Оценка потерь сыпучих грузов при обработке транспортных средств грейферными кранами Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

11. Об организации страхового дела в Российской Федерации: Закон Рос. Федерации от 27 нояб. 1992 г. № 4015-1 (в ред. от 29.11.2010 г.). Доступ из справочно-правовой системы «Кон-сультантПлюс».

12. Об охране окружающей среды: Федеральный закон Рос. Федерации от 10 янв. 2002 г. № 7-ФЗ: принят ГД ФС РФ 20.12.2001 г. (в ред. от 29.12.2010 г.). Доступ из справочно-правовой системы «КонсультантПлюс».

13. Теория государства и права: учебник для юрид. вузов / под общ. ред. А. С. Пиголкина. — М.: ОАО «Издательский дом “Городец ”», 2003.

14. Типовое положение о порядке добровольного экологического страхования в Российской Федерации: утв. Минприроды Рос. Федерации 3 дек. 1992 г. № 04-04/72-6132; Российской государственной страховой компанией 20 нояб. 1992 г. № 22. Документ опубликован не был. Доступ из справочно-правовой системы «КонсультантПлюс».

15. Юридический энциклопедический словарь / М. О. Буянова [и др.]; отв. ред. М. Н. Марченко. — М.: ТК Велби: Изд-во Проспект, 2006.

УДК 628.511.001.57:656.62.073.28:689.46 Н. С. Отделкин,

д-р техн. наук, ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта»;

Е. И. Адамов,

ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта»

ОЦЕНКА ПОТЕРЬ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ГРЕЙФЕРНЫМИ КРАНАМИ

METHOD TO ESTIMATE LOSS OF BULK CARGOES WHEN HANDLING

WITH GRABBING CRANE

В статье рассматривается метод оценки потерь сыпучих грузов от пылеобразования при их перегрузке грейферными кранами.

The article considers a method of estimating the loss of bulk cargo from dust when they are overloaded with grab cranes.

Ключевые слова: грейферный кран, сыпучий груз, транспортные средства, пылеобразование.

Key words: grabbing crane, bulk cargo, vehicles, dusting.

МОРСКИХ и речных портах в основном применяются три способа перегрузки: с использованием грейферных кранов и перегружателей; конвейерным транспортом; с помощью пневмоустановок. Из перечисленных наиболее распространен способ с применением грейферных кранов и перегружателей. При этом способе перегруз-

ки потери груза только от просыпи составляют 1,0...2,3 % от грузооборота, а с учетом пылеобразования могут достигать до 3...5 %. Анализ причин, способствующих процессу пылеобразования при перегрузке сыпучих грузов грейферными кранами и перегружателями, показывает, что основным источником пыления является грейфер.

Существующие экспериментально-расчетные методы определения потерь сыпучих грузов при их перегрузке грейферными кранами, конвейерными и пневмоустановками не учитывают потери груза, связанные с пыле-образованием.

Для морских и речных портов существуют методики определения фактических объемов выбросов от перегрузочных процессов, которые предназначены для инвентаризации источников и расчетов пылевыбросов в атмосферу. При этом возникает необходимость проведения натурных замеров запыленности воздуха.

Анализ существующих методов и технических средств, снижающих пылеобразова-ние и потери при перегрузке в портах сыпучих грузов навалом, показал, что эти методы эффективны для незначительного количества наименований сыпучих грузов и типов перегрузочного оборудования. Для грейферных кранов данные методы низкоэффективны или отсутствуют полностью.

Метод оценки потерь сыпучих грузов от пылеобразования при грузовой обработке грейфером транспортных средств включают в себя:

— модели транспортных средств и бункерных устройств должны быть выполнены с той же величиной линейного масштаба подобия kp что и модель грейфера;

— анализ разрабатываемой или существующей технологии грузовой обработки транспортных средств;

— построение моделей грейферов, транспортных средств и бункерных устройств;

— определение технологических параметров и построение моделей перегрузочного процесса;

— модельные исследования основных процессов пылеобразования с учетом влажности сыпучего груза, реальных значений скоростей и направлений ветровых потоков, которые на территории порта или причала, где планируется осуществлять или осуществляется технологический процесс перегрузки сыпучего груза;

— определение потерь сыпучих грузов от пылеобразования по результатам модель-

ных исследований для натурного технологического процесса грузовой обработки транспортных средств.

При анализе как вновь разрабатываемой, так и существующей технологии перегрузочного процесса с сыпучими грузами определяют:

— физико-механические и эксплуатационные характеристики сыпучего груза и допускаемый интервал изменения его влажности;

— величины грузооборотов по прибытию и отправлению, значения коэффициента прохождения груза через склад;

— характеристики грейферов (вместимость);

— тип и характеристики транспортных средств (геометрические параметры, грузоподъемность);

— величины преобладающих скоростей и направлений ветровых потоков, где планируется расположить или располагается порт или грузовой причал (принимаются по статистическим данным местных метеослужб).

Общие потери груза Nп (т) от пылеоб-разования при его перегрузке грейферными кранами и перегружателями необходимо определять по выражению

т = N + N ,

п тр.ср. ск7

где N ср — потери груза от пылеобразова-ния при грузовой обработке транспортных средств, т;

N — потери груза от пылеобразования при загрузке открытого склада, т.

Потери сыпучих грузов от пылеобразо-вания при грузовой обработке транспортных средств грейферными кранами следует определять по выражению

,

где И^, — потери груза от пылеобразо-

вания при грузовой обработке одного судна и одного полувагона, определенные при модельных исследованиях, т/ед.

