Определение пропускной способности перегрузочного комплекса по родам грузов

Пропускная способность порта является показателем его производственной мощности и отражает возможность порта погрузить на суда или разгрузить из судов максимальное количество тонн груза за определенное время при рациональной технологии и организации выполнения основных и вспомогательных операций перегрузочного процесса. Пропускная способность порта измеряется в физических тоннах и зависит от протяжен­ности и конфигурации причального фронта, производительности подъемно-транспортного оборудования, пропускной способности складов и подъезд­ных путей порта, а также от характеристики потоков грузов, грузоподъем­ности и грузовой характеристики судов.

Пропускная способность порта является совокупностью пропускных способностей составляющих причалов (перегрузочных комплексов).

Пропускная способность причала в свою очередь зависит от пропускной способности основных его производственных элементов: средств прикордонной и тыловой механизации, складов, автомобильных путей.

Расчет ведется обычно в суточном разрезе по прикордонной механизации как ведущей. В последующем проверяют соответствие для прикордонной механизации пропускной способности остальных производственных элементов.

В основе расчета пропускной способности используется понятие технологической линии и технологической схемы погрузочно-разгрузочных работ. Технологическая линия - совокупность докеров и механизмов, занятых в перегрузочном процессе по определённой технологической схеме. Технологическая схема погрузо-разгрузочных работ определяет конкретный способ их выполнения на данной механизированной линии, указывая направление перемещения груза, состав и способ выполнения операций, количество машин и приспособлений, порядок их использования. Технологическая схема разрабатывается на одну основную перегрузочную установку (кран). Суммарная производительность техники не должна лимитировать производительность основной перегрузочной установки.

Расчет пропускной способности перегрузочного комплекса проводится с использованием следующих формул.

1) Загрузка транспортных средств определяется удельным погрузочным объемом грузов w_г, предъявляемых к перевозке и удельной грузовместимостью судна w_с. Другими словами, один и тот же груз может быть «тяжелым» для одного судна и «легким» для другого. Если w_г < w_с, то для заданного судна груз является «тяжелым» и фактическая загрузка определяется паспортной грузоподъемностью судна:

Qф = Qс (Qв).

Если же w_г > w_с, то груз является «легким» и загрузка определяется отношением грузовместимости судна к удельному погрузочному объему груза:

Qф = V / w_с.

Сравнивая удельный погрузочный объем грузов с грузовместимостью судов, определяется фактическая загрузка транспортных средств.

2) Время на грузовые работы:

T_гр = Q_ф / М,

где М – валовая норма грузовой обработки судна.

3) Время на вспомогательные операции:

t_всп = t_шв + t_ком + t_от + t_зт + t_отшв + t_{офрм.док,}

где t_шв – время на швартовку судна,

t_ком – время на оформление прихода- отхода судна комиссией,

t_от – время на открытие люков трюмов,

t_зт – время на закрытие люков трюмов,

t_отшв – время на отшвартовку судна от причала,

t_{офрм.док} – время на оформление документов.

4) Суточная пропускная способность причала для одного судна:

П_пр = Q_ф / Т_ст,

где Т_ст – время стоянки судна: Т_ст = t_гр + t_всп.

5) Средняя концентрация механизированных линий на одно судно:

m = M / (КНВ) * n_см

6) Ограничение количества судов, обрабатываемых одновременно:

- по количеству технологических линий:

n_суд1 = е {N_тл / m},

- по длине причального фронта:

n_суд2 = е { L_пр / L_с + 20},

где L_с – длина судна,

20 – расстояние между судами по длине причала в метрах.

7) Количество судов, обрабатываемых одновременно:

n_суд = min { n_суд1; n_суд2}

8) Месячная пропускная способность причального фронта:

П_пр.ф = П_пр * n_суд * 30 * 0,75,

где П_пр – суточная пропускная способность причала для одного судна,

0,75 – предельно допустимый коэффициент загрузки причалов в порту.

Исходя из теории «массового обслуживания», схема основанная на идеях Эрланга, обозначает, что коэффициент ожидания у судов значительно увеличивается, если число причалов уменьшается. При обычном использовании причала его коэффициент загруженности составляет 0,75.

9) Месячная пропускная способность железнодорожного фронта

П_ж/д = Q_ваг*_* n_ваг * n_под * 30,

где – Q_ваг загрузка вагона,

n_ваг– количество вагонов в подаче:

n_ваг= 0,8* L_пр / L_в,

где L_пр - длина складского фронта подачи вагонов,

L_в– длина вагона между осями автосцепа,

n_под– число подач вагонов к фронту погрузки в сутки, n_под=6.

