Разработка оптимальной организации и технологии перегрузочного процесса в порту

Содержание

Введение

. Описание естественного режима и транспортно-экономические характеристики порта

1.1 Определение расчётного грузооборота причала

1.2 Определение расчётного грузооборота причала порта Туапсе

. Транспортные средства, их характеристики и режим поступления

2.1 Подбор контейнеров для автомобилей

2.2 Определение рейсовой загрузки судна

. Выбор типа вагона

. Определение пределов концентрации технологических линий при обработке судна

. Расчет складов в первом приближении

. Расчет производительности технологической линии

6.1 Расчет производительности портального крана

6.2 Расчет производительности трюмного погрузчика

6.3 Расчет производительности складского погрузчика

6.4 Определение количества машин малой механизации в составе технологической линии

. Определение верхней границы концентрации технологических линий на судне

. Определение минимального количества технологических линий на морском грузовом фронте

. Определение оптимального количества тенологических линий на морском грузовом фронте

. Определение количества технологических линий на тыловом грузовом фронте

. Определение количества железнодорожных путей на морском грузовом фронте

. Определение количества железнодорожных путей на тыловом грузовом фронте

. Уточненный расчет складов

. Расчет удельной себестоимости погрузоразгрузочных работ

. Расчет суммарных приведенных затрат и экономического эффекта

Заключение

Список литературы

транспортный порт вагон склад

Введение

Основной целью данной курсовой работы является закрепление и углубление полученных теоретических знаний, а так же приобретение практических навыков в вопросах проектирования оптимальной организации и технологии погрузо-разгрузочных работ по дисциплине "Технология и организация перегрузочного процесса".

Основной задачей я считаю разработку оптимальной организации и технологии перегрузочного процесса в заданных условиях.

В процессе работы необходимо разработать схему механизации и соответствующий ей вариант технологии и организации перегрузочного процесса, для чего согласно заданию, нужно будет выбрать подходящее судно с учетом портов захода и другие транспортные средства. Полученную схему механизации необходимо проанализировать путем расчета технико-эксплуатационных показателей и определить для нее прогрессивную технологию и организацию работ с учетом особенностей технического развития и совершенствования портов, флота, транспортных средств и складов, а также экономической эффективности работы порта.

Таким образом, выполнение данной курсовой работы с одной стороны является частичным технико-экономическим обоснование проектирования и разработки нового портового объекта с учетом требований охраны труда и окружающей среды, а с другой стороны является задачами технологических и эксплуатационных служб порта по организации перегрузочных работ.

1. Описание естественного режима и транспортно-экономические характеристики порта

Порт Туапсе (Россия)

Навигация в порту Туапсе круглогодичная. В зимний период (с конца декабря до начала апреля) проливы в порту Туапсе - Восточный, а также все бухты, вдающиеся в его берега, за исключением бухты Золотой Рог, покрыты льдом. Замерзанию восточной части пролива препятствует непрекращающееся всю зиму судоходство, поэтому плавание судов в бухте осуществляется без ледоколов.

В Туапсе расположены причалы морского торгового и рыбного портов, судоремонтного и механического заводов, других предприятий города. Глубины на подходах к внутреннему рейду позволяют движение судов с осадкой до 19 м.

Морской торговый порт Туапсе принимает к обработке суда с осадкой до 11,0 м, длиной до 260 м и шириной до 40 м. Он включает 16 глубоководных причалов с глубинами от 7,3 м до 11,6 м. Из них 12 являются грузовыми, 2 -пассажирскими, 1 - бункеровочным, 1 - вспомогательным. Из грузовых причалов 9 предназначены для перевалки генеральных грузов, 1 - для перегрузки зерна, 1 - специализированный причал для погрузки-выгрузки крупнотоннажных контейнеров, 1 - для переработки скоропортящихся грузов.

Кроме того, к торговому порту Туапсе относятся несколько мелководных причалов, используемых для ремонта судов портового флота и перевозки пассажиров в местном сообщении. Общая длина причального фронта морского торгового порта равна около 4,0 км.

Ко всем грузовым и глубоководным пассажирским причалам подведены железнодорожные пути, общая протяженность которых составляет около28 км.

Пассажирский терминал расположился на причалах №1 и 2. В его состав входит пассажирский морской вокзал.

