ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА
ВИДІВ ТРАНСПОРТУ
Залізничний транспорт
Залізничний транспорт —
вид транспорту, що здійснює перевезення вантажів по рейковій колії у вагонах (поїздах) за допомогою локомотивної тяги.
Залізнична колія —
комплекс споруд і пристроїв, які утворюють дорогу з направляючою рейковою колією для пересування рухомого складу залізничного транспорту.
Залізнична колія має складну будову. Основні елементи залізничної колії: верхня будова, земляне полотно, інженерні споруди (мости, тунелі, віадуки, дренажні спорудження, підпірні стінки). У різних країнах прийнята різна ширина колії, що пояснюється в основному історичними причинами: на Україні та Росії — 1520 мм; у Західній Європі, Канаді, США і Японії на нових лініях — 1435 мм; в окремих штатах Південної Америки, країнах Африки, Індії — 1067 мм. Вузька колія може бути шириною 1000; 914; 891; 750 і 600 мм. Колія шириною 600 і 750 мм характерна для промислового залізничного транспорту України та країн СНД.
Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги залізничного транспорту:
висока пропускна і провізна спроможність (двоколійна залізниця з автоматичним блокуванням пропускає 120 - 150 пар поїздів на добу; одноколійна — 60 пар поїздів на добу);
надійність роботи завдяки незалежності від кліматичних умов, що забезпечує безперебійне перевезення вантажів у будь-який час року (95 % шляхів сполучення працює без збою при перепадах температури; виключенням може бути обрив електричних дротів або їх намерзання кригою при стихійних лихах (але і ця проблема вже майже вирішена));
можливість спорудження шляхів сполучення на будь-якій сухопутній території і на водяній території при наявності поромів;
безпосередній зв'язок із промисловими і сільськогосподарськими підприємствами будь-яких галузей економіки. Окремі галузі (металургійна, вуглевидобувна, нафтопереробна й ін.) мають, як правило, свої під'їзні колії для виходу на магістральну мережу;
масовість перевезень з досить низькою собівартістю (малі експлуатаційні витрати) і досить високою швидкістю доставки;
більш короткий шлях проходження в порівнянні з природними шляхами водяного транспорту.
Відносні недоліки
залізничного транспорту:
обмежена маневреність через «прив'язку» до колії;
висока початкова вартість основних фондів: вартість будівництва 1 км одноколійної лінії — приблизно 10 млн грн. (у цінах 1998 р.), двоколійної — на 40 % більше (у важких умовах може бути в 2—3 рази вище); рухомий склад дорожче автомобілів (але дешевше в 3—4 рази, чим літаки та морські кораблі);
висока металоємність, трудомісткість, низька продуктивність праці. Так, у середньому на 1 км експлуатаційної довжини залізниць України приходиться майже 14 чоловік (у США — 1,5 чоловік при тих же обсягах транспортної роботи).
Технологія роботи (технологія (від грецького
techne — мистецтво, майстерність, уміння і logos — навчання, слово) — сукупність виробничих процесів у визначеній галузі виробництва, а також науковий опис способів виробництва) залізничного транспорту найбільш складна, що пов'язано з прив'язкою його до залізничної колії. Основою технології роботи залізничного транспорту є теорія розкладів (графік руху); план формування поїздів за напрямками руху; погоджений план формування поїздів на магістральному напрямку з графіком роботи під'їзних колій підприємств, що мають зв'язок з магістральною мережею залізниць.
Принципи роботи залізниць:
на зайнятий перегон не може зайти інший поїзд (для підвищення пропускної здатності перегони дробляться на ділянки);
рух здійснюється тільки поїздами (пасажирськими, вантажними, поштовими, змішаними), і тими, що переформовуються за маршрутами руху;
вантажі поїзда прямують між сортувальними станціями, на яких переформовуються поїзда;
управління транспортним процесом здійснюється через диспетчерський центр;
відправлення вантажів — дрібними партіями вагонів, поїздами або маршрутними поїздами.
Відправлення маршрутними поїздами характерні для перевезення вугілля та інших масових насипних (накидних вантажів від місць видобутку до споживачів, наприклад на електростанції, або під час перевезення контейнерів частіше за спеціально розробленим розкладом (із прискореною доставкою).
Проблеми і тенденції розвитку залізничного транспорту:
підвищення продуктивності, насамперед шляхом створення резерву пропускної та провізної спроможності, а також підвищення швидкості руху (рекорд швидкості на вітчизняних залізницях — близько 150 км/год). Високошвидкісний поїзд ТGV (Франція) встановив світовий рекорд швидкості — 515 км/год, швидкість його в експлуатації на залізницях Франції і Європи — 300 км/год.
Швидкість може бути підвищена завдяки заміни типу тяги, наприклад на газотурбінну, паротурбінну, атомну. Високі швидкості досягаються також завдяки зміни дизайну на більш обтічний ;
збільшення темпів електрифікації залізниць (сьогодні електрифікованих залізниць більше 70%; собівартість електровозів на 15 % нижче собівартості тепловозів, а продуктивність вище; вони екологічно менш шкідливі; умови управління ними кращі);
зниження витрати палива при підвищенні швидкості, що досягається зменшенням загальної ваги поїзда (наприклад, у Німеччині при виготовленні вагонів застосовують склопластик, що полегшує вагу поїзда на 20%);
вирівнювання колій, особливо при збільшенні швидкості, тому що при радіусах заокруглення 300 м швидкість для безпечного руху не повинна перевищувати 70 км/год, а при радіусі 1000 км — 132 км/год;
створення спеціалізованих вагонів для різноманітної номенклатури вантажів (зараз рівень спеціалізації близько 30%);
механізація місць для формування поїздів (гірки);
укладання рейок важкого типу і безстикових колій, необхідна для підвищення швидкостей (колія складає до 55 % капітальних вкладень у залізничний транспорт);
підвищення рівня автоматизації вантажно-розвантажувальних робіт ;
подовження платформ;
впровадження контейнерної та пакетної технологій, особливо для мультимодального сполучення, а також двоповерхових вагонів, що дають збільшення посадочних місць на 45 % при економії з використанням автоматики та інформатики (Франція)
Вирішуються питання інформаційного забезпечення. На допомогу диспетчерам розвиваються інформаційно-обчислювальні центри залізничного транспорту, системи оперативного спостереження за поїздами та їхнім формуванням на шляху прямування, дорожня інформаційна система контролю та керування оперативною роботою мережі залізниць.
Автомобільний транспорт
Автомобільний транспорт —
це вид транспорту, який здійснює перевезення вантажів і пасажирів по безрейкових шляхах з використанням колісного рушія. (Рушій — пристрій для перетворення роботи двигуна чи якогось іншого джерела енергії в роботу, що забезпечує рух транспортних машин (наприклад, колеса, гусениці, вітрила, весла, реактивні сопла та ін.).)
Це найбільш масовий вид транспорту для перевезення пасажирів на короткі та середні відстані. Основна сфера його діяльності — перевезення вантажів будь-якої вартості на невеликі та середні відстані. Застосування сучасних технологій типу контейнерної розширює сферу застосування автомобільного транспорту по перевезенню вантажів. Ефективні і перевезення на значні відстані в міжнародному сполученні, які приносять валютний прибуток і прискорюють доставку експортно-імпортних вантажів.
Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги
автомобільного транспорту:
маневреність та велика рухливість, мобільність;
доставка вантажів (пасажирів) «від дверей до дверей» без додаткових перевантажень чи пересадок на шляху прямування;
автономність руху транспортного засобу;
висока швидкість доставки;
широка сфера застосування по територіальній ознаці, видам вантажу і системам сполучення;
більш короткий шлях проходження в порівнянні з природними шляхами водяного транспорту.
Відносні недоліки
автомобільного транспорту:
велика собівартість;
велика паливо енергоємність;
велика металоємність;
низька продуктивність одиниці рухомого складу (130—150 тис. т-км на рік);
найбільша трудомісткість (на один транспортний засіб потрібно не менше одного водія);
забруднює навколишнє середовище.
Технологія роботи
автомобільного транспорту відрізняється тим, що виробничий процес здійснюється рухомим складом підприємств загального користування, відомчим (обслуговуючим переважно перевезення даного відомства) і приватним. Цьому виду транспорту притаманна автономність руху одиночними автомобілями, а також автопоїздами та автозагонами за графіком або без нього. Відправлення вантажів можуть бути змішані або дрібними партіями.
Проблеми і тенденції розвитку автомобільного транспорту:
підвищення продуктивності автомобільного транспорту шляхом збільшення швидкості руху; створення нових автомобілів більшої вантажопідйомності і вантажомісткості, необхідних для обслуговування металургійної, вуглевидобувної, гірської та іншої галузей промисловості. Максимальна вантажопідйомність на сьогодні — 600 т. Необхідне збільшення моторесурса автомобілів, тобто пробігу їх до капітального ремонту. Зараз автомобілі ВАЗ проходять до 130 тис. км, ГАЗ і КАМАЗ — до 400 тис. км, ЗІЛ, КРАЗ — до 300 тис. км, але іноземні автомобілі мають значно більший ресурс.
