Аналіз підходів до нормування тривалості вантажних операцій на під'їзних коліях підприємств

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Аналіз підходів до нормування тривалості вантажних операцій на під'їзних коліях підприємств

Луханін М.І. (Одеська залізниця), Березовий М.І.,

Вернигора Р.В. (ДНУЗТ)

Вступ

Залізничний транспорт під'їзних колій (ЗТПК) промислових підприємств є важливим елементом у логістичному ланцюзі переміщення матеріальних потоків, так як забезпечує безпосередню взаємодію по передачі вантажів між магістральними залізницями та вантажовласниками. В даний час транспортна система України включає більше 7 тисяч під'їзних колій загальною довжиною близько 27 тис. км. Аналіз роботи залізниць України показує, що більше 90% усіх вантажних операцій в даний час виконується саме на під'їзних коліях [1]. Таким чином, рівень ефективності та експлуатаційної надійності функціонування ЗТПК впливає як на роботу магістральних залізниць, так і на роботу підприємств, що обслуговуються.

Слід визнати, що наразі існуюча система організації експлуатаційної роботи багатьох під'їзних колій та їх взаємодії із залізницями демонструє свою неефективність. Так, поелементний аналіз обігу вантажного вагона на залізницях України показує, що близько 42% від загального часу обігу становить знаходження вагонів на станціях виконання вантажних операцій. При цьому до 90% зазначеного часу вагони перебувають на під'їзних коліях підприємств, а простій вагонів магістрального транспорту на під'їзних коліях деяких великих підприємств металургійної й гірничодобувної промисловості досягає 100 годин і більше [2].

Причини такої ситуації узагальнено можна сформулювати як невідповідність існуючої технології і технічного оснащення залізничного транспорту під'їзних колій, а також прийнятої системи організації взаємодії з магістральним транспортом новим ринковим умовам роботи, серед яких: зміна форми власності підприємств агропромислового комплексу, які є відправниками та одержувачами вантажів; перехід від системи державного планування економіки до системи ринкового планування; поява приватного рухомого складу та постійне збільшення його частки в загальному парку вагонів; істотне збільшення обсягів імпортно-експортних перевезень. В цьому зв'язку розробка нових підходів до системи організації взаємодії магістрального і промислового залізничного транспорту наразі є досить актуальним завданням.

Аналіз нормативно-правової бази, що регламентує роботу ЗТПК

В даний час робота ЗТПК в Україні регламентується цілим рядом нормативних документів, основними серед яких є: «Закон України про залізничний транспорт», «Статут залізниць України», «Правила перевезень вантажів залізничним транспортом України», «Правила технічної експлуатації залізничного транспорту промислових підприємств», «Тарифне керівництво №1». Крім того, експлуатація кожної окремої під'їзної колії здійснюється відповідно до «Інструкції про порядок обслуговування і організації руху на під'їзній колії», а взаємодія під'їзних колій із залізницею виконується на підставі «Договору про експлуатацію під'їзної колії» (у випадку обслуговування власним локомотивом підприємства) або «Договору на подачу й прибирання вагонів» (при обслуговуванні підприємства локомотивом залізниці). Також взаємодія із залізницею може регламентуватися «Єдиним технологічним процесом роботи під'їзної колії і станції примикання» (ЄТП).

Однак, як показує аналіз, наявні законодавчі акти в основному регламентують технічні аспекти організації роботи під'їзних колій (порядок утримання пристроїв, вимоги безпеки руху і т.д.). У той же час, нормативно-правова база, що регулює технолого-економічну взаємодію промислового та магістрального залізничного транспорту, не має поки що чітких ринкових механізмів. Так, ЄТП роботи більшості підприємств уже морально застаріли й не відповідають сьогоднішнім умовам роботи. Аналіз експлуатаційної роботи промислових підприємств, розташованих на під'їзних коліях, показує, що на більшості таких підприємств з ряду причин не виконується норма часу перебування вагонів на під'їзних коліях. При цьому однією з найбільш суттєвих складових цієї норми є тривалість виконання вантажних операцій, що наразі нормуються відповідно до вимог та рекомендацій [3].

