tổ chức và cơ giới xếp dỡ hàng thép ống tại cảng hải phòng

Thuỷ triều không ảnh hởng lớn đối với việc xếp dỡ nhng ảnh hởng lớn đối với thời gian tàu ra vào Cảng.4.Điều kiện khí hậu: Cảng Hải Phòng chịu ảnh hởng của thời tiết miền Bắc Việt Nam..

Chơng I: phân tích số liệu ban đầu

I_Điều kiện tự nhiên của cảng Hải Phòng:

1.Vị trí địa lý của cảng:

Cảng Hải Phòng là cảng biển có quy mô lớn nhất miền Bắc Việt nam, nằm dọc tả ngạn bờ sông Cấm, là một nhánh của sông Thái Bình cách cửa biển Nam Triệu 30 Km Cảng Hải Phòng có toạ độ địa lí 200 51p

vĩ độ Bắc và 1060 kinh Đông tiếp xúc với biển Đông qua cửa biển Nam Triệu

Cảng Hải Phòng nằm trên đầu mối giao thông nối liền các khu vực kinh tế, các trung tâm công nghiệp của cả nớc và các trung tâm công nghiệp của Trung Quốc Cảng có đờng giao thông lối liền với Hà Nội và các tỉnh phía Bắc Cảng có vùng biển thuận lợi với các vũng vịnh cho tầu neo đậu

2.Điều kiện địa chất:

Địa chất cảng Hải phòng nằm trong khu vực trầm tích sa bồi ven sông biển, nền đất Cảng có độ dày từ 30 đến 35m theo cấu tạo làm nhiều lớp Lớp trằm tích rạt mịn nằm ở trên lớp bùn, đến lớp cát và trằm tích rạt khô nằm ở dới lớp cát Rột và cát vừa Theo tài lệu của các chuyên gia Liên Xô cũ về khảo sát địa chất thi khu cực Cảng Hải Phòng có những chỉ tiêu chính sau đây:

Tên lớp đất Độ cao ( m ) Bề dày ( m) Tính chấtBùn sét, sét chẩy và bùn pha cát -1,46 3,95 Mùa xámSét nhẹ, sét pha cát nặng -9,1 4,95 Nhiều màuSét màu xám và cát pha sét -13,21 3,8 Oxít Sắt

Sét pha cát vàng hạt -26,21 2,25

3.Điều kiện thuỷ văn:

Cảng Hải Phòng có chế độ nhật triều thuần khiết chí có 12 ngày trong năm là có chế độ bán nhật triều

1

Từ tháng 10 năm trớc tới tháng 3 năm sau nớc lên vào ban đêm Mực nớc giao động cao nhất là 3,8 đến 4,2 m Thuỷ triều không ảnh hởng lớn đối với việc xếp dỡ nhng ảnh hởng lớn đối với thời gian tàu ra vào Cảng.

4.Điều kiện khí hậu:

Cảng Hải Phòng chịu ảnh hởng của thời tiết miền Bắc Việt Nam Mỗi năm có bốn mùa, lợng ma trung bình là 1800ml Những ngày ma Cảng ngừng công tác xếp dỡ Thời gian chiếm từ 29 đến 30 ngày/năm

Cảng chịu ảnh hởng của hai hớng gió chính: gió Đông Nam từ tháng 5 đến tháng 10, gió Đông Bắc từ tháng 10 – 4 năm sau Khi có gió lớn công tác xếp dỡ gặp nhiều khó khăn đặc biệt đối với hàng rời Gió từ cấp 6 trở lên, sự làm việc của các xí nghiệp xếp dỡ gặp nhiều khó khăn

Cảng Hải phòng gặp nhiều ảnh hởng của gió bão, khi có bão Cảng phải ngừng làm việc Bão thờng có từ tháng 5 - tháng 8, trung bình mỗi năm có 6 đến 9 cơn bão

Hàng năm cảng có một kế hoạch chi phí cho việc phòng chống bão Cảng thờng phải ngừng hoạt động từ 10 đến 12 ngày trong năm do ảnh h-ởng của bão

II_Sơ đồ cơ giới hoá xếp dỡ:

1.L u l ợng hàng hoá đến cảng :

a, Tính chất và đặc điểm của hàng thép ống:

*Tính chất và đặc điểm của hàng thép ống:

-Thép ống tròn các loại đờng kính (100ữ1500) mm, có chiều dài (4ữ16) m

- Đợc bó lại thành từng kiện hoặc từng ống đơn lẻ

-Hàng không có bao bì

-Hàng không sợ ma nắng, thờng lu kho bãi

-Dễ bị ô xi hoá khi tiếp xúc với môi trờng không khí có độ ẩm cao.-Mang tính cồng kềnh, nặng, dài.

- Vì có khối lợng và kích thớc lớn ,nên khi vận chuyển đảm bảo tính đồng bộ và hoàn chỉnh của thép ống

- Có tính bền chắc đáp ứng đợc các loại nhu cầu vận chuyển

*Yêu cầu vận chuyển, xếp dỡ và bảo quản:

+Vận chuyển và xếp dỡ:

/Dới tàu:

-Trớc khi xếp hàng xuống các phơng tiện vận chuyển, phải dùng gỗ

kê lót để đảm bảo kiện hàng sẽ nằm ổn định và không gây h hỏng phơng tiện

-Các phần kê lót phải đỡ lấy vị trí có kết cấu bền vững nhất của kiện hàng, không làm h hỏng ,móp méo kiện hàng

-Khi đã đặt kiện hàng cân bằng ,chắc chắn ở vị trí xếp, phải dùng các vật chèn để khi di chuyển kiện hàng không bị xê dịch

-Sau khi đã chèn lót, phải dùng dây cáp thép chằng buộc hàng.ở dới tàu các dây chằng ở hớng ngang so với thân tàu nghiêng không quá 300

Xếp song song Xếp cũi

3,5 m 0,5 m

-Nếu theo yêu cầu của chủ xe, phải có chèn lót chằng buộc chắc chắn đề phòng hàng bị xô đổ nghiêng lệch

-Nếu chủ xe không có yêu cầu riêng thì nguyên tắc chung là xếp từ trọng tâm của xe lấn dần sang 2 phía dọc và ngang xe(cách cabin xe từ

1ữ1,5 m)

/Tại bãi:

- Không nên xếp cũi và phải có chèn chắc chắn cho từng ống (đặc biệt là lớp sát nền bãi) đề phòng xô đổ, gây tai nạn nguy hiểm, chết ngời

-Khi mắc cáp cẩu hàng thép ống bằng bộ cẩu 2 nhánh cáp thì phải

có biện pháp giữ cho 2 đầu buộc cáp không bị trợt

Đầu ca sản xuất, xác định vị trí và kích thớc đống hàng cần xếp Tại nơi xếp hàng, công nhân phải dùng gỗ lót dày hơn 40 mm sao cho khi xếp hàng mỗi lớp ống thép nằm trên 3 tấm gỗ lót trở lên và ống thép không bị tiếp xúc với bến bãi Bề rộng mặt trên cùng của đống hàng - Khi công nhân đứng trên đó để xếp dỡ phải lớn hơn 4 m Có 2 kiểu xếp hàng ở bãi:

-Lợng hàng đến cảng bảo quản trong 1 ngày: 1692.31(Tấn)

-Lợng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất: 3135.8(Tấn)

-Lợng hàng chuyển thẳng trong 1 năm: 390000(Tấn)

-Làm việc theo cả chiều xuất và nhập

-Xếp dỡ cho mọi loại hàng

-Không cần thêm bất kỳ thiết bị phụ nào

-Có tính chất vạn năng

-Tầm với không hạn chế,năng suất xếp dỡ cao

-Cần trục có thể di chuyển từ cầu tầu này sang cầu tàu khác, tạo

điều kiện tập trung thiết bị giải phóng tàu nhanh

* Nhợc điểm:

-Chỉ sử dụng cho hàng có lu lợng lớn

5

-Chỉ sử dụng cho hàng bảo quản ngoài trời

-Chi phí nhỏ, giảm 1/2 chi phí so với cẩu bờ

-Giống cần trục chân đế,xếp dỡ cho nhiều loại hàng hoá, chỉ cần thay đổi công cụ mang hàng

