Технология механизации перегрузочных работ в портах и портовых терминалах

http://

Введение

груз склад механизация Перегрузочные работы в порту относятся к наиболее трудоёмким и тяжёлым работам на речном транспорте. В процессе грузовой обработки судна в порту с грузом производятся разнообразные операции: захват, укладка, взвешивание, а также различные его перемещения.

Поэтому каждая тонна груза в порту может перегружаться несколько раз, что значительно увеличивает объём перегрузочных работ и обуславливает их сложность и трудоёмкость. В ряде случаев количество перевозок за один перегрузочный процесс доходит до 10 и долее. Успешное выполнение перегрузочных работ возможно лишь при чёткой их организации на основе заранее разработанной технологии, определяющей порядок и последовательность выполнения всех операций, и использование технических средств и рабочей силы. Организация перегрузочных работ — одна из главных функций управления работой порта. Она определяет структуру и взаимодействие подразделений порта, рациональное использование его оборудования и трудовых ресурсов.

Дисциплина «Технология и механизация перегрузочных работ» является одной из профилирующих дисциплин в области экономики, организации и управления на водном транспорте, поэтому целью проекта является изучение процессов создания и непрерывного совершенствования технологии, организации и управления перегрузочным процессом в речных портах.

Целью курсового проектирования является получение навыков анализа работы порта, подготовки материалов для составления задания на проектирование и разработку планов, освоение методики технологического проектирования, технико-экономических обоснований, знакомство с порядком составления технолого-нормативных и организационных документов, овладение навыками в проведении сравнительной экспертизы эффективности организационно-технических мероприятий в области организации перегрузочных работ на причалах портов.

Исходные данные

1. Род груза — железобетонные изделия (Сваи железобетонные)

2. Грузооборот причала — 20 тыс. тонн.

3. Способ укладки груза:

а) в судне — отдельными местами;

б) в автомобиле — отдельными местами;

в) на складе — на поддона.

4. Профиль причальной набережной — вертикальный.

5. Водный путь — шлюзованный.

6. Отметки уровня воды: НПУ — 41 м.

7.Гарантированная глубина на транзите — 3,0 м.

8. Продолжительность эксплуатационного периода — 100 сут.

9. Виды используемого транспорта: автомобильный, водный.

10. Груз прибывает автомобилями, убывает судами.

11. Покрытие территории: асфальтовое.

12. Тип трюма судна — II.

13. Навигационная сработка водохранилища — 1,5 м.

1. Характеристика груза груз склад механизация Сваи — железобетонные изделия, производимые на заводах, оснащенных соответствующим оборудованием. Свая — изделие из тяжелого бетона В20-В30 с каркасом из арматуры. Забивные сваи в соответствии с ГОСТ выпускают сечением 30×30 см, 35×35 и 40×40. Сваи сечением 30×30 наиболее распространены.

Общее описание Сваи цельные забивные железобетонные. ГОСТ 19 804–91 Серия 1.011.1−10. Железобетонные сваи цельного сплошного квадратного сечения 30×30 с ненапрягаемой арматурой из бетона класса по прочности на сжатие В20 (в отдельных случаях В22,5 или В30), марки по морозостойкости F150, марки по водонепроницаемости W6.

Предназначены для применения во всех климатических районах, для устройства свайных фундаментов зданий и сооружений. Размеры: сечение свай — 300×300 или мм, длина — 3 м.

Транспортирование и хранение 4.1. Транспортирование и хранение сваи — по ГОСТ 13 015.4 и настоящему стандарту. 4.2. Сваи следует хранить в штабелях горизонтальными рядами с одинаковой ориентацией торцов свай. 4.3. Между горизонтальными рядами свай (при складировании и транспортировании) должны быть уложены прокладки, расположенные рядом с подъемными петлями, или, в случае отсутствия петель, в местах, предусмотренных для захвата свай при их транспортировании. При складировании полых круглых свай и свай-оболочек на концах прокладок должны быть укреплены брусья, препятствующие скатыванию свай. 4.4. Высота штабеля свай не должна превышать ширину штабеля более чем в два раза и не должна быть более: — 2,5 м — для свай квадратного сечения; - 4 рядов — для полых круглых свай диаметром 400 — 600 мм; - 2 «- для полых круглых свай диаметром 800 мм и свай-оболочек. — 4.5. Погрузку и разгрузку свай квадратного сечения следует производить за подъемные петли. 4.6. Подъем свай квадратного сечения на копер следует производить стропом, закрепленным за сваю у фиксирующего штыря или у верхней подъемной петли, если это допускается требованиями рабочих чертежей на сваи конкретного типа, при этом строповка непосредственно за подъемную петлю или штырь запрещается. 4.7. Подъем буроопускных свай для погружения в грунт осуществляют тросом, продетым в отверстие, образованное металлической втулкой и расположенное на расстоянии 250 мм от верхнего торца сваи. 4.8. Погрузку, разгрузку и подъем полых свай круглого сечения и свай-оболочек на копер следует производить захватами в местах, отмеченных краской в соответствии со схемами, приведенными в рабочих чертежах на сваи конкретного типа. 4.9. При спланированной поверхности строительной площадки допускается перемещение сваи к копру на расстояние не более 6 м.

