Механизация перегрузочных работ в порту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

порт флот перегрузочный механизация

Введение

1. Исходные данные на проектирование и их анализ

1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки порта

1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза

1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава

1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним

2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ

2.1 Расчет параметров причала

2.2 Варианты схем механизации

2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам

2.4 Расчет норм выработки и времени

2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности

2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту

3. Технико-экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ

3.1 Методика выбора оптимального варианта

3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту

3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время его нахождения в порту

3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту, выбор оптимального варианта

4. Эксплуатационно-экономические показатели работы порта

5. Технологическая документация порта

Заключение

Список использованных источников

Введение

Перегрузочные процессы в речных портах являются первоначальными транспортными услугами в процессе доставки грузов получателям, а значит и главными, в результате которых зарождаются перевозочные процессы и без которых невозможна доставка грузов.

Перегрузочные процессы в портах относятся к наиболее трудоемким процессам.

На первом этапе речные порты производят изыскания грузовых потоков и заключение договоров на их перевозки, затем выполняют накопление, учет и хранение грузов на складах, организацию перегрузочных работ.

Перегрузочные процессы в портах предусматривают выполнение следующих операций с грузами: захват и укладку, взвешивание и затаривание, перемещение с водного на водный транспорт, с водного на сухопутный или обратно, на склад или обратно.

Учитывая, что груз в порты доставляется железнодорожным или автомобильным транспортом, накапливается на складе, каждая тонна может быть перегружена несколько раз - это значительно увеличивает объемы перегрузочных процессов и затраты на их выполнение.

Оптимизация перегрузочных процессов необходима для правильного определения себестоимости и тарифа на портовые услуги, для своевременного выполнения сроков обработки транспортных средств при доставке грузов потребителям.

Целью курсового проекта является разработка оптимальной технологии или схемы механизации с оптимальным количеством перегрузочной техники на причале, закрепление и углубление знаний, полученных в процессе ознакомления с технологией и организацией перегрузочных процессов, приобретение навыков использования знаний в практической работе.

1. Исходные данные на проектирование и их анализ

Таблица № 1.1

Род груза:		Гравий
Направление грузопотока:		С воды на ж/д
Навигационный грузооборот причала:		760000 т
Период навигации:		200 сут.
Коэффициент прохождения груза через склад:		0,6
Средний срок хранения груза на складе:		8 сут.
Коэффициент неравномерности поступления груза в порт:		1,1
Характеристики водного пути:
- отметка дна относительно «0» графика		- 1,8 м
- самый низкий горизонт	СНГ	1,2 м
- самый высокий горизонт	СВР	8,5 м
- отметка территории	ТЕР	9,5 м

1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки

Анализ исходных данных следует начать с определения схемы причала. Продольный разрез причала с указанием отметок схематично представлен на рисунке № 1.



ТЕР = 9,5 м

СВР = 8,5 м

СНГ = 1,2 м

«0» графика

Дно = -1,8 м

Рисунок № 1. «Схема причальной стенки с указанием отметок»

Грузооборот и грузопереработка - есть основные показатели, характеризующие порт.

Грузооборот порта () - это количество груза в тоннах, погруженное в суда и выгруженное из судов на собственных и причалах порта и приписанные к нему причалах за определенный интервал времени. Различают грузооборот за сутки , за месяц и за навигацию .

Грузопереработка порта () - это объём перегрузочных работ т.е. количество груза, которое перегружается на причалах порта силами и средствами порта, т.е. это объём перегрузочных работ, выполненных портом за определенный период времени (сутки, месяц, навигацию) с подразделением по родам грузов по всем вариантам грузовых работ. Грузопереработка измеряется в тоннах или тонно-операциях (т-оп.).

Схема, отражающая грузопереработку за навигацию по вариантам грузовых работ, приведена на рисунке № 2.



Рисунок № 2 «Схема вариантов грузовых работ, выполняемых для освоения навигационного грузооборота»

Определим среднесуточный грузооборот

= = т.

Максимальный суточный грузооборот определяем

= т.

Найдем грузопереработку за навигацию для каждого варианта перегрузочных работ.

= т-оп.;

= т-оп.;

= т-оп.;

т-оп.

Рассчитаем коэффициент переработки грузов:

=

Находим среднесуточные показатели грузопереработки по вариантам:

т-оп.;

т-оп.;

т-оп.

Общая среднесуточная грузопереработка по всем вариантам составит:

т-оп.

Расчетные суточные показатели грузопереработки по вариантам:

т-оп.

= т-оп.

= т-оп.

Расчетная суточная грузопереработка по всем вариантам составит:

т-оп.

Сводим полученные показатели в таблицу № 1.2.

Таблица № 1.2

Грузооборот и грузопереработка

Показатель	Обозначение	Всего	в т.ч. по вариантам грузовых работ
			судно- вагон	судно-склад	склад- вагон
Грузооборот за навигацию, т		760000	-	-	-
Среднесуточный грузооборот, т		3800	-	-	-
Максимальный суточный грузооборот, т-оп.		4180	-	-	-
Грузопереработка за навигацию, т-оп.		1216000	304000	456000	456000
Среднесуточная грузопереработка, т-оп.		6080	1520	2280	2280
Расчетная суточная грузопереработка, т-оп.		6688	1672	2508	2508

1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза

Гравий - горная порода, рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твёрдых горных пород. Гравий состоит из зёрен округлой формы размером 1-10 мм в поперечнике. Гравий может быть горным (гранитным), речным (морским) и искусственным (керамзитовым).

