali. Pereţii necăptuşiţi ai culoarelor şi casa scării vor fi astfel proiectaţi şi executaţi, încât să se asigure planeitatea acestora inclusiv a îmbinărilor sudate. Structura fiecărui etaj al supr astructurii se va compune din: - învelişul pereţilor exteriori şi punţilor din table de oţel calitate A, STAS 8324 -80; - osatura simplă (montanţi şi traverse) din profile platbandă cu bulb, oţel calitate A, STAS 8324-80; - osatura întărită (traverse, curenţi, montanţi) din profile T şi U sudate, oţel calitate A, STAS 8324-80; - învelişul pereţilor interiori din table de oţel calitate OL 37, STAS 500 -2-80; - osatura pereţilor interiori (montanţi) din profile cornier cu aripi egale, STAS 424 -80, oţel calitate A, STAS 8324-80. Coşul de fum
Mantaua coşului de fum se va confecţiona din table sudate rigidizate cu montanţi şi stringheri interiori. Pentru accesul în interiorul coşului se va prevedea o uşa. Plafonul coşului va fi înclinat spre pupa şi va fi prevăzut cu două ţevi de scurgere a apei. Cârma
Cârma va fi de tip semisuspendată şi semicompensată fiind constituită dintr-un înveliş de tablă rigidizat cu nervuri orizontale şi verticale. Chila de ruliu
Nava va fi prevăzută cu chila de ruliu extinsă pe cea. o treime din lungimea navei. Chila de ruliu va fi constituită dintr -o inimă din tablă rigidizată pe marginea liberă cu un fier rotund.
6
Tipul navei: navă petrolier Dimensiuni principale:
-
Lmax = 104,96 m (lungimea maximă)
-
LPP = 97,00 m (lungimea între perpendiculare)
-
LDWL = 100,38 m (lungimea la linia de plutire de plină încărcare)
-
B = 16,00 m (lățimea navei)
-
D = 7,70 m (înălțimea de construcție)
-
T = 6,41 m (pescajul de construcție al navei)
Caracteristici motor principal:
-
Motor tip: MAN B&W 10L32/44CR
-
Putere: 5600 kW
- Număr cilindrii: 10 -
Turație: 750 rpm
-
Viteză: 13,70 Nd În ultimii 50 de ani, industria tancurilor petroliere a trecut printr-o serie de modificări, în urma cărora s -au
stabilit bazele tancului petrolier modern. În continuare sunt prezentate sumar sistemele și instalațiile ce definesc un tanc petrolier modern: 1. Instalația de gaz inert (Inert Gas System):
Astăzi, toate tancurile petroliere au obligația de a avea
instalație de gaze inerte. Acest sistem menține o atmosferă inertă în tancurile de marfă. În timpul operațiilor de încărcare-descărcare, gazele inerte sunt pompate în interiorul tancurilor de marfă. De regulă, acestea sunt produse de un generator de gaze inerte, dar se pot folosi și gazele arse de la caldarine. Instalația de gaz inert trebuie să asigure: -
Menținerea atmosferei cu un conținut de oxigen de până la 8% din volum și a unei presiuni mai mare decât presiunea atmosferică, în orice zonă a tancului de mărfuri
-
Menținerea atmosferei cu un conținut de oxigen de până la 14% din volum, în orice zonă uscată a magaziei de mărfuri
-
Excluderea posibilității de pătrundere a aerului în tancurile de marfă, în timpul operațiunilor obișnuite
-
Evacuarea vaporilor de hidrocarburi din tancurile de marfă goale
Instalația de gaz inert este proiectată în așa fel, încât să nu se depășească presiunea de 0.24 bar a oricărui tanc de marfă, în condiții normale de exploatare. 2. Instalația de spălare a tancurilor de marfă (Cargo Tanks Cleaning System):
Această instalație are
rolul de evacua reziduurile de marfă după trans portarea produselor petroliere grele, pentru trecerea la produsele petroliere ușoare. Deasemenea, instalația pregătește tancurile de marfă pentru alimentarea cu apă de balast sau pentru reparații și vizite în interior. Spălarea se face cu mașini de spălat speciale, cu jeturi de apă la temperaturi de aproximativ 50 °C sau cu țiței brut.