2. Выбор схем механизации перегрузки штучных грузов, конструктивного типа причалов и складов Схема механизации с мостовым краном Основная перегрузочная машина мостовой кран (55 МОЗ (П-6)) общего назначения

Вспомогательная перегрузочная машина — электропогрузчик с вилочным грузозахватным устройством /6/

Автомобиль/7/

Параметры:

Манипулятор КАМАЗ 65 117 (7 тонн)

В кузове груз размещен равномерно по всей площади пола с тем, чтобы во время движения не произошло его смещение, сдвиг или падение.

Судно проекта Проект № 1743/8/

Проект № 1743, Якутск, Сухогрузный теплоход грузоподъёмностью 2100 т мощностью 1400 э.л.с. Класс кМ

Размещение груза и его количество на судне:

Общая загрузка судна составляет 2100 т., что не превышает грузоподъемность судна проекта Проект № 1743 = 2100т

Грузозахватное приспособление.

Стропы цепные двухветвевые (2СЦ)

Рассчитываем массу перегружаемого краном груза за один раз Масса груза + масса захвата:

2800 +20 = 2820 (кг).

что не превышает грузоподъемности используемого мостового крана.

3. Разработка технологии перегрузочных работ Варианты: 1) автомобиль — склад, 2) склад-судно Т.к. коэффициент прохождения штучных грузов через оперативный склад =1

Источник: Руководство по проектированию речных портов, стр 30, табл. 5

Вариант — Автомобиль — Склад

Технологическая схема: кузов — погрузчик — склад.

Описание технологического процесса по операциям:

1. автомобильная

2. внутрипортовая

3. складская

4. вспомогательная

Автомобильная операция — после подачи автомобиля под разгрузку портовые рабочие разгружают сваи из кузов автомобиля на прокладки при помощи манипулятора.

Внутрипортовая операция — погрузчик перемещает груженый с причала (с места передачи) на склад. Погрузчик возвращается на причал за следующим подъемом.

Складская операция — груженый погрузчик заезжает на склад, устанавливает штабель. Рабочие отсоединяют стропы, а после погрузчик покидает склад.

Вспомогательная операция — после разгрузки кузова автомобиля, рабочие порта закрывают кузов.

Вариант — Склад — Судно

Технологическая схема: склад — погрузчик — кран — трюм.

Описание технологического процесса по операциям:

1. складская

2. внутрипортовая

3. передаточная

4. кордонная

5.вспомогательная

6.судовая

7.вспомогательная

Складская операция — погрузчик заезжает на склад, захватывает со штабеля сваи, и покидает склад.

Внутрипортовая операция — груженый погрузчик перемещает сваи со склада в зону передачи. Порожний погрузчик возвращается на склад под загрузку.

Передаточная операция — действия крановщика по подъему сваи с штабеля с причала, в зоне передачи регулирует один из рабочих, выполняющий обязанности сигнальщика, после начала подъема рабочие отходят на безопасное расстояние (10 метров), крановщик после сигнала рабочего поднимает грузозахватное устройство.

Кордонная операция — крановщик при помощи крана, посредством стропного захвата, перемещает подъем груз с причала в трюм судна. Крановщик при помощи крана перемещает порожние ГЗУ из трюма судна на причал для захвата нового груза.

Вспомогательная операция — после подачи судна под загрузку и раскрытия грузовых люков.

Судовая операция — рабочие спускаются в трюма судна. Крановщик опускает сваи в трюм судна. Рабочие вручную отсоединяют от сваи стропы. После того как сваю отсоединять по сигналу одного из рабочих (выполняющего обязанности сигнальщика), крановщик поднимает пустые стропы из трюма судна.

Вспомогательная операция — после загрузки трюмов судна, рабочие закрывают люки.

Определить расчетный суточный грузооборот причала.

Суточный грузооборот определяется по формуле:

где

— навигационный грузооборот причала, (тыс.т)

— продолжительность навигационного периода, (сут)

— коэффициент неравномерности грузооборота.

