Министерство транспорта Российской Федерации
Новосибирская государственная академия
водного транспорта
ФГОУ ВПО
Кафедра: УРП и КЭ
Курсовой проект
По дисциплине: ”Технология и организация работы портов и складов”
на тему:
«Экономическая эффективность выбора оптимальной схемы механизации и технологии работы причала порта»
Новосибирск 2008
Содержание
Введение
1. Исходные данные на проектирование и их анализ
1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки порта
1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза
1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава
1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним
2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ
2.1 Расчет параметров причала
2.2 Варианты схем механизации
2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам
2.4 Расчет норм выработки и времени
2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности
2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту
3. Технико–экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ
3.1 Методика выбора оптимального варианта
3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту
3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время его нахождения в порту
3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту, выбор оптимального варианта
4. Эксплуатационно-экономические показатели работы порта
5. Технологическая документация порта
Заключение
Список рекомендуемых источников
Введение
Речной порт – это транспортное предприятие на внутренних водных путях, имеющее один или несколько причалов с прилегающей территорией и акваторией, предназначенный для перевалки груза с одного вида транспорта на другой.
На территории порта располагаются подъездные железнодорожные пути, внутрипортовые автодороги, перегрузочное оборудование, склады.
Речные порты играют большую роль в транспортной системе всей страны, как единые транспортные узлы, через которые проходят грузы, следующие в смешенном направлении. Основная деятельность порта – это выполнение перегрузочных работ по разным вариантам: из судна на железнодорожный, автомобильный транспорт, из судна на склад, из склада на железнодорожный, автомобильный транспорт. Порт осуществляет комплексное обслуживание флота, создает условия плавания и стоянки в порту, обеспечивает сохранность груза, осуществляет прием и выдачу груза, производит расчеты с клиентами, занимается заключением договоров.
Задача порта за короткий период навигации перевести наибольшее количество грузов, произвести их погрузку и выгрузку грузов работы с наименьшими простоями техники.
Цель курсового проекта – закрепление, углубление и систематизация теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Технология и организация работы портов и складов» при выполнении расчетов по обоснованию оптимального варианта схемы механизации и технологии перегрузочных работ.
1. Исходные данные на проектирование и их анализ
Род груза:
песок
Направление грузопотока:
Вода – ж/д
Навигационный грузооборот причала:
/>
875000 т
Период навигации:
/>
200 сут.
Коэффициент прохождения груза через склад:
/>
0,54
Средний срок хранения груза на складе:
/>
10 сут.
Коэффициент неравномерности поступления груза в порт:
/>
1,15
Характеристики водного пути:
— отметка дна относительно
«0» графика
— 4,0 м
— самый низкий горизонт
СНГ
0,2 м
— самый высокий горизонт
СВГ
4 м
— отметка территории
ТЕР
5 м
1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки порта
Анализ исходных данных следует начать с определения схемы причала. Продольный разрез причала с указанием отметок схематично представлен на рис. 1.
Рис 1. Схема причальной стенки с указанием отметок
Грузооборот и грузопереработка – есть основные показатели, характеризующие порт.
Грузооборот порта (/>)– этоколичество груза в тоннах, погруженное в суда и выгруженное из судов на собственных и причалах порта и приписанные к нему причалах за определенный интервал времени. Различают грузооборот за сутки />, за месяц /> и за навигацию />.
Грузопереработка порта (/>)– этообъём перегрузочных работ, т.е. количество груза, которое перегружается на причалах порта силами и средствами порта, т.е. это объём перегрузочных работ, выполненных портом за определенный период времени (сутки, месяц, навигацию) с подразделением по родам грузов по всем вариантам грузовых работ. Грузопереработка измеряется в тоннах или тонно-операциях (т-оп.).
Варианты грузовых работ зависят от направления грузопотока.
С воду на железную дорогу
Судно – вагон
Судно — склад
Склад — вагон
Схема, отражающая грузопереработку за навигацию по вариантам грузовых работ, приведена на рис. 2.--PAGE_BREAK--
/>/>/>/>
/>/>/>/>/>/>/>/>/>
/>/>/>/>/>/>/>
/>
/>
Рис. 2. Схема вариантов грузовых работ, выполняемых для освоения навигационного грузооборота
Определим среднесуточный грузооборот:
/>= />= 875000 /200 = 4375 т.
Максимальный суточный грузооборот определяем:
/>= />= />, т.
/>= 1.15 * 4375 = 5031.25 т.
Найдем грузопереработку за навигацию для каждого варианта перегрузочных работ:
/>= (1 – 0.54) * 87500 = 402500 т-оп.;
/>= 0.54 * 875000 = 472500 т-оп.;
/>= 472500 т-оп.;
Gнобщ = 402500 + 472500 +472500 = 1347500 т-оп.;
Рассчитаем коэффициент переработки грузов:
/>= 1347500 /875000 = 1.54
Находим среднесуточные показатели грузопереработки по вариантам:
/>= (1-0.54)* 4375 = 2012.5, т-оп.;
Расчетные суточные показатели грузопереработки по вариантам:
/>= (1-0.54) * 1.15 * 4375 = 2314.38, т-оп.;
=/>= 0.54 *1.15*4375 = 2716.88, т-оп.
Общая среднесуточная грузопереработка по всем вариантам составит
Gсутобщ = 2314.38 + 2716.88 + 2716.88 = 7748.14 т-оп.;
Сводим полученные показатели в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 Грузооборот и грузопереработка
Показатель
Обозна-чение
Всего
в т.ч. по вариантам грузовых работ
Судно-
Вагон
Судно -
Склад
Склад- Вагон
Грузооборот за навигацию, т
/>
875000
-
-
-
Среднесуточный грузооборот, т
/>
4375
-
-
-
Максимальный суточный грузооборот, т-оп.
