«Екатеринбург 2008 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Х.Т. ТУРАНОВ, М.В. КОРНЕЕВ ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ СИСТЕМЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Под ...»

– продукты пищевой промышленности (спирт, растительные масла, патока, животный жир и др.);

– химические грузы (кислоты, щёлочи, красители, лаки, сжиженные газы и Самый большой объем наливных грузов (более 90%) представляют нефтепродукты.

В дальнейшем все вопросы будем рассматривать на примере нефтепродуктов.

Все нефтепродукты разделяются на пять групп:

– светлые нефтепродукты (дизельное топливо, керосин и топливо для реактивных двигателей);

– темные нефтепродукты (битум, мазут и др.);

– бензин (автомобильный и авиационный);

– масла (от консистентных смазок до трансформаторных масел).

Нефть и нефтепродукты наиболее эффективно транспортировать перекачкой по трубопроводам насосными станциями от места добычи к месту переработки и потребления. Стоимость сооружения 1 км нефтепровода почти в 2 раза ниже стоимости сооружения 1 км железнодорожной линии той же пропускной способности, не считая затрат на подвижной состав. Себестоимость транспортировки нефтепродуктов по трубопроводам в 2…3 раза ниже, чем по железной PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Нефтяные грузы обладают специфическими свойствами, определяющими характер их налива, транспортирования и хранения.

К таким свойствам относятся: плотность; вязкость; способность застывать не только при отрицательных, но и плюсовых температурах; лёгкая воспламеняемость; испаряемость; взрывоопасность; электризация (накапливание опасных зарядов статического электричества); ядовитость.

От плотности зависит использование грузоподъёмности цистерн. Плотность мазута 935 кг/м3, автотракторного масла 930 кг/м3.

Вязкостью называют свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению её частиц под влиянием действующих на них сил. Наибольшая вязкость присуща большинству тёмных нефтепродуктов.

Температура застывания это температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность (густеет) и не меняет своей поверхности при наклоне сосуда.

Плотность, вязкость и способность наливных грузов застывать при низких температурах влияют на процессы налива и слива. Некоторые жидкие грузы застывают даже при температуре выше 20°С (например, гудрон + 45°С, нефтяная смола + 40°С, нефтяные битумы + 28°С). В обычных условиях, чтобы слить нефтепродукты, их необходимо предварительно разогреть или перевозить в специализированных цистернах или полувагонах-бункерах.

Испаряемость нефтегрузов объясняется наличием в них значительного количества летучих веществ; интенсивность испарения зависит от температуры груза и воздуха, поверхности испарения, атмосферного давления и времени года.

Температура вспышки это наименьшая температура, при которой пары нефтепродуктов образуют с окружающим воздухом смесь, способную воспламеняться при поднесении к ней открытого пламени. По температуре вспышки все нефтегрузы делят на четыре класса. Первый – температуры вспышки ниже + 28°С (бензин, лигроин, сырая нефть); второй – от 28 до + 45°С (керосин, некоторые сорта дизельного топлива и т. п.); третий – от 45 до 120°С (некоторые сорта дизельного топлива, моторное масло, флотский мазут и т. п.); четвёртый – свыше 120°С (мазут, масла, смазки и т.п.).

Нефтепродукты, у которых температура вспышки паров до +60°С, называют легковоспламеняющимися или летучими, а свыше +60°С – горючими, или нелетучими. Авиационный и автомобильный бензины имеют отрицательную температуру вспышки (-34 и -36°С).

При наливе температура нефтепродукта должна быть ниже температуры вспышки не менее, чем на 5°С.

Температура воспламенения это самая низкая температура, до которой при нагревании жидкости, газа или твёрдого тела возникает самовозгорание без использования искры или пламени.

Пределом взрываемости (воспламеняемости) называется минимальное или максимальное содержание паров нефтепродуктов в воздухе, способных при PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com воздействии искры, пламени, раскалённых металлических предметов взрываться (воспламеняться).

Заряды статического электричества накапливаются в процессе перекачки нефтепродуктов по трубопроводам, при этом на поверхности трубопровода возникает заряд противоположного знака. Чтобы избежать возникновения электрического разряда, скорость движения нефтепродуктов по трубопроводу не должна превышать 12 м/с, а также должно быть устроено соответствующее заземление.

Все грузы, перевозимые наливом, подразделяют:

– на опасные, перевозимые кроме общих правил и специально разработанными правилами;

– неопасные, перевозимые на общих основаниях.

К опасным относят грузы, которые в условиях перевозки или хранения могут стать причиной заболевания, отравления, ожогов людей и животных, взрыва, пожара, а также вызвать порчу других грузов, подвижного состава, сооружений и устройств, загрязнение окружающей среды. Такие грузы требуют соблюдения мер предосторожности при перевозке по особым правилам, которые устанавливает ОАО «РЖД», и хранении.

Опасные грузы классифицируются согласно ГОСТ 19433-88 «Опасные грузы. Классификация и маркировка» на следующие классы:

– класс 1 – взрывчатые материалы (ВМ);

– класс 2 – газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением;

– класс 3 – легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), т. е. те, которые имеют температуру вспышки до 600С;

– класс 4 – легковоспламеняющиеся твердые вещества (ЛВТ), самовозгорающиеся вещества (СВ), вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой;

– класс 5 – окисляющие вещества (ОК) и органические переоксиды (ОП);

– класс 6 – ядовитые (токсичные) вещества (ЯВ);

– класс 7 – радиоактивные материалы (РМ) и инфекционные вещества – класс 8 – едкие, или коррозионные вещества (ЕК);

Опасные грузы каждого класса в соответствии с их физико-химическими свойствами, видами и степенью опасности при транспортировке разделяются на подклассы, категории и группы. Так, например, в отношении огнеопасности и опасности взрыва ЛВЖ группируют на классы по температуре вспышки их паров при давлении 760 мм рт. ст. жидкости. При этом ЛВЖ, имеющие температуру вспышки до 60°С, относятся к легковоспламеняющимся, а свыше 60°С – к горючим продуктам, которые являются пожароопасными. У некоторых жидкостей температура вспышки ниже нуля. Это бензин, бензол, ацетон, нефть, спирт, сероуглерод. Даже при минусовой температуре доступ открытого огня к сосудам с этими жидкостями неизбежно приведёт к взрыву и пожару.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com К легковоспламеняющимся нефтепродуктам относятся бензин, лигроин, сырая нефть, керосин, некоторые сорта дизельного топлива и т.п.

К горючим нефтепродуктам с температурой вспышки от 61°С и выше относятся некоторые сорта дизельного топлива, моторное топливо, флотский мазут, мазут, масла, смазки и т.п.

При перевозках легко воспламеняющихся грузов (бензина и др.), их наливе в цистерны и сливе необходимо соблюдать особые меры пожарной безопасности. Взрыв нефтепродуктов возможен при определенном процентном содержании паров нефтепродуктов в воздухе и поднесении к нему открытого пламени (бензин при содержании паров от 1.1 до 6.0 %, лигроин от 1.5 до 4.5 %, керосин от 2 до 3 %, бензолы - от 1,4 до 7.4 %).

Необходимо помнить, что испарение жидкостей происходит тем интенсивнее, чем выше их температура. При температуре t = 40…50°С начинается кипение бензина.

Взрыв или загорание паров нефтепродуктов возможны вследствие разрядов статического электричества, возникающего при трении нефтепродуктов о трубы и стенки ёмкости. При этом возникает напряжение в несколько тысяч вольт! Если это напряжение не отводить и не создавать условия для разряда, например, на землю, образуется искровой промежуток, который и воспламенит пары жидкости. Именно поэтому бензовоз имеет металлическую цепь, которая, волочась по земле, отводит статическое электричество, образующееся при трении бензина о стенки цистерны во время движения. Об опасности статического электричества нужно помнить и в быту. Во время очистки одежды от краски, масел и т.п. возникает статическое электричество, в результате может произойти воспламенение, что приведёт к пожару и получению ожогов.

Для предупреждения скопления статического электричества необходимо, чтобы трубопроводы и все устройства, служащие для перемещения нефтепродуктов, представляли собой непрерывную заземляющую цепь.

Пары многих жидкостей обладают отравляющими свойствами и вредны для организма человека. Особую осторожность следует соблюдать при обращении с этилированным бензином, являющимся сильным ядом.

Сами жидкости не горят, горят их пары, например, если машинное масло подогревать на специальном приборе-бане и при этом время от времени подносить к поверхности масла спичку, то когда температура масла достигнет 1800С, то вспыхнет не само масло, а его пары. Пары горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в смеси с воздухом образуют взрывоопасные концентрации. Так, например, могут взорваться пары бензина при концентрации в воздухе от 0. до 5.4 % (по объёму). Уточним, какая бочка опаснее – с бензином или из-под бензина? Допустим, что в бочке вспыхнул бензин. Достаточно горловину бочки покрыть мокрой тряпкой, кошмой или брезентом, и горение прекратится.

Если же в бочке бензина мало или остались на стенках лишь его следы, то внутренний объём бочки будет заполнен парами бензина, смешанными с воздухом. При малейшей искре произойдёт взрыв. Вот почему бочка из-под бензина опаснее, чем с бензином.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости надо хранить в металлической таре на специальных складах и в кладовых.

Вязкость нефтепродуктов влияет на выбор способа их перевозки и выполнения грузовых операций. Наливные грузы, перевозимые в цистернах, подразделяют на невязкие, слабовязкие и высоковязкие.

Высоковязкие нефтепродукты – различные сорта мазутов (кроме смазочного), гудрон, полугудрон, патока, автолы, компрессорное, судовое, авиационное, льняное, подсолнечное, горчичное и др. масла при наливе и сливе требуют подогрева даже летом. Слабовязкие (легкое и тяжелое моторное топливо, мазут флотский и др.) сливаются в теплое время года без подогрева.

Парафинистые нефтепродукты подогревают обычно на 10°С выше температуры их застывания. Чем выше температура жидкости, тем ниже ее вязкость. Плотность жидких грузов также влияет на скорость истечения жидкости по трубам и, как следствие, на продолжительность налива и слива.

В отношении разъедания металла жидкие грузы делят на три группы: слаборазъедающие, сильноразъедающие и неразъедающие. К группе слаборазъедающих отнесены каменноугольная смола, карболовая, серная кислоты; к сильноразъедающим – азотная, хлорсульфиновая кислоты и др.; к неразъедающим отнесены все остальные жидкие грузы.

Цистерны, подаваемые под налив жидких грузов, должны быть тщательно очищены и полностью подготовлены к перевозке данного груза.

Все специальные и специализированные цистерны имеют соответствующую окраску котлов или цветные полосы и трафареты, свидетельствующие о характере опасности груза («Огнеопасно», «Ядовито», «Едкая жидкость»).

