Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский университет

«Высшая школа экономики»

Факультет Санкт-Петербургская школа экономики и менеджмента

Национального исследовательского университета "Высшая школа экономики"

Департамент логистики и управления цепями поставок

Выпускная квалификационная работа

по направлению подготовки - Логистика и управление цепями поставок»

Повышение эффективности работы грузового терминала морского порта путем внедрения новейших технологий обработки грузов с использованием контейнеров

Сергеева Алина Дмитриевна

Рецензент: д.э.н., профессор кафедры транспортных систем СПбГАСУ

Горев А.Э.

Руководитель: к.э.н., преподаватель департамента логистики и управления цепями поставок, Бочкарев П. А.

Санкт-Петербург 2018



ВВЕДЕНИЕ

Логистика - один из наиболее значимых и эффективных способов организации и планирования материальных, финансовых и информационных потоков, который на протяжении всей логистической цепи помогает минимизировать издержки и максимизировать её качество.

Повышение качества транспортного обслуживания грузовладельцев обусловлено интенсивным развитием современной экономики, и оно является одним из основных факторов роста производительности и экономии промышленных и транспортных ресурсов.

В современной логистике главной её целью является предоставление потребителю (грузовладельцу) качественных логистических услуг при минимальных издержках. Именно поэтому с каждым годом в России вводится все больше технологий, позволяющих осуществить с минимальными издержками (как с временными, так и с материальными) транспортировку грузов. Одной из таких технологий является широко используемая в Европе и США контейнерная перевалка сыпучих грузов в грузовых терминалах морских портов.

В настоящее время зафиксирован ежегодный рост экспорта минеральных удобрений из России, соответственно возрастает и их производство, которое необходимо обеспечивать надлежащей логистикой. Существует потребность в повышении эффективности работы грузовых терминалов в морских портах. Это возможно осуществить, внедрив в использование технологию контейнерной перевалки. Этим обусловлена актуальность данного исследования.

Цель исследования - определить тенденции развития портовой инфраструктуры России, проанализировать активно используемую технологию контейнерной перевалки сыпучих грузов в порту Усть-Луга, предложить вариант её модернизации и с помощью имитационного моделирования оценить эффективность.

Задачи исследования включают в себя:

1) определить основную терминологию грузовых перевозок и характеристику грузовых терминалов;

2) выявить основные тенденции развития портовой инфраструктуры и перевозок минеральных удобрений;

3) описать основные показатели деятельности грузового терминала порта Усть-Луга;

4) рассмотреть все традиционные технологии перевалки сыпучих грузов;

5) раскрыть характеристику контейнерной технологии перевалки сыпучих грузов в Усть-Луге, выявить ее основные преимущества;

6) предложить вариант модернизации технологии;

7) оценить эффективность модернизированной технологии с помощью имитационного моделирования и экономических расчетов.

Объектом исследования является грузовой терминал для перевалки минеральных удобрений в морском порту Усть-Луга.

Предметом исследования является технология контейнерной перевалки минеральных удобрений.

В качестве методов исследования использовался теоретический метод, такой как анализ литературных источников, а также эмпирический, основанный на описании официальных статистических данных и других аналитических материалов. Кроме того, проводился эксперимент с использованием имитационного моделирования.

В качестве литературных источников использованы нормативные документы, научные книги, статьи из научных журналов, учебные пособия, авторефераты диссертаций и диссертации.

В первой главе работы представлено три раздела. Первый раздел включает в себя основную терминологию, необходимую для проведения исследования, и характеристику грузовых терминалов. Во втором разделе осуществлен литературный обзор источников, которые отражают тенденции развития портовой отрасли и обусловливают актуальность выбранного исследования. Третий раздел - основные показатели деятельности порта Усть-Луга, в котором расположен грузовой терминал для перевалки минеральных удобрений.

Вторая глава состоит из двух разделов. В первом разделе представлены традиционные технологии перевалки минеральных удобрений. Второй раздел посвящён контейнерной технологии перевалки минеральных удобрений. В нем отображены основные преимущества, недостатки, а также способ модернизации данной технологии, оценка эффективности которого осуществляется в третьей главе.

В третьей главе производится оценка эффективности модернизированной технологии перевалки минеральных удобрений с использованием контейнеров с помощью имитационного моделирования и экономических расчетов. Моделирование производится в программе Any Logic. Выводы делаются на основе сравнения полученных результатов.



Глава 1 Анализ развития грузовых терминалов морских портов в условиях современной экономики

1.1 Основная терминология. Характеристика грузовых терминалов

Логистическая система - это базовое понятие в логистике. Ведь логистическая система является одной из наиболее ранних систем, созданных человеком.

Логистическая система (ЛС) - это система, которая является динамической, открытой, стохастической, выполняет определенные логистические функции и состоит из множества подсистем[3].

Целью логистической системы является при минимальных издержках и с максимальным выполнением требований потребителя осуществить доставку товара.

Выбранный способ транспортировки оказывает непосредственное влияние на эффективность транспортных решений в ЛС.

Транспортировка, которая осуществляется одним видом транспорта, называется унимодальной (или одновидовой). Она применяется, когда на протяжении всей транспортировки от начального до конечного пункта не производятся промежуточные операции грузопереработки или хранения на складе [3]. Выбор транспорта при такой перевозке производится по нескольким критериям: вид груза, объем отправки, время доставки груза потребителю, затраты на перевозки. Например, если осуществляется крупнотоннажная отправка и в конечном пункте есть подъездные пути, то наиболее целесообразно применять ж/д транспорта. Если же отправка мелкопартионная и расстояние короткое, то применяется автомобильный транспорт [3].

Перевозка, осуществляемая двумя видами транспорта, называется смешанной (или смешанной раздельной). Примером смешанной перевозки могут быть: железнодорожно-автомобильная, речная-автомобильная, морская-железнодорожная, морская-автомобильная и т.д. При смешанной перевозке с помощью первого вида транспорта груз отправляется в определенный пункт перевалки. Им может быть грузовой терминал с временным хранением или без, а также с последующей перегрузкой на другой вид транспорта. В качестве примера смешанной перевозки можно привести использование автомобильного транспорта на железнодорожных станциях или в морских портах. Основные признаки смешанной перевозки:

- несколько транспортных документов;

- нет единой тарифной ставки фрахта;

- взаимодействие между участниками транспортного процесса происходит последовательно.

