Приложение Г. Расчеты основных параметров контейнерной площадки

Приложение Г

Расчеты основных параметров контейнерной площадки

Общее число 20-футовых контейнеров R, ДФЭ, которые находятся на контейнерной площадке (емкость или вместимость площадки), рассчитывают по формуле

, (Г.1)

где х - число контейнеров, помещающихся по ширине контейнерной площадки;

у - число контейнеров, помещающихся по длине контейнерной площадки;

z - число ярусов хранения контейнеров по высоте.

Поскольку в действительности на контейнерных терминалах одновременно могут находится 20-футовые контейнеры (ДФЭ) и 40-футовые контейнеры (СФЭ - 40-футовый эквивалент), то число физических единиц (штук) контейнеров на площадке будет меньше (обычно принимают коэффициент 0,6-0,7).

Число контейнеров по ширине контейнерной площадки х с автопогрузчиком-ричстакером, рассчитывают по формуле

, (Г.2)

где В - ширина контейнерной площадки, м;

n - число продольных проездов между штабелями контейнеров (принимаются через 15-20 м по ширине площадки);

А - ширина проезда для погрузчика с крановой стрелой (ричстакера) принимаемая 15 м;

2,6 м - ширина площадки, занимаемой контейнером, с учетом ширины самого контейнера (2438 мм) и зазора между контейнерами в штабеле 2600 - 2438 = 162 мм;

25 м - ширина продольного проезда вдоль железнодорожного пути, включающая: проезд для автопогрузчика-ричстакера, две полосы движения автомобилей вдоль железнодорожного пути (1 автомобиль загружается ричстакером, другие проезжают мимо) и габарит приближения строений к железнодорожному пути, равный 2,5 м;

- обозначение целой части числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках.

Для расчета числа контейнеров х по ширине контейнерной площадки сначала вычисляют число продольных проходов n, которое зависит от числа контейнеров, устанавливаемых по глубине штабеля :

, (Г.3)

где 25 м - ширина продольного проезда для погрузчика и 2-х полос движения для автомобилей вдоль железнодорожного пути;

15 м - ширина продольного проезда для автопогрузчика-ричстакера между штабелями контейнеров.

Число контейнеров, размещаемых по длине площадки у, рассчитывают по формуле

, (Г.4)

где L - длина контейнерной площадки, м;

m - число поперечных проездов по площадке (для ричстакера принимаются через 70-80 м по длине площадки);

А = 15 м - ширина проезда, такая же как ширина продольного проезда;

6,3 м - длина 20-футового контейнера с зазорами между контейнерами (6300 - 6048 = 252 мм).

Число ярусов хранения контейнеров по высоте z при облуживании контейнерной площадки автопогрузчиком-ричстакером принимают:

- для груженых контейнеров - z = 2,5-3 м;

- для порожних контейнеров - z = 4-5 м.

Для предварительных оценок емкость контейнерной площадки R может быть рассчитана с использованием удельного показателя потребной площади для размещения 1 контейнера ДФЭ - :

, (Г.5)

где S - площадь контейнерной площадки, ;

- удельный показатель потребной площади для размещения 1-го контейнера ДФЭ при складировании в 3 яруса по высоте: для контейнерных площадок с автопогрузчиком-ричстакером - при помощи портальных автопогрузчиков - . при помощи козлового контейнерного перегружателя - ; при помощи безрельсового пневмоколесного крана ППК - .

В случае, если размеры контейнерной площадки неизвестны, а известен планируемый годовой грузопоток контейнеров , ДФЭ/год (случай, когда подбирается новый земельный участок для строительства контейнерного терминала), то сначала рассчитывают коэффициент оборачиваемости контейнеров

, (Г.6)

где - срок хранения контейнеров на терминале, сут.

Срок хранения груженых контейнеров колеблется от 5 до 15 суток. В морских портах срок хранения составляет 6-8 суток.

При назначении срока хранения контейнеров на терминале рекомендуется руководствоваться статистическими данными по какому-либо действующему аналогичному терминалу, однако при этом необходимо учитывать следующие факторы:

- наличие и доля постоянных клиентов, направляющих свои контейнеры на терминал;

- наличие и доля крупных клиентов, направляющих контейнеры большими транспортными партиями;

- особенности расположения терминала;

- наличие морского порта;

- маршруты доставки контейнеров на терминал с терминала, наличие таможенного поста на терминале и др.

