Железнодорожный транспорт
Железнодорожный транспорт – вид транспорта, осуществляющий перевозки грузов по рельсовым путям в вагонах (поездах) с помощью локомотивной тяги.
Железнодорожный путь – комплекс сооружений и устройств, образующий дорогу с направляющей рельсовой колеей для движения подвижного состава железнодорожного транспорта.
Железнодорожный путь имеет сложное строение: верхнее строение, земляное полотно, инженерные сооружения (мосты, тоннели, виадуки, дренажные сооружения, подпорные стенки). В разных странах принята различная ширина колеи, что объясняется в основном историческими причинами: в России – 1524 мм; в Западной Европе, Канаде, США и Японии на новых линиях – 1435 мм; в отдельных штатах Южной Америки, странах Африки, Индии – 1067 мм. Узкая колея может 6ытъ шириной 1000, 914, 891, 750 и 600 мм. Колея шириной 600 и 750 мм характерна для промышленного железнодорожного транспорта России. На метрополитене самая узкая колея 1067 мм на некоторых линиях Токийского метро, самая широкая 1680 мм – на метрополитене г. Сан-Франциско, что связано с гористым рельефом этого города.
В России существуют четыре категории железнодорожных магистралей, различающиеся по грузонапряженности и числу пар поездов в сутки. Например, 1-я категория имеет грузонапряженность более 10 млн. т-км/км пути и свыше 10 пар поездов, но густота ее сети (количество километров пути на 100 км2 территории) составляет 0,51 км, что ниже, чем в большинстве стран, включая страны СНГ. Парк локомотивов в грузовом движении насчитывает примерно 4 тыс. единиц (2/3 электровозов), парк грузовых вагонов – 385,1 тыс. единиц, парк пассажирских вагонов – более 20 тыс. единиц.
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства железнодорожного транспорта:
– высокая пропускная и провозная способность (двухпутная дорога с автоматической блокировкой пропускает 150–200 пар поездов в сутки; однопутная – 60 пар поездов в сутки);
– надежность работы благодаря независимости от климатических условий, что обеспечивает бесперебойную перевозку грузов в любое время года (95 % путей сообщения работает без сбоя при перепадах температуры; исключения приходятся на обрыв электрических проводов при стихийных бедствиях);
– возможность сооружения путей сообщения на любой сухопутной территории и на водной территории при наличии паромов;
– непосредственная связь с промышленными и сельскохозяйственными предприятиями любых отраслей экономики. Отдельные отрасли (металлургическая, угледобывающая, нефтеперерабатывающая и др.) имеют, как правило, свои подъездные пути для выхода на магистральную сеть;
– массовость перевозок в сочетании с довольно низкой себестоимостью (малые эксплуатационные расходы) и достаточно высокой скоростью доставки;
– более короткий путь следования по сравнению с естественными путями водного транспорта.
Относительные недостатки железнодорожного транспорта:
– ограниченная маневренность из-за «привязки» к колее;
– высокая первоначальная стоимость основных фондов: стоимость строительства 1 км однопутной линии – примерно 10 млн. руб. (в ценах 1998 г.), двухпутной – на 40 % больше (в трудных условиях может быть в 2–3 раза выше); подвижной состав дороже автомобилей (но дешевле в 3–4 раза, чем самолеты и морские суда);
– высокая металлоемкость, трудоемкость, низкая производительность труда. Так, в среднем на 1 км эксплуатационной длины железных дорог России приходится почти 14 человек (в США – 1,5 человека при тех же объемах транспортной работы).
Технология1работы железнодорожного транспорта наиболее сложная, что связано с привязкой его к железнодорожной колее. Основой технологии работы железнодорожного транспорта является теория расписаний (график движения); план формирования поездов по направлениям движения; согласованный план формирования поездов на магистральном направлении с графиком работы подъездных путей предприятий, имеющих связь с магистральной сетью железных дорог.
Принципы работы железных дорог:
– на занятый перегон не может выйти другой поезд (для повышения пропускной способности перегоны дробятся на участки);
– движение осуществляется только поездами (пассажирскими, грузовыми, почтовыми, смешанными), которые переформировываются по маршруту движения;
– грузы следуют между сортировочными станциями, на которых переформировываются поезда;
– управление транспортным процессом производится через диспетчерский центр;
– смена бригады паровоза производится через 100–120 км (забор воды необходим через 600–800 км). Современная тяга позволяет менять бригаду через 200–300 км, а локомотив – через 1000 км. Смена осуществляется в течение 15–20 мин;
– перевозка проходит при разной ширине колеи;
– отправки грузов – повагонные, мелкопартионные, поездные или маршрутными поездами.
Отправки маршрутными поездами характерны для перевозки угля и других массовых навалочных грузов от мест добычи до потребителей (например, на электростанции) или при перевозке контейнеров чаще по специально разработанному расписанию (с ускоренной доставкой).
Проблемы и тенденции развития железнодорожного транспорта:
– повышение производительности, прежде всего путем создания резерва пропускной и провозной способностей (сейчас 70 % железных дорог страны – однопутные, 80 % железнодорожной сети имеет максимальный коэффициент грузонапряженности) и повышения скорости движения (рекорд скорости на отечественных железных дорогах – около 200 км/ч). Высокоскоростной поезд TGV (Франция) установил мировой рекорд скорости – 515 км/ч, скорость его эксплуатации на дорогах Франции и Европы – 300 км/ч.
Скорость может быть повышена благодаря замене типа тяги, например на газотурбинную, паротурбинную, атомную. Высокие скорости достигаются также благодаря изменению дизайна на более обтекаемый;
– увеличение темпов электрификации дорог (сегодня электрифицированных дорог более 40%; себестоимость электровозов на 15 % ниже, а производительность выше; они экологически менее вредны; условия их управления лучше);
– снижение расхода топлива при повышении скорости, что достигается уменьшением общего веса поезда (например, в Германии при изготовлении вагонов применяют стеклопластик, который облегчает вес поезда на 20 %);
– выравнивание путей, особенно при увеличении скорости, так как при радиусах закругления 300 м скорость для безопасного движения не должна превышать 70 км/ч, а при радиусе 1000 км – 132 км/ч;
– внедрение тяжеловесных составов (оптимальный вес около 10 тыс. т обеспечивает минимальные эксплуатационные затраты), новых типов подвижного состава грузоподъемностью 120 т (8-осные вагоны с повышенными прочностными характеристиками);
– создание специализированных вагонов для разнообразной номенклатуры грузов (сейчас уровень специализации около 30 %);
– механизация мест для формирования поездов (горки);
– укладка рельсов тяжелого типа и бесстыковочных путей, необходимая для повышения скоростей (путь составляет до 55 % капитальных вложений в железнодорожный транспорт);
– повышение уровня автоматизации погрузочно-разгрузочных работ;
– удлинение платформ;
– внедрение контейнерной и пакетной технологий, особенно для мультимодального сообщения, а также двухэтажных вагонов, которые дают увеличение посадочных мест на 45 % при экономии ресурсов на 25 % на 1 пассажиро-место (в России в 1837 г. на Царскосельской дороге эксплуатировался двухэтажный вагон).
