Л. А. Рыкова
С. А. Ситников
Я. А. Бугров
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Часть 2 «Проектирование инфраструктуры
Мультимодальных перевозок»
Екатеринбург
УрГУПС
2016
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Уральский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Станции, узлы и грузовая работа»
Л. А. Рыкова
С. А. Ситников
Я. А. Бугров
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Часть 2 «Проектирование инфраструктуры
Мультимодальных перевозок»
Курс лекций
по дисциплине «Проектирование инфраструктуры и технико-технологическое обеспечение мультимодальных перевозок»
для студентов направления подготовки
23.05.04 – «Эксплуатация железных дорог»
(специализация «Грузовая и коммерческая работа»)
всех форм обучения
Екатеринбург
УрГУПС
2016
УДК 656.21
ББК 39.213
Р 94
Рыкова, Л. А.
Р 94 Проектирование инфраструктуры и технико-технологическое обеспечение мультимодальных перевозок: курс лекций: в 2 ч. : Ч. 2. «Проектирование инфраструктуры мультимодальных перевозок» / Л. А. Рыкова, С. А. Ситников, Я. А. Бугров. – Екатеринбург : Издательство УрГУПС, 2016. – 147 с.
Курс лекций разработан в соответствии с программой дисциплины «Проектирование инфраструктуры и технико-технологическое обеспечение мультимодальных перевозок» специальности 23.05.04 – «Эксплуатация железных дорог» (специализации «Грузовая и коммерческая работа») всех форм обучения.
Рассмотрены основные вопросы проектирования инфраструктуры мультимодальных перевозок при взаимодействии магистрального железнодорожного транспорта с промышленным транспортом, а также инфраструктура обслуживания портов и портового хозяйства. Изложены основные положения по разработке схем станций, требования к их проектам, а также технологическая составляющая их применения.
УДК 656.21
ББК 39.213
Издано по решению редакционно-издательского совета университета
Авторы: Л. А. Рыкова, канд. техн. наук, доцент кафедры «СУГР», УрГУПС
С. А. Ситников, канд. техн. наук, доцент кафедры «СУГР», УрГУПС
Я. А. Бугров, ассистент кафедры «СУГР», УрГУПС
Рецензент: Е. А. Малыгин, канд. техн. наук, профессор кафедры «АТиС», УрГУПС
© Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС), 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. .............................................................................................................. Основы проектирования инфраструктуры
... мультимодальных перевозок.............................................................. 5
1.1. . Транспортный комплекс. Основные понятия и
........ признаки комплексов.................................................................. 5
1.2. . Процессы взаимодействия в транспортных комплексах.......... 6
1.3. . Свойства транспортных комплексов......................................... 11
1.4. . Основные принципы проектирования комплексов................... 13
2. .............................................................................................................. Специальные и промышленные станции...................................................................... 19
2.1. . Основные задачи магистрального и промышленного
........ транспорта в обслуживании промышленных предприятий..... 19
2.2. . Назначение и классификация станций....................................... 20
2.3. . Промышленные грузовые станции............................................ 24
2.4. . Углепогрузочные станции.......................................................... 26
2.5. . Углесборочные станции............................................................. 30
2.6. . Выгрузочные станции ГРЭС (КЭС).......................................... 35
2.7. . Торфоперегрузочные станции................................................... 36
2.8. . Заводская сортировочная станция............................................. 39
2.9. . Внутризаводские станции.......................................................... 42
2.10. Сырьевые станции...................................................................... 45
2.11. Нефтеналивные станции............................................................. 47
3. .............................................................................................................. Промышленные железнодорожные узлы....................................................................... 50
3.1. . Типы промышленных железнодорожных узлов...................... 50
3.2. . Узлы угледобывающей промышленности................................ 54
3.3. . Состав промышленных узлов и особенности
........ транспортного обслуживания
........ торфодобывающих предприятий.............................................. 57
3.4. . Состав промышленных узлов и особенности
........ транспортного обслуживания
........ лесодобывающих предприятий................................................. 61
3.5. . Состав промышленных узлов и особенности
........ транспортного обслуживания открытых горных выработок.. 63
3.6. . Промышленные транспортные узлы
........ металлургических заводов......................................................... 71
3.7. . Состав промышленных узлов и особенности
........ транспортного обслуживания
........ нефтеперерабатывающих предприятий..................................... 77
4. ............................................................................................................. Проектирования инфраструктуры портов...................................................................... 82
4.1. . Порт и портовое хозяйство........................................................ 82
4.2. . Проектирование портов и зонирование территории................ 86
4.3 .. Проектирование терминалов..................................................... 91
5. .............................................................................................................. Предпортовые и портовые станции, районные парки порта...................................... 134
5.1. . Предпортовые и портовые станции, районные парки порта... 134
5.2. . Терминалы морских паромных переправ................................. 138
Библиографический список..................................................................... 145
Транспортный комплекс. Основные понятия и признаки комплексов
Общее определение «комплекса» в прошлом – это пункт соединения нескольких магистральных направлений дорог или пункт совместной работы нескольких железнодорожных станций (железных дорог). В 60-70-е гг. в ходе НТП, с контейнеризацией и трейлеризацией грузов, с развитием интермодальных перевозок упомянутое понятие «комплекса» преобразовалось в понятие терминала.
Транспортный комплекс – транспортное предприятие, которое выполняет цикл технологических операций по передаче груза из одного транспортного средства в другое в месте стыка двух или нескольких транспортных путей, имеет развитое складское хозяйство, а также комплекс услуг экспедиционного сервиса и требований к грузу коммерческого и административного характера (таможенная очистка, санитарно-карантинный контроль, страхование и др.).
Транспортный комплекс характеризуется следующими отличительными свойствами, определяющими его сущность: единой целью функционирования всех видов транспорта (интеграция магистрального и промышленного транспорта), обеспечивающей удовлетворение потребностей промышленности и населения в перевозках, ускорение доставки грузов и передвижения пассажиров; сложностью функций и протекающих процессов, направленных на достижение заданной цели функционирования.
При организации транспортного комплекса предусматривается комплексное развитие материально-технической базы транспорта, с согласованием параметров подвижного состава по габаритам, грузоподъемности и вместимости, задействованного в перевозке, с обеспечением ритмичности подачи транспортных средств к месту перевалки.
К отличительным признакам транспортных комплексов относятся также наличие системы управления, совершенствуемой в сторону полной автоматизации и единства, обеспечивающей более интенсивное использование технических устройств, увеличение пропускной способности и осуществление перевозок с минимальными затратами; необходимость оптимизации протекающих процессов, обеспечивающей определение наилучших пропорций развития комплекса; устойчивость к воздействию колебаний транспортных потоков и других параметров, достигаемая на основе научно обоснованной системы резервов и наличия системы управления; большие размеры транспортного комплекса как системы.
Под транспортным комплексом как системой следует понимать совокупность транспортных процессов и средств для их реализации в местах стыкования двух или нескольких видов транспорта. Следовательно, понятие транспортного комплекса включает собственно перевозочный процесс (передвижение пассажиров и перемещение грузов), технические устройства (станции, порты, магистрали, склады), средства контроля и управления.
Станции примыкания
Станции примыкания никогда не бывают полностью промышленными. Большая или меньшая часть их путевого развития всегда остается в ведении магистрального транспорта. Эти станции предназначены для выполнения операций по передаче вагонов промышленному предприятию или промышленному транспортному объединению, обслуживающему предприятия узла. При наличии сортировочных устройств достаточной мощности они расформировывают поезда, прибывшие в адрес промышленных предприятий, и формируют подачи на заводы или даже к отдельным фронтам. Здесь же могут формироваться поезда, отправляемые из промышленного узла.
По преимущественному характеру работы станции примыкания являются распределительными, они распределяют вагонопоток по внутриузловым станциям промышленных предприятий. В качестве станций примыкания могут использоваться промежуточные, участковые, сортировочные и грузовые станции.
Внутризаводские станции
Внутризаводские станции в основном относятся к станциям, выполняющим несколько функций, хотя по роду своей работы имеют некоторые особенности. Они непосредственно обслуживают заводские цехи, склады и располагаются в пунктах разделения, слияния, пересечения основных внутризаводских грузопотоков.
На крупных предприятиях, имеющих большое количество внутризаводских станций, последние могут специализироваться для отдельных видов работ: выгрузки массовых грузов, обслуживания подач из собственного подвижного состава.
По характеру работы внутризаводские станции могут быть распределительными, массовой выгрузки (сырьевые), погрузочными, в некоторых случаях – сортировочными.
Углепогрузочные станции
Основной особенностью станций погрузки угля является специализация их работы. Здесь производятся только грузовые операции, что создает условия для их механизации и автоматизации. Погрузочные и транспортные устройства представляют собой единый производственно-транспортный комплекс, состоящий из взаимозависимых элементов.
