Место и роль промышленного транспорта в транспортной системе

Годовые объемы перевозок определяют виды применяемых систем. При не-больших грузопотоках и расстояниях перевозок целесообразно применять одно-трубные ТПК. Так, для путепровода диаметром 1200 мм однотрубная линия применима при грузопотоке до 1 млн. т в год (0,6 млн. м в год) и расстояниях до 10 км.

При больших объемах транспортной работы следует применять двухтрубные ТПК. В первом виде установок один и тот же трубопровод используется для движения груженых контейнеров и возврата порожних. Эти системы часто называют челночными или линиями периодического действия.

Возможны и иные схемы однотрубных систем с двумя нагнетательными. станциями, расположенными по концам линии, с путевыми разъездами для мар-шрутного пропуска встречного состава, с большим числом участков погрузки и выгрузки и т. п. В двухтрубных пневмоконтейнерных линиях осуществлено ра-зобщение встречных потоков контейнеров. Каждый из них имеет свой трубопровод и движение на каждом - однонаправленное. Это линии циклично-непрерывного действия. Они могут иметь как кольцевые, так и тупиковые участки по концам.

Пневмотранспорт. Пневмотранспортные установки по принципу работы.

Разделяются на всасывающие, нагнетательные и смешанные. Применение пнев-матического транспорта эффективно для транспортировки пылевидных, зерни-стых и мелкокусковых грузов (угольная пыль, цемент, песок, зола, щепа и др.) на небольшие расстояния. Подобно тому, как в гидротранспортных установках насыпной груз перемещается по трубопроводу в струе воды, на пневмотранспорт-ных установках он перемещается в струе воздуха. Движущаяся по трубопроводу с большой скоростью струя воздуха образует с порошковым и легким мелкокуско-вым грузом более или менее однородную аэросмесь, заполняющую сечение тру-бопровода. В качестве воздуходувного оборудования в нагнетательных системах применяют компрессоры, воздуходувки и вентиляторы, а в вакуумных (всасы-вающих) - вакуум-насосы и вентиляторы.

Подвесные канатные дороги. Грузовые подвесные канатные дороги (ПКД) следует применять на внешних и внутризаводских перевозках насыпных грузов, особенно в условиях пересеченной и горной местности. Канатные подвесные до-роги подразделяются на двухканатные и одноканатные, которые могут быть как с кольцевым движением вагонеток (одна за другой), так и с маятниковым движени-ем одной или двух вагонеток.

При больших объемах перевозок предусматривается сооружение параллельных ПКД, а также интенсификация процесса загрузки вагонеток и других станционных операций с целью уменьшения временного интервала между ваго-нетками. При малых объемах перевозок проектируются ПКД маятникового типа, а также одноканатные дороги.

Основными элементами канатно-подвесных дорог являются привод, подвижной состав (вагонетки) и линейные опоры. Предусматриваются элементы автоматизации работы ПКД:

* дистанционное управление главными приводами с диспетчерского пункта;

* автоматизация операций с вагонетками на станциях;

* автоматизация остановки дороги при нарушениях режима работы.

Канатно-подвесной транспорт отличается от других специальных и универ-сальных видов транспорта многими положительными особенностями, основными из которых являются:

ь малая зависимость от рельефа местности;

ь большие допустимые уклоны пути (до 50^о) и пролеты между опорами (свыше 500 м), позволяющие прокладывать трассу дорог по кратчайшему рас-стоянию и пересекать естественные и искусственные преграды без устройства до-рогостоящих искусственных сооружений;

ь гибкость трассы дорог в плане (радиусы кривых до 5 м и углы поворотов трассы до 180^о);

ь малая зависимость от атмосферных условий;

ь возможность полной автоматизации погрузки, транспортировки и вы-грузки грузов.

Схемы транспортировки. Анализ движения массовых сыпучих грузов от мест добычи к пунктам потребления показывает, что применение специальных видов транспорта наиболее целесообразно на перевозках:

F сырой руды от рудников и железорудных карьеров на обогатительные, агломерационные, дробильно-сортировочные фабрики и фабрики окомкования. В зависимости от величины грузопотока ее можно транспортировать конвейерным, канатно-подвесным и пневмоконтейнерным транспортом. Гидротранспорт сырой руды в расчетах сравнительной эффективности специальных видов транспорта не предусматривается, так как применение его требует сооружения дополнительных устройств по обезвоживанию руды;

F железорудного концентрата от обогатительных фабрик на металлурги-ческие заводы. Применение на этих грузопотоках гидравлического транспорта обеспечивает высокую эффективность и соответствует технологическому процессу глубокого мокрого обогащения концентрата, вследствие чего отпадает необхо-димость его обезвоживать, а следовательно, исключает затраты на сооружение соответствующих устройств;

F угля от гидрошахт на обогатительные фабрики и от них обогащенного угля (концентрата) на коксохимические заводы. На этих грузопотоках наиболее целесообразен гидротранспорт, так как он соответствует не только технологии добычи угля гидравлическим способом, но, как и на грузопотоках железорудного концентрата, технологическому процессу мокрого обогащения угля. Известно, что измельчение последнего - непременное условие эффективной гидротранспор-тировки. Степень измельчения угля играет важную роль и в коксохимическом производстве. Это определяет тщательность смешения различных компонентов шихты, ее насыпную массу и связанную с ней усадку коксового пирога, а также структуру кокса. В связи с этим и с ростом использования в шихте тощих и сла-боспекающихся углей (что существенно расширяет ресурсы углей для коксова-ния) особенно возрастает значение их тонкого дробления, а следовательно, и це-лесообразность применения гидротранспорта для доставки угля от гидрошахт на обогатительные фабрики и от них на коксохимические заводы;

