4. Формирование штабелей груза. Распределение грузов на складах порта. Определение показателей эффективности использования складских площадей.
Для генерального груза:
Полезная площадь склада Fпол - общая площадь, выделенная под хранение груза, за вычетом площади занятой строительными конструкциями, служебными помещениями, оборудованием.
Полезная площадь Fпол включает в себя площадь, непосредственно занятую грузом Fг, площадь проездов Fпр, площадь разрывов Fраз и площадь проходов Fпрох.
Где: b - ширина прохода между стенкой склада и штабелем (не менее 0,5 м);
Враз - ширина разрыва между штабелями (определяется условиями пожарной безопасности, техники безопасности, не менее 1 м); Впрз - ширина проезда между штабелями (зависит от параметров внутрискладской техники, радиуса разворота).
Коэффициент использования полезной площади склада kf определяется по формуле:
kf = |
Fг |
(6.1) |
|
Fпол |
|||
|
|
Цемент в биг-бэгах: kf = 16805400 =0,3 Катанка: kf =1530255 =0,2
Высоту штабеля ограничивает один из следующих факторов:
а) Прочность тары Hтары ;
б) Возможности перегрузочной техники Hм .
Если высота подъема груза указана на вилах, то Hм рассчитывается по формуле:
H м=Hв+hгм , |
(6.2) |
где Hв - максимальная высота подъема вил погрузчика; hгм - высота грузового места.
Цемент в биг-бэгах: H м=3040+1250=4300 мм
Катанка: H м=3040+500=3540 мм
в) Физико-химические свойства грузов Hфх ; г) Требования техники безопасности Hтб ;
19
д) Высота склада Hс . |
|
Нс=Н 'с−0,5 , |
(6.3) |
где H'с - расстояние от пола до перекрытий потолка склада, м. Цемент в биг-бэгах: Нс=6,0−0,5=5,5 м
Катанка: Нс=6,0−0,5=5,5 м
е) Техническая норма нагрузки на пол склада Hтех .
Количество пакетов по высоте mтех, исходя из технической нагрузки на пол склада, определяется по формуле:
mтех= pт ,
pу
где рт - техническая норма нагрузки на пол склада, т/м2 ; ру - удельная нагрузка, создаваемая одним пакетом, т/м2 .
Катанка: mтех= 1,53 =2
Удельная нагрузка, создаваемая одним пакетом ру , определяется по формуле:
Ру= qм , lпак bпак k ук
где kук = 1,0 - коэффициент укладки; lпак и bпак - длина и ширина биг-бэга, м.
Цемент в биг-бэгах: |
Р |
= |
1,0 |
=1,1 |
т |
|
0,95 0,95 1 |
м2 |
|||||
|
у |
|
|
Высота укладки груза Нт, исходя из технической нагрузки на пол склада, рассчитываем по формуле:
Нт=mтех hгм
Цемент в биг-бэгах: Нт=2,0 1,25=2,5 м
Катанка: Нт=2,0 0,5=1,0 м
Впервом приближении высоту штабеля можно определить по формуле:
Ншт=min {Нтары ; Н м ; Нфх ; Нтб ; Н т}
Цемент в биг-бэгах: Ншт=min {2,5}
(6.4)
(6.5)
(6.6)
(6.7)
20
mh=E { |
H шт |
} |
|
|
(6.8) |
|
|
|
|
||||
|
hгм |
|
|
|
||
Цемент в биг-бэгах: mh=E { |
2,5 |
}=2 |
||||
1,25 |
||||||
Катанка: mh=E {1,0 |
|
|
||||
}=2 |
|
|||||
0,5 |
|
|
(6.9) |
|||
Н=mh hгм |
|
|
||||
Количество пакетов по высоте равно: |
|
|
|
|||
Высота штабеля равна:
Цемент в биг-бэгах: Н=2 1,25=2,5 м Катанка: Н=2 0,5=1,0 м
При повагонной укладке грузов на складе количество пакетов в штабеле равно:
Nшт= |
Qваг |
|
|
|
|
|
(6.10) |
||||
qгм |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Цемент в биг-бэгах: |
N |
шт |
= |
69 |
=69 |
||||||
1,0 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Катанка: N |
шт |
= |
69 |
=230 |
|
||||||
0,3 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ширина штабеля определяется по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|||||
Вшт=m b kl |
, |
|
|
|
|
(6.11) |
|||||
где m - количество мест по ширине штабеля; b – ширина места, м;
kl – коэф. линейной укладки (для пакетированных грузов = 1,1).