Если смешанная перевозка является прямой, то в таком случае заключается договор между владельцем груза и первым перевозчиком. Первый перевозчик действует от своего имени и от имени следующего перевозчика, который предоставляет другой вид транспорта. Каждый из перевозчиков несет материальную ответственность за груз на соответствующем участке маршрута.

Следующий вид перевозки называется комбинированным. Его главное отличие от смешанной перевозки в наличии более двух видов транспорта. Комбинированная или смешанная перевозка используется в логистической системе в основном ввиду структуры дистрибутивных каналов. Например, чтобы минимизировать затраты, отправка груза с места его изготовления на оптовую базу может осуществляться ж/д транспортом, а с базы на предприятия розничной торговли автомобильным.

Согласно А.Н. Родникову смешанные, комбинированные и интермодальные перевозки - синонимы. И определяются как: транспортирование грузов, которое осуществляется двумя или более видами транспорта по единому перевозочному документу с перевалкой груза в специализированных пунктах без участия грузовладельца [16].

В Гражданском Кодексе РФ «комбинированная перевозка» и «прямая смешанная перевозка» также являются синонимами (ст. 788 ГК РФ) [1].

В Европейском соглашении СЛКП «комбинированная перевозка» - это перевозка грузов в одной грузовой единице (также в одном транспортном оборудовании - контейнеры, съемные кузова, полуприцепы и т.д.), но с использованием нескольких видов транспорта [2].

Все современные способы перевозки груза отражены на рисунке 1.

Рисунок 1-Современные способы транспортировки (перевозки)

контейнерный грузовой морской порт

В настоящее время в России нет устоявшейся терминологии по представленным на рисунке 1 способам транспортировки. Под интермодальной перевозкой принято понимать смешанную перевозку «door-to-door», которая осуществляется только по одному транспортному документу с единой ставкой фрахта [3].

Согласно терминологическому словарю по логистике, мультимодальные перевозки - это смешанные перевозки, которые выполняются транспортными средствами, принадлежащими одному юридическому лицу.

Договор между грузовладельцем и только одним оператором заключается на весь путь при интермодальной перевозке. Оператором может быть экспедиторская компания, которая действует на протяжении всей перевозки разными видами транспорта, тем самым освобождая владельца груза от заключения договора с иными транспортными фирмами. Интермодальные или мультимодальные перевозки имеют следующие признаки [3]:

- присутствует оператор доставки на протяжении всей логистической цепи или канала;

- единая сквозная ставка фрахта;

- единый транспортный документ;

- единая ответственность за груз и исполнение договора перевозки.

Выделяются следующие принципы функционирования интермодальных и мультимодальных перевозок в логистической системе [3]:

- один коммерческо-правовой режим;

- финансово-экономические вопросы организации перевозки решаются комплексно;

- использование телекоммуникаций и электронного документооборота;

- координация и кооперация между всеми посредниками в транспортировке;

- инфраструктура перевозок разными видами транспорта развивается комплексно.

Если мультимодальная перевозка осуществляется за пределы страны, то большое значение приобретает процедура таможенного оформления груза [3].

Отсутствие устоявшейся терминологии касается не только России, но и международной транспортной практики. Это говорит о том, что существует необходимость в введении стандартов терминологии смешанных грузовых перевозок.

В настоящее время появилась тенденция использования в логистических цепях поставок грузовых терминалов. Особенно это коснулось интермодальные и мультимодальные перевозки. Такой вид перевозок называется терминальным. Грузовые терминалы стали основными объектами логистической инфраструктуры.

В России впервые понятие грузового терминала появилось достаточно недавно. Этот термин образовался от английского слова terminal, что обозначает конечный пункт транспортного процесса. Но, тем не менее, грузовой терминал в транспортном процессе не всегда является конечным пунктом. Довольно часто в терминале заканчивается один процесс, но начинается другой [9].

Преобразование грузопотоков в хорошо организованном транспортном процессе должно производиться на специальных объектах, приспособленных непосредственно для этого. Такими объектами являются грузовые терминалы.

Грузовой терминал - это специализированный перегрузочно-складской комплекс, расположенный на магистральном транспорте, в составе какого-либо предприятия или отдельно от него. Основной функцией грузового терминала является преобразование грузопотоков, проходящих через него. Поэтому состав и устройство объектов терминала должны полностью соответствовать его функции. В составе грузового терминала могут быть [9]:

- крытый склад;

- открытые складские площадки;

- подъездные и внутренние пути для железнодорожного и автомобильного транспорта;

- служебные и административные здания;

- стоянки для автомобилей;

- ремонтные мастерские;

- таможенный пост;

- инженерные сети;

- если это морской терминал, то причалы и пирсы;

- КПП, пожарная сигнализация, освещение и ограждение территории;

- места для отдыха;

Понятие грузового терминала более широкое, чем открытая площадка для контейнеров или склад. Они вместе с другими объектами являются элементами грузового терминала.

Классификация грузовых терминалов осуществляется следующим образом [9]:

- по видам взаимодействующего на терминале транспорта: ж/д - морской, ж/д - автомобильный, тримодальный (ж/д - автомобальный - морской) и т.п.;

- по роду грузов, обрабатываемых на грузовом терминале: контейнерный терминал, терминал для генеральных грузов, для сыпучих грузов (балкерный), нефтеналивной;

- по составу объектов и видам логистических операций;

- по характеру грузопотоков: таможенный терминал для внешних грузопотоков, терминал для внутренних грузопотоков.

Существует понятие контейнерного терминала, он является одним из видов грузового терминала и специализируется на переработке контейнерных грузов. На таких грузовых терминалах грузы перерабатываются в специальных транспортных модулях - контейнерах [9].

Поскольку главной функцией грузовых терминалов являетсяизменение грузопотоков, то необходимо разъяснить, что же такое груз, и какие существуют виды грузов.

