книги / Техника и технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

2. Коэффициент продуктивности (Е)

Чтобы получить реальное значение производи­ тельности, надо определить коэффициент продук­ тивности в соответствии с условиями эксплуатации (табл. 6.28).

3. Коэффициент заполнения ковша (К)

Коэффициент заполнения ковша изменяется в зависимости от типа материала (табл. 6.40).

Подходящий коэффициент можно выбрать из таблиц, учитывая при этом соответствующие усло­ вия выемки породы.

Таблица 6.40

Коэффициент заполнения ковша (/О карьерных экскаваторов РС1400-РС8000

взависимости от типа материала

1.Экскаваторы с обратной лопатой

Карьерные самосвалы

При проведении работ с использованием не­ скольких самосвалов определенной грузоподъем­ ности, удовлетворяющей погрузчику, эффектив­ ность их работы вычисляется следующим образом.

1.

свала (Cmt)

Продолжительность рабочего цикла самосвала включает в себя:

(1)время, необходимое погрузчику для загрузки самосвала;

(2)время перевозки;

(3)время, требующееся для разгрузки, и время простоя перед ее началом;

(4)время, затрачиваемое на обратный путь;

(5)время, необходимое для постановки самосвала под погрузку, и время, необходимое погрузчику для начала работ.

Продолжительность рабочего цикла самосвала рассчитывается по формуле

где п — количество рабочих циклов, необходимое

погрузчику для заполнения самосвала, п - — —

Я\к

(Ci — номинальная грузоподъемность самосвала, м3; q\ — емкость ковша погрузчика, м3; К — коэффициент заполнения ковша погрузчика); Cms — продолжительность рабочего цикла погрузчика, мин; D — расстояние, преодолеваемое самосвалом для перевозки, м; v\ — средняя скорость передви­ жения груженого самосвала, м/мин; v2 — средняя скорость передвижения порожнего самосвала, м/мин; Ti — время, требующееся для разгрузки с учетом времени простоя перед началом разгрузки, мин; т2 — время постановки самосвала под погрузку и время, необходимое погрузчику для начала работ, мин.

(/) Продолжительность погрузки

Время, необходимое погрузчику для заполнения самосвала, определяется произведением Cms на п.

а) Продолжительность рабочего цикла погруз­ чика (Cms)

Продолжительность рабочего цикла погрузчика зависит от типа погрузчика (экскаватор, погрузчик на гусеничном ходу, колесный погрузчик и т. д.). См. подраздел, посвященный расчету производи­ тельности погрузчиков.

б) Количество рабочих циклов, необходимое погрузчику для заполнения самосвала (и)

Полезная грузоподъемность самосвала зави­ сит от вместимости его кузова или массы. Если полезную грузоподъемность определяют вмести­ мостью кузова, то

_ номинальная грузоподъемность самосвала (м3)

вместимость ковша (м3)*• коэф. заполнения ковша

Если полезную грузоподъемность определяют массой, то

п = номинальная грузоподъемность самосвала (м3)

*Как правило, под емкостью ковша и вместимостью кузова понимается их максимальная вместимость, но иногда, в зави­ симости от типа перевозимого материала, речь идет о погру­ зочной емкости.

"Коэффициент заполнения ковша зависит от типа извле­ каемого или загружаемого грунта. При использовании одно­ ковшовых или колесных погрузчиков коэффициент можно взять в соответствующих таблицах данного подраздела.

(2) Время перевозки материала и время, затра­ чиваемое на обратный путь

Время, затрачиваемое на перевозку материала и обратный путь, можно рассчитать, разделив путь подвоза на участки в соответствии с сопротивле­ ниями качению и движению на подъеме.

а) Сопротивления качению и движению на подъеме Все значения сопротивлений качению и движе­

нию на подъеме суммируются, и выводится общее значение сопротивления.

Значение сопротивления качению по пути под­ воза определяют по табл. 6.41. Получить значение сопротивления движению на подъеме можно, взяв среднее значение величины уклона каждого уча­

движению на подъеме, преобразованные из вели­ чин уклона.

