Экономическая эффективность выбора оптимальной схемы механизации и технологии работы причала порта
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… Читать ещё >
Экономическая эффективность выбора оптимальной схемы механизации и технологии работы причала порта (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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
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
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: | 875 000 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 () - это количество 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 () - это объём 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.
Рис. 2. Схема вариантов грузовых работ, выполняемых для освоения навигационного грузооборота
Определим среднесуточный грузооборот:
= = 875 000 /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) * 87 500 = 402 500 т-оп.;
= 0.54 * 875 000 = 472 500 т-оп.;
= 472 500 т-оп.;
Gн общ = 402 500 + 472 500 +472 500 = 1 347 500 т-оп.;
Рассчитаем коэффициент переработки грузов:
= 1 347 500 /875 000 = 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
Gсут общ = 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 | СкладВагон | ||||
Грузооборот за навигацию, т | ; | ; | ; | |||
Среднесуточный грузооборот, т | ; | ; | ; | |||
Максимальный суточный грузооборот, т-оп. | 5031.25 | ; | ; | ; | ||
Грузопереработка за навигацию, т-оп. | ||||||
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.).
Навалочными называются 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 | |
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 | 73 м3 | |
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:
1) портальный кран КПП-16;
2) 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 | |||
Вылет стрелы, м: максимальный минимальный | ; ; | ||
Колея портала/ пролёта моста, м | 10,5 | 29,0 | |
Высота подъёма, м | 25,0 | ||
Глубина опускания, м | не менее 20 | ||
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 | 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.
Таблица 1.7
Технические характеристики грейфера проекта № 1599
Тип | четырехканатный двухчелюстной | |
Грузоподъёмность крана, т | ||
Вместимость грейфера, мі | 4,5 | |
Масса грейфера, т | 6.4 | |
Груз | песок | |
Стоимость, т.руб. | ||
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 | ||
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 = (875 000 * 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)
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 =1,0 м =3,5 м 1,0 м = 6.5 м
17,3 м 1,5 м 10,5 м 2м 33,7 м Рис. 6. Схема вертикального разреза причала
Схема с портальным краном
Вариант «судно-вагон «
Расчётное время захвата © 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, мі;
— насыпная плотность, т/мі.
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) | |||||
Св | ССкл | Скл-в | Св | ССкл | Скл-в | |||
Время захвата груза грейфером, с. | ||||||||
Время подъема грейфера с грузом, с | 8.3 | 4.3 | 8.3 | 4.3 | ||||
Время горизонтального пере-мещения грейфера с грузом, с: портального крана мостового крана | 2.4 | 3.16 | 2.7 | |||||
Время опускания грейфера с грузом, с | 8.3 | 4.3 | 8.3 | 4.3 | ||||
Время освобождения от груза, с | ||||||||
Время подъема порожнего ГЗУ, с | 8.3 | 6.2 | 4.3 | 8.3 | 6.2 | 4.3 | ||
Время горизонтального передвижения порожнего ГЗУ, с | 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 | 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 | 2450.1 | 366.7 2566.2 | 438.8 3071.8 | ||
Количество рабочих, чел | ||||||||
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 = 402 500 / 274.76 + 472 500 / 323.8 + 472 500 / 243.6 = 4864.66 маш. час.
С использованием мостового крана:
Тмч = 402 500 / 350 + 472 500 / 438.8 + 472 500 / 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 складвагон;
— комплексная норма времени по варианту судносклад.
Для портального крана:
Тмч = 402 500 * 0.007 + 472 500 * 0.006 + 472 500 * 0.008 = 9432.5 чел. час.
Для мостового крана:
Тмч = 402 500 * 0.006 + 472 500 * 0.0045 + 472 500 * 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:
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 = 15 750 т/сут.
Расчётная интенсивность грузовой обработки судов на причале определяется
т/судо-сут.
Iоб = 10 769.2 т/судо-сут. — с использованием 2-х портальных кранов
Iоб = 22 500 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 | ; | 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 | 9432.5 | 2551.5 | 2126.25 | 7092.75 | |||||
8. Пропускная способность причала: т/сут. | ||||||||||
10. Количество перегрузочных машин. | ||||||||||
11. Интенсивность обработки флота: т/судо-сут. | 10 769.2 | |||||||||
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 | Варианты схем | ||
с портальным краном | с мостовым 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 1 м2, 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.
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 | ||
Мостовой кран | ||
Грейфер | ||
Бульдозер | ||
Зачистная машина | ||
К6 = (3 390 000+128000)*2 + 150 000 + 1 000 000 = 8 186 000 руб. — портальный кран К6 = (1 134 000+128000)*3 + 150 000 + 1 000 000 = 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 = 848 925 руб.-портальный кран Э1= (1+0.5)*1.2*7092.75*50 = 638 347.5 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.
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 = 3 229 200 руб.
Э4 = 1.02*(3 826 620+876567+ 322 920) = 5 126 629 руб.- портальный кран Э4 = 1.02*(693 140+876567+ 322 920) = 1 930 479 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 * 848 925 = 246 188 руб.- портальный кран Э6 = 0.29 * 638 347 = 185 121 руб.- мостовой кран
Распределяемые расходы (на содержание рейдово-маневрового флота, средств связи и общеэксплуатационные расходы, руб.
Э7 = 0.2 * (848 925 + 1 380 260 + 5 126 629 + 246 188)= 1 520 400 руб.- портальный кран Э7 = 0.2* (638 347 + 1 083 786 + 1 930 479 + 185 121) = 767 547 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
Наименование | Портальный кран | Мостовой кран | |
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
руб. | |||
(), 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.; 1 500 000 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 = (1 500 000*875000 /200* 2800) *0.63 = 1 476 563 руб. — портальный кран Кф = (1 500 000*875000 /200* 2800) *1.8 = 4 218 750 руб. — мостовой кран Удельные капиталовложения по флоту составят:
руб./т,
kф= 1 476 563 / 875 000 = 1.7 руб/т. — портальный кран
kф= 4 218 750 / 875 000 = 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 = (1 500 000 * 0,04)/205 = 293 руб./сут
Эф= 293*0.63*875 000 / 2800 = 57 684 руб.-портальный кран Эф= 293*1.8*875 000 / 2800 = 164 812.5 руб.-мостовой кран Удельные расходы по содержанию флота составят:
руб./т.
Sф = 57 684/ 875 000 = 0.07 руб./т.
Sф = 164 812.5/ 875 000 = 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. Навигационный грузооборот, т | ||||
2. Капиталовложения по порту, тыс. руб. | — 2 579 476 | |||
3. Основные фонды порта Ф0, тыс. руб. | — 2 579 476 | |||
4. Эксплуатационные расходы, тыс. руб. | ||||
5. Себестоимость перегрузочных работ, руб./т | 11.1 | 6.1 | ||
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. | — 5 862 500 | |||
9. Прибыль порта, тыс. руб. | — 583 735 | |||
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 | |
13. Среднегодовой контингент работников, задействованных на перегрузочных работах , Крез = 1,38 — коэффициент резервирования, час | ||||
14. Производительность труда . т/чел. | ||||
15. Производительность труда в стоимостном выражении, руб./чел | — 278 750 | |||
16. Уровень комплексной механизации, % | ||||
17. Степень механизации труда ,% | ||||
18. Валовое время обработки судна,, сут | 0.63 | 1.8 | — 1.17 | |
19. Пропускная способность причала, т/сут. | ||||
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)*875 000=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 3 745 000 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 дополненияМ.: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.