CC BY
58«c@yl@qyiym-j©yrmal»#33î8i),2©2© а technical science
63
УДК 656.62
Масленников Сергей Николаевич
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Управление работой флота» ФГОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта»
Россия, г. Новосибирск
Курицын Андрей Васильевич
Студент магистратуры Факультет управление на водном транспорте ФГОУ ВО «Сибирский государственный университет водного транспорта»
Россия, г. Новосибирск DOI: 10.24412/2520-2480-2020-3385-63-66 ПЕРЕВОЗКА СУГ В ТАНК-КОНТЕЙНЕРАХ ВНУТРЕННИМ ВОДНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Maslennikov Sergey Nikolaevich
Candidate of Engineering Sciences, Professor, head of Department Siberian State University of Water Transport
Kuritsyn Andrey Vasilyevich master's student, faculty of Water Transport Management Siberian State University of Water Transport
LCG TRANSPORTATION IN TANK CONTAINERS BY INLAND WATERWAY TRANSPORT
Аннотация.
В статье рассматриваются перспективы перевозки СУГ в танк-контейнерах с помощью внутреннего водного транспорта, возможные проблемы в процессе перевозки и пути их решения.
Abstract.
The article discusses the prospects for the transportation of LCG in tank containers using inland waterway transport, possible problems during transportation and ways to solve them.
Ключевые слова: танк-контейнер, СУГ, внутренний водный транспорт, контейнер, логистика, цистерна.
Keywords: tank container, LCG, inland waterway transport, container, logistics, tank.
Перевозка грузов в танк-контейнерах стала развиваться относительно недавно и связан с оптимизацией затрат на грузоперевозки. Танк-контейнер представляет собой контейнер, состоящий из каркаса (рамных элементов) и цистерны, оборудованной сливной арматурой и устройствами для осуществления разгрузки как под действием силы тяжести, так и под давлением. Танк-контейнеры особенно удобны при перевозке в мультимодальном сообщении с использованием нескольких видов транспорта (автомобиль, железная дорога, водный транспорт). Поскольку базовым транспортным модулем является 20-футовый контейнер, груз в танк-контейнере можно перевозить без его перевалки при смене транспорта в отличие от перевозок в ж/д и авто цистернах. Это свойство танк-контейнеров обеспечивает сохранность и безопасность транспортировки грузов. Основное отличие цистерн от танк-контейнера - удобство. Они легко перегружаются с одного транспортного средства на другое с минимальными потерями времени и усилий. Это обеспечивается наличием специальной рамы, идущей по периметру. Она не только укрепляет конструкцию, но и служит креплением для перегрузки контейнера.
Ключевым преимуществом перевозок в танк-контейнерах является возможность транспортировки несколькими видами транспорта и отсут-
ствие необходимости строить специальные дорогостоящие объекты по приёму, хранению и распределению грузов. Погрузка и разгрузка танк-контейнеров осуществляется при помощи подъёмного крана или ричстакера. Возможно накопление танк-контейнеров на специализированных площадках хранения. Поскольку танк-контейнер является одновременно и транспортным средством, и транспортной тарой, отсутствуют потери груза при операциях слива-налива. Но масса транспортируемого продукта в танк-контейнере обычно меньше, чем в цистерне. [1]
Наиболее востребованы танк-контейнеры при перевозке раствора гидроксида натрия (каустическая сода, щелочь NaOH) и серной кислоты, на долю которых приходится около 30% перевозок. Также к значимым видам грузов, предъявляющим спрос на перевозки в танк-контейнерах, относятся синтетические смолы, этиленгликоль, стирол, акриловая кислота, жидкие азотные удобрения, олеум и другие. В 2018 году в России с использованием танк-контейнеров было перевезено почти 6 млн тонн химических, нефтехимических грузов и сжиженных углеводородных газов (СУГ), что на 18% больше показателя предыдущего года. Значительно вырос и парк танк-контейнеров, превысив 20 тыс. единиц.
64
TECHNICAL SCIENCE / «е®иШШ1Ш=^®УШа1>#Ш®5ШШ
Дальний Восток и Забайкалье, европейскую часть России, Урал и Сибирь можно отнеси к регионам зарождения и погашения внутренних грузопотоков в контейнерах. При этом европейская часть России является своего рода активным донором для Сибири и Урала. В европейской части России первое место по экспорту занимает перевозка грузов через порты Северо-Западного бассейна. Существенно от импорта отличается и структура экспортных перевозок грузов в танк-контейнерах. В основном, это продукция химических заводов, нефтепродукты. Порты Черного моря осуществляют перевалку как внутренних, так экспортно-им-портиых грузов в контейнерах, предназначенных в
первую очередь для регионов европейской части страны. Очевидно, что они могут быть освоены внутренним водным транспортом при создании контейнерных линий из Ростова-на-Дону в Москву и Санкт-Петербург со стыковкой в портах Волги с грузопотоками транспортных коридоров «Север-Юг» и «Запад-Восток».