/>
5031.25
-
-
-
Грузопереработка за навигацию, т-оп.
/>
1347500
404500
472500
472500
Среднесуточная грузопереработка, т-оп.
/>
7748.14
2012.5
2716.88
2716.88
1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза
На выбор способов перевозки и перегрузки оказывают влияние физико-химические и механические свойства грузов. Состав этих характеристик зависит от категории грузов (штучные, навалочные, лесные и др.).
Навалочныминазываются грузы, которые транспортируются в транспортных средствах навалом. К навалочным грузам относятся разнообразные кусковые, зернистые и порошкообразные материалы, которые перевозят и хранят без упаковки. В грузообороте всех видов транспорта навалочные грузы занимают наибольший удельный вес. Это, в основном, грузы минерального происхождения: щебень, камень, асфальт, алебастр, известь, песок и песчано-гравийная смесь, гравий, руда, уголь, соль, удобрения и другие.
По условиям перевозки и хранения навалочные грузы разделяют на грузы открытого и закрытого хранения.
К первой группе относят: уголь, руду, большинство минерально-строительных материалов (песок, песчано-гравийную смесь, гравий, щебень, камень…); ко второй группе – пищевую и поваренную соль, мел и другие грузы, которые перевозятся в крытых транспортных средствах и хранятся в закрытых складах.
Навалочные грузы первой группы хранятся на открытых складах раздельно по видам материалов. Размеры штабелей грузов определяются с учетом навигационной потребности в складской ёмкости, а также в соответствии с характеристиками перегрузочной техники.
Основными характеристиками навалочных грузов, имеющими большое значение для их перегрузки и хранения, являются:
класс груза по ЕКНВиВ;
насыпная плотность />в т/м/>;
удельный погрузочный объём />, м/>/т;
влажность в %;
размер частиц в мм;
угол естественного откоса в состоянии покоя в градусах;
слёживаемость, смерзаемость, текучесть при повышенной влажности;
подверженность самовозгоранию.
Таблица 1.3
Транспортно-перегрузочные характеристики песка
Класс груза
Н-П
Насыпная плотность, />
(0.5 – 0.65) т/м3
Удельный погрузочный объём, />
0,5 м3/т продолжение
--PAGE_BREAK--
Угол естественного откоса груза в покое
30 — 45°
Особые условия хранения
нет
1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава
Для перевозки навалочных грузов, в частности камня, используются несамоходные баржи-площадки. По гарантированной глубине судового хода необходимо подобрать судно с осадкой в груженом состоянии не более 4,2 м с учётом запаса воды под днищем судна 0,2 м (приложение 5). На основании этого из «Справочника по серийным судам» или из приложения 4 выбираем и принимаем в дальнейших расчетах баржу-площадку проекта Р-56 с техническими характеристиками, представленными в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Основные характеристики баржи-площадки проекта Р-56
Тип судна
площадка, открытая I
Площадь грузовой палубы
1200 м2
Грузоподъёмность
2800 т
Габаритные размеры:
– длина
– ширина
– высота
86,0 м
17,3 м
2,85 м
Высота осадочной линии
9,08 м
Осадка:
– порожнем
– в полном грузу
0,33 м
2,63 м
Железнодорожный вагон предназначен для погрузки в него груза на причале порта и доставки до пункта назначения.
Тип железнодорожного вагона определим из следующих условий:
Отношение грузоподъёмности вагона к его вместимости не должно превышать насыпную плотность груза
/>., т/м/>
Основные характеристики вагона выбираем из справочника «Вагоны СССР» или приложения 6 и представляем в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Технические характеристики вагона
Тип вагона
Полувагон 4-осный,
цельнометаллический,
с глухим полом
Модель
12-532
Грузоподъёмность
69 т
Объём кузова
73м3
Высота габаритная, м
3.14 м
Внутренние размеры кузова:
– длина
– ширина
– высота
12,7 м
2,88 м
2,06 м
Длина по осям сцепления автосцепок
13,92 м
Проверим выбранный вагон на соблюдение условия:
/>т/м/>
т.е. условие соблюдается, что говорит о правильности выбора железнодорожного вагона.
1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним
Применение машин непрерывного действия, таких как, например, ленточных конвейеров, при погрузке навалочных грузов невозможно из-за большого угла наклона конвейера и сложностью подачи груза с судна на ленту.
Среди машин циклического действия рассматриваем краны портальные и мостовые. Рассматривая краны грузоподъёмностью 5, 10 и 16 т, выбираем краны грузоподъёмностью 16 т.
В качестве сравниваемых рассмотрим два варианта подъёмно-транспортных машин для перегрузки камня:
портальный кран КПП-16;
мостовой кран КМК-16.
Технические характеристики портального крана КПП-16 и мостового крана КМК-16 приведены в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Технические характеристики кранов
Характеристика
Кран портальный
КПП-16
Кран мостовой
КМК-16
Грузоподъёмность, т
16
16
Вылет стрелы, м: максимальный минимальный
30
8
-
-
Колея портала/ пролёта моста, м
10,5
29,0
Высота подъёма,м
25,0
16
Глубина опускания, м
не менее 20
25
Скорости:
— подъема, м/с
— частоты вращения, 1/с
— изменения вылета стрелы, м/с
— передвижения крана, м/с
— передвижения тележки, м/с
1,25
0,025
0,80
0,50
-
0,32
-
-
2,0
0,63
Суммарная мощность электродвигателей, кВт
384
48,1
Стоимость крана, тыс. руб.
