Промышленный транспорт: особенности, сферы деятельности, проблемы

Промышленный транспорт — это совокупность транспортных средств, сооружений и путей промышленных предприятий, предна­значенных для обслуживания производственных процессов, переме­щения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на территории обслуживаемого предприятия. Промышленный транспорт обслужи­вает любые отрасли экономики и выполняет технологические пере­возки, т.е. перемещение топлива, сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в локальных границах предприятий (внутренние техно­логические перевозки) и ввоз и вывоз грузов на другие виды транс­порта (внешние перевозки).

Промышленный транспорт является частью инфраструктуры пред­приятия и обслуживает нужды своего предприятия. Он относится к некоммерческому (ведомственному) транспорту и выполняет перевоз­ки внутри цехов, между цехами, связь цехов и складов, связь с маги­стральным транспортом при вывозе-завозе сырья и продукции.

В состав промышленного транспорта входят все виды транспор­та, составляющие транспортную систему, а также специфические виды, но основу составляют железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспорт. Специфические виды транспорта игра­ют особую роль. Это, прежде всего, транспорт непрерывного дей­ствия — конвейеры, канатно-подвесные и монорельсовые дороги, пневмо- и гидротранспорт. Возможность применения электрической энергии является необходимым условием на локальных территориях для экологической безопасности.

В промышленном транспорте с учетом перегрузочных работ за­нято примерно 12 % численности работников сферы материального производства, причем распределены работники различно по отрас­лям. Например, доля работников промышленного транспорта в уголь­ной промышленности составляет 40 %, в лесной — 55 %, в металлур­гической — более 20 %.

Объем перевозок грузов промышленного транспорта примерно в 4 раза превышает объем перевозок транспорта общего пользования, но грузооборот в несколько раз меньше, так как среднее расстояние составляет 1... 5 км (перевозки в цехах, между цехами, со склада и на склад). Скорости транспорта обычно не превышают 5... 10 км/ч, кон­вейера 1...5 м/с, что связано с локальной (замкнутой) и часто не­большой территорией.

Себестоимость транспортировки массовых навалочных грузов специальными видами транспорта в 2 — 3 раза ниже, чем у автомо­бильного транспорта, а производительность в 3 — 5 раз выше.

Топливная эффективность различных видов промышленного транспорта характеризуется удельными затратами энергии, кВт/(т • км), необходимыми для перемещения тонны груза на один километр про­бега. В табл. 2.2 приведены данные для объема перевозок в пределах 4 млн т в год и средней дальности от 5 до 25 км.

Промышленный транспорт работает в соответствии с правилами и нормами, в которых определены требования к строительству и тех­ническому оснащению подъездных путей и порядок их примыкания к станциям магистрального транспорта. Владельцы подъездного пути и магистрального железнодорожного транспорта заключают также договор, четко регламентирующий взаимоотношения в связи со специ­фикой технологии работ магистрального транспорта — поездные от­правки по расписанию.

Особенности видов транспорта, описанные в подразд. 2.2 —2.7, в большей части проявляются при применении их в качестве про­мышленных.

Железнодорожный промышленный транспорт выполняет в три раза больший объем перевозок, чем магистральный и обслужи­вает, в основном, крупные предприятия добывающей и обрабаты­вающей промышленности. Протяженность путей сообщения про­мышленного железнодорожного транспорта более 95 тыс. км. Отли-

Таблица 2.2. Затраты энергии при перемещении грузов разными видами промышленного транспорта Вид промышленного транспорта Затраты энергии, кВт/(т-км) Железнодорожный 0,04...0,02 Автомобильный электротранспорт 0,45...0,31 Трубопроводный, пневмоконвейерный 1,43...0,79 Канатно-подвесной 0,07...0,05 Ленточный конвейер 0,35...0,25

 

чаются большой криволинейностью участков с малым радиусом кри­вой (100 м и менее). 60 % подъездных путей имеют длину 1,5... 2,5 км и характеризуются грузонапряженностью от нескольких тысяч до 20 млн т-км/км одного подъездного пути в год.

Большая доля работ приходится на открытые разработки в карье­рах, шахтах, рудниках, на крутых уклонах при вскрышных работах и т.п. условиях.