Положительная динамика в перевозках в танк-контейнерах, вероятно, сохранится в долгосрочной перспективе, что связано с развитием химической промышленности и ростом спроса на перевозку продукции, продолжением замещения химических цистерн.
400
300
200
100
368
273 щ
ш
113 __ 150 ы
■
25%
20%
15%
10%
5%
2015 2016 2017 2018
Экспорт грузов через порты, прибывших в ПС тыс. т Доля грузов, прибывших на станцию порта вТК от общего экспорта в Ж. % (ггоав.шк.)
Рисунок 1. Объемы экспорта грузов через порты России, прибывшие на станцию в ТК
Россия относится к числу крупных поставщиков химических и нефтехимических грузов на мировой рынок, что диктует необходимость развития танк-контейнерной технологии перевозок как наиболее прогрессивного и безопасного способа доставки жидких грузов. Большая часть международных перевозок таких грузов осуществлялась и осуществляется судовыми партиями, когда продукт от мест производства доставляется маршрутными поездами до ближайшего удобного порта, а затем через накопительные береговые емкости перегружается в суда и доставляется в порт выгрузки. Однако в последнее время наметилась тенденция транспортировки грузов небольшими партиями для предприятий малого и среднего бизнеса, что исключает необходимость отгрузки целыми судами. В то же время на некоторых направлениях перевозки танкером нерентабельны, и поэтому использование танк-контейнеров представляется наиболее целесообразным. [2]
Перевозка в танк-контейнерах является продолжением идеологии всеобщей контейнеризации. При важнейшим направлением развития портовой инфраструктуры в настоящее время является внедрение цифровых технологий как при организации погрузо-разгрузочных работ и обслуживании складских площадей, так и документооборота. Что возможно только при унификации и укрупнении грузовых мест. Один из способов повысить общую производительность контейнерного терминала и, как результат, уменьшить время оборота судна -это повышение автоматизации обработки грузов на
основе математического и информационного обеспечения эффективной обработки контейнеров. Преимущества в области электроники, автоматизации и информационных технологий позволяют разрабатывать полностью автоматизированные контейнерные терминалы. Создание тримодальных логистических центров в крупных речных портах является крайне необходимым условием для продвижения в глубь страны экспортно-импортных грузов с участием речного флота. [3]
Самым распространенным транспортным средством для перевозки СУГ на железнодорожном транспорте является вагон-цистерна. Данный вид подвижного состава отлично справляется с перевозкой нефтепродуктов в прямом сообщении, но обладает большими недостатками в смешанных перевозках. Одним из этих недостатков является слив нефтепродуктов в пунктах перевалки с одного вида транспорта и налив в другой. Данная операция не только увеличивает затраты на перевозку, время простоя подвижного состава под операциями, ухудшает качество нефтепродуктов, но и пагубно сказывается на окружающей среде. Решить эти проблемы способен танк-контейнер.
В сегменте СУГ 80% перевозок в танк-контейнерах приходится на смесь пропана-бутана техническую (СПБТ), различные бутановые смеси. Нефтяные масла в перевозках в танк-контейнерах составляют 9%, причем эти перевозки за последние пять лет выросли вдвое. Растут и перевозки в танк-контейнерах широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).
Объем транспортировки сжиженных углеводородных газов (СУГ) по железной дороге в России составляет 17 млн тонн в год. Из этого объема, по оценкам участников рынка, в танк-контейнерах перевозится не более 0,7-0,8 млн тонн СУГ, то есть уровень контейнеризации перевозок в данном сегменте составляет всего 4%. Вместе с тем, у этого сегмента рынка есть потенциал для дальнейшего развития - он связан с развитием отечественной нефтехимической отрасли и мультимодальных, в том числе экспортных, перевозок. За счет реализации новых проектов в этих сферах парк танк-контейнеров для перевозки СУГ может вырасти в 2-3 раза уже к 2025 году. [4]
Отгрузка СУГ осуществляется с железнодорожных станций. Так в Западно-Сибирском нефте-газохимическом кластере такая отгрузка производится на 10 железнодорожных станциях. Альтернативой перевозок на железной дороге может служить речной транспорт. Все маршруты СУГ по железной дороге с Севера проходят через Сургут, Нижневартовск и далее через Тобольск и Тюмень следуют как правило на экспорт.
Переключение грузопотока по речной транспорт на этих участках, несмотря на дополнительную перевалку груза может быть целесообразно по следующим причинам:
- грузоподъемность речного транспорта в несколько раз больше перевозок по железной дороге;
- более высокая энергоэффективность;
- низкая себестоимость содержания несамоходного флота, имеющая значение при формировании крупных отправок;
- более высокая производительность грузовых работ;
- высвобождение дефицитных железнодорожных цистерн.
