close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Учебное пособие Средства транспорта

код для вставкиСкачать
 ФЕДЕРАЛЬНОЕ AГЕНТСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ
Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота
Гуральник Б.С, СРЕДСТВА ТРАНСПОРТА
Учебное пособие для курсантов и студентов специальностей 080507 "Менеджмент организации" и 190 701 "Организация перевозок и управление на транспорте"
Калининград
2009
УДК 347.763
Гуральник Б.С. Средства транспорта. Учебное пособие для курсантов и студентов специальностей 080 507 " Менеджмент организации" и 190 701 "Организация перевозок и управление на транспорте (водном)"
В учебном пособии рассматриваются средства транспорта, используемые при выполнении автомобильных, железнодорожных, воздушных перевозок, а также при транспортировке грузов водными путями и трубопроводным транспортом. Пособие разработано в соответствии с рабочей программой дисциплины "Технология и организация транспортировки грузов" для студентов специальности 080 507 " Менеджмент организации", а также для курсантов специальности 190 701 "Организация перевозок и управление на транспорте" при изучении курса *********
Илл. 36, табл.14 , библ. 8 назв.
Печатается по решению Учёного совета Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота.
Рецензенты: Кафедра "Эксплуатации,
Теории и устройства судов" БГА РФ,
Зав. Каф. Доцент Сатин В.В
Зверев А.Д - Капитан дальнего
плавания, президент Ассоциации
агентских и экспедиторских компаний
г. Калининграда (c) Балтийская государственная академия
Рыбопромыслового флота (БГА РФ), 2009
ВВЕДЕНИЕ
Транспорт - отрасль материального производства, осуществляющая комплекс транспортно-технологических процессов по перемещению пассажиров и грузов. Современную цивилизацию невозможно представить без развитой транспортной системы, обеспечивающей обмен сырьём, материалами, товарами, которые являются технологической основой экономики.
В состав транспортной отрасли входят:
* - техника транспорта, включающая транспортные средства и погрузочно-разгрузочные оборудование;
* - инфраструктура транспорта, под которой понимаются транспортные коммуникации включающие пути сообщения, комплекс постоянных (неподвижных) зданий, сооружений, устройств, приспособлений, технических средств обслуживания пользователей транспортных услуг, информационно-вычислительные системы управления перевозочными процессами и системы управления транспортными потоками, предназначенные для осуществления транспортной деятельности [1].
Транспорт не только играет важную роль в развитии экономики России, но и обеспечивает жизнь и функционирование многих, особенно отдалённых районов страны. Доля транспорта в объёме внутреннего валового продукта России за последние годы составляет около 7 % [2]. Суммарный грузооборот всех видов транспорта с 2000 г. неуклонно возрастает и в 2005 г. составил 3059 млн. тонн. Количество переработанных разными видами транспорта грузов показано в табл. 1.
Перевозка грузов по видам транспорта общего пользования (млн. тонн) Табл. 1
Вид транспорта1995200020012002200320042005Железнодорожный1028104710581084116112211273Автомобильный1441550561503490494612Магистральный трубопроводный78382985389997610241048Морской65272426241817Внутренний водный140106113100104111108Воздушный0,60,80,90,90,80,90,8Транспорт, всего34582560261026132756286893059 В организациях транспорта в 2004 г. работало более 3,3 млн. человек.
Динамика изменения количества работников на всех видах транспорта за период 1995 - 2004 г. видна из табл. 2.
Динамика изменения количества работников на транспорте Табл.2
Вид транспорта199520002001200220032004Железнодорожный1487,81229,01167,61149,61156,71161,7Автомобильный1669,51208,61128,61091,11034,31003,2Магистральный трубопроводный116,6149,6158,8168,0168,0177,2Морской117,171,070,471,368,775,4Внутренний водный119,294,0106,194,491,085,5Воздушный225,0195,1189,1191,9193,4194,0Транспорт, всего4104,53534,53407,63377,53339,23318,9 Суммарные инвестиции в основной капитал транспорта в 2004 г. составили - 554311 млн. рублей, которые по видам транспорта распределились следующим образом:
Железнодорожный138892Автомобильный11067Дорожное хозяйство110910Магистральный трубопроводный214019Морской8899Внутренний водный3535Воздушный14646 Инвестиции в городской транспорт в 2004 г. составили 22401 млн. руб. Транспортная техника включает [1];
* - транспортные средства или подвижной состав;
* - технические средства механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ;
* - системы обслуживания пользователей транспорта;
Транспортные средства (подвижной состав) предназначены для транспортирования людей и грузов на определённое расстояние за заданный промежуток времени.
Транспортные средства включают;
* - транспортные носители;
* - автономные системы управления перемещением транспортного средства;
* - системы обеспечения функционированием транспортного средства;
* энергетические транспортные установки.
Транспортные носители представляют собой несущую конструкцию, предназначенную для размещения всех систем транспортного средства и состоят из набора силовых профильных элементов (лонжеронов, стоек, шпангоутов, стрингеров и т.д.), на которую устанавливают оболочку из стального листового, цветного или иного материала.
Автономные системы управления перемещением транспортного средства предназначены для управления перемещением транспортного средства по заданной программе и включают в свой состав системы:
* - контроля параметров движущегося транспортного средства в пространстве;
* - диагностики состояния элементов конструкции транспортного средства;
* - рулевого управления;
* - торможения;
* - связи с внешними органами управления транспортными потоками.
Системы обеспечения функционированием транспортного средства предназначены для обеспечения функционального назначения транспортного средства и включают:
* - оборудование для приёма, размещения пассажиров и грузов;
* - бытовое оборудование;
* - технологическое оборудование (подёмно-транспортные механизмы);
* - швартовные устройства;
Энергетические транспортные установки предназначены для обеспечения движения транспортного средства, а также для его снабжения теплом, электричеством и рабочими телами и включают:
* - двигатели;
* - движители;
* - устройства снабжения транспортного средства теплом, электричеством и рабочими телами.
2. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
Основным видом транспортных средств, используемых для международных перевозок, являются автопоезда в составе седельных тягачей и полуприцепов (тентованых и контейнеровозов) полной массой, ограниченной международными соглашениями и национальным законодательством. Масса перевозимого груза при этом составляет 20 - 30 т нетто. При относительно коротких рейсооборотах на дорогах Европы, в т.ч Европейской России, используются 34 - 42 т седельные автопоезда мощностью 220 - 360 л.с.; при длинных рейсооборотах, включающих горные дороги, целесообразно использовать более мощные тягачи (450 - 500 л.с.), позволяющие поддерживать скорость 70 - 80 км./час на подъёмах 3 - 4 %.
В 1987 г СССР официально присоединился к "Женевскому соглашению 1958 г" и поэтому перевозчики РФ должны соблюдать все международные соглашения, касающиеся автомобильных перевозок и используемых транспортных средств. Согласно международных правил применяется следующая классификация автотранспортных средств.
Для пассажирского автотранспорта:
Категория МАвтотранспортные средства с двигателем, имеющие не менее четырёх колёс, используемые для перевозки пассажировКатегория М1Автотранспортные средства с двигателем, имеющие не менее четырёх колёс, имеющие помимо места водителя, не более 8 мест для сидений. Категория М 2Автотранспортные средства с двигателем, имеющие не менее четырёх колёс, имеющие помимо места водителя, более 8 мест для сидений и максимальную массу менее 5 т. Категория М 3Автотранспортные средства с двигателем, имеющие не менее четырёх колёс, имеющие помимо места водителя, не более 8 мест для сидений и максимальную массу более 5 т. Для грузового транспорта:
Категория N 1Автотранспортные средства с двигателем, предназначенные для перевозки грузов, имеющие не менее четырёх колёс и полную массу до 3,5 т.Категория N 2Автотранспортные средства с двигателем, предназначенные для перевозки грузов, имеющие не менее четырёх колёс и полную массу от 3,5 т до 12,0 т. Категория N 3Автотранспортные средства с двигателем, предназначенные для перевозки грузов, имеющие не менее четырёх колёс и полную массу свыше 12,0 т. Для прицепов и полуприцеповКатегория О 1Прицепы и полуприцепы полной массой менее 0,75 т.Категория О 2Прицепы и полуприцепы полной массой от 0,75 т до 3,5 т.Категория О 3Прицепы и полуприцепы полной массой от 3,5 до 10,0 т.Категория О 4Прицепы и полуприцепы полной массой более 10,0 т. Российские перевозчики используют в основном отечественные тягачи КамАЗ - 54112, белорусские МАЗ 54326, европейские DAF, Mercedes-Benz, MAN, Renault, Scania, Volvo, IVECO, Skoda-liaz, Steyer, американские International, Kenworth (См. рис. 2.1, 2.2, 2.6).
