trong đó cp - là diện tích của biểu đồ phản lực của đất qui về đoạn đang xét có được từ tính toán chung xét đến sự làm việc không gian;
y - là diện tích biểu đồ phản lực của đất của đoạn đang xét khi chỉ tính tác dụng của tải trọng thẳng đứng.
Các lực cân bằng có thể qui về lực tập trung đặt ở giữa tường. Một dải được tách ra từ mỗi đoạn đáy đầu ụ có chều rộng là 1 m dài được tính toán theo sơ đồ đã nêu trong tính toán đáy buồng ụ và theo tải các tải trọng cân bằng. Từ các mômen tính được ta xác định mômen trung bình đối với toàn đầu ụ Mcp, rồi xác định mômen tính toán cho từng vùng theo công thức
Mi p
Mi Mc p
2
, (VI-43)
trong đó Mi - mômen của vùng đang xét.
Nhà và các bộ phận của trạm bơm được tính toán theo độ bền chung và cục bộ. Khi tính toán độ bền cục bộ thì các bộ phận được xem như những dầm, tấm đơn giản kê hay ngàm hoặc gối trên biên. Khi tính toán khung thì tiến hành như đáy đầu ụ. Việc chọn vùng tính toán, khung của vùng và tấm tuỳ thuộc vào kết cấu của trạm bơm.
Hình VI-45. Sơ đồ tính toán đáy đầu ụ.
a - phân chia đáy đầu thành các vùng; b - biểu đồ phản lực của đất nền.
§13. Tính toán hệ thống cấp thoát n−íc cđa ô.
Như đã trình bày trước đây, hệ thống cấp thoát nước của ụ là một trong những bộ phận quan trọng của ụ. Việc cấp nước có thể tiến hành thông qua các lỗ trong cửa ụ có van
đóng mở, hoặc qua hệ thống đường hầm ở đầu ụ có cửa đưa nước vào ụ thông qua hệ thống
đường hầm có cửa xả. Những số liệu ban đầu để tính hệ cấp nước là : kích thước mặt bằng của ụ, độ sâu cấp nước tính từ mực nước trung bình ở khu nước H, các mực nước đặc trưng, kiểu cửa của hầm và thời gian mở của nó, thời gian làm đầy. Khi làm đầy ụ qua các lỗ ở cửa ụ thì diện tích lỗ với thời gian đã cho có thể tính gần đúng theo công thức:
ΩH
2
2g
, (VI-44)
http://www.ebook.edu.vn 173
trong đó: - diện tích tiết diện lỗ, m2; Ω- diện tích mặt nước của ụ, m2; H - độ sâu nước ở buồng ụ, m; T - thời gian cấp nước đầy ụ; - hê số tiêu hao bằng 0,7 - 0,8; g - gia tốc trọng trường, m/s2; K - hệ số xét đến thời gian mở cửa hầm.
Để tính toán hệ tháo nước của ụ người ta xác định thời gian tháo và tuỳ thuộc vào khối lượng nước cần tháo mà ta chọn kiểu và số lượng máy bơm, sau đó xây dựng đồ thị
đặc tính thuỷ lực của hệ = Q, trong đó - tỉng tỉn thÊt thủ lùc
hl i
v2
i 2g ,
(VI-45)
trong đó: hl i
- tổng tổn thất cột nước trên chiều dài của các đoạn riêng biệt của hệ;
v2
i 2g
- tổng tổn thất cột nước với vận tốc v tại tiết diện đang xét phù hợp với
lưu lượng đã cho Q.
Tổng tổn thất cột nước trong hệ Hc bằng Hc = Hg + H, (VI-46)
trong đó: Hg - chiều cao đẩy của máy bơm được đo bằng độ chênh mực nước ở trong buồng ụ và khu nước. Chia khối lượng nước chung thành những khối lượng bộ phận ΔWi, và trên đồ thị đường đặc tính chung của hệ (Hình VI-46) có thể nhận giao điểm của các đồ thị H = f(Q) của máy bơm và Hc = f(Q) của hệ tháo nước đối với mực nước tháo đang xét. Khi hệ số tổn thất như nhau thì các đường cong Hc = f(Q) sẽ song song với đường cong có điểm đầu khi Q = 0. Khi đó thời gian tháo khối nước bộ phận ΔWi giữa các mực nước i
2ΔWi
và i-1 sẽ là
i Q
i1
Qi
, (VI-47)
trong đó Qi và Qi-1 - lưu lượng tương ứng với các điểm làm việc của máy bơm đối với các mực nước i và i-1. Tổng thời gian tháo nước sẽ là T=Ti . (VI-48)
MNCN
Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
H0
H1
H2
H3
Q=f(H)
H5 H4
H
Hình VI-46. Đặc trưng thuỷ lực của hệ tháo nước.
http://www.ebook.edu.vn 174
Chương 1
Những khái niệm chung về nhμ máy
đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ
§1. Những nhiệm vụ cơ bản của xưởng đúng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ.
