Лекция №16. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ СУДНА

Организация обработки судна на­чинается с подготовки к обработке до прихода судна в порт в соответствии с НПГРП (см. § 15.3).

Состав основных подготовительных работ к обработке судна:

а) получение портом разнорядки или поручений, грузовых документов на прибывающий груз (манифест, копии коносаментов, спецификации, исполни­тельный грузовой план и др.), разра­ботка предварительного грузового пла­на судна;

б) накопление на складах порта и в вагонах обменного парка судовой грузовой партии в соответствии с предварительным грузовым пла­ном, маркировка коносаментных пар­тий груза. Подготовка складов к прие­му доставленной грузовой партии. Обеспечение вагонами, автотранспор­том прямого и складского вариантов перегрузки груза, в том числе отпра­вительскими маршрутами;

в) разра­ботка технологического плана-графи­ка обработки судна и необходимое техническое, технологическое и трудо­вое обеспечение;

г) информация всех взаимодействующих с портом органи­заций о приходе судна, двусторонняя связь с судном в соответствии с НПГРП (см. § 15.3).

Качество подготовки определяет эффективность обра­ботки судна.

Появление сухогрузных судов с принципиально иными грузовыми характеристиками внесло изменение в технологию и организацию судовых грузовых работ и связанных с ними вспомогательных операций. Обиходны­ми стали вертикальный, горизонталь­ный и смешанный способы загрузки-разгрузки судов.

В структуре современного сухогруз­ного флота преобладают суда с вертикальным способом загрузки-разгруз­ки (универсальные суда, лесовозы, балкеры, рефрижераторы и др.). При вертикальном способе укладка груза в грузовых отсеках производится слоя­ми равномерно по всей площади гру­зового отсека или зонально от пайола до палубы.

Горизонтальный способ основан на загрузке-разгрузке грузовых отсеков судна через кормовой или носовой лацпорт и аппарель, по которой осу­ществляются перемещения груза с причала на судно и в обратном на­правлении; внутри судна для переме­щения груза с одной палубы на дру­гую используются пандусы, лифты. Загрузка-разгрузка верхней палубы про­изводится вертикальным или горизон­тальным способами.

В общем случае интенсивность процесса загрузки-разгрузки судна лю­бым способом зависит от концентра­ции механизированных линий и про­изводительности одной механизирован­ной линии, см. формулу (1.3).

Концентрация механизированных линий, выраженная формулой (1.4), является техническим показателем грузовой характеристики судна, харак­теризующей ее потенциальные возмож­ности.

Коэффициент конструктивной нерав­номерности грузовых помещений суд­на, см. формулу (1,4), может быть равным единице при одинаковой грузо­вместимости всех грузовых помещений судна и от начала и до окончания за­грузки-разгрузки судна можно одно­временно использовать количество ме­ханизированных линий, равное коли­честву грузовых люков. При различной грузовместимости отдельных грузовых помещений какое-то из них является наибольшим и тогда загрузка-разгруз­ка судна начинается с использовани­ем количества мехлиний, равного ко­личеству грузовых люков, а затем по мере завершения загрузки-разгрузки отдельных грузовых помещений соот­ветственно уменьшается количество одновременно используемых мехлиний и на завершающем этапе использует­ся одна мехлиния для наибольшего грузового помещения. Концентрация мехлиний, выраженная формулой (1.4), определяет среднее их количест­во на протяжении процесса загрузки-разгрузки судна.

Показатели, учитывающими влия­ние этих факторов на интенсивность процесса загрузки-разгрузки судна: коэффициент неравномерно­сти обработки судна (Ко), технологи­ческая концентрация механизирован­ных линий (m₀) и соответствующая им технологическая интенсивность процес­са загрузки-разгрузки судна (N₀), т. е.

(16.3)

(16.4)

(16.5)

(16.6)

где τ_с, τ_лим - количество машино-часов ра­боты всех мехлиний на перегрузочных работах на судне (τ_С) и лимитирующе­го по времени грузового помещения суд­на (τ_лим);

n_Л - количество грузовых люков на судне, а при двух- и трехряд­ном расположении люков принимается количество фронтальных люков, т. е. бли­жайших к фронту работ, так как для эффективного использования кордонной механизации первостепенное значение име­ет протяженность, а не глубина фронта работ. Исключение представляет вариант производства грузовых работ на два бор­та через отдельные люки одного ряда;

Qc - масса судовой грузовой партии, т.