-Tính cơ động tơng đối cao

*Nhợc điểm:

-Tầm với hạn chế

-Độ ổn định của tàu bị thay đổi liên tục

-Không áp dụng đợc cho những tàu không đợc trang bị cần trục-Năng suất thấp hơn cần trục bờ

-Không thực hiện đợc phơng án tàu bãi, tàu kho.Muốn thực hiện phải nhờ vào thiết bị phụ

-Sử dụng nhiều thiết bị xếp dỡ gây lãng phí cho cảng

-Làm việc theo cả 2 chiều xuất- nhập

-Thuận tiện, tính cơ động khá cao

-Năng suất tơng đối lớn

*Nhợc điểm:

-Vốn đầu t lớn

-Chi phí lớn

-Sức nâng của cần trục ôtô bị hạn chế nhiều khi tầm với lớn

*Để thuận tiện cho công tác xếp dỡ và đạt đợc hiệu quả kinh tế cao trong quy trình nhập khẩu hàng thép ống ta lựa chọn sơ đồ 1 Dựa vào đặc

điểm của hàng xếp dỡ và phơng tiện xếp dỡ đến cảng ta lựa chọn sơ đồ hệ

7

thống 2 cần trục giao nhau là thuận tiện nhất và thoả mãn đợc các yêu cầu xếp dỡ.

3 P h ơng tiện vận tải đến cảng:

a, Ph ơng tiện vận tải thuỷ:

+Tên tàu : TIÊN YÊN loại tàu bách hoá tổng hợp–

+Quốc tịch tàu:Việt Nam Năm đóng: 1989–

+Các đặc trng kĩ thuật của tàu:

Réng: 3 m

VËn tèc di chuyÓn cã hµng: 50 km/hVËn tèc di kh«ng cã hµng: 80 km/h §êng kÝnh b¸nh xe: 1200 mm

+ Khi tÇm víi Max 10 TÊn

+mạch xoay chiều dùng khi sửa chữa: 12V

+mạch chiếu sáng xoay chiều :220V

*Mô hình cần trục chân đế:

11

* Giải thích mô hình:

1-Chân đế ( có dạng hình cổng)

2-Cơ cấu di chuyển cần trục (Đờng ray hoặc bánh lốp)

3-Tang quấn cáp điện

4-Cabin điều khiển

5-Đối trọng cân bằng trục quay

6-Buồng máy đặt trên phần quay

C,Thiết bị tuyến hậu:

Để thuận tiện cho quá trình xếp dỡ hàng vào kho và xếp dỡ hàng cho thiết

bị vận tải bộ đến cảng Ta lựa chọn thiết bị tuyến hậu sẽ là cần trục chân

đế Đặc trng kỹ thuật đã đợc trình bày ở phần trên

D,Công cụ mang hàng:

- Cáp thép đờng kính Φ(16,5ữ24) mm, chiều dài L = (4ữ14) m.Thông thờng,ngời ta chế tạo cáp theo từng đôi một có cùng kích thớc chiều dài và đờng kính , 2đầu đợc “đấu” thành hai khuyết cáp (vì khi cẩu hàng dùng 2 sợi cáp cẩu 2 đầu)

- Bộ ngáo cẩu thép ống sức nâng 1ữ3 tấn/bộ (02 mỏ cẩu).Bộ ngáo cẩu thép ống thông thờng bao gồm các cặp mỏ để mắc vào 2 ống.Tuỳ theo kích thớc và trọng lợng của ống mà ngời ta dùng cẩu chùm 1,2,3,4 ống

13

-Lập mã hàng:

Với loại hàng thép ống , ta có thể chọn cụ thể nh sau:

Ta chọn 1 mã hàng gồm 16 ống với trọng lợng là 400kg/ống.Nh vậy mã hàng thép ống là : Gh= số ống* trọng lợng mỗi ống = 16*400 =6.4(Tấn)

Gh=6.4(Tấn)

