Организация и перевозка грузов морем по заданным маршутам

Характеристика  груза.

Свойства груза.

Уголь мелкий. Опасный груз. Класс 4.2. Класс груза Н-УМ. Температура самовоспламенения 300-400 градусов.

 Угли делят на три группы: антрацит, каменные и бурые. В соответствии с качественной оценкой, назначением и гранулометрическим составом их далее делят на марки.

Угли могут выделять метан, воспламеняющий газ, смесь метана с воздухом, содержащая 5-16% метана, может  привести к взрыву в атмосфере.

 Некоторые угли склонны вступать в реакцию с водой и образовывать кислоты, которые могут вызвать коррозию.

При хранении и транспортировке  антрацита учитываются следующие  свойства углей: смерзаемость, самовозгорание, гигроскопичность, сыпучесть, спекаемость, выделение летучих веществ, влажность: летом – 12%, зимой – 11%. Не слеживается.

Общее правило: чем мельче уголь, тем большую опасность  представляет его перевозка.

Смерзание угля происходит при влажности более 5% и низкой температуре. Как правило, антрацит класса Н-УМ более подвержен смерзанию, что объясняется малой пористостью и мелкими размерами кусков.

Угол естественного откоса (в покое) составляет от 30 до 45 градусов, в движении – от 18 до 22 градусов.

Удельный погрузочный  объем (УПО) составляет 1,1 м³/т.

Удельный вес составляет 0,9 т/м³.

 

Требования к перевозке, перегрузке, складированию.

Условия хранения.

В морских портах уголь хранят на открытых складских площадях. Под  угольный склад выбирают ровные площадки в незатопляемом месте с обязательным наличием стока поверхностных вод. Угольный склад требует наличия  обязательного ограждения и обеспечения безопасного маневрирования пожарных машин, для чего предусматриваются шестиметровые противопожарные проезды между штабелями, двухметровые проходы между штабелями, а так же обеспечение расстояний до осей железнодорожных путей не менее 2,5 метров. Допускается любое очертание штабеля, при этом рекомендуется располагать продольную ось по направлению господствующего ветра. В данном курсовом проекте в условиях отсутствия заданного направления ветра продольная линия штабеля будет параллельна железнодорожным подъездным путям и продольной линии судна.

Высота штабеля определяется способностью угля к самовозгоранию, выветриванию, а так же длительностью хранения. Учитывая свойства антрацита, принято  высоту штабеля ограничивать только допускаемой нагрузкой на причал.

 

Условия перевозки.

Антрацит допускается перевозить только на специально оборудованных  сухогрузных судах. Необходимо наличие  двойного дна, систем паротушения и  углекислого тушения, температурных  трубок и газоанализаторов, приспособлений для герметичного изолирования.

В трюма уголь загружают навалом  со штивкой от борта к борту  для того, чтобы уменьшить высоту слоя груза и равномерно распределить его давление на конструкции. Разравнивать груз допускается только в пределах просвета люка трюма. Откосы должны равномерно спускаться к бортам и переборкам, причем к бортам полого, к переборкам более круто. Не допускается погрузка и разгрузка антрацита с температурой более 35 градусов.

Электрические кабели, проводка, находящиеся  в грузовом помещении должны быть исправны и безопасны в работе в помещении.

На железнодорожном транспорте уголь перевозят в открытых полувагонах.

 

Условия перевалки.

Перед разгрузочными операциями обязательно  трехчасовое проветривание трюмов для выветривания метана и приведения температуры груза к температуре окружающей среды.

При перегрузке угля следует стремиться к наименьшей высоте сбрасывания  и минимальному числу перевалок, так как при этом происходит его  измельчение и снижение качества.

Перегрузочные операции производятся на основе схем механизации с использованием грейферно-бункерных перегружателей, портальных и экскаваторных кранов, роторно-конвейерных машин. Методика выбора механизированных схем изложена.

 

Характеристика и определение  загрузки транспортных средств.

Общие характеристики.

В данном курсовом проекте заданы следующие транспортные средства:

• судно типа «Джанкой»
• полувагоны четырехосные

Основные параметры судна:

• L max – 139,5 м
• B max – 18 м
• Н max – 10,3 м
• дедвейт – 9750 т
• грузоподъемность чистая – 8845 т
• осадка:  порожнем\в грузу – 2,86\8,00 м
• удельный погрузочный объем (УПО)– 1,47 м³/т.
• класс грузового помещения – 2
• группа судна – VII
• удельная грузовместимость: в зерне\в кипах – 1,29\1,26 м³/т           
• грузовые устройства: краны 3 шт. 5т каждый
• вылет стрелы за борт – 5+14 м  

Судно приспособлено для перевозки  навалочных грузов, имеет двойное  дно, трюмы оборудованы устройствами для вентиляции.