Цистерны по роду перевозимых наливных грузов (класс 3) (рис. 8.1, а) подразделяются на следующие специальные типы:

– цистерны для перевозки бензина с надписью «Бензин» (рис. 8.1, б);

– цистерны для перевозки нефти с надписью «Нефть»;

– цистерны для перевозки нефти и бензина. При подаче под налив цистерн для перевозки нефти и бензина на бензин они должны пройти подготовительную операцию по очистке, что является длительным процессом. На языке железнодорожников о перевозке нефти говорят темный налив, о перевозке бензина– «светлый налив». Следовательно, цистерны должны пройти очистку для перевозки светлого налива, а для перевозки темного налива очистки не требуется;

– цистерны для перевозки мазутов с надписью «Мазут»;

– специальные бункерные-полувагоны (БПВ) для перевозки битумов;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com – специализированные для перевозки химических грузов (кислот (рис. 8.2), сжиженных газов (рис.8.3) и др.). Например, цистерны для перевозки кислот с маркировкой «Кислоты» (класса 5). При этом состав наливаемого продукта строго должен соответствовать требованиям технических условий на перевозку PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 8.2. Вагон-цистерна модели 15-157 для перевозки кислот Рис. 8.3. Вагон-цистерна для сжиженных углеводородных газов - пропанов Цистерны для перевозки грузов класса 2 – сжатых газов, сжиженных и растворенных под давлением имеют глубокую специализацию по роду этих грузов. Эти грузы являются самыми опасными для перевозки и требуют особых мер предосторожности. Грузы класса 2 на цистернах имеют надписи: «Пропан», «Бутан», «Сжиженный газ» и т.п.;

– специализированные для перевозки неопасных грузов – пищевых продуктов (спирт, вино, молоко). Такие пищевые продукты, как патока, растительное масло и некоторые другие, перевозят в специализированных цистернах обычной конструкции.

Наливные грузы перевозят также в специальных контейнерах. В зависимости от рода перевозимого груза их подразделяют на следующие группы:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com – для грузов текучих, не требующих специальных устройств для подогрева перед наливом и сливом (кислоты, спирт этиловый и метиловый, органические растворители и др.);

– для грузов средней вязкости, требующих устройств для подогрева перед наливом и сливом (масла осветительные и минеральные, некоторые нефтепродукты);

– для грузов весьма большой вязкости, заливаемых в горячем состоянии и затвердевающих даже при температуре выше 0°С с превращением в монолит (парафин, фенол синтетический и др.).

Эти специальные контейнеры принадлежат отправителям и получателям грузов, погрузка их на железнодорожный состав и выгрузка с него производится, как правило, на подъездных путях предприятий.

Контейнеры на платформах или полувагонах перевозят комплектами и на весь комплект отправитель составляет одну накладную.

Недостатком этого способа является порожний пробег в обратном направлении.

8.2.2. Устройство и конструкции подвижного состава Котёл цистерны располагается на 4-х или 8-миосных тележках (рис. 8.4).

1 котёл; 2 крышка; 3 универсальный нижний сливной прибор Цистерна на 8-миосных тележках имеет небольшой уклон для обеспечения полного слива. Крышки цистерн 2 имеют резиновые уплотнения. На крышки как гружёных, так и порожних цистерн устанавливают ЗПУ. Есть цистерны только с верхним загрузочным люком. Они предназначены только для бензина.

Для перевозок наливных грузов используют цистерны:

– снабжённые универсальным нижним сливным прибором (УНСП) конструкции профессора Л.А. Шадура, О.Г. Бойчевского и Л.С. Сигина, позволяющим сливать все нефтепродукты. Особенность этого устройства в том, что клапан открывается сверху под самой крышей рукояткой. Рукоятка, открывающая УНСП, сделана для того, чтобы исключить его открывание, т.е. ограничить доступ людей, и для обеспечения сохранности груза. Через УНСП сливают бензин, поскольку он имеет низкую вязкость. Все новые цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов имеют универсальные приборы;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com – без нижнего сливного прибора. Груз вливают через верхний люк колпака насосными установками (светлые нефтепродукты – бензин, лигроин и др.).

Sites for pouring and discharging and their technical equipment Пункты налива (слива) располагаются на местах необщего пользования – на подъездных путях нефтеперерабатывающих заводов, на нефтебазах и складах.

Грузовые пункты налива и слива делятся на нефтебазы и нефтесклады.

Нефтебазы – это комплекс сооружений, служащих для приёма, хранения и отпуска значительного количества наименований и сортов нефтепродуктов.

Нефтебазы принадлежат к снабженческим организациям. Они делятся на перевалочные и распределительные.

Нефтесклады – это склады или хранилища, входящие в состав предприятий и транспортных организаций. Например, в локомотивном депо также имеются склады.

На территории нефтебазы расположены зоны:

– слива и налива нефтепродуктов с устройством железнодорожных путей (подъездных, погрузочно-разгрузочных, соединительных и др.), автотранспортных подъездов и проездов, сливно-наливных стояков и эстакад и насосных установок (рис. 8.5);

– хранения, где размещаются резервуарный парк для нефтепродуктов, пеноаккумуляторные и пенореактивные станции, вырабатывающие пену, необходимую для тушения пожаров в резервуарах, в случае их возникновения;

– оперативная, в которой отпускают нефтепродукты мелкими партиями в автоцистерны, контейнеры, бочки и бидоны;

– вспомогательных технических сооружений, куда входят электростанция или трансформаторная подстанция, котельная, водонасосная, механические мастерские, материальный склад и т.п.;

– административно-хозяйственных сооружений;

– очистных сооружений для ливневых вод и сбора пролитых нефтепродуктов.

Нефтесклады в виде ёмкости могут быть:

– наземными, у которых днище резервуара или пол здания склада находится на одном уровне или выше планировочной отметки прилегающей площадки (рис. 8.6). Площадкой, прилегающей к резервуару или зданию хранилища нефтепродуктов, считается территория в пределах 3 м от его стен;

– подземными, когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ниже планировочной отметки прилегающей площадки не менее чем на 0.2 м.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com К ним также относятся резервуары, имеющие отсыпку не менее чем на 0.2 м выше допускаемого наибольшего уровня жидкости в резервуаре;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com При перевозках нефти и нефтепродуктов в цистернах для хранения применяют железобетонные и металлические вертикальные резервуары. Светлые нефтепродукты (бензин, лигроин и керосин) хранят на железобетонных резервуарах, а масла – в металлических. Самый простой склад – это наземный бак (резервуар) в виде цистерны (рис. 8.7), защищенной солнцезащитной краской с тем, чтобы бак не нагревался.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Плавающая крыша 2 выполнена из лёгкого материала для того, чтобы по возможности исключить испарения светлых нефтепродуктов с целью обеспечения безопасности при их хранении. К сливному или наливному патрубку (вентилю) 5 присоединяется трубопровод 6. Смотровое окно 3 предназначено для контроля высоты налива.

1 – бак (резервуар); 2 – плавающая крыша из лёгкого материала;

3 – смотровое окно; 4 – смотровое окно для контроля высоты налива;

5 – сливной или наливной патрубок (вентиль); 6 – трубопровод Стояк (колонка) – это устройство для налива и слива (рис. 8.8 и 8.9).

Нефтепродукт через систему разводящих трубопроводов (коллекторов (англ. collector – сборщик)) 1 поступает на склад (хранилище).

К стояку 2 прикрепляется всасывающий трубопровод 3, соединенный гибким шлангом 5. Через этот шланг нефть поступает к котлу цистерны 6. Стояк PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com также снабжен устройством для слива (патрубком) 7, которое подсоединено к Налив цистерн через отдельные стояки или из специальных резервуаров производят на станциях с незначительными размерами грузооборота.

Рис. 8.9. Устройства для налива и слива в наливном комплексе Эстакады служат для самотечного и принудительного налива и слива большого количества нефтепродуктов. Эстакада сливная или наливная состоит из ряда стояков (рис. 8.10), от которых с обеих сторон расположены железнодорожные пути и цистерны.

На эстакаде количество стояков (колонок) равно количеству цистерн.

Откидные мостики 8 служат для прохода рабочих. По настилу (мостикам) 9 рабочие могут перейти с эстакады на цистерны.

Эстакады бывают односторонними и двусторонними, а также с одним или несколькими коллекторами, что определяет их перерабатывающую способность.

Эстакады с различным фронтом налива (от нескольких цистерн до целого маршрута) применяют на станциях с большим объёмом работы (100 и более цистерн в сутки). На эстакады нефтепродукты подаются насосами. Для ускорения процесса налива нефтепродуктов на эстакадах применяют различные автоматические и полуавтоматические устройства. Этими устройствами контроPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com лируется налив. К таким устройствам относятся автостопы или пневматические ограничители налива светлых продуктов, которые автоматически прекращают работу насоса при заполнении котла цистерны до определённого уровня.

Технологический процесс с момента подачи вагонов на нефтебазу (склад) до заключительной операции описан в Типовом технологическом процессе работы железнодорожной станции по наливу и сливу нефтепродуктов.

Существует две технологии налива наливных грузов:

– самотечный (самотеком);

– напорный с помощью погруженных насосов.

Расположение складов относительно уровня площадок зависит от технологии налива (Гриневич Г.П. Комплексно-механизированные и автоматизированные склады на транспорте. – М.: Транспорт, 1987. 296 с.).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com При напорном способе налива используются центробежные насосы с технической производительностью П тех. = 320…700 м3/ч.

Подготовительные операции перед наливом. Работники отправителя осматривают поданные цистерны (проверяют ярлыки). Затем рабочий снимает ЗПУ на крышке горловины люка (колпака) цистерны, открывает колпак, заправляет наливные рукава до дна котла, чтобы не допустить пенообразования после налива до отметки, которую знает рабочий, открывает задвижки, после чего начинается налив.

Время на подготовительную операцию составляет t подг. = 2 мин./цист.

Заключительные операции – это замер уровня налива на самой высокой точке котла мерной линейкой – метрштоком (нем. палкой) после осадки пены (рис. 8.11) или при наличии пены с использованием пеноизолятора, опуская метршток в жидкость через него. Метршток представляет собой трубу 20…25 мм с длиной шкалы до 340 см. Цена наименьшего деления шкалы – 1 мм. Нижний конец имеет медный наконечник 1, а верхний – серьгу 2.

Рис. 8.11. Цистерна, заполненная наливным грузом, и метршток Высота налива замеряется метрштоком в двух противоположных точках люка (колпака) по продольной осевой линии цистерны не менее двух раз в каждой точке. Расхождение между двумя отсчетами замера не должно превышать 0,5 см. В случае расхождения, превышающего 0,5 см, измерение повторяется.

За действительную высоту налива принимается среднеарифметическое результатов замеров, произведенных в двух противоположных точках. Полученный результат округляется до целого сантиметра в сторону увеличения начиная с По величине высоты замера Ннал по специальным таблицам калибровки железнодорожных цистерн для каждого типа цистерн определяют объём наливаемого груза (нефти) V (дм3 = 1 литр)). Зная объём наливаемого груза V по калибровочной таблице и плотность наливного груза (т/дм3) определяют PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 20 – плотность нефтепродукта при температуре 20°С, т/дм3;

фактическая температура груза, определенная одновременно с замером высоты налива, °С;

– температурная поправка плотности груза на 1 С·т/дм, которая приводится в калибровочной таблице в зависимости от стандартной плотности при температуре 20°С.

Плотностью жидкости называется ее масса, заключенная в единице объема, 103 кг/дм3 (т/дм3). Нормальной принято считать плотность нефтепродукта при температуре 20°С, определяемой специальным прибором – денсиметром.

