Пособие по Транспортным узлам / Пособие по Транспортным узлам
.pdf
Рисунок 2.17 – Угольный терминал с закрытыми складами
Пылящие навалочные грузы (например, глинозем, цемент) складируются в силосных хранилищах. Груз поступает по транспортерной линии к распределительному бункеру, снабженному выпускными отверстиями, через которые он попадает в аэрожелоба, подающие груз во все силосы.
Иногда для хранения глинозема и других подобных грузов используют резервуары большого диаметра, подобные по конструкции хранилищам для жидких грузов (рисунок 2.18, а), или закрытые склады с облегченными навесами (рисунок 2.18, б).
а) в виде резервуара; б) с облегченным навесом; 1 – устройство для выгрузки из вагонов; 2 – конвейер; 3 – склад;
4 – устройство для выгрузки из судов; 5 – складской перегружатель
Рисунок 2.18 – Закрытые склады для навалочных грузов
92
Для хранения зерна россыпью обычно используют силосные элеваторы (рисунок 2.19, а-б), состоящие из большого числа силосных ячеек и рабочей башни, в которой располагается аппаратура для управления работой всех конвейерных линий, погрузочных и разгрузочных устройств, обеспыливающих установок и оборудования, используемого для повышения качества зерна, проходящего через склад. Вместимость подобных зернохранилищ обычно составляет 50 - 100 тыс. т. Вместимость отдельных силосов может превышать 1000 т. Высота рабочей башни составляет 60 - 70 м и более. В некоторых случаях для хранения россыпью используют обычные закрытые склады, оснащенные специальными перегрузочными машинами и другим оборудованием для обработки и сортировки зерна.
а) разрез по силосным ячейкам; б) разрез по рабочей башне; в) одноэтажный склад для зерна (поперечный и продольный разрезы);
1 - конвейеры; 2 - силосные ячейки с зерном; 3 - складские перегружатели; 4 - рабочая башня
Рисунок 2.19 - Зернохранилища
93
Взвешивание навалочных грузов на складах может производиться крановыми, транспортерными, бункерными, вагонными весами, а также весами сбрасывающих устройств.
Большая пропускная способность причалов и складов для навалочных грузов требует широкого использования автоматизации и централизации управления всеми основными процессами с использованием электронно-вычислительных устройств.
2.5.3. Склады для наливных грузов
Тип и размеры складов для наливных грузов зависят от вида грузов, их физико-химических свойств, типа и размеров, перевозящих грузы судов, способов доставки грузов в порт от места добычи (переработки) или способов отправки их потребителям.
Нефть и нефтепродукты хранят в специальных резервуарах наземного или подземного типов, которые должны удовлетворять следующим требованиям: быть непроницаемыми и удобными для постоянного контроля за состоянием конструкции, допускать быстрое восстановление нарушений непроницаемости; быть долговечными; не подвергаться разрушению под воздействием хранимой жидкости и внешней среды. В зависимости от вида нефтепродуктов различают резервуары: а) светлых нефтепродуктов; б) темных нефтепродуктов; в) масел.
Нефтесклады оборудуют системами нефтепроводов, соединяющих резервуары с загрузочными устройствами на причалах и магистральными трубопроводами. Обычно резервуары возводятся из стали или предварительно напряженного железобетона.
Выбор материала, из которого изготавливаются резервуары, зависит от рода хранимого груза и его транспортных характеристик. Условия строительства, т.е. размеры строительной площадки, виды грунтов, на которых сооружаются резервуарные парки, также определяют конструкцию и материал, выбираемый для изготовления резервуара.