По порожним контейнерам сроки хранения устанавливаются больше, в пределах 15-25 суток.

Зная коэффициент оборачиваемости контейнеров , рассчитывают потребную емкость контейнерной площадки R, ДФЭ, по формуле

, (Г.7)

где - планируемый годовой грузопоток контейнеров, ДФЭ/год.

Далее решается обратная задача - зная потребную емкость контейнерной площадки R, рассчитывают величины: х, у, z по формулам (Г.2), (Г.4). Число ярусов по высоте для груженых контейнеров принимают z = 3, а для порожних контейнеров z = 5.

Число контейнеров по длине площадки у можно определить исходя из заданной длины площадки, которая может быть, например, принята по длине фронта подачи для установки фитинговых платформ под погрузку-выгрузку контейнеров по формуле

, (Г.8)

где - число фитинговых платформ в подаче на терминал;

м - длина 60-футовой фитинговой платформы по автосцепкам.

Число фитинговых платформ тф в подаче вагонов на терминал может быть определено исходя из расчетного суточного грузопотока контейнеров по формуле

, (Г.9)

где - коэффициент неравномерности суточного грузопотока (принимается по аналогичному терминалу в пределах 1,1-1,3;

365 - количество дней в году;

3 - число 20-футовых контейнеров на фитинговой 60-футовой платформе;

р - число подач вагонов на терминал за сутки.

Зная длину контейнерной площадки L, можно рассчитать число контейнеров, размещаемых по длине площадки.

Число контейнеров ДФЭ, размещаемых по ширине площадки, можно вычислить по формуле

, (Г.10)

где - обозначает целую часть числа, полученного в результа выполнения действий в скобках (округляется в меньшую сторону до целого контейнера);

- округление до целого ряда контейнеров в большую сторону.

Ширина контейнерной площадки , м, рассчитывается по формуле

, (Г.11)

где х - число контейнеров ДФЭ, устанавливаемых по ширине площадки;

2,6 м - ширина площадки, занимаемой контейнером, с учетом ширины самого контейнера (2438 мм) и зазора между контейнерами в штабеле 2600 - 2438 = 162 мм;

м - ширина продольного проезда вдоль железнодорожного пути, включающая: проезд для автопогрузчика-ричстакера и 2 полосы движения автомобилей вдоль железнодорожного пути (1 автомобиль загружается ричстакером, другие проезжают мимо) и габарит приближения строений железнодорожного пути 2,5 м;

м - ширина проезда для автопогрузчика-ричстакера;

- число продольных проходов для автопогрузчика (принимаемое из расчета, что число контейнеров от прохода в глубину штабеля не более 3-4).

Для контейнерной площадки с козловым краном число контейнеров по ширине площадки определяется по формуле

, (Г12)

где - пролет козлового контейнерного крана, м, (принимают = 25 м или = 32 м);

2 - число зазоров между опорой с ходовыми колесами и штабелем контейнеров в пролете крана (с двух сторон);

1,5 м - зазор по ширине площадки между подкрановым путем и штабелем контейнеров;

- число железнодорожных путей, введенных в пролет козлового крана (принимают 1, 2 или 0, т.е. в пролет пути могут не вводиться, а подходить под консоли крана - под одну или под обе);

4,9 м - ширина габарита приближения строения к железнодорожному пути по ГОСТ 9238 (по 2,45 м в каждую сторону от пути);

2,6 м - ширина площадки, занимаемой контейнером, с учетом ширины самого контейнера (2438 мм) и зазора между контейнерами в штабеле 2600 - 2438 = 162 мм.

Если железнодорожные пути (1 или 2) введены в пролет козлового крана, то под одной из консолей можно поставить еще два ряда контейнеров, так как вылет консолей у контейнерных козловых кранов равен 8 м. Тогда общее число контейнеров по ширине контейнерной площадки составит: х+2.

