Nội dung thực hành

Xác định các phương án tác nghiệp xếp dỡ của các sơ đồ công nghệ xếp dỡ sau đây và biểu diễn dưới dạng lượng đồ

- Sơ đồ 1

- Sơ đồ 2:

Rmax

Sơ đồ này dùng để xếp dỡ hàng kiện, bảo quản ngoài trời

Thiết bị xếp dỡ gồm cần trục chân đế và cầu trục chạy trên ray.

1.8. Nhân tố ảnh hƣởng đến việc chọn sơ đồ công nghệ xếp dỡ

- Lưu lượng hàng hóa: Khối lượng hàng thông qua cảng quyết định việc chọn năng suất của thiết bị xếp dỡ và quy mô kho bãi chứa hàng của cảng, nó ảnh hưởng nhiều nhất đến việc chọn sơ đồ công nghệ xếp dỡ. Nếu lượng hàng hóa thông qua cảng ít thì việc trang bị các thiết bị xếp dỡ đắt tiền, năng suất cao là không có lợi. Ngược lại, khi lượng hàng đến cảng lớn mà chọn các sơ đồ có thiết bị xếp dỡ có năng suất thấp thì sẽ không hoàn thành công việc.

5 4 6 1 2 E2 E3 Bãi hàng Rmax

Sơ đồ này dùng để xếp dỡ hàng kiện, bảo quản ngoài trời. Thiết bị trên bến gồm 2 tuyến cần trục chân đế giao nhau

27

- Chiều luồng hàng: Quyết định các phương án xếp dỡ, từ đó ảnh hưởng đến việc chọn cấu trúc các sơ công nghệ xếp dỡ. Nếu hàng đến cảng theo hai chiều nhập và xuất thì phải chọn sơ đồ làm việc được cả hai chiều đó.

- Đặc trưng và tính chất hàng hóa: Tính chất, trọng lượng, kiểu loại bao bì xác định việc lựa chọn nâng trọng thiết bị xếp dỡ, kiểu công cụ mang hàng và phương pháp bảo quản. Nếu hàng đến cảng đa dạng thì chọn các sơ đồ công nghệ xếp dỡ mang tính vạn năng.

- Điều kiện địa chất: Quyết định đến việc chọn kiểu kết cấu công trình bến, từ đó ảnh hưởng đến việc lựa chọn các thiết bị xếp dỡ lắp đặt trên đó.

- Điều kiện thủy văn: Ảnh hưởng đến độ cao thiết kế công trình, cũng như vị trí tàu khi làm công tác xếp dỡ dẫn đến ảnh hưởng tới việc chọn tầm với thiết bị xếp dỡ.

- Điều kiện khí hậu: Các yếu tố như gió, mưa, nhiệt độ, độ ẩm… làm ảnh hưởng đến công tác xếp dỡ, bảo quản hàng hóa từ đó phải thiết kế các sơ đồ cơ giới hóa có trang thiết bị phù hợp.

- Kiểu phương tiện vận tải: Thông thường ảnh hưởng đến việc chọn các thiết bị phụ để cơ giới xếp dỡ hàng trong hầm tàu, toa xe hay ô tô.

1.9. Lựa chọn thiết bị xếp dỡ ở cảng

1.9.1. Yêu cầu chung

Lựa chọn các loại máy móc, thiết bị xếp dỡ cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Tuyệt đối an toàn cho người, hàng hóa và phương tiện trong quá trình sản xuất;

- Ưu tiên giải phóng sức lao động thủ công, thay thế bằng lao động cơ giới; - Sử dụng được tối đa năng suất thiết bị;

- Cố gắng dùng ít chủng loại thiết bị để dễ dàng sửa chữa và thay thế.