F угля от гидрошахт, шахт и карьеров на ГРЭС; транспортировка его мо-жет осуществляться всеми специальными видами транспорта, включая и гидро-транспорт. Применение последнего с учетом опыта отечественных и зарубежных методов непосредственного сжигания гидропульпы в циклонных топках является весьма перспективным. Как показывают расчеты, некоторое снижение тепловой экономичности вследствие высокой влажности угля компенсируется исключени-ем больших капитальных затрат и эксплуатационных расходов на обезвоживание угольной пульпы и подсушку угля, причем все сооружения системы гидротранс-порта весьма упрощаются;

F песка, щебня и песчано-гравийной смеси от песчаных и гравийных карь-еров на заводы железобетонных изделий и различные объекты строительства. Для транспортировки этих сыпучих грузов могут применяться все специальные виды. транспорта, которые учитываются во всех расчетах. Однако при прочих равных условиях предпочтителен тот из них, который соответствует применяемой техни-ке - гидротранспорт при гидромеханизации разработки рыхлых и несвязанных пород (песок и песчано-гравийные грунты ) и конвейерный транспорт;

F агломерата, окатышей и мелкой сортированной руды соответственно от аглофабрик, фабрик окомкования и дробильно-сортировочных фабрик на метал-лургические заводы. На этих грузопотоках можно применять все специальные ви-ды транспорта, за исключением гидротранспорта, который не может обеспечить неизменности свойств агломерата и окатышей н наибольшей эффективности при транспортировке руды, если необходимо ее последующее обезвоживание.

Лекция 5

1. Транспорт и окружающая среда

Каждый вид транспорта оказывает на окружающую среду определенное воздействие, зависящее от концентрации транспортных средств, профилактики вредного воздействия на природу, характера местности и других причин. С точки зрения контроля за мероприятиями по охране окружающей среды транспорт от-носят к числу самых сложных видов производства.

Железнодорожный транспорт вызывает шумовое и химическое загрязнение. Наиболее агрессивен по отношению к окружающей среде автомобильный транспорт, который, кроме шумового и механического загрязнения (в результате рас-сеивания пыли), создает химическое загрязнение, так как при работе двигателя образуются выхлопные газы, которые содержат 160-200 различных, в основном ядовитых компонентов. Речной транспорт является причиной химического и био-логического загрязнения водоемов, а также шумового и механического воздейст-вия на них. Химическое загрязнение может наступить в результате разлива неф-тепродуктов из-за аварий танкеров, утечки нефтепродуктов в процессе бункеров-ки, выбросов подсланевых вод, а также при работе с агрессивными по отношению к воде химическими и другими грузами. Трубопроводный транспорт - относи-тельно чистый вид транспорта вследствие герметизации и расположения трубо-проводов, как правило,под землей. Однако при прокладке трубопроводов извле-кается большое количество земли, вырубаются леса. Воздушный транспорт - один из источников шумового загрязнения окружающей среды. Шум становится при-чиной и первоисточником многих заболеваний сердца и сосудов, нервной систе-мы, преждевременного утомления, ослабления внимания и памяти, нарушает нормальный отдых и восстановление сил.

Доля транспорта в источниках загрязнения окружающей среды составляет: по окиси углерода 63-90^о/о, углеводородам 46-69%, промышленной пыли 8-20%,. двуокиси серы 2-4%. Течи в зазоры и не плотности кузовов вагонов и автомоби-лей, выдувание мелких фракций воздушным потоком, осыпание крупных частиц груза через борта подвижного состава не только засоряют среду, но и ежегодно приводят к потере примерно 2,6% всего доставляемого угля и кокса, до 4% руд, 3,5% цемента. Для характеристики средней интенсивности загрязнений целесооб-разно ориентироваться на среднюю дальность доставки 1 т груза, равную 7,2 км, а фактические зоны влияния устанавливать по транспортным коммуникациям на генеральных планах предприятий.

На каждом виде транспорта проводятся мероприятия по снижению вредного воздействия на окружающую среду. Так, на промышленном железнодорожном транспорте совершенствуют конструкцию подвижного состава, принимают меры для снижения шума двигателей, совершенствуют погрузочно-разгрузочные рабо-ты. На автомобильном транспорте разрабатывают и внедряют в производство но-вые виды двигателей и сорта топлива, которые менее агрессивно воздействуют на природу. Переводят автотранспорт на электрическое питание, проводят крупные мероприятия по регулированию автодвижения для рассредоточения образуемых химических, шумовых и других загрязнений. Для предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами, содержащимися в подсланевых водах речных судов, применяют очистку подсланевой воды непосредственно на судне с помощью специальной судовой очисткой установки и вне судна, на плавучей очистной станции, куда речные суда непосредственно или через самоходные судосборщики сдают загрезнённые подсланевые воды. Новый речной флот оснащается установками, очищающими и обеззараживающими судовые хозяйственно-фекальные стоки и воды, загрезнённые нефтью. Остатки из этих установок и твёрдый мусор сжигают в печах, а очищенную и обеззараженную воду возвращают в водоём.

Использование специализированных транспортных средств - наиболее эффективный путь исключения загрезнения среды от потерь перевозимых грузов. Основные мероприятия, способствующие уменьшению или исключению загрязнения среды промышленным транспортом:

На некоторых предприятиях созданы специализированные службы по охра-не окружающей среды. В подразделениях промышленного транспорта предприятий целесообразно выделять специалистов для контроля за соблюдением санитарно-гигиенических норм и правил. В их обязанность должна входить разработка на основе законодательных актов, норм и правил проектирования мероприятий по уменьшению вредного влияния промышленного транспорта на окружающую среду.

