tổ chức và cơ giới hóa xếp dỡ hàng đá hộc

Thiết kế môn học tổ chức và khai thác cảng giúpchúng em hoàn thiện đợc rất nhiều lý thuyết đã học.Nội dung bài thiết kế gồm 3 chơng: Chơng I : Phân tích số liệu ban đầu Chơng II : Luận c

lời mở đầu

Biển trên toàn thế giới chiếm khoảng 71% toàn bộ bề mặt bao phủ trái đất

Từ hàng nghìn năm nay, xã hội loài ngời đã tiến hành nhiều hoạt động kinh tế

d-ới nhiều hình thức khác nhau: đánh bắt hải sản; thơng mại; khai thác chế biếnnguyên vật liệu; tham quan du lịch nghỉ ngơi và cuối cùng là nghành trồng trọt

và sản xuất lơng thực Hiện nay có khoảng 70% thơng mại toàn cầu bằng đờngbiển; 23 - 30% lợng dầu khai thác trên biển; 10% tổng số chất đạm đợc khai tháctrên biển,v.v

Việt nam có khoảng 3260km bờ biển, 1000.000 Km2 thềm lục địa, lai nằm

ở khu vực con Rồng châu á, là một yếu tố cực thuận lợi cho phát triển kinh tếbiển Cụ thể nếu không kể đến những Quốc đảo, thì Việt Nam đợc xếp vào danhsách 10 nớc đứng đầu thế giới về về tỷ lệ chiều dài bờ biển trên đơn vị diện tíchlãnh thổ Bờ biển chạy theo chiều dài đất nớc, thềm lục địa rộng gấp 3 làn diệntích đất liền, có nhiều giá trị sử dụng và tiềm năng to lớn Nếu biết sử dụng vàkhai thác tốt hơn thì sẽ mang lại giá trị to lớn hơn nữa, góp phần vào sự pháttriển nhanh và bền vững của nền kinh tế quốc dân, làm tăng thêm vị thế cho đấtnớc

Với những lợi thế về biển nh nớc ta, vấn đề đặt ra là cần phải định hớngphát triển kinh tế biển nh thế nào cho phù hợp với điều kiện hiện nay khi đất nớc

đang trên con đờng công nghiệp hóa, hiện đại hoá và trong bối cảnh hội nhậpquốc tế sâu rộng, và đã trởthành thành viên của tổ chức thơng mại thế giới(WTO)

Phát triển kinh tế biển là một trong những định hớng chiến lợc phát triểnnền kinh tế quốc dân Trải qua các gian đoạn lịch sử, vị trí và vai trò của biển cótầm quan trọng đặc biệt, đã gắn bó mật thiết và đóng góp lớn lao cho sự nghiệpxây dựng đất nớc và phát trểin kinh tế xã hội trong những năm qua, chung ta

đang chú trọng đẩy mạnh phát triển các nghành kinh tế biển và đã đạt đợc nhữngthành tựu nhất định

Buớc vào giai đoạn hiện nay, biển và phát triển kinh tế biển đợc đặt ra trêncơ sở của những nhận thức đầy đủ hơn về vị trí, vai trò và tiềm năng của biển

Đây là lần đầu tiên từ trớc đến nay ở nớc ta vấn đề chiến lợc biển đợc đặt lên tầmcao mới Các nhà lãnh đạo đất nớc đang tật trung trí tuệ để đề ra những quyếtsách lớn cho chiến lợc biển đến năm 2020

Các nghành kinh tế biển

Gồm có tất cả năm ngành, trong đó kinh tế cảng biển có vai trò chủ đạo chi phốicác nghành còn lại Để khai thác đựơc cảng biển có hiệu quả thì phải có buộcchúng ta phải có kiến thức Thiết kế môn học tổ chức và khai thác cảng giúpchúng em hoàn thiện đợc rất nhiều lý thuyết đã học.

