5_ТОПП учебное пособие. Н. Н. Казаков мво образования Респ. Беларусь, Белорус гос унт трансп. Гомель Белгут, 2009. 207 с
 Скачать 4.82 Mb.
|
|
9.2 Особенности организации перевозок грузов в крупнотоннажных судах и большегрузных составах Одним из важнейших путей повышения эффективности работы водного транспорта является использование большегрузных составов и расширение сферы их применения. Внедрение в практику работы водного транспорта эксплуатации крупнотоннажных судов и большегрузных составов позволяет значительно увеличить производительность труда плавсостава и общую эффективность использования транспортных средств. К крупнотоннажным самоходным судам относятся суда, грузоподъемность которых выше средней по пароходству, а на боковых и малых реках выше средней поданному региону, а также грузовые самоходные суда, работающие с баржами-приставками независимо от их грузоподъемности. Поиск путей повышения эффективности работы водного транспорта приводит к увеличению показателя нагрузки. Анализ показателей работы флота дает возможность установить, что нагрузка на 1 кВт мощности грузовых теплоходов враз меньше, чему толкаемых составов. Это определяет целесообразность более активного использования грузовых теплоходов для вождения серийных барж-приставок. В настоящее время грузовые теплоходы и баржи-приставки работают по единственной форме тягового обслуживания с закреплением теплохода навесь период эксплуатации, что объясняется, прежде всего, ограниченным количеством барж-приставок. В Республике Беларусь на балансе РТУП Белорусское речное пароходство находится состав класса «О-пр», состоящий из грузового теплохода проекта 95065 и баржи-приставки проекта 775 Д с характеристиками, приведенными в таблицах 9.1 и 9.2. Таблица 9.1 – Технические характеристики теплохода проекта Характеристика Значение (тип) Автор проекта РНУП «Белсудопроект», 2002 год Год и место постройки головного судна РУП Гомельский судостроительный- судоремонтный завод Тип Однопалубный двухвальный грузовой теплоход-площадка с кормовым расположением машинного отделения Класс Речного Регистра «О-пр» Назначение Перевозка генеральных, насыпных контейнерных грузов Габаритные размеры, м длина 73,80 ширина 10,20 высота 12,30 9 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 206 Окончание таблицы 9.1 Характеристика Значение (тип) Осадкам в груженом состоянии 1,87 в порожнем состоянии 0,79 Регистрационная грузоподъемность, т 725 Водоизмещение в порожнем состоянии, т 419 Мощность двигателя, кВт 326 Скорость движения, км/ч в порожнем состоянии 18,0 в груженом состоянии 15,5 в груженом состоянии в составе 12,2 Автономность плавания, сут 20 Экипаж, чел. 7 Размеры грузового бункерам длина 48,80 ширина 7,30 высота 2,60 Размеры крышки бункерам длина 6,00 ширина 7,50 высота 1,10 Таблица 9.2 – Технические характеристики баржи проекта 775Д Наименование характеристики Значение (тип) Автор проекта РНУП «Белсудопроект», 2002 год Год и место постройки головного судна РУП Гомельский судостроительный- судоремонтный завод Тип Баржа-площадка с грузовым бункером Класс Речного Регистра «О-пр» Назначение Несамоходная баржа-площадка, эксплуатируемая без судового экипажа методом толкания или буксировки Габаритные размеры, м длина 73,68 ширина 10,18 высота 5,05 Осадкам в груженом состоянии 1,87 в порожнем состоянии 0,52 Регистрационная грузоподъемность, т 900 Размеры грузового бункерам длина 61,25 ширина 7,30 высота 1,90 Состав класса «О-пр» использовался для перевозок калийных удобрений из порта Мозырь в порт Николаев (Украина, а его строительство было осуществлено как одно из мероприятий Программы развития водного транспорта Республики Беларусь [18]. Основной областью использования построенного состава являются перевозки экспортно-импортных грузов Республики Беларусь по днепровскому водному пути с возможностью выхода в прибрежные воды Черного моря ив порты Дунайского бассейна. Нагрузка на единицу мощности такого состава может составлять до 5 т/кВт. 9.2 Особенности организации перевозок в большегрузных составах 207 В практике эксплуатации водного транспорта значительное место занимают перевозки грузов в большегрузных составах. К большегрузным составам относятся составы, у которых нагрузка на единицу мощности свыше 6 т/кВт. Все большегрузные составы можно разделить натри группы баржевые, секционные и полусекционные (рисунок 9.3). а) б) в) Рисунок 9.3 Принципиальные схемы большегрузных составов а баржевые б секционные в полусекционные Баржевые толкаемые составы состоят из однотипных или разнотипных барж, имеют различные формы счала, учалка судов в составе может производиться как автосцепными устройствами, таки тросами. К основному достоинству таких большегрузных составов относительно секционных и полусекционных можно отнести значительную номенклатуру и количество баржи, как следствие, возможность применения обоих способов тягового обслуживания ( подразд. 