Груз - это любые материальные ценности, находящиеся в интервале между принятием к перевозке у грузоотправителя и сдачи грузополучателю. У любого груза есть определенные свойства, влияющие на организацию процесса его перевозки, перегрузки и хранения. Все эти условия получили название «транспортная характеристика груза» [9].

Один из главных факторов, который влияет на процесс транспортировки, являются физико-химические свойства груза. От них зависит выбор вида тары и подвижного состава, проведение погрузочно-разгрузочных работ, способы хранения и соблюдение определенных мер безопасности при транспортировке.

Выделяется следующая классификация грузов [9]:

а) Массовые грузы - отправляются большими объемами, полностью загружают подвижной состав. Они подразделяются на следующие виды:

1) сыпучие и навалочные грузы. Такой груз, как правило, перевозится без тары и в открытом подвижном составе. Сыпучий груз - зерно, семена всех с/х культур. Навалочный - уголь, камень, гравий, руда и т.д.;

2) наливные грузы. Данный вид груза перевозится в специальных цистернах или наливных танкерах. Для организации погрузочно-разгрузочных работ требуется сложная техника. Примером такого груза могут быть нефтепродукты;

3) строительные материалы. Выбор подвижного состава (крытый или открытый) зависит от размера и качества груза. Примеры - изделия из дерева, железобетона, кирпич и т.д.

б) Генеральные (тарно-штучные) грузы. Такой груз перевозится в крытом подвижном составе и в определенной упаковке. Генеральные грузы различаются по виду упаковки:

1) мешковые - груз упакован в мешках без защиты от механических повреждений;

2) киповые - волокна упаковываются в тюки или кипы (тюки - непрессованный материал, кипы - прессованный);

3) катно-бочковые грузы. Они упакованы в бочках-барабанах или рулонах. В бочках из дерева перевозятся сухие химические и пищевые продукты, в металлических - горючие жидкости;

4) ящиковые грузы;

5) пакетные грузы.

Основными физическими характеристиками груза являются: длина, ширина, высота, диаметр. Единица измерения объема груза - кубический метр (на морском транспорте - регистровая тонна). Существует еще одна характеристика, подразделяющая тарно-штучные грузы на виды. Это физические размеры, в зависимости от них груз может быть [9]:

ѕ негабаритный;

ѕ тяжеловесный;

ѕ легковесный.

Выбор к какой категории относится груз зависит от вида транспорта. Тяжеловесный груз на железнодорожном транспорте - груз, объем которого превышает 0,5 т, на водном - более 1 тонны, на автомобильном - свыше 3 т. Легковесным груз считается, если 1 т его массы занимает свыше 2 м объема. Негабаритный - груз, выходящий за пределы подвижного состава ввиду его крупного размера [9].

Кроме того, существует понятие особорежимного груза. Это груз, который требует при перевозке и хранении соблюдения специальной технологии. К такому виду груза относится опасный груз, живой скот и сырые продукты животного происхождения.

Особое внимание следует далее уделить сыпучим грузам. К этому виду груза относятся:

ѕ песок (все его виды);

ѕ камень и щебень, которые получается в результате дробления скальных пород (например, гранит);

ѕ цемент;

ѕ обломки пород и минералов размером не более 10 мм;

ѕ минеральные удобрения;

ѕ торф.

Поскольку Россия является одним из лидеров в области производства минеральных удобрений, целесообразно будет исследовать перевалку именно этого вида сыпучего груза.

Минеральные удобрения определяются как специализированные органические и неорганические вещества, используемые в сельском хозяйстве в качестве катализатора роста растений.

1.2 Тенденции развития портовой инфраструктуры

Новейшие технологии являются залогом бесперебойной работы каждого элемента и всей логистической системы в целом.

Если перевозка груза требует смены вида транспорта, то необходимым элементом транспортировки становится перевалка груза. В Большой советской энциклопедии перевалка определяется как транспортно-технологический процесс, целью которого является перемещении груза между двумя различными транспортными средствами (разных видов транспорта). Перевалка также может осуществляться на приграничных железнодорожных станциях для смены подвижного состава ввиду различия в ширине колеи между странами [15].

Перевалка может осуществляться по прямому варианту, т.е. из одного вида транспорта в другой (вагон-автомобиль, вагон-судно), или через склад (вагон-склад-судно, вагон-склад-автомобиль и т.д.). Для того, чтобы избежать длительных простоев подвижных состав, при перевалке по прямому варианту необходима четкая согласованность в действиях разных видов транспорта. Но перевалка через пункт хранения требует проведения дополнительных погрузочно-разгрузочных работ и перемещений груза [15].

Так как перевалка грузов требует дополнительных финансовых и временных затрат, существует ряд мер для ускорения доставки грузов. Например, перевозка грузов в контейнерах.

Наиболее часто перевалка грузов осуществляется через грузовые терминалы морских портов. Через порты России осуществляется перевалка многочисленных грузов, в том числе и перевалка минеральных удобрений.

В настоящее время рынок минеральных удобрений в России находится в стадии активного роста и является одной из самых перспективных отраслей.

В 2016 году выпуск минеральных удобрений не превышал 45 млн т, по итогам 2017 г. он прогнозируется на уровне 48-49 млн т. Значительную долю в производстве занимает экспорт. В 2016 году доля экспорта была около 71%, в 2017 г. - 67%. Объемы производства минеральных удобрений сильно возросли, в совокупности с ростом экспорта это означает, что увеличивается внутреннее потребление [41].

Рост производства ожидается и в 2018-2019 году. Примерно на 14% вырастет производство калийных удобрений, на 10,2% фосфорных и на 6,5% азотных. Одним из факторов, влияющим на рост производства минеральных удобрений, является наличие у России собственными запасами сырья [41].

Достоинство России и ее ключевое преимущество в производстве удобрений - это владение природным газом, а также его низкая стоимость. Согласно мнению многих аналитиков, по сравнению с 2016 г. цена на газ России к 2021 г. вырастет на 20%, таким образом, производители азотных удобрений из РФ будут продолжать лидировать среди мировых конкурентов. Однако, ввиду ожидаемого профицита продуктов из азота, цена азотных удобрений на внутреннем рынке будет снижаться.