2. Проектирование промышленного транспорта

Нормативные документы по проектированию промышленного транспорта. Нормативной основой для проектирования транспорта промышленных предприятий является система Строительных норм и правил (СНиП). Строительные нормы и правила на основе современных достижений науки и техники устанавливают единые требования к проектированию и строительству. При этом пре-дусматривается повышение качества и сокращение сроков строительства с одно-временным снижение его стоимости.

Основные нормативные вопросы проектирования транспорта промышлен-ных предприятий изложены в гл. "Промышленный транспорт" (СНиП 2.05.07-85). В ней содержатся нормативы проектирования транспорта новых и реконструируемых предприятий, а также отдельных его сооружений, устройств, предназначенных для обеспечения перевозки грузов, а также эксплуатации и технического обслуживания транспортных средств независимо от их ведомственной принад-лежности:

ь железнодорожного (внутренних железнодорожных путей колеи 1520, (1524) мм);

ь автомобильного (внутренних автомобильных дорог);

ь гидравлического;

ь грузового канатно-подвесного; конвейерного;

ь трубопроводного контейнерного пневмотранспорта.

При проектировании внешних (подъездных) железнодорожных путей пред-приятий используется СНиП 11-39-76, а внешних, (подъездных) автомобильных дорог - СНиП 2.05.02-85. Мосты, путепроводы и водопропускные трубы, соору-жаемые на внутренних железных и автомобильных дорогах, проектируются в со-ответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84. Кроме того, соответствующими раз-делами СНиПа можно пользоваться при проектировании других видов промыш-ленного транспорта, а также погрузочно-разгрузочных комплексов предприятий, инженерных сетей транспортных объектов и т.п. Нормативы СНиПа дополняются также действующими государственными стандартами. В дополнение к государст-венным нормативным документам по проектированию промышленного транспор-та действуют отраслевые нормы технологического проектирования транспорта предприятий, правила безопасности на транспорте и в отдельных производствах, а также специальные габариты и др.

Для обеспечения унификации проектной документации и единства ее оформления существует единая система проектной документации для строительства (ЕСПДС), включающая большую группу государственных стандартов.

Основные положения проектирования промышленного транспорта.

Проектирование промышленного транспорта осуществляется совместно с проек-том строительства нового или реконструкции действующего предприятия и оформляется специальным разделом.

Проектирование транспорта предприятия включает:

· расчет объема перевозок и формирование грузопотоков;

· выбор вида транспорта для каждого грузопотока;

· обоснование типа и расчета парка техниче-ских средств;

· мощности грузовых комплексов и складов, а также разработку транспортной схемы предприятия.

Одновременно разрабатываются вопросы внешнего транспорта с определением места примыкания внешних железнодорож-ных путей предприятий к магистральной железной дороге.

Общий годовой объем перевозок промышленного предприятия складывает-ся из объемов внешних и внутренних перевозок.

В свою очередь объем этих перевозок определяется как сумма объемов пе-ревозок каждого вида транспорта, задействованного в транспортно-технологической схеме предприятий. Объем перевозок определяется производственной мощностью предприятия, видом сырья, полуфабрикатов, готовой продук-ции и топлива и складывается из перевозок производственных цехов, вспомога-тельных служб и складов, входящих в его состав.

Формирование грузопотоков предприятия осуществляется в несколько этапов.

Первый этап. В качестве исходных данных принимаются структура пред-приятия, принятая технологическая схема и производственная мощность цехов, отделений и агрегатов. По каждому из них определяются объемы перевозок и на-правления перемещения главной продукции или изделия-представителя. Расчет ведется по нормативным расходным коэффициентам, которые установлены для-каждого цеха. Например, для доменного цеха главной продукцией является чугун, и в соответствии с объемом производства чугуна определяются объемы перевозок сырья (агломерата и кокса). На основе этих расчетов выявляют пункты зарожде-ния, переработки и погашения грузопотоков и составляется транспортно-технологическая схема предприятия.

Второй этап. На основе транспортно-технологической схемы определяют объемы перевозок по прибытию и отправлению всей номенклатуры грузов каждо-го цеха. Расчет выполняют по объему производства основной продукции или из-делия-представителя по нормативным расходным коэффициентам.

Третий этап. По каждому грузопотоку выбирают вид транспорта, наиболее экономичного и эффективного для его освоения, исходя из объемов и дальности перевозок, вида груза и других факторов. Для каждого грузопотока выбирают тип транспортного оборудования и определяют парк подвижного состава.

По установленным грузопотокам и принятым видам транспорта составляют итоговую таблицу объемов перевозок предприятия и на ее основе строят диа-грамму грузопотоков. Параллельно разрабатывают вопросы организации перево-зок и управления работой транспорта, проектируют схему железнодорожных пу-тей и раздельных пунктов, предназначенных для обслуживания внешних и внут-ренних перевозок, а также автомобильных дорог и конвейерных линий.

Схемы железнодорожного транспорта промышленных предприятий должны. обеспечивать: требования производственного процесса по всем технологическим параметрам, поточность движения и минимальный объем транспортной работы, высокую технологическую надежность транспортного обслуживания. По условиям эксплуатационной работы на промышленных предприятиях применяются ту-пиковые, кольцевые, двусторонние и комбинированные схемы железнодорожного транспорта.

