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.

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/т
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	73 м3
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:

портальный кран КПП-16;

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, мі	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, мі;

– насыпная плотность, т/мі.

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

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

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

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

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

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.

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

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