Число контейнеров размещаемых по длине площадки с козловым краном у, рассчитывают по формуле:

, (Г.13)

где 2 - число пролетов контейнерной площадки;

10 м - резерв длины площадки на приближение крана к контейнеру в торце площадки;

n - число поперечных противопожарных проходов на площадке с козловым краном в пролете крана (принимаются через 30-50 м);

1,5 м - ширина поперечного прохода между контейнерами;

6,3 м - длина 20-футового контейнера с зазорами между контейнерами 6300 - 6048 = 252 мм.

Число ярусов контейнеров по высоте штабеля для площадки с козловым краном принимают: z = 2 - 3. Последовательность и порядок расчета для контейнерной площадки с козловым краном такие же, как и для варианта с ричстакерами.

При оснащении контейнерной площадки портальными автопогрузчиками (ПАП) число контейнеров по ширине площадки рассчитывается по формуле

, (Г.14)

где В - ширина контейнерной площадки, м;

2 - число боковых проходов вдоль площадки (с обеих сторон);

4 м - ширина продольных проездов для автотранспорта вдоль площадки хранения контейнеров;

4,3 м - округленная ширина одного продольного ряда контейнеров, м (контейнер 2438 мм и проезд между рядами контейнеров 1800 мм);

- обозначение целой части числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках.

Число контейнеров у, размещаемых по длине зоны хранения, обслуживаемой ПАП, рассчитывают по формуле

, (Г15)

где 20 м - расстояние по длине площадки на выход ПАП из зоны штабельного хранения с 40-футовым контейнером (в каждом торце);

2 - число торцов контейнерной площадки;

6,3 м - длина 20-футового контейнера с зазорами между контейнерами (6300 - 6048 = 252 мм).

Число ярусов по высоте штабеля для портальных автопогрузчиков принимают z = 2 (так как при z = 3 стоимость портальных автопогрузчиков очень велика).

Расчеты для определения емкости контейнерной площадки, обслуживаемой ПАП, такие же, как и для площадки с автопогрузчиками с выдвижной крановой стрелой - с ричстакерами.

При оснащении контейнерной площадки портальными пневноколесными кранами (ППК) число контейнеров х по ширине площадки определяется по данным компаний-изготовителей ППК в зависимости от имеющейся ширины площади по пролету ППК - :

- при и проезд для автомобиля;

- при и проезд для автомобиля;

- при и проезд для автомобиля;

- при и проезд для автомобиля.

Число контейнеров у по длине площадки, обслуживаемой ППК, рассчитывают по такой же формуле, как и для ПАП:

, (Г.16)

где 20 м - расстояние по длине на выход ППК из зоны штабеля в торцах площадки.

Число ярусов контейнеров по высоте штабеля принимается по данным компании-изготовителя ППК в зависимости от высоты подъема спредерного грузозахвата :

при мм, z = 3 - модель "1 через 3";

при мм, z = 4 - модель "1 через 4";

при мм, z = 5 - модель "1 через 5";

при мм, z = 6 - модель "1 через 6".

Высота подъема спредера у ППК рассчитана так, чтобы можно было складировать в указанное число ярусов по высоте контейнеры повышенного объема, высотой 9,5 футов (2900 мм).

При первоначальных проработках по контейнерной площадке с козловыми кранами, с ПАП и с безрельсовыми ППК емкость контейнерных площадок, так же как и площадок с автопогрузчиками с крановой стрелой - ричстакерами, можно оценивать ориентировочно по укрупненным измерителям потребной площади , , из расчета на 1 контейнер ДФЭ.

После того как установлена емкость контейнерной площадки, ее перерабатывающую способность рассчитывают по формуле

, (Г.17)

где R - количество контейнеров ДФЭ, которое может единовременно поместиться на контейнерной площадке (вместимость или емкость контейнерной площадки);

- оборачиваемость контейнеров за год;

- средний срок хранения контейнеров на площадке, сут.

Расчеты емкости и перерабатывающей способности терминала выполняются отдельно по каждому типу контейнеров, так как у них могут быть разные сроки хранения.