с пролетом моста:
29 м
3390,0
-
-
-
1134,0
Для перегрузки песка (класс груза Н-П) как портальным, так и мостовым кранами грузоподъёмностью 16 т, по таблице 1 приложения 9 выбираем грейфер проекта № 1600. Технические характеристики грейфера представлены в табл.1.7. продолжение
--PAGE_BREAK--
Таблица 1.7
Технические характеристики грейфера проекта № 1599
Тип
четырехканатный двухчелюстной
Грузоподъёмностькрана, т
16
Вместимость грейфера,м³
4,5
Масса грейфера,т
6.4
Груз
песок
Стоимость, т.руб.
128
Выполним проверочный расчет на совместимость грузозахватного устройства с перегрузочными машинами:
/>, т
/>, т
m = 4.5 * 1.54 * 1 * + 6.4 = 13.33 т.
13.33 т />16 т,
следовательно, выбранный нами грейфер, соответствует параметрам перегрузочной техники.
Для формирования штабеля открытого склада и подгребания груза в зону работы крана используем бульдозер Т-100 с характеристиками, представленными в табл. 1.8.
Таблица 1.8
Технические характеристики бульдозера Т-100
Тип
Бульдозер гусеничный
Тип двигателя
дизель
Мощность, л.с./кВт
100/75
Расход топлива, кг/час
20
Стоимость, тыс. руб.
150,0
Для зачистки вагонов после разгрузки применяем устройство для зачистки вагонов модели – 5561.
Технические характеристики устройства представлены в таблице 1.9.
Таблица 1.9
Технические характеристики устройства для зачистки вагонов
Устройство для зачистки вагонов
Модель 5561
Частота вращения щетки
2,51/с (150 об/мин)
Скорость передвижения стрелы
0,2 м/с
Время подъёма/опускания щетки
3 сек
Масса устройства
4820 кг
Установленная мощность эл. двигателей
22,0 кВт
привода щетки
15 кВт
подъёма щетки
5,5 кВт
передвижения стрелы
1,5 кВт
Расход топлива, кг/час
10,0
Цена
1,0 млн. руб.
2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ
2.1 Расчет параметров причала
Определим длину причала:
/>/>, м.
Длина склада у основания усечённой пирамиды с учётом пожарных проездов между причалами
/>, м.
Принимаем />= 10 сут.
/>, т
Ескл = (875000 * 1.15 /200) * 0.54 * 10 = 27 168.75 т.
Найдем высоту склада
Нскл = 10 / 1.54 = 6.5 м
Объём склада определяется через расчётную вместимость склада:
/>/>, м/>
Объём склада определяем по формуле:
/>, м/>
Следовательно, формула примет вид:
/>
Вводим в формулу все известные численные значения и находим
Вскл = 38.5 м.
b = 38.5 – 2*6.5*1 = 25.5 м.
L = 0.9 *101 = 90.9 м.
l = 90.9 -2 * (6.5 * 1) = 77.9 м.
2.2 Варианты схем механизации
Схема механизации – это совокупность подъемно-транспортных машин, вспомогательных устройств, объединенных в определенной последовательности в соответствии с характером и особенностями грузопотока, условиями производства перегрузочных работ на причале и предназначенная для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам. При одной и той же схеме механизации возможна перегрузка груза по различным технологическим схемам.
Учитывая выбранные ранее типы перегрузочных машин, рассмотрим два варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ для перегрузки камня:
I схема – с портальным краном КПП-16;
II схема – с мостовым краном КМК-16.
По каждой схеме механизации перегрузка груза осуществляется по трём вариантам грузовых работ:
Варианты схем механизации представлены на рис. 4 и 5.
/>
/>
2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам
В проекте рассматривается три варианта работ и две схемы механизации, следовательно, описываем технологию перегрузочных работ по трем вариантам (судно-вагон, судно-склад, склад-вагон) и по двум схемам механизации (с участием портального и мостового кранов)
На территорию порта к причалу подано судно Р-56 (баржа-площадка грузоподъемностью 2800 тонн), загруженное песком.
1-я схема механизации
Используются: цельнометаллические вагоны (модель 12-532), портальный кран КПП-16 (грузоподъемностью 16 тонн), грейфер №1600А (вместимостью 4,5 м) продолжение
--PAGE_BREAK--
Судно-вагон
Требуется перегрузить груз из судна в железнодорожные вагоны, заведенные на территорию порта, с использованием портального крана. Крановщик направляет ГЗУ устройство, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ устройство, перемещает на 90 градусов, опускает на высоту 1 метр от дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается на место захвата.
Судно-склад
Требуется перегрузить груз портальным краном из судна в склад. Крановщик направляет грейфер, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает грейфер, выполняет поворот на 180 градусов, опускает ГЗУ, производит выгрузку груза в склад и возвращается к месту захвата.
Склад-вагон
Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в склад, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает его но 90 градусов, опускает на высоту 1 метр до дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.
2-я схема механизации
Используются: цельнометаллические вагоны (модель 12-532), мостовой кран КМК-16 (грузоподъемностью 16 тонн), грейфер №1600А (вместимостью 4,5 м).
Судно-вагон
Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в судно, производит захват груза, перемещает тележку на расстояние 16.5 метров, опускает ГЗУ в вагон на высоту 1 метр от дна, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.
