ĐỒ án QUẢN lý và KHAI THÁC CẢNG

Cũng như nhiều ngành khác,ngành kinh tế vận tải biển đónggóp một phần không nhỏ vào thu nhập của nền kinh tế quốc dân,nhưngngành lại chiếm ưu thế hơn so với các ngành khác vì nó có thể v

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay,nền kinh tế của nước ta đang chuyển mình để từngbước hội nhập với nền kinh tế thế giới.Do đó,Nhà nước đã có rất nhiềuchính sách kinh tế khuyến khích các ngành cùng phát triển để có một nềnkinh tế ổn định và tăng trưởng vững chắc,đặc biệt là các ngành kinh tếmũi nhọn càng được quan tâm và có sự đầu tư nhiều hơn.Trong đóvận tảibiển được coi là một ngành kinh tế quan trọng trong hệ thống các ngànhkinh tế quốc dân

Cũng như nhiều ngành khác,ngành kinh tế vận tải biển đónggóp một phần không nhỏ vào thu nhập của nền kinh tế quốc dân,nhưngngành lại chiếm ưu thế hơn so với các ngành khác vì nó có thể vậnchuyển được hàng hoá với khối lượng lớn trong phạm vi một quốc giahay trên toàn thế giới với chi phí thấp và độ an toàn cao,hơn nữa nước talại có vị trí địa lý thuận lợi đường bờ biển dài hơn 3200km là những điềukiện vô cùng quan trọng và thuận lợi đẻ phát triển giao thông đườngbiển.Một quốc gia có nền vận tải phát triển là một quốc gia chiếm nhiều

ưu thế.Thứ nhất vận tải biển tạo ra thế chủ động trong quan hệ kinh tế đốingoại.Thứ hai có thể tăng nguồn thu ngoại tệ nhờ việc phát triển mạnglưới vận tải.Thứ ba là đẩy mạnh quá trình xuất nhập khẩu,tạo động lựcthúc đẩy quan hệ sản xuất phát triển

Trong mạng lưới vận tải thì cảng đóng một vai trò quan trọng vì

nó là đầu mối của mạng lưới vận tải,là điểm trung chuyển của các phươngthức vận tải.Tại cảng có sự thay đổi hàng hoá,hành khách từ phương tiệnvận tải thuỷ sang các phương tiện vận tải khác hoặc ngược lại.Hay nóimột cách khác cảng là một mắt xích trong dây chuyền vận tải.cảng khôngphải là điểm đầu hay điểm cuối của quá trình vận tải mà là điểm luânchuyển hàng hoá và hành khách

Đối với ngoại thương cảng là một nhân tố quan trọng tạo điềukiện thuận lợi cho việc phát triển đội tàu buôn,thoát khỏi sự kiểm soát củacác quốc gia khác,giữ vững và phát triển mối quan hệ thương mại với cácnước xung quanh

Đối với nội thương,cảng là nơi tiến hành phục vụ hàng hoá chocác phương tiện vận tải nội địa,ven biển,quá cảnh và là nhân tố quan trọngtăng cường hoạt động của nhiều cơ quan kinh doanh và dịch vụ.

Đối với thành phố cảng,đây là nơi tạo công ăn việc làm chonhân dân thành phố,là tiền đề cho thành phố cảng trở thành trung tâmcông nghiệp lớn

Để đảm bảo chức năng và vai trò to lớn đó,công tác xếp dỡhàng hoá tại cảng cần phải được tổ chức hợp lý,cơ giới hoá cao độ.Có nhưvậy mới nâng cao năng suất lao động,giảm thiểu chi phí và đem lại hiệuquả sản xuất cao

Nhiệm vụ mà đề tài đặt ra là tìm hiểu công tác tổ chức và cơgiới hoá xếp dỡ hàng hoá tại cảng mà cụ thể là hàng quặng sắt,thong quanghiên cứu về tình hình hàng hoá đến cảng,lựa chọn sơ đồ cơ giớihoá,công trình bến thích hợp và tính toán các chỉ tiêu của cảng để từ đóthấy rõ hơn vai trò quan trọng của cảng cũng như tính cần thiết của việc

tổ chức và cơ giới hoá công tác xếp dỡ ở cảng

Trong bài thiết kế môn học “Tổ chức và khai thác cảng” ,emxin trình bày các nội dung sau:

-Phân tích số kiệu ban đầu

-Cân đối khả năng thông qua của các khâu

-Cân đối nhân lực trong công tác xếp dỡ của cảng

-Tính toán đầu tư và chi phí cho công tác xếp dỡ

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

I.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA CẢNG HẢI PHÒNG

1.Vị trí địa lý của cảng

20 hải lý,từ phao số 0 vào cảng phải qua luồng Nam Triệu,kênh đào Đình

Vũ rồi vào song Cửa Cấm

Tuy nằm trên cửa sông nhưng cảng Hải Phòng là một trong nhữngcảng biển ra đời và phát triển sớm nhất ở Đông Dương.Được xây dựng từthời Pháp thuộc,đến nay Cảng Hải Phòng đã được cải tạo và mở rộng,baogồm các cảng như cảng Chính,cảng Chùa Vẽ,Cảng Vật Cách.Cảng HảiPhòng là cảng lớn nhất miền Bắc.Nó được nối liền với biển bằng sôngCấm,tiếp giáp với các tỉnh Thái Bình,Hải Dương,Quảng Ninh.Với vị trí nàycảng Hải Phòng có nhiều thuận lợi trong việc xuất nhập hàng hoá qua cảng

Vì nằm trên cửa sông nên cảng thường bố trí công trình bến liềnbờ.Với kiểu bến này,một mặt ta có thể tận dụng được chiều dài tự nhiêncủa cửa sông,mặt khác tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc xếp hàng hoávới bờ và thuận tiện cho việc xếp dỡ hàng hoá với các phương tiện vận tảikhác.Đây cũng là một dạng công trình được sử dụng khá phổ biến hiệnnay

2.Điều kiện địa chất

Cảng Hải Phòng nằm ở vùng trung chân sông Hồng.Sông Hồngmang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào cảng rất không ổnđịnh.Luồng vào cảng dài 36km,hàng năm phải thường xuyên nạo vét mộtkhối lượng phù sa rất lớn khoảng 2106m3 nhưng chỉ sâu đến 5,0 m đoạnCửa Cấm và 5,5m đoạn Nam Triệu.Những năm gần đây luồng vào cảng

bị cạn nhiều,sông Cấm chỉ còn 3,9 đến 4 mét nên tàu rất hạn chế về trọngtải.Nền đất của cảng Hải Phòng gồm 2 lớp đất chính:lớp đất sét màu nâusáng và lớp đất xỉ màu sáng

Điều kiện địa chất quyết định đến hình dáng và loại công trìnhbến,quyết định đến việc lựa chọ thiết bị xếp dỡ đặt trên công trình.Tất cảcác công trình của cảng như đê chắn sóng,đường sắt,đường cần trục,kho

bãi được bố trí dựa vào điều kiện địa chất sao cho đảm bảo ổn định vàhoạt động bình thường trong quá trinh khai thác.

3.Điều kiện thuỷ văn

Chế độ thuỷ triều ở cảng Hải Phòng thuộc chế độ nhật triều,trongngày có một lần nước lớn,một lần nước ròng.Nước triều cao nhất là +4,0mét,đặc biệt cao là 4,23 mét.Mực nước triều thấp nhất là +0,48 mét đặcbiệt thấp là +1,23 mét.Thuỷ diện của cảng hẹp,vị trí quay tàu khókhăn,cảng chỉ có 1 chỗ quay tàu ở ngang cầu N08 (có độ sâu -5,5m đến-6,0m,rộng khoảng 200m)

Điều kiện thuỷ văn ảnh hưởng tới cao độ thiết kế công trình bếncũng như vị trí của tàu khi tiến hành xếp dỡ hàng hoá,ảnh hưởng tới tầmvới của thiết bị.Sự dao động của mực nước ảnh hưởng tới việc ra vàocảng của các tàu,có thể gây chìm ngập khi nước lũ và bối cạn khi nướckiệt.Do đó,khi tổ chức khai thác cảng cần phải chú ý tới thời gian bố trítàu ra vào một cách hợp lý nhằm hạn chế quá trình chuyển tải cũng nhưtránh tình trạng mắc cạn.Dao động mực nước nhiều hay ít cho phép ta lựachọn các thiết bị xếp dỡ và kết cấu của công trình bến cho phù hợp.Ngoài

ra còn phải tính tới sự thay đổi tầm với của thiết bị và chiều cao nâng hạkhi có thuỷ triều

4.Điều kiện khí hậu

Cảng Hải Phòng chịu 2 mùa gió rõ rệt:

+ Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió Bắc-Đông Bắc

+ Từ tháng 4 đến tháng 9 là gió Nam-Đông Nam

Nằm trong khu vực biển Đông,cảng Hải Phòng thường xuyên

có mưa lớn và bão vào các tháng từ tháng 6 đến tháng 9

Điều kiện khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian kinh doanh của sơ

đồ và ảnh hưởng đến kết cấu của thiết bị xếp dỡ cũng như các loại côngtrình đặt trên sơ đồ.Khi xây dựng cảng cần chú ý tới hướng gió để quyếtđịnh hướng của cảng,hướng của luồng tàu vào cảng,đảm bảo điều kiệnphòng hoả,bố trí thiết bị neo tàu phù hợp.Khi thiết kế kho và bảo quảnhàng hoá trong kho phải chú ý tới ảnh hưởng của độ ẩm để thong giótốt,không làm giảm chất lượng hàng hoá.Mưa,nhiệt độ có ảnh hưởng đếncông tác bốc xếp hàng hoá trong cảng,hàng xếp ngoài bãi,điều kiện bảo

+Quặng sắt có lưu huỳnh còn gọi là Firit sắt (FeS2) là hỗn hợpgiữa sắt và lưu huỳnh,có màu vàng ánh kim.

+Quặng sắt có cacbon còn gọi là Xiđêrit (FeCO3) có màuvàng,hàm lượng sắt từ 27%-36%

1.3.kỹ thuật vận chuyển và chất xếp quặng

+Dùng tàu chuyên dụng để vận chuyển

Quặng xếp xuống tàu không đúng kỹ thuật sẽ làm trọng tâm tàu quáthấp,làm tàu quá ổn định,tàu sẽ bị lắc mạnh khi đi trên biển,ảnh hưởngxấu đến kết cấu tàu và an toàn chạy tàu

Vì vậy nên sử dụng tàu chuyên dụng để vận chuyển quặng với đặcđiểm là kết cấu vỏ tàu cững chắc,dung tích xếp hàng đơn vị của tàunhỏ,đáy trong tương đối cao.Nếu dùng tàu 1 tầng boong thì phải gia cốđáy đôi bằng gỗ tốt cách đáy ngoài từ 60-90cm.Nếu không có tàu 1 tầng

boong thì dung tàu 2 tầng boong và xếp 1/4 đến 1/5 lượng quặng ở tầngtrên.

+Kỹ thuật xếp quặng xuống tàu

-Trong một hầm tàu,quặng được san về 2vách và 2 sườn tàu.hầmmũi dồn về vách sau,hầm lái dồn về vách trước

-Phải căn cứ vào tỉ lệ quặng đước xếp xuống từng hầm mà có kếhoạch bốc xếp đồng thời đều đặn.Nếu thiết bị ít xếp dơ luân chuyển,chiềucao xếp quặng trong hầm tàu không được vượt quá áp lực cho phép củatừng vị trí thân tàu

-Phải có đệm lót giữa thành vách tàu

-Không xếp chung 1 hầm tàu các loại quặng khác nhau

-Độ cao rót quặng phải phù hợp nếu không dễ gây hư hỏng phươngtiện và bay bụi

1.3.Lưu lượng hàng hoá đến cảng

+Lưu lượng hàng hoá đến cảng trong một năm :

Qn: lượng hàng đến cảng trong năm (tấn)

Tn: thời gian khai thác trong năm (ngày)

Tn=TCL-TTT=TCL×(100%-k%)

TCL: thời gian công lịch, TCL=365 ngày

TTT: thời gian ngừng việc do ảnh hưởng bởi thời tiết

k: hệ số ảnh hưởng bởi thời tiết

Tn=365×(100%-4%)=350,4 (ngày)

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

Lượng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất Qng max

Qngmax = KT dh

n k T

Q

* = Qng* kđh

Lượng hàng hoá lưu kho trong năm :

Kết quả đước thể hiện ở bảng sau :

3.Sơ đồ cơ giới hoá xếp dỡ

2.Sơ đồ 2: 2 cần trục giao nhau

Ưu điểm:có thể xếp dỡ và bảo quản hàng hoá ngoài trời với lưu lượnglớn,nó có thể làm việc theo tất cả các phương án xếp dỡ

Nhược điểm:vốn đầu tư lớn

3.Sơ đồ 3: cấn trục tàu

Qua việc phân tích ưu nhược điểm của từng sơ đồ như trên,ta chọn sơ

đồ 2 là phương án tối ưu

4.Chọn thiết bị xếp dỡ và công cụ mang hàng

a.Thiết bị xếp dỡ: tuyến tiền phương và tuyến hậu phương đều là cần trụcchân đế

-Chiều cao nâng hạ của móc cẩu so với mặt cầu: Hh=25m

+công suất các cơ cấu

Cơ cấu quay : 36KW

Cơ cấu nâng : 125 KW

b.Công cụ mang hàng:gầu ngoạm 2 má

+Cấu tạo:gồm 2 má gầu được liên kết với cụm xà dưới của gầu bằngkhớp bản lề,2 má gầu lien kết với cụm xà trên bằng 4 thanh kéo có 2 đầu liên

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

Một số kích thước:

+chiều rộng khi gầu đóng : 2,6m

Trọng lượng một lần gầu ngoạm:

G h= V gầu× Ψ×γ

Trong đó : V gầu: thể tích của gầu

Ψ=0,7:hệ số điền đầy gầu

γ=2,5 T/m3 :tỉ trọng hàng quặng sắt

G h= V gầu× Ψ×γ =5×0,7×2,5=7 (tấn)

G=G gầu+G h =3,5+7 =10,5<16=Gn

(Gn:nâng trọng lớn nhất của cần trục)

Vậy mã hàng này là phù hợp với trang thiết bị xếp dỡ đã chọn

5.Chọn phương tiện vận tải đến cảng

1.Phương tiện vận tải thuỷ

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

2.Phương tiện vận tải bộ

Do tính chất của cảng và điều kiện của cảng chọn phương tiện vận tải bộ làtoa xe có thành không mui với các đặc trưng kỹ thuật

15,072,851,88

Bến neo thanh neo

6.Công trình bến

Căn cứ vào điều kiện địa chất của cảng Hải Phòng,kiểu công trình bến

là thẳng đứng với cao trình bến là 11m và mực nước tháp nhất ở cảng là6.5m,mực nước cao nhất là 8.5m nên ta chọn công trình bến kiểu tường cọcmột tầng neo với các thông số đặc trưng sau:

-Kích thước cọc

+dài :22m

+tiết diện:42×42m

-Chiều cao phần tự do của cọc:13,2m

-Vật liệu cọc :bê tông cốt thép

III.KHO VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA KHO

1.Diện tích hữu ích của kho

Fh= (m2)

Eh:tổng dung lượng kho tính theo lưu lượng hàng hoá

Ehα×tbq×Qng max

α :hệ số lưu kho lần 1, α=1

tbq:thời gian bảo quản hàng trong kho (ngày)

[h]:chiều cao của đống hàng bảo quản ngoài bãi ( m )

: tỷ trọng của quặng sắt (T/m3)

2.Diện tích xây dựng của kho

FXD=(1,3÷1,45)×Fh (m2)

Giả sử trong trường hợp này ta lấy FXD=1,3×Fh (m2)

3.Chiều dài của kho L k

Lk=(0,95÷0,97)×Lct

Giả sử lấy Lk=0,97×Lct (m)

Lct:chiều dài cầu tàu

Lct=Lmax+ ∆L (m)

Lmax:chiều dài lớn nhất của tàu (Lmax=80,37m)

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

∆L=10÷15 (m) ,lấy ∆L=15

4.Chiều rộng kho Bk

Bk= (m)

5.Chiều cao của kho

Vì quặng bảo quản ngoài bãi nên chiều cao đống hàng

điều kiện kiểm tra , Ptt<[P]

Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau:

CHƯƠNG 2: CÂN ĐỐI KHẢ NĂNG THÔNG QUA

CỦA CÁC KHÂU

I.LƯỢC ĐỒ TÍNH TOÁN

Hàng quặng sắt là hàng bảo quản ngoài bãi,căn cứ vào sơ đồ và lựa chọntính toán ở trên ta có:

Tầm với lớn nhất của cần trục Rmax=30m

Chiều rộng kho Bk=25,99 m

Do chiều rộng kho không lớn nên ta bố trí kho E1 và kho E2

Có lược đồ tính toán chỉ gồm 2 quá trình 2 và 3 của tuyến tiền phương

+ Quá trình 3: xe tiền phương-kho tiền phương

Khi toa xe đến cảng nhưng tàu chưa đến cảng thì thiết bị tiền phương sẽ xếphàng từ toa xe vào kho tiền phương

+ Quá trình 2: tàu-kho tiền phương

Khi tàu đến cảng thì thiết bị tuyến tiền sẽ xếp hàng từ kho tiền phương lêntàu

+ Quá trình 4 : Xe tuyến hậu-kho tuyến tiền

Khi toa xe đưa hàng đến cảng thì thiết bị tuyến hậu xếp hàng từ toa xe vàokho tiền phương

Xác định dung lượng kho E1,E2

+ Xác định chiều rộng kho

ĐỒ ÁN QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC CẢNG

Gọi B1,B2 lần lượt là chiều rộng kho E1,E2 ta có :

B1=Rmax-( Rmin+B) (m)

Trong đó :

Rmax: tầm với lớn nhất của cần trục (Rmax=30m)

Rmin: tầm với nhỏ nhất của cần trục (Rmin=8m) B: khoảng cách giao nhau giữa 2 cần trục

B2=BK – B1 (m)

+ Xác định chiều dài kho:

Gọi L1,L2 lần lượt là chiều dài kho E1,E2 ta có :

L1=L2=LK=92,51 (m)

+ Xác định dung lượng kho :

E1=B1*L1*Ptt (T)

E2=B2*L2*Ptt (T)

Kết quả tính toán thể hiện ở bảng sau :

II.TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT CỦA CÁC THIẾT BỊ

1.1 Năng suất của thiết bị TT

1.Năng suất giờ

Phi=×Ghi (T/M-h)

Trong đó:

Ghi là khối lượng hàng một lần nâng của thiết bị tuyến tiền theo quá trình i

Tcki là thời gian chu kỳ của thiết bị tuyến tiền làm việc theo quá trình iVới công cụ mang hàng là gầu ngoạm thì :

+ tn,tq,th:thời gian nâng,quay,hạ có hàng (s)

+ tn’,tq’,th’:thời gian nâng,quay,hạ không hàng (s)

+Ht là chiều cao của tàu

+Hct là chiều cao của cầu tàu

+MNTB là mực nước trung bình của cầu tàu

Tca:thời gian trong một ca (giờ)

Tng:thời gian ngừng việc trong một ca (giờ)

Tng=Tck+Tpv+Tnc+Tng

Trong đó:

Tck là thời gian chuẩn kết (giờ)

Tpv là thời gian phục vụ (giờ)

Tnc là thời gian nhu cầu (giờ)

Tng là thời gian ngừng giữa ca (nếu có) (giờ)

3 Năng su t ng ấ ày

P=PiN (T/M-ngày)

Nca:số ca trong một ngày (ca/ngày) Nca=3 ca

Pcai:năng suất làm việc của ca thứ i

1.2 Năng suất của thiết bị TH

a.Năng suất giờ

Phi=×Ghi (T/M-h)

Trong đó:

Ghi là khối lượng hàng một lần nâng của thiết bị tuyến tiền theo quá trình i

Tcki là thời gian chu kỳ của thiết bị tuyến tiền làm việc theo quá trình iVới công cụ mang hàng là gầu ngoạm thì :

Tca:thời gian trong một ca (giờ)

Tng:thời gian ngừng việc trong một ca (giờ)

Tng=Tck+Tpv+Tnc+Tng

c Năng suất ngày

P=PiN (T/M-ngày)

Nca:số ca trong một ngày (ca/ngày) Nca=3 ca

Pcai:năng suất làm việc của ca thứ i

Q N

max min =

(máy)Trong đó Qng max là lượng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất

PTT là khả năng thông qua của 1 TBTT (t/M-ngày)

Tính NTTmin=1,1 lấy NTTmin=1

4.Số lượng TBTT tối thiểu bố trí trên 1 cầu tàu

TT

M

P

P T

nmin = ×

1

(máy)Trong đó T là thời gian làm việc của cảng trong 1 ngày

T=nca(Tca-Tng) (giờ)

nca là số ca làm việc trong ngày (ca)

Tca là thời gian làm việc trong 1 ca (giờ)

Tng là thời gian ngừng việc trong 1 ca (giờ)

PM là mức giờ tàu (T/tàu-h)

5.Số lượng TBTT tối đa bố trí trên 1 cầu tàu

N1 max= (máy)

Trong đó:

Lt:chiều dài phần lộ thiên của cầu tàu,lấy Lt=0,7 Lmax

a1: khoảng cách an toàn của cần trục ngoài cùng a1=1-1,5 (m),lấy a1=1,5

b1 :khoảng cách an toàn của cần trục khi làm việc b1=3-4 (m),lấy b1=3

Rmin : tầm với nhỏ nhất của cần trục