Расчеты по оптимизации доставки грузов для Ванкорского месторождения

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Описание путей доставки груза

1.1 Река Енисей

1.2 Гидрометеорологическая обстановка на реке Большая Хетта

1.3 Описание трассы для обслуживания зимних автодорог

2. Анализ завоза груза

2.1 Объём перевозок по годам

3. Разработка вариантов доставки щебня

3.1 Транспортная характеристика груза

3.2 Схемы доставки груза

4. Выбор транспортных средств

4.1 Водный транспорт

4.2 Автомобильный транспорт

5. Разработка технических норм работы транспортных средств

5.1 Работа водного транспорта

5.2 Работа автотранспорта

6. Расчёт эксплуатационных показателей работы флота

7. Обоснование оптимального варианта завоза щебня

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Охрана труда на предприятии

8.2 Охрана окружающей среды

8.3 Пожарная безопасность на судах

8.4 Гражданская оборона и чрезвычайные ситуации Заключение Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

Речной транспорт осуществляет перевозки грузов и пассажиров судами по внутренним водным путям, как по естественным (реки, озёра), так и по искусственным (каналы, водохранилища).

Главным преимуществом речного транспорта является низкая себестоимость перевозок. Благодаря ей он продолжает занимать важное место в транспортной системе, несмотря на низкие скорости и сезонность.

История речного транспорта насчитывает не одну тысячу лет. Считается, что первые крупные речные суда стали строить в Древнем Египте ещё в четвёртом тысячелетии до н. э. Древние речные суда были гребными или парусными. Позднее стали применять тягу при помощи шедших по берегу лошадей или людей (бурлаков). Существовали также суда, приводящиеся в движение лошадьми, находящимися на самом судне.

Так как скорость грузовых речных судов составляет 10−20 км/ч, по внутренним водным путям перевозят в основном грузы, не требующие быстрой доставки — стройматериалы (например, песок), уголь, кокс, зерно и т. п. Перевозят по рекам также нефть и нефтепродукты.

Самые крупные грузовые речные суда могут иметь длину более ста метров и брать на борт около пяти тысяч тонн грузов. Например, российские суда типа «Волго-Дон» имеют длину 138,5 м, ширину 16,7 м, осадку 3,5 м и грузоподъёмность 5000 тонн.

Речной транспорт исторически занимает одно из ведущих мест в обслуживании крупных промышленных центров приречных районов. Особенно велико значение речного транспорта для северных и восточных районов страны, где сеть железных дорог недостаточна, а густота сети внутренних водных путей в 2 раза превышает аналогичный показатель в среднем по Российской Федерации. Поэтому доля речного транспорта в общем грузообороте этих районов составляет от 65 до 90%, тогда как в целом по России этот показатель составляет 2%.

Роль речного транспорта в экономике России определяется не столько масштабностью транспортной работы, сколько особой значимостью выполняемых им функций.

Помимо транспортного обслуживания районов Сибири и Дальнего Востока, включая Арктику, речной транспорт также выполняет сложные дорогостоящие перевозки по малым рекам в труднодоступных районах, а также высокорентабельные перевозки внешнеторговых грузов судами смешанного (река-море) плавания. В настоящее время примерно 5 тыс. судовладельцев различных форм собственности эксплуатируют внутренние водные пути, в том числе 21 акционерная судоходная компания (речное пароходство). Речной флот Российской Федерации обслуживает 68 республик, краёв, областей и национальных округов. Протяжённость внутренних водных судоходных путей составляет 89 тыс. км, при этом на 70% их длины гарантируется определённая глубина в течение навигации. Так, в Европейской части России в результате строительства соединительных каналов (Беломорско-Балтийского, Волго-Балтийского, Волго-Донского) была ликвидирована территориальная раздробленность внутренних водных путей и создана единая глубоководная транспортная система, связавшая Белое, Балтийское, Каспийское, Азовское и Чёрное моря. Протяженность единой глубоководной системы (ЕГС) составляет 6,3 тыс. км, гарантированная глубина практически на всей её протяжённости составляет 4 м. На долю ЕГС приходится более половины грузооборота внутреннего водного транспорта.

Поскольку внутренние водные пути являются в основном естественными, то при организации судоходства требуются значительно меньшие (в 6−7 раз) первоначальные капитальные вложения на 1 км пути, чем на постройку железной или автомобильной дороги равной пропускной способности. Удельные затраты энергии на речном транспорте значительно ниже, чем на сухопутных видах транспорта ввиду малого сопротивления движению судов.

Скорость доставки грузов речным транспортом, как правило, ниже по сравнению с другими видами транспорта. Так, если скорость доставки груза обычным (немаршрутным) поездом принять за 100%, то скорость доставки речным транспортом составит 60−70%, автомобильном в междугородном сообщении — 100−200%, трубопроводным — 40−50%, а воздушным — 150−200%. Исходя из технико-экономических особенностей речного транспорта, наиболее целесообразными для него являются перевозки на средние и дальние расстояния. Но средняя дальность за последние 15 лет сократилась до 400 км. Ежегодно судами речного флота перевозится более 14 млн т экспортно-импортных грузов. Специальные суда, приспособленные для перевозок как по внутренним водным путям, так и по прибрежным морским трассам, доставляют грузы более чем в 500 портов разных стран Европы (Финляндия, Швеция, Дания, Голландия, Италия, Греция, Англия, Германия, Бельгия, Польша), Африки и Азии (Китай и Турция).

