Разработка технологической карты перевалки груза
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА: «ЭКСПЛУАТАЦИЯ МОРСКИХ ПОРТОВ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«РАЗРАБОТКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ПЕРЕВАЛК
Выполнил:
ст. 3 курса 1гр. ФТТС
Проверила:
Мацко М. И.
Одесса 2005 г
Содержание.
- Введение;
- Описание естественного режима и транспортно-экономической характеристики груза;
- Транспортно-перегрузочная характеристика груза;
- Описание способов перевозки груза морем и смежными видами транспорта;
- Определение возможных вариантов технологических схем (ТЛ) перегрузки заданного груза;
- Определение пределов концентрации ТЛ при обработке судна;
- Расчет складов в первом приближении;
- Расчет производительности ТЛ;
- Расчет производительности портального крана;
- Расчет производительности трюмного погрузчика;
- Определение количества машин малой механизации в сост
аве ТЛ; - Определение верхней границы концентрации ТЛ на судне;
- Определение минимального количества ТЛ на морском грузовом фронте;
- Определение оптимального количества ТЛ на морском грузовом фронте;
- Определение количества ТЛ на тыловом грузовом фронте;
- Определение количества железнодорожных путей морского грузового фронта;
- Определение количества железнодорожных путей тылового грузового фронта;
- Уточненный расчет складов;
- Расчет удельной себестоимости перевалки груза;
- Расчет суммарных приведенных затрат и экономического эффекта;
- Расчет суммарных приведенных затрат и экономического эффекта для базового варианта;
Заключение;
Литература.
Примечание: Записи вида [примечание …] или [методичка] – это ссылка на данные указанные в методическом указании “Разработка технологической карты перевалки груза”.
1. Введение.
Проектирование прогрессивной технологии и организации перегрузочных процессов является сложной комплексной задачей, от правильного решения которой в значительной мере зависят показатели работы порта и флота. В итоге проектирования для заданных условий должна быть выбрана высокопроизводительная и экономичная схема механизации, определены необходимые технические и трудовые ресурсы, разработана технология перегрузочного процесса, рассчитаны технико-экономические показатели.
Под схемой механизации понимается совокупность подъемно-транспортных машин, оборудования и устройств, объединенных в определенной последовательности в соответствии с характером и особенностями грузового потока, а также условиями производства погрузо-разгрузочных работ на причале и предназначенных для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам.
На выбор схемы механизации перегрузочного процесса оказывают влияние различные факторы: размер грузооборота и его направление, характеристика и свойства грузов, типы судов и вагонов, магистральных автомобилей.
В курсовой работе обосновываются
схемы комплексной механизации
в соответствии с намеченным способом
перевозки груза. На базе определенной
схемы механизации разрабатывае
Рациональная технология должна обеспечить максимальную производительность механизированной линии.
В результате выполнения курсового проекта рекомендуются: схема механизации, обеспечивающая комплексную механизацию перегрузочных работ, безопасность их проведения и сохранность груза, надежность в эксплуатации машин и простоту их управления, обслуживания. Предложенная схема механизации и выбранное оборудование должны иметь наилучшие по сравнению с другими вариантами, технико-экономические показатели а также рациональную организацию перегрузочного процесса.
Украина обладает мощным портовым потенциалом. На побережье Черного и Азовского морей находится 18 морских торговых портов и 12 портопунктов, не считая значительного числа портов и пристаней, принадлежащих предприятиям, не подведомственных Министерству транспорта и связи Украины – рыбакам (4 морских рыбных порта), металлургам, судостроителям, нефти – и газодобытчикам.
По данным института ЧерноморНИИ-проект, десятки лет готовящего всю техническую документацию по строительству, реконструкции, развитию портов Черноморско-Азовского бассейна, общая протяженность причального фронта основных 18 морских торговых портов превышает 38 км. Из них 11 км предназначены для навалочных и насыпных грузов, около 15 км – для всех видов генеральных грузов, 4,5 км – для пассажирских операций, 1,5 км – для наливных грузов и 4 км – для вспомогательных операций.
Причальный фронт и территорию портов обслуживают около 600 портальных кранов, около 1500 погрузчиков различных типов, 400 единиц других типов портовой механизации. Порты имеют более 500 тысяч кв. метров крытых складов и более 2 млн. кв. метров открытых складских площадей.