Гранитный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины и органических веществ.

Речной (морской) гравий чище горного, но его зёрна имеют гладкую поверхность, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором в бетоне. Главное достоинство гравия в том, что он не дорог. Гравий каждой фракции в зависимости от насыпной плотности подразделяют на марки 250; 300; 350; 400; 450; 500; 550; 600 по ГОСТ 9757-90.

По насыпной плотности гравий имеет марку не более 600.

Основные транспортно-перегрузочные характеристики гравия представлены в таблице № 1.3.

Таблица № 1.3

Основные транспортно-перегрузочные характеристики

Класс груза	Н-ГМ
Насыпная плотность	1,6 (1,40-1,90) т/м3
Погрузочный объем	0,55-0,60 м3/т
Размеры частиц	до 40 мм
Угол естественного откоса груза в покое
Угол естественного откоса в,
Особые условия хранения	нет

1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава

Для перевозки навалочных грузов, в частности гравия, используются несамоходные баржи-площадки.

По гарантированной глубине судового хода необходимо подобрать судно с осадкой в груженом состоянии не более 3 м, с учётом запаса воды под днищем судна 0,2 м (приложение № 5).

На основании этого из «Справочника по серийным судам» или приложения № 4 выбираем и принимаем в дальнейших расчетах баржу-площадку проекта № Р-56, с техническими характеристиками представленными в таблице № 1.4.

Таблица № 1.4

Основные характеристики баржи-площадки проекта Р-56

Тип судна	площадка, открытая I
Площадь грузовой палубы	1200 м2
Допускаемая нагрузка на палубу	4,72 т/м2
Грузоподъёмность	2800 т
Габаритные размеры: - длина - ширина - высота	86,0 м 17,3 м 2,85 м
Высота осадочной линии	9,08 м
Осадка носом/кормой: - порожнём - в полном грузу	0,41/0,39 м 2,63 м

Железнодорожный вагон предназначен для погрузки в него груза на причале порта и доставки до пункта назначения.

Тип железнодорожного вагона определим из следующих условий:

Отношение грузоподъёмности вагона к его вместимости не должно превышать насыпную плотность груза

. , т/м

Основные характеристики вагона выбираем из справочника «Вагоны СССР» или приложения № 6 и представляем в таблице № 1.5.

Проверим выбранный вагон на соблюдение условия:

т/м т.е. условие соблюдается, что говорит о правильности выбора железнодорожного вагона.

Таблица № 1.5

Технические характеристики вагона

Тип вагона	Полувагон 8-осный, Цельнометаллический.
Модель	12-915
Грузоподъёмность	129 т
Объём кузова	141 м3
Высота габаритная	3,97 м
Внутренние размеры кузова: - длина - ширина - высота	19,41 м 2,88 м 2,50 м
Длина по осям сцепления автосцепок	20,5 м
Масса полувагона(тара):	46,4 т

1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных приспособлений к ним

Перегрузка заданного рода груза механизированным способом может производиться с применением различных типов перегрузочных машин.

Применение машин непрерывного действия, таких как, например, ленточных конвейеров, при выгрузке навалочных грузов невозможно из-за большого угла наклона конвейера и сложностью подачи груза с судна на ленту.

Среди машин циклического действия рассматриваем краны портальные и мостовые. Рассматривая краны грузоподъёмностью 5, 10 и 16 т, выбираем краны грузоподъёмностью 16 т (приложение № 7).

В качестве сравниваемых рассмотрим два варианта подъёмно-транспортных машин для перегрузки гравия:

1) портальный кран КПП-16;

2) мостовой кран КМГ-16.

Технические характеристики портального крана КПП-16 и мостового крана КМГ-16 приведены в таблице № 1.6.

Таблица № 1.6

Технические характеристики кранов

Характеристика	Кран портальный КПП-16	Кран мостовой КМГ-16
Код ОКП	31-5114	31-5214
Грузоподъёмность, т	16	16
Вылет стрелы, м: максимальный минимальный	30 8	- -
Колея портала/ пролёта моста, м	10,5 - 15,3	22,5
Высота подъёма, м	25	до 25
Скорости: · подъема, м/мин · частоты вращения, 1/мин · изменения вылета стрелы, м/мин · передвижения крана, м/мин передвижения тележки, м/мин	75 1,5 48 30 -	50 - - 100 50
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	384	289
Масса крана, т	240	59,6
Стоимость крана: с пролетом моста: 22,5 м	3390 -	- 836

Для перегрузки гравия (класс груза Н-ГМ) как портальным, так и мостовым кранами грузоподъёмностью 16 т - выбираем грейфер проекта № 1599 (по таблице № 1, приложения № 8).

Технические характеристики грейфера представлены в таблице № 1.7.



Таблица № 1.7

Технические характеристики грейфера проекта № 1599

Тип	четырёхканатный двухчелюстной подгребающий
Грузоподъёмность крана, т	16
Вместимость грейфера, мі	4,0
Масса, т	7,8
Стоимость, т.руб.	145

Выполним проверочный расчет на совместимость грузозахватного устройства с перегрузочными машинами:

, т

, т

где: - масса грейфера с грузом, т;

- плотность груза, т/м³;

- коэффициент заполнения грейфера, максимально возможный по условиям перегрузочного процесса с учётом характеристик груза, ⁼¹

- масса грейфера порожнем, т;

- вместимость грейфера, м³;

- грузоподъемность крана, т.