На рис. 2.1 показана схема генерального плана шахты, отгружающей рядовой уголь на ЦОФ. Уголь от главного отвода, пройдя дробление и первичную сортировку, с помощью погрузочных стрел загружается в вагоны. В случае неподачи вагонов по графику уголь направляется на резервный склад.
Рис. 2.1. Схема генерального плана шахты:
1 – башенный копер главного ствола; 2 – дробильно-сортировочное отделение; 3 – пункт безбункерной погрузки угля; 4 – башенный копер вспомогательного ствола; 5 – переходной тоннель от АБК к блоку вспомогательного ствола; 6 – оперативный склад крепежных материалов; 7 – пожарное депо; 8 – пункт погрузки породы на автотранспорт; 9 – конвейер к аварийному складу угля; 10 – резервный склад угля; 11 – конвейер от склада к пункту погрузки угля; 12 – вентиляционная установка; 13 – понизительная подстанция; 14 – установка, резервуары и насосная станция для очистки шахтных вод; 15 – компрессорная станция холодильных машин; 16 – насосная станция хозяйственно-питьевого и противопожарного назначения; 17 – административно-бытовой корпус (АБК)
Погрузка может производится через бункеры или при помощи безбункерных погрузочных устройств. По отношению к оси погрузочных путей бункеры могут быть продольные‚ поперечные или продольно-поперечные.
Рис. 2.2. Схемы углепогрузочных станций
а – с поперечным; б – с продольным;
в – с продольно-поперечным расположением бункеров
1 – погрузочные бункеры; 2 – вагонные весы; 3 – склад леса
Поперечные бункеры дают возможность вести погрузку одновременно на нескольких путях, каждый из которых имеет небольшую длину. Они применяются при погрузке отсортированного на несколько фракций угля. Недостатком такой схемы является то, что она требует большого количества стрелочных переводов и значительной длины стрелочных улиц, что связано с параллельным расположением большого числа погрузочных путей. На рис. 2.2, а представлена схема шахтной погрузочной станции с поперечными бункерами. Кроме погрузочных путей на станциях устраивают хозяйственные (разгрузочные) пути, а также при сквозной схеме – ходовой, при тупиковой – вытяжной тупиковый путь.
Продольные бункера создают большой фронт погрузки при небольшом количестве погрузочных путей и применяются преимущественно при погрузке рядового несортированного угля. На рис. 2.2, б дана схема шахтной погрузочной станции ‚сквозного типа с продольными бункерами.
Продольно-поперечное расположение бункеров применяется при большом объеме погрузки сортовых углей, когда требуется значительная емкость бункеров для углей каждого сорта. Пример схемы станции с продольно-поперечным расположением бункеров приведен на рис. 2.2, в.
На станциях погрузки угля при обогатительных фабриках (ОФ) путевое развитие состоит из парка приема, отправления и погрузки. Число погрузочных путей обычно принимается равным числу фракций отсортированного угля (0-6, 6-13, 13-25, 25-50, 50-100 мм).
В условиях безбункерной погрузки схема железнодорожной станции должна обеспечивать поточность движения вагонов‚ с места их отстоя перед погрузкой до парка отправления груженых поездов, возможность маневрирования порожними вагонами в процессе погрузки и возможность формирования отправительских маршрутов без дополнительных затрат.
На рис. 2.3 представлена схема углепогрузочной станции большой производительности с поточной технологией подачи вагонов под погрузку, Вагоны из приемо-отправочного парка ПО подаются в парк приема для порожних вагонов, а затем на пути под погрузки. Погрузка производится на четырех путях погрузочными бункерами. Погруженные вагоны отправляются из выставочного парка ВО.
Рис. 2.3. Схема углепогрузочной станции при применении поточной технологии подачи вагонов под погрузку
ВО – выставочно-отправочный парк; ПП – парк приема порожняка;
ПО – приемоотправочный парк магистрального транспорта; С – сортировочный парк
Схема путевого развития углепогрузочной станции зависит от объема и количества марок отгружаемых углей и технологии погрузки.
Погрузка производится через бункера, причем крупные и средние сорта антрацита и энергетический уголь подают на бункера непосредственно после сортировки на обогатительной фабрике, минуя оперативные складские емкости. Это требует регулярного обеспечения погрузки порожними вагонами и наличия на станциях путей для их стоянки. Остальные угли поступают в бункера через оперативные погрузочно-складские емкости с выделением для каждой марки своей точки погрузки и соответственно погрузочного пути.
Углесборочные станции
Углесборочная станция является транспортным центром узла, распорядительным пунктом, организующим и координирующим транспортную работу угледобывающего комплекса.
Если отсутствует центральная обогатительная фабрика (ЦОФ) и погрузка угля ведется на шахтных станциях в вагоны общей сети, операции углесборочной станции заключаются в приеме порожних магистральных вагонов, подаче их под погрузку на шахтные станции, приеме груженых вагонов с шахтных станций, формировании угольных маршрутов, отправлении поездов на внешнюю сеть.
Если углесборочная станция расположена у ЦОФ, обслуживающей группу шахт, характер ее работы несколько отличается от указанного. Доставка угля с шахт на ЦОФ производится в вагонах собственного парка. Вагоны принимают, подают на выгрузочные пути и после выгрузки отправляют на шахтные углепогрузочные станции. Движение вагонов собственного парка обслуживается промышленными локомотивами и по возможности изолировано от парков, где обрабатываются вагоны общей сети.
Поезда порожних вагонов, прибывающие с внешней сети, делятся на подачи, расставляются на погрузочных путях. После погрузки их собирают, формируют в маршруты и отправляют на внешнюю сеть. На очень крупные ЦОФ, обслуживающие несколько десятков шахт, уголь может подаваться в магистральных вагонах, которые после выгрузки используются под погрузку обогащенного угля.
В общем случае углесборочная станция может быть расположена самостоятельно, совмещена с углепогрузочной станцией при ЦОФ или со станцией примыкания. Совмещение углесборочной станции со станцией примыкания целесообразно при расположении шахт по обе стороны главного пути и относительно коротких подъездных путях. Самостоятельная углесборочная станция размещается в центре сосредоточения маневровой работы при технико-экономическом обосновании такого решения.
Если группу шахт обслуживает ЦОФ, расположенная на одной из крупных шахт при выходе из угольного узла, наиболее целесообразным может оказаться вариант совмещения углесборочной станции с шахтной станцией при ЦОФ. Это дает определенную экономию строительных затрат за счет меньшего суммарного путевого развития и экономию эксплуатационных расходов в результате сокращения станционного штата.
Размеры путевого развития и схема станции в этом случае зависят от производительности ЦОФ по погрузке, количества сортов (фракций) угля, расположения шахт относительно ЦОФ. Большое влияние на схему оказывает и способ погрузки угля.
Углесборочные станции при ЦОФ с бункерной погрузкой угля. Все станции такого типа имеют кроме маневровых путей парк погрузочных путей под бункерами ЦОФ и парк разгрузочных путей для угля, подвозимого с других шахт на ЦОФ. Станция, схема которой представлена на рис. 2.4, грузит в сутки до 3 тыс. т угля, в том числе 1,5 тыс. т привезенного с других шахт. Станция имеет по два разгрузочных, погрузочных, приемо-отправочных пути и хозяйственных тупика. Схема очень проста по путевому развитию и технологии работы.
В процессе погрузки и выгрузки вагоны продвигаются электрическими лебедками.
На схеме удачно разделены потоки вагонов, занятых на перевозке угля от шахт до ЦОФ, и вагонов, отправляемых с углем на внешнюю сеть. Обогатительная фабрика имеет склад угля, где хранится резервный запас и складируется уголь при заполненных бункерах и несвоевременной подаче порожних вагонов под погрузку с внешней сети.
Рис. 2.4. Схема углесборочно-погрузочной станции при ЦОФ с бункерной погрузкой
Углесборочные станции безбункерной погрузки при ЦОФ. Безбункерная погрузка предъявляет более высокие требования к работе станции. Необогащенный уголь, поступающий с шахт, выгружается на обычных выгрузочных ямах, бункерных устройствах, вагоноопрокидывателях. Запас угля обязателен, так как шахты‚ работают по различной цикличности, не совпадающей с работой ЦОФ. Некоторое дробление угля до обогащения нежелательно, но допустимо. Выдача обогащенного и отсортированного угля производится непосредственно в порожние вагоны. Здесь создание запаса приведет к необходимости устройства бункеров, складов, что противоречит принципу прямоточной погрузки. Поэтому необходимо организовать четкую и равномерную подачу порожних вагонов. При перебоях с поступлением порожних вагонов погрузка ведется в вагоны неснижаемого запаса вагонов.