Наиболее значительными из морских торговых портов Украины являются расположенные неподалеку друг от друга (в северо-западной части Черного моря) Одесский, Илличевский и Южный порты. На их долю приходится около 70% всего грузооборота украинских морских портов. Эти порты имеют наилучшие морские подходы (осадка принимаемых судов от 11,5 до 14 метров), в то время как другие в состоянии принимать суда со значительно меньшей осадкой.
В новых условиях, когда в Украине начался переход от плановой экономики к рыночной, основной задачей руководства портов стало привлечение клиентов – грузовладельцев и судовладельцев. В значительной степени в последние годы это сделать удалось. В то время как спад в экономике Украины продолжался, стабилизация наметилась лишь к 2000 году, грузооборот в украинских морских торговых портах 1997 года начал неуклонно расти. В 1999 году он достиг 80,85 млн. тонн (в 1997 – рост на 12,2%, в 1998 – на 12,7%, в 1999 – на 16,8%, в первой половине 2000 года – вырос на 1,2%). Сегодня морские порты Украины являются одними из самых благополучных в экономическом отношении предприятий страны.
В 1999 году прибыль портов от погрузочно-разгрузочных работ достигла 408 млн. гривен. Вместе с тем морские порты имеют огромный резерв мощностей. Украина пока не может обеспечить существенный рост своей внешней торговли. С вои надежды морские порты возлагают на рост транзита, чему способствует очень выгодное географическое положение Украины, прежде всего для грузопотоков таких стран, как Россия, Белоруссия, Казахстан. Определенные надежды связываются с планами транзита каспийской нефти в Европу через украинские порты. В 1999 году в структуре грузопереработки украинских МТП доля экспорта составила 42,4%, доля транзита – 42,4%, импорта – 2,9%, доля внутренних перевозок – 3,9%.
В структуре экспорта значительное место занимают металлы (48,1%), зерновые (12,4%), нефть и нефтепродукты (9,2%), химические грузы и минеральные удобрения (4,3%), руда (3,3%).
В транзите доминирует нефть и нефтепродукты (50,4%). Велика также доля минеральных удобрений (10,8%), металлов (10,6%), угля (7,1%), наливных химических грузов (5%).
К 2004 году грузооборот морских торговых портов Украины составил 111,4 млн. т, что на 0,8 % больше, чем в предыдущем.
2. Описание
естественного режима и
Порт Одесса расположен у юго-западного берега Одесского залива в северо-западной части Черного моря. Позиция порта: Ш.46 30’ N, Д. 30 47’ Е.
Навигация в порту круглогодичная. Появление льда отмечается в декабре, исчезновение в феврале - начале марта. Число дней с неподвижным сплошным льдом на акватории и в порту в суровые зимы составляет 81, в мягкие - 0.
Имеется подходной канал к нефтегавани порта, его длина составляет 1,1 мили.
Одесский морской торговый порт перерабатывает нефтеналивные, навалочные, насыпные и тарно-штучные грузы во всех видах плавания и корреспондирует практически со всеми регионами земного шара.
В порту имеется
Грузооборот сухих грузов в 1995 году составил 5.9 млн.т., из них 1.8 млн.т. навалочных и насыпных грузов и 4.1 млн.т. тарно-штучных грузов. Среди навалочных грузов наибольший удельный вес (до 60%) имели зерновые грузы в импорте и транзите, а также сахар-сырец в импорте и транзите (порядка 23%) и химические и минеральные удобрения преимущественно в транзите.
В грузообороте тарно-штучных грузов удельный вес металлогрузов в экспорте и транзите составил 75%, грузов в контейнерах - 11%, продовольственных, промышленных и прочих грузов - 14%.
Причальный фронт состоит из 37 причалов общей длиной 6815 м, глубиной 9,5 -12,5 м.
Наличие складов: крытых - 65 тыс.м2, открытых - 139,4 тыс.м2.
В порту имеется элеватор.