Рисунок 2- Динамика показателей производства и рынка минеральных удобрений в РФ в 2012-2017 гг., тыс. т



Что касается экспорта минеральных удобрений из России, то он ежегодно растет (рисунок 3). На конец 2017 года было экспортировано 11,3 млн тонн азотных минеральных удобрений. По сравнению с 2016 г. уровень понизился на 0,6%. Тем не менее, в стоимостном выражении объем их экспорта вырос до 2,05 млрд долларов [5].

Объем экспорта смешанных удобрений за 2017 г. составил 9,2 млн тонн на сумму 2,41 млрд долларов, этот показатель на 10,7% выше, чем показатель за 2016 г[5]. По данным Федеральной таможенной службы РФ, в 2017 году было экспортировано 9 млн тонн калийных удобрений на сумму 1,7 млрд долларов, что оказалось на 11,8% больше, чем в 2016 г.

Рисунок 3 - Экспорт удобрений в физическом выражении, 11 мес. 2016-2017 гг.

Рисунок 4- Экспорт удобрений в денежном выражении, 11 мес. 2016-2017 гг.



Рост объемов производства и экспорта минеральных удобрений должен быть обеспечен соответствующей логистикой. Существует потребность в дополнительных портовых мощностях для перевалки грузов в короткие сроки и без значительных инвестиций.

Среди всех мировых стран Россия располагает самой длинной береговой линией морского побережья. В РФ пять морских бассейнов, в которых находится 67 портов. В Балтийском бассейне располагается 7 морских портов, в Дальневосточном - 22, в Арктическом - 18, Азовско-Черноморском - 17 и в Каспийском - 3. Все порты России объединяют 12 морей трех океанов, а также Каспийское море внутри страны. Согласно Стратегии развития морской портовой инфраструктуры России до 2030 года, порты являются одними из основных объектов инфраструктуры, которые влияют на уровень обеспечения транспортной независимости и обороноспособности страны, а также на внешнюю торговлю и транзитный потенциал[43].

В Стратегии указывается, что за период с 2011 по 2030 год через морские порты должна быть осуществлена перевалка грузов суммарным объемом 985,1 - 1286,8 млн т, т.е. объем должен вырасти в 1,8-2,4 раза. Кроме этого, морские порты к 2030 году будут оснащены перегрузочные комплексы мощностью 610,2 - 868,8 млн т/год [43]. Таким образом, суммарная мощность всех портов России должна вырасти до 1400,7-1659,3 млн т/год. Также ожидается рост объемов перевалки грузов по всем бассейнам.

С 2010 года, ввиду федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России», осуществлялось развитие грузовых терминалов морских портов, а также различных инфраструктурных объектов вблизи них. Первым крупным результатом реализации этой программы стало к 2015 г. вдвое сокращение доли грузооборота России, который переваливался через зарубежные порты (до 8,4%). К 2030 году планируется, что этот показатель не будет превышать 4% [37].

Производители минеральных удобрений в России в настоящее время активно инвестирует финансы в создание перевалочных мощностей. В период с 2013 по 2015 год было приобретено и введено в эксплуатацию множество активов в портах России и за рубежом, особенно на Балтике. Ключевыми игроками рынка минеральных удобрений являются компании: «Уралхим», «Акрон», «Еврохим», «ФосАгро» и «Уралкалий». У всех этих компаний в данный момент есть специализированные мощности для перевалки минеральных удобрений. Например, компания «ФосАгро» запустила в эксплуатацию в 2015 году специализированный терминал по перевалке минеральных удобрений в порту Усть-Луга «Смарт Балк Терминал». Туда были перенаправлены грузопотоки, ранее проходящие через морские порты в Финляндии, Эстонии и Латвии. Это позволило значительно сократить логистические затраты [41].

Компания «ФосАгро» совместно с компанией «Ультрамар» производили строительство и введение в эксплуатацию «Смарт Балк Терминал». «Ультрамар» является логистическим оператором. В порту Усть-Луга «Смарт Балк Терминал» находится на территории МПК ЮГ-2, позволяя осуществлять перевалку 1,5-2 млн тонн удобрений в год [31].

1.3 Основные показатели деятельности порта Усть-Луга

Грузовой терминал «Смарт Балк Терминал», в котором была внедрена технология перевалки минеральных удобрений контейнерами, находится в морском порту Усть-Луга [24]. Этот порт является основой транспортно-логистической сети Северо-Западного региона. Он находится в Ленинградской области, в Лужской губе Финского залива, в максимальной близости от границы РФ и Европейского союза. Порт Усть-Луга находится на расстоянии около 150 км от города Санкт-Петербург, который в свою очередь является крупным транспортным узлом всего Северо-Западного региона. Усть-Луга, объединяя все промышленные центры Северо-Запада и поставщиков/потребителей из-за рубежа, позволяет снижать затраты на многие логистические операции, в том числе на транспортировку, перевалку и переработку груза [36].

Начало функционирования порта Усть-Луга произошло в 2001 году, когда на его территории открылся угольный терминал. Усть-Луга - это проект европейского масштаба. Его расположение выбрано неслучайно и очень удачно, так как порт находится вблизи границы с ЕС, но в то же время в отдалении от Санкт-Петербурга, у которого все транспортные артерии максимально перегружены. Более того, в той части Финского залива, где расположен порт, вода практически не замерзает даже при самых низких температурах. Это позволяет заходить в порт всем судам, а не только ледового класса. Поэтому порт Усть-Луга может эксплуатироваться в течение всего года [34].

В настоящее время морской порт Усть-Луга - это многофункциональный, масштабный транспортно-логистический центр, в котором расположены наиболее современные терминалы. Кроме того, Усть-Луга обладает удобными и безопасными подходами к причалам. На территории порта на сегодняшний день функционируют следующие терминалы [34]:

- Многопрофильный перегрузочный комплекс «Юг-2», основной функцией которого является перевалка грузов разного рода;

- Угольный терминал;

- Комплекс перегрузки технической серы;

- Универсальный перегрузочный комплекс, который осуществляет прием, хранение и отгрузку генеральных и навалочных грузов;

- Терминал перевалки нефтепродуктов;

- Конечная точка БТС-2 - Нефтебаза «Усть-Луга»;

- Терминал перевалки нефти;

- Автомобильно-железнодорожный паромный комплекс;

- Контейнерный терминал;

- Комплекс перевалки стабильного газового конденсата;

- Комплекс по перегрузке сжиженных углеводородных газов.