На рис. 2.5 приведена схема станции безбункерной погрузки при ЦОФ. Парк путей выполнен в форме параллелограмма. Технология работы станции проста и не отличается от описанной выше. Основное различие – в конструкции и принципе работы погрузочных устройств.
Рис. 2.5. Схема углесборочно-погрузочной станции при ЦОФ с безбункерной погрузкой
Углесборочная станция совмещается со станцией примыкания в том случае, когда число шахт невелико и расположены они на небольшом расстоянии от станции примыкания, которая должна иметь достаточные путевое развитие и сортировочные устройства. Все транспортные сооружения такой совмещенной станции должны использоваться независимо от их ведомственной принадлежности.
Подъездные пути шахт примыкают к горловинам станции и могут иметь небольшой выставочный парк. Число путей в этом парке зависит от размеров движения и распределения операций по обработке поездов и подач между станцией примыкания и промышленными парками. При передаче подъездных путей ОАО «РЖД» промышленные парки также передаются дороге и входят в путевое развитие станции примыкания.
На рис. 2.6 приведена схема совмещенной станции. Пунктиром указаны пути угольной промышленности. Выставочный парк устроен на каждом примыкании подъездного пути. Схемы станций такого рода не могут быть типовыми и разрабатываются индивидуально, с учетом местных условий.
Рис. 2.6. Схема станции примыкания, совмещенной с углесборочной станцией.
Примечание: штриховой линией обозначены промышленные пути
Рис. 2.7. Схема станции и основных устройств ЦОФ:
1 – главный корпус; 2 – погрузочные устройство; 3 – склад магнезита; 4 – склад тяжелого оборудования; 5 – ПТО; 6 – стрелочный пост; 7 – погрузочный бункер; 8 – склад антрацита и концентрата; 9 – аккумулирующие бункеры; 10 – пост ЭЦ; 11 – вагоноопрокидыватель
На рис. 2.7 приведена схема генерального плана станции и основных устройств крупной ЦОФ производительностью более 6 млн. т угля в год. На ЦОФ предусмотрены два роторных вагоноопрокидывателя для разгрузки поступающих с шахт вагонов с углем. Надвиг вагонов производится электровозами или вагоноосаживателями с дистанционным управлением. Погрузка обогащенного угля безбункерная. Для компенсации неравномерности работы ЦОФ и транспорта устроены аккумуляторные бункеры емкостью 6 тыс. т и склад штыбов и концентрата. На станции устроен пункт технического осмотра локомотивов.
Рис. 2.8. Схема станции ГРЭС при выгрузке угля на вагоноопрокидывателях
На станциях ГРЭС кроме приемо-отправочных и выгрузочных путей устраиваются хозяйственные тупиковые пути и пути для подачи оборудования в здание ГРЭС. На рис. 2.8 приведена схема станции ГРЭС с подачей угля с близкорасположенной углесборочной станции. Через вытяжной путь вагоны подаются на вагоноопрокидыватели. Для выгрузки угля на резервный склад кроме вагоноопрокидывателей можно использовать выгрузочную эстакаду.
Рис. 2.9. Схема станции ГРЭС при выгрузке угля на эстакаде
На рис. 2.9 приведена принципиальная схема станции при разгрузка угля на эстакаде.
В северных районах эстакада устраивается в крытом помещении, являющимся и размораживающим гаражом, в южных – эстакада может быть открытой бункерной или полубункерной.
Торфоперегрузочные станции
Схемы торфоперегрузочных станций зависят от способа транспортирования торфа по узкоколейной железной дороге и перегрузочных устройств, в качестве которых могут использоваться перегрузочные бункеры, краны с грейферами и специальные торфоперегружатели, представляющие собой заглубленный полубункер с транспортерной погрузочной стрелой.
Перегрузка может осуществляться через оперативный склад или непосредственно из вагона в вагон. Около 70% всего фрезерного (рассыпного) торфа без оперативного складирования перегружается торфоперегрузочными машинами. Общий вид торфоперегружателя ТПП конструкции ВНИИТП представлен на рис. 2.10 Узкоколейные вагоны с торфом подаются на направляющие воронки перегружателя. Запоры люков открываются при помощи направляющего рельса. Торф, выгруженный в бункер торфоперегружателя, наклонным конвейером перемещается в вагоны нормальной колеи. Полувагоны в процессе разгрузки и погрузки передвигаются электрическими лебедками.
На перегрузочных станциях обычно устанавливают несколько перегружателей. Располагаться они могут параллельно и последовательно. На рис. 2.11 приведена схема торфоперегрузочной станции с параллельным расположением двух торфоперегружателей. Расположение путей приема и система съездов дает возможность направлять полувагоны под разгрузку на любой из них.
Рис. 2.10. Общий вид торфоперегружателя
На рис. 2.12 приведена схема торфоперегрузочной станции с параллельно-последовательным расположением трех перегружателей. Система перекрестных съездов дает возможность подавать и убирать вагоны от каждого перегружателя независимо от работы соседних. На этой схеме указаны тупиковые пути для перегрузки грузов, прибывающих на предприятие. Пути широкой и узкой колеи расположены по обе стороны платформы, перегрузка производится из вагона в вагон. На платформе устроен склад для хранения грузов.
Рис. 2.11. Схема торфоперегрузочной станции с параллельным расположением двух перегружателей
Примечание: штриховой линией обозначены пути узкой колеи
Рис. 2.12. Схема торфоперегрузочной станции с тремя параллельно-последовательным расположением перегружателей
Примечание: штриховой линией обозначены пути узкой колеи
На некоторых перегрузочных станциях до сих пор используются бункерные эстакады. Бункеры располагаются в два ряда, обеспечивая погрузку на два пути. Выгрузочных путей устраивают три, один из которых, средний, служит для того, чтобы в каждую линию бункеров можно было вести разгрузку с двух путей. На рис. 2.13 представлен поперечный разрез трехпутной бункерной эстакады, схема перегрузочной станции, оборудованной бункерами, показана на рис. 2.14. Путевое развитие перед эстакадой должно обеспечивать расцепку состава на подачи, накопление подач после разгрузки, перегрузку грузов, прибывающих на предприятие.
Рис. 2.13. Бункерная эстакада
Рис. 2.14. Схема торфоперегрузочной станции с бункерной эстакадой
Примечание: штриховой линией обозначены пути узкой колеи
Рис. 2.15. Схема сортировочной станции металлургического завода
специфику, зависящую от особенностей, присущих только промышленным станциям.
ЗСС является стыковым пунктом внутризаводских (технологических), внутриузловых и внешних перевозок. Будучи тесно связанной с технологическими перевозками, ЗСС должна обеспечить их ритмичность и удовлетворять требования основного производственного процесса. Вместе с тем, являясь основной станцией промышленного транспортного узла, ЗСС должна организовать и переработать внутриузловые потоки, отличающиеся своей спецификой.
ЗСС является распорядительной станцией: здесь находится основная диспетчерская служба, командующая всеми маневровыми операциями промышленного железнодорожного узла.
Основные особенности работы ЗСС‚ оказывающие существенное влияние на ее схему, могут быть кратко сформулированы следующим образом:
1) ЗСС являются пунктами зарождения и погашения грузопотоков; транзитная работа их незначительна, поэтому парк отправления в сторону завода отсутствует;
2) на ЗСС четко разграничены зоны поездной и маневровой работы; выходная (заводская) горловина, через которую проходят на завод и на предприятия промышленного узла маневровые подачи, загружена больше входной; она часто не имеет четко выраженной границы и переходит непосредственно во внутризаводские и внутриузловые пути;
3) значительный объем работы ЗСС составляет обслуживание внутризаводских и внутриузловых потоков, что вызывает необходимость устройства выставочных парков для накопления вагонов;
4) большое число прибывающих на ЗСС вагонов разгружается в специальных разгрузочных парках станции, оборудованных вагоноопрокидывателями и разгрузочными площадками.
Внутризаводские станции
Внутризаводские станции являются своего рода районными станциями завода, каждая обслуживает группу цехов. Они устраиваются в местах разветвления и пересечения основных внутризаводских грузопотоков.
На внутризаводских станциях могут производиться операции:
– прием подач с ЗСС и распределение их по цехам, обслуживаемым данной станцией;
– сортировка подач по пунктам погрузки и выгрузки;
– прием и накопление порожних вагонов после выгрузки или груженных после погрузки;
– формирование подач на другие посты или на ЗСС;
– пропуск подач транзитом;
– подача групп вагонов из цеха в цех.
