Скачать .docx  

Курсовая работа: Экономическая эффективность выбора оптимальной схемы механизации и технологии работы причала

Министерство транспорта Российской Федерации

Новосибирская государственная академия

водного транспорта

ФГОУ ВПО

Кафедра: УРП и КЭ

Курсовой проект

По дисциплине: ”Технология и организация работы портов и складов

на тему:

«Экономическая эффективность выбора оптимальной схемы механизации и технологии работы причала порта »

Новосибирск 2008

Содержание

Введение

1. Исходные данные на проектирование и их анализ

1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки порта

1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза

1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава

1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним

2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ

2.1 Расчет параметров причала

2.2 Варианты схем механизации

2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам

2.4 Расчет норм выработки и времени

2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности

2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту

3. Технико–экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ

3.1 Методика выбора оптимального варианта

3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту

3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время его нахождения в порту

3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту, выбор оптимального варианта

4. Эксплуатационно-экономические показатели работы порта

5. Технологическая документация порта

Заключение

Список рекомендуемых источников

Введение

Речной порт – это транспортное предприятие на внутренних водных путях, имеющее один или несколько причалов с прилегающей территорией и акваторией, предназначенный для перевалки груза с одного вида транспорта на другой.

На территории порта располагаются подъездные железнодорожные пути, внутрипортовые автодороги, перегрузочное оборудование, склады.

Речные порты играют большую роль в транспортной системе всей страны, как единые транспортные узлы, через которые проходят грузы, следующие в смешенном направлении. Основная деятельность порта – это выполнение перегрузочных работ по разным вариантам: из судна на железнодорожный, автомобильный транспорт, из судна на склад, из склада на железнодорожный, автомобильный транспорт. Порт осуществляет комплексное обслуживание флота, создает условия плавания и стоянки в порту, обеспечивает сохранность груза, осуществляет прием и выдачу груза, производит расчеты с клиентами, занимается заключением договоров.

Задача порта за короткий период навигации перевести наибольшее количество грузов, произвести их погрузку и выгрузку грузов работы с наименьшими простоями техники.

Цель курсового проекта – закрепление, углубление и систематизация теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Технология и организация работы портов и складов» при выполнении расчетов по обоснованию оптимального варианта схемы механизации и технологии перегрузочных работ.

1. Исходные данные на проектирование и их анализ

Род груза: песок
Направление грузопотока: Вода – ж/д
Навигационный грузооборот причала:

875000 т

Период навигации: 200 сут.
Коэффициент прохождения груза через склад:

0,54

Средний срок хранения груза на складе: 10 сут.
Коэффициент неравномерности поступления груза в порт:

1,15

Характеристики водного пути:

- отметка дна относительно

«0» графика

- 4,0 м
- самый низкий горизонт СНГ 0,2 м
- самый высокий горизонт СВГ 4 м
- отметка территории ТЕР 5 м

1.1 Анализ грузооборота и грузопереработки порта

Анализ исходных данных следует начать с определения схемы причала. Продольный разрез причала с указанием отметок схематично представлен на рис. 1.

Рис 1. Схема причальной стенки с указанием отметок

Грузооборот и грузопереработка – есть основные показатели, характеризующие порт.

Грузооборот порта () этоколичество груза в тоннах, погруженное в суда и выгруженное из судов на собственных и причалах порта и приписанные к нему причалах за определенный интервал времени. Различают грузооборот за сутки , за месяц и за навигацию .

Грузопереработка порта () этообъём перегрузочных работ, т.е. количество груза, которое перегружается на причалах порта силами и средствами порта, т.е. это объём перегрузочных работ, выполненных портом за определенный период времени (сутки, месяц, навигацию) с подразделением по родам грузов по всем вариантам грузовых работ. Грузопереработка измеряется в тоннах или тонно-операциях (т-оп.).

Варианты грузовых работ зависят от направления грузопотока.

С воду на железную дорогу
Судно – вагон
Судно - склад
Склад - вагон

Схема, отражающая грузопереработку за навигацию по вариантам грузовых работ, приведена на рис. 2.

Ж/Д вагон

Ж/Д вагон


Рис. 2. Схема вариантов грузовых работ, выполняемых для освоения навигационного грузооборота

Определим среднесуточный грузооборот:

= = 875000 /200 = 4375 т.


Максимальный суточный грузооборот определяем:

= = , т.

= 1.15 * 4375 = 5031.25 т.

Найдем грузопереработку за навигацию для каждого варианта перегрузочных работ:

= (1 – 0.54) * 87500 = 402500 т-оп.;

= 0.54 * 875000 = 472500 т-оп.;

= 472500 т-оп.;

Gн общ = 402500 + 472500 +472500 = 1347500 т-оп.;

Рассчитаем коэффициент переработки грузов:

= 1347500 /875000 = 1.54

Находим среднесуточные показатели грузопереработки по вариантам:

= (1-0.54)* 4375 = 2012.5 ,т-оп.;

Расчетные суточные показатели грузопереработки по вариантам:

= (1-0.54) * 1.15 * 4375 = 2314.38, т-оп.;

= = 0.54 *1.15*4375 = 2716.88 , т-оп.