Эта плотность численно равна удельному весу жидкости, отнесенному к удельному весу воды при 4°С. Численное значение плотности при любой температуре продукта одновременно равно весу 1 дм3 (литра) этого продукта (в кг) при температуре измерения. Плотность нефтепродукта можно определить без денсиметра – при помощи таблицы средних температурных поправок, приведенной в таблице калибровки железнодорожных цистерн, например, плотность при 20°С – 0.7500…0.7599, то температурная поправка на 10С составляет 0.000831.

Для этого: а) по паспорту находят плотность нефтепродукта при +20°С; б) измеряют среднюю температуру груза в цистерне; в) определяют разность между +20°С и средней температурой груза; г) по графе температурной поправки находят поправку на 1°С, соответствующую плотности данного продукта при +20°С; д) умножают температурную поправку плотности на разность температур; ж) полученное в пункте е) произведение вычитают из значения плотности при 20°С, если средняя температура нефтепродукта в цистерне выше 20°С, или прибавляют это произведение, если температура продукта ниже 20°С.

После определения веса налитого продукта рабочий убирает наливные рукава, закрывает крышку колпака, ставя уплотняющие прокладки, и устанавливает ЗПУ (часть нефтегрузов разрешается перевозить в цистернах без установки ЗПУ: сырая нефть, смазочные масла, мазут и др.).

Время на заключительную операцию составляет t закл. = 12 мин./цист.

Время на подготовительно-заключительную операцию составляет п. з. = 14 мин./цис. Время на подачу (уборку) цистерны сюда не входит.

Для улучшения использования вместимости и грузоподъёмности цистерн нефтепродукты целесообразно загружать в охлаждённом состоянии, так как при охлаждении нагретых нефтепродуктов в котле цистерны образуется значительное пространство.

Изменение объёма нефтепродукта вследствие теплового расширения PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com циент объёмного расширения, °С-1; – возможная максимальная темпераTн.

тура, °С; – температура начальная (при наливе), °С.

Имеется два способа слива наливных грузов: самотечный и принудительный (насосом).

Слив можно осуществить через универсальный нижний сливной прибор (УНСП), предложенный Л.А. Шадуром, О.Г. Бойчевским и Л.С. Сигиным, или через верхний люк колпака с помощью погруженного насоса (всасыванием), т.

е. выкачиванием.

Самотечный слив, в свою очередь, бывает: открытый и закрытый.

Открытый слив осуществляется только через УНСП в межрельсовые примные железобетонные лотки или в боковые лотки, которые потребует ещё иметь дополнительный трубопровод.

Недостатки открытого способа нижнего слива: теряются наливные грузы и происходит загрязнение самого нефтепродукта и окружающей среды. По этим причинам открытый способ нижнего слива для массового применения не рекомендован.

Самотечный слив через УНСП по трубопроводу показан на рис. 8.12.

Принудительный слив осуществляется сверху только при закрытой крышке через трубопроводы и погруженный насос с обеспечением уплотнения крышки Технология слива с помощью насосов (не погруженных) через УНСП:

– отворачивают нижнюю крышку УНСП и к нему подсоединяется нижний PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com вначале рабочий снимает ЗПУ и открывает крышку горловины люка (колпака) с резиновыми уплотнениями, затем поворотом верхнего конца штанги УНСП на 7 оборотов открывает клапан, имеющий уплотнительное кольцо из резины. После этого подключается насос (при сливе светлых нефтепродуктов – бензина, лигроина, керосина) и начинается слив наливного груза через отверстия УНСП 200 мм.

– после завершения слива рабочий поворотом верхнего конца штанги прибора закрывает клапаны, закрывает крышку колпака цистерны, устанавливает ЗПУ, забирает патрубок и закрывает нижнюю крышку УНСП.

Расчёт времени простоя цистерн при наливе (сливе) нефтепродуктов Простой цистерн одной подачи при нижнем сливе нефтепродуктов самотёком, ч./под.:

nц. – количество цистерн, шт.; Gц. – вес сливаемого нефтепродукта, кН;

лектора, м2 (диаметр коллектора 200 мм); ср. – средняя скорость движения по коллектору, м/с. Скорость движения зависит от рода продукта и типа насосов и колеблется от 1 до 2.65 м/с. Меньшая скорость у мазута и некоторых масел, а максимальная у керосина и бензина.

Простой цистерн при нижнем сливе тёмных нефтепродуктов без предварительного разогрева самотёком, ч./под.:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Здесь = 0.97 – скоростной средний коэффициент (для разогретых вязких нефтепродуктов = 0.95); – высота столба нефтепродуктов в цистерне (м);

g – ускорение свободного падения (м/с2).

Время на установку каждой очередной цистерны под налив (слив) к стояку: t подг. = 2 мин./цист., t закл. = 12 мин./цист. Поэтому подготовительнозаключительное время, ч./под.:

К высоковязким и застывающим грузам, т.е. грузам, которые плохо сливаются, относятся мазуты, смазочные масла, битумы, твёрдые нефтебитумы, нефтяные кокс и воск, пек нефтяной и другие грузы с аналогичными физикохимическими свойствами.

Твёрдые нефтебитумы, нефтяные кокс и воск, пек нефтяной, т.е. продукты нефти с высоким содержанием парафина, перевозят в крытых вагонах, полувагонах и на платформах.

Для облегчения слива мазутов, смазочных масел и других высоковязких грузов созданы цистерны с наружной подогревательной рубашкой (кожухом).

Рубашка расположена в нижней части котла. Она образуется стенками котла и наружным листом, которые связаны между собой каркасом из углового проката. Поверхность обогрева цистерны грузоподъёмностью 670 кН составляет 40 м 2, а тара вагона – 244.7 кН. Сливной прибор этой цистерны вместо резинового уплотнительного кольца клапана имеет медное кольцо, что обусловлено высокой температурой наливаемого в котел груза и большой его вязкостью. Достоинства таких цистерн – в значительном сокращении времени слива; устранении обводнении груза, происходящего при его разогреве острым паром, подводимым непосредственно к грузу; уменьшении расхода пара. К недостаткам можно отнести увеличение тары на 10 кН, вызванное устройством рубашки, используемой только при сливе высоковязких грузов.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Установлено, что в тёплый период года мазут должен иметь температуру Битумы перевозятся в бункерных полувагонах (БПВ) с паровой рубашкой (конструкция инж. А.А. Скорбященского), в цистернах-термосах и в специализированных контейнерах.

БВП представляют собой четырехосную платформу, на которой расположены 3 или 4 бункера (котлы – цистерны-бочки) (рис. 8.13).

Размеры, показанные на рис. 8.10, относят к котлу типа 35а объёмом 13.370 дм3 одного котла. В настоящее время БПВ состоят из 3-х котлов объёмом 18.3 м3 одного котла. Вид с торца БПВ показан на рис. 8.14.

Бункерные полувагоны в основном предназначены для перевозки битума, т.е. нефтепродукта с большим процентом парафина.

1 – бункер с двойной стенкой (паровой рубашкой) для подвода пара;

3 – балка или ось, на которой закреплены котлы; 4 – крышка бункера Бункерные полувагоны заполняют с недоливом на 250 мм до верхних кромок бортов. Температура наливаемого груза не должна превышать 150С при наливе. Битум застывает (загустевает) при t = +80С и превращается в монолит, за исключением жидкого «ядра» внутри жидкой массы (рис. 8.15).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com После налива отправитель обязан закрыть крышки бункера. Грузоотправитель, производящий налив нефтебитума в БПВ, должен оборудовать фронты налива устройствами, защищающими от попадания атмосферных осадков в Бункерные полувагоны имеют двойные стенки, которые образуют паровую «рубашку». Эти стенки поворачиваются на полуосях и удерживаются в вертикальном положении крючками. На внешней стене каждого бункера имеется закрепленный в «рубашку» патрубок для впуска пара. Верхняя часть бункера закрывается двустворчатыми крышками. В пунктах слива к патрубкам бункера присоединяют шланги. Для подогрева бункера в пространство между стенками по шлангам подаётся пар. Пар вводят осторожно, медленно открывая впускной вентиль. Время разогрева 30…40 мин. При этом пар подплавляет тонкий слой битума, прилегающий к нагретым стенкам бункера. Затем бункер поворачивается на 900 направо или налево. При опрокидывании бункера этот груз отдельными глыбами вываливается в приёмную яму или на площадку. Так происходит процесс ускоренного слива нефтепродукта.

Существенный недостаток бункерного полувагона – тяжёлая тара.

В случае повреждения внутренней обшивки и заполнения паровой рубашки битумом удаление последнего производится следующим образом:

– до установки полувагона бункера под разогрев битума необходимо в боковой наружной обшивке каждого бункера в верхней его части вырезать посередине с одной стороны прямоугольное отверстие размером 100х150 мм, а с другой стороны круглое отверстие для приварки штуцера, аналогичного имеющемуся на бункере. Прямоугольное отверстие необходимо вырезать с той стороны бункера, на которую он будет наклоняться для слива разогретого битума;

– после подачи полувагона бункера под очистку заклинить колёсные пары, наклонить бункер до крайнего упора в сторону котлована, закрепить его, присоединить паровой рукав к штуцеру, впустить пар и разогреть битум в паровой рубашке до полного его удаления PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Высоковязкие и застывающие наливные грузы имеют следующие особенности:

1) необходимо разгружать бункерные полувагоны последовательно, т.е.

вначале первый бункер, потом второй и в конце третий. Одновременная разгрузка двух или более вагонов запрещается, так как при этом они могут опрокинуться. Бункерные полувагоны разогреваются вместе, а слив происходит поочередно.

2) центр масс груженого бункера расположен выше оси вращения, а порожнего – ниже его оси вращения (рис. 8.16).

Рис. 8.16. Расположение центра масс груженого и порожнего бункера:

1 центр масс груженого бункера, 2 ось вращения бункера, Такое расположение центра масс облегчает опрокидывание загруженного и способствует возвращению порожнего бункера в исходное положение.

После разгрузки бункеров-полувагонов получатель должен принять меры к удалению остатков груза, закрыть крышки клапанов и запломбировать их.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com К технической оснащённости грузовых пунктов (ГП) относятся:

– погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ);

– строительные сооружения (путевое развитие, склады, подкрановые пути, склады горюче-смазочных материалов (ГСМ), если ПРМ приводится от двигателей внутреннего сгорания (д.в.с.), автопроезды, линии освещения и линии электропередач (ЛЭП);

– вспомогательные оборудования – грузозахваты, рыхлители для сыпучих грузов, вибраторы для очистки вагонов от остатков грузов; поддоны для перевозки тарно-штучных грузов (ТШГ).

Потребная техническая оснащённость означает, что рассчитанные количества ПРМ, площадь склада, длины погрузочно-разгрузочного фронта должны обеспечить выполнение заданного объёма работы ГП по погрузке, выгрузке и сортировке грузопотока.

Необходимость выполнения таких расчётов возникает в случаях:

– необходимости строительства новых грузовых пунктов. Эти расчёты выполняются проектными организациями, где работают инженерыэксплуатационники, и при выполнении курсовой работы в неполном объёме;

– выполнения реконструкции существующих объектов или ГП в случаях, когда возрос объём перевозок и площадь склада не позволяет осуществить выполнение заданного объёма работы ГП за требуемое время.

9.1.2. Расчёт суточных грузопотоков, вагонопотоков и контейнеропотоков, перерабатываемых на грузовом пункте Грузопоток это количество грузов, перевезённых отдельными видами транспорта в определённом направлении от пункта отправления до пункта наGсут., кН/сут.