Залишається проблема (капітального) ремонту (трудомісткість зборки нового ЗІЛ-130 складає 140 нормогодин, а його капітальний ремонт — 360 нормогодин, але після ремонту досягається тільки 60 % продуктивності). За кордоном легкові автомобілі не доводять до капітального ремонту, також як більшість марок вантажних (розпродають окремі елементи на запчастини або відправляють цілком під прес для одержання вторинної сировини, особливо після серйозних аварій). Доцільним вважається капітальний ремонт лише для особливо важких дорогих вантажних автомобілів.
Необхідне зниження трудомісткості транспортного процесу, у тому числі шляхом створення спеціалізованих автомобілів (за кордоном — до 90 % парку), особливо самоскидів і самонавантажувачів, що значно скорочує час перевантажувальних робіт, і побудови раціональної структури парку (у європейських країнах частка автомобілів особливо малої та малої вантажопідйомності може складати 50 %, у нашій країні — не більш 15 %, хоча основна сфера автомобільного транспорту — постачання торгівлі та побутової мережі міста). Необхідна зміна підходу до систем діагностики та технічного обслуговування, а також удосконалювання конструкції та технічних характеристик автомобілів і їхніх двигунів, тому що по цих напрямках спостерігається велике відставання нашої автомобільної промисловості. Для економії палива необхідно більш широке впровадження електроенергії, газу, водневого та іншого видів палива; застосування економічно та екологічно ефективних двигунів.
Як і раніше актуальна для України проблема доріг: розвиток мережі не встигає за збільшенням кількості транспортних засобів. З початку економічних реформ на Україні парк автомобільного транспорту виріс у 1,6 раза (легкових — на 76 %), а за прогнозами частка вантажних перевезень до 2015 р. збільшиться на 30 —40 %. Через 5—6 років повинно бути 170 автомобілів на 1000 жителів. Мережа доріг будь-якої країни відповідає рівню економічного розвитку цієї країни. Оптимальною щільністю доріг для нашої країни вважається 45 — 50 км/1000 км2.
а зараз вона складає на Україні — 39 км/1000 км2
(для порівняння: у Молдавії — 41,25 км/1000 км2
, Вірменії — 35,2 км/1000 км2
, Грузії — 42,3 км/1000 км2
, у Латвії — 51 км/1000 км2
, Бельгії —375 км/1000 км2
, Японії — 190 км/1000 км2
, Німеччини — 196 км/1000 км2
, США — 373 км/1000 км2
позаміських і 690 км/1000 км2
-з врахуванням вулиць міста).
Таблиця
| Тип транспортного засобу (тип двигуна) | Витрати пального, л, на 100 км | ||||||
Країни Європи |
Україна | ||||||
Оптимальні дорожні умови |
Нерівне покриття дороги |
Рух із швидкістю 40 км/год |
|||||
Легковой автомобіль (карбюраторний) Вантажний автомобиль вантажопідємністю 0,5—2,0 т (карбюраторний) 5 — 8т (дизельний) Автобуси довжиною: 6 — 7м (карбюраторнтй) 10—12 м (дизельний) |
8,3 10,0 20,0 15,0 22,0 |
9,7 19,0 24,0 23,0 24,5 |
10,6 20,5 27,2 26,0 27,7 |
16,1 25,6 30,0 29,9 32,6 |
|||
На удосконалених дорогах собівартість перевезень зменшується в 2 — 3 рази, термін служби автомобіля збільшується на 30%, витрати пального скорочуються на 30—50%; продуктивність на ґрунтових дорогах у 3—4 рази нижче. Дані по витраті палива на автомобільному транспорті з урахуванням стану доріг наведені в табл. 4.1.
Необхідне збільшення частки доріг 1-й і 2-й категорій (капітальне цементно-асфальтобетонне покриття; 2—8 – полосний рух; наявність заправок, стоянок, освітлення, перетинань на різних рівнях і т.і.).
Дизельні двигуни (на Україні приблизно 25 % парку, у Німеччині— 60%, у Франції — 50%) скорочують витрати палива автомобілів на 25-30 %. За кордоном 5 % легкових автомобілів оснащені дизельними двигунами.
Проблема організації та безпеки руху повинна розглядатися в системі автомобіль-водій-дорога-середовище (АВДС). Вважається, що дану проблему можна вирішити шляхом створення транспортної системи при ізоляції пішоходів, наприклад доріг різного рівня пішохідних або транспортних тунелей, а також зняття руху в місцях скупчення людей і т.п.
Удосконалювання автомобіля ведеться в напрямку активної безпеки для запобігання дорожньо-транспортних випадків (регульовані гальма, спеціальні незасліплюючі фари, більш надійні шини і т.п.) та пасивної безпеки для зменшення наслідків аварії (ремені безпеки, зміцнення кузова, травмобезпечне скло і т.п.)
Внутрішній водяний (річковий) транспорт
Річковий транспорт — один з найстарших у країні; він має особливе значення для місцевості, де низка щільність залізних і автомобільних доріг або ж вони взагалі відсутні
Річкові шляхи підрозділяються в залежності від глибини і пропускної здатності на 7 класів і 4 основні групи: надмагістралі (1-й клас), магістралі (2-й клас), шляхи місцевого значення (4-й, 5-й класи), малі річки (6-й, 7-й класи). На річковому транспорті існують різні технічні споруди, що забезпечують ефективність та безпеку роботи. Це, насамперед шлюзи для переходу кораблів із одного рівня води на інший, бакени - знаки для позначення небезпеки на шляху або огородження фарватеру, створи — знаки у вигляді баштових споруд або стовпів, які встановлюють на лінії фарватеру для позначення напрямку, місць поворотів і т.д., семафори — мачти на березі, які посилають сигнали, що дозволяють або забороняють прохід кораблів.
Основні техніко-експлуатаційні особливості і переваги
річкового транспорту:
висока провізна спроможність глибоководних шляхів (наприклад, на Волзі при глибині фарватеру 120— 140 см. провізна спроможність у 2 рази вище, ніж на двоколійній залізниці);
порівняно низька собівартість (сумарно на 30 % дешевше собівартості залізничного транспорту, наприклад перевезення нафти в 3 рази дешевше, лісу — у 5 разів дешевше);
питома витрата палива в 4 рази менша, ніж на автомобільному транспорті, і в 15—20 разів менша, ніж на повітряному транспорті;
висока продуктивність;
менші капіталовкладення, чим у залізничний транспорт (у 10 разів);
менша металоємність на 1 т вантажопідйомності.
Відносні недоліки
річкового транспорту:
сезонність роботи ( приблизно 180 днів). У США, Німеччині питома вага річкового транспорту вище, тому що в цих країнах навігація триває 10— 11 місяців на рік;
невисока швидкість кораблів і доставки вантажів;
роз'єднаність річкових басейнів, які розташовані, в основному, у меридіанному напрямку;
використання річок у природному стані (нерівномірність глибин, звивистість шляху та ін.).
Технологія роботи річкового транспорту:
несамохідними баржами (методом штовхання при розташуванні буксира позаду знижується опір води, що знижує вартість перевезення на 20—25%);
секційними поїздами-ваговозами (6—8 барж) загальною вантажопідйомністю до 23 тис. т;
груповим методом роботи на постійних вантажних лініях із стійким вантажопотоком за графіком руху, з урахуванням потужності причалів і роботи суміжних видів транспорту. Графік особливо необхідний на річках зі шлюзовою організацією руху;
на одному кораблі можна відправити вантажі за однією або декількома адресами.
Проблеми і тенденції розвитку
річкового транспорту: необхідне удосконалювання єдиної системи внутрішніх шляхів України, що можливо при будівництві каналів і шлюзів.
Необхідне поглиблення фарватеру для проходу судів більшої вантажопідйомності і продовження термінів навігації; розвиток системи судів-ролкерів («Ро-Ро») горизонтального навантаження, судів типу «річка-море», що з'явилися ще в 1930-і рр. при створенні великих водоймищ з більш складним вітрохвильовим режимом; секційних судів (вони економічніші від великовантажникатієї ж вантажопідйомності при спрощеній системі перевантаження і переформуються в залежності від вантажопотоків); кораблів-катамаранів (мілкої посадки кораблі типу «Зоря» з зануренням 0,45 м при пасажировмісності 86 чоловік і швидкості 40 км/год при посадці-висадці на необладнаний беріг; запатентовані у всіх розвинених країнах світу); кораблів на повітряній подушці і підводних крилах, які розвивають швидкість до 105 км/год; криголамів і кораблів з посиленими корпусами для полярних умов; ліхтерів (у 1969 р. у Фінляндії реалізований проект ліхтерного причалу, що здійснює перевантаження при зайнятості основних причальних ліній порту); збільшення вантажопідйомності кораблів (собівартість знижується на 25—30 %); підвищення комфортабельності пасажирських судів; створення автоматизованих комплексів для перевантажувальних робіт; реконструкція наявних портів.
Удосконалювання системи «річка-море» має особливе значення для подальшого розвитку річкового транспорту, так як дозволяє використовувати кораблі після закриття річкової навігації на морських незамерзаючих ділянках, що дає збільшення обсягів робіт і продуктивності, зберігає команду в поміж сезонами.
Кораблі типу «річка-море» охоче фрахтуються закордонними фірмами.