Транспортировка судами «река-море» является более выгодной, чем обычные транспортные перевозки по внутренним водным путям вследствие большей протяжённости маршрутов и возможности использования этих судов после закрытия речной навигации в зимний период для перевозок на морских незамерзающих участках.

Себестоимость перевозок является одним из важнейших обобщающих показателей экономической деятельности транспортных предприятий. Она представляет собой удельные текущие (эксплуатационные) расходы, приходящиеся на единицу транспортной работы. Её измеряют в рублях на тонно-километр, пассажиро-километр или приведённый тонно-километр.

На себестоимость перевозок оказывает влияние их объём и дальность, грузоподъёмность и пассажировместимость подвижного состава, КПД тяговых двигателей, удельное сопротивление движению, расход топлива, металла, рабочей силы, доля порожнего пробега, продолжительность работы в течение суток или года и другие факторы.

1. ОПИСАНИЕ ПУТЕЙ ДОСТАВКИ ГРУЗА

1.1 Река Енисей Название реки Енисей происходит от эвенкийского слова «ионесси», что в переводе на русский язык означает «Большая река». Площадь бассейна составляет 2 млн 580тыс. квадратных километров, длина — 4100 км. Енисей занимает первое место по России по водности, а по протяжённости он уступает только Оби (с Иртышом) и Амуру (с Шилкой и Ононом).

Годовой сток Енисея около 600 кубических км. Скорость течения реки в пять раз выше скорости течения Волги. В бассейне насчитывается 20 тыс. рек, ряд притоков Енисея (Ангара, Подкаменная Тунгуска, Курейка, Турухан, Нижняя Тунгуска, Сым) по протяжённости и водности превышают многие магистральные реки европейской части России.

Истоком Енисея являются две порожистые реки на юге края? Бий-Хем (Большой Енисей) и Ка-Хем (Малый Енисей), протекающие по территории Республике Тыва. Здесь нет железных дорог, на реках в навигационный период работают теплоходы типа «Заря», зимой на притоках прокладываются зимники для автомобильного транспорта.

Впадает Енисей в Енисейский залив. Габариты судового хода в этом районе позволяют заходить морским судам более чем на 700 км от устья. В портах Дудинка и Игарка организованы морские порты, где постоянно обрабатываются морские суда.

Река Енисей с её притоками в основном находится в естественном состоянии. Исключение составляют реки Ангара, Курейка, Хантайка и Мана, где построены гидроэлектростанции (ГЭС), что существенно повлияло на судоходные условия.

Казачинский порог расположен ниже Красноярска на 233 км, около Каменного мыса. Длина порога 7 км, ширина судового хода сужается до 60 м, движение судов через порог одностороннее, скорость течения 17−18 км/ч, перепад уровней воды в пороге на протяжении одного километра составляет 4 м. В районе порога круглосуточно работают путевые рабочие. Суда через порог проводит дизель-электрический туер «Енисей». Туер построен на Красноярском судостроительном заводе в 1964 г., мощность его силовой установки 1510 кВт.

Осиновский порог расположен на 839 км от Красноярска вниз по течению. Длина порга 2 км, ширина 80 м, радиус закругления 400 м, скорость течения достигает 10 км/ч, движение судов одностороннее. Особую опасность для судоходства представляют свальные течения в пороге. С целью обеспечения безопасности плавания и сокращения времени на прохождение Осиновского порога здесь в течение навигации обычно на проводке судов работает мощный (1500 кВт) буксир-толкач проекта № 428.

В таблице 1 представлена Программа категорий средств навигационного оборудования и сроков их работы, гарантированных габаритов судовых ходов в навигации 2012;2014 годов по Федеральному бюджетному учреждению «Енисейское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства» .

1.2 Гидрометеорологическая обстановка по реке Большая Хета Река Большая Хета вскрывается после ледохода в порту Дудинка через 7−8 суток. По средне годовым срокам заход возможен 15 июня. Уровни воды по в/п Тухарт держатся выше проектных до конца июня. В начале первой пятидневки июля уровни выходят на проектный уровень по в/п Тухарт 440/250 см и падают в период навигации до глубин 120−180 см в самом мелководном перекате Ягодный на участке Устье — 46 км. На участке Ванкор Тухарт в этот период глубины составляют 0,8 -1.0 м и местами непроходные для судоходства.

Судоходный период на реке Большая Хета начинается ориентировочно с 15 июня и завершается 30 июня-5 июля, поэтому суда с грузом должны прибывать к устью к началу судоходного периода, а отправляться из Красноярска не позднее 1 июня. В связи с этим весь груз должен находится в порту не позднее 15 мая.