Перегрузочное оборудование: портальные краны грузоподъемностью 5 - 40 т, плавкраны грузоподъемностью 15-100т; плавзерноперегружатель, мобильные краны, авто- и электропогрузчики различной грузоподъемности, специализированное оборудование для перегрузки контейнеров, прочие виды механизации. В порту имеются железнодорожные и автомобильные подходы, связанные с магистральными дорогами страны. Порт располагает буксирами-кантовщиками и портовыми буксирами мощностью до 3700 кВт, водолеями, сборщиками льяльных вод, нефтемусоросборщиками.
Лоцманская проводка для всех транспортных судов, независимо от их типа и тоннажа, обязательна.
3. Транспортно-перегрузочная характеристика груза.
Сортовая сталь, поставляемая в мотках(круглая, квадратная, полосовая катанка и обручная лента), упаковываются в пакеты-бухты, которые размещаются и закрепляются на невозвратных поддонах.
По ГОСТ 13843-78 каждая бухта
алюминиевой катанки должна быть
плотно перевязана концами катанки
или отходами алюминиевой проволоки
не менее чем в двух местах, а
каждая бухта катанки марок АКЛП-5ПТ,
Масса упаковочного места должна быть не более 3000 кг
1. Марка и размеры
- Катанка должна изготавливаться пяти марок:
АКЛП-М - мягкая; АКЛП-ПТ - полутвердая; АКЛП-Т1, АКЛП-Т2, АКЛП-Т3 – твердая.
В зависимости от удельного электросопротивления постоянному току мягкую и полутвердую катанку изготавливают первого, второго и третьего классов, твердую – первого и второго классов. В первом и втором классах – удельное сопротивление определяется по катанке. В третьем классе – удельное сопротивление определяется на протянутом из катанки отожженной проволоке.
- Овальность катанки не должна превышать: для диаметров до 10 мм – 0,4 мм, для диаметров свыше 10 до 15 мм – 0,6 мм и для диаметров свыше 15 мм – 0,9 мм. Примеры условного обозначения:
Катанка первого класса, полутвердая, марки АКЛП-ПТ, из алюминия А5Е диаметром 9 мм:
Катанка I АКЛП-ПТ-5Е-9 ГОСТ 13843-78
Катанка второго класса, полутвердая, марки АКЛП-ПТ, из алюминия марки А7Е, диаметром 11,5 мм:
4. Описание способов перевозки груза морем и смежными видами транспорта.
Катанка в бухтах перевозится морем и по железной дороге, а также хранится на складе
Рассчитаем загрузку судна.
Погрузочный объем катанка в бухтах: диаметр 1,7м, высота 2м, масса 2т
V – объем места, м3
q – масса, т
V = pr2 * H = 3,14 * 0,852*2=4,54 м3
Коэффициент укладки: 1,2
Удельный погрузочный объем груза:
Uуд = U*Kукл = 2,72
Удельная грузовместимость судна:
w =
Удельная грузовместимость судна меньше удельного погрузочного объема груза (т.е. груз “легкий”), поэтому загрузка судна равна его чистой грузоподъемности, т.е.
Qc = = 3941,4т.
Определим высоту загрузки в судне по отсекам:
Распределение груза по отсекам (определяется пропорционально их объёмам):
где Wc – вместимость судна;
Wc = 10730м3;
Wi – вместимость i-ого отсека;
W1 =1249 м3;
W2 = 3127 м3;
W3 = 3012 м3;
W4 = 3262 м3;
Q1 = 458,7т;
Q2 = 1148,6273т;
Q3 = 1106,3849т;
Q4 = 1198,2163т.
5. Определение
возможных вариантов
Рассмотрим технологию перегрузки птицы катанки в бухтах с использованием действующей РТК:
При выборе технологических схем руководствуемся следующими принципами:
- Производительность технологической схемы должна быть как можно выше.
- Технологическая схема должна быть высокомеханизированной.
- Исключить тяжелый ручной труд в связи с большой массой пакета и работой в помещениях с низкой температурой.