Общая среднесуточная грузопереработка по всем вариантам составит

Gсут общ = 2314.38 + 2716.88 + 2716.88 = 7748.14 т-оп.;

Сводим полученные показатели в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 Грузооборот и грузопереработка

Показатель Обозна-чение Всего в т.ч. по вариантам грузовых работ

Судно-

Вагон

Судно -

Склад

Склад- Вагон

Грузооборот за навигацию, т 875000 - - -
Среднесуточный грузооборот, т 4375 - - -
Максимальный суточный грузооборот, т-оп. 5031.25 - - -
Грузопереработка за навигацию, т-оп. 1347500 404500 472500 472500
Среднесуточная грузопереработка, т-оп. 7748.14 2012.5 2716.88 2716.88

1.2 Транспортно-перегрузочная характеристика груза

На выбор способов перевозки и перегрузки оказывают влияние физико-химические и механические свойства грузов. Состав этих характеристик зависит от категории грузов (штучные, навалочные, лесные и др.).

Навалочными называются грузы, которые транспортируются в транспортных средствах навалом. К навалочным грузам относятся разнообразные кусковые, зернистые и порошкообразные материалы, которые перевозят и хранят без упаковки. В грузообороте всех видов транспорта навалочные грузы занимают наибольший удельный вес. Это, в основном, грузы минерального происхождения: щебень, камень, асфальт, алебастр, известь, песок и песчано-гравийная смесь, гравий, руда, уголь, соль, удобрения и другие.

По условиям перевозки и хранения навалочные грузы разделяют на грузы открытого и закрытого хранения.

К первой группе относят: уголь, руду, большинство минерально-строительных материалов (песок, песчано-гравийную смесь, гравий, щебень, камень…); ко второй группе – пищевую и поваренную соль, мел и другие грузы, которые перевозятся в крытых транспортных средствах и хранятся в закрытых складах.

Навалочные грузы первой группы хранятся на открытых складах раздельно по видам материалов. Размеры штабелей грузов определяются с учетом навигационной потребности в складской ёмкости, а также в соответствии с характеристиками перегрузочной техники.

Основными характеристиками навалочных грузов, имеющими большое значение для их перегрузки и хранения, являются:

· класс груза по ЕКНВиВ;

· насыпная плотность в т/м;

· удельный погрузочный объём , м/т;

· влажность в %;

· размер частиц в мм;

· угол естественного откоса в состоянии покоя в градусах;

· слёживаемость, смерзаемость, текучесть при повышенной влажности;

· подверженность самовозгоранию.


Таблица 1.3

Транспортно-перегрузочные характеристики песка

Класс груза Н-П
Насыпная плотность, (0.5 – 0.65) т/м3
Удельный погрузочный объём, 0,5 м3
Угол естественного откоса груза в покое 30 - 45°
Особые условия хранения нет

1.3 Выбор флота и сухопутного подвижного состава

Для перевозки навалочных грузов, в частности камня, используются несамоходные баржи-площадки. По гарантированной глубине судового хода необходимо подобрать судно с осадкой в груженом состоянии не более 4,2 м с учётом запаса воды под днищем судна 0,2 м (приложение 5). На основании этого из «Справочника по серийным судам» или из приложения 4 выбираем и принимаем в дальнейших расчетах баржу-площадку проекта Р-56 с техническими характеристиками, представленными в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Основные характеристики баржи-площадки проекта Р-56

Тип судна площадка, открытая I
Площадь грузовой палубы 1200 м2
Грузоподъёмность 2800 т

Габаритные размеры:

– длина

– ширина

– высота

86,0 м

17,3 м

2,85 м

Высота осадочной линии 9,08 м

Осадка:

– порожнем

– в полном грузу

0,33 м

2,63 м


Железнодорожный вагон предназначен для погрузки в него груза на причале порта и доставки до пункта назначения.

Тип железнодорожного вагона определим из следующих условий:

Отношение грузоподъёмности вагона к его вместимости не должно превышать насыпную плотность груза

. , т/м

Основные характеристики вагона выбираем из справочника «Вагоны СССР» или приложения 6 и представляем в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Технические характеристики вагона

Тип вагона

Полувагон 4-осный,

цельнометаллический,

с глухим полом

Модель 12-532
Грузоподъёмность 69 т
Объём кузова 73м3
Высота габаритная, м 3.14 м

Внутренние размеры кузова:

– длина

– ширина

– высота

12,7 м

2,88 м

2,06 м

Длина по осям сцепления автосцепок 13,92 м

Проверим выбранный вагон на соблюдение условия:

т/м

т.е. условие соблюдается, что говорит о правильности выбора железнодорожного вагона.

1.4 Выбор перегрузочных машин и грузозахватных устройств к ним

Применение машин непрерывного действия, таких как, например, ленточных конвейеров, при погрузке навалочных грузов невозможно из-за большого угла наклона конвейера и сложностью подачи груза с судна на ленту.

Среди машин циклического действия рассматриваем краны портальные и мостовые. Рассматривая краны грузоподъёмностью 5, 10 и 16 т, выбираем краны грузоподъёмностью 16 т.

В качестве сравниваемых рассмотрим два варианта подъёмно-транспортных машин для перегрузки камня:

1) портальный кран КПП-16;

2) мостовой кран КМК-16.

Технические характеристики портального крана КПП-16 и мостового крана КМК-16 приведены в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Технические характеристики кранов

Характеристика

Кран портальный

КПП-16

Кран мостовой

КМК-16

Грузоподъёмность, т 16 16
Вылет стрелы, м: максимальный минимальный

30

8

-

-

Колея портала/ пролёта моста, м 10,5 29,0
Высота подъёма, м 25,0 16
Глубина опускания, м не менее 20 25

Скорости:

- подъема, м/с

- частоты вращения, 1/с

- изменения вылета стрелы,м/с

- передвижения крана, м/с

- передвижения тележки, м/с

1,25

0,025

0,80

0,50

-

0,32

-

-

2,0

0,63

Суммарная мощность электродвигателей, кВт 384 48,1

Стоимость крана, тыс. руб.