Коэффициент Ко учитывает совокуп­ные условия производства работ (раз­новидность груза, различную грузовую характеристику трюмов, разные технологические схемы), и в этом его отличие от коэффициента конструк­тивной неравномерности трюмов, выра­жающего отношение грузовместимости судна (в зерне или в кипах) к грузо­вместимости наибольшего трюма и ко­личеству трюмов.

При наличии сквозных трюмов для установления того, какой из трюмов является наибольшим, грузовмести­мость каждого сквозного трюма делит­ся на части условной линией раздела, проходящей посередине между бли­жайшими комингсами смежных люков.

Продолжительность погрузки-раз­грузки судна, судо-ч (16.7)

В случае загрузки каждого грузо­вого помещения судна разнородными грузами q₁+q₂+q₃+...+q_i погрузка которых производится с различной производительностью P₁ ≠ P₂ ≠ P₃ ≠ ... ≠ P_i т/машино-ч, время, машино-ч, необходимое для загрузки каждого грузового помещения, зависит от массы отдельных грузов и определяется так:

(16.8)

Ресурс времени работы всех механи­зированных линий по загрузке судна, машино-ч.

(16.9)

Перераспределение части груза меж­ду грузовыми помещениями в целях уменьшения продолжительности за­грузки лимитирующего грузового по­мещения не изменяет общего ресурса времени работы механизированных ли­ний τ_C, но приводит к сокращению времени погрузки судна t_с, так как уменьшается τ_ЛИМ.

Если через отдельные или все люки судна перегрузочные работы произво­дятся одновременно с помощью двух или более механизированных линий, то при определении К₀, m₀, Р₀ следует под числом люков понимать также ча­сти люков, обслуживаемые двумя или больше линиями.

Увеличение количества линий сверх оптимального, установленного по фор­муле (16.4), не приведет к ускорению загрузки-разгрузки судна. Эта взаимо­связь сохраняется в случае одновре­менной обработки каждого люка од­ной механизированной линией (m_Л0 = 1) и одновременно несколькими ли­ниями (m_Л0 > 1).

В обоих случаях какой-то люк (при m_Л0 = 1) или часть люка, закреплен­ная за одной механизированной ли­нией (при m_Л0 > 1), рассматриваемая тогда условно как отдельный люк, все­гда является лимитирующей, а про­должительность загрузки-разгрузки судна равняется продолжительности загрузки-разгрузки груза через этот лимитирующий люк или часть люка, см. формулу (16.7).

При одновременном использовании (m₀) механизированных линий время, необходимое для одной механизированной линии на перегрузку груза че­рез лимитирующий люк, соответствует продолжительности и загрузки-разгрузки этого лимитирую­щего люка в судо-часах.

Во всех случаях, когда количество линий, одновременно используемых на протяжении загрузки-разгрузки судна m, меньше оптимального m₀, продолжительность загрузки-разгрузки судна в судо-часах не соответствует време­ни, необходимому для одной механи­зированной линии на загрузку-разгруз­ку лимитирующего трюма (люка) в машино-часах.

Загрузка-разгрузка судна с исполь­зованием количества механизирован­ных линий меньше оптимального вы­зывается разными причинами: конст­руктивными особенностями перегру­зочного оборудования причала (элева­тор, траншейно-бункерная установка, для которых число линий подачи гру­за в трюм меньше числа люков), не­одновременным предъявлением к за­грузке-разгрузке всех трюмов судна, спецификой груза (особо длинномер­ных грузов и т. п.) или технологией грузовых работ (например, разделен­ный во времени процесс подачи в трюм и штивки навалочного груза). В этих случаях перестановка механизирован­ных линий по трюмам не всегда со­пряжена с заметными затратами вре­мени, при этом понятие лимитирую­щий трюм заменяется лимитирующей мехлинией, выполняющей наибольший объем работ.

При использовании высокопро­изводительных установок (вагоноопроки-дывателей, стационарных транспор­терных установок, у которых Р>1000 т/ч) необходим обстоятельный учет условий подачи груза на судно с раз­личным количеством грузовых люков (n_Л).