I. Công tác sửa chữa tμu thuỷ.
Như chúng ta đã biết, hiện nay số lượng tàu thuỷ trên thế giới rất lớn. Trong quá trình khai thác, do nhiều nguyên nhân làm cho các con tàu bị hao mòn, hư hỏng cục bộ và xuống cấp. Để tăng tuổi thọ của những con tàu, một vấn đề lớn đặt ra là cần phải sửa chữa. Công tác sửa chữa phải
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao và đảm bảo thời gian sửa chữa ít nhất, vì đây là một vấn đề có ý nghĩa kinh tế và quốc phòng lớn.
Những nhiệm vụ cơ bản của công tác sửa chữa là: Bảo đảm sự hoạt động bình thường của tàu trong suốt thời gian khai thác, ngăn ngừa hư hại thiết bị và vỏ tàu; Bảo đảm thời gian sửa chữa nhanh chóng; Trang bị lại và cải tiến tính năng khai thác của tàu, kéo dài tuổi thọ của chúng.
Trên cơ sở các nhiệm vụ đặt ra, công tác sửa chữa có thể phân thành 4 hình thức sau: Bảo dưỡng; Tiểu tu (sửa chữa nhỏ); Trung tu (sửa chữa vừa); Đại tu (sửa chữa lớn). Các hình thức sửa chữa trên mang tính định kỳ. Ngoài ra còn có những hình thức sửa chữa không định kỳ, đó là sửa chữa những con tàu bị nạn.
1/- Bảo dưỡng: là hình thức sửa chữa thấp nhất, được tiến hành một phần trong lúc vận hành, một phần ở cảng. Công việc chủ yếu là lau chùi, kiểm tra các thiết bị máy móc và sơn phần vỏ tàu trên mặt nước.
2/- Tiểu tu: công tác này được tiến hành theo định kỳ hàng năm. Nhiệm vụ chủ yếu là sửa chữa những hư hỏng được phát hiện trong lúc bảo dưỡng mà do thiếu thiết bị nên chưa sửa chữa
được, cạo gỉ và quét sơn phần dưới nước của thân tàu.
3/- Trung tu: là hình thức sửa chữa vừa, được tiến hành từ 2 - 3 lần giữa 2 kỳ đại tu. Các công việc bao gồm phần việc của công tác tiểu tu năm đó và còn tiến hành sửa chữa hoặc thay thế một số cá biệt các thiết bị không còn khả năng làm việc bình thường, đồng thời tiến hành sửa chữa, thay thế một số cấu kiện vỏ tàu. Mục đích là duy trì sự khai thác bình thường của con tàu trong khoảng thời gian giữa hai kì trung tu, đại tu.
4/- Đại tu: nhiệm vụ của công tác này là sửa chữa thân tàu, thiết bị và máy móc một cách triệt để, nhằm khôi phục lại trạng thái kỹ thuật ban đầu. Thời gian giữa 2 kì đại tu thường là 9 - 12 năm. Bốn hình thức sửa chữa đã nêu trên, trừ hình thức bảo dưỡng, đều được tiến hành tại nhà máy.
II. Nguyên tắc đóng tμu hiện đại.
Sự tăng trưởng về số lượng và kích thước tàu thuỷ thể hiện sự phát triển của công nghiệp
đóng tàu. Để minh hoạ điều này chúng ta có thể xem bảng (I-1) dưới đây. Số lượng và kích thước tàu tăng nhanh là động lực thúc đẩy kỹ thuật đóng tàu và công tác tổ chức sản xuất ngày càng hoàn thiện hơn. Công tác đóng tàu trong những năm gần đây đã được tiêu chuẩn hoá và chuyên môn hoá rất cao. Kể từ khi hàn điện ra đời và thay thế hình
http://www.ebook.edu.vn 3
1
0 11
2
3
4
5
6
7
8
9 1
Hình ( I - 1 ). Sơ đồ phân chia tàu thành các phân đoạn. Bảng (I-1). Bảng phân phối số lượng tàu của đội tàu thế giới.