Существует проблема перевода короткопробежных перевозок с железнодорожного на другие виды транспорта при возможности и целесообразности, и рынок способствует ее решению.
Решаются вопросы информационной обеспеченности.
В помощь диспетчерам развиваются информационно-вычислительные центры железнодорожного транспорта, системы оперативного слежения за поездами и их формированием по пути следования, дорожная информационная система контроля и управления оперативной работой сети железных дорог (ДИСКОР) и др.
Классификация подвижного состава железнодорожного транспорта представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Классификация подвижного состава железнодорожного
транспорта
Автомобильный транспорт
Автомобильный транспорт – это вид транспорта, осуществляющий перевозку грузов и пассажиров по безрельсовым путям с использованием колесного движителя2.
Это наиболее массовый вид транспорта для перевозки пассажиров на короткие и средние расстояния. Основная сфера его деятельности – перевозка грузов любой стоимости на небольшие и средние расстояния. Применение современных технологий типа контейнерной расширяет сферу применения автомобильного транспорта по перевозке грузов. Эффективна и перевозка на значительные расстояния в международном сообщении, которое приносит валютную прибыль и ускоряет доставку экспортно-импортных грузов.
На 01.01.99 г. на автомобильном транспорте России было более 450 тыс. перевозчиков, оформивших лицензии3 и 1,7 млн. грузовых автотранспортных средств, 100 тыс. из которых имели разрешение на международные перевозки. На пассажирских перевозках было занято более 450 тыс. транспортных средств, более 120 тыс. из которых имели лицензии. В международных перевозках пассажиров участвовали 16,7 тыс. автомобилей. Число транс-портно-экспедиционных компаний – примерно 12 тыс. Нужно заметить, что производительность транспортных средств в мелких автотранспортных предприятиях в 18–20 раз ниже, чем в средних и крупных.
В России на 01.01.2000 г. полная протяженность сети автомобильных дорог (общего пользования, ведомственных и частных) составляла 922 тыс. км, из них 751,3 тыс. км (81,5 %) – с твердым покрытием. Дорог общего пользования – 579 тыс. км, из них 525,3 тыс. км (90,7%) – с твердым покрытием. 40–50% грузов перевозятся по федеральным дорогам, протяженность которых – 46,4 тыс. км (менее 10 % от сети общего пользования).
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства автомобильного транспорта:
– маневренность и большая подвижность, мобильность;
– доставка грузов или пассажиров «от двери до двери» без дополнительных перегрузок или пересадок в пути следования;
– автономность движения транспортного средства;
– высокая скорость доставки;
– широкая сфера применения по территориальному признаку, видам груза и системам сообщения;
– более короткий путь следования по сравнению с естественными путями водного транспорта.
Относительные недостатки автомобильного транспорта:
– большая себестоимость;
– большая топливоэнергоемкость, металлоемкость;
– низкая производительность единицы подвижного состава (130–150 тыс. т-км в год);
– наибольшая трудоемкость (на одно транспортное средство требуется не менее одного водителя);
– загрязняет окружающую среду.
Технология работы автомобильного транспорта отличается тем, что производственный процесс осуществляется подвижным составом предприятий общего пользования, ведомственным (обслуживающим преимущественно перевозки данного ведомства) и частным. Этому виду транспорта присуща автономность движения одиночными автомобилями, а также автопоездами и автоотрядами по графику или без него. Отправки груза могут быть помашинные или мелкопартионные.
Проблемы и тенденции развития автомобильного транспорта: повышение производительности автомобильного транспорта путем увеличения скорости движения; создание новых автомобилей большей грузоподъемности и грузовместимости, необходимых для обслуживания металлургической, угледобывающей, горной и других отраслей промышленности. Максимальная грузоподъемность на сегодня – 600 т. Это автомобили Челябинского завода. Необходимо увеличение моторесурса автомобилей, т. е. пробега их до капитального ремонта. Сейчас автомобили ВАЗ проходят до 130 тыс. км, ГАЗ и КамАЗ – до 400 тыс. км, ЗИЛ – до 300 тыс. км, но иностранные автомобили имеют значительно больший ресурс. Остается проблема полнокомплектного (капитального) ремонта (трудоемкость строительства ЗИЛ-130 составляет 140 нормочасов, а его капитальный ремонт – 360 нормочасов, но после ремонта достигается только 60 % производительности). За рубежом легковые автомобили не доводят до капитального ремонта, также как большинство марок грузовых (распродают отдельные элементы на запчасти или отправляют целиком под пресс для получения вторичного сырья, особенно после серьезных аварий). Целесообразным считается капитальный ремонт лишь для особо тяжелых дорогих грузовых автомобилей.
Необходимо снижение трудоемкости транспортного процесса, в том числе путем создания специализированных автомобилей (за рубежом – до 90 % парка), особенно самосвалов и самопогрузчиков, значительно сокращающих время перегрузочных работ, и построения рациональной структуры парка (в европейских странах доля автомобилей особо малой и малой грузоподъемности может составлять 50 %, в нашей стране – не более 15%, хотя основная сфера автомобильного транспорта – снабжение торговли и бытовой сети города). Необходимо изменение подхода к системам диагностики и технического обслуживания, а также совершенствование конструкции и технических характеристик автомобилей и их двигателей, так как по этим направлениям имеется большое отставание нашей автомобильной промышленности. Для экономии топлива должно быть шире внедрение электроэнергии, газа, водородного и других видов топлива; применение экономически и экологически эффективных двигателей, в том числе роторного двигателя Ванкеля, Стирлинга, форкамерного двигателя и др.; повышение управляемости автомобилем и др.
По-прежнему актуальна «вечная» для России проблема дорог: развитие сети не успевает за увеличением количества транспортных средств. С начала экономических реформ в России парк автомобильного транспорта вырос в 1,6 раза (легковых – на 76 %), а по прогнозам доля грузовых перевозок к 2015 г. увеличится на 30 – 40 %. Через 5–6 лет должно быть 170 автомобилей на 1000 жителей. Сеть дорог любой страны соответствует уровню экономического развития этой страны. В России необходимо иметь 1,5–2,0 тыс. км дорог. Оптимальной плотностью дорог для нашей страны считается 45–50 км/1000 км2, в европейской части страны готовность практически такая, но в среднем по России она составляет 3,82 км/1000 км2(для сравнения: в Молдавии – 41,25 км/1000 км2, Армении – 35,2 км/1000 км2, Грузии – 42,3 км/1000 км2, на Украине – 39 км/1000 км2, в Латвии – 51 км/1000 км2, Бельгии – 375 км/1000 км2, Японии – 190 км/1000 км2, Германии – 196 км/ 1000 км2, США – 373 км/1000 км2внегородских и 690 км/1000 км2– с учетом улиц города). На усовершенствованных дорогах себестоимость перевозок уменьшается в 2– 3 раза, срок службы автомобиля увеличивается на 30%, расход горючего сокращается на 30–50 %; производительность на грунтовых дорогах в 3–4 раза ниже. Данные по расходу топлива на автомобильном транспорте с учетом состояния дорог приведены в табл. 2.