Объем работы внутризаводских станций может быть весьма значительным и достигает на крупных металлургических заводах 1000 и более вагонов в сутки.
В зависимости от генерального плана завода, развития его транспортной сети и производительности некоторые станции могут специализироваться не только по обслуживаемым ими цехам, но и по технологии работы. Специализация внутризаводских станций определяется распределением работы между станциями узла. Внутризаводские станции являются также распорядительными пунктами, откуда диспетчер руководит маневровой работой.
Проектирование путевого развития внутризаводских станций должно производиться в тесной связи с транспортной сетью завода, неотделимой частью которой они являются. Схемы станций имеют ряд особенностей, связанных с характером их работы и сложностью внутризаводских транспортных связей, основными из них можно считать следующие:
– сложность конструкции горловин и зачастую невозможность четкого разграничения путей станции и разгрузочных, соединительных;
– отсутствие специализации путей, парков и маневровых вытяжных путей, роль которых выполняют соединительные пути и пути перегонов;
– примыкание некоторых заводских путей, минуя горловину, непосредственно к одному из станционных путей, что вызывается большим числом примыканий и стесненностью заводской территории;
– большой объем погрузочно-разгрузочных работ в районе внутризаводской станции, а часто и на ее путях.
Станции могут быть сквозными и тупиковыми и располагаться относительно цехов параллельно или последовательно. С точки зрения поточности работы и сокращения пробегов более удобным является последовательное расположение.
На рис. 2.16 приведена принципиальная схема последовательного расположения сквозной внутризаводской станции металлургического завода.
Рис. 2.16. Схема сквозной внутризаводской станции, расположенной последовательно обслуживаемым цехам
Приведенная схема взаимного размещения станции и цехов характерна для сквозных схем. Внутризаводская станция в основном выполняет распределительные функции, распределяет порожние вагоны под погрузку или груженых вагонов под выгрузку. Маневровая работа выполняется в небольшом объеме. Передачи делятся на части и после грузовых операций объединяются во внутризаводские передаточные поезда.
На рис. 2.17 дана принципиальная схема последовательного расположения тупиковой станции металлургического завода. Эта схема интересна применением секционирования путей. Вследствие того что передачи, проходящие через станцию, имеют небольшую длину, а количество их велико, требуется большое число коротких станционных путей. Параллельное их расположение в форме обычного трапецеидального парка усложнит стрелочные улицы, конструктивная длина путей будет неоправданно высока. Секционирование путей дает возможность более простого решения вопроса: каждый путь делится съездами на два самостоятельных пути.
Рис. 2.17. Схема тупиковой внутризаводской станции, расположенной последовательно обслуживаемым цехам
На рис. 2.18 дана схема параллельного расположения станции и обслуживаемых ею цехов. Характерной особенностью этой схемы является большое число примыканий заводских путей непосредственно к путям станции. Параллельное расположение станции и цехов менее удобно с эксплуатационной точки зрения, ввиду большого числа угловых заездов, но станция требует в этом случае площадки меньшей длины.
Рис. 2.18. Схема тупиковой внутризаводской станции, расположенной параллельно обслуживаемым цехам
Сырьевые станции
На современных металлургических заводах для разгрузки массовых сыпучих грузов применяются вагоноопрокидыватели. Все основные склады сырья сосредоточены в одном месте, в районе коксохимического завода и агломерационной фабрики. Вагоноопрокидыватели также должны быть сосредоточены на одной станции. Если по схеме генерального плана это не может быть ЗСС, то устраиваются специальные сырьевые (разгрузочные) станции.
Путевое развитие сырьевых станций состоит из парка приема груженых поездов, парка отправления порожних поездов и путей вагоноопрокидывателей.
Число приемо-отправочных путей на сырьевой станции зависит от объема работы и числа вагоноопрокидывателей. Здесь может разгружаться один из видов сырья или все массовые сыпучие грузы. На рис. 2.19 приведена схема станции металлургического завода, которая имеет ряд особенностей. Возможность поступления смерзшегося сырья потребовала устройства размораживающих гаражей и тепляков.
Рис. 2.19. Схема сырьевой станции металлургического завода:
1 – рудный вагоноопрокидыватель; 2 – угольный вагоноопрокидыватель;
3 – расцепочные устройства; 4 – трансбордеры; 5 – вагонные тепляки
Приемные пути вагоноопрокидывателей запроектированы на полную длину маршрута и позволяют осуществлять непосредственный прием поездов с ЗСС. Для сокращения путевого развития и автоматизации работы разгрузочных устройств применены трансбордеры (траверсные тележки). Рудные маршруты принимаются на пути парка П-Р, а угольные в парк П-У, путевое развитие которых предусматривает переработку поездов, следующих на другие станции. Наличие отправочного парка О из пяти путей дает возможность накопления порожних вагонов перед отправкой их на ЗСС или под погрузку готовой продукции завода.
Нефтеналивные станции
Несмотря на развитие трубопроводного транспорта, перевозки нефти и особенно нефтепродуктов по железным дорогам непрерывно возрастают. На территории нефтеперегонных заводов сооружают специальные нефтеналивные станции, на нефтебазах – устройства для слива нефтепродуктов.
Схемами нефтеналивных станций, обслуживающих товарно-сырьевые базы (ТСБ) нефтеперерабатывающих заводов, учитываются следующие требования к погрузочно-разгрузочным устройствам:
– длина наливных (сливных) эстакад устанавливается технико-экономическими расчетами с учетом погрузки (выгрузки) маршрутов и должна быть кратна длине маршрута (части маршрута), при этом на линейных фронтах должно быть не менее половины, а на многоточечных – не менее четверти длины маршрута;
– на эстакадах может производиться одновременный налив нефтепродуктов маршрутами на одну станцию выгрузки (из однородных нефтепродуктов) или назначением на станцию распыления (из различных нефтепродуктов);
– специализация эстакад должна предусматривать возможность производства сдвоенных грузовых операций без передвижения состава: использование цистерн после слива сырой нефти под налив темных нефтепродуктов.
Схема нефтеналивной станции (рис. 2.20, а) с тупиковыми погрузочно-выгрузочными путями может применяться при относительно небольших объемах погрузки до 6 млн. т в год.
Схемы со сквозными погрузочно-выгрузочными путями (рис. 2.20, б, в) отличаются между собой размещением эстакад второй очереди по отношению к обгонным путям. Схема на рис. 2.20, б может быть
Рис. 2.20. Схемы нефтеналивных станций:
а – с тупиковыми путями налива; б – с параллельным размещением эстакад;
в – с последовательным размещением групп эстакад
рекомендована при наиболее рациональной кольцевой системе организации движения между наливной и сортировочной станцией и при параллельном размещении до шести наливных эстакад. При большем числе эстакад может быть применена схема (рис. 2.20, в) с последовательным расположением двух групп эстакад.
Схемы путей нефтеналивных станций предусматривают следующую технологию работы:
– прием на станцию и отправление подач на сортировочную станцию производится локомотивом в голове состава, а цистерн на пути налива – вагонами вперед;
– прием порожних цистерн на станцию предусматривается маршрутами (составами полной длины);
– подача на эстакады производится по полсостава, с расчетом обеспечения налива одновременно целого маршрута;
– отправление налитых на эстакадах составов, в зависимости от профиля соединительного пути и расстояния до сортировочной станции, может производиться с объединением их в маршруты на нефтеналивной станции или без объединения;
– путевое развитие предусматривает поэтапное увеличение числа наливных эстакад в соответствии с очередями сооружения нефтеперерабатывающего завода.
Рис. 3.2. Схема промышленного железнодорожного узла с усовой схемой развития подъездных путей
Усовая схема применяется в случае, когда предприятия промышленного узла расположены близко от станции примыкания, разбросаны по территории и не связаны между собой технологией производства. Обычно это небольшие узлы, расположенные на территории города. На разгрузочных фронтах некоторых предприятий возможна разгрузка грузов нескольких соседних, не имеющих собственных подъездных путей, с доставкой грузов автотранспортом.
Усовое путевое развитие обычно имеют узлы, обслуживающие предприятия, которые относятся к различным отраслям промышленности.
Линейная тупиковая схема (рис. 3.3, а) представляет собой путь, на котором последовательно расположено несколько промышленных станций. Применяется она в лесной, угольной, карьерной промышленности, где предприятия узла однородны по производству, имеют небольшой грузооборот и разбросаны на значительном расстоянии друг от друга и от станции примыкания.
Линейная тупиковая схема по сравнению с усовой значительно сокращает протяженность железнодорожных путей и число маневровых передвижений. Недостатком схемы является двухстороннее движение по подъездному пути, что уменьшает его пропускную способность.