Стальные резервуары для низкого избыточного давления (1,96 кПа) в настоящее время сооружают вертикального (рисунок 2.20) или траншейного (рисунок 2.21) типов. Стальные резервуары бывают различной вместимости (от 100 до 100 тыс. м3). В зависимости от вместимости резервуары изготавливают различной конструкции. Резервуары вместимостью до 30 тыс. м3 сооружают из рулонных заготовок, изготавливаемых в заводских условиях и разворачиваемых на строительных площадках на заранее построенном фундаменте. Резервуары вместимостью до 50 тыс. м3 перекрываются щитовой кровлей, опирающейся на центральную стойку из трубы (рисунок 2.20, а). Резервуары большей вместимости сооружают со сферическим покрытием без опорной стойки (рисунок 2.20, б). Резервуары вместимостью 50 и 100 тыс. м3 обычно монтируют из отдельных листов. Для уменьшения потерь хранимого в резервуаре продукта от испарения, поверхность жидкости закрывают
94
круглой плавучей мембраной - понтоном. Покрытие резервуара имеет вид сферического купола из сборных секторных щитов.
а) со щитовой кровлей; б) со сферическим перекрытием; 1 - корпус (6-10 мм); 2 - щитовое покрытие (2,5 мм); 3 - опорная стойка;
4 - лестница; 5 - днище; 6 - сферическое перекрытие
Рисунок 2.20 – Вертикальные стальные цилиндрические резервуары из рулонных заготовок
основание (100 мм)
Рисунок 2.21 - Резервуар траншейного типа
95
Железобетонные резервуары выполняют из сборных предварительно напряженных железобетонных унифицированных элементов заводского изготовления. Покрытие делается плоским; для повышения герметичности покрытия его поверхность заливается водой слоем 10 см.
Для длительного хранения нефтепродуктов устраивают траншейные резервуары, имеющие ограждающие стенки в виде стальной оболочки, и стальные фермы перекрытий (рисунок 2.21). Для хранения нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров 0,01 - 0,07 МПа применяют стальные резервуары шарового типа. Наземные резервуары или их группы ограждают траншеей и валом высотой не менее 1 м, чтобы нефтепродукты, вылившиеся из резервуаров при аварии, не распространялись на большую территорию.
Всвязи с большой пропускной способностью современных нефтепричалов суммарная вместимость их резервуарного парка иногда превышает 1 млн. т.
Чтобы не занимать чрезмерно больших площадей, приходится
увеличивать вместимость резервуаров. Имеются примеры резервуаров для сырой нефти вместимостью 100 тыс. м3, изготовленных из листовой высокопрочной стали. Диаметр этих резервуаров составляет примерно 80 м, высота 20 м, толщина стенок в нижней части 40 мм, в верхней 9,5 мм. В связи с тем, что нефть и нефтепродукты являются пожароопасны и в известной мере взрывоопасными грузами, между нефтебазой и промышленными предприятиями, а также жилыми кварталами устанавливают определенные минимальные расстояния, находящиеся
впределах 40 - 200 м в зависимости от категорий нефтепродуктов. Также регламентируют минимальные расстояния между наземными резервуарами и прочими зданиями и сооружениями нефтебазы. Для подземных резервуаров эти расстояния могут быть приняты значительно (обычно в 2 раза) меньшими.
Темные нефтепродукты с высокой вязкостью (битум, гудроны, мазуты) хранят в заглубленных железобетонных резервуарах цилиндрической или прямоугольной формы, железобетонные резервуары не подвержены коррозии, поэтому их можно закапывать в грунт, благодаря чему уменьшается пожароопасность и площадь застройки резервуарного парка, обеспечиваются благоприятные условия для сохранения температуры хранимого продукта и для снижения испарения. Подземный склад нефтеналивных грузов приведен на рисунке 2.22.
При благоприятных местных условиях для сырой нефти могут быть использованы подземные хранилища, например, выработанные шахты с обработанной в случае необходимости поверхностью их стен.
Врайоне нефтехранилищ располагают специальные противопожарные устройства.