Для перевозки тяжёлых грузов шведская фирма "Scania" выпускает грузовики разных модификаций (классов), данные по некоторым из которых приведены в табл. 2.1. Автомобили класса G используются для перевозки тяжёлых грузов на большие расстояния, они особенно хороши для автопоездов с большой полной массой (до 150 т) и способны выдерживать значительные нагрузки на оси. Грузовики класса L рассчитаны на нормальные или хорошие дорожные условия. Машины класса D предназначены для перевозок на малые расстояния по хорошим дорогам. "Scania" класса С (см. рис. 2.3) рассчитана на перевозку средних и больших грузов в тяжёлых условиях работы.
В зависимости от класса грузовики "Scania" оснащаются дизельными двигателями с рабочим объёмом 9 - 12 литров и мощностью 230 - 580 л.с, отвечающим требованиям EURO 3.
Компания "Volvo" поставляет в Россию высокопроизводительные, надёжные и безопасные автомобили разных модификаций. Модельный ряд включает грузовик FH 12, разработанный для протяжённых междугородних и международных маршрутов, грузовики серии FM для использования на региональных и развозных маршрутах и в строительстве, средние грузовики обновлённой серии FL для городской и пригородной развозки. Некоторые данные по этим автомобилям приведены в табл. 2.1.
Достаточно широко распространены на российском рынке грузовики марок "Mercedes-Benz", "MAN", "IVECO", "DAF", данные по которым то же приведены в табл. 2.1.
В основном российские перевозчики, приобретают иностранные тягачи бывшие в употреблении. Основные факторы, учитываемые при выборе автотягача - контрактная цена, топливная экономичность, характеристики надёжности. Следует отметить, что отечественные тягачи по большинству Рис. 2.1 Седельный тягач "Iveco" с контейнером, загруженным на площадку
Рис. 2.2 Седельный тягач "Renault" с площадкой для перевозки контейнеров
Рис. 2.3 Грузовик "Scania" класса С. показателей, кроме цены, проигрывают западным образцам [3]. Более того, наши тягачи пока не отвечают международным экологическим требованиям (см. табл. 2.2 и 2.3).
Требования по токсичности отработанных газов двигателей Табл. 2.2
Стандарт, программаУровень выбросов, г/кВт-чТвёрдые частицыСОCHNOФактические выбросы КамАЗ, ЯМЗ3,3÷92÷413÷180,3÷1ОСТ 37.001.234-819,53,418,350,8Государственная программа ВЭЧТ 20004,91,235,00,1Правила ЕЭК ООН № 49С 01.07.92 Серийный4,91,239,00,4С 01.10.93 Новый тип4,51,18,00,36EURO 2 с 1996 г4,01,17,00,15EURO 3 с 2000 г2,00,65,00,1 Ограничение шумности автомобилей общей
массой более 3,5 т по правилам ЕЭК ООН № 51 Табл. 2.3
Категория АТС по мощности двигателяДля автомобилей выпускаПерспективный нормативДо 1991 гПосле 1991 гМенее 75 кВТ868177От 75 до 150 кВТ868379Свыше 150 кВТ868480 Серийные тягачи КамАЗ и МАЗ в 2 - 3 раза дешевле иностранных (в зависимости от комплектации), но это их единственное преимущество. Если при порожнем пробеге автопоезда (тягач и контейнеровоз-площадка) расход топлива летом для КамАЗ -54112 и Volvo F 12 примерно одинаков (около 30л/100 км), то зимой при полной массе автопоезда 38 т, у КамАЗ-54112 он равен 65 л, а у Volvo F 12 - 37,5 л/100 км.
Ресурс до капитального ремонта у КамАЗов - 350 тыс. км (нормативно, но практически ниже), а у европейских тягачей 800 - 1000 тыс. км, а у "американцев" до 1000 тыс. миль. Справедливости ради необходимо отметить, что КамАЗ и МАЗ выпускают ограниченные серии своих автомобилей с импортными двигателями, коробками передач, электрооборудованием.
Ещё одним существенным недостатком отечественных тягачей является большая высота седла - 1250 - 1290 мм, в то время, как у европейских машин эта величина составляет 1050 - 1150 мм. Это не позволяет использовать на международных перевозках контейнеровозы ЧМЗАП (наиболее массовый полуприцеп у российских перевозчиков), так как при перевозке стандартного контейнера высота автопоезда на 50 - 70 мм превышает разрешённый евростандартом габарит. Условия работы экипажей иномарок также лучше, чем у отечественных тягачей, кабины, как правило, просторнее, кресло водителей удобнее, размеры и устройство спальных мест комфортнее.
Тягачи могут использоваться с двух и трёхосными полуприцепами. Полуприцепы обычно приспособлены, как для транспортировки автомобилями, так и по железной дороге. Двухосные полуприцепы (см. рис. 2.4) бывают боксового типа и с открытыми бортами, могут иметь другое конструктивное исполнение. Двухосные полуприцепы нельзя штабелировать, нельзя при морской перевозке устанавливать на "ногах", на судах полуприцепы должны располагаться вместе с трейлером. Европейские стандарты CEN 284 (принят в 1992 г.) и CEN452 Рис. 2.4 Двухосные полуприцепы
а - полуприцеп с тягачом;
б - полуприцеп боксового типа;
в - различные модификации двухосных полуприцепов.
(принят в 1992 г.) устанавливают следующие требования к размерам полуприцепов.
ТипДлина, ммШирина, ммВысота, ммА12191219225002670А12501250025002670А13601360025002670С715715025002670С745745025002670С782782025002670 Стандартные полуприцепы имеют 4 днищевых фитинга, изготовленные по спецификации ISO контейнеров. Полуприцепы группы (С) бывают закрытые и открытые, с угловыми стойками и без и имеют в загруженном состоянии Gross вес до 16 т. Полуприцепы группы (А) могут иметь вес до 34 т.
Трёхосные полуприцепы различной конструкции приведены на рис. 2.5, 2.6. Такие полуприцепы чаще всего используются в международных перевозках по Европе и в США. В настоящее время нет стандартов на трёхосные полуприцепы, и в каждой стране, эти транспортные средства делают в соответствии со своими национальными правилами, обычно, чтобы удовлетворить Правилам дорожного движения.
По требованиям ЕС (European Community) наибольшая длина для одиночного автомобиля в международных перевозках должна быть - 12,0 м, для трейлера - 12,0 м, для трёхосного полуприцепа - 13,6 м, а суммарная длина с тягачом - 16,5 м, в случае автопоезда - 18,75 м, как показано на рис. 2.10. В Финляндии и Швеции при автомобильных перевозках используют свои стандарты, допускающие, в отличие от ЕС, использование автопоездов максимальной длиной до 25,25 м. Свои стандарты введены для автоперевозчиков в США.
В правилах дорожного движения РФ указаны ограничения максимальных габаритных размеров грузов, при превышении которых перевозки должны осуществляться по специальным правилам. Эти ограничения составляют 2,5 м - по ширине, 4м - по высоте от проезжей части, и по длине, включая один прицеп - 20 м. Правила дорожного движения, также как и директивы ЕС, определяют величины полной предельной массы и распределение полной массы по осям автотранспортных средств, минимально допустимый клиренс и размеры защитных устройств автомобилей и полуприцепов.
Коммуникациями автомобильного транспорта являются автомобильные дороги. Автомобильные дороги - комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих возможность непрерывного движения автомобилей с Рис. 2.5 Трёхосные полуприцепы
а - полуприцеп с тягачом;
б - различные модификации трёхосных полуприцепов.