Каждая из составляющих общих потерь груза от пылеобразования определяется раздельно при модельных исследованиях, для проведения которых создается модель пере-

Выпуск 3

Выпуск 3

грузочного процесса с учетом варианта работ и технологических параметров.

При модельных исследованиях потерь сыпучих грузов от пылеобразования следует применять полнофакторный эксперимент (ПФЭ), обладающий ортогональной матрицей планирования и реализующий все возможные неповторяющиеся комбинации независимых факторов, каждый из которых варьируют на двух уровнях. Число К этих комбинаций определяет тип ПФЭ и равно [1; 2]

K = 2n,

где n — число независимых управляемых факторов.

Независимыми факторами процесса пы-леобразования при модельных исследованиях являются скорость & и направление ф ветровых потоков, воздействующих на модели перегрузочного процесса.

За нижний уровень варьирования скорости в следует принимать значение скоро -сти витания частиц мелких фракций сыпучего груза, а за верхний уровень — максимальные значения преобладающих ветровых потоков, но не более 10 м/с, так как при данной скорости ветра перегрузка не рекомендуется.

За уровни варьирования направления ф ветровых потоков следует принимать направления вдоль и поперек продольной оси судна.

Математическое описание указанного процесса получают в результате обработки экспериментальных данных с помощью регрессионного анализа в следующем виде

[3]:

К = ф0 +Ь,.X, +Ъ2.х2 +ЬЪ-Хх-X2).kw.na, (3)

где kw — коэффициент, учитывающий влияние влажности груза на потери от пылеобра-зования;

b0, b1, b2, b3 — коэффициенты уравнения регрессии;

X1 — фактор скорости & ветрового потока в относительных единицах;

X2 — относительное направление ветрового потока, cos ф.

На величину при грузовой обработ-

ке полувагонов направление ветрового потока не оказывает влияние, и потери груза при данном процессе следует определять с учетом только скорости ветрового потока. Поэтому независимым фактором процесса пылеобра-зования при модельных исследованиях процесса разгрузки (загрузке) грейфера является скорость & ветрового потока.

Математическое описание указанного процесса получают в результате обработки экспериментальных данных с помощью метода наименьших квадратов в следующем виде [4]:

(4)

где Ъф Ь11 — коэффициенты уравнения регрессии.

Величины N , N для натурных усло-

тр.ср.’ ск -1 г -1

N ,2

вий с учетом выражения определяют-

м

ся как

Кк = М“-к?. (5)

Подставляя в выражения (3), (4) значения &, а и kw, определяют, уточняют величину потерь сыпучего груза при модельных исследованиях. Затем с учетом выражения (5) определяют величины N и N потерь груза для

тр. ср. ск

натурных условий. После подстановки указанных величин в выражение (1) рассчитывают суммарные потери груза от пылеобразова-ния при их перегрузке грейферными кранами и перегружателями.

Таким образом, предлагаемый метод оценки потерь сыпучих грузов от пылеобра-зования при грузовой обработке транспортных средств грейфером позволяет:

— определить потери сыпучих грузов как для вновь разрабатываемых, так и для существующих технологических процессов их перегрузки с учетом параметров транспортных средств и технологического процесса их грузовой обработки по различным вариантам работы;

— рассчитать материальные затраты, связанные с потерями сыпучего груза от пы-леобразования.

Список литературы

1. Зубрева Н. И. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте / Н. И. Зубрева [и др.]. — М.: УМК МПС России, 1999. — 592 с.

2. Казаков А. П. Технология и организация перегрузочных работ на речном транспорте / А. П. Казаков. — М.: Транспорт, 1984. — 416 с.

3. Круг Г. К. Статические методы в инженерных исследованиях / Г. К. Круг [и др.]. — М.: Высш. шк., 1983. — 216 с.

4. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е. Н. Львовский. — М.: Высш. шк., 1982. — 223 с.

УДК 502.1/2:656 В. С. Наумов,

д-р техн. наук, профессор, ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта»;

А. Е. Пластинин,

канд. техн. наук, доцент, ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта»;

А. А. Парахина,

ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия водного транспорта»

ПРОБЛЕМА АВАРИЙНЫХ СБРОСОВ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ С СУДОВ

THE PROBLEM OF ACCIDENTAL DISCHARGES OF DANGEROUS GOODS FROM VESSELS

Выполнено обоснование актуальности проблемы предупреждения и ликвидации аварийных сбросов опасных грузов при эксплуатации судов, в том числе анализ статистических данных по объемам перевозок различных видов грузов; анализ аварийности транспортных судов; оценка риска (частоты) на примере Волжского бассейна; оценка размеров вреда водному объекту; расчет концентраций загрязняющих веществ в воде, длительности воздействия и построение области возможного загрязнения.

Completed study the relevance of the problem to prevent and eliminate accidental discharges of dangerous goods in the operation of ships, including analysis of statistical data on the volume of traffic of various types of cargo, and analysis of accidents of transport vessels, evaluation of risk (frequency) as an example of the Volga River basin; assessment of the magnitude of harm water bodies; calculation ofpollutant concentrations in water, exposure time and the construction of possible contamination.

Ключевые слова: аварийный сброс, опасные грузы, оценка риска.

Key words: emergency relief, dangerous goods, risk assessment.

В ЦЕЛЯХ снижения рисков и уменьшения последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС), в том числе экологических, в настоящее время в Российской Фе-

дерации (РФ) создана Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Ключевым направлением дальнейшего развития РСЧС

Выпуск 3