oprmpu

6.Каким должно быть соотношение между суточной пропускной способностью причала и суточной пропускной способностью склада?

7.Как рассчитывается количество вагонов в одной подаче при определении пропускной способности железнодорожного пути?

8.Назовите пути повышение пропускной способности порта.

4. Расчет минимального и максимального числа технологических линий на обработке судна

Технологическая линия – это цепочка взаимодействующих специализированных машин и докеров-механизаторов, осуществляющих погрузочно-разгрузочные работы (ПРР) по определенной технологической схеме [12].

На обработке судна в морском порту может быть занято различное число технологических линий, начиная от минимального (обычно одна или две технологических линии), до максимально возможного числа с учетом ограничений со стороны берега и судна. Оптимальное число технологических линий на обработке судна определяется по минимуму приведенных затрат по порту и флоту и является основанием для оптимизации ресурсов порта, производственного перегрузочного комплекса (ППК) или стивидорной компании. Задача по оптимизации ресурсов является одной из инженерных задач и выполняется в процессе обучения в рамках курсового проекта или выпускной квалификационной работы.

Минимальное число технологических линий Nmin должно обеспечивать обработку судна в сроки, предусмотренные нормами (графиком), и может быть рассчитано по формуле:

где Mч ср – средневзвешенная по доле груза чистая норма грузовых работ, т/судо-сут.;

Pсм ср – средневзвешенная с учетом вариантов работ и доли грузов в грузопереработке производственного перегрузочного комплекса (ППК) сменная производительность одной технологической линии, т/см;

nсм – число смен работы ППК в течение суток, принимается равным 3, если сменная производительность технологической линии выбрана по

Сборнику единых комплексных норм выработки и времени на погру- зочно-разгрузочные работы, выполняемые в морских портах [ЕКНВ].

Рассчитанная величина Nmin должна быть округлена до целого значения в большую сторону.

Значение средневзвешенной чистой нормы грузовых работ рас-

где My ср – средневзвешенная укрупненная (валовая) норма грузовых работ, т/судо-сут.;

Ky – коэффициент перехода от валовой к чистой норме грузовых работ; при курсовом проектировании рекомендуется принимать Ky равным 0,7.

Величина средневзвешенной укрупненной (валовой) нормы грузовых работ My ср рассчитывается с учетом доли различных грузов, перегружаемых на ППК, по формуле:

где Di – доля i-го груза в грузопотоке ППК, в процентах (%); значения Di для выпускной квалификационной работы определяются по отчетным данным порта, ППК или стивидорной компании;

Mуi _ укрупненная (валовая) норма грузовых работ для i-го груза, т/судо-сут.

Числовое значение величины Mуi определяется по приложению к Своду обычаев порта или по договору; для курсового проекта и выпускной квалификационной работы выбирается по приложению для конкретного торгового порта и уточняется при необходимости с учетом группы заданного (расчетного) типа судна.

Средневзвешенная по доле грузов сменная производительность одной технологической линии рассчитывается по формуле:

Например, при двух грузах (i=1;2).,

Pсм ср =100/(D1/Pсм ср1+D2/Pсм ср2) (4.5)

где Pсм срi – средневзвешенная по вариантам работ сменная производительность одной технологической линии при перегрузке i-го груза, т/смену.

Величина Pсм срi зависит от соотношения количества грузов, перегружаемых на судне по прямому и складскому вариантам и рассчитывается по формуле:

где Kтр – коэффициент транзитности, показывающий долю грузов, перегружаемых на ППК по прямому варианту; для курсового проекта Kтр задан в исходных данных, для выпускной квалификационной работы определяется по отчетным данным порта (при необходимости для каждого из грузов);

Pпрi , Pсклi – сменная производительность одной технологической линии по i-му грузу соответственно для прямого варианта («судновагон» или обратно) и складского варианта обработки судна («судносклад» или обратно), т.е. для вариантов, связанных с обработкой судна, т/смену.

Сменная производительность выбирается по данным Сборника ЕКНВ, технологическим картам конкретного порта или определяется расчетом для заданных технологических схем перегрузки грузов.