Перевищення норми часу на виконання вантажних операцій частково може бути викликане незадовільним технічним станом навантажувально-розвантажувальних пристроїв, відсутністю необхідної ємності вантажних складів тощо. Але значна кількість випадків порушення цієї норми на під'їзних коліях говорить про те, що вивчення даної проблеми є актуальним і злободенним завданням. Більше того, можна припустити, що саме нормативи часу на виконання вантажних операцій є дещо заниженими, й визначення обґрунтованих нормативів часу дозволить більш адекватно встановлювати норму тривалості знаходження вагонів на під'їзних коліях. Реальне та об'єктивне нормування тривалості вантажних операцій дозволить на основі аналізу нерівномірності надходження вагонів на під'їзну колію [4] визначати необхідну потужність вантажних механізмів і ємність складів [5], потужність колійного розвитку та кількість маневрових засобів під'їзної колії [6]. Окрім того, об'єктивне нормування тривалості вантажних операцій дозволить визначати реальну перероблювальну спроможність вантажних фронтів і за рахунок цього скоротити розмір плати для під'їзних колій за користування вагонами понад нормативний час. З іншого боку, це дасть можливість більш точно визначати обіг вагона, одним з елементів якого є тривалість знаходження вагонів під вантажними операціями. На основі цих даних можна спрогнозувати необхідний робочий парк вагонів для виконання перевезень:

,

де Qріч - перспективний річний обсяг перевезення, млн. т; qст- фактична статична норма завантаження вагона, т; и - обіг вагона, год.

Слід також зазначити, що ця проблема здобуває особливу актуальність в умовах реформування залізничного транспорту України й зміни структури власності парку вантажних вагонів.

Аналіз методів визначення тривалості вантажних операцій

Методикою розробки єдиних технологічних процесів роботи під'їзних колій і станцій примикання (далі по тексту «Методика»), що викладена в розділі 12 [3], передбачено три можливі способи визначення тривалості вантажних операцій з вагонами.

Перший спосіб заснований на використанні даних «Єдиних норм виробітку та часу на вагонні, автотранспортні й складські вантажно-розвантажувальні роботи». При цьому тривалість вантажної операції з вагоном визначається як добуток середньої норми часу на переробку конкретного вантажу (год/т) і кількості вантажу в тоннах у вагоні. Другий спосіб заснований на експлуатаційній продуктивності навантажувально-розвантажувальних машин і механізмів, що використовуються для виконання вантажних операцій з вагоном. При цьому експлуатаційна продуктивність зазначених машин і механізмів визначається на рівні 70-80 % їх паспортної або технічної продуктивності. Третій спосіб передбачає визначення тривалості виконання вантажних операцій з урахуванням роду вантажу, типу вагона і технології виконання вантажних операцій. Зазначена тривалість приймається для конкретних умов з переліку, наведеного в Додатку 1 до «Методики». Кожний з наведених методів має свої переваги та недоліки. При цьому, як показує аналіз, зазначені методики часто призводять до отримання досить різних значень тривалості вантажних операцій для тих самих умов.

Для прикладу в статті розглянуто розрахунки тривалості вантажних операцій при навантаженні в піввагон сортового металу у в'язках, з використанням козлових електричних кранів із двома консолями вантажопідйомністю в межах 7,5-10 т.

При розрахунках по першому методу тривалість вантажної операції визначається залежно від конкретної кількості вантажу у вагоні; при цьому використовується норма №91, згідно з якою час на переробку вантажу становить 0,0345 т/год. Тривалість вантажної операції залежно від кількості вантажу у вагоні наведено в таблиці 1.

Таблиця 1 - Тривалість навантаження сортового металу у в'язках

При використанні другого методу, зрозуміло, що експлуатаційна продуктивність вказаних кранів вантажопідйомністю 7,5 т і 10 т є різною. Отже, для тієї ж самої маси вантажу у вагоні тривалість вантажної операції для зазначених кранів буде різною.

При розрахунках по третьому методу використовується таблиця 4 додатка 1 до «Методики» [3]. Відповідно до цієї таблиці, тривалість вантажної операції при кількості вантажу у вагоні 25 т і більше становить 1,17 год.

Таким чином, як видно з наведеного прикладу, тривалості вантажних операцій, що визначені різними способами відповідно до рекомендацій [3], суттєво відрізняються. Використання того або іншого методу визначення тривалості вантажних операцій для конкретних умов узгоджується між залізницею та підприємствами-власниками під'їзної колії. Як правило, використовуються тривалості вантажних операцій, наведені в додатку 1 до «Методики», що і є мінімальними з можливих значень, отриманих різними методами. У більшості випадків ці норми практично неможливо виконати в реальних умовах роботи під'їзних колій. Основною причиною цього є неврахування місцевих умов роботи кожної під'їзної колії при нормуванні тривалості вантажних операцій відповідно до рекомендацій [3].