Грузооборотом контейнерного терминала Q, ДФЭ/год, называется сумма годовых грузопотоков по прибытию и по отправлению :

. (Г.18)

Далее выполняются расчеты погрузочно-разгрузочных участков контейнерного терминала, на которых осуществляется погрузка и/или разгрузка груженых и порожних контейнеров с железнодорожных (фитинговых) платформ и с автомобилей. Эти участки могут быть специализированными (только для погрузки или только для разгрузки, только для груженых или только для порожних контейнеров) или совмещенными, на которых выполняется и погрузка, и разгрузка контейнеров, и груженых, и порожних контейнеров.

Длина участка погрузки-разгрузки железнодорожных вагонов на контейнерной площадке , м, рассчитывают по формуле

, (Г.19)

где - расчетный суточный грузопоток контейнеров на терминале, ДФЭ/сут; часть из этих контейнеров прибывает по железной дороге, другая часть отправляется по железной дороге. Если невозможно достаточно точно установить какая часть контейнеров будет приходить по железной дороге, а какая на автомобилях и какую часть фитинговых платформ можно обслужить по сдвоенной операции выгрузки-погрузки, то в этом расчете принимается, что все контейнеры или приходят, или отправляются на железнодорожном транспорте; при перевозках в маршрутных контейнерных поездах может быть принят равным числу контейнеров ДФЭ в маршрутном поезде;

p - число подач вагонов с контейнерами за сутки со станции примыкания (принимается 1-3 подачи в сутки, в зависимости от величины контейнеропотока, организации маневровой работы, длины грузовых фронтов для обработки контейнерных перевозок и т.д.);

- длина железнодорожного пути, необходимая для установки одной фитинговой платформы; платформы бывают: 40-футовые - на 2 ДФЭ (для них длина м), 60-футовые - на 3 ДФЭ или 1 СФЭ+1ДФЭ (для них м), 80-футовые (длиннобазовые) - на 2 СФЭ (для них м).

Расчетный суточный грузопоток по прибытию контейнеров на терминал , ДФЭ/сут, определяется по формуле

, (Г.20)

где - годовой грузопоток терминала (годовая перерабатывающая способность по прибытию), ДФЭ/год;

- коэффициент суточной неравномерности контейнеропотока прибытия, с учетом сезонных и других колебаний (принимается ).

Если грузовой терминал формирует или обрабатывает маршрутные контейнерные поезда, то общая длина железнодорожных путей на нем должна быть не менее 850 м - для возможности установки полносоставного контейнерного поезда из 41 фитинговой 40-футовой платформы. Поскольку такой длины площадки бывают редко, то предусматривают 2-3 пути общей длиной 850 м.

Время разгрузки вагонов с контейнерами под подачу Т, ч, рассчитывают по формуле

, (Г.21)

где - расчетный суточный контейнеропоток, ДФЭ/сут;

t - среднее время цикла перегрузки 1 контейнера, мин (определяется расчетом, по хронометражу или принимается t = 3-5 мин - в зависимости от типа подъемно-транспортной машины, технологии работы, способа подготовки к разгрузке или погрузке контейнерного поезда, квалификации водителя);

- коэффициент, учитывающий фактическое число контейнеров из-за наличия части 40-футовых контейнеров (определяется расчетом или принимается );

р - число подач вагонов с контейнерами на терминал за сутки (принимается p = 1-3);

60 - количество минут в 1 ч.

Число мест одновременной погрузки-разгрузки контейнеров с автомобилей на площадке рассчитывают по формуле

, (Г.22)

где - коэффициент, учитывающий фактическое количество контейнеров из-за наличия части 40-футовых контейнеров;

t - время цикла подъемно-транспортной машины при разгрузке или погрузке контейнера на автомобиль, мин; это время для разгружаемых контейнеров можно принимать 3-4 мин, а для загружаемых на автомобиль контейнеров - 5-7 мин, так как иногда приходится для доступа к нужному контейнеру переставлять 1-2 других контейнера, в среднем следует принимать в пределах t = 4-6 мин;

- число контейнеров на автомобиле;

Т - время работы контейнерного терминала в сутки по обслуживанию автомобильного транспорта, ч, принимают Т = 8-10 ч/сут (поскольку автомобильный транспорт ночью не работает);

60 - количество минут в 1 ч.