Зарубежная практика свидетельствует, что на речном транспорте перевозка контейнеров эффективна, если она осуществляется высокоскоростными судами, оборудованными приспособлениями для быстрого выполнения грузовых операций. Для этого используются специализированные суда-контейнеровозы. При этом, в прямых и смешанных перевозках с участием водного транспорта принято использовать крупнотоннажные контейнеры 20, 40 и 45-ти футовые.
Таблица 1.
Основные преимущества при перевозке наливных опасных грузов в танк-контейнерах
Бочки Автоцистерны/жд цистерны Танк-Контейнер
Недостатки Недостатки Преимущества
Эксплуатация - Выше стоимость самой бочки, ПРР и хранения при сопоставлении объема с ганк-контейнером. - Одноразовое использование - Хранение только на складе - Быстрый износ шасси - Дорогостоящее обслуживание - Необходимость пере-тарки - Транспортировка всеми видами тр-та - Различный объем тары - Удобство при ПРР - Многоразовое использование - Удобный и быстрый слив жидкости - Отсутствие необходимости перетарки - Удобное сервисное обслуживание - Совместимость для перевозки различных грузов
Безопасность - Легко повреждаются - Часто протекают - Отсутствие защитной рамы - Максимально безопасная конструкция
Хранение - Многократная обработка - Дорогостоящая маркировка - Необходимость большого склада для хранения - Нет возможности штабелирования - Необходим большой склад для хранения - Хранение возможно на любых площадках -Штабелирование до 6 ярусов
Использование контейнеров высокой грузоподъёмности повышает производительность труда при выполнении грузовых операций: на водном транспорте - примерно в 10 раз, на железнодорожном и автомобильном транспорте - в 6 раз. Уменьшается время стоянки судов в портах с 6-10 до 1-2 суток. В связи с повышением возможной нагрузки контейнера значительно сокращается число операций погрузки и выгрузки при том же весе груза. Себестоимость 1 тонно-операции снижается в 3,5-4 раза. Сохранность грузов значительно увеличивается при погрузке, выгрузке и перевозке, также сокращаются потери перевозимых грузов. Наиболее
целесообразно применение таких контейнеров, когда затраты на их строительство и эксплуатацию полностью перекрываются экономией, получаемой от сокращения потерь грузов и снижения расходов на грузовые операции. Также при организации речных контейнерных систем значительная экономия может быть достигнута путём уменьшения порожних пробегов контейнеров путём ликвидации излишне дальних и встречных пробегов порожних контейнеров. Для этого необходимо разработать оптимальную систему передвижения контейнеров в пункты, где они требуются. [5]
66
TECHNICAL SCIENCE / «е®1ШШ1Ш=^®УШа[>#Ш®ВДШЭ
Между тем, Россия занимает второе место в мире по протяженности и характеристикам водных путей, которые предоставляют возможность принять значительную часть грузов и контейнеров с других видов транспорта. Для этого необходимо развитие портовой инфраструктуры и активизация предложений судоходных компаний по речным контейнерным линиям. Поэтому важной научной задачей является обоснование эффективности доставки контейнерных грузов в комбинированных сообщениях через речные порты. Факторами эффективности контейнерных перевозок внутренним водным транспортом при этом являются: - повышение качества и надежности доставки; - увеличение конкуренции между перевозчиками и совершенствование ценообразования; - оптимизация работы речных портов и увеличение производительности труда. Сдерживающими развитие контейнерных перевозок по внутренним водным путям факторами являются:
- время доставки, однако, невысокая стоимость при значительных партиях делают его менее существенным;
- сокращенный по естественным причинам навигационный период;
- практическое отсутствие специализированных судов-контейнеровозов, но возможно использование универсальных судов;
- отсутствие современных контейнерных перегружателей в речных портах.
Перевалка танк-контейнеров непосредственно в портах осуществляется и будет развиваться там, где присутствуют контейнерные стивидоры.
Можно сказать, что основной рынок для танк-контейнерных перевозок - это направления, где требуются небольшие отправки с доставкой товара точно в срок, по расписанию. [6]
Сложности в работе речного транспорта могут решены. И сделано это может быть в интересах потребителей. Для этого необходимо создание транс-портно-логистического центра по работе с танк-контейнерами с СУГ в пункте, отвечающем следующим характеристикам:
- развитые связи с водным, железнодорожным и автомобильными транспортом;
- потенциал для создания сети потребителей СУГ (через станции по реализации СУГ, жилищно-коммунальное хозяйство, индивидуальные потребители).
Таким местом, на наш взгляд, является Новосибирск.
