Организация работы портов и складов

     СОДЕРЖАНИЕ

Приложение

 

Задание 
Введение 

     Речной  транспорт является составной частью единой транспортной системы нашей  страны. Каждый вид транспорта имеет  свою наиболее целесообразную сферу  применения. В то же время между  отдельными видами транспорта существует определенное взаимодействие. Многие грузы перевозятся в смешанном железнодорожно-водном сообщении.

     Речной  транспорт наиболее эффективен при  перевозке на значительные расстояния массовых навалочных грузов в крупнотоннажных  судах и составах. Затраты на доставку грузов по речным путям в большинстве случаев значительно ниже, чем при доставке другими видами транспорта. Особенно велика роль речного транспорта в обслуживании обширных районов Сибири, Дальнего Востока, и Крайнего Севера, не имеющих развитой сети железнодорожных и автомобильных путей.

     При перевозке грузов речным транспортом  осуществляются две основные операции: перемещение грузов, загрузка и разгрузка  судов в портах отправления и  прибытия. Повышение эффективности  работы транспортных судов в значительной мере зависит от сокращения продолжительности их обработки и обслуживания в порту. Поэтому большое значение имеет выбор оптимальной схемы механизации.

     Цель  работы – обоснование средств  механизации и технологии перегрузочных  работ на причалах порта. Основные задачи:

1. дать краткую характеристику порту;
2. рассчитать грузооборот и грузопереработку порта;
3. выбрать флот и сухопутный подвижной состав;
4. рассчитать параметры причалов и складов;
5. обосновать схемы и технологии механизированной перегрузки груза;
6. рассчитать технико-экономические показатели для выбора схемы механизации и технологии перегрузочных работ;
7. провести технико-экономический анализ схемы механизации.

 

     1 Исходные данные  на проектирование 
 

1.1 Краткая характеристика порта 

     Порт  Омск.

     Контактная  информация. Омский речной порт, АО, 644121, г. Омск, 9-я Ленинская, 55; (3812) 415 – 313, 415-312, 418-479.

     Расположение. При впадении реки Омь в Иртыш.

     Описание  порта. В состав порта входят 4 комплекса  – Правобережный и Левобережный, объединяющие грузовые причалы, Речной и Пассажирский, а также служба эксплуатации флота.

     Правобережный комплекс включает 6 благоустроенных  механизированных грузовых причалов, которые специализированы на переработке  тарно-штучных грузов, контейнеров, угля, МСМ (щебня, песка), ЖБИ, лесных грузов. Общая протяженность причалов 950 м, глубина – 2,5 м. Имеется 5 кранов грузоподъемностью 5 т, 13 кранов грузоподъемностью 10 т и 2 крана грузоподъемностью 16 т. Левобережный комплекс включает 4 благоустроенных механизированных причала, специализированных на переработке угля, МСМ (щебень, песок), тарно-штучных грузов. Общая длина причалов 530 м, глубина – от 2,0 до 2,5 м. Имеется 10 кранов грузоподъемностью 10 т и 3 крана грузоподъемностью 16 т.

     Речной  район – грузовой район, специализированный на добыче МСМ из русловых месторождений и выгрузке песка предприятиям города и области. Для этих целей имеются 4 плавкрана грузоподъемностью 16 т, 4 грузоподъемностью 5 т, 3 землесоса и 5 гидроперегружаталей.

     Пассажирский  комплекс включает пассажирские причалы, являющиеся частью благоустроенной набережной Иртыша и Оми, и речной вокзал.

     Ближайшая ж/д станция. Ст. Омск. 

1.2 Грузооборот и грузопереработка порта 

     Под грузооборотом понимается количество груза в тоннах, проходящее через  причальный фронт порта за определенный промежуток времени.

     В зависимости от направления грузопотока  грузооборот разделяется на грузооборот  по прибытию (рекой) и грузооборот  по отправлению (рекой).

     Сумма грузооборота по прибытию и отправлению  дает полный грузооборот порта.

     Прибывший в порт груз можно перегрузить на прямую с одного вида транспорта на другой, например, из судна в вагон.

     Очень часто грузы перегружаются сначала  на склад, а затем на другой вид  транспорта. В связи с этим возможны различные варианты перегрузочных  работ. Варианты:

• Судно-склад;
• Склад-вагон;
• Вагон-склад;
• Склад-судно.

     Вариант перегрузочных работ – завершение перегрузочных работ, независимо от расстояния и произведенных при  этом дополнительных операций.

     При этом различают прямые варианты:

• Судно-вагон;
• Судно-судно;
• Вагон-судно.