4.6); к недостаткам сложность осуществления тяговых расчетов, а следовательно, и технического нормирования сложность учалки разнотипных баржи, как следствие, сложность управляемости такого состава. Секционными называются составы из несамоходных судов секций, имеющих одну или обе оконечности в виде вертикальных транцев, доходящих до днища. Учалка секций в составе производится с помощью сцепных кильваторных и бортовых устройств. Сопротивление воды движению секционного состава по сравнению с баржевым примерно на 10 25 % ниже, а скорость, соответственно, при использовании одного итого же толкача на 6 15 % выше. При этом такие составы лучше управляются, дешевле в строительстве ив ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 208 эксплуатации, а при одинаковых габаритах с баржевыми составами секционные имеют большую грузоподъемность, в среднем на 10 15 %. Наряду с преимуществами, эксплуатация секционных составов имеет и недостатки, основные из которых не для всех секционных составов возможна взаимозаменяемость носовой и кормовой секций вождение отдельных секций приводит к значительным потерям энергии вследствие высокого сопротивления воды движению такой секции количественная ограниченность секций не позволяет активно применять форму тягового обслуживания с закреплением тяги на отдельные рейсы. С целью частичного устранения недостатков вышеописанных видов составов при проектировании несамоходных судов стали использовать своеобразный компромисс полу секции. В отличие от секционных полусекционные составы формируются из отдельных универсальных полусекций. Носовые и кормовые обводы выполняются в виде транцев, подрезанных от днища на определенную высоту. Полусекции имеют большее сопротивление воды движению по сравнению с баржами, но гораздо меньшее, чему секций. Как результат полусекции могут перемещаться в одиночку без дополнительных потерь скорости буксира- толкача, а сопротивление полусекционного состава на 15 20 % ниже, чем для баржевого с аналогичным весом. Для эффективного использования большегрузных составов необходимо создавать соответствующие условия работы технические, эксплуатационные и экономические. К техническим условиям относятся соотношения габаритных размеров большегрузных составов к размерам судового хода и гидротехнических сооружений, конструкция буксиров-толкачей и барж, их оборудование, а также техническое оснащение береговых пунктов в начальных и конечных пунктах линии. К эксплуатационным условиям относятся масса груза, запланированного для перевозки в большегрузном составе, расстояние перевозки, оптимальная загрузка барж в составах, их управляемость, пропускная способность пунктов грузовой переработки, схемы и формы организации их работы, мощность буксиров-толкачей, сопротивление воды движению состава, скорость движения состава, система обслуживания состава в конечном и начальном пункте линии. К экономическим условиям эффективной работы большегрузных составов относятся строительная и балансовая стоимость судов, эксплуатационные затраты на содержание флота, удельный расход топлива и смазочных материалов, численность экипажа и производительность труда плавсостава. Очевидно, что с увеличением грузоподъемности состава при неизменной мощности толкача улучшаются эксплуатационно- экономические показатели работы флота (разд. 6). Однако, с другой 9.2 Особенности организации перевозок в большегрузных составах 209 стороны, рост грузоподъемности состава неизбежно сопровождается увеличением его габаритных размеров и не может быть беспредельным. Основными ог- 9 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 210 раничивающими условиями при определении оптимальных размеров большегрузных составов являются габариты судового хода или судопропускных сооружений. Эффективность работы большегрузных составов пропорциональна сокращению валового времени нахождения их в пунктах обработки. Поскольку прибывающий под обработку состав имеет значительную грузоподъемность, а баржи такого состава эксплуатируются без команд, следует предусматривать обработку барж на нескольких причалах одновременно с высокими нормами перегрузочных работа для обслуживания судов создавать специальные береговые бригады и выделять рейдово-маневровые суда. При выборе схемы и формы организации работы большегрузных составов предпочтение, как правило, отдают маршрутной схеме организации движения с закреплением тяги на отдельные рейсы. 9.3 Особенности организации перевозок леса Основной особенностью организации перевозок леса является возможность осуществления ее без использования грузового тоннажа в плотах. Плот представляет собой плавучее средство соединенных между собой бревен, труби других предметов, предназначенное для их транспортировки по водным путям. Подавляющее большинство плотовых перевозок составляют перевозки леса. Основная цель организации таких перевозок высвобождение подвижного состава для перевозок других грузов. Однако плотовые перевозки имеют ряд недостатков, которые, несмотря на их низкую себестоимость, приводят к сокращению использования плотов в эксплуатационной практике. В Республике Беларусь, в силу специфики региона, относительно низких объемов производства леса, вследствие отсутствия дефицита в транспортных средствах