Для каждого вида промышленного транспорта существуют рациональные области применения. Вместе с тем в ряде случаев в определенных границах эти области у нескольких видов транспорта могут совпадать. Поэтому вид транспорта для каждого грузопотока необходимо выбирать на основе технико-экономического сравнения вариантов для конкретных условий эксплуатации. При выборе вида транспорта в первую очередь учитывают объемы перевозок, вид и. характер перевозимых грузов и дальность перевозок груза, а расходы принимают по всему транспортно-грузовому комплексу. Для сравнения и выбора варианта принимают метод расчета сравнительной экономической эффективности по ми-нимуму приведенных затрат. Ввиду необходимости просчета большого числа ва-риантов с многими показателями рациональный вид транспорта выбирают, при-меняя экономико-математические модели и ЭВМ.

ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ И СКЛАДСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1. Общая характеристика погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских комплексов

При выполнении погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ стремятся к механизации и автоматизации процессов. К механизированным отно-сятся работы, при выполнении которых как минимум одну основную операцию выполняют с помощью машин, агрегатов, установок и другого механизированно-го оборудования и инструмента, имеющих механический, электрический, пневма-тический или гидравлический привод. К комплексно-механизированным относят работы, в процессе выполнения которых все трудоемкие основные и вспомога-тельные операции технологического процесса выполняют с помощью отдельных машин или комплекта машин, установок и механизированного инструмента, увя-занных между собой по производительности и другим показателям с таким расче-том, чтобы была достигнута наивысшая для современного уровня развития техни-ки производительность труда и обеспечивались заданные темпы строительства при наименьшей стоимости работ и наилучшем использовании машин.

Автоматизация - высшая степень механизации производственных процессов. К автоматизированным работам относят работы, при которых все операции технологического процесса выполняются машинами с устройствами и приборами автоматического управления, регулирования и контроля технологического про-цесса. Автоматизацию применяют также для контроля качества и обеспечения безопасности выполнения работ, учета времени использования машин и опреде-ления выполненных объемов работ. При автоматизации человек осуществляет лишь общий контроль за ходом производственного процесса и работой машины, устройств и приборов.

На современном предприятии для механизации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ применяют системы из нескольких транспортирующих ма-шин и устройств, работающих совместно с технологическим оборудованием. Такие системы наиболее эффективны экономически и наиболее совершенны по тех-ническому уровню тогда, когда содержат полный комплекс машин и устройств, обеспечивающих механизированное перемещение грузов на всем протяжении грузопотока от первой до последней технологической операции как на основных, так и на вспомогательных участках производства. При этом труд рабочих сводит-ся к управлению машинами и контролю их работы, выполнению отдельных тех-нологических операций и проведению планово-предупредительного ремонта оборудования. Отсутствие механизации даже на одной какой-нибудь вспомогатель-ной операции резко снижает общую эффективность работы всего комплекса ма-шин.

Высшая ступень комплексной механизации - комплексная автоматизация как отдельных технологических участков, так и всего процесса в целом. При ком-плексной автоматизации работа всего комплекса транспортных и технологиче-ских машин на всем протяжении технологического процесса происходит автома-тически с помощью различных приборов и устройств автоматического управле-ния, контроля и регулирования, включая в отдельных сложных производствах и управляющие ЭВМ. При этом участие человека проявляется лишь в установлении программы, работы комплекса машин, настройке машин и приборов управления, контроле их работы, проведении планово-предупредительного ремонта оборудо-вания и приборов. Механизацию погрузочно-разгрузочных и складских работ осуществляют комплексно исходя из того, что эти работы являются звеньями об-щего транспортно-складского процесса. Механизацию и автоматизацию транс-портно-складского процесса следует обеспечивать, начиная с поступления грузов на предприятие и кончая подачей его на производство, а также от выдачи груза.

Производством до погрузки на средства внешнего транспорта. При этом учитываются промежуточные операции по подготовке к разгрузке, хранению, выдаче на производство, погрузке и отправлению с предприятий (рыхление, дробление, упа-ковка, пакетирование, расконсервация, консервация и т. п.).

Для массовых сыпучих грузов (уголь, руда, известняк, минерально-строительные грузы и др.), как правило, предусматриваются погрузочно-разгрузочные устройства точечного типа. При значительном поступлении или отправлении массовых насыпных грузов в пунктах разгрузки (погрузки) следует проектировать механизированные и автоматизированные системы надвига, передвижки и уборки вагонов, взвешивания и дозировки, а также системы транспортировки поступающих грузов от приемных устройств на склады и выдачи грузов со складов. При поступлении частично смерзшегося угля восстановление сыпуче-сти достигается пленочным разогревом, размораживанием устройствами проходного типа (длина фронта разогрева увязывается с темпом выгрузки). Складскую переработку насыпных массовых грузов на складе и технологию складирования следует предусматривать с применением экономически обоснованных высоко-производительных средств механизации с учетом характера грузов, условий хра-нения, равномерности поступления и отправления, необходимости обработки груза и взвешивания при подаче на склад и выдаче со склада, условий безопасности.

Хранение насыпных грузов, не требующих защиты от атмосферных условий, предусматривают в складах штабельных типов, грузов, требующих защиты, как пра-вило, в складах силосного типа.

Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и складских работ с тарно-штучными грузами предусматривается в зависимости от условий хранения и размеров запаса. При этом нужно учитывать неравномерность поступления и отправления, необходимость дополнительной обработки и взвешивания, а также дальнейшей транспортировки с применением механизмов, рационально сочетаю-щихся с механизмами разгрузки, погрузки и внутрискладской переработки. При механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ предусматривается унификация размеров и массы пакетов, использование контейнеров, поддонов и других средств пакетирования для хранения и транспортировки грузов. Для более рационального использования складов и подвижного состава, а также снижения материальных и денежных затрат на хранение и транспортировку грузов предусматривается максимальное использование бесподдонных способов пакетирования грузов. Значительный объем и большая номенклатура поступающих на скла-ды грузов предусматривает их вертикальное складирование. Для этого нужно применять полуавтоматические и автоматические краны-штабелеры и специаль-ное складское оборудование, обеспечивающее высокообъемное использование складских помещений. Рекомендуется применять конструкции стеллажей, вос-принимающие нагрузки кровельных покрытий и ограждающие стеновые конст-рукции.

При механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ для про-мышленных предприятий автоматизация учета и управления предусматривается в составе автоматизированной системы управления технологическим процессом. производства предприятий. Необходимо шире внедрять грузовое обслуживание групп промышленных предприятий средствами межотраслевых предприятий промышленного железнодорожного транспорта с использованием передвижных бригад и механизмов.

Механизация погрузочно-разгрузочных и складских работ в промышленных узлах достигается концентрацией переработки грузов на общезаводских складах, централизованных базах, грузовых дворах МПС или перевалочных базах межот-раслевых ППЖТ.

2. Классификация грузов предприятий

Транспортируемые грузы по основному признаку разделяют на насыпные и штучные.

Насыпными (навалочными) грузами считают различные массовые куско-вые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и пере-мещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, песок, цемент). Насыпные грузы характеризуются кусковатостью (размером и формой частиц), плотностью, влаж-ностью, углом естественного откоса, подвижностью частиц, режущей способно-стью (абразивностью), крепостью, коррозийностью, липкостью, ядовитостью, взрывоопасностью, способностью самавозогораться, слеживаться, смерзаться. Каждое из этих свойств учитывают при выборе типа и размеров машин.

Кусковатостью или гранулометрическим составном насыпного груза на-зывают количественное распределение его частиц по крупности, Кусковатость характеризуется наибольшими линейными размерами однородных частиц (кус-ков) насыпного груза в заданном объеме (пробе). Плотностью груза называется отношение его массы к занимаемому объему. Для грузов, представляющих собой куски различной крупности (уголь, торф), используют понятие насыпной плотно-сти (отношение массы груза в насыпном состоянии к его объему). Влажностью насыпного груза называют отношение массы содержащейся в грузе воды, удаляе-мой высушиванием пробы груза при температуре +105 ^оС, к массе высушенного груза.

Углом естественного откоса насыпного груза называется угол между образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью. Этот угол зависит от взаимной подвижности частиц груза: чем она больше, тем меньше угол естественного откоса. Режущей способностью (абразивностью) на-зывают свойство частиц насыпного груза истирать (изнашивать) соприкасающие-ся с ними во время движения рабочие поверхности желобов, лент, шарниров цепи и других, подобных деталей транспортирующих машин. Крепость (крепкость) частицы груза определяется пределом прочности образца груза при сжатии. Взры-воопасность, самовозгораемость и ядовитости транспортируемых грузов учи-тываются по специальным техническим условиям, которые необходимо обяза-тельно выполнять при проектировании транспортных средств. Слеживаемость - способность частиц некоторых насыпных грузов (глины, извести, соды, соли, снега, цемента и т. п.) терять подвижность при длительном хранении. Это особенно. неблагоприятно сказывается при хранении грузов в бункерах, кожухах конвейе-ров и подобных емкостях. Липкость, т. е. способность некоторых грузов, напри-мер глины, мела (особенно во влажном состоянии), прилипать к твердым телам, требует специального выбора формы несущих (ковшей), поддерживающих, эле-ментов машины или применения покрытий из материалов, к которым груз не прилипает, а также эффективных очистных устройств. Липкость затрудняет транспортировку грузов.

Штучными называют единичные грузы, учитываемые по количеству и транспортируемые по отдельным изделиям или группе. Штучные грузы непо-средственно разделяют на штучные и тарные. К непосредственно штучным грузам относят различные единичные изделия, детали и узлы машин, а также и некоторые массовые грузы, которые состоят из более или менее однородных крупных и средних по размерам предметов определенной формы. Тарные грузы представ-ляют собой тару (ящики, бочки, мешки, кипы, контейнеры), в которой размещены насыпные или штучные грузы. Размеры и вид тары промышленных изделий и грузов определены государственными стандартами. Использование производст-венной тары значительно расширяет возможность взаимодействия конвейеров со средствами напольного транспорта. Штучные грузы характеризуются размерами, конфигурацией, массой одного изделия, а также хрупкостью, температурой, взры-воопасностью и т.п. По размерам штучных грузов определяют размеры несущих элементов конвейеров, расстояния между изделиями и их проходимость на пово-ротах и перегибах конвейера, а по массе - грузоподъемность несущего и проч-ность тягового элементов и способ разгрузки Формой груза обусловливается спо-соб его укладки или подвеса на грузонесущий элемент. Особые свойства необхо-димо учитывать при выборе типа и конструкции машины.

3. Погрузочно-разгрузочные машины, механизмы и устройства

Транспортные и погрузочно-разгрузочные машины по характеру работы разделяют на машины периодического (цикличного) и непрерывного действия.