Наприклад, нормативна тривалість вивантаження руди на вагоноперекидачі становить 0,07 год. (4,2 хв) [3]. В це значення входить тривалість закріплення вагона в роторі вагоноперекидача, а також тривалість підготовчих і заключних операцій (подача вагонів у ротор, розчеплення та відтягування наступних вагонів, з'єднання з вагонами після вивантаження, проштовхування вивантажених вагонів за ротор тощо). Разом з тим, руди різних найменувань мають різні фізичні й хімічні властивості, а, як відомо, тривалість розвантаження на вагоноперекидачі в значній мірі залежить від сипучості вантажу. Сипучість вантажу, у свою чергу, залежить від його вологості, здатності ущільнюватися в процесі перевезення, гранулометричного складу руди й цілого ряду інших факторів. Відновлення сипучості за допомогою вібраторів не завжди забезпечує повне вивантаження вагона за один цикл повороту ротора вагоноперекидача. Здійснення декількох поворотів ротора для вивантаження одного вагона суттєво збільшує тривалість вантажної операції, яка може значно перевищувати значення, зазначене в [3].

Крім того, вагоноперекидачі різних типів і випущені в різний час мають різні техніко-експлуатаційні характеристики та, як наслідок, різну продуктивність і тривалість вантажних операцій для тих самих умов. Потрібно відзначити, що навіть використання для вивантаження піввагонів сучасних високопродуктивних вагоноперекидачів не завжди дозволяє наблизитися до значення тривалості вантажних операцій, що наведене в [3]. Це ще раз підтверджує той факт, що норми часу на виконання вантажних операцій, зазначені в даному документі, дуже часто далекі від реальних значень і не враховують наявні перероблювальні спроможності навантажувально-розвантажувальних фронтів. Відповідно, ці норми можуть бути використані в основному лише у якості наближених значень при виконанні попередніх розрахунків по оцінці перероблювальної спроможності вантажних фронтів. Більш точні норми часу на виконання вантажних операцій, що близькі до фактичних, необхідно визначати на основі статистичної обробки даних, отриманих у результаті хронометражних спостережень.

Аналіз результатів хронометражних спостережень тривалості вантажних операцій на під'їзних коліях

На одному з морських портів України були проведені хронометражні спостереження тривалості вантажних операцій з вагонами на різних вантажних фронтах. Аналогічні роботи були виконані і для однієї з вуглезбагачувальних фабрик Донбасу. Основними вантажами, що вивантажуються в порту, є залізорудний концентрат, вугілля, руда, мінеральні добрива та зернові вантажі, а на збагачувальній фабриці - вугілля.

Спостереження в порту проводилися в березні, що дозволило врахувати вплив на тривалість вивантаження такого несприятливого фактора, як змерзання та злежування вантажу у вагонах. Особливо це було характерно для залізорудного концентрату, вугілля і мінеральних добрив. Мінеральні добрива та зернові вантажі вивантажуються через нижні люки в бункери порту, звідки вантаж по системі стрічкових конвеєрів надходить на склад або по прямому варіанту на судно. Рудні вантажі і вугілля вивантажуються на вагоноперекидачах у прийомні бункери, звідки вантаж також передається на склади системою стрічкових конвеєрів. Продуктивність конвеєрних установок вагоноперекидачів становить 1600 т/год., тобто даний елемент не є обмежуючим. вантажний під'їзний колія залізничний

Вагони на вагоноперекидач надходять із гаража для розморожування вантажів, розташованого послідовно з вантажним фронтом; місткість гаража 10 вагонів. В процесі вивантаження вагони пересуваються стаціонарним маневровим пристроєм вагоноперекидача. Норма на розморожування першої подачі вагонів становить 0,5 год. Вагони наступних подач розморожуються паралельно вивантаженню, тому процес вивантаження вагонів, за умови їх своєчасної подачі на колію вантажного фронту перед гаражем для розморожування, може бути безперервним.

Середньозважений час на розвантаження одного вагона з конкретним вантажем на вагоноперекидачі визначається по формулі:

,

де k - кількість різних технологічних циклів, що відрізняються числом переворотів вагоноперекидача; М[tвані] - математичне очікування тривалості вивантаження одного вагона; nі - число спостережень.

У процесі спостережень і обробки результатів було визначено, що при дотриманні технології розморожування вантажу тільки 34% вагонів з окатишами вивантажено за допомогою одного перевороту, 60% вагонів вивантажено двома переворотами, а 6% - трьома. Середня тривалість вивантаження одного вагона з окатишами при одному перевороті склала 4,7 хв, а середньозважений час вивантаження одного вагона з даним вантажем склав 8,2 хв. Для залізорудного концентрату, що вивантажується в даний період року тільки за два перевороти, тривалість вантажної операції склала 10,2 хв. Найбільш близьке значення тривалості вантажної операції до нормативу [3] було зафіксовано при вивантаженні антрациту -4,1 хв. при нормі 3,6 хв.