Tàu dầu có trọng tải (1000 tấn ) | Tàu hàng có trọng tải ( 1000 tấn) | ||||||||
Hàng rời Hàng bách hoá | |||||||||
20 | 100 | 200 | 20 | 50 | 100 | 20 | 50 | 100 | |
1970 | 50 | 15 | 4 | 33 | 7 | 2 | 19 | 2 | - |
1975 | 50 | 23 | 10 | 40 | 12 | 3 | 24 | 3 | - |
1980 | 45 | 27 | 10 | 46 | 16 | 7 | 28 | 7 | 3 |
Có thể bạn quan tâm!
- Các Trạng Thái Làm Việc Của Buồng Ụ.
- Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy - 7
- Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy - 8
- Nâng Tμu:- Hạ Dàn Nâng;- Đặt Tàu Lên Dàn Nâng;- Đặt Tàu Lên Xe Trên Dàn Nâng;- Chuyển Tàu Vào Bệ.
- Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy - 11
- Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy - 12
Xem toàn bộ 232 trang tài liệu này.
thức tán rivê, thì việc đóng tàu được tiến hành theo phương pháp phân đoạn. Quá trình công nghệ
đóng mới theo phương pháp phân đoạn được chia thành 3 giai đoạn:
1/- Gia công cấu kiện vμ lắp ghép phân đoạn: Dựa vào tính chất và kích thước của tàu cần
đóng, dựa vào thiết bị nâng và vận chuyển của nhà máy, người ta chia thân tàu thành nhiều đoạn. Trọng lượng và kích thước của các đoạn phải tương đối đồng đều và có thể tới 300T (Xem H.I-1). Các cấu kiện được gia công trong phân xưởng gia công, sau đó chuyển sang phân xưởng hàn để hàn chúng thành các phân đoạn.
2/- Lắp ghép thân tμu: Sau khi các phân đoạn đã được hoàn thành, chúng được chuyển đến vị trí lắp ghép thành thân tàu. Vị trí lắp ghép là các công trình thuỷ công như: bệ tàu, ụ tàu, triền tàu hoặc đà tàu. Sau khi hoàn thành giai đoạn này, người ta tiến hành thử các mối hàn kín nước, sau đó sơn phần dưới nước của thân tàu, rồi tiến hành hạ thuỷ.
3/- Trang trí thiết bị vμ thử nghiệm: Tàu được hạ thuỷ và đưa tới bến trang trí để lắp máy, trang bị các thiết bị điện, hệ thống đường ống, kiến trúc phần trên boong và quét sơn. Sau khi trang trí xong, người ta tiến hành thử máy, cho chạy thử để phát hiện và bổ sung những thiếu xót có thể xảy ra, rồi tiến hành bàn giao cho đơn vị đặt hàng.
§2. Các bộ phận chủ yếu của nhμ máy đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ.
Mặt bằng bố trí các bộ phận sản xuất trong 1 nhà máy đóng mới hoặc sửa chữa tàu thuỷ phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản xuất như: phương pháp đóng tàu, dây chuyền sản xuất, nhiệm vụ sản xuất của nhà máy, loại công trình nâng, hạ... Tuy thế, một cách tổng quan ta có thể phân thành những bộ phận chủ yếu sau đây:
1/- Bộ phận sản xuất chính: Đây là bộ phận chủ yếu nhất trong nhà máy, thường nó bao gồm 3 phân xưởng thành phần: phân xưởng vỏ tàu, phân xưởng mộc, phân xưởng cơ khí.
Phân xưởng thân tàu: Bao gồm xưởng gia công cấu kiện thân tàu, xưởng lắp ghép phân
đoạn, xưởng gia công, lắp, nối đường ống, tổ sơn, tổ lắp ghép thân tàu tại bệ và tổ trang trí thiết bị trên tàu.
http://www.ebook.edu.vn 4
Phân xưởng mộc: Bao gồm xưởng cưa, xưởng mộc, kho gỗ, xưởng gia công các dụng cụ và ván lót khoang tàu.
Phân xưởng cơ khí: Bao gồm xưởng đúc (gang và thép), xưởng rèn, xưởng lắp ráp (chế tạo, lắp ráp và sửa chữa).