Торговый порт Туапсе оснащен различными типами портальных кранов грузоподъемностью от 5 до 32 т, общее число которых составляет около 50 единиц, гусеничными (г/п от 16 до 21 т), автомобильными (г/п от 6,3 до 50 т) кранами, 5 мостовыми перегружателями (г/п до 32 т). На специализированном контейнерном комплексе имеются 3 причальных контейнерных перегружателя г/п 30,5 т, 6 контейнерных кранов г/п 32 т, мобильный кран г/п 100 т, фронтальные автопогрузчики г/п до 25 т, портовые тягачи и контейнерные полуприцепы. Переработка зерна осуществляется с помощью 5 портальных пневматических перегружателей. Для складских, вагонных и трюмных работ используются более 110 автопогрузчиков грузоподъемностью от 1,5 до 25 т. Для перегрузки тяжеловесов применяется плавучий кран г/п 100 т.

Общая площадь расположенных в торговом порту Туапсе крытых складов составляет 54,1 тыс.кв.м, открытых складов - 71,7 тыс.кв.м. Из них три склада являются специализированными. К ним относятся: рефрижераторный склад емкостью до 2000 тонн, открытый склад для автомобилей и колесной техники емкостью 1500 единиц, склад комплектации контейнеров. Два крытых склада общей площадью 4,6 тыс.кв.м расположены в здании Морского вокзала Туапсе.

В состав служебно-вспомогательного флота входят 7 буксиров - кантовщиков, 2 морских буксира, более 10 буксирных катеров, рейдовые и лоцманские катера, 4 нефтемусоросборщика, 3 сборщика льяльных вод, химзачистная станция, плавмастерская, другие плавсредства.

Морской торговый порт Туапсе обслуживается припортовой железнодорожной станцией Туапсе железной дороги.

Причалы городских предприятий. К ним относятся причалы ОАО " Туапсе ", ОАО "Судоремонтный завод", ОАО "60-й механический завод", других предприятий.

1.1 Определение расчётного грузооборота причала

Суточный расчетный грузооборот причала  по прибытию или отправлению груза для соответствующего вида транспортных средств определяется, исходя из заданного навигационного грузооборота QH и коэффициента его неравномерности KH, учитывающего месячную неравномерность поступления и отправления грузов:

где tн.р. - количество нерабочих дней по метеоусловиям в наиболее напряженный месяц (количество нерабочих дней устанавливается по данным метеорологических наблюдений в географическом пункте расположения причала).

Значение  устанавливается при наличии ежемесячных данных о грузообороте причала и принимается равным максимальному грузообороту в наиболее напряженный месяц или определяется расчетом, исходя из размера навигационного грузооборота QH и продолжительности навигации nмес. с учетом месячной неравномерности грузопотока KH:

Коэффициент месячной неравномерности грузопотока Кн рассчитывается по формуле:

где Qмесмакс - максимальное значение грузопотока в наиболее напряженный месяц, Qмесср - среднее значение грузопотока за весь отчетный период.

Или же ввиду отсутствия данных о распределении грузопотока по месяцам принимается равным Кн = 1,1 … 1,25.

Продолжительность навигации  в месяцах в заданном порту:

где ТН - продолжительность навигации.

Ориентировочная потребность в грузовых причалах:

где Qмес - месячный расчетный грузооборот причала

Кмет - коэффициент характеризующий незанятость причала вследствие метеоусловий; Кзан - коэффициент занятости причалов в течении месяца (Кзан = 0,6…0,7).

.2 Определение расчётного грузооборота причала порта Туапсе

Продолжительность навигации в порту Туапсе:

где ТН - продолжительность навигации, Тн = 365 сут.

Месячный расчетный грузооборот причала равен:

(4,73 ∙ 102335 ∙ 1,25) / 11,97 = 50547,68 т

где Кн - коэффициент месячной неравномерности грузопотока, Кн = 1,25н - навигационный грузооборот причала

50547,68 / (30,5 - 1) = 1713,48 т

где tн.р. - количество нерабочих дней по метеоусловиям в наиболее напряженный месяц, tн.р. = 1 сут.

Максимальный (пиковый) грузооборот в наиболее напряженный месяц:

 1,25 ∙ 50547,68 = 63184,60 т

Ориентировочная потребность в грузовых причалах:

ПР = {50547,68 / (30 ∙ 1713,48 ∙ 1,3 ∙ 0,65)} = {1,16} = 2 причала

Кмет = 1,3 - коэффициент, характеризующий незанятость причала вследствие метеоусловий,

Кзан = 0,65 - коэффициент занятости причалов в течение месяца.