водного транспорта, плотовые перевозки не организовываются. Такое положение сохраняется и для большинства судоходных компаний Российской Федерации за исключением предприятий, осуществляющих судоходство на реках Сибири, где, несмотря на общие тенденции сокращения размеров плотовых перевозок, их доля в общем грузообороте еще достаточно велика. Значительная доля операций по доставке леса от мест его заготовки до потребителей выполняется лесозаготовительными организациями. Речной транспорт принимает на себя только буксировку сформированных плотов по судоходным путям. Транспортировка древесины в плотах вниз по течению является более экономичным способом ее доставки по сравнению с другими видами, что определяет 9.3 Особенности организации перевозок леса 211 широту ее использования, несмотря наследующие основные недостатки низкие скорости движения плотовых составов, особенно на водохранилищах и озерах значительная доля аварийности плотов при буксировке и связанные с ней потери древесины снижение качества и порча древесины из-за длительного пребывания вводе значительные потери времени на формирование плота и отдельных сплоточных единиц значительные потери времени на проводку плотов через шлюзованные системы, однопутные и прочие затруднительные участки негативное влияние остатков древесины в водоеме на экосистему региона негативное влияние на безопасность судоходства по водным путями рост затратна обеспечение безопасности судоходства. Плот как плавучее сооружение состоит их сплоточных единиц, представляющих из себя группу бревен, располагающихся в определенном порядке и скрепленных вместе при помощи такелажа (см. рисунок 3.2). По форме сплоточные единицы разделяют на плоские, цилиндрические и сигарообразные. К плоским относятся сплоточные единицы, имеющие в поперечном сечении прямоугольную форму, к цилиндрическим с эллиптическим поперечным сечением, к сигарообразным с эллиптическим поперечным сечением и продольным сечением в форме, представленной на рисунке 9.4. Наиболее распространенной формой сплоточных единиц является цилиндрическая форма, а вождение плотов из сигарообразных сплоточных единиц практикуется, в основном, на озерах и водохранилищах. Рисунок 9.4 Схематическое изображение форм сплоточных единица цилиндрическая б плоская в сигарообразная а) б) в) 9 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 212 К сплоточной единице предъявляются определенные требования плавучесть, прочность, простота формирования, возможность осуществления работ по формированию сплоточных единиц вводе и на берегу и некоторые другие. Одним из важных недостатков плотовых перевозок являются значительные затраты на формирование сплоточных единиц. В настоящее время в регионах, где данный вид перевозок распространен, данные работы автоматизированы. Технологический процесс их выполнения зависит от периода года. Летняя с плот ка (процесс формирования сплоточных единиц) осуществляется на специальных рейдах. Рейды оборудуются соответствующими механизмами и устройствами для производства работ по сортировке древесины и формированию ее в сплоточные единицы (рисунок 9.5). а) б) Рисунок 9.5 Схемы рейдов автоматизированного формирования плотов а сортировочная сетка веерного типа б сортировочная сетка коридорного типа Процесс сплотки можно охарактеризовать следующим образом. Древесина, перемещаемая поводе из специальной области рейда, называемой зап ан ь ю 6, направляется на сортировочную сетку 2 через специальные ворота 1. Проходя через главный сортировочный коридор 5, древесина распределяется на группы и направляется в соответствующие, так называемые дворики 4. По мере наполнения двориков древесиной лесоматериалы подаются в сплоточную машину 3, где окончательно формируются сплоточные единицы. Принцип работы сплоточной машины (рисунок 9.6) состоит в следующем. Отсортированные бревна из двориков сортировочной сетки направляются в сплоточный коридор 3 машины, ограниченный понтонами 4 с уравнителями. Машина имеет три моста 1, 2 и 7. Два из 1 2 6 5 4 3 7 8 9 10 9.3 Особенности организации перевозок леса 213 них 1 и 2 жестко скреплены понтонами, один 7 свободно перемещается в границах сплоточного коридора. Каждый мост снабжен вертикальными стойками 5 и 6. По мере заполнения сплоточного коридора древесиной стойка 6, отведенная мостом 2 в переднюю часть коридора, опускается в рабочее 9 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 214 положение, и мост начинает двигаться вдоль сплоточного коридора, сжимая бревна в пучок (положение I и II). После обвязки пучка 8 стойка поднимается, пропуская готовую сплоточную единицу положение III) к месту формирования плота. Вовремя выполнения последней операции сплоточный коридор заполняется следующей порцией древесины, подвижной мост с поднятой стойкой 6 возвращается в исходное положение, и цикл формирования пучка повторяется. Технология формирования плотов из сформированных сплоточных единиц определяется их типом, но основные работы выполняются, как правило, следующим образом. Сплоточные единицы 7 (см. рисунок 9.5) самосплавом поступают в