Таблица 2. Расход топлива на автомобильном транспорте с учетом состояния дорог
| Тип транспортного средства (тип двигателя) | Расход горючего, л, на 100 км | |||
| Страны Европы | Россия | |||
| Оптимальные дорожные условия | Неровность покрытия | Движение со скоростью 40 км/ч | ||
| Легковой автомобиль (карбюраторный) | 8,3 | 9,7 | 10,6 | 16,1 |
| Грузовой автомобиль грузоподъемностью: 0,5–2,0 т (карбюраторный) 5–8 т (дизельный) | 10,0 20,0 | 19,0 24,0 | 20,5 27,2 | 25,6 30,0 |
| Автобусы длиной: 6–7 м (карбюраторный) 10–12 м (дизельный) | 15,0 22,0 | 23,0 24,5 | 26,0 27,7 | 29,9 32,6 |
Необходимо увеличение доли дорог 1-й и 2-й категорий (капитальное цементно-асфальтобетонное покрытие; 2–8-полосное движение; наличие заправок, стоянок, освещения, пересечений в разных уровнях и т.д.).
Дизельные двигатели (в России примерно 25 % парка, в Германии – 60%, во Франции – 50%) сокращают расход топлива автомобилей на 25–30 %. За рубежом 5 % легковых автомобилей оснащены дизельными двигателями.
Проблема организации и безопасности движения должна рассматриваться в системе автомобиль–водитель–дорога–среда (АВДС). Считается, что данную проблему можно решить путем создания транспортной системы при изоляции пешеходов, например дорог разного уровня, пешеходных или транспортных тоннелей, а также снятия движения в местах скопления людей и т.п. Совершенствование автомобиля ведется в направлении активной безопасности для предотвращения дорожно-транспортных происшествий (регулируемые тормоза, диафрагмирующие неслепящие фары, более надежные шины и т.п.) и пассивной безопасности для уменьшения последствий аварий (ремни безопасности, упрочнение кузова, травмобезопасные стекла и т.п.).
Классификация подвижного состава автомобильного транспорта представлена на рис. 2.
Рисунок 2. Классификация подвижного состава автомобильного транспорта
Внутренний водный (речной) транспорт
Речной транспорт – один из старейших в стране; он имеет особое значение для северных и восточных районов, где низка плотность железных и автомобильных дорог или же они вообще отсутствуют. В этих регионах доля речного транспорта в общем грузообороте составляет 60–90 %. Хозяйство речного флота России насчитывает 178 акционерных обществ открытого типа, в том числе 27 пароходств, 50 портов, 46 судоремонтных и судостроительных предприятий и др.
96 предприятий находятся в государственном подчинении, из них 27 – госпредприятия, 17 – госучреждения, 14 – судоходные инспекции, 14 – инспекции Речного Регистра, 24 – учебные заведения. Всего на 01.01.2000 г. имеют лицензии 2062 субъекта, из них 296 (14,4%) – частные предприниматели и 1766 (85,6%) – юридические лица. Общее количество речных судов – более 12 тыс., но примерно 35 % из них – отслужившие свой срок.
Четырнадцать портов речного транспорта принимают иностранные суда.
Речные пути подразделяются в зависимости от глубины и пропускной способности на 7 классов и 4 основные группы: сверхмагистрали (1-й класс), магистрали (2-й класс), пути местного значения (4-й, 5-й классы), малые реки (6-й, 7-й классы). На речном транспорте существуют различные технические сооружения, обеспечивающие эффективность и безопасность работы. Это, прежде всего, шлюзы для перехода судов с одного уровня воды на другой, бакены – знаки для обозначения опасностей на пути или ограждения фарватера4, створы – знаки в виде башенных сооружений или столбов, устанавливаемые на линии фарватера для обозначения направления, мест поворотов и т.д., семафоры – мачты на берегу, посылающие разрешающие или запрещающие проход судов сигналы и др.
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства речного транспорта:
– высокая провозная способность глубоководных путей (например, на Волге при глубине фарватера 120–140 см провозная способность в 2 раза выше, чем на двухпутной железной дороге);
– сравнительно низкая себестоимость (суммарно на 30 % дешевле себестоимости железнодорожного транспорта, но перевозка нефти в 3 раза дешевле, леса – в 5 раз дешевле);
– удельный расход топлива в 4 раза меньше, чем на автомобильном транспорте, ив 15–20 раз меньше, чем на воздушном транспорте;
– высокая производительность;
– меньшие капиталовложения, чем в железнодорожный транспорт (в 10 раз);
– меньшая металлоемкость на 1 т грузоподъемности.
Относительные недостатки речного транспорта:
– сезонность работы (на юге – примерно 240 дней из-за обмеления рек, на севере – 120–150 дней из-за ледостава). В США, Германии удельный вес речного транспорта выше, так как в этих странах навигация длится 10–11 месяцев в году;
– невысокая скорость судов и доставки грузов;
– разобщенность речных бассейнов, расположенных, в основном, в меридиональном направлении;
– использование рек в естественном состоянии (неравномерность глубин, извилистость пути и др.).
Суточная работа на нашем речном транспорте в 1,5 раза больше, чем в США и Германии (например, объем работ в Германии примерно равен объему работ Волжского пароходства). В России количество пристаней и речных портов в 30 раз меньше, чем в США и Германии, а на реках Сибири их вообще единицы. Восточный бассейн (реки Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока: Обь, Иртыш, Лена и Амур) имеет сложившуюся опорную сеть перевалочных узлов с давних времен.
Технология работы речного транспорта:
– несамоходными баржами (методом толкания при расположении буксира сзади снижается сопротивление воды, что понижает стоимость перевозки на 20–25%);
– секционными составами-тяжеловозами (6–8 барж) общей грузоподъемностью до 23 тыс. т;
– групповым методом работы на постоянных грузовых линиях с устойчивым грузопотоком по графику движения, с учетом мощности причалов и работы смежных видов транспорта. График особенно необходим на реках со шлюзовой организацией движения;
– на одном судне можно отправить грузы по одному или нескольким адресам.
Проблемы и тенденции развития речного транспорта: необходимо совершенствование единой системы внутренних путей России, что возможно при строительстве каналов и шлюзов. В XIX в. была построена Мариинская система с 39 шлюзами. В европейской части России существующие каналы общей протяженностью 19 тыс. км образовали единую глубоководную систему, связывающую Белое, Балтийское, Каспийское, Азовское и Черное моря. В ее состав вошли каналы: Брестско-Пинский протяженностью 2200 км, Волго-Балтийский – 362 км (построен в конце XIX в. и реконструирован для шлюзования болыпетоннажных судов в 1964 г.), Волго-Донской – 106 км (строительство началось при Петре I), Беломорско-Балтийский – 222 км, им. Москвы (1932–1937) – 128 км (И шлюзов, 10 водохранилищ, ресурс пресной воды для Москвы). Эта система осваивает половину грузооборота речного транспорта.
Начало формы
Система внутренних путей имеет оборонное значение: связь юга страны с севером (путь через европейскую водную систему из Одессы в Санкт-Петербург) составляет 8800 км, а по внутренним путям – 4500 км.
Необходимо углубление фарватера для прохода судов большей грузоподъемности и продления сроков навигации; развитие системы судов-ролкеров («Ро-Ро») горизонтальной погрузки, судов типа «река–море», появившихся еще в 1930-е гг. при создании крупных водохранилищ с более сложным ветроволновым режимом; секционных судов (они экономичнее большегруза той же грузоподъемности при упрощенной системе перегрузки и переформируются в зависимости от грузопотоков); судов-катамаранов (мелкосидящие суда типа «Заря» с осадкой 0,45 м при пассажировместимости 86 человек и скорости 40 км/ч при посадке-высадке на необорудованный берег; запатентованы во всех ведущих странах мира); судов на воздушной подушке и подводных крыльях, развивающих скорость до 105 км/ч; ледоколов и судов с усиленными корпусами для полярных условий; лихтеров (в 1969 г. в Финляндии реализован проект лихтерного причала, осуществляющего перегрузку при занятости основных причальных линий порта); увеличение грузоподъемности судов (себестоимость снижается на 25–30 %); повышение комфортабельности пассажирских судов; создание автоматизированных комплексов для перегрузочных работ; реконструкция имеющихся портов (Темрюк, Ейск, Ростов, Азов, Архангельск, Мурманск и др.); создание судов-доков для перевозки тяжеловесных крупногабаритных грузов и для завоза грузов в места Арктического бассейна, не имеющие перегрузочной техники, и многое другое.
Совершенствование системы «река–море» имеет особое значение для дальнейшего развития речного транспорта, так как позволяет использовать суда после закрытия речной навигации на морских незамерзающих участках, что дает увеличение объемов работ и производительности, сохраняет команду в межсезонье.
Суда типа «река–море» охотно фрахтуются зарубежными фирмами.
Классификация подвижного состава речного транспорта представлена на рис. 3.
Рисунок 3. Классификация подвижного состава речного транспорта
Морской транспорт
Морской транспорт – вид транспорта, осуществляющий перевозку грузов и пассажиров морскими судами на международных и внутренних (каботажных5) линиях. Территория нашей страны омывается более чем десятью морями и имеет непосредственный выход в три океана. Морской транспорт используется в основном как межконтинентальный для международных перевозок массовых навалочных и наливных грузов и контейнеров. В пассажирских перевозках он имеет ограниченное значение и используется прежде всего как круизный.
На 01.01.1999 г. в состав морского транспорта России входило 162 госпредприятия и акционерных общества, в том числе 10 судоходных акционерных компаний, 10 портов, 11 судоремонтных заводов и три вуза.
Россия входит в десятку крупнейших морских стран мира по количеству судов (на первом месте Япония, затем Панама, Греция, Либерия, Китай, Кипр и Россия). На международном рынке перевозок генеральных (основных) грузов существует Фрахтовая Международная Конференция – монопольная организация, в которую входят около 300 судовладельческих конференций. Она контролирует 500 направлений и 90 % грузовладельцев. На морском транспорте работает приблизительно 30 тыс. экспедиторских компаний. Понятие «путь сообщения» на морском транспорте специфично – это морские линии (линейное судоходство), определенные, заранее установленные направления, используемые для проходки судов.
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства морского транспорта:
– возможность обеспечения массовых межконтинентальных перевозок внешнеторгового оборота;
– небольшие первоначальные вложения в транспортные пути;
– низкая себестоимость перевозки;
– незначительные затраты энергии (топлива) благодаря гладкости пути;
– высокая производительность;
– практически неограниченная пропускная способность;
– высокий уровень механизации перегрузочных работ;
– в большом каботаже выгоднее железнодорожных перевозок в несколько раз.
Относительные недостатки морского транспорта:
– довольно низкие скорости (измеряются в узлах6);
– некоторая зависимость от климатических условий: сильных туманов, течений, ледоставов в устьях портов (навигация до 320 дней в году, на Северном морском пути – с февраля-марта по октябрь-ноябрь);
– необходимость создания дорогостоящих портовых хозяйств с высоким уровнем механизации;
– ограниченное применение в прямом сообщении;
– невысокая эффективность в малом каботаже;
– возможные экологические проблемы при перевалке грузов и обработке судов.
Технология работы морского транспорта:
– линейная – закрепление судов за определенными портами и работа по стабильному расписанию, что позволяет использовать суда более экономично, обеспечивает стабильность загрузки, возможность оптимизации маршрутов движения и перегрузочных работ;
рейсовая (трамповая) – суда работают по времени, согласованному с заказчиками;
– фрахт – разовые сдачи в наем для отдельных перевозок во внешней торговле без перехода права собственности. Применяется часто для перевозок грузов третьих стран.
Технология погрузочно-разгрузочных работ отличается тем, что зачастую при нехватке мощности или глубины портов перегрузку приходится производить в акватории порта:
– у береговых причалов, оборудованных стационарными швартовыми устройствами, плавучими причалами (понтонами), дебаркадерами (набережными, вынесенными на сваях в акваторию порта);
– у рейдов, т.е. причалов на якорях, прочно закрепленных в акватории порта;
– у мест якорной стоянки судов.
Проблемы развития морского транспорта: повышение скорости судов; создание новых и модернизация старых типов подвижного состава; развитие системы «река–море», «Ро-Ро», паромных переправ, лихтеровозов, контейнеровозов и других специализированных судов; внедрение новых силовых установок; совершенствование навигационных систем управления (до 30 % аварий происходит из-за их несовершенства); строительство плавучих причалов, глубоководных портов для безопасной приемки и обработки крупнотоннажных судов; расширение ледокольного парка; строительство трубопроводов в акватории портов; увеличение грузоподъемности кранов (в России максимальная грузоподъемность у крана «Витязь» – 1600 т, в Японии используются краны грузоподъемностью до 3000 т) и др.
Контейнеры в 5–8 раз ускоряют перевалку грузов, так как норма перегрузки 20-тонного контейнера – 1,5 мин при механизированной перегрузке большегрузными портовыми кранами, т. е. за один час можно переработать 800 т груза, на что при использовании другой тары необходимо 75 ч. Производительность труда на погрузке-разгрузке повышается в 10–15 раз. За рубежом 50% тарно-штучных грузов возят в контейнерах. Контейнеровозы можно конструировать на 5000 единиц, но время перегрузки снижает эффект от контейнеризации. В судах типа «Ро-Ро» для ускорения перегрузки используют самоходную технику или грузовые лифты для вертикального перемещения грузов.
Классификация подвижного состава морского транспорта представлена на рис. 4.
Максимальная грузовместимость определяется при максимальной осадке (в морской терминологии дедвейт). Для наливных судов максимальная грузовместимость равна 564,7 тыс. т в Японии и 150 тыс. т в России. В России она ограничена из-за мелководности проливов Босфор и Дарданеллы (основные «ворота» России при загранплаваний), а за рубежом – из-за глубины Панамского канала. Важными характеристиками судна являются главные измерения (длина, ширина, высота борта, осадка) и вместимость – объем внутренних помещений, измеряемый регистровыми тоннами (1 регистровая тонна равна 2,83 м3).
Сухогрузы составляют 2/3 флота и отличаются большим разнообразием конструкций и материалов, использованных для их изготовления, что связано с особенностью перевозимых грузов. Например, в зерновозах груз придавливается специальными крышками для предотвращения перетекания зерна на одну сторону; в рудовозах делают двойное дно, заполненное балластом для устранения поперечных колебаний; в танкерах для уменьшения коррозии корпус изготовляют из нержавеющей стали, биметалла, используют различные покрытия. Наиболее сложны конструкции для перевозки химических грузов (30 % химикатов несовместимы друг с другом).
Рис. 4. Классификация подвижного состава морского транспорта
Пассажирские суда отличаются повышенной комфортабельностью.
По используемой силовой установке суда подразделяются на турбоходы, теплоходы, газотурбоходы, дизель-электроходы, парусники и атомоходы
Многие морские суда построены с учетом возможности переработки грузов в процессе перевозки, что особенно важно, например, для сохранности улова рыбы, которую в пути следования консервируют, замораживают и перерабатывают в различные продукты. Перерабатываются также нефть (в бензин и масла) и другие грузы.
Воздушный транспорт
Воздушный транспорт, будучи универсальным, используется преимущественно для перевозки пассажиров на средние и дальние расстояния и отдельных видов грузов. На долю воздушного транспорта приходится примерно 40 % объема пассажирских перевозок в междугородном сообщении. Такая значимая роль воздушного транспорта связана с большими размерами территории нашей страны и недостаточной обеспеченностью отдельных регионов другими видами транспорта. Рост материального благосостояния, расширение культурных, деловых и научных связей приводят к повышению подвижности населения, что обусловливает потребность в скоростных перемещениях – авиации.
Объем грузов, перевозимых воздушным транспортом, незначительный. Номенклатура грузов ограничена:
– ценные грузы (например, произведения искусства, антиквариат, драгоценные металлы и камни, пушнина и др.);
– грузы, требующие срочной доставки, в том числе скоропортящиеся; гуманитарная помощь;
– медикаменты;
– почта;
– продовольственные и промышленные товары для удаленных регионов; грузы для чрезвычайных ситуаций.
Воздушный транспорт в единой транспортной системе занимает особое место, так как он способен осуществлять целый ряд работ, необходимых для отраслей экономики страны, которые не могут выполняться другими видами транспорта.
К специфическим сферам деятельности воздушного транспорта следует отнести:
– монтаж строительных высотных сооружений, магистральных газо- и нефтепроводов, линий электропередач;
– инспекцию дорожного движения;
– сельскохозяйственные работы (полив, внесение удобрений, распыление пестицидов для борьбы с сорняками, предуборочное удаление листьев хлопчатника, аэросев трав, риса и др.);
– пожаротушение, особенно лесных массивов;
– связь с удаленными и труднодоступными районами;
– скорая медицинская помощь, в том числе переброска специалистов узкого медицинского профиля в экстренных случаях при их отсутствии или нехватке в данной местности;
– перевозка почты;
– обслуживание полярных районов;
– геологоразведка;
– аэрофотосъемка;
– разведка залежей нефти;
– ледовая разведка и проводка судов в районах Крайнего Севера и Северного морского пути;
– доставка рабочих к морским нефтяным промыслам при вахтовом методе работы и др.
В настоящее время в России функционирует около 400 авиакомпаний и 845 аэропортов, 63 из которых имеют федеральное значение, 49 – международное. Мелким авиакомпаниям, насчитывающим 5–10 самолетов, трудно конкурировать с большими компаниями. Проблема обновления парка значительно влияет на показатели работы воздушного транспорта. В последнее время наметилась тенденция объединения мелких компаний в 10–12 крупных авиапредприятий (по образцу зарубежных авиакомпаний). Если предприятия воздушного транспорта приватизированы (акционированы), то системы управления воздушным движением приватизации не подлежат не столько из-за их высокой первоначальной стоимости и затрат на эксплуатацию, сколько из-за ответственности государства за безопасность полетов и жизнь людей.
Кроме того, оперативная деятельность аэропортов отделена от собственности и оперативной деятельности авиакомпаний. При этом обеспечен равный доступ всех авиакомпаний к инфраструктуре любого аэропорта и свободный выбор аэропорта для равных условий конкурентной борьбы авиакомпаний.
При акционировании государство владеет частью акций; за рубежом практически все авиакомпании частные. Тем не менее, в крупных зарубежных авиакомпаниях (таких как «Эр Франс», «Люфт-ганза» и др.) также имеет место участие государства.
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства воздушного транспорта:
– высокая скорость доставки пассажиров и грузов;
– маневренность и оперативность, особенно при организации новых маршрутов;
– возможность быстрой передислокации подвижного состава при изменении пассажиропотоков, в том числе из-за аварий на других видах транспорта;
– большая беспосадочность перелетов (около 10000 км);
– кратчайший путь следования;
– экономия общественного времени благодаря ускорению доставки;
– неограниченные провозные возможности (сегодня они ограничены лишь мощностью аэродрома);
– относительно небольшие капитальные вложения (на 1 км воздушного пути примерно в 30 раз меньше, чем на 1 км железнодорожного пути).
Относительные недостатки воздушного транспорта:
– высокая себестоимость перевозок, поэтому авиационный транспорт не является грузовым;
– зависимость от погодно-климатических условий.
Высокая скорость самолетов позволяет преодолевать, например, расстояние от Москвы до Владивостока за 89 ч на основных типах самолетов и за 4 ч – на сверхзвуковых (по железной дороге это расстояние преодолевается за 7–8 сут).
Технология работы воздушного транспорта имеет свои особенности. Движение осуществляется:
– строго по расписанию, что связано со сложностью организации взлета-посадки на аэродромном поле;
– по системе выделения каждой единице подвижного состава своего коридора движения, зависящего, прежде всего, от скорости и грузоподъемности самолета.
Коридор движения – это расчетная высота полета и система координат в продольной и горизонтальной плоскостях полета. Система коридоров позволяет рассредоточить воздушные суда в воздухе для исключения возможности их столкновения. Летательные аппараты оборудуются соответствующими системами измерения и поддержания высоты полета.
Намечается новая тенденция за рубежом – перевозка мелких партий грузов (так называемые парцелльные грузы) воздушным транспортом. Стоимость транспортировки может быть снижена за счет уменьшения страховки (кражи, потери и повреждения грузов на воздушном транспорте бывают гораздо реже, чем на наземных видах транспорта), упрощения тары и упаковки из-за отсутствия внешнего воздействия.
В таблице 3 представлен состав затрат (по данным зарубежных исследований) при перевозке мелких партий промышленного оборудования (электронной техники, запчастей, офисной техники и др.) разными способами. Стоимость перевозки указана в английской валюте (фунты стерлингов).
Таблица 3. Состав затрат (по данным зарубежных исследований)
| Виды расходов | Железнодорожный транспорт | Автомобильный и морской транспорт | Воздушный транспорт |
| Тариф | 190,04 | ||
| Страховка | 12,24 | 12,24 | 7,14 |
| Демередж7 | 19,2 | – | – |
| и другие сборы | |||
| Агентские расходы | 7,56 | 7,56 | 7,56 |
| Портовые сборы | – | 47,46 | – |
| Таможенная очистка | 6,96 | 5,76 | 18,0 |
| Тара и упаковка | 97,14 | 157,14 | 28,02 |
| Всего: | 347,1. | 334,16 | 251,26 |
Проблемы и тенденции развития воздушного транспорта многогранны.
Главная проблема – повышение скорости движения (на сегодняшний день достигнута скорость 2500 км/ч).
Важно создание самолетов повышенных пассажировместимости (так называемых аэробусов) и грузоподъемности, особенно для дальних маршрутов (например, Ил-86 вмещает до 350 человек, а Боинги – до 530 человек; грузовые самолеты максимально поднимают 250 т (Ан-225 «Мрия»).
В целях сокращения площади аэропортов требуется создание самолетов короткого и вертикального взлета-посадки для гражданской авиации (они существуют в военной авиации с 1969 г.).
Повышение прочности взлетно-посадочных полос остается также большой проблемой из-за значительных нагрузок и температур. Самолет Ан-22 может работать на грунтовых дорогах, но не всегда. Создание самолетов со средствами автоматики, обеспечивающими взлет-посадку в любую погоду в различных условиях видимости (так называемых всепогодных) позволит расширить конкурентные возможности воздушного транспорта и повысить качество обслуживания пассажиров.
Требуется повышение топливной экономичности в связи с увеличением массы и скорости. Решение этой проблемы позволит не повышать тариф на перевозки.
Нужна разработка принципиально новых пилотажных систем и систем управления воздушным транспортом в зоне аэропорта; требуется создание системы обслуживания самолетов на территории аэропорта; необходимо повышение уровня обслуживания пассажиров, в том числе внедрение автоматизированных систем продажи билетов и перевозки багажа, а главное – повышение безопасности движения, которое создаст более широкие возможности обслуживания пассажиров, позволит конкурировать с другими видами транспорта и будет способствовать уменьшению затрат времени на передвижение.
Основные типы самолетов гражданской авиации летают со скоростью 900–1100 км/ч на дальних расстояниях и до 500–700 км/ч – на средних. Перенос больших скоростей из военной авиации в гражданскую осложняется из-за высокой стоимости и перегрузок, которые испытывает человек при больших скоростях (военные летчики проходят специальную подготовку).
Вертолеты способны делать то, что не под силу обычному самолету: вертикально взлетать и приземляться, висеть неподвижно в воздухе и разворачиваться на месте, перемещаться вперед–назад, влево–вправо. Подъемную силу создает один или несколько винтов на вертикальной оси. Главной агрегат вертолетов – несущий винт.
К техническому оснащению относятся подвижной состав и аэропорты, в том числе аэродромы.
Классификация подвижного состава воздушного транспорта представлена на рис. 5.
Самолеты взлетают и садятся на аэродром – специально приспособленный земельный участок с комплексом сооружений и оборудования для обеспечения взлета, посадки, стоянки и обслуживания. Аэродромы бывают основные, запасные и базовые. Для обеспечения регулярности и безопасности полетов аэродромы оборудуются комплексом радио- и светотехнических средств. Вертолетам для совершения взлета и посадки требуются небольшие площадки.
Аэродром входит в более широкое понятие «аэропорт». Аэропорт – это транспортное предприятие, осуществляющее прием и отправку пассажиров, багажа, грузов и почты, организацию и обслуживание полетов подвижного состава. Аэропорт представляет собой сложный инженерный комплекс сооружений, зданий, технических средств и оборудования, занимающий до нескольких тысяч гектаров территории.
Аэропорты подразделяются на международные (например, Шереметьево-2), республиканские (Домодедово и др.) и местного значения (Тушино). В зависимости от годового объема перевозки пассажиров аэропорты подразделяются на пять классов. Крупные аэропорты мира могут обслуживать до нескольких десятков миллионов пассажиров в год. Например, годовой объем пассажирских перевозок аэропортов Хитроу в Лондоне и Дж. Кеннеди в Нью-Йорке – 25 млн. человек, О'Хара в Чикаго – 40 млн человек, Внуково в Москве (после реконструкции) – до 27 млн человек. Москву обслуживает в настоящее время четыре аэропорта, и зарезервирована земля под строительство пятого аэропорта под Солнечногорском Московской области.
Рис. 5. Классификация подвижного состава воздушного транспорта
Дирижабли относятся к группе воздухоплавательных аппаратов, т.е. аппаратов легче воздуха. Преимущества дирижаблей для грузовых перевозок бесспорны, особенно при доставке крупногабаритных тяжеловесных грузов и при патрулировании, монтаже, поиске и других действиях, требующих продолжительного нахождения в воздухе на одном месте. Например, в нашей стране дирижабли применялись для отслеживания путей миграции оленей в Якутии. Правительство Конго закупило российский пятиместный пилотируемый дирижабль для опыления пестицидами зараженных малярией территорий.
Российский ученый К. Э. Циолковский сказал: «Сделайте аэростат даже из серебра, он будет давать 100 % прибыли».
Преимущества дирижаблей перед самолетами заключаются в том, что они практически бесшумны, не загрязняют атмосферу, экономически выгоднее. Надежность и безопасность полетов не ниже, чем у океанского лайнера. Такие преимущества на сегодняшнем этапе развития техники являются очень значимыми.
Многие конструкторские бюро активизировали свои работы по дирижаблестроению на новых принципах как по конструкции, конструкционным материалам, так и по пилотажно-навигационному оборудованию. В нашей стране создано Русское воздухоплавательное общество, под эгидой которого работает несколько научно-производственных фирм. Предложено много гибридных конструкций, в том числе дирижабль с воздушным винтом или реактивной тягой (что особенно важно при взлете-посадке). В дирижаблестроении применяются новые ткани и композиционные материалы: углепластик, органопластик, стеклопластик и др. Некоторые композиционные материалы на порядок превосходят по прочности металл, не подвержены коррозии, более технологичны при создании сложных по конфигурации узлов и деталей.
Проектирование, строительство дирижаблей жесткой конструкции большой грузоподъемности пока затруднено из-за отсутствия теоретических разработок для решения отдельных вопросов.
За рубежом легкие дирижабли работают на пассажирских туристических маршрутах с 1986 г., а также используются при береговом патрулировании, для снабжения нефтепромыслов, фото- и геодезической съемки. Дирижабли создаются для пассажирских перевозок с максимальной комфортностью при стоимости перелета, практически равной проезду в железнодорожном вагоне. Содержание дирижабля обходится авиакомпаниям в 2 раза дешевле, чем содержание самолета на 200 человек.
Для тяжеловесных крупногабаритных грузов есть проекты (в частности, в США) гибридного дирижабля с вертикальной тягой несущих винтов – гелиостата грузоподъемностью 250 т. Германия намеревается осуществить проект дирижабля грузоподъемностью 160 т, Россия – 200 т при максимальной скорости 170 км/ч и дальности полетов около 15 тыс. км.
Эксплуатируемые за рубежом дирижабли грузоподъемностью 16 и 24 т развивают скорость 100–125 км/ч. Дирижабль, разработанный в Японии и имеющий пассажировместимость 100 человек и скорость 148 км/ч, дает прибыль 16 млн. долл. в год.
С помощью дирижаблей можно решить важный, особенно для нашей страны, экологический вопрос сохранения лесных массивов, так как от протаскивания волоком автомобильными тягачами или тракторами заготовленных бревен или оборудования для буровых остается «мертвая зона» земли шириной 50–70 м, на которой растительный покров может восстановиться только через 10–15 лет.
Применение дирижаблей для труднодоступных мест Сибири и Дальнего Востока позволит отказаться от наземной техники, простаивающей 7–9 мес. в году из-за сложных условий эксплуатации в зимний период. По некоторым расчетам перевозка нефти дирижаблями в отдельных случаях может быть выгоднее, чем транспортировка по трубопроводам (особенно в арктических районах, а также районах с небольшим объемом добычи, где прокладка трубопровода затруднена).
В настоящее время рассматриваются проекты дирижаблей катамаранного типа с реактивными и атомными двигателями. На Ульяновском авиационном заводе сделан образец дирижабля, наполняемого водородом и гелием; для увеличения подъемной силы часть объема подогревается выхлопными газами двигателей. В дальнейшем планируют увеличить размеры дирижабля и довести его расчетную грузоподъемность до 600 т. На Уфимском авиационном заводе разработан дирижабль с электрическим двигателем, который сможет обслуживать промышленные предприятия по типу канатной дороги через линии электропередач.
В 2006 г. в США разработана концепция гибрида самолета и дирижабля, заполненного гелием и оснащенного двигателями с пропеллерами. Грузоподъемность 500 т груза, скорость до 138 миль/ч, расстояние полета более 10 тыс. миль, не требует длинных посадочных полос. Стоимость его как «Боинга-737», но эксплуатационные расходы в 2 раза ниже.
Воздухоплавательные аппараты широко применяются в научных целях и в спорте. Большое распространение получили планеры, воздушные шары и др. как вид экстремального спорта. Так, в Венгрии и других европейских странах созданы спортивные общества по полетам на воздушных шарах. В России созданы фирмы по изготовлению воздушных шаров «Русбал», «Аэроэкология», «Авгур» и др., выпускающие также продукцию рекламного плана, например, это знаменитый медвежонок на открытии Олимпиады в Москве, аэростаты с рекламой и др.
Трубопроводный транспорт
Трубопроводный транспорт развился за последние 50 лет в связи с изменением топливно-энергетического баланса: доля угля,
древесины и торфа снизилась с 80 до 22%, доля нефти и газа, наоборот, увеличилась до 78 %. Особенно высокими темпами идет рост добычи и потребления природного газа. По тепловому эквиваленту себестоимость добычи газа в 13 раз ниже угольной и в 3 раза ниже нефтяной. Производительность труда при добыче газа в 25 раз выше, чем при добыче угля, и в 3 раза выше, чем при добыче нефти.
Трубопроводный транспорт отличается от остальных видов транспорта тем, что он не соответствует полностью понятию «транспорт», так как подвижной состав и специально приспособленные под него пути сообщения в этом виде транспорта совмещены в одно понятие «трубопровод».
Техническое оснащение: трубопроводный транспорт представляет собой трубопровод из сварных, как правило, стальных труб различного диаметра с антикоррозийным покрытием и насосных станций, расположенных на трубопроводе через каждые 100–140 км и работающих в автоматическом режиме. При перекачке газа на трубопроводе также устанавливают через каждые 200 км компрессорные станции для сжатия (сжижения) газа, что повышает производительность перекачки.
К устройствам трубопроводного транспорта относятся также линейные узлы для соединения и разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков, в том числе при ремонте или авариях. В комплекс технического оснащения входят также средства связи для передачи информации, обеспечивающей функционирование всей системы, и сооружения для изменения физического состояния нефти или газа, например для поддержания определенного уровня температуры, очистки газа и т.д.
Ввиду того что основные месторождения нефти и газа в России находятся в районах Севера и Сибири, роль трубопроводного транспорта для доставки этих грузов неоценима: по трубопроводам транспортируется около 95 % сырой нефти, весь природный газ и более 2/3 добываемого топлива. Трубопроводный транспорт характеризуется самыми высокими темпами развития. Это относится, прежде всего, к развитию газопроводной сети.
Доля трубопроводного транспорта в общем объеме перевозок постоянно растет (табл. 4).
Расширение сети трубопроводов вызвано, в том числе, необходимостью снятия перевозки нефти и нефтепродуктов с железнодорожного, речного и автомобильного транспорта. Грузонапряженность нефтепроводов составляет 7,3 млн. т-км/км, а железной дороги – примерно 16,0 млн. т-км/км. Естественно, необходимо расширение сети газопроводов как единственного экологически безопасного и экономически целесообразного способа транспортировки газа.
Таблица 4.
| Показатель | 1998 г. | 2000 г. | 2010 г. |
| Объем перевозок, млн. т Грузооборот, млрд. т-км | 777,7 1873,2 | 920,0 2123,0 | 1050,0 2395,0 |
Главными трубопроводами России являются:
1) крупнейший нефтепровод мира «Дружба» от Самары до стран Восточной Европы длиной 5116 км для снабжения нефтью Германии, Польши, Венгрии, Чехии и Словакии (3445 км нефтепровода находится на территории нашей страны);
2) трансконтинентальный газопровод Уренгой – Помары – Ужгород, длиной 4450 км;
3) нефтепровод «Транссибирский» по маршруту Туймазы – Иркутск длиной 3700 км;
4) нефтепровод «Союз» от Оренбурга до западной границы нашей страны протяженностью 2750 км;
5) нефтепровод Ямбург – западная граница длиной 4605 км для продажи нефти в Германию, Францию, Австрию, Швейцарию и другие страны;
6) нефтепровод Мангышлак – Поволжье – Украина, длиной 2500 км.
Строятся новые трубопроводные нитки Западная Сибирь – Центр, Ямал –Запад и др.
Проектируется трубопровод в обход Украины через Польшу в западные страны.
Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства трубопроводного транспорта:
– трубопровод может быть проложен на земле, под водой, на болотистых местах и участках вечной мерзлоты на специальных подпорках и т.п.;
– объемы перекачки не ограничены;
– полная сохранность качества и количества грузов благодаря герметизации труб и станций;
– отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду;
– автоматизация операций по сливу, наливу (начально-конечные операции) и перекачке;
– самая низкая себестоимость и самая высокая производительность труда, что связано не в последнюю очередь с небольшим количеством людей, необходимых для выполнения перекачки;
– незначительная зависимость от климатических условий, что делает процесс перекачки непрерывным;
– меньшие, чем в другие виды транспорта, капиталовложения;
– более короткий путь по сравнению с водными видами транспорта;
– эффективность работы на любых расстояниях перевозки и др.
zsd 
Рис. 6. Классификация трубопроводного транспорта
Относительные недостатки трубопроводного транспорта:
– неуниверсальность, так как перевозятся грузы ограниченной номенклатуры, преимущественно жидкие и газообразные;
– возможность утечки жидкости или газа (экологическая проблема).
Технология работы трубопроводного транспорта характеризуется непрерывностью перекачки грузов. Для повышения производительности трубопровода, а иногда и просто для осуществления перекачки (например, особо вязких сортов той же нефти), возникает технологическая необходимость изменения физико-химических свойств грузов, так как температурный режим, или вязкость, либо другие особенности при их добыче могут отрицательно влиять на производительность подвижного состава. Поэтому в отдельных случаях необходимо осуществлять подогрев или понижение температуры, обезвоживание, смешение, дегазацию (разложение отравляющих веществ, выделяемых химическими соединениями, до нетоксичных продуктов) и другие действия. Например, сорт парафинистой нефти подогревается до 50 °С, различные газы требуют разной температуры для сжижения (бутан сжижается при -48 °С, пропан – при -45 °С, а аммиак – при -33 °С).
Проблемы и тенденции развития трубопроводного транспорта:
– повышение пропускной способности трубопроводов за счет увеличения давления и диаметра труб или строительства вторых линий;
– увеличение мощности насосных станций;
– создание прочных, дешевых и тонкостенных труб;
– защита трубы от внутренней и внешней коррозии8, что связано с особенностями металла, агрессивностью среды, и в том числе с блуждающими токами, характерными для городов;
– поиск материалов, снижающих или исключающих коррозию;
– защита груза от турбулентности, уменьшающей скорость движения, а следовательно, и производительность;
– укладка труб в местах залегания нефти и газа, особенно в условиях вечной мерзлоты;
– замена металла для строительства труб;
– изменение способа спайки и сварки швов для повышения безопасности;
– быстрый поиск неисправностей в трубопроводе;
– расширение номенклатуры перевозимых жидких не нефтяных и твердых грузов и др.
Промышленный транспорт
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 выполняет технологические перевозки, т.е. перемещение топлива и сырья в локальных границах предприятий (внутренние технологические перевозки), и ввоз (вывоз) грузов на другие виды транспорта (внешние перевозки). Ведущую роль промышленный транспорт играет в работе предприятий черной металлургии, угольной, химической, строительной, лесной, дерево- и нефтеперерабатывающей и других отраслей.
Промышленный транспорт обслуживает нужды своего предприятия и относится к некоммерческому (ведомственному), являясь частью инфраструктуры предприятия. Он осуществляет перевозки внутри цехов и между ними, обеспечивает связь цехов и складов, а также 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 транспорта, но основными являются железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспорт. Специфические виды транспорта играют особую роль. Это, прежде всего, транспорт непрерывного действия – трубопроводы, конвейеры, канатно-подвесные и монорельсовые дороги, пневмо- и гидротранспорт.
В промышленном транспорте с учетом перегрузочных работ занято примерно 12% работников сферы материального производства, причем они распределены по отраслям неодинаково. Например, доля работников промышленного транспорта в угольной промышленности составляет примерно 40 %, в лесной – 55%, в металлургической – более 20 %.
Объем перевозок грузов промышленным транспортом примерно в 4 раза превышает объем перевозок грузов транспортом 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 обычно бывают до 5–10 км/ч, на конвейере 1–5 м/с. Небольшие скорости связаны с локальной (замкнутой) и часто небольшой территорией.
Себестоимость транспортировки массовых навалочных грузов специальными видами транспорта ниже в 2–3 раза, а производительность выше в 3–5 раз по сравнению с автомобильным транспортом. Себестоимость тесно связана с возможностью применения электрической энергии.
Эффективность различных видов промышленного транспорта характеризуется удельными затратами энергии, необходимыми для перемещения 1 т груза на 1 км пробега. В табл. 5 приведены данные для объема перевозок до 4 млн. т в год и средней дальности 5–25 км.
Таблица 5
| 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 |
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 их взаимоотношения в связи со спецификой технологии работ магистрального транспорта.
Особенности различных видов транспорта, в основном проявляются при применении их в качестве промышленных.
Железнодорожный транспорт используют для перевозки любых видов грузов, размеры которых ограничиваются лишь возможностями перегрузочных устройств и габаритами погрузки железных дорог.
Железнодорожный промышленный транспорт выполняет в 3 раза больший объем перевозок, чем магистральный, и обслуживает, в основном, крупные предприятия добывающей и обрабатывающей промышленностей. Пути сообщения отличаются большой криволинейностью участков с малым радиусом кривой (100 м и менее). 60% подъездных путей имеют длину 1,5–2,5км и характеризуются грузонапряженностью от нескольких тысяч до 20 млн. т-км/км в год.
Большая доля работ приходится на открытые разработки в карьерах, шахтах, рудниках, на крутых уклонах при вскрышных работах и т. п.
На заводских территориях используются, в основном, тепловозы мощностью 150–4000 л. с., в шахтах и на некоторых открытых разработках горно-обогатительных комбинатов используют электровозы мощностью до 2100 кВт. Для вывоза грузов из карьеров глубиной 500 м и более созданы специальные электровозы или тяговые агрегаты (локомотивы, состоящие 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 отдельных грузов создан специализированный подвижной состав (примерно 70 % от общего). В него, например, входит: чугуновоз для жидкого металла (грузоподъемность 100–600 т); шлаковоз для расплавленного шлака температурой 1400–1500°С; думпкары и вагоны-хопперы (вагоны-самосвалы грузоподъемностью до 200 т) для насыпных грузов; платформы для горячих слитков массой 160 т, 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 сверхпрочные рельсы для движения по ним со скоростью 8–15 км/ч.
Для обеспечения безопасности, оперативного руководства движением поездов на территории предприятия и связи с внешними перевозками широко применяют различные системы.
Для повышения эффективности использования промышленного железнодорожного транспорта образованы объединенные предприятия, а в крупных промышленных узлах – межотраслевые предприятия, обслуживающие грузовладельцев разных ведомств.
Автомобильный транспорт работает в цехах, на открытых горных разработках, является основным в карьерах. Он представлен, в основном, самосвалами различной грузоподъемности (27, 40, 45, 65, 120, 180т и более). За рубежом используют самосвалы грузоподъемностью до 600т и мощностью двигателя 3300 л. с. (например, во Франции на добыче угля). В промышленном транспорте используют также специализированные автомобили (углевозы, шлаковозы, слябовозы9, 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 (Германия) идет коммерческая эксплуатация грузовика, вмещающего 14 европоддонов, движущегося по 200-метровому маршруту и управляемого полностью в автоматическом режиме. Годовая производительность такого автомобиля – 120 тыс. т за 10 000 поездок. Движение контролируется специальными датчиками, встроенными в дорожное полотно через определенные интервалы.
Работает автомобильный транспорт с большой нагрузкой. Так, при добыче бриллиантов в кимберлитовых горных породах, содержащих до 8–10 % алмазов, автомобили-самосвалы грузоподъемностью 40 т движутся с интервалом до 1 мин.
Для обеспечения безопасной организации работы в карьерах широко применяют различные информационные системы со средствами автоматики и телемеханики, позволяющие согласовывать работу самосвалов и экскаваторов.
|
|
|
|
|
|
Дата добавления: 2016-12-31; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 6206 | Нарушение авторских прав
Лучшие изречения:
| 2123 - 