Προμελέτη πλοίου μεταφοράς πετρελαίου ή παραγώγων

Χατζής, Αλέξανδρος

Preliminary design of a tanker ship

Διπλωματική εργασία

Author

Χατζής, Αλέξανδρος

Date

2021-07-15

Advisor

Πολίτης, Κωνσταντίνος

Διπλωματική εργασία (4.772Mb)

Keywords

Προμελέτη ; Δεξαμενόπλοιο ; Όμοια πλοία ; IMO ; Rhinoceros ; Maat Hydro

Abstract

Στην ακόλουθη διπλωματική εργασία πραγματοποιείται η διαδικασία της προμελέτης ενός δεξαμενοπλοίου. Αρχικά γίνεται μία σύντομη αναφορά στην θεωρία της μελέτης, καθώς επίσης και στις βασικές κατηγορίες των δεξαμενοπλοίων και στην εσωτερική τους διάταξη. Αφού οριστικοποιηθούν οι απαιτήσεις για το υπό μελέτη πλοίο, γίνεται ο υπολογισμός των βασικών του διαστάσεων, των συντελεστών μορφής και της ισχύος πρόωσης μέσω εμπειρικών τύπων από όμοια πλοία. Εν συνεχεία, πραγματοποιείται ο προϋπολογισμός των ομάδων βαρών του πλοίου και γίνεται η ανάλυση της μεταφορικής ικανότητας του πλοίου στις συνιστώσες του. Χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Rhinoceros 3D, αναπτύσσεται το σχέδιο γραμμών με την χρήση της μεθόδου Formdata, και διαμορφώνεται η εσωτερική του διάταξη με βάση τους κανονισμούς της MARPOL για δεξαμενόπλοια. Ύστερα, υπολογίζονται τα υδροστατικά μεγέθη και κατασκευάζεται το υδροστατικό διάγραμμα, με την χρήση του προγράμματος Maat Hydro. Αφού εκτιμηθεί το κέντρο βάρους του άφορτου αλλά πλήρως εξοπλισμένου πλοίου, γίνεται έλεγχος της άθικτης ευστάθειας του σε 4 διαφορετικές καταστάσεις φόρτωσης με βάση τα κριτήρια του κανονισμού A749(18) του IMO. Σε επόμενο βήμα, υπολογίζεται η συνολική αντίσταση που δέχεται το πλοίο με την μέθοδο Holtrop & Mennen, έτσι ώστε να γίνει η επιλογή των μέσων πρόωσης και συγκεκριμένα, της έλικας, της κύριας μηχανής, καθώς και του πηδαλίου. Επίσης, πραγματοποιείται η διαστασιολόγηση των διαμήκων στοιχείων της μέσης τομής και υπολογίζεται η αντοχή της. Τα αποτελέσματα αυτά, συγκρίνονται με βάση τα απαιτούμενα που ορίζουν οι CSR (Common Structural Rules). Τέλος, εκτιμάται το κόστος κτήσεως και λειτουργίας του πλοίου, αλλά και ο ελάχιστος απαιτούμενος ναύλος.

Abstract

In the following senior thesis, the preliminary design process of a tanker ship is carried out. First, a brief introduction is made to the theory of ship design, as well as to the basic categories of tankers and their internal layout. Once the requirements for the ship are finalized, its basic dimensions, form coefficients and propulsion power are calculated through empirical formulas from similar ships. Then, the ship’s weight groups are calculated and the ship’s deadweight is analyzed to its components. Using the program Rhinoceros 3D, the lines design is developed with the Formdata method, and its internal layout is configured based on MARPOL regulations for tankers. Then, the hydrostatic values are calculated and the hydrostatic diagram is constructed using the program Maat Hydro. After assessing the center of gravity of the lightship, its intact stability is checked in 4 different loading situations based on the criteria of IMO Regulation A.749(18). In the next step, the total resistance of the ship is calculated through the Holtrop & Mennen method, so that the propeller, main machinery and rudder can be selected for installation. Also, the dimensions of the longitudal elements of the midship and its strength are calculated. The results are compared based on the requirements set by the CSR (Common Structural Rules). Lastly, the acquisition cost, operation cost and the minimum required fare are estimated.