с пролетом моста:

29 м

3390,0

-

-

-

1134,0

Для перегрузки песка (класс груза Н-П) как портальным, так и мостовым кранами грузоподъёмностью 16 т, по таблице 1 приложения 9 выбираем грейфер проекта № 1600. Технические характеристики грейфера представлены в табл.1.7.

Таблица 1.7

Технические характеристики грейфера проекта № 1599

Тип четырехканатный двухчелюстной
Грузоподъёмность крана, т 16
Вместимость грейфера, м³ 4,5
Масса грейфера, т 6.4
Груз песок
Стоимость, т.руб. 128

Выполним проверочный расчет на совместимость грузозахватного устройства с перегрузочными машинами:

, т

, т

m = 4.5 * 1.54 * 1 * + 6.4 = 13.33 т.

13.33 т 16 т,

следовательно, выбранный нами грейфер, соответствует параметрам перегрузочной техники.

Для формирования штабеля открытого склада и подгребания груза в зону работы крана используем бульдозер Т-100 с характеристиками, представленными в табл. 1.8.

Таблица 1.8

Технические характеристики бульдозера Т-100

Тип Бульдозер гусеничный
Тип двигателя дизель
Мощность, л.с./кВт 100/75
Расход топлива, кг/час 20
Стоимость, тыс. руб. 150,0

Для зачистки вагонов после разгрузки применяем устройство для зачистки вагонов модели – 5561.

Технические характеристики устройства представлены в таблице 1.9.

Таблица 1.9

Технические характеристики устройства для зачистки вагонов

Устройство для зачистки вагонов Модель 5561
Частота вращения щетки 2,51/с (150 об/мин)
Скорость передвижения стрелы 0,2 м/с
Время подъёма/опускания щетки 3 сек
Масса устройства 4820 кг
Установленная мощность эл. двигателей 22,0 кВт
привода щетки 15 кВт
подъёма щетки 5,5 кВт
передвижения стрелы 1,5 кВт
Расход топлива, кг/час 10,0
Цена 1,0 млн. руб.

2. Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ

2.1 Расчет параметров причала

Определим длину причала:

, м.

Длина склада у основания усечённой пирамиды с учётом пожарных проездов между причалами

, м.

Принимаем = 10 сут.

, т

Ескл = (875000 * 1.15 /200) * 0.54 * 10 = 27 168.75 т.

Найдем высоту склада

Нскл = 10 / 1.54 = 6.5 м

Объём склада определяется через расчётную вместимость склада:

, м


Объём склада определяем по формуле:

, м

Следовательно, формула примет вид:

Вводим в формулу все известные численные значения и находим

Вскл = 38.5 м.

b = 38.5 – 2*6.5*1 = 25.5 м.

L = 0.9 *101 = 90.9 м.

l = 90.9 -2 * (6.5 * 1) = 77.9 м.

2.2 Варианты схем механизации

Схема механизации – это совокупность подъемно-транспортных машин, вспомогательных устройств, объединенных в определенной последовательности в соответствии с характером и особенностями грузопотока, условиями производства перегрузочных работ на причале и предназначенная для перегрузки грузов по одному или нескольким вариантам. При одной и той же схеме механизации возможна перегрузка груза по различным технологическим схемам.

Учитывая выбранные ранее типы перегрузочных машин, рассмотрим два варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ для перегрузки камня:

I схема – с портальным краном КПП-16;

II схема – с мостовым краном КМК-16.

По каждой схеме механизации перегрузка груза осуществляется по трём вариантам грузовых работ:

Варианты схем механизации представлены на рис. 4 и 5.


2.3 Описание технологии перегрузочных работ по вариантам

В проекте рассматривается три варианта работ и две схемы механизации, следовательно, описываем технологию перегрузочных работ по трем вариантам (судно-вагон, судно-склад, склад-вагон) и по двум схемам механизации (с участием портального и мостового кранов)

На территорию порта к причалу подано судно Р-56 (баржа-площадка грузоподъемностью 2800 тонн), загруженное песком.

1-я схема механизации

Используются: цельнометаллические вагоны (модель 12-532), портальный кран КПП-16 (грузоподъемностью 16 тонн), грейфер №1600А (вместимостью 4,5 м)

Судно-вагон

Требуется перегрузить груз из судна в железнодорожные вагоны , заведенные на территорию порта, с использованием портального крана. Крановщик направляет ГЗУ устройство, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ устройство, перемещает на 90 градусов, опускает на высоту 1 метр от дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается на место захвата.

Судно-склад

Требуется перегрузить груз портальным краном из судна в склад. Крановщик направляет грейфер, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает грейфер, выполняет поворот на 180 градусов, опускает ГЗУ, производит выгрузку груза в склад и возвращается к месту захвата.

Склад-вагон

Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в склад, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает его но 90 градусов, опускает на высоту 1 метр до дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.

2-я схема механизации

Используются: цельнометаллические вагоны (модель 12-532), мостовой кран КМК-16 (грузоподъемностью 16 тонн), грейфер №1600А (вместимостью 4,5 м).