Для нужд внутреннего российского рынка развитие танк-контейнерной технологии перевозок поможет более полно реализовать программу газификации страны, когда возникает необходимость поставки газа населению в танк-контейнерах в районы, в которые прокладывать газопровод нецелесообразно. Так, в Европе уже давно развиты и продолжают активно развиваться системы снабжения предприятий, автозаправочных комплексов и домохозяйств сжиженным природным газом с использованием специализированных танк-контейнеров.
В настоящее время на судах внедряется газообразное топливо как основное или дополнительное. Конструкция судов позволяет использовать танк-контейнеры в режиме сменных модулей, перегружаемого с площадки логистического центра.
Танк-контейнер позволяет повысить эффективность перевозки, обеспечивает непрерывное движение «от дверей до дверей». Безусловно это потребует затрат в приобретение оборотного парка танк-контейнеров, но экономические и технологические предпосылки к этому уже созданы.
Литература
1. Логистика малотоннажного СПГ. [Электронный ресурс]. URL: https://mirtr.elpub.ru/jour/is-sue/viewFile/51/28#page=166
2. Перевозки химических грузов прирастут танк-контейнерами. [Электронный ресурс]. URL: http://www.morvesti.ru/analitika
3. Танк-контейнеры технология перевозок. [Электронный ресурс]. URL: http://www.rivtrans.ru/sites/default/files/sti-ence/NAUKA_RT_3 -39_2009.pdf
4. Перевозки СУГ в танк-контейнерах: узкий рынок с потенциалом [Электронный ресурс]. URL: http://xn--1520-u4d3ahgsb9pe.xn--p1ai/new/6295/
5. Разработка требований к организации контейнерных транспортных систем на речном транспорте и факторы их эффективности. [Электронный ресурс]. URL: https://www.eli-brary.ru/download/elibrary_42674325_27584664.pdf
6. Современное состояние контейнерных перевозок и обоснование транспортно-логистиче-ских схем с участием внутреннего водного транспорта. [Электронный ресурс]. URL: https://cyber-leninka.ru/artide/n/sovremennoe-sostoyanie-konteyn-ernyh-perevozok-i-obosnovanie-transportno-logisticheskih-shem-s-uchastiem-vnutrennego-vod-nogo
УДК 621.565.92.001.67
Беленко Д.С.
студент магистратуры факультет техника и технологии ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты, Россия, г. Шахты Мишин А.Б. студент бакалавриата факультет техника и технологии ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты, Россия, г. Шахты DOI: 10.24412/2520-2480-2020-3385-67-69 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПО ШНЕКУ
Belenko D.S.
master's student faculty of engineering and technology Isop (branch) of DSTU in Shakhty Russia, Shakhty Mishin A.B. the undergraduate student faculty of engineering and technology Isop (branch) of DSTU in Shakhty Russia, Shakhty
FACTORS AFFECTING THE SPEED OF MATERIAL MOVEMENT ALONG THE SCREW
Аннотация.
В статье изложены основные факторы влияющие на скорость перемещения материала по шнеку вертикального винтового конвейера. Abstract.
The article describes the main factors affecting the speed of material movement along the screw of a vertical screw conveyor.
Ключевые слова: материал, шнек, винтовой конвейер, фактор. Keywords: the material, a screw conveyor, screw conveyor, factor.
Факторы, влияющие на скорость перемещения материала по шнеку, определялись при следующих допущениях:
объем транспортируемого материала представлен в виде дискретной массы (частицы);
силы трения частицы о шнек и кожух являются силами трения скольжения;
кольцевой зазор между шнеком и кожухом имеет постоянную величину по длине конвейера;
шнек совершает вращение вокруг собственной оси, а его спираль имеет прямоугольный профиль [1].
Движение частицы материала при перемещении ее вертикальным шнеком можно описать системой уравнений Лагранжа II рода:
d_
dt
г дТ\
dqt
дТ
= Q
q , 0=1,2...), (1)
где Т - кинетическая энергия транспортируемой частицы;
дг - обобщенные координаты, определяю- обобщенные
щие положение частицы;
силы по обобщенным координатам д; i - число обобщенных координат, равное числу степеней свободы частицы материала при транспортировании ее вертикальным шнеком [4].
Положение частицы в процессе транспортирования может быть определено двумя координатами: углом по-
0
ворота ее относительного шнека и положением шнека относительно кожуха 2И и описано системой уравнений:
d ( дТ
dt I д0„
дТ д0»
= Q0
(2)
d_ ( дТ | дТ
dt I дг„ J дг " Qz
Кинетическая энергия частицы:
1 G 2 1 2 T =----U2 = — m -U2,
(3)
2 ё и 2 где О - вес частицы материала; g - ускорение свободного падения;
т - масса частицы; Оа - абсолютная скорость частицы.