Таблица 6.41

Пример:

Полное сопротивление на этом графике составляет 14 % (сопротивление движению на подъеме 16 % плюс сопротивление качению 2 %). Сначала от значения общей массы машины (А) проведем вертикальную линию до пересечения с наклонной линией полного сопротив­ ления (В), равного 14 %. Из точки (В) проведем влево горизонтальную линию до пересечения со ступенчатой линией в точке (С). Затем проведем вертикальную ли­ нию из точки (С) до пересечения в точке (D), в которой отражена максимальная скорость передвижения машины вниз по склону. Тогда машина с грузоподъемностью 32 т будет передвигаться со скоростью ~30 км/ч на 4-й передаче переднего хода.

(5) Время, затрачиваемое на разгрузку

Это отрезок времени от момента, когда самосвал въезжает на территорию разгрузки, до момента, когда он начинает свой обратный путь после завер­ шения разгрузочных работ.

Продолжительность разгрузки зависит от усло­ вий эксплуатации. Средние значения продолжитель­ ности разгрузки для благоприятных и неблагопри­ ятных условий приведены в табл. 6.44, однако в ней отсутствуют данные для очень неблагоприятных условий, которые значительно увеличивают про­ должительность разгрузки.

(4) Время, необходимое для постановки самосвала под погрузку, и время, необходимое погрузчику для начала работ (время подготовки к разгрузке)

Для определения времени, необходимого для постановки самосвала под погрузку, и времени, необходимого погрузчику для начала работ, также зависящего от условий эксплуатации, как правило, используется табл. 6.45.

3. Расчет производительности самосвалов (Р)

Общая почасовая производительность несколь­ ких самосвалов, одновременно выполняющих одинаковую работу, рассчитывается по формуле

Р =С — Е,М, Cmt '

где Р — производительность в час, м3/ч; Et — ко­ эффициент продуктивности самосвала; М — коли­ чество задействованных в работе самосвалов; С =

стимость ковша погрузчика, м3; К — коэффициент заполнения ковша погрузчика); Cmt — подолжительность рабочего цикла самосвала, мин.

Чтобы получить реальное значение производи­ тельности самосвала, надо определить коэффици­ ент продуктивности (Е) в соответствии с рабочими условиями (табл. 6.34).

4. Совместное использование самосваюв и по­ грузчиков

При совместном использовании самосвалов и погрузчиков желательно, чтобы их рабочая произ­ водительность была одинакова, т. е. предпочти­ тельно выполнение условий, удовлетворяющих следующему равенству:

C — E,M = q.K 60

Cmt Cms

где Cms — продолжительность рабочего цикла погрузчика, мин; Es— коэффициент продуктивно­ сти погрузчика; q\ — вместимость ковша (макси­ мальная), м3; К — коэффициент заполнения ковша.

2. Расчет необходимого количества самосва­ лов (М)

Необходимое количество самосвалов для совме­ стного использования с погрузчиками, работаю­ щими с максимальной эффективностью, можно определить по формуле

Таблица 6.44

Продолжительность разгрузки самосвала

где п — количество рабочих циклов, необходимое погрузчику для заполнения самосвала; Cms — продолжительность рабочего цикла погрузчика, мин; Cmt — продолжительность рабочего цикла самосвала, мин.

Таблица 6.45

Время подготовки к разгрузке самосвала

в) Время разгрузки и время простоя Tj = 1,15 мин (среднее значение).

г) Время, необходимое для постановки самосвала под погрузку, и время, необходимое погрузчику для начала работ

т2 = 0,3 мин (среднее значение).

д) Продолжительность рабочего цикла Cmt = 2,60 + 3,00 + 1,15 + 0,3 = 7,05 мин.

(2) Расчет производительности самосвала

С = п ’ вместимость ковша • коэффициент заполнения ковша = 4 • 5,4 • 0,9 = 19,44 м3

Автогрейдеры

Автогрейдеры используются для различных целей, например для технико-профилактического обслуживания дорог, завершающих операций зем­ ляных работ, рытья траншей и срезания откосов. Поэтому существует много способов выражения их рабочей производительности.