Рис. 2.6 Тягач "MAN" с рефрижераторным трёхосным полуприцепом
расчётными скоростями, а также обслуживание водителей, пассажиров и подвижного состава.
Автомобильные дороги делятся на дороги общего пользования и ведомственного назначения. Дороги общего пользования классифицируются на три типа:
* - магистральные, рассчитанные на движение без ограничения скорости и предназначенные для грузового и пассажирского транспорта;
* - магистрали, на которых движение имеет скоростные ограничения;
* - местные, рассчитанные на замедленное, не изолированное от пешеходов движение автомобилей.
Дороги подразделяют:
* - федеральные, соединяющие столицы республик и важнейшие административно-промышленные центры России;
* - республиканские, связывающие столицы республик с подведомственными областями и крупными районными городами;
* - местные, включая сельские и ведомственные, используемые по преимуществу для транспортных связей отдельных населённых пунктов между собой и для хозяйственных нужд предприятий;
* - областные, обеспечивающие транспортные связи областных центров с соответствующими районными пунктами области;
* - автономных образований и краевого значения.
Рис. 2.7 Допустимые максимальные размеры автотранспортных средств с прицепом
В зависимости от качества, технической оснащённости дорог определяется их пропускная способность. По пропускной способности автомобильные дороги делятся на пять категорий:
1 категория: более 7000 автомобилей в сутки;2 категория: от 3000 до 7000 автомобилей в сутки;3 категория: от 1000 до 3000 автомобилей в сутки;4 категория: от 200 до 1000 автомобилей в сутки;5 категория: до 200 автомобилей в сутки; Технические характеристики зарубежных тягачей Табл. 2.1
ПараметрыМарка автомобиляScania Griffin F114GAVolvo FM12 РегионRenault Premium Vostok-2Mercedes-Benz Axor 1835 LSDAF CF85.340IVECO Strails AT440 S35TRMAN 18.36Длина, мм5825588759555815602060765875Ширина, мм2500255025002500246025502240Высота, мм3066 (3800)3692354632003500 (4000)29903020Колёсная база, мм3550370038153600380036503600Снаряжённая масса, кг7250747770626700647064607015Допустимая полная масса автопоезда, кг40 00044 00044 00040 00044 00040 000 (44 000)44 000Высота седельно-сцепного устройства, мм11701110/1085
1050/11251110/10851100115011501153Ресурс двигателя, млн. км.Не менее 1,0Не опре- делён2,0От усл. экспл.1,51,01,0Общий ресурс до капремонта, млн. км.Не менее 1,0Не опре- делён1,21,51,51,01,0
3 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Количество грузов ежегодно перевозимых железнодорожным транспортом в России значительно превышает все остальные вместе взятые виды транспорта (без трубопроводного). Только объём грузов прокачиваемых по магистральным трубопроводам соизмерим с количеством, перевозимым по железным дорогам. Однако, учитывая, что трубопроводным транспортом перемещается только ограниченная номенклатура грузов (нефть, газ и нефтепродукты) и по ограниченным направлениям, можно считать железнодорожный транспорт основным транспортом в России.
Грузооборот железнодорожного транспорта в России в 2007 г достиг 2087,7 млрд. тонно-километров. В 2004 г грузооборот железнодорожного транспорта в России был 1802 млрд. тонно-километров, и являлся по величине третьим в мире. Для сравнения, в США в 2004 г грузооборот составил 2427 млрд. тонно-километров, в Китае - 1929 млрд. тонно-километров.
На начало 2006 г в России эксплуатационная протяжённость путей сообщения общего пользования достигала 85 тыс. километров, из которых 43 тыс. километров были электрофицированные. Густота железнодорожных путей общего пользования на начало 2006 г составляла 5 километров на 1000 квадратных километров территории. Рабочий парк железнодорожных вагонов на начало 2006 г был 499 тыс. вагонов в сутки.
Пассажирские поезда и составы с грузом перемещаются по железнодорожным путям с помощью тепловозов и электровозов.
Железные дороги подразделяются на железные дороги общей сети и дороги промышленных предприятий. Общие железнодорожные линии в зависимости от значения в экономике разделяют на три категории:
1 - магистрали первостепенного значения;
2 - железнодорожные линии межрайонные (местные);
3 - подъездные пути.
Железнодорожный путь - комплекс сооружений и устройств, образующих дорогу с направляющей колеёй, которая включает балластную призму, шпалы, на которые уложены рельсы, рельсовые сцепления, стрелочные переводы. Путь оборудуется предупредительными знаками, сигнальными системами и системами обеспечения движения. Ширина колеи (расстояние между внутренними гранями головок рельсов) в России, странах СНГ и Прибалтики - 1520 мм, в Европе (за исключением Испании и Португалии), Китае и Иране - 1435 мм, в Индии и Пакистане - 1676 мм.
Подвижной состав железнодорожного транспорта включает локомотивы (паровозы, тепловозы, электровозы и газотурбовозы), вагоны, а также моторвагонного подвижного состава. Тепловоз - это автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель. Первые тепловозы в России были построены в 1924 г, с 1931 г начато серийное изготовление отечественных тепловозов различных модификаций. По состоянию на январь 2008 г в России выпускаются пассажирские тепловозы ТЭП70, маневровые тепловозы ТЭМ18, начинается производство магистральных грузовых тепловозов 2ТЭ25К "Пересвет" и 2ТЭ25А "Витязь".
По данным Всемирного банка (по состоянию на 2007 г) эксплуатируемый локомотивный парк железных дорог всего мира насчитывал примерно 86 тыс. тепловозов и 27 тыс. электровозов. В России тепловозы распространены по всей сети железных дорог и выполняют около 98% маневровой работы и около 40% пассажирских и грузовых перевозок. Общее число тепловозов в парке Российских железных дорог больше электровозов. Однако, на наиболее грузонапряжённых линиях, в основном, работают электровозы и поэтому доля тепловозов в грузоперевозках меньше.
Первые серийные электровозы ВЛ10 в нашей стране строились на Тбилисском электровозостроительном заводе с 1961 по 1977г и на Новочеркасском электровозостроительном заводе с 1969 по 1976 год. Это были электровозы постоянного тока длительной мощностью 8х560 кВт. Электровоз состоял из двух четырёхосных секций. Кузов каждой секции электровоза опирался на две двухосные тележки, в кузове было установлено различное оборудование, электроаппараты и электромашины. Длина электровоза составляла 32,04 метра. Модификация данного электровоза ВЛ10У - утяжелённый электровоз, колёса которого имеют большую силу сцепления с рельсами, благодаря чему он способен возить более тяжёлые составы. С 1961 по 1994 г на Новочеркасском электровозостроительном заводе строились электровозы переменного тока ВЛ80 и его модификации. Эти электровозы имели длительную мощность 8х(695 - 720) кВт. Работы по модификации электровозов ВЛ80 были направлены на улучшение их эксплуатационных характеристик и оборудование специальным оборудованием для работы в составе более, чем двух секций для повышения тяговых характеристик и повышения грузоподъёмности перевозимого состава. С 2004 г Новочеркасский электровозостроительный завод строит электровозы 2ЭС5К, имеющие ещё большую длительную мощность 8х765 кВт. В 2007 г появилась модифицированная трёхсекционная модель электровоза, имеющая в полтора раза большую мощность. Электровоз 3ЭС5К"Ермак" способен транспортировать сверхтяжёлые составы и работать на участках пути со значительным уклоном.
Для перевозки пассажиров и грузов по железной дороге используются различные виды вагонов. Вагоном называется единица железнодорожного подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров или грузов.
Вагоны разделяются по назначению, технической характеристике и месту эксплуатации. По назначению вагоны подразделяются на пассажирские и грузовые.