10) Месячная пропускная способность автомобильного фронта:

П_авто = N_кран. * (КНВ_крана) * 23 * 30 * 0,75,

где N_кран – количество кранов;

КНВ_крана – комплексная норма выработки т/час, по каждой технологической схеме;

23 – количество рабочих часов крана в сутки, час.;

30 – количество рабочих дней крана в месяц;

При расчете может понадобиться определить месячную пропускную способность весов для взвешивания автомобилей/вагонов для каждого вида груза.

11) Месячная пропускная способность весов:

П_весов = (20 / t_взвш. ) * 30 * Q_авто,

где 20 – количество рабочих часов весов в сутки;

t_взвш – среднее время взвешивания одного автомобиля/вагона;

30 – количество рабочих дней весов в месяц;

Q_авто – средняя загрузка одного автомобиля/вагона.

12) Месячная пропускная способность склада:

П_скл = (Е_скл * 30) / t_хр,

где Е_скл – емкость склада,

t_хр – время хранения груза на складе,

30 – количество рабочих дней склада в месяц.

Емкость склада для навалочных грузов рассчитывается с учетом исходных данные на каждый штабель груза с помощью формул:

Е_скл = 1/3 * H (A₁ * В₁ + А₂ * В₂ + Ö А₁ * В₁ * А₂ * В₂), м³

где Н – максимальная высота штабеля:

Н = р_пр / r_груза,

где р_пр – максимальная нагрузка на штабель;

r_груза – насыпной вес груза.

А₁ – ширина основания штабеля;

В₁ – длина основания штабеля;

А₂ = А₁ – 2 * (Н / tga_i),

где a_i - угол естественного откоса i – го груза (в состоянии покоя),град.

В₂ = В₁ – 2 * (Н / tga_i).

Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса определяется по лимитирующему элементу. Исходя из пропускной способности перегрузочного комплекса, определяется число судов, которое может быть обработано в течение месяца. Полученное значение округляется до десятых. Затем определяется коэффициент занятости причальной линии по времени.

13) Месячная пропускная способность перегрузочного комплекса:

П_пк = min {П_прф; П_авто; П_скл; П_весов}.

14) Коэффициент занятости причальной линии по времени:

k = Т_ст * n_c * l_с / (L_пр * 30),

где n_с – число судов, которое может быть обработано в течение месяца:

n_с = П / Q_ф

П – месячная пропускная способность причального комплекса,

Q_ф – загрузка судна,

l_с – длина судна,

L_пр – длина причала,

30 – количество суток в месяце.

15) Минимальный интервал времени между началами обработки судов:

l = (30 – Т_ст) / (n^с – 1)

Т_ст время стоянки судна в порту,

n_c – возможное количество судов в течение месяца

Нормативная база.

Основная нормативная база, используемая в планировании и управлении процессом перевалки в порту включает:

1) комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, которые применяются для определения нормы погрузки-выгрузки судна, расчета тарифа на ПРР для нормирования оплаты труда докеров-механизаторов;

2) нормы погрузки-разгрузки судна;

3) пропускная способность перегрузочного комплекса;

4) нормы времени на лоцманскую проводку, швартовые операции, закрытие, открытие люков, оформление прихода, отхода судна, оформление документов и вспомогательные операции.

В качестве норматива интенсивности обработки судов могут быть ис­пользованы: чистая норма обработки судна (интенсивность за время выпол­нения грузовых операций), укрупненная норма обработки судна (интенсив­ность за время грузовых работ, основных вспомогательных операций и простоев по метеопричинам в пределах суток), валовая норма обработки судна (интенсивность за все стояночное время судна), люко-суточная норма обработки судна (интенсивность обработки одного трюма судна за время грузовых работ - применяется во многих зарубежных портах).

В отечественных портах в настоящее время применяется "валовая норма обработки судов" (ВН), которая по своей сути является укрупненной нормой, т. к. исчисляется не за все стояночное время. В ней не учитываются вспомогательные операции, связанные с состоянием и свойствами груза (фу­мигация, дегазация, дератизация, специальное крепление/раскрепление груза, рыхление груза и т. п.).

Традиционной практикой установления норматива интенсивности об­работки судов в порту является использование метода "от достигнутого". При этом может учитываться естественный прирост производительности тру­да, обусловленный совершенствованием технологии и/или повышением ква­лификации рабочих. Этот прирост может быть экстраполирован обработкой отчетных данных за ряд лет и обычно составляет в среднем 2-5 % в год. Сле­дует учитывать, что динамику изменения интенсивности обработки судов необходимо прослеживать по каждой укрупненной номенклатуре грузов, т. к. она может изменяться из-за изменения структуры грузо­оборота.