96
1 - подземная емкость; 2 - эстакада погрузки автонефтегазовозов; 3 - насосная станция; 4 - нефтеналивное судно
Рисунок 2.22 - Подземное хранилище нефтеналивных грузов
Сжиженные газы при атмосферном давлении имеют температуру -180°С. Для уменьшения температуры сжижения до -40 …- 50°С газ подвергают избыточному давлению. Резервуары для сжиженного газа оснащают оборудованием, обеспечивающим их безопасную работу: измерителями давления, предохранительными клапанами, аварийными устройствами и сигнализацией.
Номенклатура наливных грузов, перегружаемых в портах, все расширяется. Некоторые виды этих грузов требуют соблюдения условий хранения. Так, расплавленная сера требует наличия в резервуаре для ее хранения специальных устройств, поддерживающих заданную температуру, латекс требует покрытия внутренней поверхности резервуара парафином или другим нейтральным веществом и т.п.
Наряду с резервуарами обычной конструкции в последние годы все большее распространение получают подводные и плавучие резервуары (рисунок 2.23). Подводный резервуар может иметь форму, изображенную на (рисунок 2.23, а). Верхняя часть его уменьшена в диаметре, что снижает волновое воздействие на него. Иногда подводные резервуары могут быть размещены внутри причальных или оградительных сооружений. В этом случае (рисунок 2.23, б) волновые воздействия на них уменьшают созданием перфорации в наружной стенке. Плавучие резервуары (рисунок 2.23, в) часто имеют форму цилиндра, установленного вертикально на якорях. У резервуаров для хранения нефти обычно не устраивают днище, так как нефть, будучи более легкой по сравнению с водой, не смешивается с ней, а при откачке наружное гидростатическое давление уравновешивается изнутри давлением заполняющей резервуар воды.
97
а) подводный резервуар с уширенной нижней частью без днища; б) резервуар в оградительном сооружении; в) плавучий резервуар; 1 - резервуар; 2 - опорная конструкция; 3 - труба диаметром 0,6 м; 4 - наружные перфорированные стенки мола;
5 - подводящие трубопроводы; 6 - шланговочные устройство; 7 - судно; 8 - якорные тросы
Рисунок 2.23 - Подводные и плавучие резервуары для хранения нефти
2.5.4. Определение емкости, площади и размеров складов
При проектировании определяется емкость и площадь складов, по ним устанавливается размерность, в плане для крытых складов – этажность.
При проектировании складов для генеральных грузов необходимо учесть форму их хранения – крытую или открытую.
Потребную вместимость складов распределяют между закрытыми складами и открытыми складскими площадками. Для экспортноимпортных штучных грузов от 70 до 95% вместимости должно приходиться на закрытые склады. Из общего количества каботажных грузов требуют закрытого хранения 60 – 80%. Из общего количества металлических изделий и оборудования, снабженных упаковкой, предохраняющей их от повреждений, требуют закрытого хранения только 5 – 20%.
Под площадью склада подразумевается площадь, ограниченная: а) для крытых складов – внутренними гранями стен помещений,
предназначенных для складирования груза, за вычетом площадей, занятых стационарным оборудованием и колоннами;
б) для открытых складов – кромками автодорог и осями рельсов железнодорожных и подкрановых путей, примыкающих к складу, за вычетом площадей, занятых строительными конструкциями, объектами подсобно-производственного и обслуживающего назначения.
98
Емкость склада – это количество груза в тоннах, которое может одновременно хранится на складе.
Склады краткосрочного хранения используются для хранения генеральных грузов, угля, руды и металла, металлооборудования.
Склады долгосрочного хранения используются для хранения зерновых, лесных, наливных грузов.
Потребная емкость склада краткосрочного хранения зависит от расчетной загрузки судна, сложности исходящего грузопотока, запаса емкости на несовпадение режимов подачи судов, железнодорожных вагонов и определяется по формуле:
Е Ксл Дч езап , |
(2.14) |
где Ксл - коэффициент, учитывающий сложность исходящего и
входящего грузопотока, учитывающий необходимое превышение наличного количества груза на складе, в связи с требованиями рациональной загрузки судна и возможным несоответствием груза и судна по
портам назначения; езап - запас емкости склада на возможное несов-
падение режимов обработки судов и подвижного состава смежных видов транспорта, т.