Согласно материалам администрации морских портов Балтийского моря, 8 млн 604,2 тыс. тонн - грузооборот порта Усть-Луга в январе 2018 г. Этот показатель превышает аналогичный в 2017 году на 6% [27].

Отмечен рост также и объема перевалки навалочных грузов до 2 млн 967, 7 тыс. тонн, это на 38% выше показателя прошлого года. Перевалка угля и кокса тоже увеличилась на 38% - до 2 млн 523, 4 тыс. тонн [27].

Однако, снизился объем перевалки наливных грузов до 5 млн 293, 4 тыс. тонн (на 7%). Перевалка нефти сократилась до 2 млн 201, 8 тыс. тонн (на 12%), перевалка нефтепродуктов до 2 млн 201, 8 тыс. тонн (на 6%).

Объем перевалки генеральных грузов не изменился с января 2017 года и остался на уровне 86, 8 тыс. тонн [26].

На 19,5% вырос контейнерооборот порта и на данный момент составил 7971 TEUs [28].

За весь 2017 год грузооборот порта составил 103,29 млн тонн, а контейнерооборот - 75 тыс. 262 TEUs [26].

Порт Усть-Луга - единственный российский порт в Балтийском бассейне, который способен принимать сухогрузные суда дедвейтом до 75 тыс. тонн и наливные суда до 160 тыс. тонн, ввиду большой глубины акватории порта (17,5 м) в совокупности с коротким подходным каналом (3,7 км).

В приложении А представлен грузооборот порта Усть-Луга по видам грузов с 2016 по 2018 г. [26]

В 2017 году грузооборот порта Усть-Луга преодолел исторический рубеж - 100 млн тонн грузов за год. Порт Усть-Луга стремительно развивается, на его территории строятся современные терминалы и уникальная железнодорожная станция сортировки вагонов. Это позволяет Усть-Луге опережать другие порты Балтийского бассейна. Кроме того, порт Усть-Луга вскоре будет способствовать росту промышленности в регионе Балтийского моря. Планируется строительство многих предприятий, например, «Балтийский СПГ», Балтийский карбамидныйзавод, завод по производству аммиака и многие другие. Таким образом, когда порт Усть-Луга выйдет на полную мощность, его грузооборот может увеличиться до 180 млн тонн [34].

Строительство инфраструктуры и запуск новых перегрузочных мощностей являются предпосылками к высоким темпам роста компании. Перевалка нефти и нефтепродуктов также способствовала динамичному развитию порта Усть-Луга. У порта налажено постоянное паромное сообщение с Калининградом. Порт соединятся с федеральной автотрассой «Нарва» недавно построенной автодорогой. Терминалы и объекты общепортового значения строились в соответствии с новейшими технологиями и с использованием высокопроизводительного оборудования.

Помимо автомобильной, порт Усть-Луга обеспечен железнодорожной инфраструктурой. Завершено строительство станционного комплекса «Лужская» и реконструкция внешних ж/д подходов по линии Мга - Гатчина - Веймарн - Усть-Луга в соответствии с Инвестиционной программой ОАО «РЖД» (рисунок 5). Железнодорожный узел Усть-Луги состоит из 6 станций, взаимосвязанных между собой. Он включает в себя станцию Лужская и ее грузовые парки: Лужская-Северная, Лужская-Южная и Лужская-Нефтяная. Лужская-Северная - это грузовой парк для угля и серы. Лужская-Южная - автомобильно-железнодорожный паромный комплекс и контейнерный терминал. Лужская-Нефтяная - это нефтеналивные грузы. Для того, чтобы в дальнейшем обслуживать металлургический терминал и терминал для минеральных удобрений, планируется строительство четвертого грузового парка - Лужская-Генеральная. Также в перспективе порта возможно строительство пятого парка в северной части - Лужская-Восточная [36].

В настоящее время на станцию Лужская ежесуточно пребывает около 70 пар поездов. Впоследствии, когда железнодорожный узел выйдет на полную мощность, он сможет принимать около 97 пар поездов за сутки. В пересчете - 120 млн тонн грузов в год будет доставляться в порт только по железной дороге. Станция Лужская в сутки будет принимать и выгружать более 3500 вагонов [36].

Усть-Лужский железнодорожный узел строился с применением новейших технологий, обеспечивающих сбережение ресурсов и безопасность движения поездов, а также с использованием электронного документооборота [36].

Рисунок 5-Схема железнодорожных путей

Основная перспектива Усть-Лужского железнодорожного узла - стать крупнейшим и наиболее современным в Европе, который сможет обрабатывать и доставлять по железной дороге более 100 млн. тонн грузов в год [36].

Что касается внешних автодорожных коммуникаций, то они развиваются за счет федерального бюджета по программе «Автомобильные дороги» ФЦП «Развитие транспортной системы России» [36].

В процессе реализации данной программы было выполнено следующее:

ѕ для въезда в Северный и Южный районы порта были построены автомобильные развязки;

ѕ автодорога, связывающая порт и федеральную автодорогу «Нарва» (Санкт-Петербург - Таллин), полностью реконструирована. В настоящее время она представляет из себя двухполосную дорогу в каждом направлении с развязками и в обход населенных пунктов. Расчетная скорость движения по автодороге - 120 км/час. Ширина проезжей части - 7,5 метров. Введение в эксплуатацию данной автодороги позволят сокращать время до порта более чем на 30 минут.

Кроме того, в рамках программ Федерального дорожного агентства, существует перспектива реконструкции следующих автомобильных дорог:

ѕ Петродворец - Кейкино. В дальнейшем эта дорога будет дублировать автодорогу «Нарва» и будет иметь выход на КАД и трассу Санкт-Петербург - Москва;

ѕ В будущем будет продлена дорога до Великого Новгорода от Таллиннского шоссе с возможностью выхода на трассу Санкт-Петербург - Москва.