      Грузовые люки:

 

Величины	I	II	III	IV	V
Длина (м)	11,2	11,9	11,9	11,9	11,9
Ширина (м)	7,5	10,5	10,5	10,5	10,5
Площадь (м)	84	125	125	125	125
Коэф.лючности	0,395	0,474	0,451	0,445	0,437

Тип люковых закрытий системы «Мак-Грегор»

 

Вместимость киповая, м3	1846	2334	2310	2295	2345
насыпью (для угля)	1772	2277	2253	2238	2260
Распределение вместимости,%	17,1	20,8	20,5	20,4	21,2
Высота (глубина)	9,2	9,0	8,5	8,3	8,5

Коэффициент конструктивной неравномерности  трюмов – 0,944

Загрузка судна (Qф):  (1772 *1,1)+(2277*1,1)+(2253*1,1)+(2238*1,1)+(2260*1,1)=11880 т

 

Для расчетов по данному курсовому  проекту выбран тип полувагона 12-119, со следующими характеристиками:

• Грузоподъемность – 69 т
• Масса тары – 22,5 т
• Объем кузова – 76 м³
• База вагона – 8,67 м
• Длина по осям сцепления автосцепок – 13,92 м
• Длина по концевым балкам – 12,73 м
• Ширина максимальная – 3,13 м
• Внутренние размеры: длина – 12,7 м

ширина – 2,875 м

высота – 2,06 м

• Высота от головок рельса: максимальная – 3,495 м

до уровня пола – 1,415 м

• Число люков – 14
• Коэф.тары – 0,326
• Скорость – 120 км/ч

 

 

Определение загрузки транспортных средств.

Загрузка судна определяется из формулы:   

                                        Qc = Wc φг

где W_с – грузовместимость судна, м³,

φ_г – удельный погрузочный объем груза (φ_г = 1,1 м³/т)

Данная формула применяется  для легких грузов.

т

Загрузка вагона определяется :

где W_в – грузовместимость вагона, м³,

φ_г – удельный погрузочный объем груза (φ_г = 1,1 м³/т)

 

Расчет первичных характеристик.

Определение среднемесячного, максимального  месячного и среднесуточного  грузооборотов.

 

Среднемесячный грузооборот причала определяется по формуле:

где Q_г – годовой грузооборот, т.

Т_н – продолжительность навигационного периода, мес.

 

Максимальный месячный грузооборот определяется по формуле:

где k_н – коэффициент месячной неравномерности.

 

Суточный расчетный грузооборот  причала определяется по формуле:

где t_нр – количество нерабочих дней по метеоусловиям.

 

Определение интенсивности поступления в порт транспортных средств.

Среднемесячный судопоток рассчитывается по формуле:

 

Среднемесячное количество железнодорожных подач определяется по формуле:

где n_в – количество вагонов в подаче;

q_в – загрузка одного вагона, т.

 

Размер подачи вагонов определяется следующим образом:

где L_пр – длина одного причала, м;

L_в – длина вагона по осям автосцепки, м;

L_c – длина судна, м;

d – расстояние между судами (d = 15 м).

 

Определение ориентировочного числа причалов.

Создавая причальный комплекс, необходимо помнить, что его пропускная способность должна быть выше среднесуточного грузооборота. Порту необходимо обладать резервом пропускной способности, оцениваемым коэффициентом резерва пропускной способности:

 

Суточная нормативная пропускная способность причала определяется по формуле:

где Q_c – загрузка судна

УНВ_лето – укрупненная норма выработки в летний период;

УНВ_зима – укрупненная норма выработки в зимний период;

t_гр – нормативное время грузовой обработки судна;

t_всп – время на выполнение прочих операций;

t_оф – время на оформление соответствующих документов;

t_шв – время, затраченное на швартовку и отшвартовку;

t_люк – время, затраченное на открытие и закрытие люков.

 

Годовая пропускная способность рассчитывается по формуле:

где k_зп – коэффициент занятости причала;

m^лето и m^зима – количество месяцев, соответственно, летней и зимней навигации.

 

Примерное число причалов:

 

Определение примерного количества груза  по каждому варианту работ.

Для определения занятости портового перегрузочного оборудования по вариантам перегрузки груза, пропускной способности причала, размеров складов, необходимо иметь значения коэффициентов транзита и складочности:

    

 

Допустив равномерность подачи в порт судов и вагонов, теоретически возможный транзит одного причала можно определить следующим образом:

где t_мес – средняя продолжительность месяца, сут

n_пр – число причалов

t_гр – среднее нормативное время грузовой обработки судна, сут

 

Практикой определена вероятность  нарушения графика подачи судов  и вагонов в порт, что можно  учесть при помощи коэффициента неравномерности подач k_НП = 1,2. Это, как правило, приводит к уменьшению возможного количества груза, идущего по прямому варианту (по транзиту):

 

При определении складских площадей на одном причале, необходимо предусмотреть дополнительные площади за счет увеличения Q_скл: