Расчет пропускной способности перегрузочного комплекса для перевалки песка

Песок прибывает в порт на составе (буксир Р-78, баржа 7669), а убывает на автомобилях и ж/д.

• Загрузка транспортных средств определяется удельным погрузочным объемом грузов w_г, предъявляемых к перевозке, и удельной грузовместимостью судна w_с.

W_г= 0,58 м³/т;

W_с= W/ D_ч= 1500/3300 = 0,45 м³/т,

где W – грузовместимость бункера баржи, м³; D_ч– грузоподъемность баржи, т.

Сравнивая значения w_г > w_с,выявляем, что груз является «легким», фактическая загрузка судна определяется делением грузовместимости судна на удельный погрузочный объём груза Q_ф = W / w_г= 1500/0,58 = 2586 т

2) Время на грузовые работы:

t_гр = Q_ф / М = 2586/340 = 7,38 ч = 0,3 сут

где М – судо-часовая норма грузовой обработки судна

Время на вспомогательные операции:

t_всп = t_шв+ t_ком + t_отшв + t_{офрм.док}, где

t_шв– время на швартовку судна,

t_ком – время на оформление прихода-отхода судна комиссией,

t_отшв– время на отшвартовку судна от причала,

t_{офрм.док} – время на оформление документов.

t_всп = 35 + 35 + 30+30 + 20 = 0,1 сут

Время стоянки судна: Т_ст = t_гр + t_всп= 0,3 + 0,1 = 0,4 сут

3) Суточная пропускная способность причала для одного судна:

П_пр = Q_ф / Т_ст = 2586/0,4 = 6420 т

4) Средняя концентрация механизированных линий на одно судно:

m = M / КНВ*=340/200,1=1,74(на обработке судна один кран занят на 100%, а второй – на 74%)

Комплексная норма выработки КНВ первого слоя груза для технологического варианта «трюм-кран склад» 1572т/см =224,6 т/час , т.к. смена-7 часов; КНВ второго слоя груза – 705 т/см=100,7 т/час, тогда КНВ среднее

КНВ*=2586/((2586*0,9/224,6)+(2586*0,1/100,7))=200,1 т/час

5) Ограничение количества судов, обрабатываемых одновременно:

- по количеству технологических линий:

n_суд1 = {N_тл / m} = {4/1,74} = 2,29 ед.

-по длине причального фронта:

n_суд2= {L_пр / L_с + 20}={340/(91,56+20)} = 3,12 ед.

где L_с– длина судна (в случае состава - это длина баржи), 20 – расстояние между судами по длине причала в метрах.

Количество судов, обрабатываемых одновременно:

n_суд = min { n_суд1; n_суд2} = min {2,29;3,12} = 3 ед.

6) Месячная пропускная способность причального фронта:

П_пр.ф= П_пр * n_суд * 30 * 0,8= 6420 * 3 * 30 * 0,8 = 463340 т

где П_пр– суточная пропускная способность причала для одного судна, 0,8 – предельно допустимый коэффициент загрузки причалов в порту.

Исходя из теории «массового обслуживания», схема, основанная на идеях Эрланга, обозначает, что коэффициент ожидания у судов значительно увеличивается, если число причалов уменьшается. При обычном использовании причала его коэффициент загруженности составляет примерно 0,8.

7) Месячная пропускная способность железнодорожного фронта:

П_ж/д= Q_ваг* n_ваг* n_под * 30=75*19*3*30=128250 т

где – Q_вагзагрузка вагона, n_ваг– количество вагонов в подаче n_ваг= 0,8* L_скл2 / L_в=19 ед., n_под– число подач вагонов к фронту погрузки в сутки, n_под= 3.

Принимаем, что песок в порту на весах не взвешивается.

8) Месячная пропускная способность автомобильного фронта:

П_авто = N_{порг.мест} * (КНВ_кр) * 24 * 30 * 0,75 = 4 * 265,3 * 24 * 30 * 0,75 = 573017 т

где N_{погр.мест}– количество мест погрузки груза на авто транспорт; КНВ_кр– комплексная норма выработки т/час, 24 – количество рабочих часов крана в сутки, час.; 30 – количество рабочих дней крана в месяц; 0,75 – коэффициент, учитывающий занятость крана на обработке судов, складских площадей и неравномерности подачи автомобилей в порт под погрузку.

9) Месячная пропускная способность склада:

П_скл = (Е_скл * 30) / t_хр,

где Е_скл – емкость склада, t_хр – время хранения груза на складе, 30 – количество рабочих дней склада в месяц.

Е_скл= 1/3 * H (A₁* В₁ + А₂ * В₂ + А₁ * В₁ * А₂ * В₂), м³

где Н – максимальная высота штабеля,Н = р_пр / _груза, где р_пр – максимальная нагрузка на штабель; _груза– насыпной вес груза.

А₁ – ширина основания штабеля; В₁– длина основания штабеля; А₂ = А₁ – 2 * (Н / tg_i), где _i - угол естественного откоса i – го груза (в состоянии покоя),град., В₂= В₁ – 2 * (Н / tg_i)

Время хранения груза находится по следующей формуле:

t_хр = (0,82*Е_скл * Т_н) / (П_пр.ф* Н_м), дней,

Т_н– продолжительность навигации в порту, дней;

П_пр.ф– месячная пропускная способность причального фронта

Н_м – количество месяцев навигации.

а) Н = 30/2 = 15 м

А₁= 48 м, В₁ = 298 м, А₂= 48 – 2 * (15/1) = 18 м, В₂ = 298 – 2 * (15/1) = 268 м

Е_{скл песок 1 штаб}=246 949 т

б) Н = 30/2 = 15 м

А₁= 18 м (В₁ = 295 м,

А₂= 25 – 2 * (15/1) = -5 м (увеличиваем на 7м) = 2м, В₂ = 295– 2 * (15/1) = 265 м

Е_{скл песок 2 штаб}= 67 929т

t_хр1 = (0,82*146949*180)/(308160*6) = 11,73=12 сут

t_хр2 = (0,82*67929*180)/(308160*6) = 5,42=5,5 сут

П_скл1 = (146929*30)/12 = 367372,5 т

П_скл2 = (67929*30)/5,5 = 370521,8 т

П_общ =П_скл2 + П_скл2=737 894,31

10) Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса определяется по лимитирующему элементу. При условии одновременной погрузки автомобилей и вагонов значения их пропускных способностей суммируются и они образуют единый элемент при учете объема вывозимого груза из порта. Исходя из пропускной способности перегрузочного комплекса, определяется число судов, которое может быть обработано в течение месяца. Полученное значение округляется до десятых. Затем определяется коэффициент занятости причальной линии по времени.

Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса:

П_пк= min {П_прф ; (П_авто +П_ж/д ); П_скл}

2.2.2. Расчет пропускной способности перегрузочного комплекса для перевалки щебня 5*20

1) Щебень гранитный 5*20 прибывает в порт на составе (П.Виноградов, баржа №7663), а убывает на автомобилях.

Загрузка транспортных средств определяется удельным погрузочным объемом грузов w_г, предъявляемых к перевозке, и удельной грузовместимостью судна w_с. Другими словами, один и тот же груз может быть «тяжелым» для одного судна и «легким» для другого.

Вычислим удельный погрузочный объем для судна разделив значение грузовместимости (W) на значение грузоподъемности (D_ч):

W_с =1500 / 2880 =0,52 м³/т и сравним значения W_г и W_c, W_г=0,57 т/м³, W_с<W_г.

Если удельный погрузочный объем судна меньше удельного погрузочного объема груза w_гw_с, то груз является «легким» и фактическая загрузка судна определяется отношением грузовместимости судна к удельному погрузочному объему груза:

Qф = W / w_с = 1500/0,55=2631,6 т

2) Время на грузовые работы:

t_гр = Q_ф / М=2727/ 280 = 9,74 часов=0,4сут.

где М – судо-часовая норма грузовой обработки, т.к. грузоподъемность судна в интервале 1901-3000 т, то М = 280т/час,

Время на вспомогательные операции:

t_всп = t_шв+ t_ком + t_от _зт + t_отшв + t_{офрм.док}

где t_шв– время на швартовку судна,

t_ком – время на оформление прихода- отхода судна комиссией,

t_{от зт}– время на открытие – закрытие люков трюмов,

t_отшв– время на отшвартовку судна от причала,

t_{офрм.док} – время на оформление документов.

Так как у судна представителя нет люков, то время на вспомогательные операции tвсп = 35 + 35 +30+30+20 = 2,5 часа = 0,1 сут

Время стоянки судна Т_ст = t_гр + t_всп= 0,4+ 0,1 = 0,5сут

3) Суточная пропускная способность причала для одного судна:

П_пр = Q_ф / Т_ст= 2727/0,5 = 5454,54 т

4) Средняя концентрация механизированных линий на одно судно:

m = M / КНВ*=280/95,5=2,93 (на обработке судна два крана заняты на 100%, а третий – на 93%)

Комплексная норма выработки КНВ первого слоя груза для технологического варианта «трюм-кран склад» 1894т/см =270,6 т/час , т.к. смена-7 часов; КНВ второго слоя груза – 957 т/см=136,7 т/час, тогда КНВ среднее

КНВ*=2727/((2727*0,9/270,6)+(2727*0,1/136,7))=95,5 т/час

5) Ограничение количества судов, обрабатываемых одновременно:

- по количеству технологических линий:

n_суд1 = {N_тл / m}= { 2/2,93} = 0,68= 1 ед.

- по длине причального фронта:

n_суд2= { L_пр / L_с + 20},

где L_с– длина судна (L_с =86,28м).

20 – расстояние между судами по длине причала в метрах.

n_суд2= { 118/(86,28+20)}=1,1ед.

n_суд = min { n_суд1; n_суд2}= min { 1; 1,1}=1ед.

6) Месячная пропускная способность причального фронта:

П_пр.ф= П_пр * n_суд * 30 * 0,8=5454,54*1*30*0,8=130925,4 т

где П_пр– суточная пропускная способность причала для одного судна, 0,8 – предельно допустимый коэффициент загрузки причалов в порту, 30 – количество рабочих дней в месяце, n_с – количество судов, обрабатываемых у причала одновременно.

7) Месячная пропускная способность автомобильного фронта:

П_авто = N_{погр.мест} * (КНВ_кр) * 24 * 30 * 0,9 = 2*95,5*30*0,75*24=103 140 т

где N_{погр.мест}– количество мест погрузки на авто транспорт; КНВ_крана– комплексная норма выработки т/час, по каждой технологической схеме по технологическому варианту «склад-кран-автомобиль»; 24 – количество рабочих часов крана в сутки, час.; 30 – количество рабочих дней крана в месяц; 0,75 – коэффициент, учитывающий занятость крана на обработке судов, складских площадей и неравномерности подачи автомобилей в порт под погрузку.

8) Месячная пропускная способность склада:

П_скл = (Е_скл * 30) / t_хр т

где Е_скл – емкость склада, Е_скл= 1/3 * H (A₁* В₁ + А₂ * В₂ + А₁ * В₁ * А₂ * В₂), м³

Е_скл=1/3 *20*(112*37+72*4+1094)=36 843 м³ (значение в тоннах получили путем деления емкости склада на удельный погрузочный объем груза), где Н – максимальная высота штабеля,

Н = р_пр / _груза = 30/1,5=20м,
где р_пр – максимальная нагрузка на штабель; _груза– насыпной вес груза,

А₁ – ширина основания штабеля = 37 м;
В₁– длина основания штабеля = 112м.;
А₂ = А₁ – 2 * (Н / tg_i) = 37 – 2 * (20 / tg45)= -3 м, (увеличиваем на 7 метров, до 4 метров) =4м
где _i - угол естественного откоса для песка _i= 45град,
В₂= В₁ – 2 * (Н / tg_i) = 112 – 2 * (20 / tg45) = 72 м

Время хранения груза на складе:

t_хр = (0,82*Е_скл * Тн) / (П_пр.ф* Нм) = 0,82 *36 843 * 180 / 130925,4 * 6 =249 ч= 10,3сут,

где 0,82 - коэффициент, учитывающий равномерное накопление груза на сладе к концу навигационного периода в объеме, равном Е_скл,, для использования груза в межнавигационном периоде, Тн – продолжительность навигации в порту, 180 дней; П_пр.ф– месячная пропускная способность причального фронта, Нм – количество месяцев навигации, 6мес.
30 – количество рабочих дней склада в месяц.

П_скл = 381336,1 т

10) Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса. Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса определяется по лимитирующему элементу. При условии одновременной погрузки автомобилей и вагонов значения их пропускных способностей суммируются и они образуют единый элемент при учете объема вывозимого груза из порта. Исходя из пропускной способности перегрузочного комплекса, определяется число судов, которое может быть обработано в течение месяца. Полученное значение округляется до десятых. Затем определяется коэффициент занятости причальной линии по времени.