При исходящем грузопотоке Ксл :
-для смешанных генгрузов принимается 1,3 - 1,6;
-для однородных генгрузов принимается 1,0 – 1,3;
-для навалочных грузов принимается 1,0 – 1,1.
При входящем грузопотоке Ксл 1,0 .
Запас емкости склада на возможное несовпадение режимов обработки судов и подвижного состава смежных видов транспорта определяется по формуле:
езап Рсут nсут , |
(2.15) |
где Рсут - суточная пропускная способность причала, т/сут.; nсут -
нормативный запас емкости склада, сут.
Нормативный запас емкости склада определяется на основании оценки условий работы флота и принимается 1 - 4 сут.
При определении |
езап |
должно соблюдаться условие: |
1,5 Дч езап 2,5 Дч . |
|
|
Потребная емкость склада долгосрочного хранения зависит от объема груза, проходящего через склад, времени хранения груза на складе, использования склада по времени (запас емкости) и рассчитывается по формуле:
99
Е |
Qскл tхр kе |
, |
(2.16) |
|
|||
|
Т нав |
|
|
где Qскл - объем годового прохождения груза через склад, т; tхр -
время хранения груза на складе, сут.; kе - коэффициент емкости, принимается kе 1,5 ; Т нав - время работы порт аза навигацию, сут.
Время хранения груза на складе принимается: - по отправлению груза tхр 18 сут.;
- по прибытии груза tхр 14 сут.
Объем годового прохождения груза через склад определяется по формуле:
Q |
Qгод kскл |
, |
(2.17) |
|
|||
скл |
Nпр |
|
|
|
|
||
где Qгод - годовой грузооборот причала по данному грузу, т.; kскл - коэффициент учитывающий объем груза, проходящий через склад, Nпр -
количество причалов, через которые перерабатывается данный груз, ед. Коэффициент учитывающий объем груза, проходящий через склад
принимается:
- по отправлении груза kскл 1;
- по прибытии груза kскл 0,9 .
При количестве причалов более одного определяется общая емкость группы складов одинаковой специализации по формуле:
n
Егр Кнес Еi еком , (2.18) i 1
где Кнес - коэффициент, учитывающий несовпадения по времени скоплений наибольших остатков грузов на причалах; еком - запас емко-
сти для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам, т.
В дальнейших расчетах при определении размеров склада на одном причале необходимо учитывать откорректированную емкость склада на одном причале:
К |
|
|
Егр |
, |
(2.19) |
|
корр |
Nпр |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
100
где Nпр - количество причалов в группе.
Потребная емкость портовых холодильников при обслуживании одного причала определяется по формуле:
Е в Дч ез еком , |
(2.20) |
где в - коэффициент прохождения груза через склад. Коэффициент прохождения груза через склад определяется по
формуле: |
|
в 1 Ктр . |
(2.21) |
Запас емкости на возможное несовпадение режимов обработки судов и подвижного состава смежных видов транспорта определяется по формуле:
езап 21 nсут Мт / с ч . |
(2.22) |
Запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам определяется по формуле:
еком 0,2 Дч . |
(2.23) |
Емкость портового холодильника, предназначенного для обслуживания нескольких смежных причалов, определяется по формуле:
Е N Е Кнес , |
(2.24) |
где N - число обслуживаемых смежных причалов; Кнес |
- коэффи- |
циент, учитывающий несовпадения по времени скоплений наибольших остатков грузов на обслуживаемых причалах.
Расчет площади и размеров складов для генеральных грузов
Потребная площадь склада определяется по формуле:
П |
Е |
, |
(2.25) |
|
|||
Ки q |
|||
где Ки - |
коэффициент использования площади склада для непо- |
||
средственного хранения грузов, учитывает ту площадь, которая не мо-
101