Судно-вагон

Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в судно, производит захват груза, перемещает тележку на расстояние 16.5 метров, опускает ГЗУ в вагон на высоту 1 метр от дна, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.

Судно-склад

Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в судно, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает тележку на расстояние 44 метра, опускает ГЗУ в склад, производит выгрузку груза в склад и возвращается к месту захвата.

Склад-вагон

Крановщик направляет ГЗУ, опускает его в склад, осуществляет захват груза, поднимает ГЗУ, перемещает тележку на расстояние 27.75 метров, опускает ГЗУ на высоту 1 метр от дна вагона, производит выгрузку груза и возвращается к месту захвата.

2.4 Расчет норм выработки и времени

Норма выработки – это количество груза, которое должно быть при отмеченных условиях перегружено в единицу времени (за час, смену).

Норма времени – это затраты труда (в человеко-часах) на перегрузку груза массой 1 т. в определённых производственных условиях при полном использовании производственных возможностей оборудования, применении рациональной технологии и организации перегрузочных работ.

Высоты подъёма и опускания по каждому варианту грузовых работ определяются по схеме, приведённой на рис 6.

=(5,0-0,2)м =1,0м =3,5м 1,0м = 6.5 м

17,3м 1,5м 10,5м 2м 33,7 м

Рис. 6. Схема вертикального разреза причала

Схема с портальным краном

Вариант “ судно-вагон ”

Расчётное время захвата (с) определяется по нормативам

tзах = 14, с

Время подъёма и опускания грейфера определяем

tп.гр.= t.огр.= 9.14 / 1.25 + (1+1) /2 = 8.3 с.

Время поворота стрелы

t.г.гр.= 90*60 /360*1.5 + (2+2) /2 = 12с

Время освобождения грейфера от груза определяем по Нормативам =13 с.

Время совмещенного цикла портального крана по варианту вагон-судно

=

= 14 + 13 + 0.85 * (8.3 + 12 + 8.3 + 8.3 + 12 + 8.3) = 75.6 с.

Часовая техническая производительность работы портального крана по варианту вагон-судно рассчитывается

Рм = 3600 *4.5* 1.54 / 75.6 = 330 т/час.

Часовые и сменные комплексные нормы выработки рассчитываем соответственно


Ркнв = 0.832 * 330 * 7 = 1921.9 т/см.

Ркнв = 0.832 * 330 = 274.6 т/час.

, т.

mц = 0.77 * 4.5 * 1.54 * = 6.93 т.

где – коэффициент заполнения грейфера грузом, определяемый по данным табл. 1 приложения 13;

– емкость грейфера, м³;

– насыпная плотность, т/м³.

Комплексная норма времени определяется также по каждому варианту грузовых работ:

, чел.-час/ т.

Так же рассчитываем время цикла по каждому варианту работ на каждую схему механизации. Расчеты предоставлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Расчёт норм выработки и норм времени по элементным показателям

Наименование

показателя

Обо-зна-чение

I вариант

(портальный кран)

II вариант

(мостовой кран)

С -в С -Скл Скл-в С -в С -Скл Скл-в
Время захвата груза грейфером, с. 14 14 14 14 14 14
Время подъема грейфера с грузом, с 8.3 11 4.3 8.3 11 4.3

Время горизонтального пере-мещения грейфера с грузом, с:

портального крана

мостового крана

12

22

12

2.4

3.16

2.7

Время опускания грейфера с грузом, с 8.3 11 4.3 8.3 11 4.3
Время освобождения от груза, с 13 13 13 13 13 13
Время подъема порожнего ГЗУ, с 8.3 6.2 4.3 8.3 6.2 4.3
Время горизонтального передвижения порожнего ГЗУ, с 12

22

12

2.4

3.16

2.7

Время опускания порожнего ГЗУ, с 8.3 6.2 4.3 8.3 6.2 4.3
Время цикла, с 75.6 89.7 64.1 59.3 59.6 47.3
Масса груза внутри грейфера, т 6.93 6.93 6.93 6.93 6.93 6.93
Техническая производительность перегрузочной машины, т/час 330 278.1 389.2 420.7 418.6 527.4

Комплексная норма выработки,

т/час

т/см.

274.6

1921.9

243.6

1705.3

323.8

2266.7

350

2450.1

366.7

2566.2

438.8

3071.8

Количество рабочих, чел 2 2 2 2 2 2

Комплексная норма времени,

чел-час./т

0.007 0.008 0.006 0.006 0.0054 0.0045

2.5 Расчет потребности в перегрузочных машинах, количества причалов и их пропускной способности

Машиноёмкость

, маш-час

где – навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту судно – вагон;

– навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту склад – вагон;

– навигационная грузопереработка в тонно-операциях по варианту судно – склад;

– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту судно – вагон, т/ч;

– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту склад – вагон, т/ч;

– комплексная норма выработки фронтальной машины по варианту судно – склад, т/ч.

С использованием портального крана:

Тмч = 402500 / 274.76 + 472500 / 323.8 + 472500 / 243.6 = 4864.66 маш. час.

С использованием мостового крана:

Тмч = 402500 / 350 + 472500 / 438.8 + 472500 / 366.7 = 3515.3 маш. час.

Трудоемкость определим по формуле:

, чел-ч.

где – трудоемкость, т.е. потребное количество человеко-часов для освоения всего грузооборота;

– комплексная норма времени по варианту судно – вагон;

– комплексная норма времени по варианту склад– вагон;

– комплексная норма времени по варианту судно– склад.