На заводских территориях используются в основном тепловозы мощностью от 150 до 4 000 л. с., в шахтах и на некоторых открытых разработках горнообогатительных комбинатов (ГОК) используют электровозы мощностью до 2 100 кВт. Для вывоза грузов из карьеров глубиной 500 метров и более созданы специальные электровозы или тяговые агрегаты (локомотив, состоящий из нескольких секций для увеличения тяговых усилий). Существуют гибридные локомотивы и тяговые агрегаты, которые при наличии контактных сетей работают как электровозы, а на других участках — как тепловозы с дизельным двигателем. Парк вагонов подразделяется на грузовые (90 %) и пас­сажирские для перевозки работников предприятия.

Для перевозки отдельных грузов создан специализированный под­вижной состав (примерно 70 % от общего). Так, например, чугуновоз для жидкого металла (грузоподъемность 100...600 т); шлаковоз для расплавленного шлака температуры 1 400... 1 500°; думпкары и вагоны- хопперы (вагоны-самосвалы грузоподъемностью до 200 т) для насып­ных грузов; платформы для горячих слитков массой 160 т и негабарит­ных грузов; цистерны для жидких, вязких, порошкообразных и газо­образных грузов (аммиака, хлора, пропана, бутана) и др. Поскольку нагрузка на оси может достигать 230; 300 и даже 400 кН, то применя­ются сверхмощные рельсы для движения со скоростью 8... 15 км/ч.

Для обеспечения безопасности, оперативного руководства дви­жением поездов на территории предприятия и связи с внешними перевозками широко применяют различные виды связи.

Автомобильный промышленный транспорт работает в цехах, на открытых горных разработках, является основным в карьерах. Осуществляет короткопробежные перевозки.

Представлен в основном самосвалами различной грузоподъемно­сти, в том числе 27; 40; 45; 65; 120; 180 т и более. В промышленном транспорте используют также специализированные автомобили (угле­возы, шлаковозы, слябовозы^[19], цементовозы, растворовозы и др.) и автомобили специального назначения: автокраны, автопогрузчики, пожарные и др. Благодаря замкнутости территории предприятия воз­можно применение автомобилей без водителей. Например, на хими­ческом предприятии г. Ульме (ФРГ) идет коммерческая эксплуатация

Рис. 2.10. Автомобиль без водителя на промышленном предприятии

 

грузовика, вмещающего 14 европоддонов, движущегося по 200- метровому маршруту и управляемого полностью в автоматическом режиме. Годовая производительность такого автомобиля 120 тыс. т за 10 тыс. ездок. Движение контролируется специальными датчика­ми, встроенными в дорожное полотно через определенные интерва­лы (рис. 2.10).

Автомобильный транспорт работает с большой нагрузкой. Так, при добыче бриллиантов в кимберлитовых горных породах, содер­жащих до 8... 10% алмазов, автомобили-самосвалы грузоподъемно­стью 40 т движутся с интервалом менее минуты.

Для обеспечения безопасной организации работы в карьерах ши­роко применяют различные информационные системы со средства­ми автоматики и телемеханики, позволяющие согласовывать работу самосвалов и экскаваторов.

Водные виды промышленного транспорта применяются в про­изводстве, расположенном на берегах озер, рек и морей, чаще всего на бумагоделательных предприятиях, например Балахнинский бума­годелательный комбинат.

Воздушный вид промышленного транспорта представлен в основном вертолетами и используется как внешний для доставки гру­зов на предприятия с конвейерной системой производства. Например, первоначально в системе снабжения автозавода ВАЗ использовались 18 вертолетов для предотвращения случаев сбоя в поставках на кон­вейер завода, который снабжают 60 предприятий-смежников.

Специфические виды промышленного транспорта — конвейер­ный, гидро- и пневмотранспорт, канатно-подвесной характеризуются стационарным характером и узкой специализацией по видам грузов, меньшими издержками. Используют для транспортировки сыпучих гру­зов (эффективной считается перевозка сыпучих грузов на расстояния

Таблица 2.3. Технические характеристики специфических видов промышленного транспорта Вид транспорта Производитель­ность, тыс. т/ч Дальность перевозки, км Конвейерный До 40 15...50 Подвесной (канатно-подвесная дорога, монорельсовый) До 1 8... 10 Гидравлический До 1 25...200 Пневматический 0,3...0,5 10... 15

 

до 200 км), добычи нерудных строительных материалов, удаления от­ходов при горнообогатительных работах, золы и шлака с предприятий теплоэнергетики, перемещения фунта со строительных площадок, в том числе при намыве плотин и перемычек на объектах энергетики.