Цемент в биг-бэгах: Вшт=11 0,95 1,1=11,5 м
Катанка: Вшт=18 0,5 1,1=10 м
Длина штабеля рассчитывается по аналогичной формуле:
Lшт=m l kl
Цемент в биг-бэгах: Lшт=35 0,95 1,1=36,5 м
Катанка: Lшт=47 0,5 1,1=25,5 м
21
И тогда получаем площадь занятую грузом: |
|
Fг=Lшт Вшт |
(6.12) |
Цемент в биг-бэгах: Fг=36,5 11,5=420 м2 |
|
Катанка: Fг=25,5 10=255 м2 |
|
Затем определяется площадь склада относящаяся к штабелю: |
|
Fпол.шт=Fг + Fпрох + F раз+Fпрз |
(6.13) |
Ширина, необходимая для разъезда двух погрузчиков определяется: |
|
Впрз=2 D+3 c , |
(6.14) |
где D - габаритная ширина погрузчика = 1373 мм = 1,4 м; |
|
с - min пространство между погрузчиком и штабелем = 0,2 м |
|
Впрз=2 1,4+3 0,2=3,4 м |
|
Площадь проезда, прохода и разрыва рассчитываются по формулам: |
|
Fпрз=0,5 Впрз (Вшт +В раз) |
(6.15) |
Fпрох =(Вшт+Враз) Впрох |
(6.16) |
Fраз =Lшт Враз |
(6.17) |
Цемент в биг-бэгах: Fпрз=0,5 3,4(11,5+2,5)=23,8 м2 |
|
Катанка: Fпрз=0,5 2,6(10+2,0)=15,6 м2 |
|
Цемент в биг-бэгах: Fпрох =(11,5+2,5) 0,5=7,0 м2 |
|
Катанка: Fпрох =(10+2,0) 0,5=6 м2 |
|
Цемент в биг-бэгах: Fраз =36,5 2,5=91,0 м2 |
|
Катанка: Fраз =25,5 2=51,0 м2 |
|
Затем определяется площадь склада, относящаяся к штабелю: |
|
Fпол.шт=Fг + Fпрох + F раз+Fпрз |
(6.18) |
Цемент в биг-бэгах: Fпол.шт=420+7,0+91,0+23,8=542 м2
Катанка: Fпол.шт=255+6+51,0+15,6=327,6 м2
22
Количество полезной площади склада, необходимой для размещения всей предъявленной партии груза определяют следующим образом:
Fпол=mшт Fпол.шт , |
(6.19) |
где mшт - количество штабелей, получаемое в результате укладки всей партии груза.
Цемент в биг-бэгах: Fпол =4 542=2168 м2
Катанка: Fпол=6 255=1530 м2
mшт= Q , Qшт
где Q - общий вес заявленной партии груза, т; Qшт - вес груза в штабеле, т.
Цемент в биг-бэгах: mшт= 3000792 =4 Катанка: mшт=3000507 =6
Эксплуатационная нагрузка, создаваемая данным грузом в данном складе, определяется по формуле:
Pэ=mh P у ,
(6.20)
(6.21)
где mh - количество пакетов по высоте; Pу - удельная нагрузка на пол склада, т/м2.