Для портального крана:


Тмч = 402500 * 0.007 + 472500 * 0.006 + 472500 * 0.008 = 9432.5 чел. час.

Для мостового крана:

Тмч = 402500 * 0.006 + 472500 * 0.0045 + 472500 * 0.0054 = 7092.75чел. час.

Минимальное количество перегрузочных машин на причале определяется:

, ед.

где – машиноёмкость за навигацию, маш-час;

– оперативное время работы причала в сутоки , час;

– коэффициент неравномерности поступления грузов в порт.

nм =4864.66 * 1.15/ 200 * 24 = 2 ед. – портальный кран

nм =3515.3 * 1.15/ 200 * 24 = 1 ед. – мостовой кран

Максимальное количество перегрузочных машин на причале определяется:

, ед.,

где – длина склада, м;

– ширина пролёта эстакады, м.

(целое число - int )

nм =int (90.9 / 10.5) = 9 ед. – портальный кран

nм = int (90.9 / 12.5*3) = 3 ед. – мостовой кран

Пропускная способность причала - это максимальное количество определённого груза в тоннах, которое причал способен погрузить в суда или выгрузить из судов при имеющемся техническом оснащении и применении рациональной технологии за определённый период времени (сутки, месяц, навигацию).

При использовании на выгрузке судна нескольких однотипных фронтальных перегрузочных машин пропускная способность фронтальной части причала определяется по формуле:

, т/сут.

Пропускная способность с использованием 2-х портальных кранов:

Пф = 7500 т/сут.

Пропускная способность с использованием 3-х мостовых кранов:

Пф = 15750 т/сут.

Расчётная интенсивность грузовой обработки судов на причале определяется

, т/судо-сут.

Iоб = 10769.2 т/судо-сут. - с использованием 2-х портальных кранов

Iоб = 22500 т/судо-сут. - с использованием 3-х мостовых кранов

Результаты расчетов по I и II вариантам схем механизации представляем в табличной форме (таблица 2.5)

Таблица 2.5

Показатели расчёта пропускной способности причала

Показатель

Обоз-наче-

ние

Варианты схем механизации
I вариант (портальный кран) II вариант (мостовой кран)
С-в С-Скл Скл-в Всего С-в С-Скл Скл-в Всего
1. Грузооборот, тыс.т. 402.5 472.5 - 875,0 402.5 472.5 - 875,0

2. Коэффициенты

-складочности

-прямого варианта

0.54

0.46

0.54

0.46

0.54

0.46

0.54

0.46

0.54

0.46

0.54

0.46

3.Грузопере-работка, т.т. 402.5 472.5 472.5 1347.5 402.5 472.5 472.5 1347.5

4.Комплексная норма выра-

ботки, т/час.

274.6 243.6 323.8 - 350 366.7 438.8 -
5. Комплексная норма времени, чел.час./т 0.007

0.008

0.006

-

0.006

0.0054

0.0045

-

6.Машиноёмкость маш.час. 4.86 3.52
7. Трудоёмкость, чел./час. 2817.5 3780 2835 9432.5 2415 2551.5 2126.25 7092.75

8. Пропускная способность причала:

т/сут..

7500 15750
10. Количество перегрузочных машин.

2

3

11. Интенсивность обработки флота:

т/судо-сут.

10769.2 22500

2.6 Расчет продолжительности обработки судна в порту

Произведём расчёты для I варианта схем механизации.

Время грузовой обработки определяем

, сут.

Коэффициент использования причалов по времени определяем

Коэффициент ожидания начала грузового обслуживания определяем

Продолжительность подготовительно-заключительных операций по обработке состава в порту определяем

, сут


Валовое время нахождения судна в порту определяем

, сут.

Аналогично производим расчёты по другим сравниваемым вариантам схем механизации и технологии перегрузочных работ.

Расчёты показателей обработки флота в порту по сравниваемым вариантам представляем в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Показатели обработки флота в порту

Показатели Обозна-чения Варианты схем
с портальным краном с мостовым краном
Время грузовой обработки судна, сут. 0,37 0,53
Коэффициент использования причалов по времени 0,58 0,83
Коэффициент ожидания грузовой обработки 0.69 2.44

Время ожидания, сут.

0,26 1.3
Время стоянки судна в порту, сут. 0.63 1,8

3. Технико–экономическое обоснование выбора оптимального варианта схем механизации и технологии перегрузочных работ

3.1 Методика выбора оптимального варианта

При сравнении нескольких возможных вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ основным критерием оптимальности взаимовыгодного варианта является минимум интегральных удельных приведённых затрат по порту, флоту (а более точно и по смежным видам транспорта) за время их нахождения в порту под грузовой обработкой и в её ожидании, руб./т.

В случае, если значения интегральных удельных приведённых затрат по сравниваемым вариантам будут близки, оптимальный вариант схем механизации и технологии перегрузочных работ следует определять, рассматривая дополнительно другие показатели, такие, как капиталовложения, себестоимость погрузочно-разгрузочных работ, продолжительность обработки транспортных средств, пропускная способность причалов, производительности труда, в зависимости от выбранной стратегии развития.

3.2 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по порту

Абсолютная величина капиталовложений в строительство и оборудование причалов порта составляют:

, руб.

Капиталовложения в общепортовые сооружения определяются по укрупнённым нормативам, отнесённым на 1 м длины причальной линии


, руб.