2/- Xưởng máy phụ: Là phân xưởng phục vụ cho các bộ phận sản xuất chính, gồm có xưởng sửa chữa máy móc thiết bị, xưởng chế tạo dụng cụ, xưởng sửa chữa công trình...
3/- Khu nước vμ công trình thuỷ công: Bao gồm bệ tàu, công trình nâng hoặc hạ , bến tàu,khu nước và đê chắn sóng nếu cần.
4/- Thiết bị công cộng: Bao gồm trạm phân phối điện, trạm biến thế, lò hơi, trạm khí nén,
đường dẫn khí, trạm khí axêtylen (C2H4), thiết bị thông tin, thiết bị cấp thoát nước, mạng điện và
đường ống động lực...
5/- Kho bãi: Kho chứa nguyên vật liệu và bán thành phẩm.
6/- Thiết bị vận tải: Gồm hệ thống đường thuỷ, đường sắt, đường ôtô...
7/- Bộ phận phục vụ: Bao gồm nhà hành chính, câu lạc bộ, nhà ăn...
Trong các bộ phận kể trên, công trình thuỷ công là quan trọng nhất vì nó chiếm vị trí trung tâm của nhà máy, giá đắt nhất lại khó thi công. Vì vậy vị trí của công trình thuỷ công có ảnh hưởng lớn tới toàn bộ dây chuyền sản xuất của nhà máy.
§3. Các dạng công trình thuỷ công chủ yếu trong nhμ máy đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ
Như trên chúng ta đã khẳng định rằng các công trình thuỷ công trong xưởng đóng mới và sửa chữa tàu thuỷ là những bộ phận quan trọng nhất. Đối với các nhà máy đóng mới chúng được dùng
để hạ tàu xuống nước, còn đối với nhà máy sửa chữa chúng được dùng để nâng tàu lên bờ để sửa chữa, cạo gỉ, hàn và sơn lại, đồng thời hạ tàu xuống nước sau khi đã sửa xong phần dưới nước của thân tàu.
Theo nguyên tắc làm việc, các công trình thuỷ công được phân thành một số loại sau đây:
I. Các công trình dùng đường trượt nghiêng.
1/- Đμ tμu: là loại công trình mái nghiêng, chỉ dùng để hạ thuỷ tàu, nên chỉ được xây dựng ở nhà máy đóng mới. Đà tàu bao gồm 2 đoạn: Đoạn trên khô, đồng thời là bệ đóng mới; Đoạn dưới nước là đường trượt (xem hình I-2).
Sau khi đóng xong, tàu tự trượt xuống nước theo mái nghiêng, nhờ trọng lượng bản thân của nó. Khi hướng trượt trùng với hướng trục dọc của thân tàu, thì đà đó được gọi là đà dọc, còn khi hướng trượt vuông góc với trục dọc của thân tàu thì đà đó được gọi là đà ngang. Đặc điểm chung của
đà tàu là giá thành xây dựng hạ, kết cấu đơn giản, có thể dùng để đóng mới loại tàu có trọng tải dưới 20000T. Nhược điểm lớn là yêu cầu khu nước phải có kích thước lớn.
2/- Triền tμu: Đây cũng là công trình mái nghiêng, song trên đường trượt có thiết bị kéo tàu và chở tàu để đưa tàu lên bờ và ngược lại. Thiết bị kéo và chở tàu bao gồm đường ray, xe chở tàu, tời kéo và hệ thống dây cáp và puly vv...
Do triền tàu vừa có thể nâng và hạ thuỷ tàu nên có thể trang bị cho nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thuỷ. Cũng như đà tàu, triền tàu cũng có hình thức triền dọc và triền ngang. Tuy nhiên, so với đà tàu, giá thành xây dựng triền tàu cao hơn nhiều, vì vậy để tăng hiệu quả khai thác triền tàu
http://www.ebook.edu.vn 5
trong thực tế người ta bố trí một hệ thống các bệ tàu ở hai bên đường triền, cho phép có thể đóng mới hoặc sửa chữa nhiều chiếc tàu đồng thời.
3
1
2
Hình ( I -2 ). Sơ đồ đà dọc. 1 - Bệ đóng mới; 2 - đường trượt; 3 - tàu.
II. Các công trình dùng biện pháp khống chế mực nước (ụ tμu).
1/- ụ tμu khô.