Судно-склад
Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает тележку на расстояние 44 метра, опускает ГЗУ в склад, производит выгрузку груза в склад и возвращается к месту захвата.
Склад-вагон
Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в склад, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает тележку на расстояние 27.75 метров, опускает ГЗУ на высоту 1 метр от дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.
2.4 Расчет норм выработки и времени
Норма выработки – это количество груза, которое должно быть при отмеченных условиях перегружено в единицу времени (за час, смену).
Норма времени – это затраты труда (в человеко-часах) на перегрузку груза массой 1 т. в определённых производственных условиях при полном использовании производственных возможностей оборудования, применении рациональной технологии и организации перегрузочных работ.
Высоты подъёма и опускания по каждому варианту грузовых работ определяются по схеме, приведённой на рис 6.
/>=(5,0-0,2)м />=1,0м />=3,5м /> 1,0м />= 6.5 м
17,3м 1,5м 10,5м 2м 33,7 м
Рис. 6. Схема вертикального разреза причала
Схема с портальным краном
Вариант “ судно-вагон ”
Расчётное время захвата /> (с) определяется по нормативам
tзах = 14, с
Время подъёма и опускания грейфера определяем
tп.гр.= t.огр.= 9.14 / 1.25 + (1+1) /2 = 8.3 с.
Время поворота стрелы
t.г.гр.= 90*60 /360*1.5 + (2+2) /2 = 12с
Время освобождения грейфера от груза определяем по Нормативам />=13 с.
Время совмещенного цикла портального крана по варианту вагон-судно
/>=
= 14 + 13 + 0.85 * (8.3 + 12 + 8.3 + 8.3 + 12 + 8.3) = 75.6 с.
Часовая техническая производительность работы портального крана по варианту вагон-судно рассчитывается
Рм = 3600 *4.5* 1.54 / 75.6 = 330 т/час.
Часовые и сменные комплексные нормы выработки рассчитываем соответственно
Ркнв = 0.832 * 330 * 7 = 1921.9 т/см.
Ркнв = 0.832 * 330 = 274.6 т/час.
/>, т.
mц = 0.77 * 4.5 * 1.54 * = 6.93 т.
где />– коэффициент заполнения грейфера грузом, определяемый по данным табл. 1 приложения 13;
/>– емкость грейфера, м³;
/>– насыпная плотность, т/м³.
Комплексная норма времени определяется также по каждому варианту грузовых работ:
/>, чел.-час/ т.
Так же рассчитываем время цикла по каждому варианту работ на каждую схему механизации. Расчеты предоставлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4
Расчёт норм выработки и норм времени по элементным показателям
Наименование
показателя
Обо-зна-чение
I вариант
(портальный кран)
II вариант
(мостовой кран)
С -в
С -Скл
Скл-в
С -в
С -Скл
Скл-в
Время захвата груза грейфером, с.
/>
14
14
14
14
14
14
Время подъема грейфера с грузом, с
/>
8.3
11
4.3
8.3
11
4.3
Время горизонтального пере-мещения грейфера с грузом, с:
портального крана
мостового крана
/>
12
22
12
2.4
3.16
2.7
Время опускания грейфера с грузом, с
/>
8.3
11
4.3
8.3 продолжение
--PAGE_BREAK--
11
4.3
Время освобождения от груза, с
/>
13
13
13
13
13
13
Время подъема порожнего ГЗУ, с
/>
8.3
6.2
4.3
8.3
6.2
4.3
Время горизонтального передвижения порожнего ГЗУ, с
/>
12
22
12
2.4
3.16
2.7
Время опускания порожнего ГЗУ, с
/>
8.3
6.2
4.3
8.3
6.2
4.3
Время цикла, с
/>
75.6
89.7
64.1
59.3
59.6
47.3
Масса груза внутри грейфера, т
/>
6.93
6.93
6.93
6.93
6.93
6.93
Техническая производительность перегрузочной машины, т/час
/>
330
278.1
389.2
420.7
418.6
527.4
Комплексная норма выработки,
т/час
т/см.
/>
274.6
1921.9
243.6
1705.3
323.8
2266.7
350
2450.1
366.7
2566.2
438.8
3071.8
Количество рабочих, чел
/>
2
2
2
2
2
2
Комплексная норма времени,
чел-час./т
/>
0.007
0.008
0.006
0.006
0.0054
0.0045
2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности
Машиноёмкость />
/>, маш-час
где />– навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту судно – вагон;
/>– навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту склад – вагон;
/>– навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту судно – склад;
/>– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту судно – вагон, т/ч;
/>– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту склад – вагон, т/ч;
/>– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту судно – склад, т/ч.
С использованием портального крана:
Тмч = 402500 / 274.76 + 472500 / 323.8 + 472500 / 243.6 = 4864.66 маш. час.
С использованием мостового крана:
Тмч = 402500 / 350 + 472500 / 438.8 + 472500 / 366.7 = 3515.3 маш. час.
Трудоемкость />определим по формуле:
/>, чел-ч.
где />– трудоемкость, т.е. потребное количество человеко-часов для освоения всего грузооборота;
/>– комплексная норма времени по варианту судно – вагон;
/>– комплексная норма времени по варианту склад– вагон;
/>– комплексная норма времени по варианту судно– склад.
Для портального крана:
Тмч = 402500 * 0.007 + 472500 * 0.006 + 472500 * 0.008 = 9432.5 чел. час.
Для мостового крана:
Тмч = 402500 * 0.006 + 472500 * 0.0045 + 472500 * 0.0054 = 7092.75чел. час.