Nội dung bài thiết kế gồm 3 chơng:

Chơng I : Phân tích số liệu ban đầu

Chơng II : Luận chứng kinh tế- kĩ thuật

Chơng III : Tổ chức sản xuất theo phơng án đã chọn

Chơng I Phân tích số liệu ban đầu

I.Điều kiện tự nhiên của cảng Hải Phòng:

Dơng, Hng Yên, Hà Nội, Vĩnh Phúc hoặc theo quốc lộ số 10, 18 đi Thái Bình,Nam Định, Quảng Ninh Về Đờng sắt thì đờng sắt trong cảng đã đợc nốivới hệthống đờng sắt quốc gia, điều đó tạo ra cho cảng Hải Phòng một miền hậu phơngrộng lớn, sản xuất đang có sự tăng trởng mạnh mẽ, có nhu cầu xuất nhập khẩutrao đổi hàng hoá, vật t thiết bị lớn, tạo điều kiện tất yếu cho sự tồn tại pháttriển của cảng.

2.Điều kiện địa chất:

Do cảng nằm ở của sông thuộc hệ thống sông miền Bắc nên đã, đang và sẽgập những khó khăn rất lớn khó khắc phục đó là sự sa bồi của luồng lạch ở mứcrất cao, hạn chế sự ra vào cảng của tàu có trọng tải lớn dẫn đến giảm hiệu quảkinh tế của sản xuất Bên cạnh đó hàng năm Nhà nớc phải chi ra hàng chục tỉ

đồng để làm công tác nạo vét nhng độ sâu cốt luồng cũng chỉ đạt từ -3,1m đến-3,3m Lợng sa bồi trong những năm gần đây vẫn ở mức rất cao, khoảng trên 4triệu m3/năm Điều đó đòi hỏi cảng Hải Phòng cần nghiên cứu quy hoạch xâydựng những khu vực cảng mới trên cơ sở hạn chế đến mức thấp nhất lợng sabồi,chi phí nạo vét mới có thể đáp ứng đợc nhu cầu hàng hoá thông qua cảngtrong tơng lai đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế của sản xuất

và thuỷ văn biển.Về mùa lũ mực nớc trong khu vực cảng thờng cao hơn

Sự chênh lệch mực nớc do thuỷ triều gây ra ảnh hởng tới công tác điều tàu ravào cảng, đặc biệt là công tác xếp dỡ hàng hoá nh tầm với của các thiết bị, chọn thiết

bị, ảnh hởng tới quy mô cơ giới hoá của cảng Độ chênh lệch mực nớc còn ảnh hởng

đến việc lựa chọn, xây dựng công trình bến, công tác thiết kế cầu tàu

4.Điều kiện khí hậu:

Cảng chịu ảnh hởng của khí hậu miền miền Bắc: nhiệt đới gió mùa với haimùa gió rõ rệt: gió Bắc-Đông Bắc và gió Nam-Đông Nam.Từ tháng 10 đến tháng

3 năm sau khu vực cảng có gió mùa Đông Bắc mỗi đợt kéo dài từ 5 đến 7 có thểkéo theo ma nhỏ hoạc rét đậm, ảnh hởng tới công tác xếp dỡ của cảng và sứckhoẻ của công nhân Từ tháng 4 đến tháng 10 khí hậu nóng, nắng, thờng có giómùa Đông Nam Trong thời gian này hay xuất hiện ma lớn bất thờng, giông,bão ảnh hởng đến công tác tổ chức xếp dỡ của cảng

a.tính chất và đặc điểm

Đá hộc là loại đá cục to, sắc cạnh, chủ yếu làm nguyên liệu cho nghànhcông nghiệp xi măng; làm vật liệu xây dựng các công trình nh cảng, đờng xá, kècống …Và đợc khai thác ở những mỏ đá và đợc vận chuyển đến nơi tiêu thụ Các

số liệu đợc cho ở bảng sau:

b Thời gian làm việc của cảng:

Các số liệu đợc cho ở bảng sau:

1 Thời gian công lịch của cảng trong năm T CL 365ngày

3 Thời gian ngừng sản xuất do thời tiết TTT 32,85ngày

4 Thời gian sản xuất trong năm Tn 322,15ngày

5 Số ca làm viêc trong ngày nca 3ca

7 Thời gian ngừng viêc trong 1 ca Tng 1,5h

8 Thời gian làm việc trong ngày T 19,5h

-Lu lợng hàng hoá đến cảng trong năm: Qn

-Lu lợng hàng hoá đến cảng bình quân trong ngày:

Theo đầu bài và áp dụng các công thức có bảng số liệu sau:

Ưu điểm: Tính cơ động cao, chi phí sản xuất không lớn lắm

Nhợc điểm: Năng suất không cao, kéo dài thời gian đỗ bến của phơngtiện, khối lợng hàng thông qua không lớn

• Sơ đồ 2: Cần trục kết hợp với xe ủi

Ưu điểm: Sơ đồ sử dụng cần trục kết hợp với xe ủi có thể tận dụng đợcthiết bị xếp dỡ của cảng, vốn đầu t ít

Nhợc điểm: Chỉ xếp dỡ đợc hàng với lu lợng nhỏ đồng thời phải bố trínhiều xe ủi

* Sơ đồ 3: 2 tuyến cần trục giao nhau

lớn gang thỏi nh thế Khi lựa chọn sơ đồ ta nên chọn sơ đồ 3 tức là sơ đồ 2 cầntrục giao nhau, khi sử dụng sơ đồ này tuy là chi phí tơng đối lớn nhng trọng l-ợng một lần nâng tơng đối lớn.

3 Phơng tiện vận tải đến cảng:

a Phơng tiện vận tải thủy: Tàu biển

Các thông số cơ bản về tàu nh sau

15 Chiều dài miệng hầm 1 Lh1 25,15m

16 Chiều dài miệng hầm 2 Lh2 26,75m

17 Chiều rộng miềng hầm 1 Bh1 8,7m

18 Chiều rộng miềng hầm 2 Bh2 8,7m

(CTy Saigon shipping copany)

b Phơng tiện vận tải bộ: ôtô Ben Thaco_foton

Các đặc trng kỹ thuật của ôtô nh sau:

(Cty T« Tr¤ êng H¶i- Chu lai)

4 ThiÕt bÞ xÕp dì vµ c«ng cô mang hµng

* Tổng trọng lợng: 160 T

* Công suất động cơ của các cơ cấu:

+ Thay đổi tầm với: 16 kw

+ Di chuyển: 7,5 kw

* Đờng kính dây cáp:

+ Nâng: 15,5 m

+ Thay đổi tầm với: 43,5 m

* Chế độ làm việc của cơ cấu:

+ Cơ cấu nâng: 80%

+ Cơ cấu quay: 80%

+ Cơ cấu thay đổi tầm với: 70%

+ Cơ cấu di chuyển: 60%

* Đờng kính dây cáp : 15.5 mm ; 43.5 mm

* Công suất: 320kw

Cần trục chân đế là loại cần trục có cần quay, phần quay đợc đặt trên hệ thống chân đế cao cần trục quay đợc toàn vòng di chuyển trên đờng ray nhờ có cầu di chuyển đặt dới chân của chân đế Chân đế đủ lớn để đặt 1 -> 3đờng ray xe lửa

1 – Bánh xe 8 - Đối trọng

2 – Chân đế 9 – Tay đòn đối trọng

3 – Thiết bị đỡ quay 10 – Thanh giằng

4 – Giá chữ II 11 – Cáp nâng hàng

5 – Buồng máy 12 – Cần

6 – Giá chữ A 13 – Vòi

7 – Thanh răng 14 – Cabin điều khiển

Hình vẽ cần trục chân đế:

12 11

13 10 9

8

7

6 14

5

4

3

2

H 1

R

b công cụ mang hàng:

Do đặc tính của đá hộc là hàng rời nên ta sử dụng công cụ mang hàng làgầu ngoạm hoa thị, do Nga hoặc Trung Quốc sản xuất Các thông số của gàungoạm nh sau :

+ Chiều rộng (max=1815 mm; min= 181515 mm)

+ Chiều cao(max=3640 mm; min =2960 mm)

Gc: Tự trọng của gầu

Gh: Trọng lợng hàng một lần nâng

Vậy: Gh + Gc = 4,04 + 4.2 = 8,24 (T)≤ Gn

5 Công trình bến:

Theo số liệu đề bài là loại công trình bến kiểu thẳng đứng Cao trình bến

la 8m Mực nớc cao nhất là 7 m Mực nớc thấp nhất là 5 m Căn cứ vào tình hìnhtàu đến cảng cũng nh loại hàng xếp dỡ là đá hộc ta chọn công trình bến là tờngcọc 1 tầng neo

- Do đặc điểm của hàng hoá là hàng rời với lu lợng lớn nên nó đợc bảoquản ngoài bãi.