Таблица 1 — Программа категорий средств навигационного оборудования и сроков их работы, гарантированных габаритов судовых ходов в навигации 2012;2014 годов по Федеральному бюджетному учреждению «Енисейское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства»

По данным снегомерных съёмок на конец марта запасы воды в снежном покрове в бассейне Енисея, в основном, выше нормы и распределены в следующим образом: в Туруханском районе края 110−130% нормы, в Таймырском муниципальном районе 110−170%, в Эвенкийском муниципальном районе 120−150% нормы. На реке Большая Хета обычно ледоход проходит при максимальных уровнях воды, а затем после ледохода начинается ее падение, в эту весну, ледоход прошел при небольшой воде 14 июня и после этого вода начала прибывать до максимальных уровней, только потом падать, продолжается падение примерно до 15 июля.

Гидрометеорологическая обстановка навигации 2013 г. — зима аномально тёплая, снежная, температура воздуха на 2−3 градуса превышала норму и только в ноябре была ниже нормы на 1−2 градуса. Снегозапасы составляли в Туруханском районе 110−150% нормы, в Таймырском муниципальным районе 120−170%, в Эвенкийском муниципальном районе 120−150% нормы. Весеннее половодье выше обычного на 0.7 — 1.3 м. Вскрытие реки 15 июня, а в 2012 году 6 июня. Зашли караваном 23 июня. С 15.06. по 23.06. уровень на реке понизился на 2 метра, это за 8 дней, т. е. в среднем по 25 сантиметров в сутки.. А за период с 23.06 по 03.07. уровень воды в реке понизился больше метра. уровни воды по в/п Тухарт за последние трое суток -01.07. —- 435 -02.07. —- 415 -03.07 —- 400 из которых видно, что за трое суток вода упала на 35 см. А за период с 23.06 по 03.07. уровень воды в реке понизился больше метра.

Гидрологическая обстановка навигации 2013 года характеризуется различными аномалиями температуры воздуха по месяцам: положительной (+3,+5) в ноябре, январе, марте, отрицательной в декабре, феврале. Запасы снега в северных районах края составили 60−90%, местами 100−115% нормы, В Эвенкии 60−85% и 75−100% на севере, на Таймыре 100−110% нормы. Вскрытие реки Большая Хета прошло 5 июня, но флот зашёл на реку только 16−17 июня по причине закрытого устья реки торосами льда. Потеряно времени порядка недели. До пристани Ванкор поднимались суда типа Р-14 с баржами компании «Орбита — Сервис».

Гидрометеорологический прогноз на навигацию 2013 года — зима была холодной (на 1−2 градуса ниже нормы) за исключением ноября и марта месяца. Толщина льда на участке Игарка — Караул 70−110 см, что на 20−30 см меньше нормы.

Запасы воды в снежном покрове в северных районах края (Енисейский, Северо-Енисейский, Туруханский) составляют 70−95% нормы. В Эвенкии на юге 65−95%, на севере 75−110% нормы. На Таймыре 70−100%.

На Нижнем Енисее максимальные уровни ожидаются на 0.1−0.6 м ниже нормы. В случае образования заторов льда, уровни воды могут превысить прогнозируемые на 1.3−3.0 м и достигнуть опасных значений. Вскрытие реки прогнозируется 5.06−10.06.

1.3 Описание трассы для обслуживания зимних автодорог

К зимним автомобильным дорогам — автозимникам — относятся сезонные дороги с полотном и дорожной одеждой из снега, льда и мерзлого грунта. Автозимники подразделяются следующим образом:

а) по продолжительности эксплуатации:

— регулярные, возобновляемые каждую зиму в течение ряда лет по одной и той же трассе;

— временные, используемые в течение одного или двух зимних сезонов;

— разового пользования, служащие для разового пропуска колонн автомобилей;

б) по расположению на местности:

— сухопутные, прокладываемые по суше;

— ледовые, прокладываемые по льду рек, озер, водохранилищ или морей;

— ледяные переправы через водотоки на сухопутных автозимниках и автомобильных дорогах постоянного действия;

в) по продолжительности использования сезона:

- обычные, предназначенные для эксплуатации только в период с устойчивыми отрицательными температурами воздуха;

- автозимники с продленными сроками эксплуатации, обеспечивающие проезд в течение зимнего и части (или всего) летнего периодов года.

Регулярные и временные автозимники в зависимости от расчетной годовой грузонапряженности или расчетной интенсивности движения делятся на три категории:

I — с перспективной (на 3 — 5 лет) грузонапряженностью свыше 100 тыс. т нетто в год или с расчетной интенсивностью движения, приведенной к автомобилю грузоподъемностью 5 т, свыше 500 авт/сут;

II — с перспективной грузонапряженностью от 50 до 100 тыс. т. нетто в год или с расчетной интенсивностью движения от 150 до 500 авт/сут;

III — с перспективной грузонапряженностью до 50 тыс. т. нетто в год или с расчетной интенсивностью движения до 150 авт/сут.