     Грузопереработка  – это количество груза, перегружается  на причалах порта, силами и средствами порта (измеряется в тоннах). Грузопереработка всегда выше, чем грузооборот.

     Коэффициент переработки груза (К) равен отношению  грузопереработки (Р) к грузообороту (Q).

      ,       (1) 

     Таблица 1.1 - Характеристика грузооборота

 
 

     Таблица 1.2 – Расчет переработки груза по вариантам работ для навигационного грузооборота

 
 

     Коэффициент складочности определяет долю груза, проходящую через склад, и по справочнику Сорокина (часть 2, стр. 53) он составляет 0,7.

     G_н – навигационный грузооборот.

     G = G *(1-α) ,      (2)

G =215*(1-0,7)=65 тыс. т-оп.

     G =G *α,       (3)

G =215*0,7=150 тыс. т-оп.

     G =G *α,       (4)

 G =215*0,7=150 тыс. т-оп.

     К =      (5)

К =

     Переработка грузов составляет 215 тыс. т. или 365 тыс. тонно-операций. Из этого следует, что необходимо стремиться к сокращению числа тонно-операций, чтобы сократить затраты труда на перевозку 1 т. груза.

     Определяем  суточный грузооборот по формуле: 

     G = ,        (6) 

где G - грузооборот за навигацию;

    Т - время навигации;

    К - коэффициент неравномерности подачи груза.

G = 215000 / 177 * 1,2 = 1458 т.

        Рассчитываем суточный грузооборот  по вариантам работ.

1. судно-вагон

     G = G * (1-α), G = 1458*(1-0,7) = 437 т.

           2) судно-склад

     G = G * α, G = 1458*0,7 = 1021 т.

          3) склад-вагон

     G = G * α, G = 1458*0,7 = 1021 т. 

     Таблица 1.3 – Определение суточного грузооборота

 
 

1.3 Выбор  флота и сухопутного подвижного состава 

     Водный  и сухопутный подвижной состав подбирается, исходя из рода груза, условий его перевозки, физико-химических свойств.

     Таблица 1.4 - Техническая характеристика железнодорожного подвижного состава для перевозки песчано-гравийной смеси 

 

     Исходя  из величины суточного грузооборота, определяем грузоподъемность судна и принимаем несамоходную баржу проекта Р-56 грузоподъемностью 2800 т. (таблица 1.5). 

     Таблица 1.5 - Техническая характеристика судна

 
 

     Для разравнивания и штабелирования груза на складе применяем бульдозер. Характеристика модели Д-384А приведена в таблице 1.6. 

     Таблица 1.6 - Техническая характеристика бульдозера модели Д-384А

      Продолжение таблицы 1.6

 

1.4 Характеристика  груза 

     Характеристика  груза представлена в таблице 1.7. 

     Таблица 1.7 – Параметры и характеристика груза

 

     Вид упаковки – навалом. Условия складирования – открытый склад. Способ хранения – штабель. Допустимая высота штабеля – до 18 м. Средняя нагрузка на 1 м² площади в складе, занятой под складирование – до 12,0 т. 

1.5 Параметры  причалов и складов 

     1.5.1 Определение длины причала  

     L = L + d   (м),      (7)

где L - длина причала;

    L - длина судна;

    d - расстояние между судами.

а) d = 10 м, если грузоподъемность судна ≤ 1000 т.

б) d = 15 м, если грузоподъемность судна >1000 т.

     Для проекта Р-56 L = 83,4 + 15 = 98,4 м. 

     1.5.2 Определение высоты  причальной стенки 

     Высота  причальной стенки определяется по формуле 

     Н = ↓Тер - ↓дна ,      (8) 

где Н - высота причальной стенки;

    ↓Тер  – отметка территории берега, м. 

      ↓дна = ↓СНГ - Н ,      (9) 

где ↓СНГ – самый низкий горизонт;

    Н - проектная глубина. 

     Н = Т_ос + Z₁ + Z₂ + Z₃ + Z₄ + Z₅ ,     (10) 

где Т_ос - осадка судна при полной загрузке;

    Z₁ – запас глубины под днищем судна, Z₁ = 0,35 м;

    Z₂ – запас глубины на дифферент судна, Z₂ = 0,3 м;

    Z₃ – запас глубины на волнение, Z₃ = 0;

    Z₄ - запас глубины на сгон воды, Z₄ =0;

    Z₅ - запас глубины на заносимость акватории песком, Z₅ = 0.

     Н = 2,60 + 0,35 + 0,3 = 3,25 м.

     ↓дна = 7,5 – 3,25 = 4,25 м.

      Н = 12,4 – 4,25 = 8,15 м.