значения за определённый период, – Данный материал заимствован с некоторыми дополнениями и уточнениями из учебного пособия авторов Островского А.М., Бетехтиной Р.А., Романова В.А. Комплексная механизация погрузочно-разгрузочных работ на грузовых пунктах станций:

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Новосибирск:

СГУПС (НИИЖТ), 1998. 43 с.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Контейнеропотоки это перевозка грузов в контейнерах отдельными видами транспорта в определённом направлении от пункта отправления до пункта назначения за определённый период – uсут., конт./сут.

Вагонопотоки это перевозка грузов в вагонах отдельными видами транспорта в определённом направлении от пункта отправления до пункта назначеnсут., ваг./сут.

ния за определённый период – Суточный грузопоток зависит от годового грузопотока – Gгод., кН/год, и неритмичности работы транспортных организаций и неравномерности работы предприятий:

где Gгод. – годовой объём грузопотока по прибытии, отправлении и сортировке транзитных грузов (задаваемая величина), кН/год;

K нер. – коэффициент неравномерности поступления грузов на склад, принимаемый в зависимости от рода груза, по табл. 9.1.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Коэффициент K нер. учитывает неритмичность работы транспортных организаций и неравномерность работы предприятий. Например, за четыре сутки пусть Gсут. равны 1800, 2400, 3200 и 3600 кН/сут. Тогда среднее значение суточного грузопотока равно 2750 кН/сут. Если за это время прибудет кН/сут., то все расчёты будут неверными. Поэтому суточный грузопоток следует рассчитывать с учётом коэффициента неравномерности:

Прибытие означает, что поступивший груз выгружается на склад Gсут..

Отправление означает, что груз со склада погружается для отправления Gсут... Сортировка транзитных грузов означает, что производится сортировка грузов из вагона в вагон, минуя склад, Gсут..

Погрузка (П), выгрузка (В) и сортировка (С) осуществляется в местах общего пользования (МОП). Погрузка (П) и выгрузка (В) осуществляется в местах необщего пользования (МНОП). В МОП производится сортировка только универсальных контейнеров, ТШГ и тяжёловесных грузов. В контейнерах прибывают грузы одного наименования и в них отправляются грузы другого наименования. Точно также происходит и с ТШГ и тяжёловесными грузами, где прибывает груз одного наименования, а отправляется груз другого наименования.

Рассмотрим только погрузочно-разгрузочные работы (ПРР) с универсальными контейнерами, хотя есть и специализированные контейнеры. Универсальные контейнеры предназначены для перевозки грузов широкой номенклатуры. Они делятся на среднетоннажные и крупнотоннажные. Среднетоннажные контейнеры это контейнеры с весом брутто 30 и 50 кН (3 и 5 тс). Крупнотоннажные контейнеры это контейнеры с весом брутто 240, 300 кН (24 и Суточный контейнеропоток ( uсут. ) зависит от суточного грузопотока Gсут. и типа контейнеров (среднетоннажный или крупнотоннажный):

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где Qст. средняя статическая нагрузка одного контейнера (кН), принимаемая для среднетоннажных контейнеров равной 23 кН/условн. конт.

доли контейнеров 240, 300 с весом брутто соответственно 240 и 300 кН (24 и 30 тс) и типа подвижного состава – открытый, длиннобазный или специак.

для контейнера с весом брутто 240 кН и Qст.300 = 240 кН/физ. конт. для контейнера с весом брутто 300 кН.

Например, для контейнеров с весом брутто соответственно 240 и 300 кН:

где 240 и 300 – доли соответственно 240 и 300 тонных контейнеров (задаваемые величины).

Единица измерения uсут. – услов. конт./сут. для среднетоннажных контейнеров и физ. конт./сут. для крупнотоннажных контейнеров. За «условный»

принят контейнер с весом брутто 30 кН (3 тс), а контейнер с весом брутто 50 кН (5 тс) принят равным за 2 условных контейнера.

Если G год. > G год., то рассчитывают количество отправленных после выгрузки порожних контейнеров («избыток» порожних):

Если Gгод. < Gгод., то рассчитывают количество прибывших под попр. от.

грузку порожних контейнеров («недостаток» порожних):

Общее количество контейнеров, перерабатываемых в течение суток неропоток по отправлении;

транзитных грузов;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Годовой контейнеропоток с учётом порожних контейнеров:

Суточный вагонопоток nсут. (ваг/сут.) это количество вагонов, прибывших на станцию назначения и которые необходимо подавать на грузовой пункт для дальнейшего выполнения грузовых операций в течение суток.

Суточный вагонопоток для контейнеров определяют отдельно по прибытии (погрузка), отправлении (погрузка) и сортировке транзитных контейнеров где – количество контейнеров в вагоне, усл. конт./ваг. или физ. конт./ваг.

Для среднетоннажных контейнеров u принимается равным 10 усл.

Среднетоннажные контейнеры в основном перевозятся на полувагонах (ПВ) (с грузоподъёмностью 620 кН (62 тс), длина и ширина внутренних размеров, а также высота боковых сторон которых соответственно равны L = 12050, = 2850 и H = 1880 мм; расстояние между осями автосцепок 13920 мм), а также на платформах (ПЛ) с металлическими бортами (с грузоподъёмностью 620 кН (62 тс), длина и ширина внутренних размеров которых соответственно равны L = 13400, B = 27700 мм; расстояние между осями автосцепок Параметры среднетоннажных контейнеров приведены в табл. 9.2.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Исходя из этих данных на один полувагон (ПВ) или на одну платформу (ПЛ) будут размещены по 5 контейнеров трёхтонных по два ряда, т. е. u = = 10 усл.конт./ваг. На один полувагон или на одну платформу будут размещены по 4 контейнера пятитонных в два ряда и один поперек, т. е. 5 контейнеров в вагон. Поскольку один 5 тонный (50 кН) контейнер принят за два «условных»

контейнера по 3 тс (30 кН), то и в этом случае количество размещаемых контейнеров в вагоне также равно u = 52 = 10 усл.конт./ваг.

Для крупнотоннажных контейнеров u принимается равным 1, 2, 3, 4 или физ.конт./ваг. в зависимости от тоннажности контейнера и типа подвижного Крупнотоннажные контейнеры перевозятся на платформах (ПЛ) и специализированных платформах (с грузоподъёмностью 600 кН (60 тс), длина и шиB 2870 мм; расстояние между осями автосцепок 19620 мм).

Параметры крупнотоннажных контейнеров приведены в табл. 9.3.

Крупнотоннажные *Обозначения согласно стандарту технического комитета ТК-104 «Грузовые контейнеры» международной организации по стандартизации (ИСО).

На специализированных платформах будут размещены 2 десяти и 2 двадцати (или двадцати четырёх) тонных контейнеров, т. е. u = 4 физ.конт./ваг.

Суточный вагонопоток для всех грузов, кроме контейнеров, определяют по видам грузовых операций, ваг/сут.:

Количество перерабатываемых в течение суток вагонов (суточный вагонопоток):

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com значения подаются на подъездные пути грузового пункта).

грузку (выгрузку) на ГП грузов, который определяется в зависимости от суточGсут.

m количество подач вагонов в сутки, т. е. число, показывающее во сколько раз в течение суток будет осуществлена подача и уборка вагонов под погрузку (выгрузку) на ГП. Оно выбирается в зависимости от суточного вагонопотока:

Количество контейнеров в подаче u под. (усл.конт./под или физ.

конт./под.) это количество подаваемых под погрузку (выгрузку) на ГП контейнеров в одной подаче с учётом порожних. Оно определяется в зависимости по видам грузовых операций:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Количество вагонов в подаче под. (ваг./ под.) это число одновременно подаваемых маневровым локомотивом вагонов под погрузку (выгрузку) на ГП.

9.1.3. Расчёт суточных объёмов работы погрузочно-разгрузочных Суточный объём работы погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ) (кН/сут) складывается из объёмов работы по вагонам и автомобилям:

Прямой вариант переработки грузов это такой вариант, когда грузы перемещают из одного вида транспорта в другой, минуя склад. Прямой вариант пределах 0 < K пр. < 1. Коэффициент K пр. показывает долю груза, который перерабатывается по прямому варианту.

Рассмотрим следующие случаи:

1) K пр. = 0. Здесь весь груз погрузочно-разгрузочными машинами перемещается на склад, а затем теми же ПРМ этот груз погружают в автомобиль.

Схематически этот случай показан на рис. 9.1 и 9.2.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com В этом случае объём работы ПРМ (кН/сут):

а) Gсут. = 2Gсут. K доп., если груз прибыл по железной дороге (рис. 9.1, а) и отправляется автомобилем (рис. 9.1, в). Здесь K доп. коэффициент, учитывающий дополнительные операции (перевалка и др.), выполняемые на складе, и принимаемый равным 1.10…1.15;

б) Gсут. = 2Gсут. K доп., если груз отправляется по железной дороге (рис.

9.2, а) после прибытия автомобилем (рис. 9.2, в).

2) K пр. = 1. Здесь весь груз, минуя склад, из вагона погрузочноразгрузочными машинами перемещается в автомобиль. Схематически этот случай показан на рис. 9.3.

В этом случае объём работы ПРМ (кН/сут.):

а) Gсут. = Gсут. K доп., если груз прибыл по железной дороге и перегружаетр. пр.

б) Gсут. = Gсут. K доп., если груз отправляется по железной дороге после прибытия автомобилем.

3) 0 < K пр. < 1. Это соответствует случаю, когда часть прибывшего по железной дороге груза погрузочно-разгрузочными машинами перемещается в автомобиль, минуя склад, вначале выгружается на склад, а затем перемещается в автомобиль в том же объёме. Схематически этот случай показан на рис. 9.4.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Gсут. = [Gсут. K пр. + 2Gсут. (1 K пр. )]K доп. = Gсут. (2 K пр. ) K доп., (9.20) где 2 – коэффициент, учитывающий двойную работу (погрузка и выгрузка) ПРМ с грузом – из вагона на склад и со склада в автомобиль.

1. Если на местах общего пользования (МОП) с грузами осуществляются все грузовые операции, то объём работы ПРМ на грузосортировочной платформе (ГСП) определяется для каждого грузового пункта (ГП) с учётом работы автотранспорта, в том числе по «прямому» варианту:

а) для ТШГ и тяжёловесных грузов (кН/сут.):

где K пр. и K пр. – коэффициенты прямого варианта переработки груза, мимо склада, соответственно по прибытии и отправлении (задаваемые величины);

– коэффициент сортировки, учитывающий долю груза, остающегося в вагоне («ядро») и сортируемого с перестановкой из вагона в вагон, минуя склад (задаваемая величина) (рис. 9.5).

б) для универсальных контейнеров (усл. конт./сут. или физ. конт./сут.):

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Kпр.. коэффициент прямого варианта для порожних контейнеров (пригде нимаемый при «недостатке» контейнеров 2. Если на МОП с грузами осуществляются только погрузочновыгрузочные операции, то:

а) для всех грузов, кроме контейнеров (кН/сут.):

б) для универсальных контейнеров (усл. конт./сут. или физ. конт./сут.):

uсут. = (uсут. (2 K пр.. ) + uсут.. (2 K пр.. ) + uпор. (2 K пр.. ))K доп.. (9.24) Схематически этот случай показан на рис. 9.6.