Морський транспорт
Морський транспорт — вид транспорту, що здійснює перевезення вантажів і пасажирів морськими кораблями на міжнародних і внутрішніх (каботажних; від «каботаж»: малий — це плавання в акваторії одного моря; великий — плавання в межах акваторії декількох морів.)) лініях.
Морський транспорт використовується, в основному, як міжконтинентальний для міжнародних перевезень масових накидних (насипних) і наливних вантажів і контейнерів. У пасажирських перевезеннях він має обмежене значення і використовується, насамперед, як круїзний.
Поняття «шлях сполучення» на морському транспорті специфічне — це морські лінії (лінійне плавання кораблів), заздалегідь встановлені напрямки, які використовуються для проходу кораблів.
Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги
морського транспорту:
можливість забезпечення масових міжконтинентальних перевезень зовнішньо-торгівельного обороту;
незначні початкові вкладення в транспортні шляхи;
низька собівартість перевезень;
незначні витрати енергії (палива) завдяки гладкості шляху;
висока продуктивність;
практично необмежена пропускна здатність;
високий рівень механізації перевантажувальних робіт;
у великому каботажі вигідніше залізничних перевезень у кілька разів.
Відносні недоліки морського транспорту:
досить низькі швидкості (виміряються у вузлах. Вузол — позасистемна одиниця швидкості, яка застосовується в морській навігації, рівна 1,852 км/год.);
деяка залежність від кліматичних умов: сильних туманів, течії, криги в портах;
необхідність створення дорогих портових господарств із високим рівнем механізації;
обмежене застосування в прямому сполученні;
невисока ефективність у малому каботажі;
можливі екологічні проблеми при перевалці вантажів і обробці судів.
Технологія роботи
морського транспорту:
лінійна — закріплення судів за визначеними портами і робота за стабільним розкладом, що дозволяє використовувати кораблі більш економічно, забезпечує стабільність завантаження, можливість оптимізації маршрутів руху та перевантажувальних робіт;
рейсова (трампова) — кораблі працюють за часом, погодженим із замовниками;
фрахт — разові здавання внайми для окремих перевезень у зовнішній торгівлі без передачі права власності. Застосовується часто для перевезень вантажів третіх країн.
Технологія вантажно-розвантажувальних робіт відрізняється тим, що найчастіше при недостатній потужності або глибині портів перевантаження приходиться виконувати в акваторії порту: біля берегових причалів, обладнаних стаціонарними швартовими пристроями , плавучими причалами (понтонами), дебаркадерами (набережними, винесеними на палях в акваторію порту,
біля рейдів, тобто причалів на якорях, міцно закріплених в акваторії порту;
біля місць якірної стоянки кораблів.
Проблеми розвитку
морського транспорту: підвищення швидкості кораблів; створення нових і модернізація старих типів рухомого складу; розвиток системи «річка-море», «Ро-Ро», поромних переправ,контейнеровозів і інших спеціалізованих кораблів; впровадження нових силових установок; удосконалювання навігаційних систем управління (до 30 % аварій відбувається через їхню недосконалість); будівництво плавучих причалів, глибоководних портів для безпечного приймання та обробки великовантажних кораблів; розширення криголамного парку; будівництво трубопроводів в акваторії портів; збільшення вантажопідйомності кранів (у Росії наприклад максимальна вантажопідйомність у крана «Витязь» — 1600 т, у Японії використовуються крани вантажопідйомністю до 3000 т) і ін.
Контейнери в 5—8 разів прискорюють перевалку вантажів, тому що норма перевантаження 20-тонного контейнера — 1,5 хв при механізованому перевантаженні великовантажними портовими кранами, тобто за одну годину можна переробити 800 т вантажу, на що при використанні іншої тари необхідно 75 год. Продуктивність праці на навантаженні-розвантаженні підвищується в 10— 15 разів. За кордоном 50% тарно-штучних вантажів возять у контейнерах. Контейнеровози можна конструювати на 5000 одиниць, але час перевантаження знижує ефект від контейнеризації. На кораблях типу «Ро-Ро» для прискорення перевантаження використовують самохідну техніку або вантажні ліфти для вертикального переміщення вантажів.
Максимальна вантажомісткість визначається при максимальному зануренні (у морській термінології дедвейт). Для наливних кораблів максимальна вантажомісткість дорівнює 564,7 тис. т у Японії і 150 тис. т у Росії. У Росії вона обмежена через мілководість проток Босфор і Дарданелли (основні «ворота» Росії при закордонному плаванні), а за кордоном — через глибину Панамського каналу. Важливими характеристиками корабля є головні розміри (довжина, ширина, висота борту, занурення) і місткість — обсяг внутрішніх приміщень, який вимірюється реєстровими тоннами (1 реєстрова тонна дорівнює 2,83 м3
).
Сухогрузи складають 2/3 флоту і відрізняються великою розмаїтістю конструкцій і матеріалів, які використовуються для їхнього виготовлення, що пов'язано з особливістю перевезених вантажів.
Наприклад, у зерновозах вантаж придавлюється спеціальними кришками для запобігання перетікання зерна на одну сторону; у рудовозах роблять подвійне дно, яке заповнене баластом для усунення поперечних коливань; у танкерах для зменшення корозії корпус виготовляють з нержавіючої сталі, біметалу, використовують різні покриття. Найбільш складні конструкції для перевезення хімічних вантажів (30 % хімікатів несумісні один з одним).
Пасажирські кораблі відрізняються підвищеною комфортністю.
В залежності від того яка силова установка використовується на кораблі вони підрозділяються на турбоходи, теплоходи, газотурбоходи, дизель-електроходи, вітрильники та атомоходи.
Багато морських кораблів побудовані з урахуванням можливості переробки вантажів у процесі перевезення, що особливо важливо, наприклад, для збереження улову риби, який на шляху прямування консервують, заморожують і переробляють на різні продукти. Переробляються також нафту (у бензин і масла) і інші вантажі.
Повітряний транспорт
Повітряний транспорт,
будучи універсальним, використовується переважно для перевезення пасажирів на середні та далекі відстані та окремі види вантажів. На долю повітряного транспорту приходиться приблизно 15 % обсягу пасажирських перевезень у міжміському сполученні. Зростання матеріального добробуту, розширення культурних, ділових і наукових зв'язків приводять до підвищення рухливості населення, що обумовлює потребу у швидкісних переміщеннях — авіації.
Обсяг вантажів, перевезених повітряним транспортом, незначний. Номенклатура вантажів обмежена: коштовні вантажі (наприклад, твори мистецтва, антикваріат, дорогоцінні метали і камені, хутро й ін.); вантажі, що вимагають термінової доставки, у тому числі ті, що швидко псуються; гуманітарна допомога; медикаменти; пошта; продовольчі і промислові товари для віддалених регіонів; вантажі для надзвичайних ситуацій.
Повітряний транспорт у єдиній транспортній системі займає особливе місце, тому що він здатний здійснювати цілий ряд робіт, необхідних для галузей економіки країни, що не можуть виконуватися іншими видами транспорту.
До специфічних сфер діяльності повітряного транспорту варто віднести: монтаж будівельних висотних споруд, магістральних газо- і нафтопроводів, ліній електропередач; інспекцію дорожнього руху; сільськогосподарські роботи (поливання, внесення добрив, розпилення пестицидів для боротьби з бур'янами, передзбиральне видалення листів бавовнику, аеропосів трав, рису та ін.); пожежегасіння, особливо лісових масивів; зв'язок з далековіддаленими і важкодоступними районами; швидка медична допомога, у тому числі передислокація фахівців вузького медичного профілю в екстрених випадках при їхній відсутності або недостачі в даній місцевості; перевезення пошти; обслуговування полярних районів; геологорозвідка; аерофотознімання; розвідка покладів нафти; доставка робітників до морських нафтових промислів при вахтовому методі роботи та ін.
Крім того, оперативна діяльність аеропортів відділена від власності та оперативної діяльності авіакомпаній. При цьому забезпечений однаковий доступ всіх авіакомпаній до інфраструктури будь-якого аеропорту і вільний вибір аеропорту для однакових умов конкурентної боротьби авіакомпаній.
При акціонуванні держава володіє частиною акцій; за кордоном практично всі авіакомпанії приватні. Проте, у великих закордонних авіакомпаніях (таких як «Ер Франс», «Люфтганза» і ін.) також має місце участь держави.
Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги
повітряного транспорту:
висока швидкість доставки пасажирів і вантажів;
маневреність і оперативність, особливо при організації нових маршрутів;
можливість швидкої передислокації рухомого складу при зміні пасажиропотоків, у тому числі через аварії на інших видах транспорту;
велика відстань безпосадочних перельотів (близько 10000 км);
найкоротший шлях проходження;
економія суспільного часу завдяки прискоренню доставки;
необмежені провізні можливості (сьогодні вони обмежені лише потужністю, аеродрому);
відносно невеликі капітальні вкладення (на 1 км повітряного шляху приблизно в 30 разів менше, ніж на 1 км залізничної колії).
Відносні недоліки повітряного транспорту:
висока собівартість перевезень, тому авіаційний транспорт не є вантажним;
залежність від погодно-кліматичних умов.