Более строгий подход к определению нормативной интенсивности об­работки судов предусматривает ее проектирование на основе достигнутых показателей производительности технологических линий, сложившегося ко­эффициента перевалки груза в порту, установленной концентрации техноло­гических линий и режима работы порта.

В качестве нормативов обработки вагонов обычно используются по­казатели времени обработки одной подачи вагонов на конкретном желез­нодорожном грузовом фронте порта и количество подач вагонов в сутки. Эти нормативы устанавливаются на стадии разработки узлового соглашения между портом и припортовой железнодорожной станцией.

Нормативом перегрузочных комплексов называется количество технологических перегрузочных комплексов (ТПК) порта, которые одно­временно должны быть заняты обработкой судов с ответственностью за сталийное время. По своему физическому смыслу этот норматив показы­вает количество судов, которые должны одновременно обрабатываться в порту, и соответствует применявшейся прежде норме одновременно обра­батываемых судов (НООС).

На речном транспорте методические указании по определению норм одновременной обработки судов на причалах общего и необщего пользования содержались в сборнике судо-часовых норм загрузки – разгрузки судов Минречфлота.

Норма одновременной обработки судов (К_пр) принималась равной количеству причалов, определенных по формуле:

К_пр = I 25 Q /N*(Te – t_m)*(24 - t _шb),

где К_пр - количество причалов, требующееся для переработки заданного грузооборота при действующих судо-часовых нормах, ед.;

1,25 - коэффициент, учитывающий сгущенное отправление грузов;

Q - плановый грузооборот причала в наиболее напряженный период навигации, т;

N - действующая судо-часовая норма погрузки (выгрузки) грузов для наиболее характерного типа судна, обра­батываемого на причале, т/ч;

Te - эксплуатационный период работы причалов в течение месяца, сут.;

t_m - перерывы в работе причала по метеорологическим усло­виям в течение месяца, сут., принимается по средне­статистическим данным;

24 - время эксплуатации причала в течение суток, ч;

t _шb - время, затрачиваемое судами на швартовные операции в течение суток, ч.

Методика расчета нормы одновременной обработки судов для морских портов определялась соответствующей «Инструкци­ей...» Минморфлота СССР.

В настоящее время потребное количество причалов каждая стивидорная компания определяет в соответствии со складывающейся у нее практикой.

В общем случае применяется 3 метода расчета нормативов:

1) аналитическо-исследовательский;

2) аналитическо-расчетный;

3) опытно-статистический.

Аналитическо-исследовательский метод предусматривает исследовательские взаимосвязи основных факторов, влияющих на численное значение норм. В этом случае, как правило, используются натурные наблюдения, хронометраж, экономические обоснования нормы.

Аналитико-расчетный метод основывается на применении элементных нормативов для отдельных приемов работ. Например: отстропка груза, формирование пакета груза и др..

Опытно-статистический метод менее трудоемкий, искомая норма в этом случае определяется на основании отчетных данных о выполнении соответствующих норм.

В процессе погрузочно-разгрузочных работ норма погрузки-разгрузки судна зависит от комплексной нормы сменности работы порта и расчетной концепции технологической линии. Для расчета раньше применялись единые комплексные нормы выработки (ЕКНВ), аналог которых разрабатывается отдельными стивидорными компаниями для собственных нужд и в процессе заключения договоров с грузовладельцами и на погрузочно – разгрузочные работы.

В сборнике ЕКНВ приведены комплексные нормы выработки и времени для категорий грузов из 140 классов грузов.

Таблица 6.1. Категории грузов в сборнике ЕКНВ

Классификация грузов производится в зависимости от веса и размеров одного места, погрузочного объема, угла естественного откоса для навалочных грузов, с учетом особых свойств грузов.

Нормы рассчитаны для каждого класса грузов по соответствующим технологическим схемам судовых, вагонных, автотранспортных и складских перегрузочных работ. В ЕКНВ для нормирования погрузочных работ все перегрузочные краны делятся на 5 групп в зависимости от типа крана, технико-эксплуатационных показателей, скорости подъема груза и скорости поворота.

Отдельные грузовые помещения морских и речных судов для нормирования ПРР подразделены на шесть классов в зависимости от размеров люка и протяженности (плеча) подпалубного пространства (таблица 6.2).

Таблица 6.2. Класс грузовых помещений морских и речных судов

В таблицах норм по классам грузов и соответствующим технологическим схемам указаны:

1) сменная комплексная норма выработки в тоннах КНВ, т;

2) комплексная норма времени в человеко-часах на 1 т, КНВр (чел - час/т);

3) норма времени НВр на 1 т;

4) общее количество рабочих всех профессий в комплексной бригаде и расстановка их по операциям технологического процесса.