Дипломная (вкр): Анализ действующего состояния системы перевозок крупногабаритных и тяжеловесных грузов Северно-Западного региона Российской Федерации

Для РФ - транспортное средство с грузом или без груза считается тяжеловесным, если его параметры массы превышают хотя бы один из следующих показателей: по осевой нагрузке, т.е. нагрузке на дорогу, передаваемой колесами одиночной, наиболее нагруженной оси (табл. 1), и по общей фактической массе 38 т (по группе А), 28,5 т (по группе Б).

Для движения по мостовым сооружения допустимая полная масса автотранспортных средств зависит от расстояния между крайними осями их и изменяется от 30 т.- при расстоянии более 7,5 м, до 38 т. - при расстоянии более 12,2 м.

Таблица 1

Осевая нагрузка автотранспортныхсредств

Предельные характеристики допустимой полной массы по видам автотранспортных средств представлены в таблице 2.

Таблица 2. Допустимые полные массы АТС.

В европейских требованиях к предельным габаритам транспортных средств используются значения соответствующие ПДД РФ, однако вводятся дополнительные требования и предельные параметры:

максимальная длина тягача с полуприцепом 16,5 м, для автопоезда с прицепом 18,75 м., с двумя прицепами 25,9 метров;

минимальный дорожный просвет должен быть не менее 160 мм, для транспортных средств с расстоянием между осями более 11,5 метров, этот размер должен быть не менее 190 мм;

автопоезда с полуприцепом, общая длина которых превышает 15,5 м., должны обладать способностью выполнять разворот внутри концентрических окружностей радиусом 12,5 и 5,3 метров.

Предельные значения полных масс и допустимых нагрузок в соответствии директив ЕС приведены в табл. 3.

Таблица 3

Весовые ограничения для транспортных средств в ЕС

Для различных видов транспорта действуют собственные габаритные и массовые предельные ограничения, определяемые соответствующими правилами этого вида транспорта.

В упрощенном виде представить габаритно-массовые значения, начиная с которых груз (в транспортном положении для автомобильного транспорта) на каждом виде транспорта может считаться крупногабаритным тяжеловесным, можно по данным, приведенным в табл. 4.

Номенклатура крупногабаритных тяжеловесных грузов многообразна. Отдельные наименования грузов можно рассматривать как специфические для конкретных производств, например для энергетики - это котлы, трансформаторы, турбо- и гидрогенераторы, конденсаторы, парогенераторы и т.д.; для нефтяной, газовой, химической, микробиологической промышленности - это абсорберы, реакторы, сепараторы, конвертеры, отстойники, гидролизаторы и т.д.

Отдельную группу этих грузов представляют транспортные средства (катера, авиатехника, понтоны, трамваи и т.д.) а также строительные и дорожные машины и механизмы.

Разнообразна и форма крупногабаритных тяжеловесных грузов. Условно можно подразделить их на призматические, шаро- и эллипсообразные, смешанные, конусообразные, цилиндрические и прочие.

Сложность организации процесса транспортировки КТГ состоит не только в больших числовых значениях каждого параметра, но и в такой особенности, как отсутствие достаточной тесноты связей между параметрами, что сказывается на выборе рационального типа подвижного состава. Эти свойства КГТ грузов затрудняют разработку унифицированных технологий перевозок и стандартизацию требований практически для всех видов транспорта. Практически для большинства случаев перевозки КГТ грузов требуется применение оригинального решения для его транспортирования.

Таблица 4

Обобщенные габаритно-массовые значения КГТ грузов различных видов транспорта

Для оценки связей между интересуемыми параметрами используем метод корреляционного анализа. Теснота связи между параметрами определяется с помощью коэффициентов парной корреляции. Чем ближе его значение к единице, тем существеннее связь между рассматриваемыми величинами (табл. 5). Как видим, наибольшую связь имеют параметры ширины и высоты. Это объясняется тем, что многие грузы имеют цилиндрическую форму.

Слабая связь между массой и длиной объясняется большим числом полых по сечению грузов, например ректификационные колонны, колонны синтеза, емкости и др. В связи с тем, что груз обладает только одному ему характерными присущими параметрами, необходимо определить КТГ в сочетании с транспортным средством как моногруз. В перевозках КТГ уместно определиться в понятии транспортабельности на подвижном составе данного вида транспорта.

Транспортабельность - это техническая возможность доставки груза в нерасчлененном виде на существующих транспортных средствах с учетом трудоемкости дополнительных работ по подготовке груза к перевозке, трассы, мест перегрузки и особенностей технологии перевозки и перегрузки.

Транспортабельность на данном виде транспорта оценивается, прежде всего, соответствием габаритов и массы груза ограничениям, имеющимся на данном виде транспорта.

При несоответствии этих параметров возникает необходимость организации специальных перевозок с использованием разрешительных систем задействованных видов транспорта.