Минимальное количество перегрузочных машин на причале определяется:
/>, ед.
где />– машиноёмкость за навигацию, маш-час;
/>– оперативное время работы причала в сутоки, час;
/>– коэффициент неравномерности поступления грузов в порт.
nм =4864.66 * 1.15/ 200 * 24 = 2 ед. – портальный кран
nм =3515.3 * 1.15/ 200 * 24 = 1 ед. – мостовой кран
Максимальное количество перегрузочных машин на причале определяется: продолжение
--PAGE_BREAK--
/>, ед.,
где /> – длина склада, м;
/>– ширина пролёта эстакады, м.
(целое число — int)
nм =int (90.9 / 10.5) = 9 ед. – портальный кран
nм = int (90.9 / 12.5*3) = 3 ед. – мостовой кран
Пропускная способность причала — это максимальное количество определённого груза в тоннах, которое причал способен погрузить в суда или выгрузить из судов при имеющемся техническом оснащении и применении рациональной технологии за определённый период времени (сутки, месяц, навигацию).
При использовании на выгрузке судна нескольких однотипных фронтальных перегрузочных машин пропускная способность фронтальной части причала />определяется по формуле:
/>, т/сут.
Пропускная способность с использованием 2-х портальных кранов:
Пф = 7500 т/сут.
Пропускная способность с использованием 3-х мостовых кранов:
Пф = 15750 т/сут.
Расчётная интенсивность грузовой обработки судов на причале определяется
/>, т/судо-сут.
Iоб = 10769.2 т/судо-сут. — с использованием 2-х портальных кранов
Iоб = 22500 т/судо-сут. — с использованием 3-х мостовых кранов
Результаты расчетов по I и II вариантам схем механизации представляем в табличной форме (таблица 2.5)
Таблица 2.5
Показатели расчёта пропускной способности причала
Показатель
Обоз-наче-
ние
Варианты схем механизации
I вариант (портальный кран)
II вариант (мостовой кран)
С-в
С-Скл
Скл-в
Всего
С-в
С-Скл
Скл-в
Всего
1. Грузооборот, тыс.т.
/>
402.5
472.5
-
875,0
402.5
472.5
-
875,0
2. Коэффициенты
-складочности
-прямого варианта
/>
/>
0.54
0.46
0.54
0.46
0.54
0.46
0.54
0.46
0.54
0.46
0.54
0.46
3.Грузопере-работка, т.т.
/>
402.5
472.5
472.5
1347.5
402.5
472.5
472.5
1347.5
4.Комплексная норма выра-
ботки, т/час.
/>
274.6
243.6
323.8
-
350
366.7
438.8
-
5. Комплексная норма времени, чел.час./т
/>
0.007
0.008
0.006
-
0.006
0.0054
0.0045
-
6.Машиноёмкость маш.час.
/>
4.86
3.52
7. Трудоёмкость, чел./час.
/>
2817.5
3780
2835
9432.5
2415
2551.5
2126.25
7092.75
8. Пропускная способность причала:
т/сут..
/>
7500
15750 продолжение
--PAGE_BREAK--
10. Количество перегрузочных машин.
/>
2
3
11. Интенсивность обработки флота:
т/судо-сут.
/>
10769.2
22500
2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту
Произведём расчёты для I варианта схем механизации.
Время грузовой обработки определяем
/>, сут.
Коэффициент использования причалов по времени /> определяем
/>
Коэффициент ожидания начала грузового обслуживания определяем
/>
Продолжительность подготовительно-заключительных операций по обработке состава в порту определяем
/>, сут
Валовое время нахождения судна в порту определяем
/>, сут.
Аналогично производим расчёты по другим сравниваемым вариантам схем механизации и технологии перегрузочных работ.
Расчёты показателей обработки флота в порту по сравниваемым вариантам представляем в таблице 2.6.
Таблица 2.6
Показатели обработки флота в порту
Показатели
Обозна-чения
Вариантысхем
с портальным краном
смостовым краном
Время грузовой обработки судна, сут.
/>
0,37
0,53
Коэффициент использования причалов по времени
/>
0,58
0,83
Коэффициент ожидания грузовой обработки
/>
0.69
2.44
Время ожидания, сут.
/>
0,26
1.3
Время стоянки судна в порту, сут.
/>
0.63
1,8
3. Технико–экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ
3.1 Методика выбора оптимального варианта
При сравнении нескольких возможных вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ основным критерием оптимальности взаимовыгодного варианта является минимум интегральных удельных приведённых затрат по порту, флоту (а более точно и по смежным видам транспорта) за время их нахождения в порту под грузовой обработкой и в её ожидании, руб./т.
В случае, если значения интегральных удельных приведённых затрат по сравниваемым вариантам будут близки, оптимальный вариант схем механизации и технологии перегрузочных работ следует определять, рассматривая дополнительно другие показатели, такие, как капиталовложения, себестоимость погрузочно-разгрузочных работ, продолжительность обработки транспортных средств, пропускная способность причалов, производительности труда, в зависимости от выбранной стратегии развития.
3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту
Абсолютная величина капиталовложений в строительство и оборудование причалов порта составляют:
/>, руб.
Капиталовложения в общепортовые сооружения /> определяются по укрупнённым нормативам, отнесённым на 1 м длины причальной линии
/>, руб.
где /> — длина причала, м;
/>– укрупнённый норматив капиталовложений в общепортовые сооружения, определяемый по приложению, />
/>/>
Капиталовложения в устройство крытых складов
/>, руб.