Пассажирский вагон имеет кузов, который представляет собой закрытое помещение со всеми основными устройствами, необходимыми для пассажиров (оборудование для сидения или лежания, системы отопления, вентиляции и освещения, туалетные помещения, удобные входы и выходы и т.п.). Грузовые вагоны в зависимости от вида перевозимых грузов разделяются на следующие основные типы:
* - крытые - для перевозки зерновых и других сыпучих грузов нуждающихся в защите от атмосферных осадков (см. рис. 3.1), для транспортировки тарно-упаковчных и высокоценных грузов (см. рис. 3.2). Вагон имеет крытый кузов, обычно оборудованный люками и дверями;
* - полувагоны - для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, флюсы, лесоматериалы и т.п.), контейнеров, различных машин и др. Вагон имеет открытый кузов, чаще всего оборудованный дверями и разгрузочными люками, как показано на рис. 3.3;
* - платформы - для перевозки длинных и громоздких грузов (лесоматериалы, прокат, строительные материалы и их полуфабрикаты), контейнеров, автомашин и т.д. Эти вагоны имеют настил пола на раме и обычно откидные борта;
* - цистерны - для перевозки жидких и газообразных грузов (нефть, керосин, бензин, масла, кислоты, другие химические грузы, сжиженные газы, и т.п.). Кузовом вагона служит специальный резервуар (котёл) обычно цилиндрической формы, имеющий люки для налива и устройства для слива груза (см. рис. 3.4);
* - изотермические - для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, молоко, фрукты и т.п.). В этих вагонах кузов имеет изоляцию и оборудование для создания необходимых температурного и влажностного режимов. Современные изотермические вагоны строят в виде самостоятельных рефрижераторных секций с центральной холодильной установкой или с полным комплектом всего холодильного оборудования в каждом вагоне (автономный рефрижераторный вагон). Раньше были распространены изотермические вагоны с льдосоляным охлаждением;
* -вагоны специального назначения - для грузов, требующих особых условий перевозки. К этой группе относятся транспортёры для перевозки тяжеловесных и громоздких грузов, вагоны для перевозки автомашин, цемента, скота и других специфических грузов, а также вагоны, предназначенные для технических нужд железных дорог (вагоны-мастерские, вагоны вспомогательных и пожарных поездов и др.). В зависимости от технической характеристики и пассажирские и грузовые вагоны различаются: * - по осности - двухосные, четырёхосные, шестиосные, восьмиосные и многоосные. Вагоны бывают бестележечные и тележечные;
* - по материалу и технологии изготовления кузова - цельнометаллические, с деревянной или металлической обшивкой, в основном сварные с отдельными клёпаными узлами;
* - по техническим параметрам: по грузоподъёмности, величине тары, нагрузке от колёсной пары на рельсы, нагрузке на 1 м пути и другими параметрами;
* - по габариту подвижного состава, которому они удовлетворяют, и по ширине железнодорожной колеи - ширококолейные и узкоколейные.
Рис. 3.1 Вагон Хопер для зерновых грузов
Рис. 3.2 Крытый вагон
Рис. 3.3 Стандартный полувагон
Рис. 3.4 Цистерны для перевозки нефтепродуктов
По месту эксплуатации вагоны подразделяются на общесетевые и промышленного транспорта. Общесетевые вагоны допускаются для движения по всей сети железных дорог страны.
Вагоны промышленного транспорта, обычно, не в полной мере удовлетворяют требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и поэтому используются на внутризаводских и других промышленных путях замкнутого направления.
Современные стандартные вагоны сегодня состоят из следующих конструктивных элементов:
* - рамы кузова;
* - кузова вагона;
* - ходовых частей;
* - ударно-тяговых приборов;
* - тормозных устройств.
Рама кузова через пятники опирается на подпятники тележек, а у нетележечных вагонов - на упругие элементы рессорного подвешивания. Расстояние между центрами пятников называется базой вагона (у нетележечных это расстояние измеряется между осями крайних колёсных пар).
Кузов вагона предназначен для размещения пассажиров или грузов. Конструкция кузова зависит от типа вагона. У многих вагонов основанием кузова является рама, состоящая в основном из продольных и поперечных балок, жестко соединённых между собой. На раме кузова размещается ударно-тяговые приборы и часть тормозного оборудования.
Ходовые части (тележки) В современных вагонах ходовые части объединяются в самостоятельные узлы, называемые тележками. Кроме перечисленных элементов, тележки имеют раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания, тормозного оборудования и предохранительные скобы, а для передачи нагрузки от кузова на тележку - надрессорные балки с подпятниками и скользунами. Тележки являются наиболее ответственными узлами, которые должны обеспечивать безопасность движения вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода (наименьшее динамическое воздействие на перевозимый груз и на элементы пути) и наименьшим сопротивлением движению.
Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, для восприятия, передачи и амортизации растягивающих (тяговых) и сжимающих усилий от локомотива и от одного вагона к другому. Современным ударно-тяговым прибором является автосцепное устройство, выполняющее все основные функции ударных (буфера) и тяговых (сцепки) приборов.
Тормоз предназначен для создания искусственного сопротивления движению поезда или отдельного вагона с целью регулирования скорости движения или остановки, а также для удержания на месте.
Эксплуатируемые на железной дороге вагоны проектируются либо для перевозки широкой номенклатуры грузов, либо для определённых грузов. В зависимости от линейных и объёмно-массовых характеристик предъявляемых к перевозке грузов подбираются и модели вагонов, чтобы полностью использовать грузовместимость и грузоподъёмность вагона. Некоторые характеристики эксплуатируемых на железной дороге технических средств подвижного состава приведены в табл. 3.1.
Некоторые виды подвижного состава железной дороги Табл. 3.1
Наиме-нованиеМодельНазначениеГрузо-подъ-ёмность Масса
тары, Модель
тележекГабаритГабарит-ные размеры Размеры кузова Размер в свету дверного проёма ттммммВагон крытый4-х осный 11-260Штучные, зерновые и грузы широкой номенклатуры
68
262-х осн.
18-1001-ВМ
(0-Т)16970*
3266*
468816080*
2770*
30503973*
2717Полу- вагон 6-ти осный12-П152Сыпучие, крупнокусковые штучные и другие грузы
94
32,4
3-х осн.
18-1021-Т16400*
3220*
379714586 *
2902*
23652*2526 торцевые16 разгр. люковВагон-хопер 4-х осный
19-758Цемент, порошкообраз-ные, гранулирован-ные грузы 72
19,3
2-х осн.
18-100
1-Т11920*
3278*
44058110*
3278*
32404 загруз.
4 разгруз. люкаВагон-хопер 4-х осный
19-739Зерно, пищевые, сыпучие грузы 65
22
2-х осн.
18-100
1-ВМ
(0-Т14720*
3250*
465310900*
3094*
-4 загруз.
8 разгруз. люка
Окончание табл. 3.1
Платформа 4-х осная для лесных грузов 23-4028Колёсные и гусеничные машины, штучные, лесные и другие грузы
60,4
32,6
2-х осн.
18-100
1-Т
24000*
3150*
41804-х осная цистер-на для нефте-продук-тов 15-031-01
15-031-02
Нефтепродукты60
66
26,5
2-х осн.
18-100
02-ВМ
(02-Т)14620*
2870*
4615
4. ВОЗДУШНЫЙ ТРАНСПОРТ
Воздушный транспорт - дорогой, но самый технологичный, оперативный и гарантированный способ доставки грузов потребность в котором с развитием мировой экономики постоянно возрастает. Воздушный транспорт имеет свою нишу на рынке грузовых перевозок и интенсивно развивается во всём мире. Доля воздушного транспорта в общих перевозках грузов всеми видами транспорта весьма невелика и составляет менее 1% от всей массы перевозимых грузов в мире (по грузообороту - 2%) [4]. Вместе с тем воздушным транспортом перевозятся наиболее ценные грузы, их доля оказывается равной 10% общей стоимости груза.
Велика роль мирового воздушного транспорта в развитии экономики отдельных регионов. Отражая развитие мировой экономики, рынок грузовых авиаперевозок имеет выраженную региональную структуру (см. табл. 4.1). Самый высокий удельный вес занимает регион Азии и Тихого океана, что свидетельствует о возрастании значения авиации в ускоренном освоении ресурсов Тихоокеанских регионов и формировании новых промышленных центров и узлов мирового значения.