Стоимость таких перевозок существенно выше обычных.

Таблица 5. Корреляционные зависимости между параметрами КГТ грузов

Все эти особенности привели к созданию специальных нормативных документов на перевозку крупногабаритных и тяжеловесных грузов каждым видом транспорта. Сформировалось неукоснительное требование на получение в компетентном органе конкретного вида транспорта отдельного разрешения по каждой перевозке этим видом транспорта с указанием не только параметров груза, но и транспортного средства, выделяемого для его перевозки. В этом документе вводятся особые условия движения, определяется конкретный маршрут и режим следования.

В настоящее время интенсивно растет применение схем совместного участия различных транспортных систем в перевозках крупногабаритных грузов

Смешанное водно-автомобильное сообщение получает более широкое распространение по сравнению с традиционным железнодорожным транспортом не только в связи с возможностью перевозки грузов большей массы, но и в связи с тем, что водные виды транспорта в настоящее время имеют широкий арсенал перегрузочных средств большой и особо большой грузоподъемности (краны 300, 400, 600, 1200 т типов "Богатырь", "Судоподъем", "Витязь" и др.). Кроме того, появление судов река - море и судов с горизонтальной погрузкой (РО-ФЛОУ, РО-РО) со специальной аппарелью и перегрузочными кранами позволяет упростить отдельные технологические процессы и широко применять прогрессивную технологию "на плаву" или на штатных специальных понтонах, при наличии в трюмах судов балласта. Широко используются и понтоны смешанного плавания и баржи-площадки.

Поэтому ряд крупных предприятий страны построил причалы и порты и оборудовал их соответствующей перегрузочной техникой для погрузочно-разгрузочных работ с крупногабаритными тяжеловесными грузами.

Опыт доставки отдельных КТГ показал, что перевозка по железной дороге не всегда выгоднее смешанного водно-автомобильного сообщения. Например, стоимость перевозки атомного реактора с "Атоммаша" для Запорожской атомной электростанции в смешанном водно-автомобильном сообщении оказалась на 19,4% ниже, чем по железной дороге, при этом на 28 суток (почти месяц) уменьшился срок подготовки груза к перевозке и самой перевозки, сократилась трудоемкость монтажных работ. Общая стоимость транспортирования КГТ сократилась на 1/3.

Масса КТГ имеет очень большой диапазон значений. В связи с этим возникает задача определения массы груза, по значению которой следует относить данный груз к категории тяжеловесных на различных видах транспорта. Причем без привязки конкретного груза к его конкретному транспортному средству на автомобильном транспорте вообще нельзя установить нижний предел по массе, так как по условиям безопасности ограничивается общая фактическая масса груза в транспортном положении.

Для дорог I-III категорий автопоезд в составе автомобиля-тягача КрАЗ-260 и полуприцепа ЧМЗАП-5523 имеет полную массу 52,0 т, что позволяет перевозить груз массой до 29,25 т в полном соответствии с техническими характеристиками этих транспортных средств. Для общей сети дорог автопоезд в составе автомобиля-тягача КамАЗ-53212 и прицепа ГКБ-8352 составляет полную массу 32,425 т, что не превышает допустимых норм для транспортных средств этой группы при перевозке груза массой 20 т.

Следовательно, масса груза до 20 т может перевозиться по всем категориям дорог без ограничений, а для грузов до 30 т в зависимости от категорий дорог нужна проверка по ограничениям. Несмотря на такое ограничение массы груза, на подвижном составе автомобильного транспорта перевозят грузы наибольшей массы.

Высота грузов лимитируется нежесткой высотой подвески контактно-кабельных сетей, так как на время провоза КТГ производится "вывешивание" (подъем) сетей специальными службами, но жестко - высотой искусственных сооружений. Жесткое ограничение высоты снимается в результате строительства объезда или провоза груза по альтернативному маршруту. На некоторых конструкциях автомобилей-тяжеловозов, транспортных модулях используется специальная гидросистема подвески, выравнивающая положение грузовой платформы (рис. 2) и позволяющая компенсировать неровности дороги в продольной и в поперечных плоскостях. В ряде случаев использование таких транспортных средств снижает боковые и высотные ограничения. Для оценки различных вариантов перевозки возникает необходимость создания единых принципов классификации ограничений по видам транспорта.

На железной дороге минимальное значение массы груза, не требующее особых мер при перевозке, может исчисляться по стандартной грузоподъемности железнодорожной платформы (примерно 60 т). Как было отмечено выше, установлена максимальная грузоподъемность транспортеров сочлененного типа в 500 т. Дальнейшее увеличение массы груза (кроме возможно отдельной номенклатуры трансформаторов) на железной дороге мало реально из-за дополнительной сложности перевозочного процесса, значительных капитальных затрат на реконструкцию путей и создания дорогого и сложного специализированного подвижного состава.