3. Если на местах необщего пользования (МНОП) с грузами осуществляются только погрузочные (П) или выгрузочные (В) операции и ПРМ не работает с автомобилем, то:

а) для всех грузов, кроме контейнеров (кН/сут.):

б) для универсальных контейнеров (усл. конт./сут. или физ. конт./сут.):

Схематически этот случай показан на рис. 9.7.

4. Есть случаи, когда прямой вариант отсутствует. Это не означает, что PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com а) при наливе и сливе нефтепродуктов из цистерн (рис. 9.8). Здесь прямой вариант отсутствует и ПРМ не выполняет работу по перемещению грузов, однако нефтепродукты сливаются и наливаются;

б) при погрузке полувагонов (ПВ) из бункерных устройств (рис. 9.9).

9.1.3.2. Преимущества и эффективность прямого варианта Преимущества и эффективность прямого варианта следующие:

позволяет ускорить доставку груза от грузоотправителя до грузополучателя, что даёт существенную выгоду. При этом всегда следует стремиться уменьшить срок хранения груза;

позволяет сократить инвестиции (капитальные вложения) на строительные сооружения и вспомогательное оборудование, а также эксплуатационные затраты на складе;

позволяет сократить объём работы ПРМ, что даёт экономию в зарплатах механизаторов, топливе, электроэнергии, амортизационных расходах.

Тип склада выбирается в зависимости от рода перерабатываемого груза.

При этом выбранный тип склада должен быть наиболее экономичным, обеспечивающим хранение и переработку груза с наименьшими строительными и эксплуатационными затратами.

Для ТШГ в зависимости от грузопотока и вида грузовых операций рекомендуется выбирать крытые склады с внешним расположением путей, склады ангарного типа с внутренним вводом одного, двух, четырёх железнодорожных путей и внешними автопроездами, а также автоматизированные склады.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Для сортировки мелких отправок проектируются крытые грузосортировочные (ГСП) ангарного типа с внутренним вводом двух железнодорожных путей.

Для среднетоннажных контейнеров и тяжёловесных грузов проектируют типовые открытые площадки: грузовые (погрузка и выгрузка), грузосортировочные (погрузка, выгрузка и сортировка) и сортировочные (для сортировки транзитных грузов). Крупнотоннажные контейнеры перерабатываются на специализированных терминалах.

В зависимости от объёма грузопереработки и вида грузовых операций контейнерные склады проектируются с одним, двумя и более железнодорожными путями.

Насыпные грузы, не требующие защиты от атмосферных осадков (уголь, инертно-строительные материалы – песок, щебень, гравий и др.), хранятся на открытых площадках, оборудованных в зависимости от вида грузовых операций бункерными установками, повышенными путями, приёмными устройствами траншейного типа и др.

Насыпные грузы, перевозимые насыпью в крытых вагонах и требующие защиты от атмосферных осадков (цемент, минеральные удобрения, зерно и др.), перерабатываются, как правило, на открытых складах.

Лесоматериалы (пиломатериалы, круглый лес в пакетах и навалом), железобетонные изделия (железобетонные плиты, трубы и др.), металлопродукция (труб металлических, металла сортового в связках, металла листового, рельсов, балок, швеллеров, металлов в чушках, металлолома прессованного (пакетами), металлолома непрессованного.), кирпич на поддонах и грузы в специализированных контейнерах перерабатываются, как правило, на открытых площадках.

Нефть и нефтепродукты, перевозимые наливом в цистернах и бункерных полувагонах, хранятся в резервуарах, баках подземного, наземного и комбинированного типов.

Потребные площади складов в зависимости от рода груза рассчитываются двумя методами:

а) методом допустимых давлений;

б) методом элементарных площадок.

Потребная площадь склада для всех грузов, кроме универсальных контейнеров, нефтепродуктов и зерновых грузов, хранящихся в складах-элеваторах, ориентировочно рассчитывается в зависимости от их рода (м2):

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где Gсут. – суточный грузопоток по прибытии, отправлении и сортировке транзитных грузов на грузосортировочной площадке (ГСП), или погрузочновыгрузочной площадке (П, В), или погрузочной (П) или выгрузочной (В) площадке (кН/сут.);

хр., хр. и t хр. – нормативный срок хранения груза на складе соответственно по прибытии, отправлении и сортировке (сут.);

K доп. – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов и проездов (например, для ТШГ – 1.7, универсальных контейнеров – 1.9, тяжёловесных грузов, лесоматериалов, ж. б. изделий, металлопродукции, кирпича на поддонах –1.6, угля каменного, инертно-строительных материалов и специализированных контейнеров – 1.5);

– допустимое удельное давление на основание склада (кН/м2) (например, для ТШГ – 85, тяжёловесных грузов – 90, угля каменного и инертностроительных материалов – 11..13, лесоматериалов – 100…200, ж. б. изделий, металлопродукции, кирпича на поддонах – 150…300, специализированных контейнеров – 90…100, зерновых грузов – 150…200).

Время хранения прибывшего груза фиксируется с момента подачи вагонов на площадку, времени на выполнение ПРР на складе, времени хранения груза на складе до момента отправления груза автотранспортом (сут.).

Нормативный срок хранения прибывшего груза – для ТШГ и универсальных контейнеров – 2.0, тяжёловесных грузов – 2.5, угля каменного и инертностроительных материалов – 3...3.5, лесоматериалов – 10-20, ж. б. изделий, металлопродукции, кирпича на поддонах – 3...3.5, лесоматериалов – 5…10, специализированных контейнеров – 5…10, зерновых грузов– 2…3, нефтепродуктов –10.

Время хранения отправляемого груза хр. фиксируется с момента прибытия груза автомобилем на площадку, времени переработки груза на складе, времени погрузки в вагон до момента отправления (сут.). Нормативный срок хранения отправляемого груза - для ТШГ – 1.5, универсальных контейнеров и тяжёловесных грузов – 1.0, угля каменного – 20 …30, инертно-строительных материалов, ж. б. изделий, металлопродукции, кирпича на поддонах, специализированных контейнеров и зерновых грузов – 10…20, лесоматериалов и нефтепродуктов – 10…30.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Время хранения груза под сортировкой это время нахождения груза на складе с момента подачи до момента отправления (сут.). Нормативный срок хранения груза под сортировкой для ТШГ – 1…2, а для универсальных контейнеров и тяжёловесных грузов – 1…5.

Конкретно площадь склада рассчитывается:

а) для грузосортировочной площадки (ГСП) б) для погрузочно-выгрузочного склада (П, В) г) для склада на местах необщего пользования (МНОП) Потребная площадь (вместимость) склада (м ) для зерновых грузов, хранящихся в складах-элеваторах, рассчитывается по формуле 9.1.5.2. Расчёт склада для универсальных контейнеров Элементарная площадка – это площадка, занимаемая одним конкретным контейнером:

где – ширина и длина конкретного контейнера (м) (рис. 9.10).

При переработке среднетоннажных контейнеров УУК-3 и УУК-5:

УУК-24 и Aконт. = 29.72 м2 для УУК-30. Однако все крупнотоннажные контейнеры УУК-24 и УУК-30 перерабатываются на одной площадке. Поэтому элементарную площадку рассчитывают по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где 240 и 300 – доли 24 и 30 тонных (240 и 300 кН) контейнеров в общем объёме грузопотока, доли.

Площадь контейнерного склада – Aскл. вполне фиксированная величина (м2). Она определяется как произведение вместимости контейнерной площадAконт.

тывающего дополнительную площадь для проходов и проездов Вместимость контейнерной площадки равнозначна понятию количество контейнеро-место. Единица измерения вместимости контейнерной площадки контейнеро-место или условный контейнер (усл. конт.) для среднетоннажных контейнеров и физический контейнер (физ. конт.) для крупнотоннажных контейнеров.

сти от «сгущения» подач вагонов – (которое, в свою очередь, зависит от суnсут. ), суточного контейнеропотока uсут., срока его точного вагонопотока – хранения t хр. и прямого варианта K пр. прибываемых и отправляемых контейнеров и если есть грузы, подлежащие сортировке, то сортируемых грузов, порожних контейнеров и необходимости выделения мест для хранения неисправных контейнеров, которые занимают 3 % общего числа контейнеров:

Аналитически вместимость контейнерной площадки определяется по PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где – коэффициент, учитывающий «сгущение» подач вагонов с учётом неравномерности работы, т. е. увеличение количества подачи в связи с увеличением грузопотока, чтобы успеть подать все контейнеры на контейнерную плоa щадку и успеть их переработать. Значение коэффициента принимают равnсут. >10 ваг/сут., т. е. увеличивают в 1.5 раза потребную площадь склада. Если nсут. Gсут.. );

– коэффициент прямого варианта порожних контейнеров. Значение этого коэффициента принимается по аналогии со временем хранения контейнеK пр.. = K пр.., ров. Так, например, если порожний контейнер прибывает, то если порожний контейнер отправляется, то K пр. = K пр. ;

0.03 – доля неисправных контейнеров;

хр. – время хранения неисправных контейнеров до отправления их в ремонт (в мастерскую, если имеются небольшие неисправности, или на завод, если требуется капитальный ремонт, или списывают, если контейнеры находятрем.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Вспомним, что крытые склады предназначены для грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, т. е. для переработки ТШГ. Склады одноэтажные и оборудованы стеллажами для рационального использования вместимости складов. Для крытых складов линейные размеры определяются по типовым проектам. Имеется пять типов крытых складов. Отдельно рассмотрим каждый 1. Крытый склад с внешним расположением железнодорожного пути и автопроездами. Здесь осуществляются только погрузочно-выгрузочные грузовые операции (П, В). Такой тип склада рекомендуется использовать при nсут. < 20 ваг/сут. Разрез такого склада показан на рис. 9.11.

Внутри склада грузы перерабатываются ЭП с аккумуляторными батареями или с кабельным питанием и АП с нейтрализацией выхлопных газов. Пол склада из железобетона. Стены изготовлены из железобетона или кирпича. Высота пола склада 1.2 м. Ширина грузовой платформы (рампы) со стороны железной дороги равна 3.2 м. Это место является выходом на открытое место. Ширина склада принимается по типовым проектам и равна Bскл. = 12…18 м. Крыша склада двускатная.

Вагон устанавливается своими дверями напротив дверей склада. Автомобиль подъезжает к той двери, где находится его груз, и это водитель знает заранее.

Длину склада (м) рассчитывают по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Если Lскл. > 300 м, то строят несколько складов.

Недостатки этого типа склада. Данный тип склада неудобен тем, что ЭП всегда выходит на улицу. Приёмосдатчик всё время находится на рампе склада при любой погоде (если даже холодно, сильный мороз и ветр). Такие склады являются старыми постройками.

2. Крытый склад с внутренним расположением одного железнодорожного пути и внешним автопроездом. Здесь осуществляются грузосортировочные операции (П, В, С), поскольку условия работы приёмосдатчика и машинистов ЭП и АП лучшие по сравнению с первым типом склада. Такой тип склада реnсут. = комендуется использовать при ваг/сут. Разрез данного склада показан на рис. 9.12.

Рис. 9. 12. Крытый склад с внутренним расположением одного Внутри склада грузы перерабатываются ЭП с аккумуляторными батареями и АП с нейтрализацией выхлопных газов. Ширина платформы со стороны автоподъезда равна 1.7 м. Ширина склада принимается по типовым проектам и равна Bскл. = 19.08 м. Железнодорожный путь сквозной или тупиковый. Дверной проём открыт только со стороны автопроезда.