Капиталовложения на покрытие территории и открытых складских площадок
/>, руб.
где />– площадь покрытия, м;
/>– стоимость покрытия 1м2, определяемая по приложению 17, руб./ м/>.
/>
/>
/>
Капиталовложения в устройство крановых путей и эстакад мостовых кранов
/>, руб.
где />– протяженность крановых путей, м;
/>– стоимость 1 м крановых путей, определяемая по приложению 17, руб./м.
/>
/>
/>
Капиталовложения в устройство эстакад мостовых кранов
/>, руб.
где />– протяженность эстакады, м;
/>– стоимость 1 м эстакады, определяемая по приложению 18, руб./м;
/>– количество линий эстакад, равное количеству мостовых кранов.
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
/>
/>
Капиталовложения в устройство причальных и набережных сооружений. Норматив стоимости строительства 1 м длины вертикальной стенки высотой 9 м из заанкерованного металлического шпунта по приложению 19 составляет />руб./м. Поясной коэффициент строительства по приложению 17: />.
/>руб.
Капиталовложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования
/>, руб.
где />– количество машин i-типа (кранов, бульдозеров и др.), ед.;
/>– стоимость машин i-го типа, руб./ед.
/>– стоимость оборудования j-го типа, руб./ед.
Таблица 3.1
Стоимость оборудования, руб.
Портальный кран
3390000
Мостовой кран
1134000
Грейфер
128000
Бульдозер
150000
Зачистная машина
1000000
К6 = (3390000+128000)*2 + 150000 + 1000000 = 8 186 000 руб. – портальный кран
К6 = (1134000+128000)*3 + 150000 + 1000000 = 4 936 000 руб. – мостовой кран
Удельные капиталовложения:
/>, руб./т
Результаты расчетов капиталовложений по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы 3.2
Таблица 3.2
Капиталовложения по порту, руб.
Наименование
Варианты схем механизации
I
(портальный кран)
II
(мостовой кран)
К1 — капитальные вложения в общепортовые сооружения, руб.
10 110 100
10 110 100
К2- капитальные вложения в устройство крытых складов, руб.
К3 — капитальные вложения на покрытие портовой территории и открытых складов, руб.
886 496
886 496
К4- капитальные вложения в устройство подкрановых путей, руб.
254 520
6 084 000
К5 — капитальные вложения в устройство причальных и набережных сооружений, руб.
2 836 080
2 836 080
К6 — капитальные вложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования, руб.
8 186 000
4 936 000
Суммарные капиталовложения, руб.
22 273 196
24 852 676
Удельные капиталовложения по порту, руб./т.
25.5
28.4
Рассчитаем эксплуатационные расходы по порту и себестоимость перегрузочных работ по сравниваемым вариантам.
Проектная себестоимость (руб./т) перегрузки груза массой 1 т определится делением всех эксплуатационных расходов, связанных с перегрузочными работами на причале, на расчетный навигационный грузооборот:
/>, руб./т,
где />– эксплуатационные расходы по порту за навигацию, связанные с выполнением перегрузочных работ, руб;
/>– расчетный навигационный грузооборот, т.
Оплата труда работников, занятых на погрузочно-разгрузочных работах, производится по повремённой системе:
/>, руб.
где />– коэффициент, учитывающий доплаты, дополнительную заработную плату и начисления к основной заработной плате, равный 0,35 – 0,55;
/>– коэффициент, учитывающий районную надбавку в зависимости от географического положения порта, определяемый по данным приложения 20;
/>– затраты труда при повремённой оплате, чел.-смен;
/>– сменная тарифная ставка рабочего комплексной бригады при повремённой оплате, определяемая по данным приложения 20, руб./чел.-смен;
/>/>
тчч1 =9432.5 чел.час.
тчч2 =7092.75 чел.час.
Э1= (1+0.5)*1.2* 9432.5*50 = 848925 руб.-портальный кран
Э1= (1+0.5)*1.2*7092.75*50 = 638347.5 руб.- мостовой кран
Расходы на амортизацию и текущий ремонт портовых сооружений />, руб.:
/>
где />– строительная стоимость отдельного i-го вида портовых сооружений, руб.;
/>нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 1 приложения 21), %;
/>– нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i-го вида портовых сооружений (таблица 1 приложения 21), %;
/>– длина причала, м;
/>– удельные эксплуатационные расходы по общестроительным объектам на 1 м длины причала />
Таблица 3.3
Нормы амортизации и текущего ремонта, %
/>
/>/>
/>
/>
Расходы на амортизацию и технический ремонт перегрузочных машин />, руб.:
/>, руб. продолжение
--PAGE_BREAK--
где m – количество типов перегрузочных машин, ед.;
/>– стоимость перегрузочных машин i-го типа и оборудования к ним, руб.;
/>– количество машин i-го типа, ед.;
/>нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 2 приложения 21), %;
/>– нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i-го вида перегрузочных машин и оборудования к ним (таблица 2 приложения 21), %;
/>
/>/>
/>Расходы на электроэнергию, топливо, смазочные и обтирочные материалы/>, руб.:
/>
где />– расходы на электроэнергию, потребляемой электродвигателями перегрузочной машиной i-го типа, руб.;
/>– количество перегрузочных машин i-го типа, имеющих электропитание, ед.;
/>– расходы на освещение причала, руб.;
/>– расходы на топливо для машин с тепловым двигателем j-го типа, руб.; />– количество перегрузочных машин с тепловым двигателем j-го типа, ед.