Висока швидкість літаків дозволяє долати, наприклад, відстань за 8 — 9 год на основних типах літаків і за 4 год — на надзвукових (по залізниці ця відстань долається за 7 — 8 діб).
Технологія роботи
повітряного транспорту має свої особливості. Рух здійснюється: строго за розкладом, що пов'язано із складністю організації злету - посадки на аеродромному полі; по системі виділення кожній одиниці рухомого складу свого коридору руху. що залежить, насамперед, від швидкості та вантажопідйомності літака.
Коридор руху —
це розрахункова висота польоту і система координат у подовжній і горизонтальній площинах польоту.
Система коридорів дозволяє розосередити літаки в повітрі для виключення можливості їхнього зіткнення. Літальні апарати обладнаються відповідними системами виміру і підтримки висоти польоту.
Намічається нова тенденція за кордоном — перевезення дрібних партій вантажів (так називані парцельні вантажі) повітряним транспортом. Вартість транспортування може бути знижена за рахунок зменшення страховки (крадіжки, втрати та пошкодження вантажів на повітряному транспорті бувають набагато рідше, ніж на наземних видах транспорту), спрощення тари та упакування через відсутність зовнішнього впливу. У табл. 4.2 представлений перелік витрат (за даними закордонних досліджень) під час перевезення дрібних партій промислового устаткування (електронної техніки, запчастин, офісної техніки та ін.) різними способами. Вартість перевезення приведена в англійській валюті (фунти стерлінгів).
Проблеми і тенденції розвитку повітряного транспорту багатогранні. Головна проблема - підвищення швидкості руху (на сьогоднішній день досягнута швидкість 2500 км/год. ). Важливим фактором є створення літаків підвищеної пасажировмісності (так званих аеробусів) і вантажопідйомності, особливо для далеких маршрутів (наприклад, Ил-86 вміщає до 350 чоловік, а Боїнги— до 530 чоловік; вантажні літаки максимально піднімають 250 т (Ан-225 «Мрія»), З метою скорочення площі аеропортів необхідно створювати літаки короткого та вертикального злету-посадки для цивільної авіації (вони існують у військовій авіації з 1969 р.).
Таблиця
| Види витрат | Залізничний транспорт | Автомобільний і морський транспорт | Повітряний транспорт |
| Тариф | 204 | 104 | 190,04 |
| Страховка | 12,24 | 12,24 | 7,14 |
Демередж і інші збори |
19,2 |
-- |
-- |
Агентські Витрати |
7,56 |
7,56 |
7,56 |
| Портові збори | — | 47,46 | --
|
Митне очищення |
6,96 |
5,76 |
18,0 |
| Тара та упакування | 97,14 | 157,14 | 28,02 |
| Усього: | 347,1 | 334,16 | 251,26 |
1
Демередж — неустойка, сплачується власнику корабля вантажовласником (фрахтувальником) за простій корабля в порту понад обумовлений договором термін.
Підвищення міцності злітно-посадочних смуг залишається також великою проблемою через значні навантаження і температури. Літак Ан-22 може працювати на ґрунтових дорогах, але не завжди. Створення літаків із засобами автоматики, що забезпечують зліт-посадку в будь-яку погоду в різних умовах видимості (так званих всепогодних) дозволить розширити конкурентні можливості повітряного транспорту і підвищити якість обслуговування пасажирів. Необхідно підвищувати паливну економічність в зв'язку зі збільшенням маси та швидкості. Рішення цієї проблеми дозволить не підвищувати тариф на перевезення. Потрібна розробка принципово нових пілотажних систем і систем управління повітряним транспортом у зоні аеропорту; необхідно створювати системи обслуговування літаків на території аеропорту; необхідно підвищувати рівень обслуговування пасажирів, у тому числі впровадження автоматизованих систем продажу квитків і перевезення багажу, а головне — підвищення безпеки руху, що створить більш широкі можливості обслуговування пасажирів, дозволить конкурувати з іншими видами транспорту і буде сприяти зменшенню витрат часу на пересування.
Основні типи літаків цивільної авіації літають із швидкістю 900—1100 км/год на далеких відстанях і до 500—700 км/год — на середніх. Перенос великих швидкостей з військової авіації в цивільну ускладнюється через високу вартість та перенавантаження, які сприймає людина при великих швидкостях (військові льотчики проходять спеціальну підготовку) Вертольоти здатні робити те, що не під силу звичайному літаку: вертикально злітати і приземлятися, висіти нерухомо в повітрі і розвертатися на місці, переміщатися вперед— назад, вліво і вправо. Піднімальну силу створює один або декілька гвинтів на вертикальній осі. Головний агрегат вертольотів — несущий гвинт.
До технічного оснащення відносяться рухомий склад і аеропорти, у тому числі аеродроми.
Літаки злітають і сідають на аеродром —
спеціально пристосовану земельну ділянку з комплексом споруд і устаткування для забезпечення злету, посадки, стоянки та обслуговування . Аеродроми бувають основні, запасні та базові. Для забезпечення регулярності та безпеки польотів аеродроми обладнаються комплексом радіо- та світлотехнічних засобів. Вертольотам для здійснення злету та посадки потрібні невеликі площадки.
Аеродром входить у більш широке поняття «аеропорт». Аеропорт —
це транспортне підприємство, що здійснює прийом і відправлення пасажирів, багажу, вантажів і пошти, організацію та обслуговування польотів та рухомого складу. Аеропорт являє собою складний інженерний комплекс споруд, будівель, технічних засобів і устаткування, що займає до декількох тисяч гектарів території.
Аеропорти підрозділяються на міжнародні, республіканські і місцевого значення. У залежності від річного обсягу перевезення пасажирів аеропорти підрозділяються на п’ять класів. Великі аеропорти світу можуть обслуговувати до декількох десятків мільйонів пасажирів на рік. Наприклад, річний обсяг пасажирських перевезень аеропортів Хітроу в Лондоні і Дж. Кеннеді в Нью-Йорку — 25 млн чоловік, О'Хара в Чікаго — 40 млн чоловік, Внуково в Москві (після реконструкції) — до 27 млн чоловік.
Дирижаблі
відносяться до групи повітроплавальних апаратів, тобто апаратів, які легше повітря. Переваги дирижаблів для вантажних перевезень безперечні, особливо при доставці великогабаритних великовагових вантажів і при патрулюванні, монтажі, пошукових роботах та інших діях, що вимагають тривалого перебування в повітрі на одному місці.
Російський учений К. Э. Ціолковський сказав: «Зробіть аеростат навіть із срібла, він буде давати 100 % прибутку».
Переваги дирижаблів перед літаками полягають у тому, що вони практично безшумні, не забруднюють атмосферу, економічно вигідніші. Надійність і безпека польотів не нижче, ніж в океанського лайнера. Такі переваги на сьогоднішньому етапі розвитку техніки є дуже значимими.
Багато конструкторських бюро активізували свої роботи з дирижаблебудування на нових принципах як по конструкції, конструкційним матеріалам, так і по пілотажно-навігаційному устаткуванню. Запропоновано багато гібридних конструкцій, у тому числі дирижабль з повітряним гвинтом або реактивною тягою (що особливо важливо при зльоті-посадці). У дирижаблебудуванні застосовуються нові тканини і композиційні матеріали: вуглепластик, органопластик, склопластик і ін. Деякі композиційні матеріали на порядок перевершують по міцності метал, не піддані корозії, більш технологічні при створенні складних за конфігурацією вузлів і деталей.
Проектування та будівництво дирижаблів жорсткої конструкції великої вантажопідйомності поки викликає певні труднощі через відсутність теоретичних розробок для вирішення окремих питань.
За кордоном легкі дирижаблі працюють на пасажирських туристичних маршрутах з 1986 р., а також використовуються при береговому патрулюванні, для постачання нафтопромислів, фото- і геодезичної зйомки. Дирижаблі створюються для пасажирських перевезень з максимальною комфортністю при вартості перельоту, практично рівній проїзду в залізничному вагоні. Утримання дирижабля обходиться авіакомпаніям у 2 рази дешевше, ніж утримання літака на 200 чоловік.
Для великовагових великогабаритних вантажів є проекти (зокрема, у США) гібридного дирижабля з вертикальною тягою несущих гвинтів — геліостата вантажопідйомністю 250 т. Німеччина має намір здійснити проект дирижабля вантажопідйомністю 160 т, Росія — 200 т при максимальній швидкості 170 км/год і дальності польотів близько 15 тис. км.
Дирижаблі, які експлуатуються за кордоном, вантажопідйомністю 16 і 24 т розвивають швидкість 100—125 км/год Дирижабль, виготовлений у Японії, який може розташувати 100 чоловік і швидкість 148 км/год, дає прибуток 16 млн дол. на рік.
За допомогою дирижаблів можна вирішити важливе, особливо для нашої країни, екологічне питання збереження лісових масивів, тому що від протягування волоком автомобільними тягачами чи тракторами заготовлених колод чи устаткування для бурових, залишається «мертва зона» землі шириною 50—70 м, на якій рослинний покрив може відновитися тільки через 10—15 років.
В даний час розглядаються проекти дирижаблів катамаранного типу з реактивними та атомними двигунами. На Ульянівському авіаційному (Росія) заводі виготовлений зразок дирижабля, наповненого воднем і гелієм; для збільшення піднімальної сили частина обсягу підігрівається вихлопними газами двигунів.