2. Транспортные средства, их характеристики и режим поступления

Технико-эксплуатационные характеристики теплохода "Сестрорецк"

2.1 Подбор контейнеров для автомобилей

Определим кубический модуль одного автопогрузчика "Mitsubishi FG35K":

∙ B ∙ H = 4,175 ∙ 1,200 ∙ 2,200 = 11,022 м³

По ГОСТ 18477-79 "Контейнеры универсальные. Типы. Основные параметры и размеры" подбираем тип 40-футового крупнотоннажного универсального контейнера, в котором будут перевозиться автопогрузчики "Mitsubishi FG35K":

Проверим, сколько автопогрузчиков мы сможем поместить в один такой контейнер:

1)       Количество автомобилей по вместимости контейнера:

∙ B ∙ H = 11,988 ∙ 2,299 ∙ 2,299 = 63,36 м³

66,36 / 11,02 = 6 автопогрузчиков

2)       Количество автомобилей по длине контейнера:

 11,998 / 4,175 = 2 автопогрузчика

3)       Количество автомобилей по ширине контейнера:

 2,299 / 1,200 = 1 автопогрузчик

4)       Количество автомобилей по высоте контейнера:

 2,299 / 2,200 = 1 автопогрузчик

Таким образом, в один контейнер мы сможем поместить 2 автопогрузчика "Mitsubishi FG35K".

Масса одного грузового места (с учётом массы порожнего контейнера):

М = QМ + Мк = 3,90 + 2 · 4,73 = 13,36 т

Удельный объём:

 11,022 / 13,36 = 0,82

KТУ = 1,55

УПО: 0,82 · 1,55 = 1,27 > ω = 1,17 , груз "лёгкий"ОБЩ = МП + ММ = 60 · 13,36 = 801,6 т

Для т/х "Сестрорецк" полностью используется грузовместимость судна, но не используется грузоподъёмность, т.е. груз "лёгкий" для данного судна.

Это, в первую очередь, связано с тем, что груз перевозится на поддонах.

.2 Определение рейсовой загрузки судна

Расстояние между портами Квебек и Туапсе: L = 5292 мор. мили

 854 · (5292 / 7300) = 619,09 т

Чистая грузоподъёмность судна:

6010 - 619,09 = 5390,91 т

Таким образом, сравнивая величины и , приходим к выводу, что судно сможет принять в рейс груз в количестве Qp = 801,6 т

Продолжительность одного рейса:

Фактическая скорость судна в рейсе:

 15,2 + 0,2 = 15,4 уз

 ((5292 - 81) / 15,4 + (5292 - 81) / 16,05 +

+ 2 * (81 / 10) + 2* 48 + 8) / 24 = 783,15 / 24 = 32,63 сут

 (1 - 0,3154) ∙ 66,24 = 45,35 ч

77,35 ч

 (45,35 + 77,35 + 12) / 24 = 5,61 сут

32,63 + 5,61 = 38,24 сут

2,94 + (6,91 - 2,94) · (801,6 + 619,09) / 6010 = 3,88 м

Количество рейсов за навигационный период:

 = [365 / 38,24] = 9 полных рейсов

Одно судно перевезёт за 13 полных рейсов:

ГОД = Qp · r = 619,09 · 9 = 5571,81 т

Число судов, необходимых для перевозки груза:

 = {242022,3 / 5571,81} = 43 судна

3. Выбор типа вагона

При выборе типа вагона следует учитывать такие основные факторы, как:

. Специализация вагонов

.Удобство погрузоразгрузочных работ.

. Использование грузоподъемности и кубатуры вагона. Из аналогичных соображений выбираются и другие виды смежных видов транспорта.

Анализ использования подвижного состава.

Экономический эффект использования платформ:

Вывод: По результатам анализа в качестве проектного типа вагона выбираем 4-осную универсальную платформу проекта 13-926 грузоподъемностью 73 т, т.к. при наименьших расходах по содержанию она обладает наибольшим коэффициентом использования грузоподъемности.

Так как вагоны под обработку поступают подачами, необходимо рассчитать количество подач в сутки:

под =

Где,вп - число вагонов в подаче (определяется длиной фронта обработки - длиной судна или склада).