Спостереження за процесом вивантаження зернових вантажів у підвагонний бункер ємністю 900 м3 (630 т) з конвеєром продуктивністю 400 т/год показали наступне. Нормативна тривалість вивантаження вагона з кукурудзою становить 1,85 хв., а тривалість подачі та прибирання групи вагонів з врахуванням підготовчих і заключних операцій становить 20 хв [3]. Кількість подач вагонів, що вивантажуються за добу на вантажному фронті, визначається як:

,

де tпер - тривалість технологічних перерв у роботі фронту, хв.; mпод та mод - відповідно, кількість вагонів у подачі, і кількість вагонів, з якими вантажна операція виконується одночасно; tпод та tдод - відповідно, тривалість операцій по подачі-прибиранню вагонів на вантажний фронт, а також додаткових (підготовчих і заключних) операцій, хв.

При максимальній кількості вагонів у подачі з кукурудзою, що становить 15 вагонів, за добу може бути розвантажено:

подач, або 27,6•15=414 вагонів.

Однак, добова продуктивність конвеєра становить 22•400=8800 т, що при фактичній статичній нормі завантаження вагонів кукурудзою qст=65,08 т становить усього 8800/65,08=135 вагонів. Крім того, слід також враховувати, що тривалість вивантаження однієї подачі вагонів не може бути визначена по формулі , оскільки кількість вантажу в подачі перевищує ємність бункера.

Інтенсивність заповнення бункера, що дорівнює різниці інтенсивностей вивантаження та відкачування вантажу з бункера, становить близько 1700 т/год. Це означає, що при максимальному заповненні бункера на рівні 95% він буде заповнений через 630•0,95/1700=0,35 год. (21 хв), що згідно до нормативу [3] відповідає вивантаженню 21/1,85=11,4 вагона. Вантаж з 3,6 вагонів подачі, що залишилися, буде вивантажуватися з інтенсивністю 400 т/год. Для цього необхідний час 3,6•65,08/400=0,59 год (35 хв). Таким чином, реалізувати тривалість вантажної операції на рівні нормативу 1,85 хв на вагон можна при кількості вагонів у подачі не більше 11 вагонів і вільному приймальному бункері. У іншому ж випадку тривалість вивантаження подачі з 15 вагонів складе 21+35=56 хв. Отже, фактична тривалість вантажної операції з одним вагоном становить 56/15=3,73 хв, тобто більше 2 рази за норматив. Необхідно також враховувати, що при постановці наступної подачі під вивантаження через 20 хв бункер буде заповнений на 497 т, що призведе до відповідного збільшення тривалості вивантаження наступної подачі, яка складе 126 хв; тривалість вивантаження одного вагону з кукурудзою у цьому випадку складе вже 126/15=8,4 хв.

На вуглезбагачувальній фабриці спостереження за процесом вивантаження незбагаченого вугілля проводилися в жовтні та показали наступне. Вугілля вивантажується під дією сили тяжіння після відбивання люків піввагонів вручну в прийомні бункери ємністю 420 т. Зачищаються вагони від залишків вантажу за допомогою вібраторів. З приймальних бункерів вугілля системою конвеєрів перекачується в 4 накопичувальні бункери ємністю по 60 т кожний. Далі по системі конвеєрів вугілля надходить у головний корпус фабрики на збагачення.

Вагони з незбагаченим вугіллям подаються зі станції примикання на вантажні фронти фабрики локомотивом залізниці. Склад подачі становить 12 вагонів, а одночасно вивантажується 3 вагони. Норма часу на їхнє вивантаження згідно «Методиці» становить 0,43 год (26 хв). З урахуванням часу на підтягування трьох вагонів електричною лебідкою (0,02 год.) загальний час на вивантаження трьох вагонів становить 0,45 год (27 хв). Таким чином, нормативний час вивантаження подачі з 12 вагонів становить =0,45•12/3=1,8 год.

Нормативний час на прибирання вивантажених вагонів локомотивом залізниці з подачею наступної групи вагонів під вивантаження становить 0,4 год. Продуктивність вивантаження вугілля, у цьому випадку відповідно до виразу

,

при qст=69 т становить 12•69/(1,8+0,4)=376 т/год.