3. Склад крытый ангарного типа с внутренним вводом двух железнодорожных путей и внешними автопроездами с двух сторон склада. Здесь осуществляются грузосортировочные операции (П, В, С). Данный тип склада рекомендуется использовать при nсут. < 50 ваг/сут. Разрез такого склада показан Внутри склада грузы перерабатываются ЭП с аккумуляторными батареями и АП с нейтрализацией выхлопных газов. Ширина платформы со стороны автопроездов равна 1.7 м. Ширина склада принимается по типовым проектам и PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com равна Bскл. = 19.08 + 19.08 =38.16 м. Железнодорожные пути тупиковые и между ними расположены опоры. Дверные проёмы склада расположены со стороны автопроездов. Особенность такого типа склада – ширина торцевой части не менее 9 м для того, чтобы свободно перегонять ЭП и АП, и такая площадка, как склад не используется.

4. Склад крытый ангарного типа трёхпролётный с внутренним вводом четырёх железнодорожных путей и внешними автопроездами с двух сторон склада. Здесь осуществляются грузосортировочные операции (П, В, С), причём в крайних пролётах выполняются погрузочно-выгрузочные (П, В) операции, а в среднем пролёте, где имеется островная площадка, только сортировка транзитных грузов (С). Такой тип склада рекомендуется использовать при nсут. < 100 ваг/сут. Разрез склада показан на рис. 9.14.

Рис. 9. 13. Крытый склад ангарного типа с внутренним вводом двух путей PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 9.14. Крытый склад ангарного типа 3-хпролётный с внутренним вводом четырех железнодорожных путей и внешними автопроездами Внутри склада грузы перерабатываются ЭП с аккумуляторными батареями и АП с нейтрализацией выхлопных газов. Ширина склада принимается по типовым проектам и равна ширине двух крайних пролётов, равных 21 м, и среднего пролёта, равного 8 м. Общая ширина склада Bскл. = 21 + 8 + 21 =50 м.

Железнодорожные пути тупиковые и между ними расположены опоры. Дверные проёмы склада расположены со стороны автопроездов. В торце склада имеется торцевая площадка шириной не менее 9 м для проездов только ЭП и АП.

5. Склад крытый ангарного типа (грузосортировочная платформа) с внутренним вводом двух железнодорожных путей, которые проходят ближе к стенам склада. Здесь осуществляются грузосортировочные операции (П, В, С).

Разрез такого склада показан на рис. 9.15.

Внутри склада грузы перерабатываются ЭП с аккумуляторными батареями или АП с нейтрализацией выхлопных газов. Ширина склада принимается по PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Для открытых складов полезная ширина склада Bскл. (м) определяется в зависимости от величины пролёта козлового крана или вылета стрелы стрелового крана, количества ж.-д. путей и зазоров (габаритов) для безопасной работы.

Полезная ширина склада открытого хранения грузов для выполнения погрузочно-выгрузочных операций (П, В), оснащённого козловым краном (рис.

9.16), определяется по формуле – габарит для обеспечения безопасной работы (м) (принимают PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 9.16. Склад открытого хранения с козловым краном (П, В) Полезная длина склада Lскл. (м) рассчитывается по площади и ширине • Полезная ширина склада открытого хранения грузов для выполнения грузосортировочных операций (П, В, С), оснащённого козловым краном (рис.

9.17), определяется по формуле где Г – габариты четырехосного вагона (м) (Г = 2.770 м платформа с металлическими бортами; Г = 2.850 м полувагон цельнометаллический).

Рис. 9.17. Склад открытого хранения с козловым краном (П, В, С) Полезная ширина склада открытого хранения грузов для выполнения грузосортировочных операции с крупнотоннажными контейнерами (П, В, С), оснащённого козловым краном (рис. 9.18), определяется по формуле (9.37).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Полезная ширина склада (м) открытого хранения грузов для сортировки транзитных грузов (С), оснащённого козловым краном (рис. 9.19), определяется где B1 – полезная ширина склада в пролёте крана, определяемая по формуле B2 – полезная ширина склада на консольной части крана (м):

Lконс.. – длина рабочей части консоли крана, зависящая от типа крана (м).

Рис. 9.19. Склад открытого хранения с козловым краном (С) • Полезная ширина склада открытого хранения грузов для выполнения погрузочно-выгрузочных операций (П, В), оснащённого мостовым краном (рис.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 9.20. Склад открытого хранения с козловым краном (П, В) Полезная ширина склада открытого хранения грузов для выполнения грузосортировочных операций (П, В, С), оснащённого мостовым краном (рис.

9.21), определяется по формуле Рис. 9.21. Склад открытого хранения с козловым краном (П, В, С) Полезная ширина склада открытого хранения насыпных (каменный уголь, руда, инертно-строительные материалы) и навалочных (лесных грузов, металлопродукции и железобетонных изделий) грузов, кирпича на поддонах и тяжёловесных грузов, оснащённого со стреловым краном на железнодорожном ходу (рис. 9.22), определяется по формуле где Lвыл. – максимальный вылет стрелы крана на железнодорожном ходу, зависящий от массы поднимаемого груза (м);

3.7 – расстояние между крайней точкой склада, расположенной ближе к крану, и продольной осью железнодорожного пути (м).

Полезная ширина склада открытого хранения с повышенным путём, перекрытым козловым краном (рис. 9.23), определяется по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Bотв. – ширина отвала (м), зависящая от высоты повышенного пути – H пов.п. и угла естественного откоса насыпного груза в покое Высоту повышенного пути принимают в зависимости от суточного грузопотока ( H пов.п. = 1.5…3.3 м). Чаще всего повышенные пути строят высотой < 2.5 м. При Qсут = 150 тс/сут – = 2 м, при Qсут = 300 тс/сут H пов.п. = 2.5 м. Угол естественного откоса в покое – (град.) зависит от рода груза. Так, например, для угля каменного и бурого, апатита (концентрата), торфа кускового, песка, гравия и щебня цемента глинозёмного – Lконс.. рабочий вылет консоли крана, зависящий от типа крана (м).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Полезная ширина склада открытого хранения с повышенным путём, перекрытым мостовым краном (рис. 9.24), определяется по формуле:

Полезная ширина склада открытого хранения, оснащённого автопогрузчиками, равна не более 20 м (рис. 9.25).

Рис. 9.25. Склад открытого хранения, оснащённого автопогрузчиком PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Фронт погрузки-выгрузки (или грузовой фронт англ. front freight) (англ.

front (передняя сторона, спереди) это участок грузового пункта, где непосредственно загружают и разгружают вагоны и автомобили, т. е. производят грузовые операции по погрузке и выгрузке.

Длина грузового фронта Lфр. (м) равна общей длине последовательно установленных на нём железнодорожных вагонов (рис. 9.26).

на сплошные, где на фронте работают ПРМ, а вагоны стоят (рис. 9.27);

точечные, где ПРМ стационарные, а вагоны движутся (рис. 9.28).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9.1.6.3.1. Расчёт длины грузовых фронтов для всех грузов, Порядок расчёта длины фронта ( Lфр. ) следующий:

1) Для складов, оборудованных передвижными ПРМ (краны, погрузчики), вначале рассчитывают со стороны железнодорожных путей по видам грузопотока:

nпод. – количество вагонов в подаче (ваг/под);

Lваг. – длина вагона по осям автосцепки (крытого цельнометаллического мм, платформы с металлическими бортами – 14620 мм, полувагона цельнометаллического – 13920 мм, специализированный крытый вагон-хоппер для зерна – 14720 мм, специализированная платформа для крупнотоннажных контейнеров – 19620 мм) (м).

2) Для складов, на которых выполняются сдвоенные операции (выгрузка и погрузка, т. е. использование грузополучателем выгруженного им вагона или Полученную длину фронта сравнивают с длиной склада, соблюдая условие:

где nпуть – количество погрузочно-выгрузочных железнодорожных путей на складе для постановки гружённых и порожних вагонов, определяемое в зависимости от типа склада (крытый или открытый) и выполняемых в них грузовых операций (П, В) (рис. 9.29).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com б) разделить длину подачи на две части, например, nпод. = 20 ваг/под., то нужно строить путь с размещением 15 вагонов и отдельный путь с размещением 5 вагонов;

3) Для складов, оборудованных стационарными ПРМ и установками (например, ИРМ, бункер, вагоноопрокидыватель и др.), грузовой фронт считается точечным. При точечном фронте в расчётах путевого развития ГП необходимо предусмотреть длину погрузочно-выгрузочных путей с учётом постановки порожних вагонов (рис. 9.30):

Для контейнерной площадки Lфр. рассчитывают со стороны железнодорожных путей по видам грузопотока:

uпод. – количество контейнеров в подаче (усл. конт./под. или физ.

конт./под.).

Тогда длина общего грузового фронта:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9.1.6.3.3. Расчёт длины грузовых фронтов для нефтепродуктов Наливные и сливные устройства с железнодорожными путями и автопроездами, где выполняют налив и слив цистерн, называют фронтом налива и Длину фронта налива и слива при устройстве эстакад определяют (м):

где Lваг. – длина цистерн по осям автосцепки (цистерны для бензина четырехосные с грузоподъёмностью 620 кН (62 тс) – 13570 мм, цистерны для нефти восьмиосные с грузоподъёмностью 1250 кН (125 тс) – 18620 мм) (м).

9.1.7. Выбор эффективной схемы транспортно-грузовой системы 9.1.7.1. Типовые схемы транспортно-грузовой системы Под схемой транспортно-складских комплексов и складскими операциями (СО) понимается комплекс машин, устройств и складского оборудования, обеспечивающий переработку заданного объёма грузов с наименьшим числом операций и минимальными затратами.

Технические характеристики и тип погрузочно-разгрузочных устройств выбираются исходя из принципа концентрации грузовой работы на меньшем числе станций с учётом рационального размещения этих устройств в пределах производственного участка МЧ, а также исходя из принципа специализации погрузочно-разгрузочных фронтов в пределах грузового двора станций.

Выбор наиболее эффективной для заданных объёмов работы ГП схемы транспортно-грузовой системы (ТГС) осуществляется на основе типовых схем с учётом рекомендаций, приведённых ниже.

1) При выборе наиболее эффективной схемы ТГС необходимо учитывать следующие положения:

а) каждая схема механизации ПРР имеет свою сферу эффективного примепр., от., с.

нения в зависимости от объёма грузопереработки Gгод. ;

б) грузоподъёмность ПРМ выбирается в зависимости от веса порции груза и веса грузозахватного приспособления ГП = f (G гр., G гр. зах. ) ;

в) для стрелового крана на железнодорожном ходу следует учитывать зависимость грузоподъёмности крана от вылета стрелы и возможности работы крана с выносными опорами (аутригерами);

г) операции по застропке и отстропке грузов должны быть с минимальными затратами ручного труда и с применением автоматических (полуавтоматических) грузозахватов;

д) при выгрузке насыпных грузов (уголь, руда, инертно-строительные материалы) необходимо предусмотреть применение рыхлителей, установок для PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com механизированной очистки вагонов от остатков грузов, устройств для закрывания люков.