1. Площадь рабочей зоны, обрабатываемая в час

(QA, М2/ ч)

Рассчитать площ адь рабочей зоны , обрабаты ­ ваем ую автогрейдером в час, м ож но по форм уле

QA = v (Le - L 0) \ m E ,

где v — рабочая скорость, км/ч; Le — рабочая дли ­ на отвала, м; Ьа — ш ирина перекрытия, м.

Пр имечание. Поскольку грейдеры обычно работают на больших участках, время, затрачиваемое на переключение передач и осуществление поворота, можно не учитывать.

(1) Рабочая скорость (v)

•Разравнивание: 2 - 8 км/ч.

•У борка снега: 7 -2 5 км/ч.

2.Коэффициент продуктивности (Е)

Втабл. 6.49 приведены ориентировочные стан­ дартные значения коэффициента продуктивности. Чтобы получить реальное значение производи­ тельности, надо определить коэффициент продук­ тивности в соответствии с рабочими условиями.

Таблица 6.48

Рабочая длина отвала, м

Таблица 6.49

Коэффициент продуктивности (£)

ленной территории (т, ч)

Время, которое затрачивает автогрейдер на обработку определенной территории, рассчитывают по формуле

ND

т = -

vE '

где N — количество поездок; D — рабочее рас­ стояние, км.

Если на рабочей площадке автогрейдер раз­ равнивает параллельные полосы поверхности, то количество поездок можно рассчитать по формуле

N =■ Wn

L - L

где W — ширина участка, подлежащего выравни­ ванию, м; п — количество разравнивающих про­ ходов, необходимое для достижения определенной ровности поверхности.

Уплотнители грунта

Уплотнители грунта могут применяться при строительстве полигонов в соответствии с проектом.

Для расчета производительности уплотнителя грунта через объем уплотненного грунта исполь­ зуется формула

\m wvHE

Q =

N ’

где Q — производительность в час, м3/ч (объем уплотненного грунта); v — рабочая скорость, км/ч; W — рабочая ширина полосы уплотнения за один проход, м; Н — толщина одного уплотненного слоя, м; N — количество выполненных уплотнений (количество проходов, выполненных уплотнителем).

(1) Рабочая скорость (v)

Для определения рабочей скорости, как правило, пользуются значениями, приведенными в табл. 6.50.

(2) Рабочая ширина полосы уплотнения (W)

Сведения о рабочей ширине полосы уплотнения приведены в табл. 6.51.

(J) Толщина одного уплотненного слоя (Н)

Толщина уплотненного слоя определяется по техническим характеристикам уплотнения или результатам проверки, но, как правило, для рыхлого грунта она равна 0,2-0,5 м.

Если автогрейдер разравнивает параллельные полосы поверхности, то количество проходов можно рассчитать по формуле

W

Таблица 6.51

Рабочая ширина полосы уплотнения для различных машин, м

Вакуумные агрегаты

Вакуумная техника является наиболее универ­ сальным и эффективным способом сбора нефти, т. к. работоспособна практически в любых услови­ ях, даже при сборе замерзшего нефтепродукта. Размытый грунт также может быть собран с по­ мощью вакуумной техники.

Вакуумные агрегаты могут быть переносными или располагаться на транспортных базах для сбора

нефтепродуктов. На транспортных базах устанав­ ливают как специализированные вакуумные агре­ гаты, так и илососы. Существуют также агрегаты, которые располагают на прицепах; они занимают промежуточное положение. При сборе нефтепро­ дуктов с поверхности грунта возможен попутный захват мусора и механических примесей, что обу­ словливает необходимость очистки емкости и от них. Применение в вакуумных агрегатах и илососах открывающегося днища повышает скорость выгрузки и очистки, а также общую производительность работ. Для данного способа характерны высокая производительность и малое количество отходов.

Вакуумные системы используют в первую оче­ редь в местах естественного скопления нефти — в понижениях и углублениях или там, где нефть была согнана в коллекторы (канавы, траншеи). Этот метод можно применять в комбинации с под­ топлением или технологиями смывания, чтобы собрать всплывшую нефть. Двойная система смы­ вания и вакуумного сбора может быть использо­ вана в труднодоступных местах, например между валунами и в прибрежных зонах.

К недостаткам вакуумной техники относится то, что ветки и другая растительность снижают ско­ рость очистки грунта с ее помощью и не позволяют полностью собрать нефть с очищаемой поверх­ ности, поэтому требуется предварительная ручная расчистка поверхности.

Временное хранение нефти и нефтесодержащих отходов

Нефть и нефтесодержащие отходы, собранные при ликвидации последствий аварии, могут вре­ менно храниться в земляных котлованах (амбарах) и различных емкостях.

Амбары отрывают в местах, расположенных недалеко от установленного нефтесборного обо­ рудования. Внутренняя поверхность котлована выстилается противофильтрационным покрытием (резинотканевые вкладыши объемом 100-600 м3). Объем котлована должен быть соизмерим с про­ считанным ожидаемым объемом собираемой нефти с учетом ее вывоза. Для увеличения объема котло­ вана, при равном объеме земляных работ, выни­ маемый грунт укладывают валом вокруг него, т. к. этот грунт будет необходим для засыпки котлована по завершении работ. От нефтесборщика в подго­ товленный котлован протягиваются шланги, по которым собираемая нефть будет поступать в него.

По мере накопления отстоявшейся в емкости воды ее необходимо дренировать. Собранную в котлован или емкости нефть следует перекачи­ вать в емкости для транспортировки такой нефти или нефтеводы и вывозить в сроки, приведеные в табл. 6.52.

Таблица 6.52

Сроки окончания ликвидации амбаров

ирекультивации земли, сут (РД 153-39.4Р-130-2002)

Рекультивация земли в ликвидированных зимой амбарах осуществляется в летнее время по пись­ менному согласованию с землевладельцем, но не позднее сроков, указанных в документах на земле­ отвод. Землеотвод оформляется в установленном порядке в соответствии с земельным кодексом РФ (ФЗ № 136 от 25 октября 2001 г.).

Амбары могут быть заглубленными (рис. 6.11) и наземными.

Для нефти, собранной в заболоченных местах, амбары сооружаются за пределами болота, на твер­ дом грунте.

До начала разработки заглубленного амбара про­ водят геодезическую разбивку места его размеще­ ния с учетом безопасных расстояний до сооружений и коммуникаций. Для создания амбаров следует использовать овраги, балки и т. п.

Расстояние от амбара для нефти до ремонтного котлована должно быть не менее 100 м (при тем­ пературе воздуха ниже -10 °С допускается это расстояние уменьшать до 50 м).

По периметру амбара устраивают вал из уплот­ ненной глины, высота которого должна быть не более 1,5 м, ширина по верху — не менее 0,5 м, крутизна откосов — не более 45°. В нижней части амбара устраивают приямок. Размеры и емкость амбара рассчитывают, исходя из объема откачиваемой нефти, но на заполнение не выше 1 м от верха обвалования (стенки). Площадь амбара не должна

превышать 1500 м2 Дно и стенки земляного амба­ ра должны иметь гидроизоляцию. В качестве ее применяется слой глины (толщиной не менее 0,2 м

суплотнением механизированным способом, кат­ ком, вручную) или нефтестойкие полимерные пленки.

Для приема и откачки нефти земляные амбары оборудуют приемо-раздаточными трубопроводами

сДу не менее 150 мм, которые должны быть распо­ ложены в нижней части обвалования и иметь от­ вод для спуска в приямок котлована ниже его дна.

Поверхностный (наземный) амбар строят ана­ логичным образом, но без заглубления, возможно лишь выравнивание поверхности.

Резервуар открытого типа ОР (рис. 6.12) пред­ назначен для кратковременного хранения нефти с целью сокращения ее потерь и улучшения эколо­

А-А

гической обстановки в прилегающей местности. Он может быть использован для сбора и хранения загрязненного нефтью и нефтепродуктами грунта до его последующей обработки.

Резервуар изготавливается из непроницаемой нефте- и морозостойкой ткани, выдерживающей нагрузку не менее 175 кг на полоску 50 х 200 мм.

Резервуар работоспособен при температуре окружающего воздуха от -50 до +50 °С. Резервуары устанавливают в котлованы с размерами, указан­ ными в табл. 6.53.

Резервуар может поставляться отдельными сек­ циями, которые соединяют при монтаже, что по­ зволяет получить резервуар требуемого объема (до 5000 м3).