Збагачувальна фабрика працює цілодобово на протязі цілого року. Для забезпечення працездатності фабрики передбачені планово-запобіжні ремонти (ПЗР), що виконуються за графіком. З урахуванням зупинки фабрики для виконання ПЗР продуктивність переробки незбагаченого вугілля фабрикою становить Пфакт=265 т/год, тобто на 30% менше від продуктивності вивантаження вугілля. У цьому випадку неминучий простій вагонів під вивантаженням в очікуванні звільнення приймальних бункерів. Кількість подач, яка може бути розвантажена з дотриманням встановленої норми часу на виконання вантажних операцій, можна визначити по формулі:

де УQбун - сумарна ємність приймальних та накопичувальних бункерів, т; - Qзал - залишок вугілля в приймальних та накопичувальних бункерах на момент установки першої з kпод подач на вантажний фронт, т.

При залишку Qзал =0:

подачі.

Це означає, що вже третя подача з 12 вагонів буде очікувати звільнення прийомних бункерів. Для виключення цих очікувань необхідно привести у відповідність продуктивність переробки вугілля на фабриці до продуктивності вивантаження вугілля з вагонів. У цьому випадку норма часу на виконання вантажних операцій з подачею вугілля визначається як:

,

і становить =(12·69-265•0,4)/265=2,72 год, що більше нормативу на 51%.

Висновки

Виконані дослідження та детальний аналіз роботи вантажних фронтів різних під'їзних колій показав, що при визначенні тривалості вантажних операцій, у т.ч. для розробки норм ЄТП, необхідно проводити натурні спостереження процесу навантаження або вивантаження вагонів з подальшою обробкою результатів за допомогою сучасних статистичних методів. Окрім того, встановлювати вказану норму часу необхідно окремо для теплої та для холодної пори року, коли необхідно відновлювати сипучість вантажу, а тривалість розвантаження вагонів об'єктивно більше.

Слід також враховувати наступні обмежуючі фактори, що впливають на фактичну тривалість вантажних операцій:

- ємність приймальних та накопичувальних бункерів;

- продуктивність конвеєрних установок, що забезпечують відкачування вантажу із приймальних бункерів;

- продуктивність основного виробництва, яке використовує прибулий вантаж.

Отримані в такий спосіб значення можуть стати основою для визначення реальних норм часу знаходження вагонів на під'їзних коліях, що будуть прийнятні як для залізниці, так і для підприємств. Разом з тим, необхідно зазначити, що для виключення випадків навмисного завищення норм часу перебування вагонів на під'їзних коліях до виконання хронометражних спостережень та відповідних розрахунків повинні залучатися незалежні експерти. Остаточні норми повинні узгоджуватися із представниками залізниці. Окрім того, повинна бути розроблена нова методика нормування тривалості вантажних операцій з вагонами, яка б дозволяла об'єктивно враховувати місцеві умови роботи вантажних пунктів.

Література

1. Мілецька, І.М. Дослідження показників вантажної роботи на місцях незагального користування в умовах підприємства Д [Текст]/ І. М. Мілецька //Збірник наук. праць УкрДАЗТ, - Харків: УкрДАЗТ, 2010. - Вип. 118, - с.220-225.

2. Вернигора, Р.В. Проблемы функционирования железнодорожных подъездных путей Украины в современных условиях [Текст]/ Р.В. Вернигора // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2012. - №4/3 (58). - с. 64-68.

3. Правила перевезень вантажів залізничним транспортом України. Частина 1. [Текст] - К:. Видавничий дім «САМ». - 2004. - 432 с.

4. Вернигора, Р.В. и др. Анализ неравномерности грузовых перевозок на магистральном и промышленном железнодорожном транспорте [Текст]/ Р.В. Вернигора, Н.И. Березовый // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2012. - № 2/3(56) - С. 62-67.

5. Вернигора, Р.В. и др. Определение расчетных объемов работы грузовых пунктов на железнодорожных подъездных путях промышленных предприятий [Текст]/ Р.В. Вернигора, Н.И. Березовый, В.В. Малашкин // Вестник БелГУТа. - Гомель: БелГУТ, 2012. - №1 (24). - с.54-57.

6. Верлан, А.И. и др. К вопросу о методике расчета рабочего парка маневровых локомотивов подъездного пути [Текст]/ А.И. Верлан, Н.И. Березовый, Р.В. Вернигора, А.М. Шепета // Зб. наук. праць ДНУЗТ: Серія “Транспортні системи і технології перевезень”, Вип. 3. - Д.: ДНУЗТ, 2012. - с. 15-19.

Размещено на Allbest.ru