Распределение перевозок на регулярных авиалиниях (2003 г) Табл.4. 1
Регионы ИКАО по месту регистрации авиакомпанийГрузооборот (без почты), млрд. т.кмДоля от мирового объёма грузооборота, %Коэффициент коммерческой нагрузки, %1. Европа33,927,068,02. Африка2,01,653,03. Ближний Восток6,45,150,04. Азия и Тихий океан43,334,661,05. Северная Америка35,628,556,06. Латинская Америка и бассейн Карибского моря
4,1
3,3
53,0Всего125,2100,060,0 Основная часть грузовых авиаперевозок (более 90%грузооборота) выполняется авиакомпаниями развитых стран. Грузооборот по основным перевозчикам и доля международных перевозок грузов в них представлена в табл. 4.2. Основное положение на рынке грузовых перевозок занимает США, опережая ближайших конкурентов - авиакомпании Республики Кореи - в 4 раза по общему грузообороту и в 3 раза по грузообороту на международных перевозках. В десятку ведущих стран по рейтингу грузоперевозчиков также входят, кроме авиакомпаний США и Республики Корея, по 4 государства Европы и Азии. В настоящее время ёмкость мирового рынка грузовых авиаперевозок по объёму операций можно оценить примерно в 50 млрд.$, из них доходы грузовых авиакомпаний США составляют 3/4 всех доходов (36 млрд. $), Азии - более 6 млрд. $ (12%), Европы - 5,2 млрд. $ (10%), СНГ - 0,75 млрд. $ (1,5%).
Необходимым условием успешного развития грузового бизнеса является наличие парка грузовых воздушных судов. В целом общее количество грузовых самолётов в мире в последние годы почти не меняется. На начало 2005 г. парк самолётов насчитывал - 1656 единиц, на 01.01.2004 г. - 1649 единиц, на 01.01.2003 г. - 1632 единицы, в 2001 г - 1620 , в 2000 г. - 1623 единицы.
Первые грузовые самолёты, как в нашей стране, так и за рубежом, были разработаны на базе военно-транспортных самолётов или переоборудованы из пассажирских воздушных судов. В СССР первые грузовые грузовые самолёты были переоборудованы из бомбардировщиков ДБ-3 (проект ОКБ "Ильюшина) в 1937 г и использовались для доставки различных грузов в Китай, который в то время воевал с Японией.
В послевоенные годы, в период 1947 - 1949 г. строились грузовые самолёты ИЛ - 12Т, а затем ИЛ - 12Д (с 1948 г). Самолёты ИЛ - 12Д были способны перевозить до 3700 кг грузов.
Затем на базе пассажирского ИЛ - 18 были созданы грузовые самолёты ИЛ - 18Гр, которые могли перевозить до 13,5 тонны грузов на дальность 3900 км. В этот же период строились грузовые самолёты КБ "Туполева" - ТУ - 107, ТУ - 114Т, а затем ТУ - 134С, ТУ - 154С.
С 1973 г. строятся грузовые самолёты ИЛ - 76. В отличие от грузовых самолётов предыдущего поколения, имеющих бортовые грузовые люки, на ИЛ - 76 загрузка осуществляется через люк в хвостовой части самолёта. Первые модификации самолёта ИЛ - 76 имели взлётную массу 170 т, грузоподъёмность 28 тонн и дальность полёта с максимальной нагрузкой 4200 км. В ходе модернизации грузоподъёмность этого самолёта была увеличена до 43 тонн. С 2002 г. начата эксплуатация грузовых самолётов ИЛ - 96 - 400, рассчитанных на перевозку 92 т коммерческой нагрузки на дальность 5000 км.
Признанным лидером в строительстве грузовых самолётов является КБ "Антонова", разработавшее семейство грузовых воздушных судов АН - 12, АН - 26, АН - 124 (Руслан), АН - 225 (Мрия), который на сегодня является самым большим по грузоподъёмности грузовым воздушным судном. Парк грузовых самолётов РФ сегодня также включает самолёты ТУ - 204С.
Некоторые данные и технические характеристики эксплуатирующихся в Р.Ф грузовых воздушных судов приведены ниже.
За рубежом бесспорным лидером на ранке воздушного грузового и не только грузового транспорта является компания "Boeing". Она обеспечивает более чем 90% от существующей во всём мире грузоподъёмности. Одно лишь семейство грузовых "Boeing - 747" обеспечивает половину всемирной потребности в воздушных грузовых перевозках. "Boeing - 747" имеет свою отличительную черту - грузовую рампу в носовой части воздушного корабля, которая позволяет размещать не стандартные грузы. В сочетании с боковым люком этим обеспечивается большая эффективность и гибкость при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ.
Россия на мировом рынке перевозок грузов воздушным транспортом играет пока малозаметную роль - не более 2,4% от общего грузооборота и 1,8% по объёму грузов.
В табл. 4.3 [4] представлены основные российские авиакомпании по грузовым перевозкам. Почти 75% объёма грузовых перевозок, в последние годы, выполняли 17 основных российских авиакомпаний, а более 50% перевозок грузов и почты осуществляется пятью грузовыми перевозчиками (Аэрофлот - РАЛ, Волга-Днепр, Полёт, Алроса, Сибирь). К 2008 г некоторые из этих компаний объединились или сменили собственников. На рынке грузовых авиаперевозок лидирует авиакомпания "Аэрофлот - российские авиалинии. Объём перевозок грузов Аэрофлота в 2005 г составил 145,5 тыс. тонн. Среди авиакомпаний мира - членов ИАТА Аэрофлот по объёму грузовых авиаперевозок входит в число пятидесяти крупнейших и принадлежит к авиакомпаниям, комбинирующим перевозки грузов, как грузовыми, так и пассажирскими воздушными судами. Основным рынком Аэрофлота остаётся международный рынок авиаперевозок, на котором у компании традиционно сильные позиции. На долю международных перевозок авиакомпании приходится 86% перевезённых грузов и 89% грузооборота. Причём практически все перевозки выполняются на регулярных рейсах.
По мнению экспертов ежегодный рост объёма мировых воздушных грузоперевозок в ближайшие 20 лет составит 6 - 7%. Для этого парк грузовых самолётов должен увеличиться вдвое. По прогнозу "Boeing" доля широкофюзеляжных самолётов вырастет до 56% от общего количества грузовых самолётов. В настоящее время их доля составляет 41%. Тенденция увеличения веса перевозимых грузов заставляет ведущие авиакомпании приобретать крупные грузовые воздушные суда (более 65 тонн). Однако, в составе воздушного флота должны быть и средние (20 - 25 тонн) грузовые самолёты. Грузооборот ведущих стран мира в регулярных авиаперевозках Таблица 4.2
Государство
Рейтинг в 2003 г.Общий грузооборот (международные и внутренние перевозки), млн.тДоля международных перевозок в общем объёме, %США1342063176255,261,6Республика Корея28312789798,498,2Япония37985818390,790,6Германия47298719699,899,8Сингапур566836772100,0100,0Китай65651501458,955,8Соединённое королевство75251494199,999,9Франция85067503095,595,6Люксембург943484158100,0100,0Нидерланды104331420499,999,9Государства Залива113217275999,999,9Малайзия122176192498,098,1Тайланд131764182498,298,1Канада141496175777,379,7Бразилия151478154056,659,7Израиль1613941323100,0100,0Италия171359139499,599,4Австралия181355154589,687,8Швейцария191248102899,899,9Чили201130109895,995,3Российская Федерация211113103959,160,1Южная Африка2289178292,793,0Испания2387680786,091,8Саудовская Аравия2485286290,590,1Новая Зеландия2580168899,099,8
Перевозки грузов и почты авиакомпаниями России в 2004-2005 г [4].Таблица 4.3 Авиакомпании *Перевозки грузов и почты,
ТУдельный вес в общих перевозках, %2004 г2005 г2004 г2005 гАэрофлот-российские авиалинии14546014546022,223,1Волга-Днепр8031110281012,316,3Полёт27787283004,24,5Русское небо3377072605,21,1Алроса25613255503,84,1Атлант-Союз31205150504,82,4Сибирь22906257803,54,1КрасЭйр16342168802,52,7Домодедовские авиалинии16080129802,52,1Тесис19837140703,02,2Аэростарз1019694201,61,5Пулково9364102301,41,6Ютэйр761991701,21,5Трансаэро12064160101,82,5Авиаст3654-0,6-Владивосток-Авиа637272701,01,1Абакан-Авиа-24010-3,8Итого46813047025071,674,6* - К 2008 г некоторые из названных компаний объединились или сменили собственников и названия 5 ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ
Водный транспорт принято разделять на морской и внутренний водный транспорт. Динамика перевозок грузов морским транспортом в период 1992 - 2006 гг. приведена в таблице 5.1 [5].