Расходы на смазочные и обтирочные материалы принимаются в размере 2 % от суммарных расходов на топливо и электроэнергию и выражаются коэффициентом 1,02.
Расходы на электроэнергию, потребляемую электродвигателями одной перегрузочной машины
/>
где />– стоимость электроэнергии, определяемая по данным приложения 22, руб. /кВт-ч;
/>– суммарная мощность электродвигателей перегрузочной машины (для портальных кранов – без учёта мощности механизма передвижения, кВт;
/>– время работы машины за навигацию, маш-час;
/>/>
/>/>
/>
/>– коэффициент, учитывающий расход электроэнергии при опробовании машин (/>= 1,02);
/>– коэффициент использования мощности двигателя (/>= 0,7 – 0,8);
/>– коэффициент, учитывающий одновременную работу двигателей
(/>= 0,4 – 1).
/>
/>
Расходы на освещение причала, руб.
/>
где />– коэффициент потерь в сети (/>= 1,05);
/>– освещаемая площадь i-го объекта причала (акватории в зоне нахождения судна, фронтальной и тыловой зон территории причала, м/>;
/>
/>
/>
/>– продолжительность освещения за навигацию, ч./>
Расходы на топливо для машины с тепловым двигателем, руб.
/>
где />– коэффициент, учитывающий холостую работу машины (/>= 1,15);
/>– мощность теплового двигателя машины, кВт;
/>– продолжительность работы машины за расчётный период, час;
Для зачистной машины и бульдозера
tм = 200*0.6*24 = 2880 час. />
/>– норма расхода топлива двигателя, определяемая по данным приложения 23, кг/час
Для бульдозера /> />
Для зачистной машины /> />
/>– стоимость 1 л топлива, определяемая по данным приложения 22, руб./>
Эмд = 1.15*(2880*26+2880*13)*25 = 3229200 руб.
Э4 = 1.02*(3826620+876567+ 322920) = 5126629 руб.- портальный кран
Э4 = 1.02*(693140+876567+ 322920) = 1930479 руб.- мостовой кран
Расходы по зимнему отстою плавучих перегрузочных установок />, руб. />,
Расходы на содержание распорядительского и обслуживающего персонала и общепроизводственные расходы />, руб.
/>
Э6 = 0.29 * 848925 = 246188 руб.- портальный кран
Э6 = 0.29 * 638347 = 185121 руб.- мостовой кран
Распределяемые расходы (на содержание рейдово-маневрового флота, средств связи и общеэксплуатационные расходы />, руб.
/>
Э7 = 0.2 * (848925 + 1380260 + 5126629 + 246188)= 1520400 руб.- портальный кран
Э7 = 0.2* (638347 + 1083786 + 1930479 + 185121) = 767547 руб.- мостовой кран
Результаты расчетов эксплуатационных расходов по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы 3.3
Таблица 3.3
Эксплуатационные расходы по порту продолжение
--PAGE_BREAK--
Наименование
Портальный кран
Мостовой кран
/>, руб.
848925
638347
/>, руб.
568268
719834
/>, руб.
1380260
1083786
/>, руб.
5126629
1930479
/>, руб.
/>, руб.
246188
185121
/>, руб.
1520400
767547
/>, руб.
9690670
5325114
(/>), руб/т
11.1
6.1
3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время нахождения его в порту
Капиталовложения по флоту рассчитаем по формуле:
/>, руб.,
где Кс – стоимость расчетного типа судна, руб.; 1500000 руб.
Qн – навигационный грузооборот, т;
Тн – полное навигационное время, сут.;
Gс – грузоподъемность судна (Gс = 2800 т.), т;
tгр – время грузового обслуживания судна соответственно по первому и второму вариантам, сут;
tож – время ожидания судна, сут.
Кф = (1500000*875000 /200* 2800) *0.63 = 1476563 руб. – портальный кран
Кф = (1500000*875000 /200* 2800) *1.8 = 4218750 руб. – мостовой кран
Удельные капиталовложения по флоту составят:
/>, руб./т,
kф= 1476563 / 875000 = 1.7 руб/т. – портальный кран
kф= 4218750 / 875000 = 4.8 руб/т. – мостовой кран
Эксплуатационные расходы по флоту за время его грузовой обработки и ожидания в течение навигации можно определить:
/>,
где Сс– стоимость суточного содержания судна на стоянке
Сс = (1500000 * 0,04)/205 = 293 руб./сут
Эф= 293*0.63*875000 / 2800 = 57684 руб.-портальный кран
Эф= 293*1.8*875000 / 2800 = 164812.5 руб.-мостовой кран
Удельные расходы по содержанию флота составят:
/>, руб./т.
Sф = 57684/ 875000 = 0.07 руб./т.
Sф = 164812.5/ 875000 = 0.19 руб./т.
3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту и выбор оптимального варианта
Удельные приведённые затраты:
/>, руб.
/>, руб.
I вариант: Sп = 11.1 (руб./т);
Sф = 0,07 (руб./т);
kп = 25.5 (руб./т.);
kф = 1.7 (руб./т)
/>11.1 + 0.1*25.5 = 13.65 (руб./т);
/>0.07 +0.1*1.7 = 0.24 (руб./т);
Суммарные затраты:
/>0.24 +13.65 = 13.89 (руб./т).
II вариант: Sп = 6.1 (руб./т);
Sф = 0.19 (руб./т);
kп = 28.4 (руб./т);
kф = 4.8 (руб./т).
