Προμελέτη Πλοίου μεταφοράς πετρελαίου (ή παραγώγων)

Ντέκας, Χρήστος

Preliminary Ship Design of an oil (or oil products) Tanker

Διπλωματική εργασία

Author

Ντέκας, Χρήστος

Date

2024-10-08

Advisor

Πολίτης, Κωνσταντίνος

Διπλωματική εργασία (12.04Mb)

Keywords

Προμελέτη ; Απαιτήσεις πλοιοκτήτη ; Δεξαμενόπλοιο ; Aframax ; Μελέτη πλοίου ; Κανονισμοί ασφαλείας ; Διαστάσεις ; Συντελεστές μορφής ; Στατιστικές μέθοδοι ; Βάρος άφορτου πλοίου ; "Νεκρό" φορτίο DWT ; Ναυπηγικές γραμμές ; Ύψος εξάλων ; Γραμμή φόρτωσης ; Γενική διάταξη ; Χωρητικότητα δεξαμενών ; Εκροή πετρελαίου ; Υδροστατικό διάγραμμα ; Καταστάσεις φόρτωσης ; Κέντρο βάρους ; Άθικτη ευστάθεια ; Διαγωγή ; IMO ; Ολική Χωρητικότητα ; Καθαρή Χωρητικότητα ; Διεθνής Σύμβαση Καταμέτρησης ; Δείκτης Εξαρτισμού ; Αντίσταση ; Προωστήρια εγκατάσταση

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την προμελέτη ενός δεξαμενοπλοίου, κατηγορίας Aframax. Αρχικά, παρουσιάζονται οι 4 βασικές φάσεις μελέτης ενός πλοίου καθώς και οι απαιτήσεις του πλοιοκτήτη για το υπό μελέτη πλοίο αλλά και γενικότερα. Έπειτα γίνεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή δεξαμενοπλοίων, αναλύονται οι βασικές κατηγορίες αυτών καθώς επίσης περιλαμβάνονται κάποια σημαντικά ατυχήματα που συνέβαλαν σε αυξημένους κανονισμούς ασφαλείας και σε πιο ασφαλείς σχεδιάσεις πλοίων. Στη συνέχεια, η εργασία αυτή περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των βασικών διαστάσεων, των συντελεστών μορφής, της απαιτούμενης ισχύος πρόωσης καθώς και του εκτοπίσματος, για το υπό μελέτη πλοίο, με χρήση εμπειρικών τύπων καθώς και στατιστικών μεθόδων από όμοια πλοία. Ακόμη, παρουσιάζεται η μεθοδολογία υπολογισμού του συνολικού αλλά και των επιμέρους βαρών του άφορτου πλοίου καθώς γίνεται και ανάλυση του “νεκρού” βάρους DWT. Στη πορεία της εργασίας, καθορίζονται οι ναυπηγικές γραμμές και η τρισδιάστατη γεωμετρία του υπό μελέτη πλοίου με χρήση του προγράμματος Rhinoceros 3D, εξετάζεται το ύψος εξάλων καθώς πραγματοποιείται και έλεγχος της Γραμμής Φόρτωσης. Ακολούθως, προσδιορίζεται η γενική διάταξη του πλοίου, η χωρητικότητα των δεξαμενών καθώς και απόδοσης του πλοίου σε περίπτωση εκροής πετρελαίου (Oil outflow performance) με τη βοήθεια του προγράμματος MaxSurf Stability. Έπειτα, γίνεται ο υπολογισμός των υδροστατικών διαγραμμάτων και στοιχείων. Ακόμη, αναλύονται οι 4 καταστάσεις φόρτωσης που εξετάζονται, γίνεται υπολογισμός του κέντρου βάρους του πλοίου και πραγματοποιείται έλεγχος άθικτης ευστάθειας και διαγωγής σύμφωνα με τους κανονισμούς του IMO. Επίσης, προσδιορίζονται η Ολική Χωρητικότητα (Gross Tonnage) και η Καθαρή Χωρητικότητα (Net Tonnage) σύμφωνα με την Διεθνή Σύμβαση Καταμέτρησης, καθώς επίσης υπολογίζεται ο Δείκτης Εξαρτισμού του πλοίου. Τέλος, υπολογίζεται η ολική αντίσταση του πλοίου με χρήση του προγράμματος MaxSurf Resistance για τον προσδιορισμό της προωστήριας εγκατάστασης. Με το πέρας της προμελέτης του υπό μελέτη πλοίου, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα της εργασίας αυτής. Τέλος, παρατίθενται προτάσεις που προκύπτουν και αξίζει να αναφερθούν για πιθανή μελλοντική έρευνα.

Abstract

This present diploma thesis deals with the preliminary ship study of an Aframax tanker. Initially, the 4 basic phases of a ship's study are presented, as well as the shipowner's requirements for the ship under study and in general. Then, a brief historical overview of tankers is presented, their main categories are analysed as well as some important accidents that contributed to increased safety regulations and safer ship designs. Subsequently, this study includes the definition of the basic dimensions, the form factors, the required propulsive power as well as the displacement, for the ship under study, using empirical formulas as well as statistical methods from similar ships. Furthermore, the methodology for calculating the total and individual weights of the unladen ship is presented, as well as an analysis of the "dead" weight DWT. In the course of the work, the drawing of ship lines plan and the three-dimensional geometry of the ship under study are defined contribution using the program Rhinoceros 3D, the height of the freeboard is examined and the Loading Line is checked. Next, the General Arrangement of the ship, the capacity of the tanks as well as the performance of the ship in case of oil outflow (Oil outflow performance) are determined with the help of the MaxSurf Stability program. Then, the hydrostatic diagrams and elements are calculated. Furthermore, the 4 loading cases considered are analysed, the center of gravity of the ship is calculated and an intact stability and trim check is carried out in accordance with IMO regulations. Also, Gross Tonnage and Net Tonnage are calculated according to the International Tonnage Convention as well as Equipment Number of the ship. Finally, the total resistance is calculated using the MaxSurf Resistance program to determine the propulsion system. At the end of the preliminary study of the ship under study, the results and conclusions of this work are presented. Finally, emerging propositions, that are worth mentioning for possible future research, are listed.