Логистический процесс обеспечения поставок нерудных строительных материалов на речном транспорте
Ветроволновые условия на водохранилищах, озерах, устьевых участках крупных рек оказывает решающее влияние на выбор технологического оборудования снарядов, способов их оперативных перемещений, разработки грунта.
Ограниченные глубины и размеры акватории затрудняют выполнение операций с оперативными якорями, а также маневрирование грузового и вспомогательного флота.
Для краткой характерист
ики типа дноуглубительного снаряда применяются условные буквенные обозначения. На первом месте ставят буквы, характеризующие снаряд по способу разработки грунта: М - многочерпаковый снаряд, ШТ - штанговый, Г - грейферный, 3 - землесос без разрыхлителя, ЗМ- землесос с механическим разрыхлителем, ЗГ- землесос с гидравлическим разрыхлителем. Буквы на втором месте обозначает способ удаления грунта: Ш - шаландовый, Р - рефулерный (при обозначении землесосов не ставятся), Л - лотковый.
На третьем месте - буквы, определяющие тип главного двигателя: Д - дизельный, П - паровой. Последними ставятся буквы, обозначающие систему привода рабочих устройств: Э - электрифицированные, Г - гидроприводные. В обозначениях самоходных снарядов в конце добавляют букву С. После буквенных обозначений указываю техническую производительность снаряда.
Например: МЩДЭС-500 - многочерпаковый шаландовый дизельный электрифицированный самоходный снаряд производительностью 500 м3 /ч. ЗМДГ-150 - землесос с механическим разрыхлителем дизельный, с гидроприводными рабочими устройствами, производительностью 150 м3/ч
4. Добывающие снаряды
4.1 Краткая характеристика
При характеристике добывающих снарядов применяют условные обозначения, указывающие принадлежность и тип снаряда, его основное назначение и техническую производительность.
В обозначении снарядов буквы имеют следующие значения: П - портовый, З - землесосный, Ч - черпаковый, С - наличие сортировочного или обогатительного устройства, а цифры указывают на техническую производительность по грунту. Например: ПЗС - 600 - портовый землесосный снаряд с сортировочным устройством производительностью 600 м3/ч.
Основными техническими параметрами средств добычи НСМ являются техническая производительность, тип технологического оборудования, класс Регистра, габаритные размеры, глубина добычи НСМ, диаметр напорного пульпопровода, категория разрабатываемых пород, мощность энергетической; установки, технические характеристики добывающих средств.
Тип основного технологического оборудования определяет назначение снаряда, предусматривающее добычу гравия, песка и песчано-гравийной смеси. Габаритные размеры обусловливают возможность эксплуатации снаряда на заданном месторождении, устанавливают тип и размеры потребных транспортных судов для перевозки добываемых материалов. Диаметр трубопроводов влияет на производительность снаряда и режим работы грунтового насоса.
4.2 Особенности работы
Разработка затопленных грунтов и извлечение их из-под воды осуществляется с помощью плавучих средств, называемых земснарядами. По способу отделения от массива и последующего транспортирования грунта различают земснаряды гидравлического и механического принципа действия. К первым относятся землесосные, эжекторные и эрлифтные снаряды, к вторым – многочерпаковые грейферные, штанговые и др.
У земснарядов гидравлического действия грунт со дна захватывается потоком всасываемой воды и образующаяся гидросмесь (пульпа) транспортируется далее по грунтопроводу. На землесосах движение гидросмеси создается с помощью лопастных грунтовых насосов; на эжекторных снарядах - с помощью водоструйных аппаратов - эжекторов; на эрлифтных - благодаря подъемной силе воздуха, подаваемого в грунтопровод под водой на большой глубине.
Наиболее распространены землесосы, обеспечивающие рабочий процесс с наименьшими энергетическими затратами и позволяющие при подборе соответствующих грунтовых насосов перемещать грунт на требующиеся расстояния и высоту. К недостаткам землесосов относятся ограниченная глубина извлечения грунта и интенсивный износ грунтового насоса проходящей через него гидросмесью. Увеличения глубины добычи материалов землесосами достигают снижением положения грунтового насоса относительно уровня воды, либо располагая насос на сосуновой раме, либо увеличивая осадку корпуса земснаряда, При этом каждый I м снижения насоса обеспечивает увеличение глубины добычи приблизительно на 5 м. Однако указанные меры усложняют конструкцию и эксплуатацию земснарядов, поэтому на речных землесосах пока не нашли применения. При установке грунтового насоса в корпусе обычного речного земснаряда извлечения грунта возможно с глубины до 20-22 м.
У эжекторных снарядов износу гидросмесью подвержен простой по конструкции водоструйный аппарат, легко доступный изготовлению и замене. Малые габариты и масса эжектора позволяют располагать его непосредственно у всасывающего наконечника земснаряда, чем обеспечивается возможность извлечения грунта с больших по сравнению с землесосами глубин. Кинетическая энергия водяных струй, обеспечивающих действие эжектора, создается с помощью высоконапорного насоса, не взаимодействующего с грунтом, а поэтому и не подверженного абразивному износу. Существенными недостатками эжекторов являются пониженный (приблизительно в три раза по сравнению с грунтовыми насосами) энергетический коэффициент полезного действия и ограниченный напор, создаваемый с их помощью в грунтопроводе.
Для нормального действия эрлифта требуется большое заглубление под воду и вертикальное положение трубопровода. Так как всасывание и движение гидросмеси создается лишь благодаря разнице между удельным весом окружающей воды и трехкомпонентной смеси в трубопроводе (грунт, вода и рабочий воздух), эрлифтные снаряды могут обеспечить лишь очень ограниченные высоту и дальность подачи добываемого материала. Эрлифту свойственен низкий энергетический к.п.д. Добыча эрлифтными снарядами НСМ с глубины менее 10-15 м практически невозможна.
С целью улучшения разработки и всасывания песчано-гравийных материалов грунтозаборные устройства земснарядов гидравлического действия оснащают гидравлическими разрыхлителями грунта.
Этим земснарядам свойственна непрерывность технологического процесса, включающего добычу, транспортирование по трубам, обогащение и погрузку НСМ, а также удаление в отвал отмываемых мелких фракций грунта и легкого мусора.
Непрерывность процесса позволяет создавать земснаряды гидравлического действия с наиболее высокой производительностью (2500 м3/ч и более).
Земснаряды этого рода нецелесообразно использовать для разработки грунтов с большим содержанием крупных включений, размеры которых превышают определяющее живое сечение грунтовой магистрали (межлопастное расстояние рабочего колеса грунтового насоса, диаметр горловины эжектора и т.п.). Нежелательно применять эти земснаряды и для добычи НСМ с большим содержанием гравия, вызывающего быстрый износ трубопроводов, грунтовых насосов и другого оборудования. С увеличением содержания гравия труднее обеспечить гидравлическое транспортирование материала по трубам, так как требуются повышенные скорости движения гидросмеси, напор в системе и мощность силовой установки. Земснаряда этого рода целесообразно применять для добычи НСМ с содержанием гравия до 30%.