Автозимники надлежит проектировать с учетом типов транспортных средств и организации перевозок во времени по мере изменения несущей способности полотна автозимника. При обосновании проектных решений необходимо учитывать, что автозимники должны отвечать следующим требованиям:

— сооружаться быстрыми темпами из местных строительных материалов при максимальной механизации работ;

— выдерживать расчетные нагрузки всех видов транспортных средств (колесные, гусеничные, санные поезда) и обеспечивать их проезд с расчетными скоростями в течение требуемого срока эксплуатации;

— легко восстанавливаться после разрушения от воздействия транспортных средств и природных факторов.

Основные параметры поперечного профиля регулярных и временных автозимников в зависимости от их категории (таблица 2).

Таблица 2 — Основные параметры поперечного профиля

В таблице 3 представлены нормы нагрузки на дорожное полотно зимника в зависимости от массы автомобиля.

Таблица 3 — Норма нагрузки на дорожное полотно зимника

В дипломном проекте перевозка осуществляется в зимний период по зимнику база Прилуки — Ванкорский производственный участок (ВПУ) пролегающему по тундре. Расстояние перевозки составляет 170 -200км.

Таблица 4 — Ориентировочные технико-экономические показатели временных и постоянных дорог для районов Крайнего Севера

2. АНАЛИЗ ЗАВОЗА ГРУЗА Наиболее экономически привлекательным способом доставки больших партий груза в район Ванкорской группы месторождений является экспедиционный завоз караваном судов Енисейского пароходства по р. Большая Хета непосредственно до опорной базы промысла (430 км от устья).

Этот вариант предполагает минимальное количество промежуточных погрузочно-разгрузочных операций и минимальные сроки доставки.

Вместе с тем, навигация по Большой Хете ограничена. В связи с этим большое значение приобретает общая согласованность и четкость всей транспортной схемы: своевременное накопление грузов в зимний период на площадках портов, причалы которых не заливаются паводком в весенний период (Лесосибирский порт, Красноярский порт), формирование и отправка мощного каравана судов, выгрузка в сжатые сроки на причалах заказчика (Ванкор).

2.1 Объём перевозок по годам Таблица 5 — Объём перевозок по годам

Рисунок 1- Динамика завоза по р.Б.Хета Причал и база ЗАО «Ванкорнефть» Прилуки расположена на левом берегу р. Енисей, в 12 км ниже порта Игарка. Прилуки служат основной перевалочной базой для доставки крупногабаритных и тяжеловесных грузов, предназначенных для строительства опорной базы промысла Ванкорской группы месторождений и северной части нефтепровода.

Енисейское пароходство осуществляет доставку грузов до базы Прилуки с июня по октябрь по схеме Лесосибрск — Прилуки или Красноярск Прилуки. Кроме того, Енисейское пароходство осуществляет прием грузов с крупногабаритных морских судов или причалов в порту Дудинка с последующей доставкой рекой до перевалочной базы. В навигацию 2013 года доставкой грузов на Прилуки «ЕРП» не занималось. Доставку осуществляли другие судоходные компании.

Таблица 6 — Динамика перевозок через базу Прилуки ОАО «ЕРП»

Рисунок 2 — Динамика перевозок Доставка щебня для Ванкорсного месторождения представлена в таблице 7.

Таблица 7 — Потребность в щебне на Ванкорском месторождении

Рисунок 3 -Объемы потребления щебня на Ванкорском месторождении

3. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ДОСТАКИ ЩЕБНЯ

3.1 Транспортная характеристика груза Щебень — это продукт дробления скальных горных пород. Данный продукт производится путем добычи в карьере горной породы, которую затем путем «грохочения» (способ дробления гранита) перерабатывают в щебень. Самой распространенной и широко применяемой горной породой является гранит. Щебень может быть получен также при дроблении валунов и гравия.

Одной из специфических характеристик щебня является адгезия. Этот параметр отражает оценку качества сцепления битумных вяжущих с поверхностью щебня. Необходимо отметить, что на качество сцепления влияет цвет щебня. Лучшие показатели по адгезии дает серый и темно-серый щебень.

Зерновой состав каждой фракции должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». Исходя из требований указанного ГОСТа следует, что в фракции щебня, поставляемой на строительство, например 20−40 мм, количество зерен размером мельче 20 мм не должно превышать 10%, а зерен крупнее 1,25 D (50 мм) не более 0,5%. Эти требования необходимы для строгого соблюдения зернового состава отдельных фракций. Соблюдение данных требований отражается в рассеве.

В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (лещадной — произошло от слова «лещ», т. е. плоский как лещ) и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе): I группа «кубовидная» до 15%, II группа «улучшенная» от 15% до 25%, III группа «обычная» от 25% до 35%, IV группа «обычная» от 35% до 50%. Необходимо заметить, что «лещадность» это одна из самых важных характеристик качества щебня. Чем меньше лещадность, тем качественнее считается щебень. Использование щебня кубовидной формы дает наиболее плотную утрамбовку. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. По морозостойкости щебень подразделяют на марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400. Показатели морозостойкости щебня и гравия определяют при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием. В строительстве в основном применяют щебень с маркой прочности не менее F300.