П_пк= min {П_прф ; П_авто; П_скл }.

2.2.3. Расчет пропускной способности перегрузочного комплекса для перевалки щебня гранитный 20*40

1) Щебень гранитный 20*40 прибывает в порт на судне В.Дон 5047, а убывает на автомобилях.

W_с =6270 / 5000 =1,2 м³/т и сравним значения W_г и W_c, W_г=0,6 т/м³, W_с>W_г.

Если удельный погрузочный объем судна больше удельного погрузочного объема груза w_г< w_с, то груз является «тяжелым» и фактическая загрузка судна определяется грузоподъемностью судна.

Qф = D_ч= 5000 т

2) Время на грузовые работы:

t_гр = Q_ф / М= 5000/320 = 7,14 часов=0,298сут.

где М – судо-часовая норма грузовой обработки, т.к. грузоподъемность судна от 3000 т, то М = 320т/час,

Время на вспомогательные операции:

t_всп = t_шв+ t_ком + t_от _зт + t_отшв + t_{офрм.док}

где t_шв– время на швартовку судна,

t_ком – время на оформление прихода- отхода судна комиссией,

t_{от зт}– время на открытие – закрытие люков трюмов,

t_отшв– время на отшвартовку судна от причала,

t_{офрм.док} – время на оформление документов.

Так как у судна представителя есть люки, то время на вспомогательные операции tвсп = 35 + 35 + 30 +30+ 20 = 0,1 сут

Время стоянки судна Т_ст = t_гр + t_всп= 0,65 + 0,1 = 0,75сут.

3) Суточная пропускная способность причала для одного судна:

П_пр = Q_ф / Т_ст= 5000 /0,75 = 6666,7 т

4) Средняя концентрация механизированных линий на одно судно:

m = M / КНВ*=320/246=1,3 (на обработке судна один кран занят на 100%, а второй – на 14%)

КНВ*=5000/((5000*0,9/270,6)+(5000*0,1/136,7))=246 т/час

5) Ограничение количества судов, обрабатываемых одновременно:

- по количеству технологических линий:

n_суд1 = {N_тл / m}= { 2/1,3 } = 1,5 ед.

- по длине причального фронта:

n_суд2= { L_пр / L_с + 20},

где L_с– длина судна (L_с =138,2 м).

20 – расстояние между судами по длине причала в метрах.

n_суд2= {140/138,2}=1,01ед.

n_суд = min { n_суд1; n_суд2}= min { 1,5; 1,01}=1ед.

6) Месячная пропускная способность причального фронта:

П_пр.ф= П_пр * n_суд * 30 * 0,8=6666,7*1*30*0,8=160000,8 т

7) Месячная пропускная способность автомобильного фронта:

П_авто = N_{погр.мест} * (КНВ_кр) * 24 * 30 * 0,9 = 2*240*30*0,75*24=259200 т

8) Месячная пропускная способность склада:

П_скл = (Е_скл * 30) / t_хр

где Е_скл – емкость склада, Е_скл= 1/3 * H (A₁* В₁ + А₂ * В₂ + А₁ * В₁ * А₂ * В₂), м³

Е_скл=57 776 м3= 96 293 т

(значение в тоннах получили путем деления емкости склада на удельный погрузочный объем груза), где Н – максимальная высота штабеля,
Н = р_пр / _груза = 20/1,5=13,3 м,
где р_пр – максимальная нагрузка на штабель; _груза– насыпной вес груза,
А₁ – ширина основания штабеля = 39
В₁– длина основания штабеля = 188 м;
А₂ =А₁ – 2 * (Н / tg_i) = 39 – 2 * (13,3 / tg45)=12,4 м,
где _i - угол естественного откоса для песка _i= 45град,
В₂= В₁ – 2 * (Н / tg_i) = 188 – 2 * (13,3 / tg45) =161,4 м

Время хранения груза на складе:

t_хр = (0,82*Е_скл * Тн) / (П_пр.ф* Нм)=0,82* 96293*180/160000,8 *6=437 ч= 18,2 дня

П_скл = (96293*30)/18,2=158 724 т

9) Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса. Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса определяется по лимитирующему элементу. При условии одновременной погрузки автомобилей и вагонов значения их пропускных способностей суммируются и они образуют единый элемент при учете объема вывозимого груза из порта. Исходя из пропускной способности перегрузочного комплекса, определяется число судов, которое может быть обработано в течение месяца. Полученное значение округляется до десятых. Затем определяется коэффициент занятости причальной линии по времени.