Средний интервал между подачами вагонов, t

tпв =

4. Определение пределов концентрации технологических линий при обработке судна

Пределом концентрации ТЛ будем называть наибольшее число ТЛ, которое можно одновременно сосредоточить на обработке одного грузового люка либо отсека (совокупности смежных отсеков).

Предел концентраций ТЛ на люке (ri) зависит от размеров люка и размеров подъема груза. Количество подъемов груза, одновременно выгружаемых (погружаемых) из люка (предел концентрации на люке) определяется таким образом, чтобы расстояние между подъемами было не менее 2 м, а так же между подъемом и комингсом люка не менее 1м. На рис. 6.1 показано расположение подъемов при определении величины ri. Кроме того, необходимо учесть, что по условиям техники безопасности для работы на два хода люк должен иметь длину не менее 9м, ширину 8м.

Предел концентраций ТЛ на отсеке, либо совокупности смежных отсеков (R) зависит от размеров подъема груза, типа крана и его характеристик, длины причала, варианта грузовых работ, способов работы крана. Величины R можно рассчитывать графическим способом.

Рис. 6.1. Расположение "подъемов " груза при прохождении через люк

При выгрузке (погрузке) судна по варианту судно-склад расчеты осуществляются в следующей последовательности.

. Вычерчивается в масштабе на миллиметровке судно в плане

. Из центра каждого люка проводится по два луча соединяющих центр с углами комингса люка, до пересечения с осью подкранового пути.

Точка пересечения примерно определяет крайнее положение оси крана, при котором грузовые устройства судна (стрелы, мачты) еще позволяют работать крану через данный люк. Если окажется, что длина отрезка ОА больше Rмакс, то в этом случае крайнее положение крана можно определить, отложив из центра люка дугу радиусом Rмакс до пересечения с осью подкрановых путей. Таким образом, в процессе обработки данного люка кран может перемещаться в пределах некоторой зоны, определенной двумя крайними положениями оси крана. На рис. 6.2 показаны зоны работы кранов при обработке отдельных отсеков: первого- l1,1; второго - l 2.2; третьего - l 3.3; четвертого - l 4,4. С помощью линейки измеряется длина этих зон.

Рис. 6.2. Зоны работы кранов при обработке отсеков судна

. Аналогично определяется зона работы кранов для совокупности смежных отсеков: первого и второго- l1,2; второго и третьего- l 2,3; третьего и четвертого - l 3,4; первого, второго третьего l 1,3; второго, третьего, четвертого -l 2,4; и, наконец, всей совокупности смежных отсеков - l 1,4.

. Рассчитывается предел концентрации ТЛ на отсеке:

Ri, i = [l i, i / LK] + 1, i = 1, 2, m

на совокупности из двух смежных отсеков:

Ri, i+1 = [l i, i+1 / LK] + 1, i = 1, 2, m-1

на совокупности из трех смежных отсеков:

Ri, i+2 = [l i, i+2 / LK] + 1, i = 1, 2, m-2

Аналогично определяется предел концентрации при обработке четырех, пяти и т.д. отсеков, определяется предел концентрации при обработке вcех m -отсеков

1, m = [l1, m / LK] + 1

Где,- наименьшее допустимое расстояние между кранами;

= LKТ + D

D = lг -D

Наибольшее число кранов, которое может быть использовано при обработке судна рассчитывается по формуле:

= LKТ + D=21, 9-2, 75=19, 15м

D = lг -D=1,25-4=-2,75м

Предел концентрации ТЛ на отсеке:

на совокупности из двух смежных отеков:

на совокупности из трех смежных отеков:

на совокупности из четырех смежных отсеков:

Предел концентрации ТЛ на люке:

,

Где,Лi - длина i-го грузового люка судна.

Наибольшее число кранов, которое может быть использовано при обработке судна:

= min (36, 8, 5, 4, 3, 2) =2

В процессе погрузки (выгрузки) судна могут использоваться различные способы работы кранов. Конкретный способ работы окончательно определяется графическим методом и показывается на схеме расстановки наибольшего числа кранов (рис. 6.3).

При определении величины Nmax при работе по варианту вагон - судно и обратно необходимо так же знать размеры подачи вагонов, бункеров, возможности их обработки кранами, технологию перегрузочных работ.

Рис. 6.3