Таким образом, морской порт Усть-Луга в скорой перспективе можно стать крупнейшим в Балтийском бассейне, а затем и в Европе транспортно-логистическим центром, что может впоследствии стать причиной для нормализации и развития российской экономики в целом.



Глава 2 Анализ использования контейнерной перевалки минеральных удобрений на грузовом терминале порта Усть-Луга

2.1 Существующие технологии перевалки минеральных удобрений

В зависимости от способа производства минеральные удобрения подразделяются на сложные и смешанные (рисунок 6). Сложные минеральные удобрения изготавливаются химическим способом. Для изготовления смешанных используется механическое соединение [25].

Сложными являются азотные, фосфорные и калийные минеральные удобрения, которые производятся на химических предприятиях. К смешанным удобрениям относятся торфоминеральные, а также торф и известковые удобрения [25].

Рисунок 6- Классификация минеральных удобрений по способу производства

Большинство минеральных удобрений транспортируется с помощью железнодорожного транспорта, затем для доставки потребителям перегружается на автомобильный или морской транспорт [45].

Выбор способа железнодорожной перевозки минеральных удобрений зависит от их вида (табл. 1).

Таблица 1- Способы железнодорожной перевозки по видам минеральных удобрений [45]

Виды минеральных удобрений	Пылевидные	Гранулированные	Известковые, торфоминеральные
Способы транспортировки	ѕ Цистерны-минераловозы ѕ Цементовозы с пневматической разгрузкой	Вагоны-минераловозы бункерного типа с боковой разгрузкой	Полувагоны

Пылевидные минеральные удобрения железнодорожным транспортом перевозятся с помощью цистерн-минераловозов или цементовозов с пневматической разгрузкой. Гранулированные - вагонами-минераловозами бункерного типа с боковой разгрузкой. С использованием полувагонов перевозятся известковые удобрения (молотый известняк и доломитовая мука) и тороминеральные удобрения (торф, смешанный с минеральными удобрениями)[35].

После окончания железнодорожной транспортировки удобрений и прибытия составов с удобрениями на грузовой терминал, они разгружаются с целью последующей транспортировки или временного хранения на складских объектах в грузовом терминале. Многие факторы влияют на выбор средств комплексной механизации для проведения погрузочно-разгрузочных работ и хранения минеральных удобрений. К ним относятся способы перевозки, физико-механические и химические свойства, сыпучесть, слеживаемость, растворимость, взрывоопасность и др. [18]

Если выгрузка удобрений осуществлялась не по прямому варианту (вагон-судно), то в таком случае из вагона удобрения отправляются на склад временного хранения. Склады для минеральных удобрений и ядохимикатов подразделяются на прирельсовые и глубинные. Прирельсовые - это склады, которые в непосредственной близости к ж/д станциям [14].

Павильонные, силосные, резервуарные или купольные склады, как правило, являются прирельсовыми.

Купольные склады - сооружения, которые строятся в полусферической форме с тонкостенной железобетонной оболочкой-сводом. Купольный склад (купол) имеет верхнее загрузочное и нижнее опорное кольца. Когда железнодорожный состав пребывает на станцию разгрузки вагонов, минеральные удобрения при помощи конвейера из приемного ж/д устройства отправляются на радиальный и штабелирующий конвейер. Купола расположены вокруг штабелирующего конвейера. С помощью него грузом заполняется каждый купол. Для каждого вида удобрений предназначен определенный купол. Для отгрузки удобрений из-под купола используются фронтальные погрузчики [14].

На рисунке 7 изображено четыре варианта прирельсовых механизированных складов [14].

Если минеральные удобрения поступают насыпью из крытых вагонов, то они выгружаются вагонными разгрузчиками (рис. 7, а). В случае доставки на терминал удобрений в саморазгружающихся вагонах-хопперах или полувагонах, удобрения высыпаются в приемный бункер, откуда они подаются на склад с помощью конвейеров. Если на складе хранятся удобрения разных видов, то для этого предусмотрены специализированные разделительные стенки между секциями (рис.7, б).



Рисунок 7-Комплекс устройств павильонных складов для минеральных удобрений (а -- план склада; б -- разрез склада; в -- разрез склада при вводе железнодорожных путей в склад; г -- то же для затаренных удобрений)

Специализированные павильонные склады строятся на железнодорожных станциях для сыпучих и затаренных удобрений. Железнодорожный путь может находится как вне, так и внутри павильонного склада (рис. 7, в и г). Для того, чтобы разгрузчики могли въезжать в крытый вагон, оборудованы специальные рампы с пандусами. После выгрузки минеральные удобрения (рис. 7, в) отправляются с помощью ленточных конвейеров 2,3 и 4 в штабеля склада, разделяемые между собой стенками. Затем разгрузчиками или конвейерами минеральные удобрения загружаются в автомобильный транспорт или на судно. Кроме того, для погрузки на транспорт могут использоваться одноковшовые погрузчики, экскаваторы и грейферные мостовые краны [14].

Удобрения, упакованные в тару, выгружаются из вагонов с помощью вилочных погрузчиков (рис. 7, г). Чтобы погрузчики могли свободно передвигаться, вдоль железнодорожного фронта устанавливается высокая рампа с пандусами [14].

Следующий вид склада - силосный. Наиболее эффективно его использование для пылевидных и порошкообразных минеральных удобрений.

Силосные склады для перевалки с пневматической разгрузкой и погрузкой состоят из металлических силосов, которые установлены на фундамент. Пылевидные удобрения в пневмоцистернах пребывают на железнодорожную станцию, оттуда они по гибкому шлангу поступают в силос через его верхнюю часть. Аэрация минеральных удобрений обеспечивается четырьмя перфорированными трубами, установленными в нижней части силоса. В автоцистерну из силоса удобрения подаются с помощью специализированного выгрузочного трубопровода. Такой склад обладает одним весомым недостатком, он не приспособлен для выгрузки удобрений из крытых вагонов. Разгрузка крытых вагонов осуществляется специальными разгрузчиками с площадки [14].