Общая перерабатывающая способность контейнерного терминала , т, может быть рассчитана по формуле

, (Г.23)

гд - перерабатывающая способность контейнерных площадок, ДФЭ/год;

12 т - средняя статистическая нагрузка 20-футового контейнера (масса груза в контейнере);

- перерабатывающая способность крытых перегрузочных складов на контейнерном терминале, т/год;

- пересчет в тыс. т/год.

Если на грузовом терминале предусматриваются перегрузочные рампы для прямой перегрузки грузов из вагонов и автомобилей в контейнеры, то к общей перерабатывающей способности контейнерного терминала прибавляются еще грузопотоки прямой перегрузки через эти рампы.

В случае строительства нового контейнерного терминала, его потребная перерабатывающая способность должна быть задана, т.е. величины и - известны.

Поэтому при расчетах решается обратная задача - по известному грузопотоку определяется потребная емкость контейнерной площадки R, ДФЭ:

, (Г.24)

где - планируемый контейнеропоток, проходящий через терминал, ДФЭ/год;

- средний срок хранения контейнеров на площадке;

365 - количество дней в году.

При необходимости могут быть отдельно определены потребные емкости контейнерных площадок для разных типов контейнеров, для груженых и порожних контейнеров.

Поскольку в технологическом процессе переработки контейнеров на терминале подъемно-транспортные машины выполняют разные грузовые операции на разных участках терминала, в проекте должно быть определено общее количество этих машин для всего терминала с учетом всех выполняемых ими операций.

Количество подъемно-транспортных машин r на контейнерной площадке рассчитывают по формуле

, (Г.25)

где - расчетный суточный контейнеропоток, конт./сут; в этом расчете должно использоваться количество физических контейнеров, а не ДФЭ, так как механизмы, перегружая 40-футовые контейнеры, перегружают как бы 2 контейнера ДФЭ. Если нет точных данных по доле 40-футовых и 20-футовых контейнеров в общем контейнеропотоке, можно ориентировочно принимать число физических контейнеров 0,7 от общего числа контейнеров в 20-футовом исчислении или более точно этот коэффициент пересчета рассчитывают по формуле

, (Г.26)

где СФЭ - количество 40-футовых контейнеров в транспортной партии;

ДФЭ - количество 20-футовых контейнеров в транспортной партии;

- коэффициент переработки контейнеров, учитывающий многократную перестановку контейнеров на площадке (принимается в пределах от минимального количества перегрузок-разгрузок и погрузок - до - при нескольких промежуточных перестановках, для того чтобы добраться до нужного контейнера в штабеле; в среднем принимают перегрузок);

t - среднее время цикла работы ричстакера или крана, мин, зависит от планировки терминала, расстояний перемещения погрузчиков технологии работ, типа и скоростей механизмов, квалификации водителя и принимается в пределах t = 3-5 мин;

Т - число часов работы контейнерной площадки в сутки, принимается с учетом режима работы терминала, условий прибытия вагонов и автомобилей и коэффициента использования оборудования по времени в пределах Т = 10-20 ч;

60 - количество минут в 1 ч.

Полученное число подъемно-транспортных машин округляется в большую сторону до целого числа и распределяется по типам машин.

При необходимости более детальных расчетов отдельно рассчитывают количество каждого типа подъемно-транспортных машин. При этом более точно определяют время цикла t, мин, каждой подъемно-транспортной машины по формуле, имеющей следующий обобщенный вид

, (Г.27)

где - коэффициент совмещения элементарных операций в цикле работы подъемно-транспортной машины (захват груза, подъем, перемещение и т.д.);

- расстояние перемещения грузозахвата подъемно-транспортной машины в i-й элементарной операции, м;

- скорость движения грузозахвата подъемно-транспортной машины в i-й элементарной операции, м/мин (принимается по технической характеристике предприятий-изготовителей оборудования и уточняется по условиям работы терминала);

n - число элементарных операций перемещения, из которых состоит общий цикл работы подъемно-транспортной машины (включая движение с грузом и без груза);

- дополнительные затраты времени на вспомогательные операции в цикле перемещения груза.

В состав проекта контейнерного терминала включают сводную заказную спецификацию на покупное технологическое оборудование по конвейерным площадкам, крытым складам и перегрузочным рампам.