7
3. Instalația de ventilare a tancurilor de marfă (Loading And Discharge Venting System):
Instalația de
ventilare are rolul de a controla presiunea din tancurile de marfă. Drept urmare, trebuie să asigure evacuarea vaporilor de petrol din tancuri la creșterea excesivă a presiunii și trebuie să prevină formarea vacuumului permițând intrarea aerului în tancurile de marfă. Supapele de presiune și vacuum trebuie amplasate astfel încât să permită descărcarea vaporilor de petrol pe direcție verticală. Deși sistemul de ventilație este simplu din punct de vedere constructiv și are un cost relativ scăzut, există și un dezavantaj cum ar fi griparea supapelor din cauza corodării. 4. Sistemul de monitorizare a deversării de hidrocarburi (Oil Discharge Monitor System) : Pentru
prevenirea poluării mediului marin la debalastarea tancurilor, la eliminarea apei din tancurile de slop sau a apei
din santină, sistemul este prevăzut cu un monitor de petrol deversat. Acest instrument măsoară și înregistrează concentrațiile de hidrocarburi în apa refulată peste bord. Astfel, dispozitivul înregistrează cantitatea totală de hidrocarburi deversate și are posibilitatea de a opri descărcarea atunci când sunt depășite concentrațiile maxime admise. 5. Sistem de măsurare automată a cantității de marfă 6. Instalația de balast: Sistemul este alcătuit din doua tancuri laterale dispuse la centrul navei, tancul
forpic, o pompă de balast și tubulatura specifică. Pompa de balast curat poate aspira prin fiecare priză de mare și poate refula balast curat în orice tanc. Balastul de apă transportat în tancurile de marfă este considerat balast murdar și nu poate fi deversat în întregime peste bord. Dupa deversarea apei curate, balastul murdar este transferat într-un tanc de slop, unde este lăsat o perioadă de timp pentru decantare. 7. Instalația de încărcare-descărcare a mărfii:
Pompele acestei instalații sunt dispuse într -un
compartiment special amenajat, de obicei situat în prova compart imentului mașini. Pompele sunt acționate de
mașini hidraulice, motoare electrice sau turbine cu abur. În general există două sisteme de tubulaturi adoptate de petroliere și anume: -
Sistemul circular: format dintr-o magistrală circulară pe fundul spațiului de încărcare, conectată la
tubulaturi ce duc la compartimentul de pompe și la manifoldul de pe punte. -
Sistemul direct: unde fiecare tronson este deservit de o singură magistrală conectată cu manifoldul și cu camera pompelor.
8. Instalația de încălzire a mărfii : Pentru a putea transfera produsele petroliere cu ajutorul
pompelor de
marfă, acestea trebuiesc încălzite în prealabil. Tancurile de marfă sunt prevăzute cu serpentine, prin care circulă abur saturat la o anumită presiune. Temperatura de încălzire a petrolului trebuie să fie cu 15 °C sub punctul de inflamabilitate, astfel păcura se încălzește până la 60 -70 °C, iar diversele tipuri de petrol brut se încălzesc până la 20-25 °C. Atunci când se transportă produse petroliere ușoare, cu temperaturi scăzute de in flamabilitate,
instalația de încălzire a mărfii se oprește. Un alt sistem de încălzire a mărfii, întâlnit la navele cu pompe tip Framo, este compus din încălzitoare cu abur, prin care marfa este recirculată. Recircularea continuă implică în schimb un consum suplimentar de combustibil. 9. Sistem de comunicații prin satelit. 10. Echipament electronic de navigație.
8
11. Sistem de poziționare globală prin satelit (Global Positioning Satellite Systems) 12. Sistem de identificare automată (Automatic Identification System)
9