Вагоны-хопперы и минераловозы разгружаются в специализированный прирельсовый приемный бункер, который оборудован ленточным конвейером, проходящим вдоль всего ж/д пути. Затем поперечным наклонным конвейером удобрения поднимаются на верхний конвейер и загружаются в штабели склада [14].

Со склада груз в судно груз может поступать разными способами [14]:

1) с помощью грейферных кранов груз загружается в приемный бункер, откуда конвейерной системой поступает на судно;

2) перегрузочными машинами удобрения загружаются в автомобильный транспорт и доставляются на причал и т.д.

Данные средства механизации погрузочно-разгрузочных работ с минеральными удобрениями распространены во многих грузовых терминалах российских и иностранных морских портов. Например, в комплексе перегрузки минеральных удобрений Выборгского порта удобрения поступают на специализированную станцию выгрузки вагонов, откуда направляются в приемный бункер. С помощью судопогрузочных машин из бункера удобрения загружаются на судно [39].

В «Балтийском балкерном терминале» вБольшом порту Санкт-Петербурга помимо выполнения перегрузки удобрений с грузового наземного транспорта на морские суда есть возможность хранения грузов на крытых складах. Минеральные удобрения, поступающие на терминал в грузовых составах, выгружаются специализированными погрузчиками из вагонов и с помощью конвейеров отправляются на склад или сразу на судно.

На грузовом терминале Silsteve морского порта Силламяэ в Эстонии удобрения доставляются в порт на автомобильном транспорте или по железной дороге. С помощью перегрузочным машин они выгружаются на склад. Оттуда до причала, где расположено нужное судно, удобрения доставляются автомобильным транспортом [39].

2.2 Характеристика технологии контейнерной перевалки минеральных удобрений

По данным компании ООО «Морстройтехнология», специализирующейся на исследованиях и проектировании в области морского транспорта, в настоящее время существует профицит мощностей по перевалке минеральных удобрений навалом около 60-70%. Но, тем не менее, возникает неоднородная загруженность грузовых терминалов, потому что полностью загружены самые выгодные и удобные направления. Ввиду того, что недостаточно территорий в удачно расположенных морских портах, и капитальные затраты достаточно высокие, сдерживается строительство новых терминальных мощностей. Поэтому находятся и разрабатываются решения, с помощью которых станет возможным сократить сроки и капитальные затраты на строительство грузового терминала. Одной из таких разработок является повсеместное использование контейнеров [40].

В морском порту Усть-Луга в 2015 году компания ООО «Ультрамар» совместно с компанией ОАО «Фосагро» запустила в эксплуатацию Смарт Балк Терминал, специализирующийся на стивидорных услугах. Именно на этом терминале впервые была внедрена технология перевалки навалочных грузов (минеральных удобрений) с использованием контейнеров [40]. Удобрения на терминал поступают железнодорожным транспортом, затем на специальной станции из вагонов-минераловозов перегружаются в 20-футовые контейнеры, которые остаются на терминале в качестве мобильного склада, или же удобрения сразу выгружаются из контейнера в трюм судна с помощью универсальных мобильных пневмоколесных кранов со специальными спредерами (рис. 8).

Такая технология имеет ряд преимуществ [40]:

ѕ отсутствие необходимости в строительстве специализированного терминала для навалочных грузов, что говорит о возможности сильного сокращения капитальных затрат;

ѕ отсутствие необходимости в строительстве причала, так как возможно использовать существующую;

ѕ в случае небольших объемов перевалки (до 1,5-2 млн тонн) эффективность намного больше в сравнении со строительством специализированного терминала;

ѕ краткосрочность реализации строительства (перевалка может начать функционировать уже через 6 месяцев);

ѕ такая технология перевалки гораздо более экологична (сокращается пыление) по сравнению с традиционными способами перевалки;

ѕ контейнеры, которые используются в порту как оборотная тара, в дальнейшем можно продать, что говорить о ликвидности технологии.

С помощью данной технологии можно также увеличивать складские мощности в уже функционирующих навалочных терминалах. Контейнеры часто используются также и для выгрузки навалочного груза в галерею, ведущую к судопогрузочной машине, а не только в трюм судна. Таким образом, с помощью контейнеров можно создать дополнительный «мобильный» склад на терминале навалочных грузов и хранить их как в контейнерах, так и в галерее навалом [40].

Рисунок 8- Схема перевалки минеральных удобрений с использованием контейнеров, Смарт Балк Терминал



В мировой практике существует подобная схема, только перевозка навалочного груза осуществляется сразу в контейнере, а затем происходит перевалка в трюм судна из этого же контейнера. Такая технология распространена в Австралии, ЮАР и Латинской Америке. Для реализации этой схемы стандартное перегрузочное оборудование оснастили специализированными спредерами, которые, наклоняя или переворачивая контейнер, высыпают груз в трюм судна (рис.9) [46].

Рисунок 9- Выгрузка навалочного груза из контейнера с помощью RAM-спредера

Кроме того, для осуществления таких перевозок были разработаны специальные контейнеры, которые сконструированы таким образом, чтобы выдерживать тяжелый груз и не деформироваться при высыпании [49]. Крышка контейнера может находиться сверху или сбоку контейнера. Крышка сверху сделана из гибкого материала и при переворачивании откидывается. Выгрузка сбоку позволяет медленно высыпать груз, тем самым она более удобна. Медленная выгрузка необходима для взрывоопасных грузов [47]. Примером такого груза может быть сера. При высыпании груза в трюм крышка контейнера может открываться разными способами. Например, боковая крышка может открываться автоматически, так происходит на терминале «Смарт Балк Терминал». Тем не менее, до сих пор широко распространено открытие замков крышки контейнеров вручную.

Контейнеры как внутрипортовая тара используются во многих морских портах. В ПАО «Новороссийский морской торговый порт» с помощью opentopконтейнеров с торцевым люком осуществляется перегрузка серы в трюм судна (рисунок 10). Сера перегружается в контейнеры из вагонов на грузовом терминале, откуда затем к причалу доставляется автомобильным транспортом. Так как у перегрузочного оборудования отсутствуют специализированные спредеры, застропка контейнера осуществляется вручную у борта судна. В трюм судна сера перегружается с помощью портального крана с двумя грузовыми лебедками, которые наклоняют контейнер. Торцевой люк контейнера открывается также вручную, когда он находится над трюмом судна [21].