Если количество линий подачи груза в трюм судна m значительно меньше m_Л, возникает необходимость частой смены позиций судна, перестройки ли­ний механизации, а образующиеся в связи с этим сквозные технологические перерывы Δt_ТХП увеличивают продол­жительность погрузки судна (судо-ч), которая определяется так:

(16.10)

где t_c - продолжительность грузовых работ (чистое время погрузки судна), которое зависит от количества мехлиний и их про­изводительности.

В общем случае при перегрузке всех грузов время t_тхп учитывает затраты времени на ввод-вывод трюмной меха­низации, крепление грузов и т. п.

Для высокопроизводительных уста­новок актуальным является контроль за распределением весовой нагрузки по отдельным грузовым помещениям судна, влияние динамической нагрузки на корпус судна, соблюдение задан­ного дифферента.

В зависимости от количества грузо­вых люков n_Л, одновременно исполь­зуемых механизированных линий, тех­нологических этапов загрузки каждого грузового помещения через один грузо­вой люк (n_a), продолжительности од­ной перестройки линий механизации и изменения позиции судна (τ_ПЕР в мин) общая продолжительность (судо-ч) сквозных технологических перерывов

(16.11)

В общем случае с учетом сквозных технологических перерывов производи­тельность процесса загрузки-разгруз­ки судна, т/судо-ч

(16.12)

В этой формуле при n_Л > m > 2 принимается t_ТХП по лимитирующему трюму (трюмам, обслуживаемым од­ной механизированной линией).

Приведенная формула (16.12) слу­жит основной для изыскания в разнообразных производственных условиях оптимальных технологических реше­ний процесса загрузки-разгрузки суд­на, характеризующихся минимальной продолжительностью технологических перерывов.

Для сокращения стояночного време­ни судна под грузовыми операциями эффективность увеличения количества механизированных линий, одновремен­но используемых на протяжении за­грузки-разгрузки судна путем обра­ботки всех или отдельных люков не­сколькими линиями, может быть выявлена сравнением приращения коли­чества линий и производительности за­грузки-разгрузки судна.

Если принять за основу производи­тельность загрузки-разгрузки судна одной механизированной линией при m = 1, N = Р₀, то с увеличением ко­личества одновременно используемых линий до m₀ при условии единовременного обслуживания каждого люка од­ной линией (m_Л0 = 1), следовательно, (m₀ < n _ЛФ) и одинаковым в этих усло­виях значении Р_о, производительность процесса загрузки-разгрузки судна N будет изменяться пропорционально увеличению количества линий при t_ТХП = 0, а с учетом t_ТХП по формуле (16.12) — с некоторым замедлением. Для случаев, когда все или отдель­ные люки (обычно лимитирующие) об­служиваются двумя линиями и более (m_Л0 > 1), указанная прямолинейная зависимость заменяется гиперболиче­ской, характеризующейся тем, что при­ращение количества линий (∆m₀) опе­режает приращение производительно­сти процесса загрузки-разгрузки суд­на (∆N) ввиду снижения, как прави­ло, средней производительности одной линии Р_о согласно формуле (16.5), т. е. при m₀₂ > m₀₁, N₂ > N₁, T_C2 < T_C1 > но Р₀₂ < P₀₁, что следует из формулы

Объясняется это тем, что при одно­временной обработке одного люка с помощью нескольких механизирован­ных линий, как правило, общая про­изводительность этих линий меньше, чем при использовании каждой линии для обработки отдельного люка, т. е. в более удобных условиях.

При одновременной обработке одно­го люка с помощью нескольких линий количество машино-часов работы всех линий на загрузке-разгрузке судна может быть установлено в общем ви­де из выражения

(16.13)

или

в частном случае, когда только один лимитирующий люк обрабатывается одновременно двумя линиями

(16.14)

где τ₀ - общее количество машино-часов, не­обходимое для выгрузки-погрузки всего груза при условии одновременной обработки одного или ряда люков нескольки­ми линиями;

τ_С - то же при одновремен­ной обработке каждого люка одной ли­нией;

τ_ЛИМ, τ₁ - количество машино-ча­сов, необходимое для обработки каждого отдельного люка, на котором одновре­менно используется несколько линий;

φ_Л01, ... , φ_Л0i - коэффициент, характе­ризующий снижение общей производительности выгрузки-погрузки груза через один люк при одновременном использо­вании нескольких механизированных ли­ний (m_ло>1).