Используя эти принципы, выбираем по вариантам работ судно-вагон, судно-склад, склад-вагон следующие технологические схемы:
Таблица 5.1.: Анализ технологии грузовых работ:
Технологические схемы |
Класс груза |
Расстановка рабочих/машин по технологическим операциям |
Производительность технологической линии*, т/см |
УКМ, % | |||||
Вагонная |
Внутрипортовая транспортная |
Складская |
Кордонная |
Судовая |
Всего | ||||
полувагон – кран –(вилочный захват) – трюм |
ММ-Ч |
2/- |
- |
- |
2/1 |
3/2 |
7/3 |
350 |
100 |
склад–кран (вилочный захват) – трюм |
ММ-Ч |
- |
- |
2/1 |
3/2 |
7/3 |
12/5 |
420 |
100 |
полувагон–кран (вилочный захват) – склад |
ММ-Ч |
2/- |
- |
3/1 |
- |
- |
5/1 |
500 600 |
100 |
*Примечание: В числителе
– максимальная
Описание технологического процесса.
Вагонная операция;
Расформирование штабеля в полувагоне производится равномерно своей площади краном , оснащенной двух или четырех крюковой подвеской со стальными стропами
По усмотрению производителя работ после получения операции выгрузка может производится крановым, вилочным захватом либо подвеской с одной или двумя захватами-скобами.
Ввод лап захватов в осевые отверстия бухт осуществляется докерами, находящимися в полувагоне. Во время опускания захвата и подъема груза нахождение докеров в полувагоне не допускается
При хорошем обзоре из кабины крановщика всего вагона, выгрузка краном вилочным захватом и захватом-скобой может производится без участия докеров
Зона работа крана должна быть ограждена и должны быть выставлены предупреждающие знаки
Складская операция;
Формирование и
Бухты в штабеле устанавливаются
на образующую до 4 ярусов по высоте с
размещением каждой из бухт в углублении
между соседними бухтами
Рис:
Кордонная операция;
Подача груза на судно производится краном, оснащенным двух или четырех крюковой подвеской
В соответствии с особенностями трюма, размещение груза производитель работ выбирает подвеску с рамой(балкой), оснащенной заблаговременно по его заявке, стальными стропами.
Подъем для крана формируется в полувагоне , на причале или на складе. На причале пакеты размещаются в 2 или 4 ряда с установкой на образующую в один ярус, либо ровными рядами без уклона и упоров для плотной устойчивой катанки
Судовая операция;
Формирования штабеля
в подпалубном пространстве производится
погрузчиком вертикальными
Погрузчик, оснащенный вилочным(при необходимости с удлинителями вил ) либо штыревым захватом транспортирует пакет с просвета люка в подпалубное пространство .
В трюме пакеты устанавливаются на образующую плотно друг к другу, как правило, поперек судна . В носовых и кормовых частях подпалубного пространства допускается укладка пакетов вдоль судна. Укладка пакетов в подпалубном пространстве производится от бортов и поперечных переборок к просвету люка с подклиниванием каждого ряда нижнего яруса. Укладка бухт производится поярусно высота одного яруса – одна бухта.
Рис:
Укладка пакетов производится в углублениях между соседними пакетами двух рядов нижележащего яруса;
Подбор подъемно-транспортного оборудования технологической линии.
Состав машин в одной
технологической линии
В качестве кордонных машин наиболее распространенными являются портальные краны. Основные технико-эксплуатационные характеристики некоторых кранов:
Таблица 5.2.: Технические характеристики портальных кранов:
Наименование параметров |
Единица измерения |
Типы кранов | |
“Сумимото” |
“Альбатрос” | ||
Грузоподъемность |
т |
10 |
10 |
Вылет стрелы: наибольший наименьший |
м |
30 8,5 |
32 8 |
Колея портала |
м |
10,5 |
10,5 |
Высота подъема над головкой подкранового рельса |
м |
25 |
25 |
Глубина опускания ниже головки подкранового рельса |
м |
15 |
15 |
Скорость подъема |
м/с |
1,05 |
1,05 |
Скорость изменения вылета стрелы |
м/с |
0,66 |
1,05 |
Скорость передвижения крана |
м/с |
0,5 |
0,53 |
Суммарная мощность двигателей |
кВт |
480 |
500 |
Частота вращения |
об/мин |
1 |
1,6 |
Цена за штуку |
$ |
440000 |
422000 |
Применительно к заданным условиям предпочтение отдано портальному крану типа “Альбатрос”, т.к. по техническим характеристикам он имеет более высокие эксплуатационные показатели: большие вылет стрелы, скорость изменения вылета стрелы и скорость перемещения крана. Особенно ценно то, что вылет стрелы (32 м) позволяет передавать груз непосредственно на склад без использования внутрипортового транспорта.