(т).

14,2 т 16 т

следовательно, выбранный нами грейфер, соответствует параметрам перегрузочной техники.

Для формирования штабеля открытого склада и подгребании груза в зону работы крана используем бульдозер Т-100 с характеристиками, представленными в таблице № 1.8.

Таблица № 1.8

Технические характеристики бульдозера Т-100

Тип	Бульдозер гусеничный
Тип двигателя	дизель
Мощность, л.с./кВт	100/75
Расход топлива л/час	20,0
Стоимость, тыс. руб.	600,0

Для зачистки судна от остатков груза после выгрузки следует использовать трюмную подгребающую машину МКСМ-800 с характеристиками, представленными в таблице № 1.9.

Таблица № 1.9

Технические характеристики подгребающей, машины МКСМ - 800

Назначение	зачистка судов, уборка дорог
Габаритные размеры: - длина с основным ковшом, мм - ширина с шинами, мм	3270 1680
Мощность, кВт	33,6
Средний расход топлива, л/ч	6
Скорость, км/ч	10,0
Масса, кг	2800
Стоимость, руб.	500 000



2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ

2.1 Расчет параметров причала

Определим длину причала:

Длина причала зависит от длины расчётного судна с учетом расстояния между судами на смежных причалах, вызванного необходимостью безопасного маневрирования.

Значения расстояний между судами в зависимости от длины судна и типа причального сооружения приведены в приложении № 9.

м.

Где:

- длина судна, м;

- расстояние между судами в целях безопасности маневрирования, м.

Длина склада у основания усечённой пирамиды с учётом пожарных проездов между причалами:

м.

Продольный разрез склада в форме усечённой пирамиды представлен на рисунке № 3.



Д Д

Рисунок № 3 «Продольный разрез склада в форме усечённой пирамиды»

Потребная вместимость склада для освоения навигационного грузооборота:

, т

Где:

- навигационный грузооборот причала, т;

- коэффициент неравномерности прибытия грузов;

- коэффициент прохождения груза через склад;

- продолжительность навигации, сут.;

- продолжительность хранения груза на складе, сут.

Принимаем = 8 сут.

т.

Высота склада определяется исходя из значения допустимой нагрузки на 1 мплощади склада

=12/1,6 = 7,5 м

Объём склада определяется через расчётную вместимость склада:

, м

Объём склада определяем по формуле:

, м

Следовательно, формула примет вид:

Найдём Д:

м.

м.

Вводим в формулу все известные численные значения:

Откуда находим

м.

м.

Итак, размеры склада:

м.;

м;

м.

Потребная площадь склада

, мІ

~2484 мІ.

2.2 Варианты схем механизации

Схема механизации - это совокупность подъемно-транспортных машин, вспомогательных устройств, объединенных в определенной последовательности в соответствии с характером и особенностями грузопотока, условиями производства перегрузочных работ на причале и предназначенная для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам. При одной и той же схеме механизации возможна перегрузка груза по различным технологическим схемам.

Учитывая выбранные ранее типы перегрузочных машин, рассмотрим два варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ для перегрузки груза:

I схема - с портальным краном КПП-16;

II схема - с мостовым краном КМГ-16.

По каждой схеме механизации перегрузка груза осуществляется по трём вариантам грузовых работ:

1) судно - вагон;

2) судно - склад;

3) склад - вагон.

Варианты схем механизации представлены на рисунках № 4 и № 5.

2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам

Рассмотрим схему механизации перегрузочных работ с использованием портального крана по вариантам грузовых работ:

Судно - вагон

К причалу швартуется судно. На прикордонные железнодорожные пути к разгружаемому судну подаются группы порожних полувагонов. Крановщик приступает к разгрузке судна.

Выгрузка груза из судна производится грейфером, который навешивается на портальный кран. Грейфер опускается в судно и происходит захват груза.

Затем грейфер поднимается, и кран поворачивается на угол, необходимый для достижения местонахождения полувагона (90⁰). Грейфер с грузом, не опускаясь в полувагон, раскрывается и освобождается от груза.

Затем порожний грейфер возвращается для захвата новой порции груза. До окончания загрузки первой группы полувагонов на вторые прикордонные железнодорожные пути подают очередную группу порожних полувагонов.

Загруженные полувагоны первой группы осматривают и убирают с причала, а на их место устанавливают очередную группу порожних полувагонов. Цикл повторяется до полной разгрузки судна.

Разгрузка судна производится с носа в корму в соответствии с технологией разгрузки. После выгрузки основной массы груза кран опускает на судно зачистную машину.

Зачистная машина подгребает и окучивает остатки груза, которые затем перегружаются краном.

На разгрузке работает один крановщик и один человек работает на зачистной машине.

Всего на разгрузке занято 2 механизатора.

Судно - склад

Крановщик захватывает с помощью грейфера груз с судна, поднимает его на необходимую высоту и поворачивает стрелу крана на 135⁰ до места расположения склада.

Затем освобождает грейфер от груза, высыпка груза производится в соответствии с технологией формирования штабеля. После этого крановщик поворачивает стрелу крана на 135⁰ и снова опускает грейфер в трюм судна для очередного захвата груза.