Динамика перевозок (млн. т) грузов морем Таблица 5.1
ГодСырая нефтьНефте-продуктыЖелезная рудаУгольЗерноПрочие грузыВсего199213133353343712081660422119931356358354367194171043391994140336838338318417854506199514153814024231961870468719961466404391435193197048591997151941043046020320705092199815354024174731962050507319991550415411482220209151692000160841945452323022005434200115924254525652342245551320021588414484570245251958202003167344052461924026386133200417544615896642362789649320051784495652710251277066622006181451771175526229246983 В таблице 5.2 приводится прогноз [5] ожидаемого грузооборота морского транспорта по отдельным регионам.
Прогноз морских перевозок (млн. т) грузов по регионам Таблица 5.2
Регион
2003
2005
2010
2015
2024Ежегодный ожидаемый прирост в % за период2003
-052005-102010-24ЭкспортСеверная Америка5005325966427073,12,31,2Северная Европа2722863313663962,53,01,3Северо-Восточная Азия594669885111515796,25,74,2Юго- Восточная Азия 4875245956587653,72,61,8Средиземноморье1541661831982193,62,01,3Средний Восток9099701121124613763,32,91,5Бассейн Индийского океана9613222029940817,410,74,5Австралия-Новая Зеландия5025987408289319,24,41,6Латинская Америка* 8489301065116112934,72,81,4ИмпортСеверная Америка96710591166126714404,71,91,5Северная Европа5696006516957882,71,71,4Северо-Восточная Азия188321462754320937156,75,12,2Юго- Восточная Азия3724004525015883,72,51,9Средиземноморье4444554935265961,31,61,4Средний Восток911021281501926,34,52,9Бассейн Индийского океана1862203114065638,77,14,3Австралия-Новая Зеландия758188931024,21,51,0Латинская Америка *2823043453925013,72,52,7* - в т.ч Мексика и страны Карибского бассейна Всё это многообразие грузов перевозится универсальными и специализированными судами различных типов. Морской транспорт подразделяют на каботажный (перевозки между портами одной страны в пределах одного моря) и международный дальнего плавания. Рассмотрим типы судов используемых в морских перевозках и при транспортировке грузов по внутренним водным путям или составим их классификацию. Строго говоря, в зависимости от целей суда можно классифицировать, используя разные классификационные признаки. Например, можно делить суда по архитектурно-конструктивному типу, по материалу корпуса, по типу применяемой энергетической установки и типу движителя, по назначению и району плавания и т.д. Для наших целей целесообразно классифицировать суда по назначению.
По назначению все суда можно подразделить на:
* - Транспортные;
* - Суда рыбопромыслового флота;
* - Специальные;
* - Суда технического флота;
* - Вспомогательные;
* - Прогулочные.
Транспортные суда включают сухогрузные, наливные и пассажирские суда.
Среди сухогрузных можно выделить универсальные суда для перевозки генеральных грузов, суда, предназначенные для перевозки навалочных и насыпных грузов - балкеры, контейнеровозы - специальные суда для перевозки грузов в стандартных контейнерах, накатные суда - ролкеры, на которые трейлеры с прицепами заезжают своим ходом по специальной аппарели, грузовые паромы, перевозящие железнодорожные составы и автопоезда на определённой линии и загружаемые то же горизонтально, рефрижераторные суда, предназначенные для перевозки скоропортящихся грузов в замороженном или охлаждённом состоянии, лесовозы, занятые перевозками, в основном, круглого, необработанного леса, лихтеровозы.
На рис. 5.1 приведено судно для перевозки навалочных грузов (балкер).
Рис. 5.1 Судно для навалочных грузов под разгрузкой
Большой контейнеровоз, стоящий под погрузкой в порту Одесса показан на рис. 5.2.
Наливные суда включают танкеры, для перевозки сырой нефти, танкеры-продуктовозы, танкеры-химовозы, а также суда для перевозки газов в сжиженном состоянии. Крупный (дедвейтной группы Afranamax 80-110 тыс. тонн) танкер, следующий в балласте приведён на рис. 5.3. Танкеры-продуктовозы, имеющие такую же архитектуру, предназначены для транспортировки продуктов переработки сырой нефти, т.е готовых продуктов. Танкеры-химовозы перевозят продукты переработки нефтехимической промышленности, которые помимо горючести и взрывоопасности обладают и другими химическими опасностями. Для обеспечения безопасности перевозки на них делают танки из нержавеющей стали или со специальными покрытиями, стойкими к воздействию перевозимого груза.
В сжиженном состоянии газы занимают в тысячи раз меньший объём. Газ переходит в жидкое состояние при очень высоких давлениях или при температурах близких к абсолютному нулю. На газовозах грузы перевозятся в специальных резервуарах в сжатом состоянии при высоком давлении, либо
Рис. 5.2 Контейнеровоз под погрузкой
Рис. 5.3 Крупнотоннажный танкер
охлаждённым при чрезвычайно низких температурах. Есть комбинированные суда, на которых газ находится в сжатом состоянии при низкой температуре.
Среди пассажирских можно выделить очень комфортабельные круизные суда, пассажирские суда, работающие на линии, грузо-пассажирские паромы, а также суда местных линий. Пример круизного лайнера приведён на рис. 5.4.
Рис. 5.4 Современный круизный лайнер
Суда рыбопромыслового флота включают крупнотоннажные, среднетоннажные, малотоннажные и малые добывающие суда и обрабатывающие суда. Крупнотоннажные и среднетоннажные добывающие суда, обычно, оборудованы для заморозки и хранения добытой рыбы и морепродуктов при температуре - 18ОС и ниже. Обрабатывающие суда - плавбазы и плавучие консервные заводы применяются при экспедиционной организации промысла в отдалённых районах океана. Группа специальных судов включает ледоколы, научные и учебные суда, суда кабелеукладчики и трубоукладчики, плавучие доки, буровые суда и полупогружные и самоподъёмные буровые платформы.
На рис. 5.5 показан ледокол "Диксон".
Полупогружная буровая платформа отечественной постройки "Обская" показана на рис. 5.6. На рис. 5.7 видна самоподъёмная буровая платформа "Амазон" во время разведочного бурения в Обской губе.
Рис. 5.5 Ледокол "Диксон"
Рис. 5.6 Полупогружная буровая платформа "Обская"
Дноуглубительные суда и самоотвотвозные шаланды для грунта, плавучие краны, морские и океанские буксиры образуют группу судов технического флота. Землесос "Baltic Sea", работающий на углублении калининградского морского канала показан на фото 5.8.
Рис. 5.7 Самоподъёмная буровая платформа "Амазон"
Рис. 5.8 Дноуглубительное судно "Baltic Sea"
Группа вспомогательных судов состоит из судов-снабженцев и завозчиков якорей, обеспечивающих работу буровых судов и буровых платформ, а также судов трубоукладчиков, кантовочных буксиров, используемых для безопасной швартовки судов к причалу и их отшвартовки, бункеровщиков, судов для сбора льяльных вод, нефте-мусоросборщиков, рейдовых и разъездных катеров. На рис. 5.9 показано судно-снабженец, обеспечивающее работы трубоукладчика при обустройстве месторождения "Сахалин 2". Морской и портовые буксиры приведены на рис. 5.10 и 5.11.
В группу прогулочных судов входят небольшие и крупные яхты, показанные на рис. 5.12.
Рис. 5.9 Судно-снабженец буровых установок
Рис. 5.10 Морской буксир
Рис. 5.11 Портовый буксир Рис. 5.12 Прогулочные суда
В основном, современные морские и речные суда имеют стальной корпус. Корпуса небольших прогулочных судов и некоторых типов яхт могут быть выполнены из лёгких сплавов, стеклопластика или из дерева. Плавучие доки часто имеют железобетонный корпус.