2) При переработке ТШГ на поддонах и без поддонов, требующих защиты от атмосферных осадков, на крытом складе с внешним расположением железнодорожных путей и автопроездов, с внутренним вводом одного, двух, четырёх путей и внешним автопроездом и грузосортировочной платформе с внутренним вводом двух путей используются ЭП и малогабаритные АП с нейтрализацией выхлопных газов грузоподъёмностью (г.-п.) 10 и 15 кН (1.0 и 1.5 тс).

3) При переработке универсальных контейнеров на открытой контейнерной площадке с весом брутто 30 и 50 кН (3 и 5 тс):

при 5 < n сут. < 10 ваг/сут. – краны стреловые на железнодорожном ходу КДВ-15П, КЖДЭ-4-25м, КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-253;

10.5…34.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

4) При переработке крупнотоннажных контейнеров на открытых площадках (терминалах или специализированных пунктах переработки крупнотоннажных контейнеров – ППКК) с весом брутто 240 и 300 кН (24 и 30 тс):

при n сут. < 20 ваг/сут. – краны козловые с г.-п. 240 и 300 кН (24 и 30 тс) – КК-24, КК-24/30.5, 25/30.5, КК-32;

10.5…34.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

5) При переработке тяжёловесных грузов (станки, машины, оборудование и др.) с весом до 100 кН (10 тс) на открытой площадке:

10.5…34.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

6) При переработке лесоматериалов (леса круглого всякого – в пакетах, навалом, пиломатериалов) с весом до 100 кН (10 тс) на открытой площадке:

при n сут. < 5 ваг/сут. – автопогрузчики 4063 г.-п. 32 кН (3.2 тс), 4065м г.п. 5 тс, 4070 г.-п. 100 кН (10 тс);

при 5< n сут. < 10 ваг/сут. – краны стреловые на железнодорожном ходу КДВ-15П, КЖДЭ-4-25м, КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-253;

краны козловые со специальными грейферами для леса г.-п. до 125 кН (12.5 тс): при 19 < n сут. < 40 ваг/сут. – КК-05 и КК-09 со специальными челюстными грейферами для леса;

кран ККС-10 с пролётом 32 м с набором сменных захватных приспособлеV = 4.5 м3 и длиной ний для пиломатериалов и грейфера для круглого леса с краны ККУ-7.5, ККУ-10, ККУ-12.5 специально предназначенных для перегрузки лесных материалов;

7) При переработке железобетонных изделий (плиты, трубы) на открытой n сут. < 5 ваг/сут. – автопогрузчики г.-п. 100 кН (10 тс) 4008, 4028, 4046;

при 5 < n сут. < 10 ваг/сут. – краны стреловые на железнодорожном ходу КДВ-15П, КЖДЭ-4-25м, КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-253;

при 10 < n сут. < 20 ваг/сут. краны козловые с г.-п. 125 и 160 кН (12.5, тс) КК-12.5, ККУ-12.5, КК-16;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 10.5…34.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

8) При переработке металлопродукции (трубы металлические, металл сортовой в связках, металл листовой, рельсы, балки, швеллеры, металлы в чушках, металлолом прессованный (пакетами), металлолом непрессованный) на открытой площадке:

10.5…34.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

9) При переработке кирпича на поддонах и грузов в специализированных контейнерах на открытой площадке:

при n сут. < 5 ваг/сут. – автопогрузчики 4043 г.-п. 32 кН (3.2 тс), 4045м и при 5 < n сут. < 10 ваг/сут. – краны стреловые на железнодорожном ходу КДВ-15П, КЖДЭ-4-25м, КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-253;

19.5…31.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

10) При переработке навалочных грузов (уголь крупнокусковой всякий, руда всякая и инертно-строительные материалы) на открытой площадке:

n сут. < 5 ваг/сут. – тракторные погрузчики на пневмоколёсном ходу ТОпри при 5 < n сут. < 10 ваг/сут. – краны стреловые на железнодорожном ходу КДВ-15П, КЖДЭ-4-25м, КДЭ-161, КДЭ-163, КДЭ-253;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com при 10 < n сут. < 20 ваг/сут. краны козловые КК-5м и КК-6 с грейферами 19.5…31.5 м с шагом Lпр. = 3.5 м.

11) При переработке насыпных грузов, не боящихся атмосферных осадков, на открытой навалочной площадке, бункере:

при погрузке – стреловые краны на железнодорожном ходу, козловые и мостовые краны с грейферами, экскаваторы, бункерные установки;

при выгрузке – стреловые краны на железнодорожном ходу, мостовые и козловые краны с грейферами, повышенный путь, перекрытый козловым и мостовым краном, элеваторно-ковшовые разгрузчики С-492, вагоноопрокидыватели.

12) При переработке насыпных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, на складе крытом, силосного типа, элеваторе:

при погрузке – пневматические установки, самотёком с помощью отпускных труб;

при выгрузке – механические лопаты, разгрузчики непрерывного действия МВС, ИРМ, пневматические разгрузчики;

13) При переработке наливных грузов (нефтепродукты) на складе – резервуаре наземном, подземном при наливе и сливе: стояки, колонки, эстакады, самотёком и принудительный с помощью насосов.

Грузозахватные приспособления (ГЗП) выбираются в зависимости от рода перевозимого груза и суточных объёмов грузопереработки. От правильного выбора типа ГЗП зависит техническая (эксплуатационная) производительность ПРМ – П тех. ( П экс. ), а следовательно, простой вагонов под грузовыми операt циями – гр.. При выборе грузозахвата следует руководствоваться справочными данными и следующими рекомендациями:

а) при переработке ТШГ на поддонах и без поддонов в качестве ГЗП выбираются вилочные захваты, зажимы, штыри, захваты-контователи;

б) при переработке универсальных с весом брутто 30 и 50 кН (3 и 5 тс) на открытой контейнерной площадке – четырёхзвенные стропы, полуавтоматические захваты, автостроп ЦНИИ-ХИИТа, а при переработке крупнотоннажных контейнеров с весом брутто 100, 200, 240 и 300 кН (10, 20, 24 и 30 тс) на открытой площадке – траверсы со стропами, спредеры жёсткой конструкции, раздвижные;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com в) при переработке тяжёловесных, железобетонных конструкций, кирпича на поддонах – четырёхзвенные стропы, тросы, тоже с траверсами, автоматические захваты;

г) при переработке круглого леса навалом – тросы, грейферы лесные трёхлапые, виброгрейферы, в пакетах – четырёхзвенные стропы, тросы, тоже с траверсами, полуавтоматические захваты;

д) при переработке пиломатериала в пакетах – четырёхзвенные стропы, тросы, тоже с траверсами, автоматические захваты с поворотными лапами;

е) при переработке насыпных грузов (угля, инертно-строительных материалов) – ковши, грейферы, виброгрейферы;

ж) при переработке металлопродукции (прокат, чугун в чушках, металлолом в пакетах и др.) – четырёхзвенные стропы, электромагниты;

и) при переработке грузов в спецконтейнерах – четырёхзвенные стропы, тоже с траверсами, полуавтоматические захваты.

Производительность является важнейшим показателем ПРМ.

Техническая производительность П тех. (кН/ч.; м3/ч; конт./ч.) машин периодического действия (краны, автопогрузчики, электропогрузчики, тракторные погрузчики, экскаваторы и т.п.), а также непрерывного действия (самоходные разгрузчики, погрузочные элеваторы, конвейеры разных типов и т.д.), повышенных путей эстакады это количество груза, которое может переработать машина за один час непрерывной работы при рациональной ее организации и наиболее эффективном использовании машин, устройств и механизмов в конкретных условиях.

Эксплуатационная производительность П экс. (кН/ч. м3/ч.; конт./ч.) – это количество груза, перерабатываемого за один час с учётом технологических и организационных перерывов (подача-уборка вагонов, перестановка машин, подготовительные операции и т. д.).

9.1.8.1. Расчёт технической производительности ПРМ 9.1.8.1.1. Расчёт технической производительности ПРМ Для ПРМ периодического действия (краны, погрузчики, вагоноопрокидыватели и др.) техническая производительность рассчитывается по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где 3600 – количество секунд в одном часе, с/ч.:

G гр. – вес порции груза, перерабатываемого за один период (цикл) (кН; м3;

конт.) в зависимости от рода груза;

Tц – длительность рабочего цикла машины (с).

1) Расчёт веса порции груза для различных грузов и грузозахватов:

а) при переработке ТШГ на поддонах и без поддонов G гр. 1.0 тс;

б) при переработке универсальных контейнеров с весом брутто 30 и 50 кН (3 и 5 тс) G гр. рассчитывают как средневзвешенную величину в усл. конт., исходя из процентного соотношения веса контейнеров:

где 30 и 50 – доля 3-х и 5-и тонных (30 и 50 кН) контейнеров в общем парке, доли (задаваемые величины);

в) при переработке крупнотоннажных контейнеров, физ. конт.

г) при переработке тяжёловесных грузов G гр. рассчитывают как средневзвешенную величину из процентного соотношения веса этих грузов, кН:

5...30 и 30...50 – доля перерабатываемых грузов соответственно весом G5...30 и G30...50 (можно принять G5...30 = 20 кН и G30...50 = 80 кН);

д) при переработке железобетонных конструкций и металлопродукции – е) при переработке кирпича на поддонах – G гр. = 10 кН (1 тс);

ж) при переработке круглого леса навалом:

G гр. принимается по характеристике выбранного трёхлапного лесного грейфера, например, для стреловых кранов на железнодорожном ходу G гр. = PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com – если лесоматериал погружается в вагон, то плотность лесоматериала (т/м3) (для сухих лесоматериалов от 0. (пихта) до 0.76 (граб) т/м3, полусухих от 0.55 (кедр) до 0.97 (граб) т/м3, свежесрублённых от 0.71 (липа) до 1.02 (дуб) т/м3);

– коэффициент плотности укладки (колеблется от 0.47 (на прокладках при толщине в верхнем срубе 180…220 мм) до 0.72 (без прокладок при толщине 300…400 мм);

V лм. – объём круглого лесоматериала, погружённого в вагон (м3):

считывается по формуле Aпак. – площадь поперечного сечения пакета (м2) (для круглого леса Aпак. = Bпак. H пак. = 2.8х1.6 = 4.48 м2; для пиломатериала Aпак. = 1.35х1. – длина пакета (м) (для длинномерного круглого леса 6.5 м; для пиломатериалов – 4 м);

удельная плотность пакета, т/м3 (принимают 0.5 т/м3);

K пл. ук. – коэффициент плотности укладки лесоматериалов (принимают равным K пл. ук. = 0.6…0.72 – для круглого леса; K пл. ук. = 0.8…0.9 – для лесоматериалов);

к) при переработке насыпных грузов (уголь, инертно-строительные матеG гр. рассчитывается по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где Vков. – для ковша (грейфера) (м3) (берут из технической характеристики грузозахватного приспособления);

объёмная масса груза, т/м3 (уголь каменный рядовой 0.8…0.85 т/м3;

уголь бурый 0.65…0.85 т/м3; руда железная 1.5…3.5 т/м3; апатит (концентрат) 1.6…1.8 т/м3; цемент глинозёмный 0.85…1.15 т/м3; торф кусковой 0.55…0.65 т/м3; песок 1.4…1.9 т/м3; гравий – 1.6…1.86 т/м3; щебень – 1.4…1. т/м3; зерновые: пшеница 0.7…0.83 т/м3; рожь – 0.68…0.79 т/м3; ячмень – 0.65…0.75 т/м3; лесные: сосна – 0.46…0.52 т/м3; берёза – 0.65…0.7 т/м3; наливные: нефть, бензин – 0.68…0.96);

K зап. – коэффициент заполнения ковша (грейфера) (принимают равным л) при переработке грузов в специализированных контейнерах принимается по характеристике контейнеров: G гр. = 15 кН – для неслёживающихся грузов МК-0.5 (где МК означает мягкий контейнер), МКП-Л (где П озG гр. = 10 кН – для МКР-1 разового использования; G гр. = кН – для МК-1.5 многократного использования; G гр. = 23.7 кН – для ККС-2.85;

G гр. = 25 кН – для СК-VIII-2 для перевозки листового стекла.