Цикл перегрузки повторяется до полной разгрузки судна. После разгрузки судна производится его зачистка и взвешивание вагонов.

На разгрузке работает один крановщик и один человек задействован на зачистке, которая осуществляется с помощью зачистной машины.

Всего на разгрузке занято два механизатора.

Склад - вагон

Крановщик выпускает стрелу крана на уровень склада. Опускает грейфер и захватывает груз на складе, поднимает его на высоту, необходимую для погрузки в вагон, поворачивает стрелу крана на 90⁰ до места расположения вагона.

Затем, не опуская грейфер в вагон, освобождается от груза. После этого поднимает порожний грейфер, поворачивает стрелу крана на 90⁰ и снова опускает на склад, для нового захвата груза.

Цикл перегрузки повторяется до полной загрузки очередной подачи вагонов, после чего происходит их взвешивание.

На разгрузке работает один крановщик и один человек задействован на подгребании груза и формировании штабеля, которые осуществляются с помощью бульдозера.

Всего на разгрузке занято два механизатора.

Рассмотрим технологическую схему перегрузочных работ с использованием мостового крана по вариантам грузовых работ:

Судно - вагон

На мостовой кран навешивается грейфер. Крановщик подводит грузовую тележку крана над судном и грейфером производит зачерпывание груза, поднимает его на необходимую высоту.

Крановая балка с грузовой тележкой перемещается в сторону вагона. Грейфер с грузом, не опускаясь в полувагон, раскрывается и освобождается от груза. После этого крановщик перемещает крановую балку, одновременно направляя грузовую тележку в исходное положение, и снова опускает грейфер в трюм судна для нового захвата груза.

Цикл перегрузки повторяется до полной разгрузки судна. После разгрузки судна оно зачищается от остатков груза и происходит взвешивание вагонов.

На выгрузке задействован 3 крановщика и одни рабочий по зачистке судна.

Судно - склад

Крановщик захватывает с помощью грейфера груз, поднимает его на необходимую высоту и передвигает тележку до места расположения склада.

Затем освобождает грейфер от груза. После этого возвращает тележку в исходное положение и снова опускает грейфер в трюм судна для нового захвата груза.

Цикл перегрузки повторяется до полной разгрузки судна. После разгрузки судна оно зачищается от остатков груза.

На выгрузке задействован один крановщик и один рабочий на зачистке судна.

Склад - вагон

Крановщик грейфером зачерпывает груз со склада, поднимает его на необходимую высоту и передвигает крановую балку, одновременно перемещая по ней грузовую тележку, до места расположения вагона. Затем, не опуская грейфер в вагон, освобождается от груза.

После этого возвращает тележку в исходное положение и снова опускает грейфер для нового захвата груза. Цикл перегрузки повторяется до полной загрузки очередной подачи вагонов. После перегрузки проводится взвешивание вагонов.

На перегрузке работает один крановщик и один человек задействован на подгребании груза и формировании штабеля, которые осуществляются с помощью бульдозера.

2.4 Расчет норм выработки и времени

Норма выработки - это количество груза, которое должно быть при отмеченных условиях перегружено в единицу времени (за час, смену).

Норма времени - это затраты труда (в человеко-часах) на перегрузку груза массой в 1 т в определённых производственных условиях при полном использовании производственных возможностей оборудования, применении рациональной технологии и организации перегрузочных работ.

=(9,5-1,2) м =1,0 м =3,97 м =2,5 м

1,0 м = 7,5 м

Размещено на http://www.allbest.ru/

17,3 м 2,5 м 10, 5м 3 м 27,32 м

Рисунок № 6 «Схема вертикального разреза причала»

По схеме причала (рисунок № 6) определяем высоты подъёма ГЗУ по операциям:

судно-вагон

ЎТерр -ЎСНГ -++=

=9,5-1,2-1,0+3,97+1,0=12,27 м;

судно-склад

ЎТерр -ЎСНГ -++=

= 9,5 - 1,2 - 1,0 + 7,5 + 1,0 =15,8 м;

склад-вагон

=

=3,97 + 1,0 = 4,97 м;

и опускания по операциям:

судно-вагон 0;

судно-склад 0

склад-вагон =

=7,5 + 1,0 - (3,97 + 1,0) =3,53 м

Горизонтальное перемещение мостового крана производится на следующие расстояния (рисунок № 6).

по варианту судно-вагон

м

по варианту судно-склад

3,0+ 49,61 м

по варианту склад-вагон

м.

Время перемещения моста рассчитываем

по варианту судно-вагон

с

по варианту судно-склад

с

по варианту склад-вагон

~15 с

Время подъёма и опускания груза мостовым краном

с

с.

с

с.

с

с.

Опускание груза в вагон

с

Рассчитаем время производственного цикла портального крана по варианту судно-вагон.

Продолжительность захвата груза грейфером с судна определяется по Нормативам времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях или по приложению № 12.

Место работы - баржа-площадка (трюм 1). Группа кранов - I.

с

Время высыпки груза в вагон определяем по Нормативам; =16 с.

Время подъёма и опускания груза портальным краном определяем

с

с.

с

с.

с

с.

Опускание груза в вагон

с

Время поворота портального крана с грузом по варианту судно-вагон на равно времени возврата порожнего ГЗУ и определяется

с

Время поворота портального крана с грузом по варианту судно-склад на равно времени возврата порожнего ГЗУ и определяется

с

Коэффициент совмещения операций вертикального и горизонтального перемещения ГЗУ зависит как от варианта грузовых работ, так и от разности высот между начальной и конечной точками подъёма/опускания ГЗУ.