Корпус металлического морского судна представляет собой водонепроницаемую оболочку (обшивку) из стальных листов, соединённых электросваркой и подкрепленных рёбрами жесткости. Внутренние объёмы образуемые этой оболочкой, разделяются продольными и поперечными вертикальными переборками, горизонтальными палубами и платформами, образующими отдельные отсеки, как показано на рис. 5.13 [6].
Стальные листы обшивки, а также листы палуб, настила второго дна, поперечных и продольных переборок подкрепляются балками набора, который образует каркас (скелет) корпуса судна. Наружная обшивка и балки набора дна, бортов и палуб образуют соответственно днищевое, бортовые и палубное перекрытия. Бортовые перекрытия обоих бортов соединяются в оконечностях судна на форштевне в носу и ахтерштевне в корме. На верхней палубе располагаются надстройки, в которых поперечными и продольными переборками выгораживаются жилые и служебные помещения. Надстройка в носу судна - бак, обычно бывает одноярусной, надстройка в корме - ют и надстройка в средней части судна могут иметь много ярусов по высоте.
Надстройка, простирающаяся не по всей ширине судна называется рубка. Поперечные и продольные переборки устанавливают для обеспечения непотопляемости судна. По высоте эти переборки простираются до главной палубы, которую называют палубой переборок. Первая поперечная переборка от форштевня в корму называется таранной или форпиковой, последняя поперечная переборка - ахтерпиковой. В форпике и ахтерпике часто устраивают балластные цистерны для удифферентовки судна. Переборки, ограждающие машинное отделение называют переборками машинного отделения. Большинство современных транспортных судов по архитектуре относятся к судам с машинным отделением в корме. В этом случае удаётся снизить потери в валопроводе, при передаче крутящего момента от главных двигателей к движителям (гребным винтам), а также улучшить условия обитаемости членов экипажа.
В средней части, где борта судна прямостенные, обычно устраивают грузовые помещения. Нумерация грузовых помещений ведётся с носа в корму. На высокобортных судах по высоте грузовые помещения могут подразделяться палубами и платформами на отсеки (трюмы и твиндеки). Пространство между соседними палубами называют твиндеками. Счёт твиндеков, обычно, идёт сверху вниз. Отсеки между настилом двойного дна и нижней палубой называют трюмами.
Основные конструктивные элементы корпусов судов, имеющих разную систему набора показаны на рис. 5.14- 5.17. Прочность и жесткость корпуса судна обеспечивается соответствующим выбором толщин наружной обшивки и подкрепляющих её балок набора.
Как видно из рис. 5.14 в составе перекрытий корпуса имеются продольные и поперечные балки набора. Продольными балками в составе днищевого перекрытия (см. рис. 5.15) являются вертикальный киль, днищевые стрингеры и скуловой стрингер. В случае применения продольной системы набора корпуса дополнительно устанавливаются продольные днищевые балки и продольные балки второго дна, которые изготавливаются из стального профиля (полособульб или неравнобокий уголок). Поперечные балки днищевого перекрытия называются флорами. Поперечные и продольные балки набора устанавливают с определённым шагом, который называют - шпация.
Поперечные балки бортового перекрытия называются шпангоутами, а продольные - бортовыми стрингерами (рис. 5.17).
Поперечными балками палубных перекрытий являются бимсы, а продольными - карлингсы (см. рис.5.16).
Флоры, шпангоуты и бимсы, как правило, располагаются в одной плоскости и образуют шпангоутные рамы. Для того чтобы сделать узел соединения шпангоут- бимс и шпангоут-флор более жёстким их подкрепляют соответственно бимсовой и скуловой кницами. Для обеспечения прочности в составе палубного и бортовых перекрытий часто используют помимо основных бимсов и шпангоутов также балки большего размера - рамные или усиленные бимсы и шпангоуты, которые то же устанавливаются с определённым шагом. 6 ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ
К трубопроводному транспорту обычно относят газопроводы и нефтепродуктопроводы. Однако, в некоторых странах эксплуатируются трубопроводы для перекачки твёрдых материалов - угля, серы, строительной щепы, медной руды, извести, молока, вина, сахарного тростника и т.д. Но основными грузами, перемещаемыми трубопроводным транспортом являются газ, нефть и нефтепродукты.
Строго говоря трубопроводный транспорт не соответствует общепринятому определению понятия "Транспорт", т.к здесь нет подвижного состава, пути и других присущих транспорту отличительных признаков. Подвижной состав - это сам груз, перемещаемый под давлением. Путь - это трубопровод, по которому груз доставляется потребителю. Насосные и компрессорные станции и системы автоматики, телекоммуникационной связи и управления работой оборудования на трассе и другое оборудование - элементы, обеспечивающие перемещение груза по трубопроводу.
Нефте - и продуктопроводы подразделяются на магистральные, подводящие и промысловые.
Газопроводы делятся на магистральные и местные.
Магистральные трубопроводы - трубопроводы, предназначенные для транспортировки продукта из района добычи или производства в район потребления или трубопроводы, соединяющие отдельные месторождения.
Подводящие трубопроводы - трубопроводы, по которым продукт подаётся к месту его сбора, хранения и подготовки перед отправкой по магистральному трубопроводу.
Промысловые трубопроводы - трубопроводы, прокладываемые внутри места добычи (технологические, специального назначения и т.д.).
Местные трубопроводы (низкого давления) являются ответвлениями от магистральных и служат для подачи газа потребителям. Различают также кольцевые трубопроводы, сооружаемые вокруг городов для увеличения надёжности снабжения газом и равномерной подачи газа (нефтепродукта), а также объединения магистральных трубопроводов в Единую газотранспортную систему страны. Российская Федерация, обладая 24% мировых запасов газа и значительными запасами нефти, относится к странам с наиболее развитым трубопроводным транспортом, т.к является одним из крупнейших поставщиков углеводородного сырья в Центральную и Восточную Европу, Турцию, Балканы и страны Средиземноморья. На рис. 6.1 показаны основные российские нефтепроводы.
Основными экспортными трубопроводными системами, эксплуатируемыми в России и на территориях стран бывшего Советского Союза, являются: крупнейший нефтепровод "Дружба" протяжённостью 5116 км., который из из района Самары через Белоруссию и Украину идёт в страны Восточной Европы, трансконтинентальный газопровод Уренгой - Помары - Рис. 6.1 Основные нефтепроводы на территории России Ужгород длиной 4450 км., транссибирский нефтепровод Туймази - Иркутск имеющий длину 3700 км., "Союз" (от Оренбурга до западной границы страны) протяжённостью 2750 км., газопровод Ямбург - западная граница длиной 4605 км., построенный для экспорта газа в Германию, Францию, Австрию, Швейцарию. На территории России создана крупная трубопроводная сеть для отечественных потребителей нефти и газа.
Магистральный нефтепровод (см. рис. 6.2 [8]) состоит из линейных сооружений, представляющих собой собственно трубопровод, системы противокоррозионной защиты, линий связи и обслуживающих коммуникаций и объектов, перекачивающих и тепловых станций, осуществляющих перекачку нефти или нефтепродуктов, а также подогрев, перекачиваемого продукта, конечных пунктов нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, на которых принимают поступающий по трубопроводам продукт и распределяют его между потребителями, подают на завод для переработки или отправляют далее другими видами транспорта. В начале трубопроводной системы строится головная нефтеперекачивающая станция, а затем через определённое расстояние возводятся промежуточные насосные станции. Принципиальная схема магистрального газопровода показана на рис. 6.3 [8].