Максимальное число технологических линий Nmax должно устанавливаться исходя из возможности работы линий по ограничениям судна и берега, причем

то есть в качестве максимального числа технологических линий принимается наименьшее из двух значений;

где N’max – максимальное число технологических линий, учитывающее конструктивные особенности и загрузку судна (с позиции судна); N”max – максимально возможное число технологических линий, установленное с учетом безопасности работ с позиции берега.

В общем случае число технологических линий рассчитывается по формуле:

где nл – число люков на судне расчетного типа;

Ккн – коэффициент конструктивной (трюмной) неравномерности, рассчитываемый по формуле:

где Wc – грузовместимость судна, м3;

Wmax – грузовместимость максимального грузового помещения (отсека) судна, м3;

nтр – число грузовых помещений (трюмов или отсеков).

При равенстве допустимого числа технологических линий на обработке одного отсека птr по всем грузовым отсекам для расчета максимального числа технологических линий с позиции судна N’max могут использоваться различные формулы в зависимости от того, однородным или разнородными грузами загружено или загружается судно.

Максимальное число технологических линий N’max, учитывающее конструктивные особенности и загрузку судна однородным грузом, рассчитывается по формулам в зависимости от степени загрузки судна:

- если судно загружено (загружается) однородным грузом

до полной вместимости:

где nmr – допустимое число технологических линий на одном отсеке; - если производится частичная загрузка судна однород-

ным грузом:

где Qc – количество груза, погруженного на судно, тонны;

Qmax – максимальное количество груза, погруженное в грузовое помещение (какой-либо отсек), тонны.

Если судно загружено (загружается) разнородным грузом, число технологических линий рассчитывается по формуле:

где – продолжительность работы технологических линий по судну в целом, в машино-сменах и, соответственно, наибольшая продолжительность обработки какого-либо отсека, смены.

Эта формула считается универсальной и может использоваться в расчетах при различной загрузке судна: и однородным, и разнородным грузом. Таким образом, при равенстве допустимого числа технологических линий на отсек птr по всем грузовым отсекам и загрузки судна однородным или разнородным грузом величину N’max можно

рассчитать по формуле N’max = nmr×(τc/τmax). Величина τс рассчитывается по формуле

секов с учетом условных превышает их фактическое количество и величина τmax выбирается с учетом такого условного деления, а nmr=1.

Максимальное число технологических линий с позиции берега определяется как соотношение длины оперативного фронта работ, зависящей от длины грузового фронта судна, и минимальной зо-

ны, необходимой для работы одного крана. Величина N”max определяется по формуле

где Lфр – длина оперативного фронта работ, м;

lзк – величина рабочей зоны, необходимой для безопасной работы одного крана, м.

Длина оперативного фронта работ в грубом приближении может быть принята равной длине судна за вычетом длины надстроек и рассчитывается по формуле

где lc – наибольшая длина судна, м;

lнад – длина надстроек на судне, м. Длина надстроек на судне может быть определена по чертежу судна с учетом его масштаба.

Величина рабочей зоны крана lзк определяется по формуле

где Rmin – минимальный вылет стрелы крана, можно принять Rmin =8 м; bkn – ширина колеи портала крана, м; по условиям задачи принимается равной 10,5 м (для двухпутного портала крана); при размещении под порталом крана трех железнодорожных путей принимается bkn=15,3 м; l’з – величина запаса, необходимая для работы крана по условиям техники безопасности, принимается l’зк = 3 м.

Вопросы для самопроверки.

1.Какое условие обработки судна должно обеспечивать минимальное число технологических линий?

2.Каким может быть значение допустимого числа линий на одном отсеке?

3.Назовите факторы, которые влияют на максимальное число технологических линий на обработке судна.

4.Как рассчитывается величина рабочей зоны, необходимой для работы одного крана?

5. Оптимизация ресурсов ППК: постановка задачи

Оптимизация ресурсов производственного перегрузочного комплекса (ППК) предполагает решение задачи по установлению оптимальной потребности ППК в причалах, основных перегрузочных машинах и средствах малой механизации, а также в докерахмеханизаторах, которые необходимы для выполнения заданного объема погрузочно-разгрузочных работ с минимальными приведенными затратами по комплексу «порт-флот».

Увеличение числа технологических линий на обработке судна вызывает увеличение интенсивности обработки судна и увеличение пропускной способности причала. Это позволяет снизить коэффициент использования причалов по времени, и создать предпосылки для привлечения дополнительного грузопотока.