Прочность щебня характеризуют пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки щебень делят на группы: высокопрочный М1200−1400, прочный М800−1200, средней прочности М600−800, слабой прочности М300−600, очень слабой прочности М200. В щебне нормируют содержание зерен слабых пород с пределом прочности исходной породы при сжатии в водонасыщенном состоянии до 20 МПа. По ГОСТ 8267–93 щебень марок М1400, М1200, М1000 не должен содержать зерна слабых пород в количестве более 5%, щебень марок М800, М600, М400 более 10%, щебень марок М300 и М200 более 15% по массе. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, реже используется высокопрочный гранитный щебень или базальтовый щебень с маркой прочности М1400−1600. В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, фундаментах.

Самая важная характеристика, с которой обычно начинается обсуждение качества строительного щебня с покупателем — это его радиоактивность. Если продукция должна быть пригодна для всех без исключения видов строительных работ, что должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями, исследованиями спец. лабораторий, то это означает, что весь поставляемый гранитный щебень и др. виды высокопрочного щебня относятся к I-му классу по радиоактивности (менее 370 Бк/кг). Для строительства дорог подходит щебень II класса по радиоактивности (более 370 Бк/кг) В щебне нормируют содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм). Кроме того, выделяют комки глины с крупностью частиц от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции при смеси фракций. Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25% по массе. В щебне из магматических и метаморфических пород содержание пылевидных и глинистых частиц по массе не должно превышать 1%, в щебне из осадочных пород марок от М600 до М1200−2%, а марок от М200 до М400−3%.

По крупности щебень разделяют на фракции. Фракция это максимально допустимый размер отдельно взятого камня (зерна). Разделяют основные и сопутствующие фракции щебня. К основным фракциям относятся: 5−10мм, 5−20мм, 10−20мм, 20−40мм, 20−65мм, 25−60мм, 40−70мм. К сопутствующим фракциям относятся: 0−2мм, 0−5мм, 0−15мм, 0−20мм, 0−40мм, 0−60мм, 2−5мм. В отдельных случаях находят применение фракции 70−120мм и 120−150мм. Наибольшим спросом на рынке пользуется гранитный щебень фракции 5−20мм, реже 5−15мм, применяющийся в производстве асфальта, бетона и железобетонных конструкций. Щебень гранитный фракций 20−40мм, 20−65мм, 25−60мм, 40−70мм так же пользуется устойчивым спросом, и применяется в строительстве и ремонте железнодорожных насыпей, трамвайных линий, подушек автомобильных дорог, в строительстве зданий при закладке фундамента, а также используется для дробления на более мелкие фракции щебня. Из всех природных каменных материалов, используемых в строительстве, щебень является основным.

Свойства материала терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача характеризуется количеством воды в процентах (по массе или объему), теряемым стандартным образцом материала в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60% и температуре окружающей среды 20 °C.

Водопроницаемость Способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей в течении 1часа через образец площадью 1 м и толщиной 1 м при постоянном давлении. Способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Водопоглощение определяют по массе или объему и выражают в процентах. Водопоглощение по объему всегда меньше 100%, а по массе может быть более 100% (теплоизоляционные материалы способны поглощать значительно больше воды, чем их масса).

Свойства материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры.

Удельный погрузочный объем в дипломном проекте, для расчета принимаем равный 0,55 м3/т. [5]

Щебень используется для подсыпки дорог и кустовых площадок на месторождении.

3.2 Схемы доставки груза В дипломном проекте рассмотрим несколько вариантов доставки щебня на производственный участок «Ванкор» .

Доставка осуществляется с Базы Прилуки, где производиться накопления данного груза. По первой схеме груз доставляется в течении работы зимника 150 суток. По второй схеме в период полноводия, в течении 25−30 суток.

1 СХЕМА:

С базы Прилуки щебень доставляется автомобильным транспортом.

Прилуки База Ванкор Рисунок 4 — Cхема доставки автотранспортом Для доставки щебня по зимнику выбираем грузовой автомобиль Камаз — 53 229.

2 СХЕМА :

Для организации завоза щебня с базы Прилуки до базы Ванкор по р. Енисей до устья рек Большая Хета и далее по притоку Большая Хета, в дипломном проекте будут использоваться следующие составы:

— крупнотоннажные: несамоходное судно проекта Р29 грузоподъемностью Qр=3000т. и буксир-толкач проекта 758А регистровой мощностью Nр = 800л.с.

— малотоннажные: несамоходное судно проекта 183Б грузоподъемностью Qр= 215 т. и буксир-толкач проекта Р-96А регистровой мощностью Nр = 300л.с.

От Прилуки до устья реки Большая Хета — 345 км.

От устья реки Большая Хета до базы Ванкор — 437 км.

Рисунок 5- Схема водного пути Рассмотрим четыре основные схемы завоза груза на реку Большая Хета 1 вариант: Маршрутная схема с использованием крупнотоннажного флота проекта 758А с баржой проекта Р29, когда судно, загруженное на осадку, соответствующую условиям плавания по малой реке, следует в пункт назначения без грузовых операций в пути.

Рисунок 6- Маршрутная схема 2, варианта 1.