Về hình dáng ụ khô giống như một chiếc bể có đáy và ba mặt kín nước, còn mặt thứ tư gọi là
đầu ụ, có cửa chắn nước. Đầu ụ hướng ra khu nước để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa tàu vào hoặc ra khỏi ụ. Quá trình đóng mới và sửa chữa tàu trong ụ được tiến hành trong trạng thái ụ khô nước. Vì vậy, bắt buộc phải có thiết bị cấp và tháo nước. Hệ thống cấp nước chủ yếu là hệ thống
đường hầm và van, còn để tháo nước người ta dùng trạm bơm.
http://www.ebook.edu.vn 6
Tàu
Cáp kéo tàu
Xe kÐo
Đường triền
Hình (I-3): Sơ đồ cắt ngang triền ngang.
Nhà tời
PhÝa
khu n−íc
Khu
Tàu đang sửa trong ụ
vùc
phÝa sau
Bản đáy ụ
T−êng
thân ụ
Cưa ơ
Hình (I-4): Sơ đồ cắt dọc ụ khô.
Nguyên tắc đưa tàu vào hoặc ra khỏi ụ được tiến hành như sau:
a) Đưa tμu ra khỏi ụ. Gồm các thao tác cơ bản sau:
- Mở van cấp nước, nước tự chảy vào đầy buồng ụ, ngang bằng với mực nước bên ngoài;
- Mở cửa ụ;
- Kéo tàu ra khỏi ụ.
b) Đưa tμu vμo ụ. Thao tác theo chiều ngược lại.
- Mở cửa ụ;
- Đưa tàu vào ụ;
- Đóng cửa ụ và bơm khô nước.
Đặc điểm chung của ụ khô:
- Có thể nâng và hạ tàu được;
- Quá trình nâng, hạ tàu đảm bảo an toàn cao không gây biến dạng thân tàu;
- Có thể trang bị cho nhà máy đóng mới hay sửa chữa;
- Giá thành xây dựng đắt, kết cấu phức tạp.
http://www.ebook.edu.vn 7
2/- ụ tμu có buồng nước:
Loại này được cải tiến từ ụ khô ra, chỉ khác ụ khô ở một điểm là người ta bố trí thêm 1 hoặc 2 bệ phẳng ở một hoặc hai bên buồng ụ nước để tiến hành các thao tác đóng mới hoặc sửa chữa tàu thuỷ (xem hình I-5). Thao tác nâng, hạ tàu được tiến hành theo nguyên tắc sau đây:
a) Thao tác nâng tμu:
- Mở cửa buồng ụ nước;
- Đưa tàu vào buồng ụ nước;
- Đóng cửa buồng ụ nước;
- Bơm nước vào buồng ụ cho đến cao trình có thể đưa tàu lên buồng khô ở trên;
- Đưa tàu lên buồng trên đặt lên trên đệm tàu.
- Tháo nước ra (tự chảy) cho đến khi ngang với mực nước của khu nước bên ngoài.
1
2
Hình (I-5): ụ tàu có buồng nước (ụ nước). 1-Buồng nước; 2-Buồng khô;
b) Thao tác hạ tμu: Tiến hành ngược lại.
- Đóng cửa ụ;
- Bơm nước vào buồng ụ;
- Đưa tàu ra buồng nước;
- Tháo nước ra cho đến khi bằng cao trình mực nước của khu nước;
- Mở cửa ụ;
- Kéo tàu ra ngoài.
Để nâng cao hiệu quả khai thác loại ụ này và giảm giá thành xây dựng, người ta bố trí một số bệ tàu kết hợp với ụ. Khi đó ở buồng khô cần phải bố trí đường ray, xe chở tàu và bố trí 1 cửa phía sau buồng khô để liên hệ với hệ thống bệ phẳng trên khu bãi. Loại ụ này thích hợp với việc đóng mới và sửa chữa hàng loạt tàu vừa và nhỏ.
III. ơ nỉi.
Về hình dạng ụ nổi như một con tàu có đáy bằng, hai đầu hở. Trên đó có trang bị đầy đủ các trang thiết bị phục vụ các thao tác nâng, hạ và sửa chữa tàu.
Quá trình nâng, hạ tàu được tiến hành theo nguyên tắc sau:
1. Nâng tμu.
- Đánh chìm ụ bằng cách cho nước chảy vào đầy các khoang đáy của ụ qua hệ thống van;
http://www.ebook.edu.vn 8