Надалі планують збільшити розміри дирижабля і довести його розрахункову вантажопідйомність до 600 т. Н
Повітроплавальні апарати широко застосовуються в наукових цілях і в спорті. Велике поширення отримали планери, повітряні кулі
та ін. як вид екстремального спорту. Так, в Угорщині та інших європейських країнах створені спортивні товариства по польотах на повітряних кулях. У Росії створені фірми по виготовленню повітряних куль «Русбал», «Аероекологія», «Авгур» і ін., що випускають також продукцію рекламного плану, наприклад, це знамените ведмежа на відкритті Олімпіади в Москві, аеростати з рекламою та ін.
Трубопровідний транспорт
Трубопровідний транспорт розвився за останні 50 років у зв'язку зі зміною паливно-енергетичного балансу: частка вугілля, деревини і торфу знизилася з 80 до 22%, частка нафти і газу, навпаки, збільшилася до 78 %. Особливо високими темпами іде зростання видобутку і споживання природного газу. За тепловим еквівалентом собівартість видобутку газу в 13 разів нижче вугільної та у 3 рази нижче нафтової. Продуктивність праці при видобутку газу в 25 разів вище, ніж при видобутку вугілля, і в 3 рази вище, ніж при видобутку нафти.
Трубопровідний транспорт відрізняється від інших видів транспорту тим, що він не відповідає цілком поняттю «транспорт», тому що рухомий склад і спеціально пристосовані під нього шляхи сполучення в цьому виді транспорту об’єднані в один термін «трубопровод».
Технічне оснащення:
трубопровідний транспорт являє собою трубопровід зі зварених, як правило, сталевих труб різного діаметра з антикорозійним покриттям і насосними станціями, розташованих на трубопроводі через кожні 100—140 км і працюючих в автоматичному режимі. При перекачуванні газу на трубопроводі також установлюють через кожні 200 км компресорні станції для стиску (скраплення) газу, що підвищує продуктивність перекачування.
До пристроїв трубопровідного транспорту відносяться також лінійні вузли для з’єднання та роз'єднання паралельних чи пересічних магістралей та перекриття окремих ділянок, у тому числі під час ремонту або аваріях. У комплекс технічного оснащення входять також засоби зв’язку для передачі інформації, що забезпечує функціонування всієї системи, для зміни фізичного стану нафти чи газу, наприклад для підтримки визначеного рівня температури, очищення газу і т.п.
По трубопроводах транспортується близько 95 % сирої нафти, весь природний газ і більш 2/3 палива, що добувається. Трубопровідний транспорт характеризується самими високими темпами розвитку. Це в першу чергу відноситься, насамперед, до розвитку газопровідної мережі.
Розширення мережі трубопроводів викликано, у тому числі, необхідністю зняття перевезення нафти і нафтопродуктів із залізничного, річкового та автомобільного транспорту. Вантажонапруженість нафтопроводів складає 7,3 млн т-км/км, а залізниці — приблизно 16,0 млн т-км/км. Природно, необхідне розширення мережі газопроводів як єдиного екологічно безпечного та економічно доцільного способу транспортування газу.
Головними трубопроводами в СНД є: найбільший нафтопровід світу «Дружба» від Самари до країн Східної Європи довжиною 5116 км для постачання нафтою Німеччини, Польщі, Угорщини, Чехії і Словаччині (3445 км нафтопроводу знаходиться на території Росії); трансконтинентальний газопровід Уренгой — Помари — Ужгород довжиною 4450 км; нафтопроводи «Транссибірський» по маршруту Туймази — Іркутськ довжиною 3700 км; «Союз» від Оренбурга до західної границі Росії довжиною 2750 км; Ямбург — західна границя довжиною 4605 км для продажу нафти в Німеччину, Францію, Австрію, Швейцарію та інші країни; Мангишлак – Поволж’є - Україна довжиною 2500 км. Будуються нові, трубопровідні нитки Західний Сибір-Центр, Ямал-Захід і ін. Проектується трубопровід із Росії в обхід України через Польщу в західні країни Європи.
Основні техніко-експлуатаційні особливості і переваги
трубопровідного транспорту:
трубопровід може бути прокладений на землі, під водою, на болотистих місцях і ділянках вічної мерзлоти на спеціальних опорах і т.п.;
обсяги перекачування не обмежені;
повне збереження якості та кількості вантажів завдяки герметизації труб і станцій;
відсутність негативного впливу на навколишнє середовище;
автоматизація операцій по зливу, наливу (початково-кінцеві операції) і перекачуванню;
найнижча собівартість і найвища продуктивність праці, що зв'язано не в останню чергу з невеликою кількістю людей, необхідних для виконання процесу перекачування;
незначна залежність від кліматичних умов, що робить процес перекачування безперервним;
менші, ніж в інші види транспорту, капіталовкладення;
більш короткий шлях у порівнянні з водяними видами транспорту;
ефективність роботи на будь-яких відстанях перевезення та ін.
Відносні недоліки
трубопровідного транспорту:
неуніверсальність, тому що перевозяться вантажі обмеженої номенклатури, переважно рідинні та газоподібні;
можливість витікання рідини або газу (екологічна проблема).
Технологія роботи
трубопровідного транспорту характеризується безперервністю перекачування вантажів. Для підвищення продуктивності трубопроводу, а іноді і просто для здійснення перекачування (наприклад, особливо в’язких сортів тієї ж нафти), виникає технологічна необхідність зміни фізико-хімічних властивостей вантажів, тому що температурний режим, в'язкість, або інші особливості при їхньому видобутку можуть негативно впливати на продуктивність рухомого складу. Тому в окремих випадках необхідно здійснювати підігрів або зниження температури, зневоднювання, змішування, дегазацію (розкладання отруйних речовин, які виділяються хімічними сполуками, до нетоксичних продуктів) і інші дії. Наприклад, сорт парафінистої нафти підігрівається до 50 °С, різні гази вимагають різної температури для скраплення (бутан скраплюється при 48 °С, пропан — при -45 °С, а аміак — при -33 °С).
Проблеми і тенденції розвитку трубопровідного транспорту: підвищення пропускної здатності трубопроводів за рахунок збільшення тиску і діаметра труб або будівництва других ліній;
збільшення потужності насосних станцій;
створення міцних, дешевих і тонкостінних труб;
захист труби від внутрішньої і зовнішньої корозії, що пов'язано з особливостями металу, агресивністю середовища, і в тому числі з блукаючими струмами, які характерні для міст;
пошук матеріалів, що знижують або взагалі виключають корозію;
захист вантажу від турбулентності, що зменшує швидкість руху, а отже, і продуктивність;
укладання труб у місцях залягання нафти і газу, особливо в умовах вічної мерзлоти;
заміна металу для виготовлення труб;
зміна способу спайки і зварювання швів для підвищення безпеки;
швидкий пошук несправностей у трубопроводі;
розширення номенклатури перевезених рідинних не нафтових та твердих вантажів і ін.
Промисловий транспорт
Промисловий транспорт —
це сукупність транспортних засобів, споруд і шляхів промислових підприємств, призначених для обслуговування виробничих процесів, переміщення сировини, напівфабрикатів і готової продукції на території обслуговуємого підприємства. Промисловий транспорт виконує технологічні перевезення, тобто переміщення палива та сировини в локальних границях підприємств (внутрішні технологічні перевезення), і ввіз (вивіз) вантажів на інші види транспорту (зовнішні перевезення). Визначну роль промисловий транспорт грає в роботі підприємств чорної металургії, вугільної, хімічної, будівельної, лісової, дерево- та нафтопереробної й інших галузей.
Промисловий транспорт обслуговує потреби свого підприємства і відноситься до некомерційного (відомчого), будучи частиною інфраструктури підприємства. Він здійснює перевезення усередині цехів і між ними, забезпечує зв'язок цехів і складів, а також зв'язок з магістральним транспортом при вивозі-завезенні сировини і продукції.
До складу промислового транспорту входять усі види транспорту, що утворюють транспортну систему, а також специфічні види транспорту, але основними є залізничний, автомобільний та трубопровідний транспорт. Специфічні види транспорту відіграють особливу роль. Це, насамперед, транспорт безперервної дії — трубопроводи, конвеєри, канатно-підвісні та монорельсові дороги, пнемо - та гідротранспорт.
На промисловому транспорті з урахуванням перевантажувальних робіт зайнято приблизно 12% працівників сфери матеріального виробництва, причому вони розподілені по галузях неоднаково.
Наприклад, частка працівників промислового транспорту у вугільній промисловості складає приблизно 40 %, у лісовій — 15 %, у металургійній — більш 35 %.
Обсяг перевезень вантажів промисловим транспортом приблизно в 4 рази перевищує обсяги перевезень вантажів транспортом загального користування, але вантажообіг у кілька разів менший, тому що середня відстань складає 1 — 5 км (перевезення в цехах, між цехами, зі складу і на склад). Швидкості звичайно бувають до 5—10 км/год, на конвеєрі 1—5 м/с. Невеликі швидкості зв'язані з локальною (замкнутою) і часто невеликою територією.