где - длина причала, м;

– укрупнённый норматив капиталовложений в общепортовые сооружения, определяемый по приложению,

Капиталовложения в устройство крытых складов

, руб.

Капиталовложения на покрытие территории и открытых складских площадок

, руб.

где – площадь покрытия, м;

– стоимость покрытия 1м2 , определяемая по приложению 17, руб./ м.

Капиталовложения в устройство крановых путей и эстакад мостовых кранов


, руб.

где – протяженность крановых путей, м;

– стоимость 1 м крановых путей, определяемая по приложению 17, руб./м.

Капиталовложения в устройство эстакад мостовых кранов

, руб.

где – протяженность эстакады, м;

– стоимость 1 м эстакады, определяемая по приложению 18, руб./м;

– количество линий эстакад, равное количеству мостовых кранов.

Капиталовложения в устройство причальных и набережных сооружений. Норматив стоимости строительства 1 м длины вертикальной стенки высотой 9 м из заанкерованного металлического шпунта по приложению 19 составляет руб./м. Поясной коэффициент строительства по приложению 17: .


руб.

Капиталовложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования

, руб.

где – количество машин i -типа (кранов, бульдозеров и др.), ед.;

– стоимость машин i -го типа, руб./ед.

– стоимость оборудования j -го типа, руб./ед.

Таблица 3.1

Стоимость оборудования, руб.

Портальный кран 3390000
Мостовой кран 1134000
Грейфер 128000
Бульдозер 150000
Зачистная машина 1000000

К6 = (3390000+128000)*2 + 150000 + 1000000 = 8 186 000 руб. – портальный кран

К6 = (1134000+128000)*3 + 150000 + 1000000 = 4 936 000 руб. – мостовой кран

Удельные капиталовложения:

, руб./т


Результаты расчетов капиталовложений по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы 3.2

Таблица 3.2

Капиталовложения по порту, руб.

Наименование Варианты схем механизации

I

(портальный кран)

II

(мостовой кран)

К1 - капитальные вложения в общепортовые сооружения, руб. 10 110 100 10 110 100
К2- капитальные вложения в устройство крытых складов, руб. 0 0
К3 - капитальные вложения на покрытие портовой территории и открытых складов, руб. 886 496 886 496
К4- капитальные вложения в устройство подкрановых путей, руб. 254 520 6 084 000
К5 - капитальные вложения в устройство причальных и набережных сооружений, руб. 2 836 080 2 836 080
К6 - капитальные вложения в формирование парка перегрузочных машин и оборудования, руб. 8 186 000 4 936 000
Суммарные капиталовложения, руб. 22 273 196 24 852 676
Удельные капиталовложения по порту, руб./т. 25.5 28.4

Рассчитаем эксплуатационные расходы по порту и себестоимость перегрузочных работ по сравниваемым вариантам.

Проектная себестоимость (руб./т) перегрузки груза массой 1 т определится делением всех эксплуатационных расходов, связанных с перегрузочными работами на причале, на расчетный навигационный грузооборот:

, руб./т,

где – эксплуатационные расходы по порту за навигацию, связанные с выполнением перегрузочных работ, руб;

– расчетный навигационный грузооборот, т.

Оплата труда работников, занятых на погрузочно-разгрузочных работах, производится по повремённой системе:

, руб.

где – коэффициент, учитывающий доплаты, дополнительную заработную плату и начисления к основной заработной плате, равный 0,35 – 0,55;

– коэффициент, учитывающий районную надбавку в зависимости от географического положения порта, определяемый по данным приложения 20;

– затраты труда при повремённой оплате, чел.-смен;

– сменная тарифная ставка рабочего комплексной бригады при повремённой оплате, определяемая по данным приложения 20, руб./чел.-смен;

тчч1 =9432.5 чел.час.

тчч2 =7092.75 чел.час.

Э1= (1+0.5)*1.2* 9432.5*50 = 848925 руб.-портальный кран

Э1= (1+0.5)*1.2*7092.75*50 = 638347.5 руб.- мостовой кран


Расходы на амортизацию и текущий ремонт портовых сооружений , руб.:

где – строительная стоимость отдельного i -го вида портовых сооружений, руб.;

нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 1 приложения 21), %;

– нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i -го вида портовых сооружений (таблица 1 приложения 21), %;

– длина причала, м;

– удельные эксплуатационные расходы по общестроительным объектам на 1 м длины причала

Таблица 3.3

Нормы амортизации и текущего ремонта, %

Расходы на амортизацию и технический ремонт перегрузочных машин , руб.:

, руб.

где m – количество типов перегрузочных машин, ед.;

– стоимость перегрузочных машин i -го типа и оборудования к ним, руб.;

– количество машин i -го типа, ед.;

нормы ежегодных отчислений на амортизацию (таблица 2 приложения 21), %;

– нормы ежегодных отчислений на текущий ремонт i -го вида перегрузочных машин и оборудования к ним (таблица 2 приложения 21), %;

Расходы на электроэнергию, топливо, смазочные и обтирочные материалы, руб.:


где – расходы на электроэнергию, потребляемой электродвигателями перегрузочной машиной i -го типа, руб.;

– количество перегрузочных машин i -го типа, имеющих электропитание, ед.;

– расходы на освещение причала, руб.;

– расходы на топливо для машин с тепловым двигателем j-го типа, руб.; – количество перегрузочных машин с тепловым двигателем j -го типа, ед.