1.9.2. Thiết bị xếp dỡ trên cầu tàu

Trừ một số trường hợp đặc biệt, việc sử dụng cần cẩu bờ để xếp dỡ hàng bách hóa có ưu điểm không đáng kể so với cần cẩu tàu trong khi cần cẩu bờ yêu cầu vốn đầu tư lớn, sự vững chắc của cầu tàu và cần các thiết bị khác liên quan. Sự khác nhau về năng suất giữa cần cẩu tàu và cần cẩu bờ thường do sự khó khăn khi cần cẩu tàu bốc hàng trực tiếp lên toa xe do phải thường xuyên dịch chuyển toa. Nếu không xếp dỡ trực tiếp lên toa xe thì sự khác nhau về năng suất không lớn. Bởi vậy, nên tận dụng khả năng sử dụng cần cẩu tàu khi xếp dỡ hàng bách hóa.

28

Người quản lý cảng cần phải thấy rằng, đối với bến bách hóa việc sử dụng nhiều cần cẩu bờ theo quan điểm truyền thống không còn thích hợp mà ngược lại phải tạo ra sự thông thoáng cần thiết ở khu vực cầu cảng để tăng tốc độ vận chuyển hàng trong nội bộ cảng. Chỉ trong trường hợp có khối lượng hàng hóa lớn và ổn định loại hàng thì sử dụng loại cần cẩu bờ chạy trên đường ray mới thích hợp.

Có thể sử dụng cần cẩu bờ chạy bằng bánh lốp để xếp dỡ hàng nặng như máy móc thiết bị. Những cần cẩu này thường chỉ cần thiết cho một phần thời gian làm việc của tàu và yêu cầu với số lượng ít. Thời gian còn lại, chúng có thể bổ sung cho xếp dỡ hàng ở bãi. Cần cẩu ô tô hạng nặng có tháp cao sử dụng bốc xếp hàng hóa ở cầu tàu thậm chí đắt như cẩu bờ chạy trên ray nhưng chúng mềm dẻo hơn nhiều.

Vận chuyển hàng giữa cầu tàu và kho bãi : các thiết bị thường được sử dụng là xe nâng hay kết hợp giữa đầu kéo và rơ moóc. Sự phối hợp giữa đầu kéo và rơ moóc có thể bằng nhiều cách, phụ thuộc vào khoảng cách vận chuyển và thời gian đầu kéo phải chờ ở 2 đầu nếu chúng ghép cố định với rơ moóc. Về nguyên tắc, không nên ghép cố định đầu kéo và rơ moóc, mà một đầu kéo có thể làm việc với 3 bộ moóc (1 xếp, 1 dỡ và 1 đang vận chuyển).

Không nên quyết định bố trí thiết bị cho từng bến riêng biệt bởi vì nếu đưa ra tất cả các khả năng mà những thiết bị này phải đáp ứng thì chi phí đầu tư sẽ rất lớn. Do vậy, nên lập kế hoạch trang bị cho một nhóm cầu tàu.

Khác với cảng tổng hợp, những cảng chuyên xếp dỡ container hay hàng rời thường phải trang bị hệ thống công nghệ chuyên dùng. Việc sử dụng cần cẩu tàu để xếp dỡ cũng có thể coi là giải pháp kết hợp khi sản lượng hàng hóa qua cảng không nhiều.

1.9.3. Nâng trọngcủa cần trục

Nâng trọng là nhân tố quyết định năng suất cần trục. Chọn nâng trọng phải phù hợp với từng loại hàng, từng loại phương tiện đến cảng.

- Khi xếp dỡ các loại hàng nặng như kim loại, thiết bị người ta thường chọn cần trục có nâng trọng trên 10 tấn, thậm chí vài chục tấn.

- Khi xếp dỡ các loại hàng bách hóa, bao kiện thì một mã hàng thường chỉ có trọng lượng từ 1 tới vài tấn, vì vậy không nên chọn nâng trọng của thiết bị quá lớn sẽ lãng phí về mặt công suất.

- Trường hợp khoảng cách vận chuyển nội bộ trong cảng ngắn (30 – 50 m) nên dùng xe nâng, nếu khoảng cách lớn hơn có thể dùng ô tô, rơ moóc.

- Một cảng tổng hợp không thể bố trí mỗi loại thiết bị chỉ xếp dỡ cho một loại hàng, mà thiết bị đó phải mang tính chất đa năng (có thể xếp dỡ cho nhiều loại hàng). Khi đó nâng trọng của thiết bị phải phù hợp việc xếp dỡ những loại hàng chính của cảng.

29

1.9.4. Tầm với của cần trục

Tầm với của cần trục phụ thuộc vào loại cầu tàu, loại phương tiện vận tải đến cảng. Khi xác định tầm với của cần trục xảy ra các trường hợp sau:

a) Mặt cắt cầu tàu thẳng đứng, cần trục làm việc theo các phương án: tàu-xe và tàu- kho hay ngược lại.

b

Bt a R2 R1

b) Mặt cắt cầu tàu thẳng đứng, thiết bị làm hàng theo phương án sang mạn

bo BSL ao Bt a R2 R1 c) Sang mạn bằng cần trục nổi b Bn ao Bt Rmax  R1 + R2 + a + Bt –b Rmax  R1 + R2 + a + Bt + ao + BSL–bo Rmax  Bn a0Btb 2

30

d) Khi mặt cắt cầu tàu nghiêng

b

H

d 

Bt a R2 R1

Chú thích:

Bt - chiều rộng của tàu (m); BSL- chiều rộng sà lan (m); Bn - chiều rộng cần trục nổi (m);

b - khoảng cách từ mép miệng hầm đến mép ngoài của thành tàu (m); bo - khoảng cách từ miệng hầm sà lan đến mép ngoài của thành sà lan (m); a - khoảng cách từ mép cầu tàu đến thành tàu (m);

ao - khoảng cách giữa tàu và sà lan (cần trục nổi) (m); R1 - khoảng cách từ đường tâm cần trục đến đường ray (m); R2 - khoảng cách từ đường ray cần trục đến mép cầu tàu (m); H - chiều sâu của cầu tàu (m);

α - góc nghiêng của cầu tàu (độ); d - độ sâu dự trữ dưới đáy tàu (m); Rmax - tầm với lớn nhất của cần trục (m).

NỘI DUNG ÔN TẬP CHƢƠNG 1

1. Giải thích chức năng vận tải của cảng trong hệ thống vận tải nói chung

2. Đặc tính riêng biệt trong hoạt động của cảng ảnh hưởng thế nào đến công tác tổ chức sản xuất và hiệu quả khai thác cảng

3. Giải thích ý nghĩa của các chỉ tiêu hoạt động cảng 4. Phân tích kết cấu của một sơ đồ công nghệ xếp dỡ

5. Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ xếp dỡ ở cảng

6. Quan điểm về việc lựa chọn thiết bị xếp dỡ ở cảng.

31

Chƣơng 2

TÍNH TOÁN KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG TÁC XẾP DỠ 2.1. Năng suất của thiết bị xếp dỡ

2.1.1. Năng suất giờ

a) Khi xếp dỡ hàng bách hóa

- Đối với máy xếp dỡ làm việc chu kỳ, năng suất giờ được tính theo công thức (2.1): h h ck 3600.G p T  (tấn/máy-giờ) (2.1)

Trong đó: Gh- Trọng lượng 1 mã hàng (tấn), không bao gồm trọng lượng công cụ mang hàng;

Tck – Thời gian 1 chu kỳ của máy xếp dỡ (giây).

Thời gian một chu kỳ của máy xếp dỡ là khoảng thời gian để máy thực hiện lấy và vận chuyển một khối lượng hàng đến nơi định trước sau đó trở lại vị trí ban đầu. Chu kỳ gồm nhiều động tác và phụ thuộc vào đặc trưng kỹ thuật của máy xếp dỡ, loại hàng hóa và phương pháp xếp dỡ (sử dụng công cụ mang hàng nào). Đối với các loại cần trục, thời gian chu kỳ là thời gian thực hiện các thao tác sau:

Xếp dỡ hàng bao kiện Xếp dỡ hàng rời, dùng gầu ngoạm - Móc có hàng - Nâng có hàng - Quay có hàng - Hạ có hàng - Tháo có hàng - Móc không hàng - Nâng không hàng - Quay không hàng - Hạ không hàng - Tháo không hàng - Ngoạm hàng - Nâng có hàng - Quay có hàng - Hạ có hàng - Thả hàng - Nâng không hàng - Quay không hàng - Hạ không hàng

- Đối với máy xếp dỡ làm việc liên tục, năng suất phụ thuộc vào loại hàng. Khi xếp dỡ hàng kiện và hàng rời, cách tính năng suất sẽ khác nhau.

+ Năng suất của máy làm việc liên tục xếp dỡ hàng kiện h g.v

p 3, 6

a

 (tấn/máy-giờ) (2.2) Trong đó: g – trọng lượng bình quân của một kiện hàng (kg);

32

a- Khoảng cách giữa các kiện hàng (m). + Năng suất của băng chuyền khi xếp dỡ hàng rời

ph 3600.F. .v (tấn/máy-giờ) (2.3)

Trong đó: F- Diện tích tiết diện ngang của hàng (m2);

- Tỷ trọng của hàng (tấn/m3);

+ Với băng gầu, năng suất giờ được tính theo công thức: ph 3600.M. .k.v d   (tấn/máy-giờ) (2.4) Trong đó: M - thể tích gầu (m3 ); k - hệ số xúc đầy gầu;  - tỷ trọng của hàng (tấn/m3); v - vận tốc của băng gầu (m/s); d - khoảng cách giữa 2 gầu (m).

Ghi chú: Năng suất của thiết bị xếp dỡ có thể lấy theo số thống kê hoặc tính toán.

b) Khi xếp dỡ container

Năng suất giờ của thiết bị khi xếp dỡ container được tính theo công thức: c C C T 3600 p  . (TEU/giờ) (2.5)

Trong đó : Tc - thời gian chu kỳ thực tế của thiết bị xếp dỡ (giây);

c - Hệ số tính đổi từ container sang TEU:

c = (200 - x)/100 hoặc c = 200/(100 + x’) (2.6)

x - Tỷ lệ container loại 20’ so với tổng số container (%); x’- Tỷ lệ container loại 20’ so với tổng số TEU (%).

Hệ số tính đổi từ container sang TEU cũng có thể tính theo công thức sau:

20 40 c t N 2N N    ( 2.7)

Trong đó: N20 - số container loại 20'; N40 - số container loại 40'; Nt - tổng số container.

33

Bảng 2.1. Năng suất của một số loại thiết bị xếp dỡ container

Loại thiết bị Số giờ làm việc trong năm (h/năm) Năng suất bình quân (container/h) Sản lƣợng trung bình 1 năm (container/năm) Cần trục giàn 4000 25 100.000

Xe nâng bên trong 3000 12 36.000

RTG 3000 20 60.000

RMG 3000 25 75.000

2.1.2. Năng suất ca

ca h ca ng

p  p .(T T ) (tấn/máy-ca) (2.8)

Trong đó: Tca – Thời gian của một ca (giờ/ca);

Tng – Thời gian ngừng việc trong ca, bao gồm thời gian chuẩn bị và kết thúc ca, thời gian nghỉ giữ a ca theo quy định, thời gian ngừng do nguyên nhân tác nghiệp (giờ/ca).

2.1.3. Năng suất ngày

ng ca ca

p  p .r (tấn/máy-ngày) (2.9)

Trong đó: rca – số ca làm việc trong ngày của cảng (ca/ngày).

2.2. Tính toán năng lực của tuyến tiền phƣơng

2.2.1. Các tham số cơ bản

(Lược đồ các phương án tác nghiệp xếp dỡ của tuyến tiền phương)

Gọi khối lượng hàng xếp dỡ theo phương án chuyển thẳng (tàu – ô tô, toa xe) và sang mạn (tàu – sà lan) là Q1; khối lượng hàng được xếp dỡ theo phương án lưu kho (tàu – kho, bãi) là Q2 = QK.

Khi đó, tổng khối lượng hàng thông qua cảng sẽ là: Qtq = Qn = Q1 + Q2

- Hệ số lưu kho: bằng tổng khối lượng hàng hóa thông qua kho bãi (lưu kho) chia cho tổng khối lượng hàng hóa thông qua cảng.

k 2 tq 1 2 Q Q Q Q Q     (2.10) 3 2 3 1 E1

34

Trong đó: Q1, Q2 – là khối lượng hàng trong năm do thiết bị tiền phương xếp dỡ theo phương án chuyển thẳng (Tàu – xe, sà lan) và Tàu – kho bãi (tấn/năm).

- Hệ số chuyển thẳng: bằng tổng khối lượng hàng hóa xếp dỡ theo phương án chuyển thẳng (kể cả sang mạn) chia cho tổng khối lượng hàng hóa thông qua cảng. 1 1 2 Q 1 Q Q     (2.11)

- Hệ số xét đến lượng hàng do thiết bị tiền phương xếp dỡ theo phương án Kho – xe: 3 1 1 2 h Q .E Q Q E      (2.12)

Trong đó: Q3 – là khối lượng hàng trong năm do thiết bị tiền phương xếp dỡ theo phương án 3 (kho, bãi – xe) (tấn/năm);

h

E - là lượng hàng tồn kho trung bình (tổng dung lượng hàng): Eh = E1 + E2 + E3 (tấn) (2.13)

 E1: dung lượng hàng tương ứng sản lượng do thiết bị tiền phương xếp dỡ theo phương án 3;

 E2: dung lượng hàng tương ứng sản lượng do thiết bị hậu phương xếp dỡ theo phương án 4;

 E3: dung lượng hàng tương ứng sản lượng do thiết bị hậu phương xếp dỡ theo phương án 6.

2.2.2. Khả năng thông qua của một thiết bị tiền phương

Là khối lượng hàng thông qua cảng mà một thiết bị tiền phương có thể làm được trong một ngày:

1 TP 1 2 3 1 p p p p              (tấn/máy-ngày) (2.14)

Trong đó: p1, p2, p3 – năng suất ngày của một thiết bị tiền phương khi xếp dỡ theo phương án 1; 2 và 3 (tấn/máy-ngày).

2.2.3. Số thiết bị tiền phương trên 1 cầu tàu (phục vụ xếp dỡ cho 1 tàu) - Số thiết bị tiền phương tối thiểu cần bố trí trên 1 cầu tàu - Số thiết bị tiền phương tối thiểu cần bố trí trên 1 cầu tàu

min M 1 TP T.P n p  (máy) (2.15)

Trong đó: PM – Định mức tối thiểu xếp dỡ cho tàu (tấn/tàu-giờ); T – Thời gian làm việc thực tế trong ngày của cảng:

35

T = rca .(Tca – Tng) (giờ/ngày) (2.16) - Số thiết bị tiền phương tối đa có thể bố trí trên 1 cầu tàu

max

1 h

n  n (máy) (2.17)

Trong đó: nh – Là số hầm hàng của tàu.

Cũng có thể tính số thiết bị tối đa trên 1 cầu tàu bằng cách chia tổng chiều dài tuyến xếp dỡ của tàu cho chiều dài tác nghiệp của 1 cần trục.

- Số thiết bị tiền phương trên 1 cầu tàu được chọn trong giới hạn:

min max

1 1 1

n n n (máy) (2.18)

2.2.4. Khả năng thông qua của 1 cầu tàu

Pct = n1. ky . kct . PTP (tấn/cầu tàu-ngày) (2.19)

Trong đó: ky - Hệ số giảm năng suất do thiết bị làm việc tập trung, lấy theo số liệu thống kê kinh nghiệm;