Рис. 3.3. Схемы промышленных железнодорожных узлов:
а – линейная тупиковая; б – линейная кольцевая
Кольцевая схема (рис. 3.3, б) представляет собой кольцевой путь с двумя выходами на станцию примыкания, на котором расположено несколько промышленных станций. Она обеспечивает поточность движения, благодаря чему пропускная способность узла значительно увеличивается. Однако при этом возрастают пробег вагонов и протяженность путевого развития. Линейные кольцевые схемы применяются в угольной и карьерной промышленности, при проектировании внутризаводских путей крупных предприятий.
Крупные промышленные железнодорожные узлы развиваются, как правило, по смешанным схемам, имеющим различные элементы.
Рис. 3.4. Схема промышленного узла угледобывающей промышленности
Рис. 3.5. Схема промышленного узла угледобывающей промышленности с центральной углесборочной станцией
Ряд шахт различной производительности, углеобогатительные и брикетные фабрики, предприятия, потребляющие уголь (коксохимические заводы, тепловые электростанции), предприятия строительной индустрии, легкой и пищевой промышленности, объединенные территориально и единой транспортной сетью, представляют собой промышленный узел.
В ряде случаев в промышленных узлах угледобывающей промышленности строятся трикотажные, обувные и иные фабрики, продукция которых идет не только для местных нужд, но и вывозится в другие районы. Это связано с необходимостью трудоустройства женщин, так как они не могут быть заняты на подземных работах как особо тяжелых.
Обслуживание рассматриваемых промышленных узлов в основном осуществляется железнодорожным транспортом. На рис. 3.4 приведена схема промышленного узла угледобывающей промышленности.
Железнодорожная сеть узлов угледобывающей промышленности развивается по линейной тупиковой схеме, реже кольцевой. Ряд шахт примыкает к станциям усовыми подъездными путями.
На рис. 3.5 приведена схема промышленного железнодорожного узла угледобывающего района с центральной углесборочной станцией, оборудованной полугоркой. Узел имеет несколько примыканий, углепогрузочных станций, но центром всей распределительной работы является центральная станция.
Рис. 3.7. Схема узла лесопредприятия с выходом на сплав и на железнодорожную сеть общего пользования
Примечание: штриховой линией обозначены пути узкой колеи
Нижний склад предприятий, отправляющих лес сплавом, состоит из штабелей древесины, бревносвалов, эстакад для раскряжёвки, транспортеров. На нижнем складе обычно размещаются ремонтное хозяйство, электростанция с котельной, промышленные предприятия. Схема нижнего склада приведена на рис. 3.8.
При отправке леса по железной дороге с нижнего склада устраивается подъездной путь до станции примыкания общей сети дорог.
Перегрузка леса с узкой на широкую колею может производиться на станции нижнего склада или специальной перегрузочной станции. Первый вариант более выгоден, так как раскряжёвка и разделка древесины на нижнем складе связаны с его выгрузкой с узкоколейных платформ и погрузку леса можно вести сразу в вагоны широкой колеи. Выбор варианта зависит от грунтовых условий в районе строительства подъездного пути, расстояния и объема перевозок.
Рис. 3.8. Схема нижнего склада лесодобывающего предприятия:
1 – штабеля древесины; 2 – транспортер для сортировки; 3 – бревносвалы; 4 – эстакады для раскряжевки; 5 – локомотивное хозяйство; 6 – поселок
Основной объем перевозок в узлах лесодобывающих предприятий составляет древесина, объем других грузов пока не превышает 10-15 %. Размеры погрузки лесодобывающих предприятий колеблются в широких пределах, но обычно не превышают 50-60 вагонов в сутки.
Рис. 3.9. Промышленный узел железнодорожного карьера и
горно-обогательного комбината:
1 – склад взрывчатых материалов; 2 – населенные пункты; 3 – отвалы чернозема; 4 – отвалы породы; 5 – дамбы; 6 – комбинат подсобных предприятий; 7 – горно-обогатительный комбинат; 8 – карьеры; 9 – проектируемые карьеры;
10 – хвостохранилище
При проектировании промышленного узла учитываются климатические, топографические особенности местности, наличие транспортных коммуникаций. По возможности соблюдается принцип зонирования. В данном случае положение горно-обогатительного комбината определилось возможностью устройства хвостохранилища в пойме реки и расположения обогатительной фабрики на отметках‚ превышающих отметку зеркала хранилища на весь период его эксплуатации. Отвалы располагаются по периметру в непосредственной близости от карьеров. Положение карьеров определяется контурами залегания рудного тела.
Схема промышленного узла во многом зависит от применяющегося транспорта. В данном случае предусмотрена смешанная схема. Вскрыша вывозится в отвал автомобильным транспортом, кварциты от экскаваторов до промежуточной площадки – автомобилями, а оттуда до ГОК – железнодорожным транспортом.
Рис. 3.10. Промышленный узел угольного разреза
На рис. 3.10 дана общая схема одного из угольных разрезов. Вскрыша толщиной до 100-120 м разрабатывается экскаваторами, и грунт отвозится в отвалы железнодорожным транспортом. Подача вагонов под погрузку и в отвал производится вагонами вперед.
Уголь добывается экскаваторами и вывозится на поверхность железнодорожным транспортом через центральную угольную выездную траншею. Углесборочная станция является распорядительной. Здесь уголь выгружается и поступает на обогатительную фабрику, а после обогащения грузится в железнодорожные вагоны сети общего пользования.
Как видно на рис. 3.10, ко всем основным объектам узла подведены автомобильные дороги, составляющие вместе с железнодорожными путями хорошо развитую мобильную транспортную сеть. Характерной особенностью приведенной транспортной схемы является четкое разграничение угольных и породных перевозок с пересечением путей в разных уровнях.
Рис. 3.11. Схема путевого развития угольного разреза
Такое же четкое разграничение угольных и породных перевозок характерно для схемы угольного разреза, путевое развитие которого приведено на рис. 3.11. Распределение порожних вагонов по уступам вскрыши производится на станции Вскрыша. Станция Породная является тупиковой, на которой происходит перемена направления движения породных вертушек. Поэтому перецепка локомотива не производится. Этим же объясняется относительная простота горловин станций Вскрыша и Породная.
Распределение порожних вагонов по уступам под погрузку угля производится на станции Траншейная. Распорядительной является станция Угольная, где формируются поезда на ГРЭС. Здесь же размещено локомотивное хозяйство, необходимость которого определяется тем, что все перевозки внутри узла и на ГРЭС осуществляются собственным подвижным составом.
На рис. 3.12 приведена схема карьера, полностью обслуживаемого автомобильным транспортом. На двух вскрышных и двух добычных горизонтах разработка ведется одноковшовыми экскаваторами 4. Вскрыша и уголь вывозятся по пологому спиралевидному спуску (северная часть карьера). Для погрузки угля в железнодорожные вагоны на станции «Погрузочная» устроен приемный бункер 1, соединенный ленточным транспортером 2 с погрузочными бункерами 3. Кольцевая дорога на отвале обеспечивает поточное движение автомобилей в месте выгрузки породы. Применение автомобилей для карьерных работ имеет то преимущество, что возможны уклоны дорог 100 ‰ и более. Это позволяет значительно сократить величину и объемы земляных работ на устройстве въездной траншеи. Отпадает необходимость в непрерывной перекладке погрузочных путей.
Рис. 3.12. Схема карьера, обслуживаемого автомобильным транспортном:
1 – приемный бункер; 2 – ленточный транспортер; 3 – погрузочный бункер;
4 – экскаватор; 5 – автомобильная дорога
Рис. 3.13. Схема карьера, обслуживаемого железнодорожным и конвейерным транспортом
На рис. 3.13 приведена схема карьера с другим вариантом смешанной транспортной схемы. Вскрыша вывозится железнодорожным транспортом. Уголь конвейером из карьера подается на промышленную площадку, где грузится в железнодорожные вагоны через бункер. Работу железнодорожного транспорта по вывозу угля регулирует станция Угольная, соединенная подъездным путем со станцией примыкания. Породные перевозки регулирует станция Породная, где производится перецепка локомотива перед подачей вагонов на отвал.
Рис. 3.15. Схема промышленного узла нефтеперерабатывающего завода
Большинство продуктов требует специального подвижного состава. Поэтому вагонов со сдвоенными операциями мало, в прибывающем и отправляемом вагонопотоке есть порожние, главным образом цистерны и специальный подвижной состав. В прибытии на нефтеперерабатывающий завод груженые вагоны составляют от 5 до 25 %, а в отправлении от 93 до 99 %. Общее прибытие составляет 600-1500 условных вагонов в сутки. До 80 % вагонопотока по прибытию и отправлению – маршрутные.