2) Расчёт продолжительности рабочего цикла ПРМ.

Рабочим циклом ПРМ Tц. (с) называют время, затрачиваемое на захват, перемещение, погрузку (укладку) одной порции груза и возврат машины в исходное положение.

Длительность рабочего цикла Tц. на практике определяется хронометражным наблюдением за работой машины. В курсовой работе Tц определяется расчётным путём в зависимости от технических характеристик ПРМ (см. практические занятия).

Продолжительность рабочего цикла козловых (мостовых) кранов, стреловых кранов на железнодорожном ходу, вилочных ЭП (малогабаритных АП), АП со стрелой (крановой или Г-образной) и тракторных погрузчиков подсчитывается по формуле PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где K совм. – коэффициент совмещения операций по времени (принимают для козловых (мостовых) кранов равным 0.8, стреловых кранов на железнодорожном ходу – 0.7, вилочных ЭП и АП – 0.85).

Примерный график рабочего цикла козлового (мостового) крана при переработке контейнеров приведён в табл. 9.4.

Следует помнить о том, что по правилам техники безопасности можно совмещать только две соседние операции, например, поднятие груза и перемещение тележки, передвижение тележки и крана и т. д.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com В формуле (9.60) для определения Tц. приняты следующие обозначения:

а) для козловых (мостовых) кранов: t застр. и tотстр. – время на застропку (захват) и отстропку (освобождение) груза (с) (для автостропа конструкции ЦНИИ-ХИИТ принимают 13.2 с, для спердера 10 с);

подъёма груза (с); t 2 – передвижение тележки с грузом (с); t3 – передвижение крана с грузом (с); t 4 – опускание груза (с); t5 – подъём захвата (с); t6 – переt7 – передвижение тележки без груза (с); t8 – движение крана без груза (с);

опускание захвата (с);

б) для стреловых кранов на железнодорожном ходу: t застр. – среднее время на замыкание (захват груза) грейфера (ковша) (с) (принимают 10…12 с);

tотстр. – среднее время раскрытия грейфера (ковша) или высыпание груза из грейфера (ковша) (с) (принимают 5…7 с); t1 – продолжительность подъёма грейфера (ковша) с грузом (с); t 2 – поворот стрелы крана (с); t3 – передвижеt 4 – опускание грейфера (ковша) с грузом (с); t5 – ние крана с грузом (с);

подъём порожнего грейфера (ковша) (с); t6 – передвижение крана без груза (с);

t7 – обратный поворот крана (с); t8 – опускание порожнего грейфера (ковша) в в) для вилочных ЭП (или малогабаритных АП): t застр. – наклон рамы грузоподъёмника вперёд, заводки вил под груз, подъем груза на вилах и наклон рамы грузоподъёмника назад до отказа (с) (для средних условий работы приниtотстр. – наклон рамы вперёд, освобождение груза, наклон рамают 10…15 с);

мы назад (с) (для средних условий работы принимают 5…7 с); t1 – время на разворот погрузчика (с) (при развороте на 90° принимают 6…8 с, а на 180° – 10..15 с); t 2 – продолжительность передвижение погрузчика с грузом (с) (определяют расчётом при заданном значении длины пути передвижения погрузчиt3 – время установки рамы грузоподъёмника в вертикальном положении с грузом на вилах (с) (от 2 до 3 с); t 4 – время для подъёма груза на необходимую высоту (с) (определяют расчётом при заданном значении высоты подъёма); t – время для укладки груза в штабель (стеллаж) (с) (принимают 5…8 с);

время отклонения рамы грузоподъёмника назад без груза (с) (2…3 с); t7 – время на опускание порожней каретки вниз (с) (определяют расчётом при заданPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ном значении высоты опускания);

(с) (принимают равным t1), (с) (принимают равным t2); t10 – суммарное время для переключения рычагов и срабатывания исполнительных цилиндров после их включения (с) (обычно г) для АП со стрелой (крановой или Г-образной):

(принимают 8…12 с);

на железнодорожную платформу (с) (принимают 5…8 с); t1 – подъём груза (с);

t 2 – передвижение погрузчика (задний ход) (с); t3 – опускание груза в трансt 4 – передвижение погрузчика с грузом (с); t5 – подъпортное положение (с);

ём груза для укладки в штабель (стеллаж) (с); t6 – подъём захвата (с); t7 – пеt8 – опускание захвата (с);

редвижение погрузчика без груза (с);

д) для тракторных погрузчиков: t застр. – захват груза, с (принимают с); t1 – подъём и перемещение ковша назад, с (принимают 10 с); t 2 – передвижение погрузчика с грузом, с (принимают 13 с); t3 = tотстр. – освобождение за, с (принимают 13 с);

Примерный график рабочего цикла тракторного погрузчика при переработке угля приведён в табл. 9.5.

1) Для козловых (мостовых) кранов поскольку t3 = t6, то формула для определения Tц. примет вид PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com жжение погрузчика без где H – средняя высота подъёма груза (м) (принимают в зависимости от типа подвижного состава (платформа или полувагон) и высоты поднимаемого груза при укладке штабелями 3.5…4 м; высоту опускания груза можно принять 1.6 м);

– скорость груза при подъёме (м/с) (принимают в зависимости от технической характеристики крана по табл. 9.4, например, для козлового крана PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com – время пуска (разгона) или торможения (замедления) механизма подъёма крана (с) (принимают 1…1.5 с);

где Lтел. – среднее расстояние перемещения тележки крана (м):

Lпр. – пролёт крана (м); Lвыл. – вылет консоли крана (м) (берут из характеристики крана);

t р. з.тел. – разгон и замедление тележки крана (с) (принимают 2…2.5 с);

vтел. – скорость передвижения тележки (м/с);

где Lср.кр. – среднее расстояние перемещения крана (м) (принимают в среднем t р. з.кр. разгон и замедления крана (с) (принимают 3…3.5 с).

2) Для стреловых кранов на железнодорожном ходу составляющие Tц.

определяются где H под. – средняя высота подъёма грейфера (ковша) (м) (принимают в зависимости от типа подвижного состава (платформа или полувагон) 1.5…4 м);

v под.– скорость подъёма груза (м/мин) (принимают в зависимости от технической характеристики крана, например, для крана КДВ-15П по табл.9.8 м – v – разгон и замедление механизма подъёма грейфера (ковша) (с) (принимают 2 с);

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где ср.стр. – средний угол поворота стрелы крана грейфера (градус) (принимают 120°…130°);

– угловая скорость поворотной части крана (рад./с) (для крана КДВ-15П – = n / 30, где n = 2.9 об/мин – частота вращения);

t р. з.стр. – разгон и замедление поворотной части крана (с) (принимают 2.5 с);

где Lср.кр. – средний путь передвижения крана (м) (принимают 15…20 м);

где – высота опускания грейфера (ковша) при выгрузке (м) (принимают 2 м);

vоп. – скорость опускания груза (м/мин) (принимают равной скорости подъёма груза);

р. з. – разгон и замедление механизма опускания грейфера (ковша) (с) (принимают 1.5 с);

где t р. з. – разгон и замедление механизма подъёма порожнего грейфера (ковша) (с) (принимают 1.5 с);

t6 = t3 – обратное передвижение крана без груза (с);

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com грейфера (ковша) в полувагон (с) (принимают 1.5 с).

Операции опускания грейфера с грузом ( t 4 ), высыпания груза ( tосвоб. = tотстр. ) и подъёма порожнего грейфера ( t5 ) полностью совмещаются по времени с операциями поворота крана. Следовательно, составляющие t 4, tосвоб. и t в расчёте продолжительности рабочего цикла не учитываются и формула для определения Tц. принимает вид 3) Для вилочных ЭП (или малогабаритных АП).

Время, потребное для передвижения погрузчика с грузом или без груза, с, подсчитывается по формуле где – путь передвижения погрузчика (м) (принимают 25…30 м);

v погр. – скорость погрузчика (м/с) (для ЭП-103, ЭП-106 – v погр. = 9 м/с);

– время на разгон и замедление (с) (можно принять 1…1.5 с).

Продолжительность подъёма или опускания груза (с) подсчитывается по где – высота подъёма (опускания) груза (м) (принимают не более 1.8 м);

v под. – скорость подъёма (опускания) (м/с) (для ЭП-103, ЭП-106 – v под. = Следует обратить внимание на то, что скорость подъёма каретки без груза примерно на 30 % больше скорости подъёма каретки с грузом. Скорость опускания каретки с грузом примерно на 50…70 % больше скорости подъёма, а скорость опускания каретки без груза примерно на 50 % меньше скорости опускания с грузом.

4) Для АП со стрелой (крановой или Г-образной):

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где H п. – средняя высота подъёма груза для укладки в штабель (м) (принимают не более 1.0 м);

v п.гр. – скорость вил при подъёме груза (км/ч) (для ЭП-103, ЭП-106 – где L з. ход – путь передвижения погрузчика задним ходом (м) (обычно принимают не более 3.0 м);

где H оп. – высота опускания груза в транспортное положение (м) (принимают 0.5м);

где H п.п. – средний путь передвижения погрузчика с грузом (м) (обычно v п.п. – скорость передвижения погрузчика (км/ч) (для ЭП-103, ЭП-106 – где H шт. – средняя высота подъёма груза для укладки в штабель (м) (можно PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com vб.гр. – скорость погрузчика без груза (км/ч) (для ЭП-103, ЭП-106 – H в.оп. зах. – высота опускания захвата (м) (принимают 2.7 м).

1) Техническая производительность конвейеров (ленточные, цепные, винтовые, инерционные) при переработке насыпных грузов П тех. (кН/ч.):

где 3600 – переводной коэффициент секунды в час;

B – ширина основания насыпного груза (принимают равным ширине ленты) (м);

– угол естественного откоса насыпного груза, градус;

v – скорость движения рабочего органа конвейера, м/с.

Докажем справедливость формулы для определения Aгр.. Так как насыпной груз на конвейере располагается в форме треугольника или трапеции и треAгр.

знать угол естественного откоса частиц груза, находящегося в покое и в движении дв.. Угол естественного откоса экспериментально можно определить полым цилиндром. В него засыпаPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ют груз и осторожно приподнимают над опорной горизонтальной поверхностью. При этом груз высыпается. Угол, образующий конус с опорной поверхностью, равен углу естественного откоса в покое. При движении этот угол меньдв. дв.

что и требовалось доказать.

2) Техническая производительность конвейеров (ленточные, цепные) при переработке штучных грузов П тех. (кН/шт.):

G гр.– вес единицы груза (кН); l – расстояние между единицами груза (м).