Расходы на смазочные и обтирочные материалы принимаются в размере 2 % от суммарных расходов на топливо и электроэнергию и выражаются коэффициентом 1,02.

Расходы на электроэнергию, потребляемую электродвигателями одной перегрузочной машины

где – стоимость электроэнергии, определяемая по данным приложения 22, руб. /кВт-ч;

– суммарная мощность электродвигателей перегрузочной машины (для портальных кранов – без учёта мощности механизма передвижения, кВт;

– время работы машины за навигацию, маш-час;


– коэффициент, учитывающий расход электроэнергии при опробовании машин (= 1,02);

– коэффициент использования мощности двигателя ( = 0,7 – 0,8);

– коэффициент, учитывающий одновременную работу двигателей

(= 0,4 – 1).

Расходы на освещение причала, руб.

где – коэффициент потерь в сети (= 1,05);

– освещаемая площадь i -го объекта причала (акватории в зоне нахождения судна, фронтальной и тыловой зон территории причала, м;

– продолжительность освещения за навигацию, ч.

Расходы на топливо для машины с тепловым двигателем, руб.


где – коэффициент, учитывающий холостую работу машины (= 1,15);

– мощность теплового двигателя машины, кВт;

– продолжительность работы машины за расчётный период , час;

Для зачистной машины и бульдозера

tм = 200*0.6*24 = 2880 час.

– норма расхода топлива двигателя, определяемая по данным приложения 23, кг/час

Для бульдозера

Для зачистной машины

– стоимость 1 л топлива, определяемая по данным приложения 22, руб.

Эмд = 1.15*(2880*26+2880*13)*25 = 3229200 руб.

Э4 = 1.02*(3826620+876567+ 322920) = 5126629 руб.- портальный кран

Э4 = 1.02*(693140+876567+ 322920) = 1930479 руб.- мостовой кран

Расходы по зимнему отстою плавучих перегрузочных установок , руб. ,

Расходы на содержание распорядительского и обслуживающего персонала и общепроизводственные расходы , руб.

Э6 = 0.29 * 848925 = 246188 руб.- портальный кран

Э6 = 0.29 * 638347 = 185121 руб.- мостовой кран


Распределяемые расходы (на содержание рейдово-маневрового флота, средств связи и общеэксплуатационные расходы , руб.

Э7 = 0.2 * (848925 + 1380260 + 5126629 + 246188)= 1520400 руб.- портальный кран

Э7 = 0.2* (638347 + 1083786 + 1930479 + 185121) = 767547 руб.- мостовой кран

Результаты расчетов эксплуатационных расходов по порту по сравниваемым схемам механизации целесообразно представить в форме таблицы 3.3

Таблица 3.3

Эксплуатационные расходы по порту

Наименование Портальный кран Мостовой кран
, руб. 848925 638347
, руб. 568268 719834
, руб. 1380260 1083786
, руб. 5126629 1930479
, руб. 0 0
, руб. 246188 185121
, руб. 1520400 767547
, руб. 9690670 5325114
(), руб/т 11.1 6.1

3.3 Капиталовложения и эксплуатационные расходы по флоту за время нахождения его в порту

Капиталовложения по флоту рассчитаем по формуле:

, руб.,

где Кс – стоимость расчетного типа судна, руб.; 1500000 руб.

Qн – навигационный грузооборот, т;

Тн – полное навигационное время , сут.;

Gс – грузоподъемность судна (Gс = 2800 т.), т;

tгр – время грузового обслуживания судна соответственно по первому и второму вариантам, сут;

tож – время ожидания судна, сут.

Кф = (1500000*875000 /200* 2800) *0.63 = 1476563 руб. – портальный кран

Кф = (1500000*875000 /200* 2800) *1.8 = 4218750 руб. – мостовой кран

Удельные капиталовложения по флоту составят:

, руб./т,

kф= 1476563 / 875000 = 1.7 руб/т. – портальный кран

kф= 4218750 / 875000 = 4.8 руб/т. – мостовой кран

Эксплуатационные расходы по флоту за время его грузовой обработки и ожидания в течение навигации можно определить:


,

где Сс – стоимость суточного содержания судна на стоянке

Сс = (1500000 * 0,04)/205 = 293 руб./сут

Эф= 293*0.63*875000 / 2800 = 57684 руб.-портальный кран

Эф= 293*1.8*875000 / 2800 = 164812.5 руб.-мостовой кран

Удельные расходы по содержанию флота составят:

, руб./т.

Sф = 57684/ 875000 = 0.07 руб./т.

Sф = 164812.5/ 875000 = 0.19 руб./т.

3.4 Интегральные удельные приведенные затраты по порту и флоту и выбор оптимального варианта

Удельные приведённые затраты:

, руб.

, руб.

I вариант: Sп = 11.1 (руб./т);

Sф = 0,07 (руб./т);

kп = 25.5 (руб./т.);

kф = 1.7 (руб./т)

11.1 + 0.1*25.5 = 13.65 (руб./т);

0.07 +0.1*1.7 = 0.24 (руб./т);


Суммарные затраты:

0.24 +13.65 = 13.89 (руб./т).

II вариант: Sп = 6.1 (руб./т);

Sф = 0.19 (руб./т);

kп = 28.4 (руб./т);

kф = 4.8 (руб./т).

6.1 + 0.1*28.4 = 8.94 (руб./т);

0.19 +0.1*4.8 = 0.67 (руб./т);

Суммарные затраты:

8.94 + 0.67 = 9.61 (руб./т).