На основных сортировочных станциях производятся операции по приему маршрутных и передаточных поездов; расформированию поездов по пунктам обработки, выгрузке, погрузке вагонов; формированию маршрутов или маршрутных групп для отправления на общую сеть.
Порядок обработки различных групп вагонов следующий:
1) если порожние цистерны прибывают в вертушках, их непосредственно подают с приемо-отправочных путей на ТСБ для налива соответствующих нефтепродуктов;
2) основная масса порожних цистерн, прибывающая в маршрутах, расформировывается в сортировочном парке по типам нефтепродуктов, для которых они предназначены, или по видам обработки на ППС; количество цистерн, нуждающихся в обработке на ППС, может быть ориентировочно принято в размере 40-50 % общего их поступления;
3) после обработки на ППС цистерны выставляются на сортировочные пути, специализируемые по видам нефтепродуктов, на эти же пути отсортировываются цистерны, не требующие обработки на ППС; в некоторых случаях группы цистерн можно подавать под налив непосредственно с путей ППС;
4) накопившиеся на сортировочных путях группы порожних цистерн формируются в маршруты или маршрутные группы и затем подаются под налив на ТСБ; если ТСБ расположена на небольшом расстоянии от сортировочной станции, цистерны могут подаваться группами; если расстояние велико то целыми маршрутами, с делением на подачи по фронтам налива на путях ТСБ.
Расположение сортировочной станции и её схема тесно связаны с расположением ТСБ и ППС; последняя должна быть с подветренной стороны по отношению к предприятиям и населенным пунктам. От ППС не должно быть уклона местности к постоянно действующим водотокам. Крайне желательно располагать ППС так, чтобы использовать имеющиеся в узле источники энергии пара, воды.
С точки зрения выполнения требований технологического процесса ППС должна располагаться со стороны сортировочного парка с подключением эстакадных путей к обеим горловинам сортировочной станции. Должен быть также обеспечен прямой выход на пути ТСБ с путей приемо-отправочного и сортировочного парков, а также путей ППС.
Взаимное расположение приемо-отправочного и сортировочного парков может быть параллельным и последовательным. Станция с параллельной схемой удобнее располагаться на местности, на ней проще осуществляются технологические связи, меньше пробеги вагонов. Вместе с тем большое число угловых заездов затрудняет работу станции при больших вагонопотоках. При объеме сортировочной работы свыше 800 условных вагонов предпочтительнее последовательная схема. Окончательный выбор определяется технико-экономическим сравнением с учетом конкретных условий расположения предприятий и коммуникаций в узле, топографических условий местности и других особенностей.
На рис. 3.16 представлена типовая схема сортировочной станции с параллельным расположением парков. ППС находится со стороны сортировочного парка и имеет выход к обеим горловинам станции. Через вытяжной путь цистерны можно подавать на ППС минуя горку. Сортировочные пути специализированы. Пучок путей П предназначен для вагонов, следующих на ППС и предприятия промышленного узла. Укороченные пути рассчитаны на весовую норму внутриузловой передачи. На пучке путей Т сортируются и накапливаются цистерны для ТСБ. Пучок путей Ф предназначен для формирования поездов на внешнюю сеть.
Рис. 3.16. Схема сортировочной станции НПЗ с параллельным расположением парков
Более удобной с точки зрения поточности в обработке вагонов является схема с последовательным расположением приемо-отправочного и сортировочного парка (рис. 3.17). Из парка приема цистерны могут быть поданы непосредственно на пути ППС и на сортировочную горку и оттуда через парк ПП и вытяжной путь на пути ППС.
Рис. 3.17. Схема сортировочной станции НПЗ с последовательным расположением парков
Порт и портовое хозяйство
Современный порт представляет крупный и очень сложный технический комплекс. Порт является транспортным узлом – местом пересечения различных видов транспорта: морского, речного, железнодорожного, автомобильного и трубопроводного. Поэтому должен иметь: удобные подходные каналы и оснащен навигационными средствами; сеть путей сообщения, удобно связанную с основными магистралями, подходящие к порту (железные и автомобильные дороги, внутренние водные пути); стационарные устройства, сортировочные станции, внутренний рельсовый и безрельсовый транспорт.
Порт – это место стоянки судов, однако, деятельность его должна соответствовать сокращению стоянки судов до минимума, с тем, чтобы они могли с максимальной отдачей выполнять свое главное транспортное значение – перевозку грузов.
В порту должна быть до минимума сведена и задержка подвижного состава, сухопутного транспорта, участвующего в перегрузочном процессе. Для выполнения этих задач порт оборудуется соответствующими причалами, высокопроизводительными подъемно-транспортными средствами: кранами, перегружателями, подъемниками, специализированными установками и т.д.
Весь комплекс работ, производимых в портах, должен строиться на прогрессивных технологических процессах, ускоренной обработки судов. От правильно выбранного и хорошо работающего оборудования порта в значительной мере зависит эффективность важнейших операций в порту – перегрузочных работ.
Основными признаками классификации портов являются: назначение; технико-экономическая характеристика; географическое положение; годовая продолжительность эксплуатации; отношение к уровню воды; характер и полнота услуг; отношение к международной торговле; характер эксплуатационной работы.
По назначению порты подразделяются:
1. торговые порты, обслуживающие транспортные перевозки и разделяются на порты общего назначения, предназначенные для переработки грузов с различными свойствами и характеристиками; и специализированными, перерабатывающие преимущественно один вид груза либо несколько видов груза со сходными свойствами и характеристиками (уголь, руда, лес, нефть) или же обслуживающие пассажирские перевозки;
2. военные порты или базы флота предназначенные для обслуживания кораблей военно-морского флота;
3. промысловые для обслуживания рыбопромыслового флота или других видов промысла;
4. промышленные порты для обслуживания расположенных на берегу промышленных предприятий;
5. порты-убежища для укрытия от штормового воздействия плавучих средств с пониженными мореходными качествами (плавучие краны, вспомогательные плавсредства);
6. бункеровочные или базы для бункеровки, пополнение запаса топлива судов.
По технико-экономическим характеристикам порты делят в зависимости от характера и объемов перерабатываемого груза на три разряда. Наиболее крупные порты относятся к категорийным (внеразрядным), как, например, Санкт-Петербург, Новороссийск, Находка.
По географическому положению порты делят:
1. расположенные на открытом морском побережье, требующие искусственной защиты от штормового волнения или бездействующие при сильном волнении;
2. в естественных бухтах под защитой береговых выступов, не требующих или почти не требующие искусственной защиты;
3. в лагунах или лиманах, отделенных от моря естественно создавшимися полосами (пересыпью);
4. внутренние – в значительном отдалении от устья реки, требующие, как правило, подходного канала большой длины;
5. островные – на естественных или искусственно созданных островах, связанных с берегом или отделенных от него;
6. устьевые, в устьях рек;
7. речные порты делят на русловые, акватория порта полностью расположена в русловой части реки; внерусловые – находящиеся в естественном затоне или в искусственном ковше; смешанные, размещаемые как в русле, так и в затоне;
8. расположенные на искусственных каналах;
9. водохранилищные порты.
По годовой продолжительности эксплуатации порты делятся на постоянные, эксплуатирующиеся круглый год, и сезонные, функционирующие только часть года, что обуславливается замерзаемостью порта или сезонностью поступления груза.
По отношению к уровню воды порты могут быть открытыми с беспрепятственным прохождением судов на их акватории; закрытыми, отделенными от моря водоподъемными сооружениями с морскими шлюзами или другого типа судопропускными сооружениями.
По характеру и полноте услуг, оказываемых судам, порты делятся на:
1. базовые – с максимальной полнотой услуг;
2. с ограниченным обслуживанием;
3. с минимальным обслуживанием.
По отношению международной торговле порты делят на мирового, международного и внутреннего значения. Мировые – крупнейшие центры мировой торговли и способные принимать и обрабатывать крупнейшие океанские суда. Международные – центры международной торговли, принимающие и обрабатывающие крупные морские суда. Каботажные предназначены для местных (каботажных) перевозок, не выходящих за пределы местного бассейна.
По характеру эксплуатационной работы порты делят на;
1. транзитные, в которых груз передается на другие виды транспорта или другие суда иного назначения или размеров, и следующие далее;
2. концевые, в которых груз после незначительной местной транспортировки оседает в районе расположения порта (терминалах).
Водный транспорт во взаимодействии с железнодорожным и другими видами транспорта способствует нормальному производству и обращению продукции промышленности и сельского хозяйства и удовлетворяет потребности населения в передвижении по водным путям.
Порт является прибрежным пунктом, который оснащен гидротехническими и производственными сооружениями, подъемно-транспортными и специальными устройствами, необходимыми для безопасной стоянки судов и их навигационного обслуживания, производства перегрузочных работ и передачи грузов на железную дорогу, автотранспорт и обратно, а также производства операций по обслуживанию пассажиров и мелкому ремонту судов.