Т.к. катанка является грузом открытого хранения и перевозится в полувагонах ни на складе, ни в полувагонах погрузчики не требуются.
Выбор вагона
При перегрузке катанки используются краны, поэтому для перевозки используется полувагон. В таблице 4 приведены два подходящих нам 4-х-осных полувагона.
Таблица 4 Технические характеристики полувагонов:
Характеристики |
Единицы измерения |
12 - 532 |
12 - 726 |
Грузоподъемность |
т |
69 |
69 |
Тара |
т |
22,4 |
22 |
Объем кузова |
м3 |
73,0 |
72,5 |
База вагона |
мм |
8650 |
8650 |
Длина по осям сцепления автосцепок |
мм |
13920 |
13920 |
Внутренние размеры: длина ширина высота |
мм |
12076 2878 2060 |
12088 2878 2060 |
В качестве расчетного выбираем полувагон 12 – 726.
Выбор трюмного погрузчика.
При выборе погрузчика, необходимо учесть, что вес подъема составляет около 2т, и поэтому первым решающим параметром является грузоподъемность. Не менее важен и параметр высоты подъема, так как мы говорим о ситуации, когда высота штабелирования превышает 3,5 м. В этом случае погрузчик 02-5ФД 40-ФСВ.
Наименование параметров |
Единица измерения |
ДВ1733 |
02-5ФД 40-ФСВ |
ДВ1738 |
Грузоподъемность |
кг. |
3200 |
3600 |
3000 |
Высота подъема |
мм. |
3300 |
5000 |
3300 |
Свободная высота подъема |
мм. |
500 |
1175 |
500 |
Скорость подъема груза |
м./мин. |
22 |
20 |
30 |
Скорость передвижения |
км./ч. |
22 |
36 |
22 |
Радиус поворота |
мм. |
2500 |
2800 |
2400 |
6. Определение
пределов концентрации
Пределом концентрации ТЛ будем называть наименьшее число ТЛ, которое можно одновременно сосредоточить на обработке одного грузового люка либо отсека (совокупности смежных отсеков).
Предел концентрации ТЛ на люке (ri) зависит от размеров люка и размеров подъема груза. Количество подъемов груза, одновременно выгружаемых/погружаемых из люка определяется таким образом, чтобы расстояние между подъемами было на менее 2 м, а между подъемом и комингсом люка – не менее 1 м. Необходимо учесть и то, что по условиям техники безопасности для работы на два хода люк должен иметь длину не менее 9 м, ширину – 8 м.
Итак, работа 2-мя ТЛ допускается:
-если размеры люков 9×8 м и более;
-если судно имеет парные люки при поочередном движении стрел;
-если люки более 20 м, то их считают как 2 самостоятельных люка (Рис. 6).
Таблица 6.1. Размеры трюмов судна “Николай Жуков”:
№ отсека |
Размеры грузовых люков, м | |
Длина |
Ширина | |
1 |
11,2 |
9,4 |
2 |
18,8 |
11,6 |
3 |
18,8 |
12,9 |
4 |
18,8 |
12,9 |
В соответствии с техникой безопасности максимальное количество ТЛ равно 8, т.е. на 4-и люка по 2 ТЛ.
Однако по размерам люков, и по габаритам подъема видно, что количество технологических линий на каждый отсек будет равно:
r1 = 2;
r2 = 2;
r3 = 2;
r4 = 2.
Всего: 8 ТЛ.
7. Расчёт складов в первом приближении.
На выбор схемы механизации оказывают влияние размеры и расположение складов относительно причального фронта. Наиболее удобными в этом отношении являются прямоугольные склады, прилегающие непосредственно к причальному фронту по всей его длине. Усложняется схема механизации при выходе размеров склада за пределы причала. При значительном удалении складов от причалов появляется необходимость усложнять схему механизации дополнительными ПТМ.
Одним из основных показателей работы склада является емкость склада, показывающая, какое количество груза может одновременно разместиться на складе при условии бесперебойной обработки склада.