На основании проведенных выше расчетов в качестве предлагаемого варианта можно выбрать схему механизации с применением мостового крана, так как удельные приведенные интегральные затраты по этому варианту меньше и составляют 9.61 руб./т.

4.Эксплуатационные экономические показатели работы порта

Рассчитаем и сравним показатели экономической эффективности вариантов схем механизации. Расчет произведем в табличной форме.

Таблица 4.1

Расчет технико-экономических показателей, сравнение экономической эффективности схем механизации

Показатель Вариант Отклонение
Базовый Предлагаемый
1 2 3 4
1. Навигационный грузооборот, т 875000 875000 0
2. Капиталовложения по порту, тыс. руб. 22273196 24852672 -2579476
3.Основные фонды порта Ф0 , тыс. руб. 22273196 24852672 -2579476
4. Эксплуатационные расходы, тыс. руб. 9690670 5325114 4365556
5. Себестоимость перегрузочных работ, руб./т 11.1 6.1 5
6. Удельные капиталовложения, руб./т 25.5 28.4 -5.33
7. Доходная ставка , руб./т 14.9 8.2 6.7
8. Доход порта , тыс. руб. 13037500 7175000 -5862500
9. Прибыль порта , тыс. руб. 3346830 2763095 -583735
10. Фондоотдача 0,59 0,3 -0.29
11. Фондоемкость 1,69 3.3 1.61

12. Рентабельность *100%,

где Коб.ф. – коэффициент оборотного фонда, равен 3% или 0,03.

14.6 10.8 -3.8
1 2 3 4

13. Среднегодовой контингент работников, задействованных на перегрузочных работах ,

, Крез = 1,38 – коэффициент резервирования, час

10 7 3

14. Производительность труда

,. т/чел.

87500 125000 37500
15. Производительность труда в стоимостном выражении , руб./чел 1303750 1025000 -278750
16. Уровень комплексной механизации , % 100 100 0
17. Степень механизации труда ,% 100 100 0
18. Валовое время обработки судна, ,сут 0.63 1.8 -1.17
19. Пропускная способность причала, т/сут. 7500 15750 8250
20. Удельные приведенные затраты по порту руб./т 13.65 8.94 4,71
21. Удельные приведенные затраты по флоту, руб./т 0,24 0,67 -0.43
22. Суммарные приведенные затраты по порту и флоту, руб./т 13.89 9.61 4,28
23. Условный годовой экономический эффект Э= (13.89 – 9.61)*875000=3745000 руб.

5.Технологическая документация порта

Технологический процесс – это система документации, полностью отражающая работу порта.

Технико-распорядительский акт определяет назначение и порядок использования технических средств порта, перечень технической вооруженности и пропускной способности причалов и рейдов, а также вспомогательные суда, схемы расположения причалов и рейдов.

Технические карты перегрузочных процессов определяют технологию погрузочно-разгрузочных работ на судах и вагонах.

Технологический процесс обработки судов отображается полными графиками обработки судов.

Плановый график обработки судов содержит грузовой план и технологический процесс с технологической картой.

Заключение

Целью курсового проекта был выбор варианта схемы механизации по критерию минимальных суммарных затрат.

Для этого мы рассматривали два варианта схем механизации: с применением портального крана и мостового крана соответственно.

В процессе выполнения работы были рассчитаны количество грузовых операций по грузообороту и грузопереработке, комплексные нормы выработки по каждой схеме и по каждому варианту работ. Определены машиноемкость и трудоемкость, пропускная способность причала и интенсивность грузовой обработки судна.

Далее рассчитали продолжительность грузовой обработки судна по сравниваемым вариантам работ.

На основании проведенных расчетов были определены эксплуатационные расходы и капиталовложения по схемам механизации.

Также проведен расчет эксплуатационных расходов и капвложений по флоту за время его стоянки в порту.

В заключение курсового проекта был проведен расчет удельных интегральных затрат по порту и флоту.

Предлагается к внедрению схема механизации с применением в качестве перегрузочной техники мостового крана. У этой схемы механизации есть свои плюсы и минусы, которые видно из данных таблицы 4.1., но в общем годовой экономический эффект от внедрения предложенной схемы составит 3745000 руб.

Список рекомендуемых источников

1. Казаков А.П., Фадеев И.П. Организация и планирование работы речных портов. Учебник для институтов водного транспорта. М.:Транспорт, 1989.-206с.

2. Казаков А.П., Технология и организация перегрузочных работ на речном транспорте. Учебник для вузов.-3-е изд., переработка и дополнения –М.:Транспорт, 1984.-416с.

Нормативно-техническая и справочно-методическая документация

3. Грейферы. Альбом 3419. (Минречфлот РСФСР. Главное управление портов, ЦПКБ). М., 1986. 116 с.

4. Грузозахватные приспособления. Каталог – справочник. Грейферы. Росречфлот. М., 1991. 81 с.

5. Единые комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в речных портах и на пристанях (Центральное бюро нормативов по труду при НИИтруда Государственного Комитета Совета Министров СССР по труду и социальным вопросам). М., 1988. Часть 1, 208 с. Часть 2, 322 с.

6. Судо-часовые нормы загрузки-разгрузки судов Минречфлота РСФСР №130 от 08.07.87). М.: Транспорт, 1987. 68 с.

7. Технические средства для перегрузочных работ. Каталог-справочник. Росречфлот. М., 1991. 78 с.