Принимаем значения коэффициента по вариантам:

судно-вагон, вагон-судно = 0,85;

судно-склад, склад-судно = 0,80;

склад-вагон, вагон-склад = 0,90.

Время цикла портального крана по варианту судно-вагон

=

= с

Время цикла портального крана по варианту судно-склад

=

= с

Время цикла портального крана по варианту склад-вагон

=

= с

Принимаем значения коэффициента по вариантам:

судно-вагон, вагон-судно = 0,85;

судно-склад, склад-судно = 0,80;

склад-вагон, вагон-склад = 0,90.

Время цикла мостового крана по варианту судно-вагон

=

= с

Время цикла мостового крана по варианту судно-склад

=

= с

Время цикла мостового крана по варианту склад-вагон

=

= с

Масса груза в грейфере

, т.

Где:

- коэффициент заполнения грейфера грузом, определяемый по данным таблицы № 1 приложения № 13;

- емкость грейфера, мі;

- насыпная плотность, т/мі.

судно-вагон, судно-склад =0,80

склад-вагон, склад-судно =1,00

Массу груза в грейфере при захвате с судна определяем

т.

Массу груза в грейфере при захвате со склада определяем

т.

Расчет часовой технической производительности по каждому варианту грузовых работ производится по формуле

, т/час.

Где:

- масса груза, перемещаемого за 1 цикл, т;

- время цикла перегрузочной машины по каждому варианту грузовых работ, с.

Часовая техническая производительность работы портального крана по варианту судно-вагон

т/час.

Часовая техническая производительность работы портального крана по варианту судно-склад

т/час.

Часовая техническая производительность работы портального крана по варианту склад-вагон

т/час.

Часовая техническая производительность работы мостового крана по варианту судно-вагон

т/час.

Часовая техническая производительность работы мостового крана по варианту судно-склад

т/час.

Часовая техническая производительность работы мостового крана по варианту склад-вагон

т/час.

Комплексную норму выработки рассчитывают для каждого варианта грузовых работ по формулам:

, т/час.

, т/см.

Где:

- коэффициент оперативного времени (определяет долю чистого времени работы за смену к продолжительности смены), определяется для каждого варианта грузовых работ по приложению № 11.

- техническая производительность перегрузочных машин, которая определяется вариантом схемы перегрузки грузов, т/час;

- продолжительность смены, равная 7 час.

Коэффициент оперативного времени:

Судно-вагон, склад-вагон =0,832

Судно-склад =0,876

Часовые и сменные комплексные нормы выработки рассчитываем соответственно

Для портального крана по схеме судно-вагон

т/час.

т/см.

На перегрузке груза по варианту судно-вагон в бригаде работают 2 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Для портального крана по схеме судно-склад

т/час.

т/см.

На перегрузке груза по варианту судно-склад в бригаде работают 2 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Для портального крана по схеме склад-вагон

т/час.

т/см.

На перегрузке груза по варианту склад-вагон в бригаде работают 2 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Коэффициент оперативного времени:

Судно-вагон, склад-вагон =0,832

Судно-склад =0,876

Часовые и сменные комплексные нормы выработки рассчитываем соответственно

Для мостового крана по схеме судно-вагон

т/час.

т/см.

На перегрузке груза по варианту судно-вагон в бригаде работают 4 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Для мостового крана по схеме судно-склад

т/час

т/см

На перегрузке груза по варианту судно-склад в бригаде работают 2 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Для мостового крана по схеме склад-вагон

т/час.

т/см.

На перегрузке груза по варианту склад-вагон в бригаде работают 2 механизатора. Комплексную норму времени определяем

чел.-час/ т.

Результаты расчётов по обоим вариантам схем механизации, по всем вариантам грузовых работ представляем в таблицу № 2.1

Таблица № 2.1

Расчёт норм выработки и норм времени по элементным показателям

Наименование показателя	Обо-зна-чение	I вариант (портальный кран)	II вариант (мостовой кран)
		С-в	С-скл	Скл-в	С-в	С-скл	Скл-в
Время захвата груза грейфером, с.		11	11	11	12	12	16
Время подъема грейфера с грузом, с		12	15	6	17	21	8
Время горизонтального перемещения грейфера с грузом, с: портального крана мостового крана		12	22	12	19	32	15
Время опускания грейфера с грузом, с		0	0	5	0	0	6
Время освобождения от груза, с		16	4	16	17	4	17
Время подъема порожнего ГЗУ, с		0	0	5	0	0	6
Время горизонтального передвижения порожнего ГЗУ, с		12	22	12	19	32	15
Время опускания порожнего ГЗУ, с		12	15	6	17	21	8
Время цикла, с	T	68	74	68	90	101	85
Масса груза внутри грейфера, т		5,12	5,12	6,4	5,12	5,12	6,4
Техническая производительность перегрузочной машины, т/час		271	249	338	204	182	271
Комплексная норма выработки, т/час т/см.		225 1575	218 1526	281 1967	169 1183	159 1113	225 1575
Количество рабочих, чел		2	2	2	4	2	2
Комплексная норма времени, чел-час./т		0,00888	0,00917	0,00711	0,02366	0,01257	0,00888

2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности

Для освоения навигационного грузооборота потребуются затраты машинного времени перегрузочных машин (машиноёмкость) по всем вариантам грузовых работ.