При одновременной обработке одно­го люка несколькими линиями:

а) увеличиваются затраты машино-часов по всему судну на величину, оп­ределяемую соответственно так:

если φ_Л01 = φ_Л02 = ... = φ_Л0i = φ_Л0 то

б) уменьшается средняя производи­тельность одной линии Ро,'

в) увеличивается общее число одно­временно используемых линий то,"

г) повышается средняя производительность процесса загрузки-разгруз­ки судна.

Аналитическая зависимость между увеличением количества линий от m₀ (при m_Л0 = 1) до m'₀ (при m_Л0 > 1) и повышением средней производитель­ности процесса загрузки-разгрузки судна от N (при m_Л0 = 1) до N' (при m_Л0 >1) может быть выражена сле­дующим образом:

или

(16.15)

при φ_Л01 = φ_Л02 = ... = φ_Л0i = φ_Л0 имеем

(16.16)

В этих формулах:

N - производительность процесса загрузки-разгрузки судна при оптимальном количест­ве одновременно используемых механизиро­ванных линий (m₀), каждая из которых од­новременно обслуживает один люк (τ_Л0 = 1), т/судо-ч;

N' - производительность процесса загрузки-разгрузки судна при ко­личестве одновременно используемых меха­низированных линий, превышающем опти­мальное их число (m'₀ > m₀), причем все или отдельные люки одновременно обслужи­ваются несколькими линиями (m_Л0 >1). т/судо-ч;

Р₀, P'₀, - средняя производитель­ность одной механизированной линии соответственно при оптимальном (Р₀) и увели­ченном количестве линий (Р'₀). т/машино-ч.

Таблица 16.2

Примерный расчет зависимости N' = f(m₀) для четырехтрюмного судна приведен в табл. 16.2.

По данным табл. 16.2 можно сде­лать такие выводы:

а) с увеличением количества одно­временно используемых линий на загрузке судна от m = 1 до оптималь­ного значения m = 3,2 (при условии, что каждый люк обслуживается одной линией m_Л0 = 1) средняя производи­тельность процесса загрузки судна(N) и стояночное время судна (Т_с) изменяются пропорционально увеличе­нию количества линий;

б) при форсированной погрузке ли­митирующего трюма № 2 одновремен­но c помощью двух линий (m_Л0 = 2) и при φ_Л0 = 0,8 средняя производитель­ность каждой линии на этом трюме уменьшилась до Р₂ = 40 т/ч (одна ли­ния на трюме с производительностью 50 т/ч или одновременно две линии с производительностью 50 · 0,8 = 40 т/ч каждая), а в целом по судну произво­дительность составила Р₀ = 46,3 т/ч.

Результативный показатель эффек­тивности одновременного использова­ния всех механизированных линий (оптимального количества и дополни­тельных для форсированной загрузки-разгрузки отдельных или всех люков судна) может быть определен так:

(16.17)

где Р'₀ - средняя производительность одной механизированной линии в условиях, ког­да один или несколько люков обслужи­ваются одновременно двумя линиями и более, т/ч;

Р₀ - то же, но в условиях, когда каждый люк обслуживается одно­временно одной механизированной ли­нией (обычно Р'₀ < Р₀), т/ч.

Для наиболее распространенного случая форсированной загрузки-раз­грузки только лимитирующего трюма

(16.18)

Гиперболический характер измене­ния функций по формуле (16.12) обусловливает затухающую эффектив­ность сокращения ∆Т_С на единицу при­ращения ∆N, на что указывает пер­вая производная этой функции .

(16.19)

В вариантах повышения N за счет дополнительных капиталовложений, помимо затухающего сокращения , следует учитывать достигае­мый эффект от сокращения стояноч­ного времени судна в порту.

По мере повышения интенсивности грузовых работ сокращается возмож­ность совмещения во времени вспомо­гательных операций, и при какой-то достаточно высокой интенсивности гру­зовых работ часть ранее совмещав­шихся операций будет выполняться последовательно тем самым общая продолжительность процесса обработки и обслуживания судна в порту не со­кратится. Поэтому повышение интенсивности грузовых работ путем допол­нительных капиталовложений должно согласовываться с возможной интенсификацией выполнения всех вспомога­тельных операций и особенно техноло­гически совмещаемых с грузовыми ра­ботами.

ГРУЗОВОЙ ПЛАН СУДНА Тaблица 16.1

Форма 16.2

Форма 16.3