Машины периодического действия захватывают или вмещают порцию груза, пе-ремещаются с грузом до места разгрузки, разгружаются и затем возвращаются для захвата новой порции. Сюда относят локомотивный, безрельсовый транспорт, скреперные установки и др. Промежутки времени между захватами очередных порций груза называют продолжительностью цикла. Цикл зависит от расстояния транспортировки, скорости; движения и времени, затрачиваемого на погрузку и разгрузку.

Машины непрерывного действия работают без остановки для захвата и раз-грузки груза и перемещают его при непрерывном движении рабочего органа. К этой группе относятся различные конвейеры, производительность которых не зависит от расстояния транспортировки.

Многообразие видов и свойств перемещаемых грузов, а также способов их перемещения в соответствии с требованиями технологии современного производ-ства привело, к появлению более 600 типов погрузочно-разгрузочного и подъем-но-транспортного оборудования.

4. Средства восстановления сыпучести грузов

Смерзаюшимися называют грузы, которые при перевозке.навалом теряют свое обычное свойство (сыпучесть) при температуре ниже 0 ^оС, когда отдельные частицы груза смерзаются друг с другом и примерзают к полу и стенам вагона. На смерзаемость влияют и атмосферные осадки, особенно в переходный период года (от осени к зиме). Измельченные и пылевидные материалы с высокой влажностью смерзаются быстрее, а разрыхление и выгрузка связаны с большими трудностями. Это осложняет выгрузку, повышает стоимость разгрузочных работ и увеличивает простой подвижного состава. К смерзающимся грузам относятся руда, уголь, кокс (орешек и мелочь), глина, песок, гравий, флюсы, шлаки и др.

Борьба со смерзаемостью грузов имеет большое значение так как общие за-траты на их выгрузку (с учетом простоя и ремонта вагонов) очень велики. Она за-ключается в применении эффективных способов и средств предотвращения смер-зания и восстановления сыпучести смерзшихся грузов. Эти способы и средства зависят от физико-теплотехнических свойств груза (гранулометрический состав, влажность, теплоемкость, теплопроводность и др.).Для предупреждения смерзае-мости груз и внутреннюю поверхность кузова подвижного состава обрабатывают маслами и нефтью. Рекомендуется также добавлять к грузу вещества, погло-щающие влагу (негашеную известь) или образующие при соединении с ней рас-творы с низкой температурой замерзания (поваренную соль, хлористый кальций).. При устойчивых морозах эффективно предварительно (до погрузки) проморажи-вать груз, многократно перемешивая его экскаватором, скрепером или другими механизмами: частицы груза при этом обветриваются наружным воздухом. Про-мораживание считается законченным, когда температура в середине пересыпае-мого груза достигнет -3 ^оС. Рекомендуется промораживать уголь при температуре воздуха -20 ^оС и ниже. К числу других предохранительных мероприятий относят-ся пересыпка груза древесными опилками, прокладка соломой, соломенной сеч-кой, камышом, торфяной мелочью, подстилка их на пол вагона и послойная пере-кладка ими груза в вагоне.

Сыпучесть смерзшихся грузов восстанавливают чаще всего двумя способами:

v термическим (разогрев груза и вагона);

v механическим (рыхление виброразрыхлителями и бурофрезерными и другими машинами).

Предъявляя к перевозке груз, подверженный смерзанию, отправитель обя-зан снизить его влажность до пределов, обеспечивающих нормальную разгрузку в пункте назначения. Если это невозможно, отправитель принимает предусмотрен-ные правилами меры по предотвращению или уменьшению степени-смерзания груза. В накладной на перевозку смерзающегося груза указывают процент влаж-ности и меры, принятые для предохранения от смерзаемости.

Независимо от принятых в пункте отправления профилактических мер в, пункте выгрузки получатель обязан выгрузить смерзшийся груз в установленные сроки. Для этого у него должны быть необходимые устройства для разогрева (те-пляки) или механического разрыхления (бурофрезерные и самоходные вибро-ударные установки, виброрыхлители и др.). Если в пункт потребления груз посту-пил в смерзшемся виде, получатель с участием представителя станции составляет акт установленной формы с указанием мер принятых для выгрузки, а также вре-мени, затраченного на нее, что служит основанием для определения ответствен-ности отправителя.

5. Склады и складские хозяйства

Многообразие и универсальность средств механизации связаны с разнооб-разием схем комплексной механизации складов погрузочно-разгрузочных работ.

Существуют типовые схемы комплексной механизации складов навалочных гру-зов открытого хранения:

o с разгрузочной эстакадой;

o с бункерным приемным уст-ройством;

o с портальным разгрузчиком;

o с вагоноопрокидывателем.

Выгрузку на-валочных грузов на эстакадах и повышенных путях осуществляют через откры-тые люки и с использованием грейферного крана на гусеничном ходу. Это, как правило склады небольшой вместимости. Склады большой вместимости могут быть оборудованы портальным краном, под порталом которого размещается траншейно-эстакадное приемное устройство. На складах исслеживающихся гру-зов под разгрузочной эстакадой размещают ленточный конвейер для транспорти-ровки груза на производство. Разгрузка вагонов грейферными кранами малоэф-фективна, так как объем грейфера ограничен и работа искусственно замедляется внутри полувагона во избежание повреждения. Поэтому грейферные краны при-меняются при небольшом поступлении грузов и обычно в условиях грузки со склада на другие виды транспорта.

Схемы с применением разгрузки полувагонов их опрокидыванием имеют высокую производительность разгрузки. Однако высокая стоимость вагоноопро-кидывателей и связанных с ними устройств позволяет применять их лишь в усло-виях большого и устойчивого грузопотока.

