Трубопроводы

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. 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 З 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 (100м 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 горнообогатительных 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 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, слябовозы', цементовозы, растворовозы и др.) и ав­томобили специального назначения (автокраны, автопогрузчики, пожарные и др.). Сляб (от англ. slab — плита) — полуфабрикат металлургического производ­ства, представляющий собой плоскую стальную заготовку для листового прока­та, полученную при непрерывной разливке стали.

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.

Водный транспорт применяется в промышленном производ­стве, расположенном на берегах озер, рек и морей, чаще всего на бумагоделательных предприятиях (например, на Балахнинском бу­магоделательном комбинате, целлюлозно-бумажном комбинате на берегу озера Байкал).

Воздушный транспорт 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 поставок на конвейер завода, который снабжается 60 предприятиями-смежниками и выдает каж­дую минуту с конвейерной ленты один автомобиль.

Конвейерный, канатно-подвесной, пневмо- и гидротранспорт характеризуются стационарным характером и узкой специализа­цией по видам грузов, а также меньшими издержками. Эти виды транспорта используют для транспортировки сыпучих грузов (эф­фективной считается перевозка сыпучих грузов на расстояния до 200 км), добычи нерудных строительных материалов, удаления отходов при горнообогатительных работах, а также золы и шлака с предприятий теплоэнергетики, перемещения грунта со строи­тельных площадок, в том числе при намыве плотин и перемычек на объектах энергетики.

Конвейерный транспорт применяют для насыпных грузов (кок­са, мела, песка, гипса, глины, гравия, торфа, угля, минераль­ных удобрений, щебня, щепы и др.) при производстве нерудных строительных материалов (от карьера до завода, 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.); на тепловых электростанциях (топливо от приемных уст­ройств в бункера мельниц или котельных); в гидроэнергостроительстве (от карьеров до мест строительства плотин, дамб и т.п.); в химической промышленности (для технологии производства и отходов в отвалы); на открытых горных разработках (от мест до­бычи до склада мест переработки или вскрышных пород в отва­лы) и др. Фракции бывают 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 др. типы транспортеров. ;

Канатно-подвесной транспорт используется для транспортировки штучных и тарных грузов (рулонов бумаги, грузов в мешках, бревен и т.п.), а также для насыпных грузов фракций до 150—200мм (боксита, гравия, дробленого камня, кокса, соды, руды, угля и др.), особенно в условиях пересеченной и горной местности. Строятся канатные дороги на опорах. При затруднении использования наземного транспорта в горных условиях могут применяться переносные канатные дороги. Груз размещается в вагонетках.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства канатно-подвесного транспорта: 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. За рубежом есть ка­натные дороги довольно большой длины (например, в Швеции — 98 км, в Норвегии — 62 км).

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

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства монорельсового транспорта: механизация и автоматизация пере­грузочных и транспортных работ и исключение отрицательного воздействия на окружающую среду.

Относительные недостатки монорельсового транспорта: зна­чительные капитальные вложения на строительство эстакады для перемещения транспортного средства.

Пневматический транспорт используется для насыпных грузов (бытовых отходов, угольной пыли, цемента, гравия, окатышей, щебня, золы, щепы и др.). Эффективно применяется 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 — 1200 мм благодаря нагнетанию воз­духа движется цилиндрический контейнер-патрон с грузом. 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.

Основные технико-эксплуатационные особенности и достоинства пневмотранспорта: герметичность системы, отсутствие потерь гру­за и защита его от внешнего воздействия, легкость обслуживания и безопасность для обслуживающего персонала, возможность одно­временно с транспортировкой проводить такие необходимые тех­нологические процессы, как сушка, охлаждение и др.

Относительные недостатки пневмотранспорта: высокий удель­ный расход энергии, изнашивание трубопроводов (особенно в местах поворотов трубы), воздействие влажности, налипание, слеживаемость груза.

Гидравлический транспорт перемещает насыпные грузы с раз­мерами частиц 50—100мм (уголь, глину, концентраты, песок и песчано-гравийную смесь, строительные растворы, золу, шлаки и другие отходы, фосфогипс и др.) из шахт и карьеров на перера­батывающие предприятия и обогатительные фабрики, а затем — на другие предприятия для дальнейшего производства, утилиза­ции или 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.

Относительные недостатки гидравлического транспорта: 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 и трудности обез­воживания.

Главным же преимуществом гидравлического транспорта мож­но считать исключение трудоемких погрузочно-разгрузочных и перегрузочных работ, отсутствие пыли и другого неблагоприят­ного воздействия на окружающую среду, отсутствие потерь груза и др.

Гидротранспорт используется во всем мире для транспорти­ровки простых сортов угля, руды и других полезных ископаемых. Гидротранспорт может выходить за пределы промышленного при осуществлении непосредственной связи нескольких предприя­тий.

Для транспортировки грузов, при больших пассажиропото­ках, в частности в метро (например, в Вене), может использо­ваться лифт. Лифт бывает прерывного и непрерывного действия. Лифты непрерывного действия используются как правило в учреждениях.

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

Технология работы промышленного транспорта определяется его видом.

В России и за рубежом широко используется система дистан­ционного управления подвижным составом промышленного транс­порта, особенно железнодорожного, поскольку он привязан к ко­лее. Такая система работает в автоматическом режиме без водите­ля (например, система «Ритм» на Московской и Юго-Восточной железных дорогах при перевозке руды на Новолипецкий метал­лургический комбинат; обслуживание комбинатом «Экибастуз-уголь» 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; соответствие технического состояния транс­порту общего пользования, с которым он взаимодействует; раз­витие различных видов транспорта непрерывного действия и ши­рокое внедрение автоматизированных систем.