2. вариант:

Маршрутная схема с использованием малотоннажного флота проекта Р-96А с баржой проекта 183-Б, когда судно загруженное в пункте отправления на осадку, допускающую его движение по малой реке, следует в пункт назначения без каких-либо грузовых операций в пути.

Рисунок 7 — Маршрутная схема 2, варианта 2.

3вариант:

Немаршрутная схема с перевалкой груза в устьевом порту, причем на магистрали используется крупнотоннажный флот проекта 758А с баржой проекта Р29, загруженный на полную осадку, на малой реке — малотоннажный флот проекта Р-96А с баржой проекта 183-Б.

Рисунок 8 — Маршрутная схема 2, варианта 3

4. вариант:

Немаршрутная схема с распаузкой (частичной выгрузкой) в устьевом порту, когда крупнотоннажное судно проекта 758А с баржой проекта Р29 в пункте отправления загружается на полную загрузку, допускающую его движение по магистрали, а на устье реки разгружается до осадки, позволяющей, продвигаться по малой реке.

Для распауженного груза организуется специальная линия из малотоннажных судов между устьевым портом и пунктом назначения.

Рисунок 9 — Маршрутная схема 2, варианта 4

— полностью груженое судно.

— частично загруженное судно.

— порожнее.

4. ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

4.1 Водный транспорт Для организации доставки щебня до базы Ванкор выбраны следующие проекты: несамоходные судапр. 183Б и пр. Р29, буксирные суда — пр. 758А и пр. Р-96А. Технико — эксплуатационные характеристики по проектам представлены в таблицах 8 и 9.

Таблица 8 — Технико-эксплуатационные показатели тяги

Таблица 9 — Технико-эксплуатационные показатели тоннажа

4.2 Автомобильный транспорт Перевозка автотранспортом в арктических условиях требует от техники и от людей особых отношений к процессу транспортировки. На перевозке от базы Прилуки до базы Ванкор, в настоящие время используются, следующие марки автомобилей: ЗИЛ, КАМАЗ, УралАЗ, ИВЕКО-УралАЗ, БелАЗ, МАЗ, КрАЗ. Из опыта работы на данном участке, наиболее хорошо себя зарекомендовали грузовые автомобиле КАМАЗ. Даная марка зарекомендовала себя как более надежный автомобиль. Процент не выхода на линию по техническим причинам у них ниже, чем у других марок грузовых автомобилей.

И еще важная характеристика двигателя автомобиля КАМАЗ — уровень «Евро-3», что позволяет уменьшить экологический ущерб, наносимый деятельностью человека.

Перевозка автомобильным транспортом осуществляется автомобилем КАМАЗ — 53 229. Перевозка осуществляется в зимней период по зимнику б. Прилуки — ВПУ, пролегающему по тундре. Расстояние перевозки составляет 170 -200км.

Рассмотрим технические характеристики автотранспорта КАМАЗ -53 229

Таблица 10 — Технические характеристики автотранспорта КАМАЗ -53 229

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМ РАБОТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

5.1 Работа водного транспорта Техническая норма — мера затрат труда, времени, сырья, материалов на единицу продукции, которая может быть произведена в единицу времени при определенных технических средствах.

Техническим нормированием называется обоснование объективных технических норм (расчет их). Технические нормы считаются однозначными.

Нормы должны быть прогрессивными, но реальными, научно обоснованными. Технические нормирование является основой планирования и организации производства на речном транспорте.

Система технического нормирования по эксплуатации флота включает в себя три группы норм:

· нормы нагрузки,

· нормы скорости,

· нормы времени.

Технические нормы устанавливаются:

· по видам флота,

· по типам судов,

· по периодам навигации.

Анализ выполнения технических норм позволяет выявить недостатки в работе и определить внутренние резервы.

Норма нагрузки для грузовых судов выражается количеством груза в тоннах, подлежащим погрузке на борт судна. Для буксиров и толкачей нормой нагрузки считается масса груза погруженного в состав. Иногда эту норму считают через удельное приведенное сопротивление состава.

Определяем загрузку судна (гарантированной) глубины судового хода исходя из минимальной.

(1)

где — эксплуатационная осадка, м;

(2)

где — гарантированная глубина судового хода, м;

— минимально необходимый запас воды под днищем, м;

— осадка судна порожнем, м;

— регистровая осадка судна, м.

— регистровая грузоподъемность судна, т;

Перевозка грузов осуществляется на двух участках, принимаем на участке Прилукиу.р.Большая Хета hr=3,0 м. и у.р.Большая Хета — база Ванкор hr=1,65 м. Расчет нормы загрузки несамоходных судов исходя из условий плавания произведен в таблице 11.

Таблица 11 — Загрузка судна исходя из условий плавания

Устанавливается загрузка судна с учетом свойств груза, полезная площадь палубы (для площадок) [29]:

(3)

для трюмных[29]:

(4)

где — высота складирования груза, м;

— полезная площадь палубы, м2;

— грузовместимость трюмов, м3

— удельный погрузочный объем груза, м3/т.

Расчет нормы загрузки судна по роду груза в таблице 12.