Технические характеристики специфических видов промышлен­ного транспорта приведены в табл. 2.3.

Конвейерный транспорт применяют:

• для перевозки насыпных грузов (кокса, мела, песка, гипса, гли­ны, фавия, торфа, угля, минеральных удобрений, щебня, щепы и др.) при производстве нерудных строительных материалов (от карьера до завода или обогатительной фабрики или причала);

• на металлургических, машиностроительных предприятиях (от фабрики в бункера доменного или сталеплавильного цеха, до ТЭЦ, на обжиг, в отвалы для горелой земли и т.д.);

• в тепловых электростанциях (топливо от приемных устройств в бункера мельниц или котельных); гидроэнергостроительстве (от карьеров до мест строительства плотин, дамб и т.п.);

• в химической промышленности для технологии производства и вывоза отходов в отвалы;

• на открытых горных разработках от мест добычи до склада, мест переработки или вскрышных пород в отвалы и др. Фракции до 400 мм. Часто применяют ленточные конвейеры стационарные или передвижные с резинотканевой, резинотросовой, стальной или спе­циальной лентой, ленточно-канатные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, винтовые, подвесные конвейеры для замкнутой трассы и другие типы конвейеров (транспортеров).

Канатно-подвесные дороги используют для транспор­тировки штучных и тарных грузов (рулоны бумаги, грузы в мешках, бревна и т. п.), а также для насыпных грузов фракций до 150... 200 мм (боксит, гравий, дробленый камень, кокс, сода, руда, уголь и др.) особенно в условиях пересеченной и горной местности. Строятся канатные дороги на опорах. При затруднении использования назем­ного транспорта в горных условиях могут использоваться перенос­ные канатные дороги. Груз размешается в вагонетках.

Достоинства канатных дорог:

• малая зависимость от рельефа местности;

• большие допустимые уклоны пути и пролеты между опорами, что позволяет прокладывать их по кратчайшему пути и пересекать естественные и искусственные преграды;

• малая зависимость от атмосферных условий и полная автома­тизация погрузки-выгрузки и транспортировки;

• производительность канатной дороги с вагонетками может до­стигать 450 т/ч.

Монорельсовый подвесной транспорт используется для тарных и штучных грузов (грузы в бочках, контейнерах, ящиках, длинномерные, на поддонах и в различной упаковке), а также зата­ренных сыпучих и жидких грузов для внутри- и межцеховых пере­возок. Широко применяется в легкой промышленности, а также для перевозки пассажиров в сети подземных выработок с различными уклонами неограниченной длины.

Достоинства монорельсового транспорта — механизация и ав­томатизация перегрузочных и транспортных работ и исключении от­рицательного воздействия на окружающую среду. К недостаткам можно отнести значительные капитальные вложения на строитель­ство эстакады для перемещения транспортного средства.

Пневматический транспорт (пневмотранспорт) исполь­зуется для перемещения насыпных грузов (бытовых отходов, уголь­ной пыли, цемента, гравия, окатышей, щебня, золы, щепы и др.). Применяется эффективно для транспортировки пылевидных, зер­нистых и мелкокусковых грузов (фракции до 100... 150 мм) на не­большие расстояния (редко до 2 км). Груз перемещается по трубе в струе воздуха, нагнетаемого компрессорами, воздуходувками, венти­ляторами или вакуум-насосами. Перемещение груза происходит за счет разности давлений в начале и конце трубопровода.

Применяется также пневмоконтейнерный транспорт, в котором по трубе диаметром 200... 1 200 мм движется цилиндрический кон­тейнер-патрон с грузом благодаря нагнетанию воздуха. Контейнеры могут оборудоваться ходовыми колесами. Такие системы расширяют номенклатуру перевозимых грузов.

Разновидностью пневмотранспортных устройств являются пнев­можелоба с перфорированным дном для насыщения воздухом по­рошкообразных грузов, что ускоряет их продвижение. Достоинства пневмотранспорта состоят в герметичности системы, отсутствии по­терь груза и защите его от внешнего воздействия, легкости обслужи­вания и безопасности для обслуживающего персонала, возможности одновременно с транспортировкой производить такие необходимые технологические процессы, как сушка, охлаждение и др.

К недостаткам можно отнести высокий удельный расход энер­гии, изнашивание трубопроводов (особенно в местах поворотов), воздействие влажности, налипание, слеживаемость груза.

Гидравлический транспорт используется для перемеще­ния насыпных грузов с фракцией до 50... 100 мм (уголь, глина, кон­центраты, песок и песчано-гравийная смесь, строительные раство­ры, зола, шлаки и другие отходы, фосфогипс и др.) из шахт, карьеров на перерабатывающие предприятия и обогатительные фабрики, а за­тем с них на другие предприятия для дальнейшего производства, ути­лизации, на строительные объекты, в отвал и т.п. С помощью гидро­транспорта перемещаются грузы, пребывание которых в воде, как правило, не ухудшает их качеств.

Система гидротранспорта состоит из ряда взаимоувязанных со­оружений, установок и устройств, с помощью которых осуществля­ется приемка исходного материала, перекачка по трубам с помощью насосов, а затем обезвоживание материала и передача его получате­лю. Перекачка груза может осуществляться самотеком при уклонах трубы (лотка), используется в основном как гидросмыв при уборке шлаков, грунта, для закладки выработанного пространства.

Гидротранспорт является наиболее распространенным в мире ви­дом транспорта для транспортировки простых сортов угля, руды и других полезных ископаемых. Гидротранспорт может выходить за пределы промышленного при осуществлении непосредственной свя­зи нескольких предприятий. Например, между Норильским горно- обогатительным и Оскольским металлургическим комбинатами осу­ществляется перевозка рудных концентратов на 40 км, шахта Инская Кемеровской области переправляет кузнецкий уголь на ТЭЦ Ново­сибирска при расстоянии 260 км, в Западной Сибири перевозка угля осуществляется с 1966 г. по маршруту 10 км с шахты на металлурги­ческий завод, в США много лет эксплуатируют углепровод протя­женностью 173 км и производительностью 1 млн т в год, в Канаде протяженность углепровода 500 км.

Достоинства гидротранспорта:

• исключение трудоемких погрузочно-разгрузочных и перегру­зочных работ;

• отсутствие пыли и другого неблагоприятного воздействия на окружающую среду;

• отсутствие потерь груза и др.

К недостаткам гидротранспорта, сужающим область его при­менения, можно отнести:

• ограничения по видам груза, необходимость его размельчения и перемешивания с водой (образование пульпы);

• опасность замерзания в зимних условиях;

• значительный расход воды;

• износ оборудования при работе с абразивными материалами;

• трудности обезвоживания.

Для транспортировки может быть использован лифт. Лифт бы­вает прерывного и непрерывного действия. Непрерывного действия лифты используют, как правило, в учреждениях.

При выборе видов промышленного транспорта и сравнении ва­риантов следует учитывать транспортные издержки по всему процес­су между начально-конечными пунктами.

В России и за рубежом широко используется система дистанци­онного управления подвижным составом промышленного транспор­та, особенно железнодорожного, так как он привязан к колее. Такая система работает в автоматическом режиме без водителя. Например, система «Ритм» на Московской и Юго-Восточной дороге при пере­возке руды на Новолипецкий металлургический комбинат; обслужи­вание комбинатом «Экибастузуголь» 15 крупных электростанций по кольцевому маршруту; перевозка угля в США по круговой железной дороге; перевозка руды по 10-километровой трассе в Канаде соста­вом грузоподъемностью 100 т и т.д.

Проблемы и тенденции развития промышленного транспорта'.

• удовлетворение условий технологического процесса обслужи­ваемого предприятия и соответствие технического состояния транс­порту общего пользования, с которым он взаимодействует;

• развитие различных видов транспорта непрерывного действия и широкое внедрение автоматизированных систем.

Отрасли промышленного производства постоянно развиваются. Поэтому возможно появление новых проблем и тенденций развития промышленного транспорта.