В портах производятся следующие операции:
1. коммерческие,
2. технические,
3. пассажирские,
4. грузовые.
В портах выполняются следующие перегрузочные операции:
1. погрузка и выгрузка грузов из водного транспорта;
2. бортовая перевалка;
3. выгрузка из вагонов и погрузка в вагоны;
4. погрузка грузов на автотранспорт и выгрузка с него;
5. внутрискладские работы, выполняемые в порядке подготовки к обработке ожидаемых к прибытию транспортных судов или вагонов;
6. перевозка и перемещение из одного склада в другой.
Проектирование терминалов
4.3.1. Специальные требования к терминалам
Основными элементами технологической структуры проектируемого порта являются терминалы, которые представляют собой совокупность объектов транспортной инфраструктуры, технологически связанных между собой и предназначенных для осуществления операций с грузами, в том числе для их перевалки, обслуживания судов, иных транспортных средств и обслуживания пассажиров.
Проектирование терминалов выполняется на основе исходных данных, представляемых застройщиком (техническим заказчиком) в задании на проектирование, в составе которых должны быть:
– грузооборот на расчетный год ввода терминала в эксплуатацию и на перспективу, распределение по видам груза, видам транспорта и направлениям перевозок;
– судооборот с распределением его по типам судов, с указанием типоразмера максимального расчетного судна;
– сезонность перевозок по видам транспорта;
– продолжительность навигации для судов морского и речного транспорта;
– режим работы порта (количество смен, продолжительность рабочего дня);
– сроки хранения груза на складе;
– особые требования к хранению и транспортировке грузов;
– условия примыкания к железнодорожным путям и автомобильным дорогам общего и не общего пользования.
При компоновке терминала следует выбирать кратчайшие пути транспортировки груза внутри терминала. Размещение зданий, сооружений и коммуникаций должно быть компактным с целью экономного использования территории и минимальных энергозатрат. Параметры терминала надлежит определять применительно к каждому виду перегружаемого груза, исходя из расчетных параметров конкретного функционального элемента терминала.
Санитарно-защитная зона, разрыв между терминалами и населенным пунктом, должна удовлетворять требованиям СанПиН, соблюдая минимальные разрывы между самими терминалами различного назначения.
Применительно для большинства видов терминалов в состав функциональных элементов входят:
1. Морской (речной) грузовой фронт;
2. Железнодорожный грузовой фронт;
3. Автомобильный грузовой фронт;
4. Склады.
Рис. 4.2. Схема механизации № 1: Терминалы универсального назначения с крановой схемой механизации для генеральных (смешанных) грузов крытого хранения. Применяется при краткосрочном хранении грузов
Рис. 4.3. Схема механизации № 2: Терминалы универсального назначения с крановой схемой механизации для генеральных (смешанных) грузов преимущественно крытого хранения. Применяется при недостаточной глубине территории терминала и необходимости большой емкости прикордонного склада
Рис. 4.4. Схема механизации № 3: Терминал универсального назначения с крановой схемой механизации для грузов открытого хранения, металлогрузов, оборудования, включая тяжеловесы
Рис. 4.5. Схема механизации № 4: Терминал универсального назначения с крановой схемой механизации для круглого леса
Рис. 4.6. Схема механизации № 5: Специализированный терминал для экспортных пиломатериалов, подлежащих крытому хранению, при переработке в пакетах
Рис. 4.7. Схема механизации № 6: Терминал универсального назначения с крановой схемой механизации для навалочных грузов открытого хранения
Рис. 4.8. Схема механизации № 1: Специализированные терминалы для выгрузки навалочных грузов открытого хранения при грузообороте от 3,0 до 10,0 млн. т/г
Рис. 4.9. Схема механизации № 2: Специализированные терминалы для выгрузки навалочных грузов крытого хранения химических грузов при грузообороте от 1,2 до 3,0 млн. т/г
Рис. 4.10. Схема механизации № 3: Специализированные терминалы для зерна, поступающего в порт водным и отправляемого железнодорожным транспортом, грузооборот 2,0 млн. т/г
Проектированию терминала должен предшествовать анализ грузопотоков навалочных и насыпных грузов и экологической обстановки для определения целесообразности концентрации одного или нескольких совместимых видов грузов на одном терминале. При этом необходимо стремиться к созданию многофункционального терминала, способного производить погрузку/разгрузку судов другим видом груза на этом же или на соседнем причале.
Рис. 4.25. Схема терминала, специализированного для нефти и нефтепродуктов
1 – резервуарный парк; 2 – железнодорожные сливные эстакады; 3 – площадка причальных технологических сооружений; 4 – технологический трубопровод; 5 – площадка очистных сооружений; 6 – площадка противопожарных зданий и сооружений
Для осуществления операций с нефтью и нефтепродуктами на терминале должны быть предусмотрены следующие системы и устройства:
– система грузовых технологических трубопроводов от нефтебазы к причалам;
– система трубопроводов для приема с судов балластных вод и передачи их на береговые очистные сооружения (станции очистки балластных вод – СОБВ);
– система бункеровочных трубопроводов и раздаточные устройства для выдачи на суда бункерного топлива, масел, пресной воды;
– устройства для соединения береговых и судовых трубопроводов;
– запорная арматура (задвижки, обратные клапаны, вентили);
– контрольно-измерительные приборы, в том числе автоматические пробоотборники;
– коммерческий учет отправляемого или получаемого продукта;
– система автоматизированного управления технологическим процессом с операторным пунктом;
– устройства телефонной связи между судном и взаимодействующими береговыми объектами;
– устройства для сбора и удаления разливов нефти и загрязненных нефтью вод;
– устройства для швартовных операций, подачи на суда предметов материально-технического снабжения и других вспомогательных операций;
– устройства системы автоматической противопожарной защиты;
– устройства для снятия статического электричества;
– блокирующие устройства, автоматически прекращающие перегрузку нефтяных грузов при разрыве соединения стендера или в других аварийных случаях;
– система аварийно-предупредительной сигнализации и оповещения персонала терминала и судов;
– система регулируемого выпуска и рекуперации паров нефтяных газов;
– система заземляющих устройств;
– система молниезащиты;
– наружное освещение операционной площадки;
– система защиты стендеров от гидроудара;
– система опорожнения трубопроводов в сторону берега с установкой приемных дренажных емкостей;
– устройства для обеспечения доступа на судно и берег;
– система ограничения доступа, включая систему автономного (дополнительного) мобильного охранного ограждения;
– система обнаружения вторжения на территорию комплекса;
– система охранного телевизионного наблюдения с выводом сигнала на пульт службы охраны предприятия.
Все оборудование, устанавливаемое на причалах нефтяных терминалов, должно удовлетворять условиям выполнения технологических операций механизированным способом и исключать загрязнение территории и акватории порта. Ручное управление отдельными механизмами и обустройствами предусматривается в качестве дублирующего в аварийной ситуации.
Терминал должен обеспечить выполнение следующих технологических операций:
– швартовку, отшвартовку и безопасную стоянку нефтеналивных судов;
– постановку боновых заграждений;
– налив и слив нефти и нефтепродуктов;
– бункеровку танкеров топливом, маслами и пресной водой;
– прием с танкеров балластных, льяльных и других загрязненных нефтью и нефтепродуктами вод, нефтеостатков;
– выполнение различных вспомогательных операций, связанных с грузовыми работами по наливу-сливу;
– комплексное обслуживание судов с берега или с моря.
Система грузовых, бункеровочных и балластных трубопроводов проектируется с учетом максимального обеспечения взаимозаменяемости причалов и трубопроводов, а также с учетом раздельного слива и налива нефтяных грузов при сохранности их качества.
Трубопроводы и раздаточные устройства для бункеровки судов топливом и маслами на причалах должны обеспечивать отпуск в процессе грузовых операций без перестановки судна не менее пяти видов топлива: дизельного, моторного двух марок, мазута двух марок и других, а также до шести видов масел. Присоединительные устройства должны давать возможность бункеровки судна одновременно дизельным топливом и одним из остальных видов топлива, а также маслами.
Для соединения береговых и судовых трубопроводов применяются специальные шлангующие устройства – стендеры. Стендеры должны располагаться симметрично относительно оси технологической площадки причала на одной линии параллельно линии кордона, чем достигается совмещение зоны действия стендеров с зоной расположения основных приемно-отливных судовых грузовых и бункеровочных трубопроводов, размещаемых, как правило, на грузовой палубе танкера в районе мидель-шпангоута.