Собівартість транспортування масових навалочних (накидних насипних) вантажів спеціальними видами транспорту нижче в 2—3 рази, а продуктивність вище в 3 — 5 разів у порівнянні з автомобільним транспортом. Собівартість тісно зв'язана з можливістю застосування електричної енергії.
Ефективність різних видів промислового транспорту характеризується питомими витратами енергії, необхідними для переміщення 1 т вантажу на 1 км пробігу. У табл. 4.5 наведені дані для обсягу перевезень до 4 млн т у рік і середньої дальності 5—25 км.
Таблиця
| Вид промислового транспорту | Витрати енергії, квт/т-км |
| Залізничний
Автомобільний, електротранспорт Трубопровідний, пневмоконвейєри Канатно-підвісний Стрічковий конвейєр |
0,04-0,02 0,45-0,31 1,43-0,79 0,07-0,05 0,35-0,25 |
Промисловий транспорт працює відповідно до правил і норм, у яких визначені вимоги до будівництва і технічного оснащення під'їзних колій і порядок їхнього примикання до станцій магістрального транспорту. Власники під'їзної колії і магістрального залізничного транспорту укладають також договір, що чітко регламентує їхні взаємини в зв’язку із специфікою технології робіт магістрального транспорту.
Залізничний транспорт
використовують для перевезення будь-яких видів вантажів, розміри яких обмежуються лише можливостями перевантажувальних пристроїв і габаритами навантаження залізниць.
Залізничний промисловий транспорт виконує в 3 рази більший обсяг перевезень, чим магістральний, і обслуговує, в основному, великі підприємства видобувної та обробної промисловості. Шляхи сполучення відрізняються великою криволінійністю ділянок з малим радіусом кривої (100м і менше). 60% під'їзних колій мають довжину 1,5—2,5км і характеризуються вантажонапруженістю від декількох тисяч до 20 млн т-км/км у рік.
Значна частка робіт приходиться на відкриті розробки в кар'єрах, шахтах, рудниках, на крутих ухилах при розкривних роботах і т.п.
На заводських територіях використовуються, в основному, тепловози потужністю 150—4000 к. с., у шахтах і на деяких відкритих розробках гірничозбагачувальних комбінатів використовують електровози потужністю до 2100 кВт. Для вивозу вантажів з кар'єрів глибиною 500 м і більш створені спеціальні електровози або тягові агрегати (локомотиви, що складаються з декількох секцій для збільшення тягової сили). Існують гібридні локомотиви і тягові агрегати, що при наявності контактних мереж працюють як електровози, а на інших ділянках — як тепловози з дизельним двигуном. Парк вагонів підрозділяється на вантажні (90%) і пасажирські.
Для перевезення окремих вантажів створений спеціалізований рухомий склад (приблизно 70 % від загального). До нього, наприклад, входить: чавуновоз для рідкого металу (вантажопідйомність 100—600 т); шлаковоз для розплавленого шлаку температурою 1400—1500 °С; думпкари і вагони-хопери (вагони-самоскиди вантажопід’ємністю до 200 т) для насипних вантажів; платформи для гарячих злитків масою 160 т, негабаритних вантажів; цистерни для рідинних, в’язких, порошкоподібних та газоподібних вантажів (аміаку, хлору, пропану, бутану) і ін. Оскільки навантаження на вісь може досягати 230, 300 і навіть 400 кН, то застосовуються надміцні рейки для руху по них зі швидкістю 8—15 км/год.
Для забезпечення безпеки, оперативного управління рухом поїздів на території підприємства і зв’язку із зовнішніми перевезеннями широко застосовують різні системи.
Для підвищення ефективності використання промислового залізничного транспорту утворені об'єднані підприємства, а у великих промислових вузлах — міжгалузеві підприємства, що обслуговують вантажовласників різних відомств.
Автомобільний транспорт
працює в цехах, на відкритих гірських розробках, є домінуючим у кар'єрах. Він представлений, в основному, самоскидами різної вантажопідйомності (27, 40, 45, 65, 120, 180т і більш). За рубежем використовують самоскиди вантажопідйомністю до 600 т і потужністю двигуна 3300 л. с. (наприклад, у Франції на видобутку вугілля). У промисловому транспорті використовують також спеціалізовані автомобілі (вуглевози, шлаковози, слябовози (Сляб— напівфабрикат металургійного виробництва, що представляє собою плоску сталеву заготовку для листового прокату, отриману при безперервному розливанні сталі.), цементовози, розчиновози та ін.) і автомобілі спеціального призначення (автокрани, автонавантажувачі, пожежні та ін.). Завдяки замкнутості території підприємства можливе застосування автомобілів без водіїв. Наприклад, на хімічному підприємстві м.Ульме (Німеччина) йде комерційна експлуатація вантажівки, що вміщає 14 європіддонів, що рухається по 200-метровому маршруті та управляється цілком в автоматичному режимі. Річна продуктивність такого автомобіля - 120 тис. т за 10 000 поїздок. Рух контролюється спеціальними датчиками, вбудованими в дорожнє полотно через визначені інтервали.
Працює автомобільний транспорт із великим навантаженням. Так, при видобутку діамантів у кімберлітових гірських породах, що містять до 8 - 10 % алмазів, автомобілі-самоскиди вантажопідйомністю 40 т рухаються з інтервалом до 1 хв.
Для забезпечення безпечної організації роботи в кар'єрах широко застосовують різні інформаційні системи з засобами автоматики і телемеханіки, що дозволяють погоджувати роботу самоскидів і екскаваторів.
Водяний транспорт
застосовується в промисловому виробництві, розташованому на берегах озер, рік і морів, найчастіше на паперових підприємствах (наприклад, на Балахнінському паперовому комбінаті, целюлозно-паперовому комбінаті на березі озера Байкал).
Повітряний транспорт
представлений, в основному, вертольотами і використовується як зовнішній для доставки вантажів на підприємства з конвеєрною системою виробництва. Наприклад, спочатку в системі постачання автозаводу ВАЗ використовувалися 18 вертольотів для запобігання випадків збою постачань на конвейєр заводу, що забезпечується 60 підприємствами-суміжниками і видає щохвилини з конвеєрної стрічки один автомобіль.
Конвеєрний, канатно-підвісний, пневмо - і гідротранспорт характеризуються стаціонарним характером і вузькою спеціалізацією по видах вантажів, а також меншими витратами. Ці види транспорту використовують для транспортування сипучих вантажів (ефективними вважаються перевезення сипучих вантажів на відстані до 200 км), видобутку нерудних будівельних матеріалів, видалення відходів при гірничозбагачувальних роботах, а також золи і шлаку з підприємств теплоенергетики, переміщення ґрунту з будівельних майданчиків, у тому числі при намиванні гребель і перемичок на об'єктах енергетики.
Технічні характеристики специфічних видів промислового транспорту представлені в табл. 4.6.
Конвеєрний транспорт
застосовують для насипних вантажів (коксу, крейди, піску, гіпсу, глини, гравію, торфу, вугілля, мінеральних добрив, щебеню, та ін.) при виробництві нерудних будівельних матеріалів (від кар'єра до заводу, збагачувальної фабрики або причалу); на металургійних, машинобудівних підприємствах (від фабрики в бункери доменний або сталеплавильний цехи, до ТЕЦ, на обпалювання, у відвали для горілої землі і т.і.); на теплових електростанціях (паливо від прийомних пристроїв у бункери млинів або котелень); у гідроенергобудівництві (від кар'єрів до місць будівництва гребель, дамб і т.п.);
Таблиця
| Вид транспорту | Продуктивність, тис. т/год | Відстань транспортування, км |
Конвейєрний Канатно-підвісний Пневматичний Гідравлічний |
До 40 До 1,0 0,3-0,5 До 1,0 |
15-50 8-10 10-15 25-200 |
у хімічній промисловості (для технології виробництва та відходів у відвали); на відкритих гірських розробках (від місць видобутку до складу місць переробки або розкривних порід у відвали) і ін. Фракції бувають до 400 мм. Часто застосовують стрічкові конвеєри, стаціонарні або пересувні, з гумовотканинні, гумовотросові, із сталевою або спеціальною стрічкою, стрічково-канатні, пластинчасті, скребкові, ковшові, гвинтові, підвісні конвейєри для замкнутої траси та ін. типи транспортерів.
Канатно- підвісний транспорт
використовується для транспортування штучних і тарних вантажів (рулонів паперу, вантажів у мішках, колод і т.п.), а також для насипних вантажів фракцій до 150—200мм (бокситу, гравію, дробленого каменю, коксу, соди, руди, вугілля та ін.), особливо в умовах пересіченої і гірської місцевості. Будуються канатні дороги на опорах. При утрудненні використання наземного транспорту в гірських умовах можуть застосовуватися переносні канатні дороги. Вантаж розміщається у вагонетках.
Основні техніко-експлуатаційні особливості і переваги
канатно-підвісного транспорту: мала залежність від рельєфу місцевості; великі припустимі ухили шляху і прольоти між опорами, що дозволяє прокладати їх по найкоротшому шляху і перетинати природні і штучні перешкоди; мала залежність від атмосферних умов і повна автоматизація навантаження-вивантаження і транспортування. Продуктивність канатної дороги з вагонетками може досягати 450 т/год. За кордоном є канатні дороги досить великої довжини (наприклад, у Швеції —98 км, у Норвегії — 62 км).