Таблица 12 — Нормы загрузки судна по роду груза

Норма нагрузки судна устанавливается, исходя из условия[29]:

QЭ = min {QЭ1; QЭ2; Qр } (5)

В тех случаях, когда норма нагрузки судна меньше его регистровой грузоподъемности (Qэ, < Qp), определяют осадку судна при этой загрузке[29]:

(6)

где Тэ, То, Тр, — осадка судна эксплуатационная, порожнем и регистровая соответственно, м; Qэ Qp — загрузка судна эксплуатационная, регистровая соответственно, т.

Таблица 13 — Выбор эксплуатационной грузоподъемности

Таблица 14 — Расчет эксплуатационной осадки

Определение скорости доставки Прежде чем определить скорость состава необходимо определиться с количеством несамоходных судов в составе. Величина приведенного сопротивления несамоходного судна при установленной норме загрузке рассчитана по формуле[29]:

(7)

где — приведенное сопротивление несамоходного судна груженного и порожнем;

— эксплуатационная и регистровая загрузка судна.

Таблица 15 — Расчет приведенного сопротивления несамоходных судов

Таким образом, приведенное сопротивление состава определяется по формуле[29]:

(8)

где — коэффициент счала;

— количество н/с судов в составе;

— приведенное сопротивление одной баржи.

Таблица 16 — Расчет приведенного сопротивления состава

Следовательно, скорость состава определяется по ниже следующей формуле, расчет приведен в таблице[29]:

(9)

где А, В, С — коэффициенты тяговой характеристики буксирных судов.

Таблица 17 — Расчетная скорость состава

Техническая скорость (км/ч) рассчитывается по формуле[29]:

(10)

где Wпотеря (приращение) воды при движении км/ч.

Таблица 18 — Техническая скорость состава

Нормирование времени транспортировки Представляет собой затраты времени на отдельные транспортные операции, на отдельные рабочие процессы из которых складывается весь технологический процесс работы флота. Норма времени на ход с грузом и порожнем (ч) определяется по формуле[29]:

(11)

где — расстояние, проходимое составом с грузом (порожнем), км;

— техническая скорость с грузом/порожнем, ч.

Для получения путевого времени, необходимо «чистое» ходовое время увеличить на коэффициент rх, включающий в себя время на непредвиденные задержки в пути следования по метеорологическим, стихийным и прочим причинам. Определяем нормы времени на ход с грузом или порожнем по магистрали и малой реке. Результаты расчетов в таблице.

Допустимая норма времени продолжительности выполнения грузовых операций транспортного процесса работы судна (ч) определяется по формуле[29]:

(12)

где — судо-часовая норма погрузки (выгрузки), т/ч.

Результаты расчетов приведены в таблице 19.

Таблица 19 — Время грузовых работ

Таблица 20 — Расчет ходового времени

На базе Прилуки погрузка щебня производиться с берега. На базе Прилуки имеется причал, где работают плавкраны. Длина причала 157 м, верхняя часть 320 см нижняя часть 450 см. Погрузка щебня производится по судо-часовым нормам, применяемых на причалах общего пользования. Специальных норм погрузо-разгрузочных работ на причале базы Прилуки не предусмотрено.

В соответствии с нормами времени на технические и технологические операции судов в пунктах грузовой обработки, определяем время, которое затрачивается на технические и технологические операции.

Таблица 21 — Нормы времени на технические и технологические операции судов проекта 183Б и проекта Р29 с их буксировщиками в пунктах грузовой обработки

Продолжительность времени кругового рейса (ч) определяется по следующей формуле[29]:

(13)

Результаты расчетов сведены в таблице 22.

Таблица 22 — Расчет времени кругового рейса, час

5.2 Работа автотранспорта Время работы подвижного состава.

Время в наряде составляет[12]:

tн=tз-tв-tпер (14)

где tз, tввремя заезда и выезда автомобиля из парка.

tпервремя на прием пищи и отдых водителя.

Время в наряде составляет 24 часа в сутки, по 12 часов на водителя.

Время работы подвижного состава на маршруте состоит из времени в движении, простоев под погрузкой, выгрузкой, в пределах установленных норм[12]:

tн=tдв + tп (15)

где: tдввремя движения в пути, час.

tпвремя на погрузку автомобиля, tп= 1,4 часа.

tввремя на выгрузку автомобиля tB = 1,5 часа.

Протяженность этого участка 200 км. Расчет одного рейса автомобиля тогда будет:

час.

Производительность подвижного состава определяют числом перевезенных тонн и выполненных тонно-километров за единицу времени.

Работа подвижного состава состоит из повторяющихся циклов, рейсов, и поэтому для расчета производительности необходимо прежде всего определить число рейсов[12]:

(16)

где tнвремя работы в наряде, ч ;

— коэффициент использования пробега за один рейс=0,5;

— средняя скорость автомобиля=45км/час ;

tвремя простоя под погрузкой, выгрузкой=0,9ч

— длина участка, =200км.

рейс Определим количество машин для вывоза 50 тыс. тонн строительных и технических грузов. Одна машина перевозит 1 рейсом по 20,0 т. В среднем в году рабочих дней 160 суток.