1 Diện tích hữu ích của kho (F h )

Fh =

γ

* ]

[ ]h chiều cao cho phép của đống hàng

P áp lực cho phép trên một đơn vị diện tích kho

2 Diện tích xây dựng của kho:

Lt : Chiều dài lớn nhất của tàu

∆ L : Khoảng cách an toàn giữa 2 đầu tàu so với cầu tàu

Đá hộc bảo quản ngoài bãi, đổ thành đống hình thang với góc nghiêngbằng 450, nên chiều rộng của bãi đợc tính theo công thức:

chọn chiều rộng quy chuẩn Bkqc

Tính lại chiều dài kho :

LKqc =

Bqc K XD

F

(m)

Hđ chiều cao của đống hàng (Hđ =[ ]h )

5 Chiều cao của kho:

Vì hàng gang đợc bảo quản ngoài bãi nên chiều cao kho chính bằng chièucao đống hàng

KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiÖn ë b¶ng sau:

Chơng II: Cân đối khả năng thông qua

của các khâu

Đ1 Lợc đồ tính toán

(5)(2)

(3) (4) (6)

- Quá trình 2 : tàu - kho TT

- Quá trình 3 : kho TT - xe TT

- Quá trình 4 : kho TT - xe TH

- Quá trình 5 : kho TT - kho TH

- Quá trình 6 : kho TH - xe TH

Đ2 Năng suất của thiết bị xếp dỡ

I Năng suất của thiết bị tuyến tiền:

Ghi : Khối lợng hàng 1 lần nâng của TBTT theo quá trình i

Tcki : thời gian chu kì của TBTT làm việc theo quá trình i (2,3)

Đối với công cụ mang hàng là gầu ngoạm

tn , tq , th : Thời gian nâng, quay, hạ có hàng

tn' , tq' , th' : Thời gian nâng, quay, hạ không hàng

a) Quá trình 2: Tàu - kho TT

Vì chiều cao đống hàng Hđ =7m > chiêuè cao của ôtô là 2,2m nên tính cácchiều cao nâng hạ của các quá trình nh sau

Hn2 = (TTB - Ht/2) + (Hct - MNTB)+ Hđ + 0,5

Hh2 = Hđ /2 + 0,5Trong đó:

h : Chiều cao thànhxe

Ht : Chiều cao tàu

Hct : Chiều cao cầu tàu

TTB : Mớn nớc trung bình của tàu

TTB =

2

kh

ch + Τ Τ

Tch : Mớn nớc có hàng

Tkh : Mớn nớc không hàng MNTB: Mực nớc trung bình của cầu tàu

MNTB =

2

ΜΝΤΝ +

Ν

MNCN: Mực nớc cao nhấtMNCN: Mực nớc cao nhất

d =1

0,5: Chiều cao an toàn

Hđ : Chiều cao đống hàng

b) Quá trình 3: kho TT - ô tô TT

2 N¨ng suÊt ca:

Pcai = Phi *(Tca - Tng) (T/M_ ca)

Tca : Thêi gian trong 1 ca ( Tca = 8 giê)

Tng : Thêi gian ngõng viÖc trong 1 ca (Tng = 1,5 giê)

3 N¨ng suÊt ngµy :

Pni = Pcai *nca (T/M _ ngµy)

nca : Sè ca trong 1 ngµy (n = 3 ca)

Pcai : N¨ng suÊt lµm viÖc trong ca thø i

II N¨ng suÊt cña thiÕt bÞ tuyÕn hËu:

Ghi : Khèi lîng hµng 1 lÇn n©ng cña TBTH theo qu¸ tr×nh i

Tcki : Thêi gian chu k× cña TBTH lµm viÖc theo qu¸ tr×nh i (2,3)

2.N¨ng suÊt ca:

Pcai = Phi * (Tca - Tng) (T/M_ ca)

Tca : Thêi gian trong 1 ca (Tca = 8 giê)

Tng : Thêi gian ngõng viÖc trong 1 ca (Tng = 1,5 giê)

3 N¨ng suÊt ngµy :

Pni = Pcai * nca (T/M _ ngµy)

nca : Sè ca trong 1 ngµy (n = 3 ca)

Pcai : N¨ng suÊt lµm viÖc trong ca thø i

TÝnh to¸n cã kÕt qu¶ sau:

§3 Kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn tiÒn

1 Kh¶ n¨ng th«ng qua cña mét thiÕt bÞ tuyÕn tiÒn:

PTT =

1

3 2 1

+ Ρ

max min Q ng

Ρ

⋅ Τ

L = 0,7Ltb

Ltb chiều dài toàn của tàu

a1: Khoảng cách an toàn của cần trục khi làm việc với mép hầm hàng (a1 =1,5m)

Rmin : Tầm với nhỏ nhất của cần trục (Rmin = 8)

b1 : Khoảng cách an toàn giữa 2 cần trục khi làm việc (b1 = 4)

5 Số lợng cầu tàu:

n =

ΤΤ Ρ

⋅

ng

k n

NTT : Số lợng TBTT bố trí trên toàn tuyến cầu tàu

6.Thời gian xếp dỡ cho tàu

tXD = y

t k n

Qt: trọng tải thực chở của tàu (T)

n1: số lợng TBTT bố trí trên 1 cầu tàu

ky: hệ số giảm năng suất do việc tập trung thiết bị (=0.85ữ1)

Ph1, Ph2: năng suất giờ của 1 TBTT làm việc theo quá trình 1,2

7 Khả năng thông qua của tuyến tiền phơng:

ΤΤ

∏ n n1 k y k ct (T/ngày)

kct : Hệ số sử dụng cầu tàu kct = 1 (vì lợc đồ có quá trình 3)

8 Kiểm tra số giờ và số ca làm việc của TBTT:

+ Ρ

1

1

h h h

y

t n

k n n

Tn : thời gian khai thác của cảng trong năm

TSC : thời gian sửa chữa của một thiết bị trong năm

kt : hệ số ngừng việc do nguyên nhân tác nghiệp

b Số ca làm việc thực tế:

+ Ρ

k n n

k n Q

ca

ng

n r

x x

Q

max max

3 PTT T/M-ngày 1025.25 1025.25 1025.25

Nhận xét: khi số lơng cầu tàu tăng lên gấp đôi (n=2) thì chiều dài kho (LK

=121,8m) cũng tăng lên gấp đôi, còn chiều rộng kho(BK =19,5m) giảm đi mộtnửa Khi đó ta không cần bố trí cần trục nhóm hậu Vậy ta có thêm một lợc đồtính toán :

đây là lợc đồ nhóm 2.Ta tính thêm các chỉ tiêu nh sau

- Khả năng thông qua của một thiết bị tiền phơng







 +

−

=

p p

PTT

3 2

1β

α với (α =β =1)

- Các chỉ tiêu còn lại công thức tính nh trên

Bảng 05 STT Kí hiệu Đơn vị n 1 = 1 n 1 = 2 n 1 =3

Nh vËy qua b¶ng trªn ta thÊy :

KiÓm tra kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn tiÒn:

ca

ng

n r

x x

Q

max max

Lu«n lu«n tho¶ m·n víi c¸c ph¬ng ¸n n1= 1, 2,3

TT

Π

Đ4 Khả năng thông qua của kho

I Xác định tổng dung lợng kho:

1 Theo lu lợng hàng hoá:

max

ng bq

2 Theo khả năng thông qua của tuyến cầu tàu:

ct bq

II Biện luận chọn dung lợng kho:

* Nếu chọn dung lợng kho theo lu lợng hàng hoá (ΣΕΚ=ΣΕh) sẽ gây nên hiệntợng ùn tắc hàng tức thời trong kho trong những ngày hàng đến cảng lớn nhất