Монорейковий підвісний транспорт використовується для тарних і штучних вантажів (вантажі в бочках, контейнерах, шухлядах, довгомірні, на піддонах, в упакуванні й ін.), а також для затарених сипучих і рідких вантажів для внутрішніх - і міжцехових перевезень.
Широко застосовується в текстильній і легкій промисловості, а також для перевезення пасажирів у мережі підземних розробок з різними ухилами необмеженої довжини.
Основні техніко-експлуатаційні особливості і переваги
монорейкового транспорту: механізація та автоматизація перевантажувальних і транспортних робіт і виключення негативного впливу на навколишнє середовище.
Відносні недоліки
монорейкового транспорту: значні капітальні вкладення на будівництво естакади для переміщення транспортного засобу.
Пневматичний транспорт
використовується для насипних вантажів (побутових відходів, вугільного пилу, цементу, гравію, окатишів, щебеню, золи, та ін.). Ефективно застосовується для транспортування пилоподібних, зернистих і дрібнокускових вантажів (фракції до 100—150 мм) на невеликі відстані (рідко до 2 км). Вантаж переміщається по трубі в струмені повітря, що нагнітається компресорами, повітродувками, вентиляторами або вакуумнасосами.
Переміщення вантажу відбувається за рахунок різниці тисків на початку та кінці трубопроводу.
Застосовується також пневмоконтейнерний транспорт, у якому по трубі діаметром 200—1200 мм завдяки нагнітанню повітря рухається циліндричний контейнер-патрон з вантажем. Контейнери можуть обладнуватися ходовими колесами. Такі системи розширюють номенклатуру перевезених вантажів.
Різновидом пневмотранспортних прстроїв є пневможолоби з перфорованим дном для насичення повітрям порошкоподібних вантажів, що прискорює їхнє просування.
Основні техніко-експлуатаційні особливості і переваги
пневмотранспорту: герметичність системи, відсутність утрат вантажу і захист його від зовнішнього впливу, легкість обслуговування і безпека для обслуговуючого персоналу, можливість одночасно з транспортуванням виконувати такі необхідні технологічні процеси, як сушіння, охолодження та ін.
Відносні недоліки
пневмотранспорту: висока питома витрата енергії, зношування трубопроводів (особливо в місцях поворотів труби), вплив вологості, налипання, злежування вантажу.
Гідравлічний транспорт
переміщає насипні вантажі з розмірами часток 50—100мм (вугілля, глину, концентрати, пісок і піщано-гравійну суміш, будівельні розчини, золу, шлаки та різні відходи) із шахт і кар'єрів на переробні підприємства і збагачувальні фабрики, а потім — на інші підприємства для подальшого виробництва, утилізації або на будівельні об'єкти, у відвал і т.п. За допомогою гідротранспорту переміщаються вантажі, перебування яких у воді, як правило, не погіршує їхніх якостей.
Система гідротранспорту складається з ряду взаємопов'язаних споруд, установок та пристроїв, за допомогою яких здійснюється приймання вихідного матеріалу, перекачування по трубах за допомогою насосів, а потім зневоднювання матеріалу та передача його одержувачу. Перекачування вантажу може здійснюватися самопливом при ухилах труби (лотка); використовуються, в основному, як гідрозмивання при прибиранні шлаків, ґрунту, для заповнення виробленого простору.
Відносні недоліки
гідравлічного транспорту: обмеження по видах вантажу, необхідність його роздрібнення і перемішування з водою (утворення пульпи), небезпека замерзання в зимових умовах, значні витрати води, знос устаткування при роботі з абразивними матеріалами і труднощі зневоднювання.
Головною ж перевагою гідравлічного транспорту можна вважати виключення трудомістких вантажно-розвантажувальних перевантажувальних робіт, відсутність пилу та іншого несприятливого впливу на навколишнє середовище, відсутність утрат вантажу та ін.
Гідротранспорт використовується в усьому світі для транспортування простих сортів вугілля, руди та інший корисних копалин.
Гідротранспорт може виходити за межі промислового при здійсненні безпосереднього зв'язку декількох підприємств.
Наприклад, між Норильським гірничо-збагачувальним і Оскольським металургійним комбінатами (Росія) здійснюється перевезення рудних концентратів (відстань — 40 км), шахта Інська Кемеровської області (Росія) переправляє кузнецьке вугілля на ТЕЦ Новосибірська (відстань — 260 км), у Західному Сибірі (Росія) перевезення вугілля здійснюється з 1966 р. по 10 -кілометровому маршруту із шахти на металургійний завод, у США багато років експлуатують вуглепровод довжиною 173 км і продуктивністю 1млнт на рік, у Канаді є вуглепровод довжиною 500 км.
Для транспортування вантажів, при великих пасажиропотоках, зокрема в метро (наприклад, у Відні), може використовуватися ліфт.
Ліфт буває прериваної та безперервної дії. Ліфти безперервної дії використовуються як правило в установах.
При виборі видів промислового транспорту і порівнюванні варіантів варто враховувати транспортні витрати по всьому процесу між початково-кінцевими пунктами.
Технологія роботи промислового транспорту визначається його видом.
У Росії і за кордоном широко використовується система дистанційного управління рухомим складом промислового транспорту, особливо залізничного, оскільки він прив'язаний до колії. Така система працює в автоматичному режимі без водія (наприклад, система «Ритм» на Московській і Південно - Східній залізницях під час перевезення руди на Новолипецький металургійний комбінат; обслуговування комбінатом «Екібазтузвугілля» 15 великих електростанцій по кільцевому маршруту; перевезення вугілля в США залізницею; перевезення руди по 10-кілометровій трасі в Канаді поїздом вантажопідйомністю 100 т і т.і.).
Проблеми і тенденції розвитку промислового транспорту: задоволення умов технологічного процесу підприємства, що обслуговується; відповідність технічного стану транспорту загального користування, з яким він взаємодіє; розвиток різних видів транспорту безперервної дії і широке впровадження автоматизованих систем.
Транспорт енергії
Починаючи із 1920 р. у колишньому Радянському Союзі розпочалося створення Єдиної енергетичної системи країни за планом ГОЕЛРО. Основними джерелами енергії були теплові станції на вугіллі та торфі, а пізніше — гідроелектростанції (як значно дешевші). Основне нарощування потужностей почалося із введенням в дію атомних електростанцій (АЕС).
Багато країн отримують основну енергію саме від АЕС (наприклад, Франція 70 % енергії отримує від АЕС). У Росії нараховується 10 великих АЕС, що дають більш 12% електроенергії на Україні 4 АЕС.
Однак кілька серйозних аварій, що виникли на атомних станціях і мали важкі наслідки, наприклад, вибух на Чорнобильській АЕС, порушили питання про доцільність розширення будівництва атомних станцій при сьогоднішньому рівні безпеки. Деякі держави, наприклад Німеччина, у найближчі роки мають намір закрити частину своїх старих атомних станцій.
Відмінна риса технічного оснащення транспорту енергії, як і трубопровідного, полягає в тому, що кабелі або лінії електропередачі (ЛЕП) є і рухомим складом, і шляхами, по яких проходить вантаж (у даному випадку енергія). Енергія передається по лініях електропередач; у містах вона надходить на спеціальні розподільні пристрої.
Для нормальної життєдіяльності необхідно велика кількість енергії, особливо у великих містах. Наприклад, у Німеччині на 1 км2
міської площі приходиться 2500 квт, що відповідає 25 тис. 100-ватних ламп, Лондон споживає енергії в 2 рази більше, Нью-Йорк — у 3 рази більше, Париж — у 5,5 рази більше, тобто 14 тис. квт. Споживання збільшується.
Таку велику кількість енергії передати за допомогою існуючих повітряних ліній практично неможливо. Проблему будуть вирішувати ЛЕП підвищеної напруги (1000 кв і більш).
Лінії електропередач з підвищеною напругою повинні проходити поза межами міста, де і відбувається перетворення (пониження або підвищення ) напруги. З погляду екології, ЛЕП вимагають смугу відчуження до 100 м. Підземні силові кабелі при високій концентрації енергії через неминучі втрати нагрівають ґрунт аж до висихання; при проведенні паралельних ліній можливо їх небажаний взаємний вплив через теплові втрати.
Проблеми і тенденції розвитку
транспорту енергії: збільшення потужності передачі (обсягу транспортування) завдяки пошуку нових способів, насамперед охолодження, при якому паралельно кабелю прокладають трубопровід з водою або розташовують трубку усередині кабелю, поміщеного в трубу більшого діаметра з охолоджуючою рідиною. Такий спосіб збільшує обсяг транспортування в 4 рази. Крім того, розглядаються питання заміни матеріалу для виготовлення кабелів, підвищення напруги в мережах.