/>6.1 + 0.1*28.4 = 8.94 (руб./т);
/>0.19 +0.1*4.8 = 0.67 (руб./т);
Суммарные затраты:
/>8.94 + 0.67 = 9.61 (руб./т).
На основании проведенных выше расчетов в качестве предлагаемого варианта можно выбрать схему механизации с применением мостового крана, так как удельные приведенные интегральные затраты по этому варианту меньше и составляют 9.61 руб./т.
4.Эксплуатационные экономические показатели работы порта
Рассчитаем и сравним показатели экономической эффективности вариантов схем механизации. Расчет произведем в табличной форме.
Таблица 4.1
Расчет технико-экономических показателей, сравнение экономической эффективности схем механизации
Показатель
Вариант
Отклонение
Базовый
Предлагаемый
1
2
3
4
1. Навигационный грузооборот, т
875000
875000
2. Капиталовложения по порту, тыс. руб.
22273196
24852672
-2579476
3.Основные фонды порта Ф0, тыс. руб.
22273196
24852672
-2579476
4. Эксплуатационные расходы, тыс. руб.
9690670
5325114
4365556
5. Себестоимость перегрузочных работ, руб./т продолжение
--PAGE_BREAK--
11.1
6.1
5
6. Удельные капиталовложения, руб./т
25.5
28.4
-5.33
7. Доходная ставка />, руб./т
14.9
8.2
6.7
8. Доход порта />, тыс. руб.
13037500
7175000
-5862500
9. Прибыль порта />, тыс. руб.
3346830
2763095
-583735
10. Фондоотдача />
0,59
0,3
-0.29
11. Фондоемкость />
1,69
3.3
1.61
12. Рентабельность />*100%,
где Коб.ф. – коэффициент оборотного фонда, равен 3% или 0,03.
14.6
10.8
-3.8
1
2
3
4
13. Среднегодовой контингент работников, задействованных на перегрузочных работах />,
/>, Крез = 1,38 – коэффициент резервирования, />час
10
7
3
14. Производительность труда
/>,. т/чел.
87500
125000
37500
15. Производительность труда в стоимостном выражении />, руб./чел
1303750
1025000
-278750
16. Уровень комплексной механизации />, %
100
100
17. Степень механизации труда />,%
100
100
18. Валовое время обработки судна, />, сут
0.63
1.8
-1.17
19. Пропускная способность причала, т/сут.
7500
15750
8250
20. Удельные приведенные затраты по порту руб./т
13.65
8.94
4,71
21. Удельные приведенные затраты по флоту, руб./т
0,24
0,67
-0.43
22. Суммарные приведенные затраты по порту и флоту, руб./т
13.89
9.61
4,28
23. Условный годовой экономический эффект
Э= (13.89 – 9.61)*875000=3745000 руб.
5.Технологическая документация порта
Технологический процесс – это система документации, полностью отражающая работу порта.
Технико-распорядительский акт определяет назначение и порядок использования технических средств порта, перечень технической вооруженности и пропускной способности причалов и рейдов, а также вспомогательные суда, схемы расположения причалов и рейдов.
Технические карты перегрузочных процессов определяют технологию погрузочно-разгрузочных работ на судах и вагонах.
Технологический процесс обработки судов отображается полными графиками обработки судов.
Плановый график обработки судов содержит грузовой план и технологический процесс с технологической картой.
Заключение
Целью курсового проекта был выбор варианта схемы механизации по критерию минимальных суммарных затрат.
Для этого мы рассматривали два варианта схем механизации: с применением портального крана и мостового крана соответственно.
В процессе выполнения работы были рассчитаны количество грузовых операций по грузообороту и грузопереработке, комплексные нормы выработки по каждой схеме и по каждому варианту работ. Определены машиноемкость и трудоемкость, пропускная способность причала и интенсивность грузовой обработки судна.
Далее рассчитали продолжительность грузовой обработки судна по сравниваемым вариантам работ.
На основании проведенных расчетов были определены эксплуатационные расходы и капиталовложения по схемам механизации.
Также проведен расчет эксплуатационных расходов и капвложений по флоту за время его стоянки в порту.
В заключение курсового проекта был проведен расчет удельных интегральных затрат по порту и флоту.
Предлагается к внедрению схема механизации с применением в качестве перегрузочной техники мостового крана. У этой схемы механизации есть свои плюсы и минусы, которые видно из данных таблицы 4.1., но в общем годовой экономический эффект от внедрения предложенной схемы составит 3745000 руб.
Список рекомендуемых источников
Казаков А.П., Фадеев И.П. Организация и планирование работы речных портов. Учебник для институтов водного транспорта. М.: Транспорт, 1989.-206с.
Казаков А.П., Технология и организация перегрузочных работ на речном транспорте. Учебник для вузов.-3-е изд., переработка и дополнения –М.: Транспорт, 1984.-416с.
Нормативно-техническая и справочно-методическая документация
Грейферы. Альбом 3419. (Минречфлот РСФСР. Главное управление портов, ЦПКБ). М., 1986. 116 с.
Грузозахватные приспособления. Каталог – справочник. Грейферы. Росречфлот. М., 1991. 81 с.
Единые комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях (Центральное бюро нормативов по труду при НИИтруда Государственного Комитета Совета Министров СССР по труду и социальным вопросам). М., 1988. Часть 1, 208 с. Часть 2, 322 с.
Судо-часовые нормы загрузки-разгрузки судов Минречфлота РСФСР №130 от 08.07.87). М.: Транспорт, 1987. 68 с.
Технические средства для перегрузочных работ. Каталог-справочник. Росречфлот. М., 1991. 78 с.