Gc = 20 000 * 1/100=200 (т/сут) Определить объем перегрузки груза по вариантам перегрузочных работ Расчетный навигационный судооборот порта:

=20 000/2100=9.52=10 (суд).

где:

— доля навигационного грузооборота заданного вида груза, перевозимая в судне

— количество груза в судне, (т) Судооборот в наиболее напряженные сутки равен:

С_с = (С_р / T_н) · K_н= (10/ 100) · 1=0,1

Где K_н — коэф неравномерности перевозки груза

T_н-время навигационного периода 100 (дней) Расчетный навигационный автомобилеоборот порта рассчитываем соответственно с учетом выбранного типа кузова автомобиля:

С_в = Q_н / G_в= 20 000/ 15 = 1334 (маш).

Автомобилеоборот в наиболее напряженные сутки равен:

С_в = (С_в/ T_н) · K_н= (1334/ 100) · 1 = 13.34 = 14 (маш).

Где K_н — коэффициент неравномерности перевозки груза

Определить параметры причала а) отметку территории кордона, дна и расчетного горизонта воды б) длину причала и высоту причальной набережной в) емкость и размеры оперативного грузового склада Проектная навигационная глубина акватории:

(м) где — максимальная эксплуатационная осадка расчетного судна, (м)

— навигационный запас под днищем расчетного судна, принимаемый равным 0.2 при T_{гр >} 1.5 (м)

— запас глубины на дифферент судна, связанный с его разгрузкой и загрузкой, и на засорение акватории; принимается равным 0,3 для грузовых причалов.

H_а = 2,5 + 0,2 + 0,3 = 3,05 (м) Отметка расчетного горизонта воды по причальной стенке:

Высота причальной стенки:

Н_{прич.ст.} = 1,5 + 3,0 + 0,2_. = 4,7 (м).

Высота отметки территории:

Н_т = Н_НПУ + 2 = 41 + 0,2 = 41,2 (м).

Длина сухогрузных причалов L_пр определяется в зависимости от габаритных размеров обрабатываемого судна:

L_пр = L_c + d

L_c — габаритная длина расчетного судна, (м)

d — расстояние между судами, необходимое для безопасного подхода (отхода) судов к причалу, (м)

L_пр = 108,4 + 15 = 123,4 (м).

Максимальная длина склада:

L_cк = 0,9 * L_пр

L_ск = 0,9 * 123,4 = 111,06 (м).

Грузовместимость склада:

E_p = E_н.о. * Н_.

E_р = 0,025 * 20 000=500 (т)

Eр'=2100 (т)

E_р.max = 500 (т) Где: -E_н.о. минимальная грузовместимость грузовых оперативных складов /10/таб.5/.

Гарантированная и минимальная площадь склада:

F_о.с. = E_р / k_у * q_ск

F_о.с. = 500 / 0,40* 1.2 = 1042 (м)²

Где:

q_ск — допустимая нагрузка на единицу площади склада = 1.2 (т/)/10/таб.6/.

k_у -коэффициент использования основной площади склада 0,40(штучный груз) /10/таб.7/.

Размер склада 35 м * 30 м Расчет норма технологического процесса для механизации с мостовым краном Варианты перегрузочных работ:

Вариант: Авто — Склад Технологическая схема: Авто — погрузчиксклад

Электропогрузчик: Yale GDP 90VX6

Продолжительность цикла электропогрузчика:

Т_ц = t_з + t_рг + t_хг + t_уст +t_рп+ t_хп

t_з = 9 сек — время захвата груза.

t_рг = 11 сек — время разворота погрузчиком с грузом .

t_хг =51 сек — ход погрузчика с грузом (расстояние 50 м) .

t_уст= 22 секустановка в штабель на подкладки.

t_рп= 10 сек — время разворота погрузчика без груза.

t_хп= 41 сек — ход погрузчика без груза (расстояние 50 м).

.

Техническая часовая производительность электропогрузчика:

(т/час).

(т/час).

Комплексная норма выработки:

где t_оп =340 (мин/ смену) (не полностью механизированный процесс) или

340/60= 5,6 ч — оперативное время за смену.

(т/см) Рассчитанная комплексная норма выработки должна быть не меньше комплексной нормы по ЕКНВ.

395 104

Условие выполнено Трудоемкость автомобильной операции.

Численность внутрипортового звена:

N пв= 1 чел (водитель погрузчика) Комплексная бригада:

Количество рабочих: n =1+3=4 (чел) Определение комплексной нормы времени:

(чел.-ч). = 4*7/395=0.07 (челч)

nКоличественный состав рабочих комплексной бригады, (чел).