Цемент в биг-бэгах: Pэ=2 1,1=2,2 |
т |
|
|
т |
м2 |
Катанка: Pэ=2 1,5=3,0 |
|
|
Валовая нагрузка рассчитывается по формуле: |
м2 |
|
|
|
|
Рв=kf Рэ |
|
(6.22) |
Цемент в биг-бэгах: Рв=0,3 2,2=0,66
Катанка: Рв=0,2 3,0=0,6
Вместимость склада должна быть не меньше количества груза, подлежащего хранению, т. е. E >= Q:
Ескл .т=Q=Pэ kf Fпол |
(6.23) |
Цемент в биг-бэгах: Ескл .т=Q=2,2 0,3 2168=1430т
Катанка: Ескл .т=Q=3,0 0,2 5000=3000т
23
Для навалочного груза "Руда марганцевая":
1. |
Определяем ёмкость штабеля. |
|
2. |
Определяем размеры штабеля. |
|
Длина штабеля Lшт определяется по формуле: |
|
|
|
Lшт=Lскл=Lпр−40 |
(6.24) |
|
Lшт=Lскл=120−40=80 м |
|
Ширина штабеля Вшт определяется по формуле: |
|
|
|
Вшт=Вскл=Rmax −b−2l−a , |
(6.25) |
где Rmax - максимальный вылет крана, м. Принимаем: Rmax = 35 м;
l - расстояние от тылового подкранового пути до склада, м. Принимаем: l = 2 м; а - ширина зоны совместной работы кранов, м. Принимаем: а = 5 м;
b - расстояние под порталом крана, м. Принимаем: b = 10,5 м.
Вшт=Вскл=35−10,5−2 2−5=15,5 м
3. Определяем геометрическую емкость штабеля, м3:
Для этого необходимо определить объем фигуры, форму которой имеет штабель. Штабель может быть уложен в виде конуса, призмы, пирамиды, клина, обелиска и т. д.
Для определения объема навалочного груза в штабелях используются известные геометрические формулы.
Объем штабеля складывается из объема параллелепипеда V1 и объема усеченной призмы V2 :
V 1=Lшт Bшт h , |
(6.26) |
где h - высота параллелепипеда, м.
Высоту штабелирования Н принимаем 6 м. Высоту параллелепипеда принимаем 4 м.
V 1=80 15,5 4,0=4960 м3
24
Объем усеченной призмы V2 определяем по формуле: |
|
||
V 2= |
Lшт |
(Вн2−Вв2) tgα |
(6.27) |
|
|||
4 |
|
|
|
где Вн - ширина нижнего основания призмы, м. Вн = Вшт = 15,5 м |
|
||
Вв - ширина верхнего основания призмы, м. |
|
||
α - угол естественного откоса. |
|
||
V 2= 80 (15,52−12,72) 0,7=20(240−161) 0,7=1100 м3 . |
|
||
4 |
|
|
|
Ширина верхнего основания призмы Вв определяется по формуле: |
|
||
Вв=Вн−2 В |
(6.28) |
||
Вв=15,5−2 1,4=12,7 м |
|
||
Величину ΔВ определяется по формуле прямоугольного треугольника: |
|
||
В=(H−h) tgα |
(6.29) |
||
|
В=(6−4) 0,7=1,4 м |
|
|
Объем всей фигуры V определяем по формуле: |
|
||
|
V =V 1+V 2 |
(6.30) |
|
V =4960+1100=6060 м3
Полученное значение равно геометрической емкости штабеля, м3 :
Егеом=V =6060 м3
Определяем геометрическую емкость штабеля Ешт , т:
Ешт= |
Егеом |
, |
(6.31) |
|
U |
||||
|
|
|
где U - удельный погрузочный объем груза (УПО), м3/т.
Ешт= 60600,6 =10000 т
Т.к. условие Ешт >= Ескл соблюдено, то требуется один штабель с размерами: Длина L - 80 м;
Ширина В - 15, 5 м; Высота Н - 4,0 м.
25