Машиноёмкость перегрузочных работ по I варианту схем механизации, где в качестве фронтальной машины используется портальный кран, определяется.

, маш-час

Портальный кран

маш-час.

Мостовой кран

маш-час

При этом потребуются соответствующие затраты труда рабочих комплексной бригады (трудоёмкость) для выполнения перегрузочных работ по всем вариантам.

Трудоемкость определим по формуле:

, чел-ч.

Портальный кран

Мостовой кран

Минимальное количество портальных кранов по вариантам схем механизации, обеспечивающее необходимую машиноёмкость определяется

ед.

ед.

Максимально возможное количество портальных кранов на причале для судна проекта Р-56 по приложению № 14 - 3 единицы

Поскольку расчётное количество портальных кранов меньше максимально возможного, то принимаем 1 причал.

Максимальное количество мостовых кранов (целое число - int) определяется по формуле:

ед.

Пропускная способность причала - это максимальное количество определённого груза в тоннах, которое причал способен погрузить в суда или выгрузить из судов при имеющемся техническом оснащении и применении рациональной технологии за определённый период времени (сутки, месяц, навигацию).

При использовании на выгрузке судна нескольких однотипных фронтальных перегрузочных машин пропускная способность фронтальной части причала определяется по формуле:

, т/сут.

где - коэффициент прохождения груза через склад;

- доля груза, перегружаемого фронтальными машинами по варианту склад-вагон в общем объёме перегрузочных работ. Если на причале нет тыловых перегрузочных машин, то на фронтальные машины падает весь объём перегрузочных работ по варианту склад-вагон, следовательно,

;

- комплексные нормы выработки соответственно по вариантам судно-вагон, склад-вагон и судно-склад, т/час;

- количество фронтальных перегрузочных машин на причале, ед.;

- коэффициент снижения производительности перегрузочных машин при их одновременной работе на причале, определяется по данным приложения 15.

При одновременной работе 2 стреловых кранах, =1;

При одновременной работе 4 стреловых кранах, =0,85;

- время работы причала, час.

Время работы причала в сутки определяется

, час.

где - число рабочих смен в сутки, ед.;

- продолжительность смены, час. = 7 час.

Расчётная интенсивность грузовой обработки судов на причале определяется т/судо-сут.

, т/судо-сут

т/судо-сут.

т/судо-сут.

Результаты расчетов по I и II вариантам схем механизации представляем в табличной форме



Таблица № 2.2

Показатели расчёта пропускной способности причала

Показатель	Обозначение	Варианты схем механизации
		I Вариант (портальный кран)	II Вариант (мостовой кран)
		С-в	С-скл	Скл-в	Всего	С-в	С-скл	Скл-в	Всего
1. Грузооборот, тыс.т.		---	---	---	760	---	---	---	760
2. Коэффициенты -складочности -прямого варианта		0,4	0,6	0,6	---	0,4	0,6	0,6	---
3.Грузопереработка, тыс.т.		304	456	456	1216	304	456	456	1216
4. Комплексная норма выработки, т/час.		225	218	281	---	169	159	225	---
5. Комплексная норма времени, чел. час./т		0,00888	0,00917	0,00711	---	0,01183	0,01257	0,00888	---
6.Машиноёмкость, маш-час		1351,1	2091,7	1622,7	5065,5	1798,8	2867,9	2026,6	6693,3
7. Трудоёмкость, чел./час.		2699,5	4181,5	3242,1	10123,1	7192,6	5731,9	4049,2	16973,7
8. Пропускная способность причала: т/сут.		6301,5	8107,1
9. Потребная площадь склада, мІ.		2484	2484
10. Количество перегрузочных машин.		2	4
11. Интенсивность обработки флота: т/судо-сут.		9271,5	11628,6

2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту

Определение времени грузового обслуживания судна зависит от пропускной способности причала, на котором оно обрабатывается.

При этом пропускная способность причала должна обеспечивать судо-часовую норму погрузки или выгрузки, которая определяется для варианта схемы механизации с учётом направления грузопотока, типа судна и рода груза.

Время грузовой обработки судна с эксплуатационной загрузкой следует определять по формуле.

Время грузовой обработки определяем:

, час

, т/сут

Коэффициент использования причалов по времени определяем

Где:

- среднесуточный грузооборот, т/сут.;

- количество причалов, необходимых для освоения заданного навигационного грузооборота, ед.;

- суточная пропускная способность причала, т/сут.

Коэффициент ожидания начала грузового обслуживания определяем

Продолжительность подготовительно-заключительных операций по обработке состава в порту определяем

, сут

Валовое время нахождения судна в порту определяем

, сут.

Где:

- время грузовой обработки судна в порту, сут.;

- время ожидания освобождения причала, сут.

Аналогично производим расчёты по другим сравниваемым вариантам схем механизации и технологии перегрузочных работ.

Портальный кран

т/час.

/ 24 = 0,44 сут

сут

Мостовой кран

т/час.

/ 24 = 0,34 сут

сут

Расчёты показателей обработки флота в порту по сравниваемым вариантам представляем в таблице № 2.3.