=7 ч — продолжительность рабочей смены, (ч./см) Н_в — комплексная норма выработки,(т) Н_в1=395/4чел=99.5 (т/чел-смену)

2) Вариант складсудно Технологическая схема: складпогрузчиккран-трюм Техническая часовая производительность основной и вспомогательных машин.

Кран мостовой Суммарная высота подъёма и опускания груза:

Нприч.ст — (Z1 + Z2) +1- Нгр = 10-(0,3+0,2) -1,68*3+1+4.668+1+4.668=16,87(м) где: Нприч. ст — высота причальной стенки

Z1 — навигационный запас под днищем расчетного судна, принимаемый равным 0,2 (м). при 1.5 (м)

Z2 — запас глубины на дифферент судна, связанный с его разгрузкой и загрузкой, и на засорение акватории, принимается равным 0,3 м для грузовых причалов

1м — безопасное расстояние от возможных препятствий, которому должно придерживаться ГЗУ

Нгр — высота груза в трюмах (3 яруса)

Продолжительность цикла поворотного крана:

Где — время захвата груза = 80 (с)

— время хода с грузом = 36 (с)

— время отдачи груза = 70 (с)

— время хода с порожним захватом =36 ©.

Техническая часовая производительность крана:

где g — масса груза в одном подъёме, (т)

— время цикла крана, (сек).

Комплексная норма выработки одной основной машины или комплексной бригады, обслуживающей одну механизированную линию

Где t_оп — оперативное время за смену = 350 (мин/смену) (не полностью механизированный перегрузочный процесс) или 350/60= 5,83 (ч/смену)

(т/смену) Трудоёмкость судовой операции =270 (чел•с) Рассчитанная комплексная норма выработки на перегрузку 1 тонны груза должна быть не меньше комплексной нормы по ЕКНВ.

По ЕКНВ =230 (т/смену) Условие выполнено!

Продолжительность цикла электро-погрузчика:

Где t_з = = 9 (сек) — время захвата груза, 22 (сек) — установка в штабель, 9 (сек) — захват груза

— время разворота с грузом = 11 (с)

— время хода с грузом = 22 © (расстояние 20 м.);

— время на установку груза = 22 (с)+ захват из штабеля 24 ©.

— время разворота без груза = 10 (с)

— время хода без груза = 18 © расстояние 20 (м).

Техническая часовая производительность электро-погрузчика:

(т/ч)

где g — масса груза в одном подъёме, (т)

— время цикла погрузчика, (сек).

Комплексная норма выработки одной вспомогательной машины или комплексной бригады, обслуживающей одну механизированную линию:

где t_оп — оперативное время за смену = 350 (мин/смену) (не полностью механизированный перегрузочный процесс) или 350/60= 5,83 (ч/смену)

(т/смену) Определим необходимое количество погрузчиков на причале:

погрузчика.

Численность кранового звена:

Численность внутрипортового звена:

Комплексная бригада:

Количество рабочих: nУ= 2+1+1=4 (чел).

4. Определение минимального числа кордонных и тыловых, механизированных линий и числа портовых рабочих, необходимых для переработки заданного грузооборота Среднее число портовых рабочих:

— число портовых рабочих, обслуживающих одну механизированную линию при перегрузке i — го груза, перегружаемого по jму варианту в I-й период:

Общее плановое время работы механизированных линий для перегрузки навигационного грузооборота

— коэффициент прохождения i-го груза по j-му варианту (доля навигационного грузооборота, перегружаемого по рассмотренному варианту) Трудоемкость перегрузки i-го груза по j-му варианту за навигацию определяется;

Минимальное число фронтальных механизированных линий определяется:

— продолжительность не грузовых операций за навигацию

Используемая литература

1.Пашков А. Н., Полярин «Пакетирование грузов» М., 2000 г., Правила перевозки грузов (в 2 частях), ГОСТ 17 811–78)

2.Электронный справочник (Технические условия погрузки и размещения в судах и на складах тарно-штучных грузов)

3. ЕКНВ часть 2

4. Технические условия погрузки и размещения в судах и на складах тарно-штучных грузов, Минречфлот РСФСР, 1990 г.

5. Альбом козловые краны (общие виды, технические характеристики)

6. www. pogruzchiki.com

7. «Технология и механизация перегрузочных работ», курсовое проектирование, Замолотчиков А.М.

8. Электронный справочник по судам

9. Каталогсправочник по ГЗУ М. Транспорт 1977

10. Руководство по проектированию речных портов, табл 5,6,7,8