Công cụ mang hàng là :Cáp thép đờng kính Φ(16,5ữ24) mm,chiều dài 14 m

5.Công trình bến

Căn cứ vào điều kiện khí hậu, khí tợng của Cảng Hải Phòng cũng

nh yêu cầu về loại cầu tàu( thẳng đứng, chiều cao cầu tàu là 10m).Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực trầm tích xa bồi nên dạng công trình bến của Cảng là: Tờng cọc một tầng neo

*Giải thích :

1.Dầm mũ

2.Tờng mặt

3a.Khối đá giảm tải

3b.Cát (Đất lấp sau tờng)

III Kho và các kích th ớc chủ yếu của kho:

1.Diện tích hữu ích của bãi (Fh):

4 1

Fh = ( m2)

Trong đó :

[P] là áp lực cho phép của nền bãi (T/m2)

∑Eh Tổng dung lợng hàng lu ở bãi ( Tấn)

2 Diện tích xây dựng của bãi F XD

FXD = (1,3ữ1.45) * Fh ( m2)Chọn: FXD = 1,3 * Fh

3 Chiều dài của bãi LK

LK =( 0,95ữ0.97) * Lct (m)

Lct là chiều dài cầu tàu

Lct = Lt + dL (m)

Lt là chiều dài lớn nhất của tàu mẫu (m)

dL là khoảng cách an toàn giữa hai đầu tàu so với cầu tàu Khoảng cách từ 5 ữ10 m

* Chiều dài của bãi không phải quy chuẩn

⇒ Sơ đồ cơ giới hoá phải có tuyến hậu

5 Kiểm tra áp lực xuống nền bãi

( T/m2)

Trong đó:

Ptt : là áp lực thực tế xuống 1 m2 diện tích của bãi ( T/m2)

G: là lợng hàng bảo quản ngoài bãi trong ngày căng thẳng nhất.( T/ngày)

tbq : thời gian bảo quản hàng ngoài bãi (ngày)

Fh :là diện tích hữu ích của bãi ( m2)

Kết quả tính toán đợc thực hiện trên bảng sau:

Các kích thớc chủ yếu của kho

2.Giải thích các quá trình:

+ Các ph ơng án xếp dỡ:

*Quá trình 1: Tàu - ôtô tiền phơng

*Quá trình 2: Tàu – Bãi tiền phơng

*Quá trình 3: Bãi tiền phơng - ôtô tiền phơng

*Quá trình 5: Bãi tiền phơng –Bãi hậu phơng

*Quá trình 6: Bãi hậu phơng - ôtô hậu phơng

*Bố trí số l ợng kho (bãi):

Ta có công thức tổng quát tính tổng dung lợng kho (bãi) theo mặt bằng thực tế:

∑EK = E1+ E2 + E3 (T)

Tuyến tiền phơng Tuyến hậu phơng

*E1: là dung lợng kho TT do thiết bị tuyến tiền đảm nhiệm theo quá trình (3)

*E2: là dung lợng kho TT do thiết bị tuyến hậu đảm nhiệm theo quá trình (4)

5 5 5

2

1 3

6

*E3: là dung lợng kho TH do thiết bị tuyến hậu đảm nhiệm theo quá trình (6).

*Quá trình 1: Tàu - ôtô tiền phơng

*Quá trình 2: Tàu – Bãi tiền phơng

*Quá trình 3: Bãi tiền phơng - ôtô tiền phơng

*Quá trình 5: Bãi tiền phơng –Bãi hậu phơng

*Quá trình 6: Bãi hậu phơng - ôtô hậu phơng

3- Tính toán năng suất của các thiết bị trên sơ đồ:

A,Thiết bị tiền ph ơng:

1 Năng suất giờ: P hi

Phi = h i

i CK

* Ta tính cụ thể thời gian chu kì của thiết bị tuyến tiền nh sau:

- tm, t'm, tt, t't : lấy theo kinh nghiệm, phụ thuộc vào công cụ mang hàng (=20ữ25s)

+ ω

α

- td,hq: thời gian lấy đà , hãm khi quay(=4ữ6(s))

- α là góc quay của cần trục

H

h d n n

th = t'n = ( )

*k t , s V

H

h d n n

h +

Ht: chiÒu cao cña tµu(m)

Hct:ChiÒu cao cÇu tµu(m)

MNTB: Mín níc trung b×nh(m)

TTB:Mín níc trung b×nh cña tµu (m)

h: lµ chiÒu cao cña «t« =2,2 (m)

H ®

Hh 2

Tng: lµ thêi gian ngõng viÖc trong 1 ca (h/ca)

3 N¨ng suÊt ngµy P ngi

Pngi = Pcai* nca ( TÊn/m¸y- ngµy) nca lµ sè ca lµm viÖc trong 1 ngµy ( ca/ngµy)

d

h0,5

KÕt qu¶ thÓ hiÖn ë b¶ng sau:

STT ChØ tiªu §¬n vÞ i= 1 i= 2 i = 3 i=5 i=61

1

Q Q

3

Q Q

α : hệ số lu kho lần 1

β : hệ số xét tới lợng hàng do TBTT chuyển từ kho TT ra toa xe P1,P2,P3: năng suất ngày của 1 TBTT làm việc theo quá trình 1,2,3(T/máy-ngày)

3 Số lợng thiết bị tuyến tiền cùng kiểu tối thiểu bố trí trên toàn tuyến cầu tàu:

b

Trong đó:

Lt: chiều dài phần lộ thiên của tàu mà cần trục có thể xếp dỡ hàng hoá đợc (m)

25

a1: kho¶ng c¸ch an toµn cña cÇn trôc khi lµm viÖc víi mÐp hÇm hµng(=2m)

b1: kho¶ng c¸ch an toµn cña 2 cÇn trôc khi lµm viÖc(=8m)

Rmin: tÇm víi nhá nhÊt cña cÇn trôc (=8m)

6.Thêi gian xÕp dì cho tµu

Txd = * (1 )

1 k P P n

Qsd: träng t¶i thùc chë cña tµu (T)

kct: hÖ sè sö dông cÇu tµu

Kct = ≤ 1

Qsd

Txd+Trc

Txd

TXd: Thời gian xếp dỡ cho tàu.(ngày)

Trc: thời gian rời cập cầu (đối với tàu biển Trc =2h)

Nếu có quá trình (3) thì Kct=1 do cầu tàu sử dụng liên tục 100%, xếp dỡ cho quá trình (3)-do TBTT đồng thời rời cập cầu

8 Kiểm tra số giờ và số ca làm việc thực tế của TBTT

8.1 Số giờ làm việc thực tế

t t

k n n

k Q

xmax =(Tn -TSC)*( Tca –Tng) )*nca (h) Tn: thời gian khai thác của thiết bị trong 1 năm (ngày)

TSC: thời gian sửa chữa của thiết bị trong 1 năm, lấy bình quân 14 ngày

kt: hệ số ngừng việc do nguyên nhân tác nghiệp (=1)

8.2 Số ca làm việc thực tế của thiết bị trong năm:

ca t ng

k n n

n k Q

Điều kiện kiểm tra

≤

≤

max max

ng TT

ca TT

TT

Q

n r

x x

27

Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau

Hoặc: ∑ Eh =Fh*Ptt*Ksd (T)

Trong đó:

+tbq: thời gian bảo quản bình quân (ngày)

+Qngmax: Lợng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất (T/ngày)

+Fh:Diện tích kho (m2)

+Ptt:tải trọng thực tế của hàng lên nền kho( bãi) ( T/ m2)

+Ksd:hệ số sử dụng diện tích kho

*Dung lợng kho theo khả năng thông qua của tuyến cầu tàu

∑E CT =α *tbq*ΠCT (T)

ΠCT: khả năng thông qua của cầu tàu bằng khả năng thông qua của

tuyến tiền = ΠTT

*Dung lợng kho theo mặt bằng thực tế:

∑ Ett =E1+ E2+ E3 (T)

1 Biện luận chọn dung lợng kho

- Nếu chọn ∑E K =∑E tt thì sẽ gây nên hiện tợng ùn tắc hàng tức thời trong kho trong những ngày hàng đến cảng căng thẳng nhất

- Nếu chọn ∑E K =∑E CT thì sẽ gây lãng phí dung tích kho trong những ngày hàng đến cảng không nhiều

Xuất phát từ 2 quan điểm trên ta chọn : ∑E h ≤∑E K ≤∑E CT và thoả mãn ∑E K ≤∑E tt

2 Khả năng thông qua của kho

Trong đó:

α ': hệ số lu kho lần 2

β’: hệ số chuyển từ kho TH sang xe TH do TBTH đảm nhiệm

P4: năng suất ngày của 1 TBTH làm việc theo quá trình 4 (T/M-ngày)

P5: năng suất ngày của 1 TBTH làm việc theo quá trình 5 (T/M-ngày)

P6: năng suất ngày của 1 TBTH làm việc theo quá trình 6 (T/M-ngày)

(máy)

α : hệ số lu kho lần 1

β : hệ số xét tới lợng hàng do TBTT chuyển từ kho TT ra toa xe

β ’

ΠTT: kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn tiÒn( T/ng y)à

PTH: kh¶ n¨ng th«ng qua cña 1TBTH (T/M-ngµy)

N’’ TH: sè lîng TBTH cïng kiÓu tÝnh theo c«ng thøc kiÓm tra

(m¸y) P2: n¨ng suÊt cña TBTT lµm viÖc theo qu¸ tr×nh 2 (T/M-ngµy)

P4: n¨ng suÊt cña TBTH lµm viÖc theo qu¸ tr×nh 5 (T/M-ngµy)

4 Kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn hËu

TH

Π = NTH *PTT (T/ngµy)

5 KiÓm tra sè giê vµ sè ca lµm viÖc thùc tÕ cña TBTH

5.1 Sè giê lµm viÖc thùc tÕ cña TBTH trong n¨m:

xTH = TH y

t n

k N

k Q

*

)(

β α

−

(h) ≤ xmax

βo: hÖ sè tÝnh to¸n, βo=β

Ph4: n¨ng suÊt giê cña TBTH lµm viÖc theo qu¸ tr×nh 4

5.2 Sè ca lµm viÖc thùc tÕ cña TBTH trong n¨m:

hay rTH = TH y

o ca

ng

k N

n Q

*

) (

*

* max α − β

*

)

1 (

β α

TH

n r

V.Kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn «t«:

1.Sè lîng «t« cÇn thiÕt ®a vµo xÕp dì cïng mét lóc:

+q«: Träng t¶i thùc chë cña mét «t« (T/chiÕc)

Ta cã träng t¶i cña 1 «t« lµ 30 (T) vµ träng lîng cña 1 m· hµng lµ 6(T) §Ó phï hîp ta chän «t« sÏ chë 4 kiÖn thÐp èng mçi kiÖn lµ 6 (T) Ta cã:

q«=6x4=24(T)

+txd«: Thêi gian xÕp dì b×nh qu©n cho mét «t« = (h)

+Ph«: N¨ng suÊt giê cña mét ®iÓm xÕp dì (thiÕt bÞ xÕp dì) phôc vô «t« (T/m¸y-h)

Qng«

n« =

txd« T.q«

q«

Ph«(«t«)

2.Sè lîng «t« cã thÓ ®a vµo xÕp dì cïng lóc nhËn vµo xÕp dì:

* Trêng hîp ®Ëu däc tuyÕn :

* Trêng hîp ®Ëu ngang tuyÕn :

3.BiÖn luËn chän «t« ®a vµo xÕp dì:

*Trêng hîp 1: NÕu nc ≤ n1: chän n« = n1

*Trêng hîp 1: NÕu n1≤ nc ≤ n2 :chon n«= n1

4 TÝnh diÖn tÝch cña khu vùc thao t¸c

+tnt:thời gian ôtô chờ vào xếp dỡ (m2): thời gian chờ tác nghiệp (0.5 h)

6.Khả năng thông qua của tuyến ôtô

Π ôtô =

Kết quả tính toán đợc thể hiện ở bảng sau:

Chỉ tiêu Đơn vị (n1=2; n1=3; n1=4)Tuyến tiền (n1=2; n1=3; n1=4)Tuyến hậu