Типовые схемы комплексной механизации складов навалочных грузов закрытого хранения представлены по одинаковому технологическому процессу вы-грузки из крытого вагона в приемный бункер.

Основные типы таких складов:

· закромный;

· шатрово-полубункерный;

· бункерный; силосный.

Типовые схемы комплексной механизации складов штучных грузов можно разделить на склады тяжеловесных, длинномерных грузов и контейнерные пло-щадки, а также склады тарно-штучных грузов закрытого хранения. Применение железнодорожных кранов предусматривает технологический процесс перегрузки тяжеловесных штучных грузов с железной дороги на склад и со склада на без-рельсовый внутризаводской транспорт. Схема прирельсового склада тарно-штучных грузов предусматривает применение малогабаритных электропогрузчи-ков в условиях перемещения и хранения грузов на поддонах. Склад тарно-штучных грузов с применением штабелеров и робототележек предусматривает хранение грузов в несколько ярусов. Такие склады обеспечивают переработку грузов весьма широкой и разнообразной номенклатуры и позволяют организовать образцовый учет, сортировку и комплектацию грузов.

Типовые схемы комплексной механизации переработки жидких грузов предполагают их слив из цистерн насосом, а слив вязких продуктов - из бункеров самотеком. Эстакады переработки жидких грузов оборудуются передвижными откидными мостиками - переходами, а также устройствами разогрева высоковяз-ких продуктов.

Наиболее высокий уровень в функционировании и обслуживании складов достигается с помощью автоматизации всех процессов обработки грузов. Это в свою очередь предполагает применение большого и разнообразного числа техни-ческих средств автоматизации складских систем.

При разработке или выборе того или иного типа склада учитывается его вместимость, грузооборот, условия прибытия и отправки грузов, режим работы и технология складской переработки грузов, требования к оборудованию, к охране окружающей среды, особые условия строительства и основные технико-экономические показатели. На основании перечисленных исходных данных раз-рабатываются принципиальные технологические решения, выбираются схемы механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций.

В зависимости от выполняемых функций автоматизированная транспортно-складская система может содержать подсистемы: складскую, накопительную и' транспортную. Каждая из них классифицируется по ряду признаков. Например, складская подсистема может быть централизованной и обслуживать несколько гибких участков (линий) или участковой - обслуживать один участок (линию). Накопительная подсистема может быть централизованной (единый центральный накопитель), децентрализованной (специальные накопители у технологических модулей) и смешанной (сочетание централизованных и децентрализованных на-копителей). В свою очередь централизованные накопители допустимо подразде-лять на дифференцированные (специализированные накопители по видам грузов) и интегрированные (единый накопитель для всей номенклатуры грузов). Анало-гично транспортная подсистема может быть централизованной универсальной (единые транспортные средства для всех технологических модулей) и децентра-лизованной специализированной (транспортные средства специализируются для различных технологических модулей).

6. Технологические схемы комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ

Рассмотрим примеры применения технологических схем в области про-мышленного транспорта с тем, чтобы получить представление о некоторых об-щих подходах к их разработке.

Конвейерная система для подачи шихты в колошник доменной печи. На со-временных мощных доменных печах объемом 4000-5000 м³ и выше шихту в ко-лошник печи подают высокопроизводительным ленточным конвейером. Широко известная подача шихты с помощью циклически действующего скипового подьемника не обеспечивает для печей такого объема необходимую подачу (1500-2000 м/ч). Значительное повышение объема ковша скипа и скорости его движения ста-новится неэкономичным вследствие чрезмерного увеличения его размеров и массы, поэтому вместо скипового подъемника применяют конвейеры. Кроме обеспе-чения высокой производительности, конвейерная подача штаты создает также технологические преимущества в планировке и автоматизированной эксплуатации доменного цеха.

Механизация транспортировки в цехе топливоподачи тепловой электро-станции. Грузопотоки на электростанциях достигают 500 т/ч и выше. Их можно выполнить практически только при полной комплексной механизации транспор-тировки и погрузочно-разгрузочных работ, начиная от поступления топлива на территорию электростанции до подачи его в бункера и топки котельной. Непре-рывная работа электростанции требует надежной бесперебойной круглосуточной работы транспортирующих машин и технологических агрегатов. Для обеспечения такой работы в цехе топливоподачи электростанций основные транспортные ли-нии обычно дублируются и включаются в работу попеременно: одна находится к работе, другая - в резерве. На территорию станции уголь подается в железнодо-рожных составах, состоящих из саморазгружающихся вагонов типа гондолы. Из вагонов груз поступает в бункера и далее с помощыо конвейеров потребителям.

Механизация транспортировки на щебеночном заводе. Широкое развитие строительных и дорожных работ требует производства большого количества щебня на мощных механизированных заводах. Щебеночный завод оборудован комплексной конвейерной системой производительностью 1000 т/ч. Из забоя, разрабатываемого экскаватором, камень подается на завод ленточными конвейе-рами длиной 500 м и шириной ленты 1200 мм, движущейся со скоростью 2 м/с. В конвейер встроены конвейерные весы, которые автоматически фиксируют коли-чество камня, подаваемого на завод. С конвейера камень поступает в первичную дробилку, из нее раздробленный камень крупностью менее 180 мм перемещается в бункер объемом 50 м^з, откуда выдается вибрационным питателем на наклонный ленточный конвейер. Затем щебень сортируется и подается в бункера. Из бунке-ров отгрузочной эстакады щебень перегружается в железнодорожные самораз-гружающиеся вагоны типа гондолы. Выдача готовой продукции возможна одно-временно как автомобильным, так и железнодорожным транспортом. Управление и контроль за работой всей конвейерной системы осуществляются с центрального пункта управления.