Магистральный трубопровод чрезвычайно дорогостоящее сооружение. Например, стоимость первой очереди строящегося трубопровода Восточная Сибирь - Тихий океан оценивается более чем в 10 млрд. долларов. На нефтеперекачивающих станциях этой трубопроводной системы устанавливаются импортные насосы производительностью 1500 куб. м в час. Для обеспечения бесперебойной работы этих агрегатов насосные станции оборудуются грязеуловителями, устройствами для подогрева перекачиваемого продукта, оборудованием для автоматического управления работой перекачивающих агрегатов, автономными системами водоснабжения и дизель-генераторами на случай отключения стационарного электроснабжения, эффективными системами защиты и безопасности объектов. На головной нефтеперекачивающей станции этой трубопроводной системы, в районе г. Тайшет, сооружён резервуарный парк, вместимостью более 150 тыс. куб. м сырой нефти. На рис. 6.4 - 6.6 показаны отдельные объекты этой станции в процессе строительства. Резервуарный парк сооружается также и на конечной станции трубопроводной системы. Трубопровод между насосными станциями обычно укладывается в траншею, трасса может проходить в агрессивных грунтах, болотистой местности, в условиях вечной мерзлоты и т.д. В то же время, долговечность труб должна составлять не менее 30 лет. Для защиты трубопроводов от воздействия агрессивной среды на поверхность труб наносят защитное покрытие. Обычно, в качестве защитного используют эпоксидное покрытие. Поскольку эпоксидное покрытие хрупкое, то для его защиты при транспортировке и монтажных работах на трассе поверх эпоксидного наносят специальный клей-адгезив и слой полиэтиленового покрытия. В итоге суммарная толщина защитного покрытия составляет 3 - 6 мм.
Рис. 6.4 Общий вид на строительную площадку головной нефтеперекачивающей станции.
Рис. 6.5 Монтаж ёмкостей резервуарного парка
Рис. 6.6 Строительство производственных зданий и монтаж оборудования
Участок трубопровода, подготовленный для укладки в траншею показан на рис. 6.7. При укладке в болотистых грунтах на трубу укладываются утяжелители в виде полимерных мешков с песком, как показано на рис. 6.8.
Рис. 6.7 Труба, сваренная в нитку для укладки в траншею
Рис. 6.8 Утяжелители для укладки трубопроводов в болотистых местах
Компрессорные станции газопроводов оборудуют поршневыми или центробежными компрессорами с приводом от двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин или электродвигателей. Мощность одного агрегата достигает 10 МВт. Обычно, центробежные нагнетатели объединяются последовательно в группы по два и более агрегатов. Несколько групп могут быть включены на параллельную работу. Производительность одного агрегата может достигать 30 млн. куб. м. в сутки, а давление на выходе станции - 5,6 - 7,5 МПа. На всех компрессорных станциях газ очищается от механических примесей на пылеуловителях, на головной компрессорной станции осуществляется осушка газа, очистка его от сероводорода и углекислого газа, выполняется его одоризация. Компрессорные станции, также как и насосные имеют вспомогательные сооружения: котельные, системы охлаждения, электроснабжения, канализации и т.д. Трубопроводный транспорт эффективен на любых расстояниях. Основное его достоинство - самая низкая себестоимость транспортировки. Если принять среднюю себестоимость перевозок на транспорте за 100%, то на трубопроводном транспорте она составит 30%, на железнодорожном - 80%, а на автомобильном - 160%.
Одной из основных технологических проблем эксплуатации трубопроводов является повышение их провозной способности. По расчётам специалистов Германии [7], эффективность трубопроводного транспорта возрастает с увеличением диаметра трубопроводов, как показано в таблице 6.1.
Себестоимость прокачки продукта по трубопроводу в
зависимости от его диаметра Табл. 6.1
Диаметр трубопровода,
ммРасход,
Куб. м/сСебестоимость транспортирования, %9001,210012002,17814002,96016003,656 Зависимость провозной способности нефтепровода от диаметра трубы можно проиллюстрировать следующими цифрами:
* - при диаметре трубопровода 720 мм - 15 млн.т в год;
* - при диаметре трубопровода 1020 мм - 45 млн.т в год;
* - при диаметре трубопровода 1420 мм - 75 млн.т в год.
С увеличением диаметра трубы снижаются удельные капитальные вложения. Например, использование труб 1420 мм даёт уменьшение капиталовложений на 20%, а по эксплуатационным расходам - на 30% от уровня затрат при диаметре 1020 мм. Трубы диаметром 1420 мм при давлении 10 МПа позволяют повысить производительность на 40%, а при давлении 12 МПа - в два раза. Таким образом, повышение провозной способности трубопровода может быть достигнуто либо увеличением его диаметра, либо повышением в нём рабочего давления. Увеличение диаметра трубы встречает технологические сложности, связанные с необходимостью строительства прокатных станов, способных прокатывать штрипс (лист-заготовку) требуемой ширины и длины. Повышение рабочего давления ограничивается прочностными характеристиками отечественных и зарубежных трубных сталей, а также возможностями применяемых насосов или других агрегатов.
Высокая экономичность трубопроводного транспорта является причиной его быстрого развития в России и в мире. Способствует этому рост во всех регионах потребностей в энергоносителях. При этом большое значение имеет экологический аспект. В частности, при получении одного и того же количества энергии выбросы в атмосферу вредных веществ, при сжигании газа в два раза меньше, чем при использовании угля.
Фактическая и прогнозируемая доля природного газа в энергопотреблении по отдельным регионам мира в период 1970 - 2030 годы приведена в таблице 6.2. Фактическое и прогнозируемое потребление нефти в мире приведено в таблице 6.3.
Фактическая и прогнозируемая доля природного
газа в энергопотреблении, % Таблица 6.2
Годы19902000201020202030Мир в целом21,825,330,033 - 3437-39Российская
Федерация52,4
(1996 г)5354 - 5558 - 5960 - 62Япония10,512,216 - 1718 - 1924 - 25Китай1,51,97 - 812 - 1315 - 17Южная Азия9,2 (1996 г)1012 - 1314 - 1519 - 20 Фактическое и прогнозируемое потребление нефти в мире Таблица 6.3.
Годы1990200020102020Потребности транспорта, млн.бар./сутки*
28
34
43
57Прочие отрасли,
млн.бар./сутки*
39
42
44,5
52Суммарная потребность,
млн.бар./сутки*
67
76
87,5
109* - 1 баррель нефти = 158,987 литра Из приведённых данных видно, что к 2030 году потребление природного газа в мире должно возрасти примерно в два раза, по сравнению с 1990 годом, а в Китае примерно в 10 раз.
Как видно из табл. 6.3 мировая потребность в нефти к 2020 году возрастёт почти в 1,5 раза по сравнению с 1990 годом.
Для обеспечения такого роста потребления нефти и газа потребуется прокладка новых ниток существующих и строительство новых трубопроводов.
В рамках государственной программы развития нефтегазового комплекса России реализуется строительство второй очереди Балтийской трубопроводной системы, имеющей цель перевод большей части экспортного потока, отправляемого через порт Вентспилс на порт Приморск, строительство Северо - Западного трубопровода по дну Балтийского моря, который напрямую свяжет газовые месторождения на Севере России с Центральной Европой, а также Южной трубопроводной системы по дну Чёрного моря конечной точкой которого будут Балканские страны, Греция, Турция и Италия.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Мейлер Л.Е Обший курс транспорта: Учебное пособие.- Калининград: БГАРФ, 2005.- 84 с.
2. Российский статистический ежегодник. 2006; Стат.сб./Росстат.- Р76 М.,2006.-806 с.
3. Прокофьев М.В Конструкция и эксплуатация автотранспортых средств. Методическое пособие. М.: АСМАП, 1997.- 64с.
4. Десятниченко И.А Состояние и развитие мирового и российского рынка грузовых авиаперевозок//Бюллетень транспортной информации. Информационно-практический журнал.-2006.-№8(134).-С.11-15.
5. Судоходство и судостроение (Статистика, экономика, цена)//СП.б.:ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова.-вып. 9(36), 2007.- 226 с.
6. Гольденберг И.З Устройство судна. Общие понятия, расположение помещений, судовые конструкции: Учебное пособие.- Калининград: БГАРФ,1999.-146 с.
7. Чернов Д.Д, Левин И.А Трубопроводный транспорт, Том4.-М.:ВИНИТИ.-1972.-115 с.
8. Юфин Е.А Трубопроводный транспорт нефти и газа, М.: Недра, 1978.-370с. ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение32. Автомобильный транспорт63. Железнодорожный транспорт184. Воздушный транспорт275. Водный транспорт346. Тубопроводный транспорт507. Список использованных источников598. Оглавление60
Автор
Spartan-ec
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1 879
Размер файла
94 479 Кб
Теги
транспорт, средств, учебно, пособие
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа