Виды промышленного транспорта и их характеристика
Тема 3. ПРОМЫШЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ
Промышленный транспорт – это совокупность транспортных средств, сооружений, путей промышленных предприятий для обслуживания производственных процессов, перемещения топлива, сырья полуфабрикатов и готовой продукции на территории обслуживаемого предприятия является. К промышленному относят транспорт, обслуживающий карьеры, угольные шахты, промышленные предприятия, объекты строительства и торговли и.т.д. Промышленный транспорт необщего пользования относится к ведомственному и является частью инфраструктуры предприятия.
Промышленный транспорт можно условно разделить на внешний и внутренний. Внутренний транспорт – это подземный, карьерный, транспортный, межцеховой и т.д. Как правило, они не связаны с технологическим процессом, обеспечивая лишь перемещение материалов и товаров между цехами, складами и другими объектами.
Внешний промышленный транспорт используется для доставки на предприятие сырья, оборудования и других грузов. Кроме того, вывоз готовой продукции с территории производства также осуществляется внешним транспортом. В состав промышленного транспорта входят все виды транспорта периодического действия (железнодорожный, автомобильный, водный, воздушный, лифты) и непрерывного действия (трубопроводный конвейеры, пневмо- и гидротранспорт, канатно-подвесные и монорельсовые дороги). Основными примышленными видами транспорта являются автомобильный и железнодорожный. На железную дорогу приходится 32%, а на автомобильный транспорт – 56%, остальные 12% приходятся на транспорт трубопроводный и непрерывного действия.Железнодорожный промышленный транспорт выполняет объем перевозок в 3 раза больше, чем магистральный, и обслуживает, в основном, крупные предприятия добывающей и перерабатывающей промышленности. Время нахождения вагона на путях промышленного транспорта в общем времени оборота вагона составляет 20-22 %. Большая доля работы приходится на открытые разработки в карьерах, шахтах, рудниках. Пути сообщения отличаются большой криволинейностью участков с малым радиусом кривой. На заводских территориях используются, в основном, тепловозы мощностью 150 до 4000 л.с., но на некоторых открытых разработках горно-обогатительных комбинатов используются электровозы. Для вывоза грузов из глубоких карьеров созданы специальные электропоезда или тяговые агрегаты. Для перевозки отдельных грузов создан специализированный подвижной состав: - чугуновозы для жидкого металла (грузоподъемностью 100-600 т), - шлаковозы для расплавленного шлака температурой 1400-1500оС, - думпкары и вагоны-хопперы для насыпных грузов, - платформы для горячих слитков массой 160 т., - цистерны для жидких, вязких, порошкообразных и газообразных грузов (аммиак, хлор, пропан, бутан) и др. Специализированный подвижной состав составляет примерно 70 %.Автомобильный промышленный транспорт в России представлен, прежде всего, самосвалами большой и особо большой грузоподъемности (75-240 т). За рубежом для работы в карьерах используют самосвалы грузоподъемностью 300-600 т. В последние годы расширилась номенклатура специализированных автотранспортных средств, таких как шлаковозы для жидкого шлака в чашах грузоподъемностью 45-100 т, портальные автомобили-самопогрузчики для перевозки и обработки контейнеров и поддонов грузоподъемностью 60 т, слябовозы для горячих слябов и заготовок грузоподъемностью 64 т, троллейвозы грузоподъемностью до 65 т для работы в карьерах на электротяге от контактных путей. Используются и другие типы универсальных и специализированных автомобилей. Автомобильный промышленный транспорт находится непосредственно в составе предприятий (транспортные цеха) или в собственности самостоятельных автотранспортных акционерных предприятий или фирм.Подъездные внешние автомобильные дороги промышленных предприятий проектируются и сооружаются по нормам и требованиям для сети автомобильных дорог общего пользования. При перевозке горячих, жидких и тяжеловесных грузов к ровности покрытия предъявляют дополнительные требования (его делают в основном капитальным цементобетонным). Внутризаводские и карьерные дороги являются частью схем технологических транспортных коммуникаций по обслуживанию производственного процесса предприятия и характеризуются специфическими условиями эксплуатации и особенностями конструкции.
Карьерные дороги определяются горнотехническими условиями разрабатываемых месторождений и выполняются в виде прямых, спиральных, петлевых и комбинированных съездов. Ширина проезжей части карьерных автодорог может быть 7,5-30 м.
Внутризаводские автомобильные дороги являются элементом планировочных решений территории промплощадки.
Основной особенностью специальных видов промышленного транспорта является их стационарность (за редким случаем есть переносные устройства), более узкая специализация по виду груза и одностороннего потока, поэтому на территории предприятия целесообразно использовать различные виды промышленного транспорта в комплексе. Издержки на транспортировку грузов при этом значительно ниже, чем на других видах транспорта.
Главным направлением развития специального промышленного транспорта следует считать развитие конвейерной системы, которая характеризуется высокой производительностью труда и низкими расходами на транспортировку. При подземном заложении она позволяет значительно сократить производственные площади. Общая длина конвейерных линий в России – более 3000 км.
Основным классификационным признаком конвейера (транспортера) является тип тягового и грузонесущего органов. Различают конвейеры с ленточным, цепным, канатным и другими тяговыми органами (винтовые, инерционные, вибрационные, роликовые). По типу грузонесущего органа конвейеры могут быть ленточными, пластинчатыми, скребковыми, тележечными и др. Наиболее распространены ленточные конвейеры с грузонесущей резиновой или стальной лентой, движущейся со скоростью 1-7 м/с.
Специальные виды промышленного транспорта могут быть стационарными, передвижными и переносными, на магнитной подвеске, воздушной подушке, с волновым движителем и др. Транспортное средство с волновым движителем создано для перевозки труб при комплексном освоении нефтяных газов и других природных месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера. В некоторых технологиях для подъема и транспортировки крупногабаритного тяжеловесного груза на незначительные расстояния применяют специальные подъемно-транспортные устройства на воздушной подушке.
Широко используются монорельсовые подвесные дороги. Их конструкция проста и надежна, они требуют незначительных эксплуатационных затрат, больших первоначальных капиталовложений. Такие дороги в цехах монтируются на кронштейнах и тягах, а на открытых участках – на эстакадах под навесом. Транспортный процесс и перегрузочные работы полностью механизированы.
При использовании трубопроводного гидравлического транспорта исключаются перегрузочные работы, и транспортно-технологический процесс делается непрерывным. Общая длина трубопроводного гидравлического транспорта России – более 2000 км. Этот вид транспорта отличается экологической чистотой, так как отсутствуют пылеобразование и потери грузов. Он позволяет прокладывать трубопровод по кратчайшему расстоянию, полностью автоматизировать работы, а при подземной укладке экономить производственные площади, однако требует большого расхода воды и создает трудности по обезвоживанию груза для потребителя.
Трубопроводный пневмотранспорт с диаметром трубы 200-1200 используется для перевозки контейнеров и вагонеток на расстояния от 10 до 30-50 км при стационарных пунктах погрузки-выгрузки. При объемах перевозки 1 млн т в год и расстояниях перевозки 25 км производительность его выше, чем конвейерного и канатноподвесного. Для движения груза в потоке воздуха используются компрессор, воздуходувка и вентилятор или всасывающее устройство-вакуумнасос и вентилятор (при разгрузке).
При использовании канатно-подвесного транспорта груз размещают в вагонетках. Преимущество этого вида транспорта заключается в том, что он не зависит от рельефа местности, так как строится на опорах; может преодолевать уклоны 50%О, мало зависит от атмосферных условий и имеет полную автоматизацию всего процесса транспортировки.
Лифты используются для транспортировки грузов, при больших пассажиропотоках, например в метро вместо эскалаторов (опыт Западной Европы), а также в учреждениях, в гостиницах.
Промышленный транспорт должен развиваться в двух направлениях: во-первых, полностью удовлетворять условиям технологического процесса предприятия и его уровню развития, во-вторых, соответствовать по своему техническому состоянию транспорту общего пользования, с которым он взаимодействует. Тенденции развития видов промышленного транспорта в основном совпадают с тенденциями развития аналогичных видов магистрального транспорта. Так, для железнодорожного промышленного транспорта характерны следующие направления развития: увеличение доли электрифицированных дорог, повышение грузоподъемности транспортных средств, увеличение доли и расширение номенклатуры специализированного парка вагонов, автоматизация производственных процессов и т.д. Автоматизация технологических процессов, как показал зарубежный и отечественный опыт, уменьшает общее время транспортировки на 25%, повышает пропускную способность на 10-30%, а скорость движения на 30-35%.
На локальной производственной территории удобно организовать непрерывный сбор информации об интенсивности движения, скорости для расчета режима движения, сводящего задержки транспорта к минимуму.
В наше стране и за рубежом широко внедряется система дистанционного управления подвижным составом, особенно на железнодорожном промышленном транспорте, чему способствуют привязка к колее и замкнутость территории. Такая система позволяет осуществлять перевозку без машиниста. Примером может служить карьер «Кэрол Майн» (Канада), где на 10-километровой трассе осуществляется перевозка руды составом грузоподъемностью 100 т (цикл движения имеет продолжительность около 80 мин).
Перспективна тенденция объединения железных дорог отдельных предприятий, связанных общей технологией производства готовой продукции или развозкой определенного груза, прежде всего угля, в единую систему без включения магистральных дорог, по примеру круговой железной дороги США. Прообразами такой системы можно считать систему обслуживания комбинатом «Экибастузуголь», продукция которого перевозится по железной дороге в кольцевых маршрутах15 крупным электростанциям; система «Ритм» на Московской и Юго-Восточной железных дорогах при перевозке руды на Новолипецкий металлургический комбинат и др.
Для автомобильного промышленного транспорта необходима разработка большегрузных самосвалов, думперов и автокаров разнообразных конструкций, более широкой применение электромобилей, а также широкая автоматизация транспортного процесса, особенно в карьерных перевозках.
Важным направлением является развитие транспорта непрерывного действия, увеличение протяженности его линий, внедрение автоматизированных систем управления, а также повышение эффективности механизации перегрузочных работ, что влияет на оборот транспортных средств и показатели работы магистральных видов транспорта.
Сложность развития и управления промышленным транспортом заключается в различной ведомственной подчиненности достаточно раздробленных предприятий. Вместе с тем промышленный транспорт находится в прямом контакте с начальными конечными участками магистрального транспорта, т.е. зарождение грузопотоков начинается с промышленного транспорта, например на магистральных железных дорогах с его участием осуществляется более 90% отправлений и свыше 80% прибытия грузов. Потому выработка согласованной технической, технологической и экономической политики взаимодействия промышленного и магистрального транспорта является весьма важной задачей. Автомобильный промышленный транспорт работает в цехах, на открытых горных разработках, является основным в карьерах. Он представлен, в основном, самосвалами большой и особо большой грузоподъемностью (75-240 т). Конвейерный транспорт характеризуется высокой производительностью – 5-20 тыс. м3/час. У конвейерного транспорта больший подъем (свыше 300тыс.). Следующее преимущество – поточность, которая обеспечивает более большую производительность механизмов, полная автоматизация транспорта, т.е. повышенная производительность труда.Монорельсовый транспорт: Этот вид транспорта никто сейчас не производит. Подвесные канатные дороги (ПКД) – очень рентабельный вид транспорта, имеет большие перспективы. Дирижабельный вид транспорта – применяется в горах. 3.2. Сферы рационального использования различных видов промышленного транспорта
Сфера применения того или иного вида промышленного транспорта определяется прежде всего номенклатурой грузов, мощностью грузопотоков и дальностью перевозок. Так, уголь, железорудный концентрат, песок, щебень, песчано-гравийная смесь и другие массовые навалочные грузы могут перевозиться практически любыми видами промышленного транспорта; сырая руда, агломерат, мелкая сортировочная руда – конвейерным, канатно-подвесным и частично пневмотранспортом.
Железнодорожный и автомобильный транспорт применяются для перевозки всех родов грузов (они осуществляют до 80% всех внутрипроизводственный перевозок); пневмотранспорт используется при перевозке бытовых отходов, песка, гравия и других насыпных грузов, в том числе глины, угля, мела, фосфогипса и т.п.; монорельсовым подвесным транспортом перевозят длинномеры, тарные грузы (в бочках, ящиках, поддонах).
Основные массовые грузы на предприятиях многих отраслей промышленности перевозятся железнодорожным промышленным транспортом. Выполняемый им объем перевозок в 3 раза превышает объем работы магистрального железнодорожного транспорта и в 6 раз – объем перегрузочных работ на всех видах транспорта общего пользования. Причем наибольшее значение он имеет на предприятиях черной металлургии (45% по объему и 37,6% по грузообороту подъездных путей), в угольной промышленности (22,8% по объему и 30,1% по грузообороту), в промышленности строительных материалов (соответственно 10,5 и 8,9%).
Таблица 3.1 – Использование промышленного транспрта
| Вид транспорта | Группа грузов | Наименование груза | Размер груза |
| Железнодорожный и автомобильный | Все группы, тарно-штучные | Все виды | Ограничены возможностями погрузочно-разгрузочных устройств и габаритов погрузки |
| Конвейерный | Насыпные | Агломерат, мел, кокс, песок, боксит, гипс, глина, гравий, сода, известняк, руда, сера, цемент, шлак, щебень, щепа и т.д. | Фракции до 400 мм. |
| Подвесные канатные дороги | Тарно-штучные, насыпные | Рулоны бумаги, суперфосфат и др. в мешках, хлопок в кипах и т. п. агломерат, боксит, гипс, глина, гравий, известняк, кокс, мел, сода, песок, руда, торф, уголь, шлак, щебень, и др. | То же Фракции до 150 - 200 мм |
| Гидравлический | Насыпные | Глина, концентраты, мел, песок, песчано-гравийная смесь, строительные растворы, уголь. | Фракции 50 - 100 мм |
| Пневмоконтейнерный | Насыпные | Бытовые отходы, гравий, окатыши, песок, песчано-гравийная смесь, строительные растворы, уголь. | Фракции 100 -150 мм |
| Монорельсовый | Тарно-штучные | Длиномерные грузы, грузы в бочках, контейнерах, ящиках, на поддонах и другие грузы в упаковках. | Ограничены возможностями погрузо-разгрузочных средств. |
Промышленный транспорт некоторых отраслей, особенно черной металлургии и угольной промышленности, располагает разветвленной сетью подъездных железнодорожных путей, специализированным подвижным составом (хопперы для кокса, думпкары, большегрузные платформы для крупногабаритных и тяжеловесных грузов и др.), устройствами комплексной механизации и автоматизации перегрузочных и складских работ, которые способствуют понижению себестоимости перевозок и повышению производительности труда, а также дают возможность формировать кольцевые маршруты.
Автомобильный транспорт при сравнительно небольших объема перевозок (20-25 млн т в год) используется в карьерах в качестве основного, а при больших объемах – в комбинации с другими видами транспорта, т.е. в смешанном сообщении. Доля автотранспорта в перевозках грузов на карьеров нерудных ископаемых, цветных металлов и горно-химического сырья составляет 85-90% горной массы для черной металлургии – около 40%.
В карьерах применяется троллейвоз. Его скорость составляет 10-12 км/ч.
Трубопроводный пневмотранспорт применяют для транспортировки твердых грузов в цилиндрических контейнерах или вагонетках под действием воздушной струи при наличии грузопотоков 0,1-5 млн т в год. Пневмотранспорт, перемещающий пылевидные или мелкой фракции грузы, требует создания аэросмеси, т.е. груз как бы перемешивается с воздухом, нагнетаемым компрессорами.
Гидравлический транспорт широко применяется для непосредственной связи нескольких предприятий. Например, между Норильским ГОК и местным металлургическим комбинатом перевозка рудных концентратов осуществляется данным видом транспорта на расстояние 40 км; в системе Стойленской ГОК – Новолипецкий металлургический завод расстояние перевозки составляет 230 км.
Трубопроводный промышленный транспорт широко используется для транспортировки жидких грузов (спиртов, молока, нефтяных производных и т.п.) во многих отраслях.
Подвесные канатные дороги применяются в условиях сложного рельефа местности при объемах перевозок 2 млн т в год на расстояние 20-30 км. Их применяют также при раздельном расположении производственных территорий, разделенных, например, проезжей частью дорог общего пользования. Канатные дороги широко используются в рудниках, в производстве стройматериалов, в текстильной и других отраслях промышленности.
Применение конвейера бесспорно при потоке грузов 3-5 млн т в год на расстояние до 20 км. В производстве нерудных строительных материалов по нему транспортируются грузы непосредственно от карьера до перерабатывающего производства или грузовой станции; на металлургических предприятиях конвейеры используются для доставки руды и другого сырья на аглофабрику, а затем в бункер доменного и сталеплавильного цехов и т.п.
Водные виды транспорта применяются в промышленном производстве, расположенном на берегах рек, озер и морей, в частности, на бумагоделательных предприятиях.
Воздушный промышленный транспорт представлен в основном вертолетами и используется прежде всего как внешний, в частности для снабжения производств, основа которых – сборочный конвейер. Например, в первые годы работы Волжского автомобильного завода отдел снабжения использовал несколько вертолетов, так как работа производственного конвейера была связана с 60 предприятиями-смежниками, в том числе зарубежными.