П_пк= min {П_прф ; П_авто; П_скл ;П_весов }.

2.2.4. Расчет пропускной способности перегрузочного комплекса для перевалки щебня гранитного 40*70

1) Щебень гранитный 40*70 прибывает в порт на судне-представителе типа В-дон 195, а убывает на автомобилях.

W_с =6270 / 5000 =1,25 м³/т и сравним значения W_г и W_c, W_г=0,65 т/м³, W_с>W_г.

Если удельный погрузочный объем судна больше удельного погрузочного объема груза w_г< w_с, то груз является «тяжелым» и фактическая загрузка судна определяется значение грузоподъемности судна.

Qф = D_ч= 5000 т

2) Время на грузовые работы:

t_гр = Q_ф / М= 5000/ 320 = 15,63 часов=0,65 сут.

где М – судо-часовая норма грузовой обработки, т.к. грузоподъемность судна в интервале 3001- более т, то М = 320т/час,

Время на вспомогательные операции:

t_всп = t_шв+ t_ком + t_от _зт + t_отшв + t_{офрм.док}

где t_шв– время на швартовку судна,

t_ком – время на оформление прихода- отхода судна комиссией,

t_{от зт}– время на открытие – закрытие люков трюмов,

t_отшв– время на отшвартовку судна от причала,

t_{офрм.док} – время на оформление документов.

Так как у судна представителя есть люки, то время на вспомогательные операции tвсп = 35 + 35 + 30 +30+ 20 = 0,1 сут.

Время стоянки судна Т_ст = t_гр + t_всп= 0,65+ 0,1 = 0,75 сут.

• Суточная пропускная способность причала для одного судна:

П_пр = Q_ф / Т_ст= 5000 /0,75 = 6666,7 т

4) Средняя концентрация механизированных линий на одно судно:

m = M / КНВ*=320/246,8=1,3 (на обработке судна один кран занят на 100%, а второй – на 30%)

КНВ*=5000/((5000*0,9/270,6)+(5000*0,1/136,7))=246,8 т/час

5) Ограничение количества судов, обрабатываемых одновременно:

- по количеству технологических линий:

n_суд1 = {N_тл / m}= { 1/1,3 } = 0,77 ед.

- по длине причального фронта:

n_суд2= { L_пр / L_с + 20},

где L_с– длина судна (L_с =138,2).

20 – расстояние между судами по длине причала в метрах.

n_суд2= { 140/(138,2+20)}=0,88 ед.

n_суд = min { n_суд1; n_суд2}= min { 0,77; 0,88}=1ед.

6) Месячная пропускная способность причального фронта:

П_пр.ф= П_пр * n_суд * 30 * 0,8=6666,7*1*30*0,8=160 000т

7) Месячная пропускная способность автомобильного фронта:

П_авто = N_{погр.мест} * (КНВ_кр) * 24 * 30 * 0,9 = 1*240*30*0,75*24=129 600 т

При расчете понадобится определить месячную пропускную способность весов для каждого вида груза. Пропускная способность определяется для всех видов щебня.

8) Месячная пропускная способность склада:

П_скл = (Е_скл * 30) / t_хр

где Е_скл – емкость склада, Е_скл= 1/3 * H (A₁* В₁ + А₂ * В₂ + А₁ * В₁ * А₂ * В₂), м³

Е_скл= 7823,9 м³=12036,9 т (значение в тоннах получили путем деления емкости склада на удельный погрузочный объем груза), где Н – максимальная высота штабеля, Н = р_пр / _груза = 20/1,5=13,3 м,

где р_пр – максимальная нагрузка на штабель; _груза– насыпной вес груза,
А₁ – ширина основания штабеля = 40 м;
В₁– длина основания штабеля = 35м;
А₂ = А₁ – 2 * (Н / tg_i) = 38 – 2 * (13,3 / tg45)=11,4 м,
где _i - угол естественного откоса для щебня _i= 45град,
В₂= В₁ – 2 * (Н / tg_i) = 35 – 2 * (13,3 / tg45) = 8,4 м