Рисунок 10- Перевалка серы в Новороссийском морском торговом порту

Для перевалки серы в речном порту Бузан также используются opentop контейнеры (рисунок 11) [21].



Рисунок 11- Перевалка серы в речном порту Бузан

В Одесском порту осуществляется перевалка зерна с использованием стандартных, но модифицированных контейнеров (рисунок 12) [21].

Рисунок 12- Перевалка зерна в порту Одесса

На терминале «Смарт Балк Терминал» контейнеры используются только на территории порта. Однако, существует возможность сделать такую технологию более эффективной: осуществлять загрузку контейнера сразу в месте погрузки на железнодорожный транспорт. Это поможет избавиться от дополнительной перевалки из вагонов в контейнеры. Такой вид перевозки получил широкое распространение за рубежом и имеет название «ContainerizedBulkHandling» [46].

ContainerizedBulkHandling - технология, распространённая в тех странах, где активно экспортируется руда, уголь и зерно (рис.13) [46].

Рисунок 13- Порты, использующие технологию ContainerizedBulkHandling

Компании, которые внедряют данную технологию перевозки и перевалки сыпучих грузов, приводят несколько аргументов, обосновывающих её преимущества [47].

Во-первых, использование такой технологии значительно сокращает капитальные и эксплуатационные затраты. Компания Gray Bulk Concepts представила оценку транспортной схемы с контейнеризацией навалочных грузов, она отображена в таблице 2. В таблице отображены результаты расчетов для производителя руды, который имеет запасы руды объемом 20 млн тонн, планируемые добываться в течение 10 лет. Ежегодные объемы отгрузки - около 2 млн тонн. Расстояние между месторождением и портом - 150 км. В порту находятся причалы, а также есть возможность установить конвейер и судопогрузочную машину. Согласно результатам расчетов, капитальные затраты на строительство и оборудования навалочного терминала более чем в два раза превышают затраты при использовании ContainerizedBulkHandling. Кроме того, сильная экономия возникает при строительстве стационарного склада, а также при приобретении судопогрузочной машины и строительстве галерей. Также возможно взятие парка контейнеров в лизинг, а «мобильный склад» из контейнеров получается дешевле [48].

Во-вторых, возможность сменить местоположение контейнеров или совсем продать их - также значимое преимущество. Что касается сроков строительства и организации контейнерной схемы, она данная технология также более выгодна [30].

В-третьих, весомым преимуществом технологии является ее экологичность, а именно сокращение пыления, а также увеличение сохранности груза [50].

Таблица 2- Пример оценки транспортной схемы с контейнеризацией навалочных грузов [48]

Вариант 1. Традиционная транспортная схема, специализированный навалочный терминал	Вариант 2. Контейнеризированная перевозка и выгрузка в трюм судна
Капитальные затраты, млн, USD
Реконструкция дорог	5,0	Реконструкция дорог	5,0
Склад на 100 тыс. т на территории, арендованной у порта	25,0	Приобретение 3000 контейнеров (можно взять в лизинг)	15,0
Погрузочные галереи и судопогрузочная машина	20,0	Приобретение 3 спредеров Revolver	1,5
ИТОГО	50,0	ИТОГО	21,5
Эксплуатационные затраты, USD/ т груза
Автомобильная доставка	15,00	Автомобильная доставка	15,00
Складские операции	4,00	Выгрузка контейнеров на площадку	1,00
Эксплуатация перегрузочных галерей на территории порта	2,00	Стивидорные услуги	5,00
Стивидорные услуги	2,00	Аренда земли в порту	0,25
Аренда земли в порту	0,25	Портовые сборы	4,00
Портовые сборы	4,00
ИТОГО	27,25	ИТОГО	25,25



Несмотря на многочисленные преимущества данной технологии, выделенные иностранными компаниями, в российских условиях есть ряд ограничений, не позволяющий использовать обычные контейнеры для перевозки удобрений по железной дороге.

На российском рынке в настоящее время отсутствуют подходящие для данной технологии контейнеры, которые возможно перевозить железнодорожным транспортом, а также существуют некоторые особенности формирования железнодорожного тарифа [30].

В целом, объемы перевозок минеральных удобрений в контейнерах по железной дороге очень малы, при том, что груз загружается в контейнеры только на грузовых терминалах морских портов, а не везется в них по железной дороге. Технология перевозки сыпучих грузов в контейнерах по железной дороге с выгрузкой в трюм судна из контейнера, распространенная за рубежом, для применения в России требует изменений и модификации. Существуют следующие причины таких ограничений [40]:

ѕ существуют ограничения по максимальной загрузке, поэтому имеющие большую массу усиленные контейнеры будут делать перевозку по железной дороге менее эффективной;

ѕ в соответствии с «Техническими условиями размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах» от 2003 года, глава 12, пункт 2.6, погрузка контейнеров навалочным грузом для перевозки по железной дороге должна осуществляться с установкой заградительного деревянного щита. Это необходимо, поскольку при усилении нагрузки (спуск с горки) может вылететь дверь;

ѕ если в порту погрузка на судно осуществляется RAM-спредером, то используются контейнеры с крышкой, которая открывается сверху. Когда перевозка производится по дороге общего пользования (где грузовое и пассажирское движение одновременно), есть вероятность возникновение опасной ситуации - крышка контейнера может слететь. В Австралии и в ЮАР такая проблема отсутствует, поскольку в этих странах контейнеры перевозятся по путям необщего пользования. Поэтому в России РЖД не согласует перевозку такого контейнера.

Таким образом, чтобы реализовать такую технологию в России, существует необходимость в разработке конструкции контейнера, которую можно будет согласовать с РЖД. Такие работы в настоящее время ведутся: в 2017 году проводились испытания инновационного контейнера КОТТА для сыпучих грузов, предназначенного для работы на ММПК «Бронка», и они прошли успешно.