Таблица № 2.3

Показатели обработки флота в порту

Показатели	Обозна-чения	Варианты схем
		с портальным краном	с мостовым краном
Время грузовой обработки судна, сут.		0,44	0,34
Коэффициент использования причалов по времени		0,60	0,46
Коэффициент ожидания грузовой обработки		0,75	0,42
Время ожидания, сут.		0,33	0,14
Время стоянки судна в порту, сут.		0,77	0,48

3. Технико-экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ

3.1 Методика выбора оптимального варианта

При сравнении нескольких возможных вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ основным критерием оптимальности взаимовыгодного варианта является минимум интегральных удельных приведённых затрат по порту, флоту (а более точно и по смежным видам транспорта) за время их нахождения в порту под грузовой обработкой и в её ожидании, руб./т.

В случае, если значения интегральных удельных приведённых затрат по сравниваемым вариантам будут близки, оптимальный вариант схем механизации и технологии перегрузочных работ следует определять, рассматривая дополнительно другие показатели, такие, как капиталовложения, себестоимость погрузочно-разгрузочных работ, продолжительность обработки транспортных средств, пропускная способность причалов, производительности труда, в зависимости от выбранной стратегии развития.

3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту

Абсолютная величина капиталовложений в строительство и оборудование причалов порта составляют:

, руб.

Капиталовложения в общепортовые сооружения определяются по укрупнённым нормативам, отнесённым на 1 м длины причальной линии

, руб.

Где:

- длина причала, м;

- укрупнённый норматив капиталовложений в общепортовые сооружения, определяемый по приложению № 16,

Капиталовложения в устройство крытых складов

, руб.

Капиталовложения на покрытие территории и открытых складских площадок

, руб.

Где:

- площадь покрытия, м;

- стоимость покрытия 1м², определяемая по приложению № 17, руб./ м.

Площадь покрытия составляет площадь причала за исключением площади, занятой под подкрановыми путями шириной 10,5м (рисунок № 4)

м

асфальтобетонного покрытия

Капиталовложения в устройство крановых путей и эстакад мостовых кранов

, руб.

где - протяженность крановых путей, м;

- стоимость 1 м крановых путей, определяемая по приложению 17, руб./м.

Для I варианта схем механизации длина крановых путей для портального крана равна длине причала м.

Капиталовложения в устройство эстакад мостовых кранов

, руб.

где - протяженность эстакады, м;

- стоимость 1 м эстакады, определяемая по приложению 18, руб./м;

- количество линий эстакад, равное количеству мостовых кранов.

Для II варианта схем механизации длина эстакады должна перекрывать всю ширину судна, а также ширину причала, включая ширину склада:

м.

Норматив стоимости 1 м однопролётной эстакады с надводной консолью:

Капиталовложения в устройство причальных и набережных сооружений. Норматив стоимости строительства 1 м длины вертикальной стенки высотой 11,3 м из бетонных массивов-гигантов по приложению № 19 составляет руб./м.

Поясной коэффициент строительства по приложению № 17:

.

руб.

Капиталовложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования

, руб.

где - количество машин i-типа (кранов, бульдозеров и др.), ед.;

- стоимость машин i-го типа, руб./ед.

- стоимость оборудования j-го типа, руб./ед.

Таблица 3.1

Стоимость оборудования, руб

Удельные капиталовложения:

, руб./т

Результаты расчетов капиталовложений по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы № 3.2.



Таблица № 3.2

Капиталовложения по порту

Наименование	Варианты схем механизации
	I (портальный кран)	II (мостовой кран)
К1 - капитальные вложения в общепортовые сооружения, руб.	10110100	10110100
К2- капитальные вложения в устройство крытых складов, руб.	0	0
К3 - капитальные вложения на покрытие портовой территории и открытых складов, руб.	689520	689520
К4- капитальные вложения в устройство подкрановых путей, руб.	254520	7612800
К5 - капитальные вложения в устройство причальных и набережных сооружений, руб.	7042932	0
К6 - капитальные вложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования, руб.	8170000	5024000
Суммарные капиталовложения, руб.	26267072	23436420
Удельные капиталовложения по порту, руб./т.	34,56	30,83

Рассчитаем эксплуатационные расходы по порту и себестоимость перегрузочных работ по сравниваемым вариантам.

Проектная себестоимость (руб./т) перегрузки груза массой 1 т определится делением всех эксплуатационных расходов, связанных с перегрузочными работами на причале, на расчетный навигационный грузооборот:

, руб./т,

где - эксплуатационные расходы по порту за навигацию, связанные с выполнением перегрузочных работ, руб;

- расчетный навигационный грузооборот, т.

Оплата труда работников, занятых на погрузочно-разгрузочных работах, производится по повремённой системе:

, руб.

где - коэффициент, учитывающий доплаты, дополнительную заработную плату и начисления к основной заработной плате, равный 0,35 - 0,55;

- коэффициент, учитывающий районную надбавку в зависимости от географического положения порта, определяемый по данным приложения № 20;

- затраты труда при повремённой оплате, чел.-смен;

- сменная тарифная ставка рабочего комплексной бригады при повремённой оплате, определяемая по данным приложения 20, руб./чел.-смен;

Расходы на амортизацию и текущий ремонт портовых сооружений , руб.:

где - строительная стоимость отдельного i-го вида портовых сооружений, руб.;

нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 1 приложения 21), %;

- нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i-го вида портовых сооружений (таблица 1 приложения 21), %;

- длина причала, м;

- удельные эксплуатационные расходы по общестроительным объектам на 1 м длины причала

Таблица № 3.3

Нормы амортизации и текущего ремонта, %

Расходы на амортизацию и технический ремонт перегрузочных машин , руб.:

, руб.