Лекция 6

УПРАВЛЕНИЕ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ТРАНСПОРТЕ

1. влияние работы промышленного транспорта на экономические показатели предприятий

Рост эффективности и качества работы транспорта является одним из важнеёших резервов совершенствования промышленного производства. Расчёты показывают, что на современном металлургическом заводе несвоевременная подача сырья в доменный цех приводит к частым перешихтовкам, нарушению технологии. На участках «горячих» перевозок в связи с несвоевременной постановкой ковшей по вине промышленного транспорта могут возникнуть задержки выпуска чугуна из доменных печей, завалки мартеновских печей и т.д. На участке перевозок из сталеплавильных цехов в прокатные могут возникнуть потери производства, вызванные сбоями в подачи слитков в отделение нагревательных колодцев, а следовательно, простоями обжимных и прокатных станов.

Диспропорции в развитии магистрального и промышленного транспорта (межцехового и внутрицехового) могут привести к появлению аритмии промышленного производства, излишним перегрузочным операциям, необходимости сооружения дополнительных складов и соответствующим потерям. Если в начальный период появление таких диспропорций мало сказывается на эффективности промышленного производства в металлургии, то с увеличением мощности агрегатов и интенсивности основных технологических процессов потери могут быть значительными. Все это снижает экономические результаты работы указанных агрегатов и металлургических заводов в целом и выражается в ухудшении показателей использования производственных мощностей, снижении фондоотдачи и производительности труда, росте себестоимости продукции, снижении прибыли и рентабельности. Понижение температуры чугуна и стальных слитков требует дополнительных затрат времени и топлива на её восстановление, что отрицательно влияет на экономические показатели предприятий.

Влияние работы промышленного транспорта на эффективность основного производства наиболее ярко проявляется в условиях горнорудных предприятий отраслей чёрной и цветной металлургии, связанных с открытой добычей полезных ископаемых. Производительность горнодобывающего оборудована прямо зависит от мощности и ритмичности работы транспортных средств. Хронометражные наблюдения свидетельствуют что по вине карьерного транспорта уровень использования экскаваторных комплексов, и производительность карьеров могут быть ниже возможных. Потери могут вызываться слабой технической оснащенностью и наличием «узких» мест на промышленном транспорте, несовершенством экономических рычагов и сложившихся систем управления, недостаточной информированностью оперативного персонала основных цехов и транспортные хозяйств о режиме работы производственных агрегатов, положении подвижного состава, прибытии и отправлении грузов, ситуации на складах.

Повышение технической оснащенности промышленного транспорта и внедрение принципиально новых технических средств, совершенствование структуры управления рациональная организация перевозочного процесса позваляют не только повысить эффективность и качество транспортного обслуживания пред-приятий, но и улучшить показатели работы самих транспортных хозяйств.

Однако не все экономические потери предприятий по вине транспорта вы-званы только недостатками в развитии и организации железнодорожных цехов предприятий. Так, потери в доменном производстве, связанные с нестабильно-стью шихты, в основном определяются ритмичностью доставки сырья, отправ-ленного в адрес металлургических заводов железнодорожный транспортом обще-го пользования. Перебои в подаче порожних вагонов на грузовые фронты прокат-ных станов могут привести к сверхнормативному скоплению готовой продукции на складах и вызвать остановку прокатных станов. Неравномерность подхода по-рожних вагонов из внешней сети на фабрику окомкования руд горнообогатитель-ного комбината может повлечь потери производства окатышей. Кроме того, ком-бинат вынужден складировать вызванный этим избыток руды, транспортировать концентрат на отвалы, затем повторно грузить и дозировать его.

Таким образом, (снижение до минимума потерь промышленных предприятий связано с работой транспорта общего пользования и взаимодействием между промышленным транспортом и внешней сетью. Безусловно, часть рассмотренных потерь вызвана непропорциональностью развития отдельных звеньев транспортной системы (недостаточным вагонным парком, отсутствием буферных емкостей, малой пропускной способностью стационарных горловин и др.), но многие из них зависят только от организации работы промышленного транспорта. Этим и объ-ясняется серьезное влияние, которое оказывает на экономику промышленных предприятий совершенствование организации и автоматизации управления транспортно-технологическими комплексами.

Первая часть потерь, зависящих от организации транспорта вызвана несовершенством экономических стимулов и организационных форм управления. Та-ковы, например, потери, порождаемые противоречивостью целей отдельных звеньев транспортной системы или непроизводительным использованием обору-дования. Вторая часть потерь, зависящих от системы управления, возникает из-за недостаточной информированности оперативного персонала (отсутствие или за-паздывание сведений о положении подвижного состава, ситуации на складах, прогнозируемом прибытии и отправлении грузов, режиме работы технологиче-ских агрегатов, результатах деятельности за предыдущий период и др.). И, наконец, третья часть потерь определяется сложностью выбора в короткие сроки дос-таточно хороших оперативных решений при большом объеме информации. В неавтоматизированных системах эти потери практически неизбежны.

Транспортные комплексы крупных промышленных предприятий и районов относятся к классу объектов, за которыми в последние годы укрепилось название "большие системы". Управление такими системами имеет ряд принципиальных особенностей. Среди многочисленных факторов, обусловливающих структурную и информационную специфику больших транспортно-технологических систем, решающее значение имеют три фактора:

§ большие размеры системы (по числу составляющих ее автономных эле-ментов);