За этот период одна машина перевезет — 160*20=3200тонн Тогда потребное количество машин составит:

ед.

6 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ФЛОТА Эксплуатационные показатели работы флота дают возможности оценить, как используется транспортный флот. Эти показатели необходимы для составления планов работы флота, для анализа и выполнения этих планов. Система эксплуатационных показателей была предложена в 1923 г. Звонковым В. В. В 1932 г. на 3-м всероссийском съезде работников РТ система была утверждена. В настоящее время показатели эксплуатационной работы флота подразделяются на 4 группы:

1. По нагрузке;

2. По скорости;

3. По времени;

4. По производительности и провозной способности;

Все эксплуатационные показатели тесно связаны с техническими нормами.

Однако, технические нормы лежат в основе определения эксплуатационных показателей. Они рассматриваются как технико-экономические характеристики использования флота. Единицами эксплуатационных показателей являются:

· по несамоходному флоту и грузовым судам 1 т. регистровой грузоподъемности;

· по тяге единица мощности 1 Л.с. или 1 кВт;

· по пассажирскому и грузопассажирскому флоту — 1 т. И 1 место. Грузоподъемность судов при этом принимается в соответствии с РР РФ, мощность принимается при скорости 8 км/ч (2,22 м/с). Плановые и отчетные показатели могут быть определены:

· для каждого судна отдельно;

· для группы судов, — по типам флота;

· по всему флоту в целом;

· по отдельным участкам, — по отдельным районам;

· по всему пароходству;

· в целом по отрасли;

· по периодам навигации;

· за всю навигацию.

Правилами технической эксплуатации предусмотрена организация движения всех транспортных средств речного флота по единому графику. Основной формой организации движения на речном транспорте является линейная форма.

В дипломном проекте линия Красноярскбаза Прилуки применяем линейную линию. Критерием возможности организации самостоятельной грузовой линии служит численное значение частоты (cyт-1), отправления груженых судов и составов из начального пункта[29]:

(17)

где — грузопоток прямого направления, т;

— норма нагрузки грузового состава, осваивающего данный грузопоток, т;

— продолжительность рабочего периода работы по данному грузопотоку, сут.

Завоз оставшегося груза производится по рейсовой форме — когда отправление груженых судов и составов производится в установленные декадным планом календарные даты, без определенного интервала (по мере необходимости).

Рейсовой формой организации работы грузовых судов охватываются все грузы, не освоенные линейной формой, предъявляемые к перевозке неравномерно, в том числе и экспедиционный завоз грузов на боковые («малые») реки.

Расчет интервала отправления и частота отправления. Расчет определен в таблице 23.

Таблица 23- Частота и интервал отправления по каждой схеме

Ритмичная работа флота обеспечивается при следующих условиях:

t? 6 сут,; причем, а прининаем целым числом Таблица 24 -Расчет уточненного времени кругового рейса

Эксплуатационные показатели рассчитываются отдельно по каждому участку работ, и по судовой компании в целом, по разным видам груза в целом, отдельно по видам флота.

Транспортная работа флота определяется по формуле[6]:

(18)

где масса перевозок грузов на линии, т;

— дальность перевозок грузов, км.

Груженый судо-поток в прямом направлении (число судов отправляемых гружеными, ед.) определяется[6]:

(19)

где — норма нагрузки судна в прямом направлении, т.

Тоннаже-поток груженый (за весь период), тыс. тнж[6]:

(20)

гдерегистровая грузоподъемность судна, т.

Тоннаже-километры хода с грузом, тыс. тнж. км. [6]:

(21)

Тоннаже-сутки хода с грузом, тыс. тнж. км[6]

(22)

где— время хода с грузом за круговой рейс, сут.

Тоннаже-сутки валовые тыс. тнж. сут. [6]:

(23)

Нагрузка по пробегу т/тнж. [6]:

(24)

Техническая скорость с грузом, км/сут. [6]:

(25)

Коэффициент использования времени[6]:

(26)

Производительность в валовые сутки, тыс. км/(тнж. сут.) [6]:

(27)

Аналогично рассчитываются эксплуатационные показатели для тяги Сило-поток груженый (за весь период), тыс. тнж[6]:

(28)

где — регистровая грузоподъемность судна, т.

Силокилометры хода с грузом, тыс. тнж. км. [6]:

(29)

Силосутки хода с грузом, тыс. тнж. км. [6]:

(30)

где — время хода с грузом за круговой рейс, сут.

Силосутки валовые тыс. тнж. сут. [6]:

(31)

Нагрузка по пробегу т/лс. [6]:

(32)

Техническая скорость с грузом, км/сут. [6]:

(33)

Коэффициент использования времени[6]:

(34)

Производительность в валовые сутки, тыс. км/(сило. сут.) [6]:

(35)

Расчет эксплуатационных показателей велся в таблицах, результаты приведены в таблицах 25, 26.

Таблица 25 — Эксплуатационные показатели тоннажа

Таблица 26 — Эксплуатационные показатели тяги