Специализация и взаимное расположение стендеров, а также их размещение (расстояние от кордона, расстояние между соседними стендерами) должно устанавливаться с учетом технических характеристик выбранных типов стендеров при соблюдении требований обработки танкера с одной установки (без дополнительной передвижки).
Для производства швартовных операций на причалах необходимо предусматривать устройства, обеспечивающие механизацию этих операций.
Рис. 5.1. Предпортовая станция и районные парки, перпендикулярные береговой линии порта
Рис. 5.2. Районные парки и подходы, последовательные береговой линии порта
Рис. 5.3. Районные парки, параллельные береговые линии порта
Существуют следующие рекомендации по применению обслуживания порта предпортовой или портовой сортировочной станцией в сочетании с районными парками в зависимости от грузооборота и расстояний от станции до порта (рис. 5.4):
а) при расстоянии между портом и сортировочной станцией до 2,5 км и перевалочном грузообороте 15 млн т/год наиболее выгодной системой является схема обслуживания порта только сортировочной станцией (рис. 5.4, а);
б) при расстоянии между портом и сортировочной станцией до 7-8 км и размерах грузооборота до 10 млн т/год, а также при расстоянии 12-13 км и грузообороте 5 млн т/год наиболее целесообразным становится обслуживание порта сортировочной станцией в сочетании с районными парками или портовой станцией (рис. 5.4, б);
в) при расстоянии более 13 км и грузообороте более 15 млн т/год становится оправданным обслуживание порта сортировочной станцией в сочетании с портовой станцией и устройством районных парков (рис. 5.4, в).
Рис. 5.4. Схемы взаимного расположения железнодорожных устройств, обслуживающих порт:
ПСС – предпортовая сортировочная станция; РП – районный парк; ПС – портовая сортировочная станция
Рис. 5.6. Общий вид паромного причала
а – в разрезе; б – план
1 – береговые устои; 2 – подъемный механизм моста; 3 – подъемно-надвижной мост;
4 – центральный пост управления; 5 – паром; 6 – пирс; 7 – ложе парома; 8 – крайние морские устои; 9 – средние морские устои
Подъемно-переходной мост – устройство мостового типа, обеспечивающее сопряжение грузовой палубы парома с причалом при изменении ее положения в процессе накатки – выкатки грузовых мест и вагонов.
Подъемно-переходной мост включает пролетные строения и опоры, противовесы, подъемные механизмы, сопрягающие узлы, устройства поперечного и продольного перемещения паромного судна.
В зависимости от количества пролетов он может быть однопролетным, двухпролетным, многопролетным, одноярусным, двухъярусным.
Подъем и опускание подвижных опор производят подъемными механизмами при отсутствии подвижного состава на мосту.
Морское оконцевание морского пролета при производстве погрузочно-выгрузочных работ, будучи заранее наложенным (с помощью подъемных механизмов) на корму парома, непрерывно следует ее перемещениям (колебаниям). Для этого морской пролет моста в средней части снабжен специальным «клювом», входящим при опускании моста в предусмотренное в корме парома «гнездо», для предотвращения случайного разъема системы «мост – паром» в горизонтальном направлении, либо имеет для этой цели специальные захватные устройства.
Железнодорожные устройства паромных переправ состоят из предпаромной сортировочной станции, выставочного парка и подходов к подъемно-переходному мосту. Для обслуживания паромной переправы и произведения подборки плетей вагонов на паром устраивают предпаромную сортировочную станцию.
Схема предпортовой сортировочной станции предусматривается двухпарковая (парки приема и сортировки). В качестве отправочного парка в сторону парома служит выставочный парк. Отправление на сеть предусматривается из сортировочно-отправочного парка.
Выставочный парк предназначен для выставки подобранных на каждый путь парома групп вагонов и их уборки из парома. В выставочном парке производят пограничный и таможенный досмотр вагонов перед подачей подготовленных плетей на паром и после выкатки плетей с парома.
Длину путей в выставочном парке принимают по длине наибольшей выставляемой плети (одиночной или соединенной) с учетом длины локомотива и вагонов прикрытия.
Конструкция железнодорожных подходов к подъемно-сопрягающему мосту зависит от типа парома и способа подачи плетей вагонов на палубы судна.
В зависимости от количества путей на судне-пароме на предпортовой сортировочной станции осуществляется подборка плетей вагонов на каждый путь парома. Эта подборка осуществляется по заданному портом каргоплану, каждый вагон в плети на каждый путь должен иметь свое место по массе и роду груза. На предпортовой сортировочной станции плети подбираются по массе с таким расчетом, чтобы разность массы плетей, выставляемых на правые и левые бортовые пути парома, не превышала допустимых величин во избежание крена судна в процессе накатки и выкатки вагонов.
Библиографический список
1. Железнодорожные станции и узлы : учебник / В. И. Апатцев [и др.] ; под ред. В. И. Апатцева и Ю. И. Ефименко. – М. : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2014. – 855 с.
2. Правдин Н. В. Проектирование инфраструктуры железнодорожного транспорта (станции, железнодорожные и транспортные узлы) : учебник / Н. В. Правдин, С. П. Вакуленко, А. К. Головнич; под ред. Н. В. Правдин и С. П. Вакуленко. – М. : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012. – 1086 с.
3. Винников В. В. Системы технологий на морском транспорте (перевозка и перегрузка) / В. В. Винников, Е. Д. Крушкин, Е. Д. Быкова; под общ. ред. В. В. Винникова: учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – О.: Фенiкс; М.: ТрансЛит, 2010
4. Макеева Ю. Н. Автоматизированные перегрузочные комплексы транспортно-грузовых систем ж.-д. и портовых терминалов. Технология перегрузочных работ. Оптимизация технологических решений: учебное пособие для вузов / Ю.Н. Макеева; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2007. – 292 с.: ил.: 198. Библиогр.: 33 назв.
5. Рытов Ю. И. Современные решения генеральных планов и транспорта металлургических заводов / Ю. И. Рытов. – М. : ЗАО Металлургиздат, 2007. – 224 с. – ISBN: 978-5-902194-27-9.
6. Железнодорожные станции и узлы : учебник для вузов ж.-д. трансп. / В. Г. Шубко [и др.] ; под ред. В. Г. Шубко и Н. В. Правдина. – М. : УМК МПС России, 2002. – 368 с.
7. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм. – М. : Техинформ, 2001. – 255 с.
8. Железнодорожные станции и узлы промышленных районов: учебник для вузов / В. Н. Дегтяренко [и др.] ; под ред. В. Н. Дегтяренко – Ростов-на-Дону: изд. РГУПС, 1996. 488 с.
9. Пособие по проектированию промышленных железнодорожных станций (к СНиП 2.05.07-85) / Промтрансниипроект. – М. : Стройиздат. 1990. – 199 с.
10. Болотный В. Я. Совершенствование схем и технологий работы железнодорожных станций: учебное пособие для вузов. / В. Я. Болотный – М. : Транспорт, 1986. – 280 с.
11. Железнодорожные станции и узлы промышленного транспорта: учебник для вузов / В. М. Акулиничев [и др.] ; под ред. В. М. Акулиничева. – М.: Транспорт, 1986. – 352 с.
12. Акулиничев В. М. Организация перевозок на промышленном транспорте : учебник для вузов / В. М. Акулиничев. – Москва : Высшая школа, 1983. – 247 с.
13. Яловой Ю. Г. Организация перевозок на промышленном транспорте : учеб. пособие для вузов / Ю. Г. Яловой, А. М. Катляров А. М. – Мн. : Выш. школа, 1982. – 248 с., ил.
14. Генеральный план и транспорт промышленных предприятий: учебник для вузов / И. И. Костин [и др.] ; под ред. И. И. Костина и В. И. Тиверовского. – М.: Стройиздат, 1981. – 192 с., ил.
15. Ферапонтов Г. В. Эксплуатация железнодорожных подъездных путей : к изучению дисциплины / Г. В. Ферапонтов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Транспорт, 1972. - 296 с. : черт.
Учебное издание
Рыкова Любовь Анатольевна
Ситников Сергей Анатольевич
Бугров Яков Андреевич
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Часть 2 «Проектирование инфраструктуры
мультимодальных перевозок»
Курс лекций
по дисциплине «Проектирование инфраструктуры и технико-технологическое обеспечение мультимодальных перевозок»
для студентов направления подготовки
23.05.04 – «Эксплуатация железных дорог»
(специализация «Грузовая и коммерческая работа»)
всех форм обучения
Редактор
Верстка
Подписано в печать Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. . Тираж 35 экз. Заказ 316
УрГУПС
620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66
Л. А. Рыкова
С. А. Ситников
Я. А. Бугров
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Дата: 2019-11-01, просмотров: 831.