Где m - количество типов перегрузочных машин, ед.;

- стоимость перегрузочных машин i-го типа и оборудования к ним, руб.;

- количество машин i-го типа, ед.;

нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 2 приложения 21), %;

- нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i-го вида перегрузочных машин и оборудования к ним (таблица 2 приложения 21), %;

Расходы на электроэнергию, топливо, смазочные и обтирочные материалы, руб.:

где - расходы на электроэнергию, потребляемой электродвигателями перегрузочной машиной i-го типа, руб.;

- количество перегрузочных машин i-го типа, имеющих электропитание, ед.;

- расходы на освещение причала, руб.;

- расходы на топливо для машин с тепловым двигателем j-го типа, руб.;

- количество перегрузочных машин с тепловым двигателем j-го типа, ед.

Расходы на смазочные и обтирочные материалы принимаются в размере 2 % от суммарных расходов на топливо и электроэнергию и выражаются коэффициентом 1,02.

Расходы на электроэнергию, потребляемую электродвигателями одной перегрузочной машины

где - стоимость электроэнергии, определяемая по данным приложения 22, руб. /кВт-ч;

- суммарная мощность электродвигателей перегрузочной машины (для портальных кранов - без учёта мощности механизма передвижения, кВт;

- время работы машины за навигацию, маш-час;

- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии при опробовании машин (= 1,02);

- коэффициент использования мощности двигателя ( = 0,7 - 0,8);

- коэффициент, учитывающий одновременную работу двигателей. = 0,4 - 1, =0,8).

Расходы на освещение причала, руб.

где - коэффициент потерь в сети (= 1,05);

- освещаемая площадь i-го объекта причала (акватории в зоне нахождения судна, фронтальной и тыловой зон территории причала, м;

b =30Вт/м²

- продолжительность освещения за навигацию, ч.

Расходы на топливо для машины с тепловым двигателем, руб.

где - коэффициент, учитывающий холостую работу машины (= 1,15);

- мощность теплового двигателя машины, кВт;

- продолжительность работы машины за расчётный период, час;

Для зачистной машины и бульдозера:

- норма расхода топлива двигателя, определяемая по данным приложения 23, кг/час

Для бульдозера

Для подгребной машины

- стоимость 1 л топлива, определяемая по данным приложения 22, руб.

где - расходы на электроэнергию, потребляемой электродвигателями перегрузочной машиной i-го типа, руб.;

- количество перегрузочных машин i-го типа, имеющих электропитание, ед.;

- расходы на освещение причала, руб.;

- расходы на топливо для машин с тепловым двигателем j-го типа, руб.;

- количество перегрузочных машин с тепловым двигателем j-го типа, ед.

Расходы на смазочные и обтирочные материалы принимаются в размере 2 % от суммарных расходов на топливо и электроэнергию и выражаются коэффициентом 1,02.

Расходы по зимнему отстою плавучих перегрузочных установок , руб.

,

Расходы на содержание распорядительского и обслуживающего персонала и общепроизводственные расходы , руб.

Распределяемые расходы (на содержание рейдово-маневрового флота, средств связи и общеэксплуатационные расходы , руб.

Результаты расчетов эксплуатационных расходов по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы № 3.4.



Таблица № 3.4

Эксплуатационные расходы по порту

Наименование	Портальный кран	Мостовой кран
, руб.	1 700 680,8	2 851 581,6
, руб.	503 222	651 229
, руб.	1 059 860	794 392
, руб.	6 014 822	6 000 730
, руб.	0	0
, руб.	493 198	826 959
, руб.	1 956 679	2 197 642
, руб.	11 728 461,8	13 322 533,6
Эксплуатационные расходы по порту, руб. ().	15,43	17,52

3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время нахождения его в порту

Капиталовложения по флоту рассчитаем по формуле:

, руб.,

где К_с - стоимость расчетного типа судна, руб.; 5000000 руб.

Q_н - навигационный грузооборот, т;

Т_н - полное навигационное время, сут.;

G_с - грузоподъемность судна (G_с = 2800 т.), т;

t_гр - время грузового обслуживания судна соответственно по первому и второму вариантам, сут;

t_ож - время ожидания судна, сут.

Удельные капиталовложения по флоту составят:

, руб./т,

Эксплуатационные расходы по флоту за время его грузовой обработки и ожидания в течение навигации можно определить:

,

где С_с- стоимость суточного содержания судна на стоянке, руб./сут.

(С_с = 800 руб./сут.),

Удельные расходы по содержанию флота составят:

, руб./т.

Результаты расчетов представлены в таблице № 3.5.

Таблица № 3.5

Капитальные вложения и эксплуатационные расходы по флоту

Показатель	Условное обозначение	1 вариант	2 вариант
1.Кап. вложения по флоту, руб.	Кф	5 225 000	3 257 143
2.Удельные кап. вложения по флоту, руб/т	kф	6,87	4,28
3.Эксплуатационные расходы по флоту, руб.	Эф	167200	104229
4.Общие затраты по флоту, руб.	Зф
5.Себестоимость содержания флота, руб/т	Sф	0,22	0,13
6.Удельные приведенные затраты по флоту, руб/т	зф	0,90	0,55

3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту и выбор оптимального варианта

Удельные приведённые затраты:

, руб.