формировочную сетку, которая представляет собой наплавное сооружение из бревен и состоит из входного приемника 8, сортировочной рамы 9 и двориков 10. В двориках собирают отдельные ленты и секции, а затем из готовых лент и секций формируют плот. Число секций, из которых формируются плоты, зависит от заданных их размеров. Средняя длина плотов, буксируемых по внутренним водным путям Российской Федерации, составляет 350 м, ширина 60 м. Секции по длине соединяют друг с другом на расстоянии 2 4 мс целью придания плоту требуемой гибкости. Если по правилам буксировки плот требуется оснастить тормозным устройством и такелажем (волокушами, якорями, лотами, ток хвостовой части плота подводят специально оборудованные понтоны, на которых размещается такелаж. Данные понтоны после окончания рейса возвращаются в пункт отправления. С целью повышения управляемости плота в процессе его транспортировки через затруднительные участки в помощь основному буксировщику дается вспомогательный, как правило, меньшей мощности, для повышения маневренности хвостовой части плота. В качестве вспомогательных средств управления плотом используются лоты и цепи, которые при необходимости опускают на дно реки, увеличивая сопротивление движению флота для создания дополнительного изгибающего момента. Данный способ оказывается очень эффективным при движении плота по криволинейным участкам. II 5 6 7 I 1 2 4 3 III 8 Рисунок 9.6 Схема сплоточной машины 9.5 Особенности организации работы флота в ледовых условиях 215 Буксировка плотов осуществляется на основании навигационного, технических и оперативных планов. В разделах данных планов, посвященных тяговому обслуживанию судовых и плотовых потоков, устанавливаются соответствующие характеристики линий и нормы, схемы расстановки флота по тяговым плечам, времена отправления и прибытия плотов. Плотовые потоки характеризуются теми же параметрами, что и судовые потоки, а для плотовых перевозок организуются плотовые грузовые линии. При планировании и организации перевозочного процесса применяются два вида таких линий специализированные и комбинированные. На специализированных линиях плотовые тяговые средства работают по схеме постоянного закрепления тяги без обратной загрузки, а на комбинированных в обратном направлении буксировщик также осуществляет тяговое обслуживание. Буксируют плоты по различным участками в разные периоды навигации, что накладывает специфику на организацию перевозочного процесса. Так, например, при буксировке плотов по озерами водохранилищам, вследствие ограничения скоростей течения воды, требуется либо закреплять за плотом более мощный буксировщик, либо снижать массу плота в весенний, полноводный период навигации плоты имеют повышенные массы, что повышает эффективность таких перевозок, но при наличии на внутренних водных путях сильных свальных течений ухудшается управляемость плота, что требует организовывать дополнительные мероприятия, например, задействовать дополнительные средства управления плотом либо дополнительный буксирный флот. В меженный период навигации уровни воды принимают наименьшие значения, появляются дополнительные перекаты, что требует ограничивать размеры плота. Основными вопросами при организации перевозок в плотах являются подбор типа и мощности буксировщика и установление технических норм скорости буксировки плотов. Данные задачи выступают в качестве элементов решения общей задачи оптимального тягового обслуживания несамоходного флота и плотов. Тяговую мощность, в первом приближении, можно установить из условия обеспечения управляемости плота при заданной скорости его движения пл пл т (9.5) где r пл приведенное сопротивление воды движению плота, кНс 2 /м 2 ; υ пл скорость движения плотам с η 0 пропульсивный КПД 9 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ И ПАССАЖИРОВ 216 Техническая скорость движения плота может быть установлена по формуле, аналогичной формуле (5.9), применительно к движению вниз по течению реки пл пл (9.6) где w – приращения скорости движения плота, км/сут. Скорость плота относительно воды определяется по формуле пл дв шв пл (9.7) где F шв сила тяги буксировщика на швартовых, кН; k дв коэффициент влияния на сопротивление движению плота воды, отбрасываемой движителями буксировщика. При организации проводки плотов требуется учитывать специфику пропуска плотов через судоходные шлюзы и лимитирующие участки. Из- за ограничения размеров камеры шлюза плоты приходится расчаливать. Иногда, когда буксировку плота ограничивают габаритные размеры пути, плот расчаливают на несколько меньших по размеру и осуществляют его перемещение. Данное обстоятельство требуется учитывать при формировании плота, применяя такие его конструкции, которые бы позволили сделать это в пути с наименьшими затратами времени и средств. Многообразие условий, оказывающих влияние на эффективность плотовых перевозок, также делает задачу их организации многовариантной. Для ее решения применяются математические модели, общая постановка которых схожа с моделями задачи оптимального тягового обслуживания несамоходного флота. |