Để khắc phục tình trạng này ta phải lập kho tạm thời

* Nếu chọn dung lợng kho theo khả năng thông qua của tuyến cầu tàu (ΣΕΚ=

ΣΕ

=

Π (T/ ngày)

 Điều kiện kiểm tra: ΠΚ ≤ ΠΤΤ⋅ α

Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau:

B¶ng 06

*) NhËn xÐt:

- Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : ΠΚ ≤ ΠΤΤ⋅ α

Đ5 Khả năng thông qua của tuyến hậu Tính với phơng án với n 1 = 2

1 Khả năng thông qua của 1 thiết bị hậu phơng:

PTH =

1

6

' 5

' 4

+ Ρ

3 '

Ε + Ε

Ε

= α

'

β : Hệ số chuyển từ kho TH – xe ôtô TH đảm nhiệm theo quá trình 6

' ' α

πtt : khả năng thông qua của tuyến tiền (T/ng)

PTH : khả năng thông qua của 1 thiết bị tuyến hậu (T/M-ng)

N'TH : số lợng thiết bị tuyến hậu cùng kiểu tính theo công thức chung

NTH' làm tròn lên tới số nguyên gần nhất

P P

n n

NTH

4

2 1

"

=

Làm tròn lên tới số nguyên gần nhất

3 Khả năng thông qua của tuyến hậu:

+ Ρ

−

⋅ Ν

−

⋅

' 5

' 4

'

0 1

h h h

y

t n

+ Ρ

−

⋅ Ν

−

⋅

0 max

1 α α β β

α

ca ng

k

n Q

• KiÓm tra kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn hËu:

ΤΗ

ca

n r

- §èi víi tuyÕn TT:

+ §èi víi qu¸ tr×nh 3:

- §èi víi tuyÕn TH:

+ §èi víi qu¸ tr×nh 4:

+ §èi víi qu¸ tr×nh 6:

T lµ thêi gian phôc vô trong ngµy

h lµ n¨ng suÊt giê cña 1 thiÕt bÞ xÕp dì phôc vô 1 « t«

kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho ë b¶ng sau

b ph¬ng ¸n n 1 = 1

) ( max

* ) ' 1 (

* )

t =

) ( max

Q o ng =β

) ( max

* ,

* )

Q o ng= α −β β

2 Số lợng ô tô có thể cùng một lúc đa vào tuyến xếp dỡ:

a phơng án n 1 = 2

TH1: Đậu dọc tuyến

Trong đó: Lxd là chiều dài tuyến xếp dỡ phục vụ ô tô

- Đối với tuyến TT:

Lxd = Lct (m)

Lct = Lt + khoảng cách dự trữ 2 đầu tàu so với cầu tàu ( = 15 m)

-> Lct = 93,7 + 15 = 108,7 (m)

lo là chiều dài của ô tô (l= 6,2 m)

a là khoảng cách an toàn giữa 2 ô tô đậu kề nhau

o l xd

L o t l xd

L n

+

=

=

) (

12 ) (

49 , 12 5 , 2 2 , 6

7 ,

7 5 2 2 , 6

9 ,

- Đối với tuyến TH:

b phơng án n1=1

) ( 1 , 281 7 , 108

* 3

3 Biện luận chọn số lợng ô tô đa vào tuyến xếp dỡ cùng một lúc:

Khi số lợng ô tô cần thiết cùng một lúc đa vào tuyến xếp dỡ < số lợng ô tô

có thể cùng một lúc đa vào tuyến xếp dỡ, thì ta chọn số lợng ô tô cùng một lúc

đ-a vào tuyến xếp dỡ bằng số lợng ô tô có thể cùng một lúc đđ-a vào tuyến xếp dỡtrong trờng hợp đậu dọc tuyến

nc < n1 thì số ô tô đợc chọn là nô = n1 (chiếc)

a phơng án n 1 = 2

- Đối với tuyến TT: nô = 12 (chiếc)

- Đối với tuyến TH: nô = 7 (chiếc)

Trong đó: B1 là chiều rộng để cho một ôtô đỗ làm hàng

B2 là chiều rộng đờng dọc tuyến khi một làn xe Lấy B2 =3,5(m)

19 ) (

03 , 19 1 2 2

9 ,

L o t =n *