Увеличение интенсивности обработки судов приводит к уменьшению стояночного времени судов и сокращению затрат по флоту.

С другой стороны увеличение числа технологических линий (без учета коэффициента использования причала по времени) приводит к увеличению затрат по порту. Задача состоит в том, чтобы для заданного объема грузовых работ, расчетного типа судна и сложившейся структуры грузопотока, определить такие технические и трудовые ресурсы ППК, которые обеспечивали бы перегрузку грузов с ми-

нимальными приведенными

Основой для оптимизации технических ресурсов: основных перегрузочных машин (кранов, перегружателей) и средств малой механизации (авто- и электропогрузчиков), , а также потребности в трудовых ресурсах ППК (докерах-механизаторах) является значение опти-

мального числа технологических линий, при котором суммарные приведенные затраты по порту и флоту являются минимальными.

Приведенные (строительно-эксплуатационные) затраты по порту (флоту) рассчитываются по формуле:

где R – годовые эксплуатационные расходы по порту (флоту); K – капиталовложения по порту (флоту);

Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений (принимается равным 0,15). Ен – величина, обратная нормативному сроку окупаемости капиталовложений:

где Ток – нормативный срок окупаемости капиталовложений, (Ток ≈6,7 лет).

Расчет приведенных затрат по порту и флоту выполняется для каждого значения числа технологических линий из вариантного ряда от минимального до максимально возможного Nmin→Nmax с интервалом в одну технологическую линию.

При расчете приведенных затрат по порту и флоту учитываются только статьи расходов, изменяющихся при изменении числа технологических линий на обработке судна.

Вопросы для самопроверки.

1.Какова целевая функция задачи по оптимизации ресурсов ППК?

2.Напишите формулу приведенных затрат по порту.

3.Какова взаимосвязь нормативного коэффициента экономи-

ческой эффективности капиталовложений и нормативного срока окупаемости капиталовложений?

6.Оптимизация ресурсов ППК: расчет интенсивности грузовых работ и числа причалов

Для расчета приведенных затрат по порту и флоту необходимо сначала рассчитать интенсивности грузовых работ, пропускную способность причала и число причалов, необходимое для освоения заданного грузооборота.

занных размерах люков в темное время суток допускается работа только одной линии. В этом случае:

Mc= Pсм ср [Nтл×nсвсм(1-Kсн)+0,95×nл×nтсм]/24 (6.2)

где nсвсм, nтсм – число смен работы порта соответственно в светлое и темное время суток. В расчетах можно принять nсвсм =2, nтсм =1.

Если две технологические линии предполагается использовать на трюме, длина которого больше 20 м и ширина более 8 м, то интенсивность обработки судна следует рассчитывать по формуле (6.1), поскольку на таких люках возможно использование двух линий, как в светлое, так и в темное время суток.

Суточная пропускная способность причала (т/сут) рассчитывается по формуле:

Псут=24×Qc/[(Qс/Mc)+tвсп)]…….. (6.3)

где Qc – количество груза, погруженное на судно, т;

tвсп – длительность вспомогательных операций с судном у причала, не совмещаемых по времени с грузовыми, ч.

Потребное число причалов для освоения заданных объемов грузовых работ определяется по формуле:

где Qг/п – заданный объем грузопереработки, физо-тонны;

kмн – коэффициент месячной неравномерности поступления груза, можно принять kмн = 1,1 – 1,3;

Тн – длительность навигационного периода, сут, (Тн = 365сут);

Kмет – коэффициент, учитывающий перерывы в работе причала по метеусловиям; ориентировочные значения Кмет = 0,8 - 0,85;

Kзан – коэффициент занятости причала обработкой судов в течение месяца; для перегрузочных комплексов универсального назначения Кзан = 0,6 – 0,7 ; для навалочных и лесных грузов Кзан = 0,5 – 0,6.

Вопросы для самопроверки.

1.Что понимается под интенсивностью грузовых работ?

2.Напишите формулу для расчета интенсивности грузовых работ.

3.Какие факторы влияют на величину интенсивности грузовых работ?

4.Какие факторы влияют на потребное число причалов?