      СВГ – самый высокий горизонт воды

      СНГ – нижний горизонт воды

 
 

     

   

   Рисунок 1 - Определение высоты причальной стенки 
 

     1.5.3 Вместимость оперативных складов 

     Вместимость оперативных складов (Е ) определяем по формуле: 

     Е = 0,01* G * y * k ,    (11) 

где G - навигационный грузооборот, т;

    у – доля груза в процентах для хранения на складе; у = 9%.

    k - коэффициент пересчета на фактический и эксплуатационный период. 

     k = ,     (12) 

где Т - нормативный эксплуатационный период навигации (200 суток).

    Т - заданный период навигации (177 сут).

k = 200 / 177 = 1,130.

Е = 0,01 * 215000 * 9 * 1,130 = 21864 т.

     Проверим  потребную вместимость склада по расчетному суточному грузообороту и среднему нормативному сроку хранения груза. 

     Е * = G * t * α,      (13) 

где G - суточный грузооборот;

     t - срок хранения груза (10 суток);

     α – коэффициент складочности.

Е * = 1458 * 10 * 0,7 = 10206 т.

     За  основу принимаем большее из значений, т.е. Е = 21864 т.

     Определяем  длину склада по формуле: 

     L = 0,9 * L (м),      (14) 

где L – длина причала.

L = 0,9 * 98,4 = 89 м.

     Высоту  склада определяем из справочника Сорокина, ч. 2.

     Н =15 м. В =40 м. 

     1.5.4 Определение числа штабелей на складе 

     n = ,      (15) 

где V - объем штабеля в м³;

    w- насыпная (объемная) масса груза, т/м³. 

     V = *[AD*DC + ad*dc + (AD+ad)*(DC+dc)],   (16)

     ad = AD - ,     (17)

      cd = DC -      (18)

где α – угол естественного откоса.

     В – ширина склада.

ad = 89 - = 59 м;

cd = 40 - = 10 м.

V = 15 / 6 * (89*40 + 59*10 + (89 + 59)*(40 + 10)) = 28875 м³.

n = 21864 / (28875 * 1,67) = 0,5 ≈ 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 2 - Определение объема штабеля 

     1.5.5 Определение потребной площади склада 

     F =    (м²),     (19) 

где р – допустимая нагрузка угля на 1 м² площади склада;

      - коэффициент использования  полезной площади склада, равен 0,9.

F = 21864 / (12 * 0,9) = 2024 м².

 

      2 Обоснование  схем и технологии  механизированной  перегрузки грузов 

     2.1 Выбор и эскизная  разработка схем механизированной  перегрузки груза 

       Схема механизации - совокупность подъемно-транспортных машин, вспомогательных устройств и оборудования, соединенных в определенной последовательности в соответствии с характеристиками и особенностями грузового потока, условиями перегрузочных работ на причале и предназначенных для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам работ. Основные факторы, влияющих на выбор схем механизации:

       - размер и направление грузопотока;

       - типы и производительность перегрузочных  машин;

       - подтипы и характеристики транспортных  средств (суда и вагоны).

       Схемы механизации должны отвечать следующим  требованиям:

1. Обеспечивать необходимую пропускную способность причального фронта, позволяющего перерабатывать заданный грузооборот;
2. Учитывать неравномерность подачи судов и вагонов под обработку;
3. Отвечать современным требованиям технического прогресса;
4. Не рекомендуется применять сложные схемы механизации с большим числом разнотипных машин;
5. Отдавать предпочтение наиболее высокопроизводительным перегрузочным устройствам.

       Схемы механизации, предназначенные для  перегрузки одного вида груза в одном  направлении, называют специальными. А  предназначенные для перегрузки различных грузов – универсальными. Перегрузочные машины, установленные на причальном фронте и предназначенные для погрузки или выгрузки судов, называются фронтальными, а установленные в тыловой части причала – тыловые.

       Для сравнения выбираем две схемы  механизации, которые отличаются друг от друга типом фронтальных машин

       Все перегрузочные машины имеют одинаковую грузоподъемность 10 тонн и одни типовые  грузозахватные приспособления емкостью 3,2 м³. Применение грейфера в схемах механизации обусловлено тем, что  он является одним из самых распространенных грузозахватных приспособлений для перегрузки навалочных грузов. Схемы механизации также удобны тем, что обеспечивают перегрузку груза при значительных колебаниях уровня воды.  

       Таблица 2.1 - Описание  применяемой техники в схемах механизации

 

     Описание  технических характеристик крановой механизации приведено в таблицах 2.2 и 2.3. 

     Таблица 2.2 - Кран портальный КППГ 10-30-10,5