Фірми США, Англії й інших країн розробляють мідні та алюмінієві кабелі глибокого охолодження для напруги 500 кв, що підвищують пропускну здатність у 10 разів у порівнянні зі звичайним кабелем, який наповнений маслом. Охолодження здійснюється рідинним азотом температурою -196 °С і вимагає спеціального теплоізоляційного шару для збереження холоду, що значно здорожує систему. Охолодження рідким гелієм (розробки Німеччини), температура якого -268,8 °С (на 4,2 °С вище абсолютного нуля), дає надпровідність, тобто зникає опір, струм передається без втрат, кабель не нагрівається. Пропускна здатність таких систем у 15 разів вище звичайного підземного закладення. Але на сьогоднішній день створення та експлуатація таких систем занадто дороге задоволення.
Багато хто вважають панацеєю для техніки високих і надвисоких напруг гексафторид сірки — газ, теплоізоляційні характеристики якого в 2—3 рази вище, ніж повітря. Незначне підвищення тиску перетворює цей газ в ізолятор. Кабель поміщають у трубопровід, що закладається в тунель, як нафтопровід, заповнюють цим газом і пропускають струм дуже високої напруги. Для постачання Нью-Йорка, наприклад, буде потрібно всього один такий кабель. Розподільний пристрій займе при цьому площу до 30 м2
, на відміну від 300 м2
, що вимагається сьогодні.
Лінії електропередач напругою 2250—2500 кв замінять перевезення 26 — 80 т палива в рік і будуть конкурувати із залізницею для відстані 2—4 тис. км. Незважаючи на численні гідро - і теплоелектростанції (Красноярську, Саяно - Шушенську, Братську й ін.), у нашій країні відчувається недостача енергії, тому що її потребують усі галузі промислового виробництва та населення для забезпечення нормальної життєдіяльності.
Спеціалізовані та нетрадиційні
види транспорту
До спеціалізованого (від латинського specialis — особливий і species — різновид
) відносяться ті види транспорту, що орієнтовані на визначену номенклатуру вантажів або особливі умови перевезення вантажів або пасажирів.
За кордоном вживається термін «нетрадиційні види транспорту», під яким мають на увазі види транспорту, що не мають широкого поширення або того що появився порівняно недавно, хоча ідея про їхнє створення могла з'явитися давно, але її технічна реалізація проходила досить довгий шлях.
Поява нетрадиційних (або нових) видів транспорту пов'язана з розвитком технічного прогресу, що дозволяє поступово усувати такі недоліки традиційних видів транспорту, як низька швидкість руху, недостатня екологічна чистота, значні витрати, мала провізна спроможність, недостатній комфорт і ін., а також реалізовувати нові досягнення науки і техніки в умовах зростаючих транспортних потреб, пов'язаних із зростанням виробництва, міст, підвищеною рухливістю населення, туризмом і т.п.
Основними ознаками спеціалізованих видів транспорту є модернізація або принципова зміна двигуна, рушія і способу взаємодії з опорною поверхнею.
Нові принципи руху — за допомогою повітряної подушки та електромагнітного підвішування
— у даний час використовуються на різних видах транспорту, у тому числі на промисловому.
Основні техніко-експлуатаційні особливості та переваги
таких систем: відсутність тертя між рухомим складом і шляховим полотном, що дозволяє підвищити швидкість, зменшити потужність тяги і вирішити деякі питання екології. Максимальна швидкість при використанні повітряної подушки — 422 км/год, середня швидкість — 100—200 км/год, а з турбореактивним двигуном —до 360 км/год. Провізна спроможність — від 3 до 20 тис.чол./год у кожному напрямку. Проекти із застосуванням магнітного підвішування дозволять поїзду здійснити шлях від Москви до Санкт-Петербурга за 0,5 год. (зараз швидкісний поїзд проходить цю відстань за 4,5 год.). Самохідні і несамохідні наземні транспортні засоби на повітряній подушці під час перевезення великовагових вантажів через часткове розвантаження коліс не руйнують слабкі дорожні покриття і штучні споруди (насамперед мости) і не вимагають їхнього зміцнення. Транспортні підйомно-транспортні засоби на повітряній подушці широко застосовуються в цехах і на будівельних майданчиках, особливо за кордоном, для переміщення великовагового великогабаритного устаткування.
На морському транспорті експлуатуються причали на повітряній подушці, наприклад у порту Архангельська (Росія) працює причал вантажопідйомністю 40 т.
Найбільше поширення в Росії (а зараз і на Україні – МНС )отримали кораблі на повітряній подушці на ріках невеликої глибини, у тому числі скегові кораблі — з частковим відривом від водяної поверхні і кораблі амфібійного типу , що можуть переміщатися по воді (з повним відривом корпуса), заболоченої місцевості, над поверхнею криги зі швидкістю 90—125 км/год. Скегові кораблі не повністю відриваються від поверхні води через занурення бортових огороджень повітряної подушки у воду. Амфібійні кораблі завдяки можливості виходу на пологий беріг і старту з нього можуть використовуватися для транспортування вантажів на узбережжя, не обладнане причалами. Амфібії існують на автомобільному,водяному і повітряному (гідролітак, аеросани) видах транспорту.
Відносні недоліки
повітряної подушки: виділяє значний шум (до 130 дБ), вимагає рівного дорожнього полотна, її створення досить дороге.
Спеціалізований пнемо- і гідротранспорт необхідний під час перевезення твердих і рідких не нафтових вантажів. Є проекти транспортування руди, залізорудних концентратів і інших вантажів на значні відстані в США, Канаді й інших країнах.
У містах цей вид транспорту використовується для транспортування побутових відходів, а також для транспортування книг у великих бібліотеках.
Більш 100 років тому В.І. Шуберський висунув ідею про кінетичну енергію маховика, на основі якої у Швейцарії наприкінці 1960-х рр. були сконструйовані аналоги автобуса — жиробуси
(гіробуси) — вид акумуляторного безрейкового транспорту, що рухається за рахунок кінетичної енергії, накопиченої в маховику. Зарядка здійснюється на зупинках при піднятті спеціальної штанги. Жиробус використовується для перевезення пасажирів на короткі відстані. Одержав деяке поширення електрожиробус, обладнаний маховим агрегатом, що складається із асинхронного двигуна-генератора, з’єднаного з маховиком, і тягових електродвигунів.
Цікаві проекти існують у світі по застосуванню трубопровідного транспорту для перевезення пасажирів. Прообразом такої технології є метрополітен .
Ідея монорейкового транспорту
з
використаннямавтоматизованого і напівавтоматизованого керування знаходить усе більше застосування на локальних територіях (наприклад, аеропорти для переміщення пасажирів, багажу, пошти). Системи можуть бути з фіксованими зупинками або за викликом, тобто індивідуального користування. Прикладом є система Аіртранс в аеропорті Далласа (США), де працюють 10 маршрутів із провізною спроможністю 9 тис. чол./год, 6 тис. одиниць багажу і 32 т поштових відправлень. Аналогічні системи поширюються в Англії, Франції, Японії та інших країнах. Найбільші зручності створюють системи кабінного типу, що дозволяють пасажирам сидіти. Системи експлуатуються з 1973 р. (першою була система РОР у США). Екологічні проблеми, пов’язані із економією паливних ресурсів, привели до створення вітрильних судів, що використовують енергію вітру для руху. Так, у Японії в 1980 р. стали будувати кораблі каботажного плавання дедвейтом 1 800т і швидкістю 12 вузлів із двома вітрилами площею по 100м2
, висотою 12,5м при ширині 8 м. Така конструкція дозволяє заощаджувати до 38% палива. При площі вітрила 320 м2
, дедвейті 26 тис. т і комп’ютерному керування витрати палива була скорочені наполовину.
Одночасно з вітрилом може застосовуватися двигун для підвищення швидкості або маневреності при затишності, для проходу складних ділянок, при швартуванні.
Принципи вибору транспорту для перевезення вантажів
у регіонах
Виходячи із особливостей різних видів транспорту і вантажів можна однозначно сказати, наприклад, що при вартості вантажів вагою 1 фунт (близько 0,454 кг) більше 10 $. (по оцінках Міжнародного банку реконструкції і розвитку) доцільне застосування повітряного транспорту (виключення складають легкозаймисті та вибухонебезпечні вантажі, перевезення яких на даному виді транспорту взагалі неприпустимі); рідинні та газоподібні вантажі бажано перекачувати по трубопроводах; перевезення тарно-штучних вантажів ефективна на відстань до 200 км на автомобільному транспорті; при вартості упакування вище 8 % вартості перевезення необхідно використовувати інший вид транспорту; товари , які швидко псуються потрібно перевозити з високою швидкістю доставки і т.і.
Але все ж таки основним критерієм вибору транспорту залишається економічний фактор, тобто вартість перевезення, що складе основу транспортних витрат споживачів. В умовах ринкових відносин можуть враховуватися й інші фактори, що впливають на загальну ефективність обслуговування галузей транспортом. До них варто віднести, насамперед, фактор часу, вид вантажу, відстань і маршрут перевезення, вартість страховки, складських робіт, вантажонапруженість окремих ділянок маршруту, частоту відправлення, попит та пропозиція на транспортному ринку, наявність обмежень на даному виді транспорту; або на окремій ділянці, національні звичаї або державне законодавство. Значимість окремих факторів (1— кращий показник) приведені в табл. 4.7.
Такий підхід варто розглядати як приблизний, оскільки раціональна сфера діяльності транспорту пов'язана з обмеженнями, що можуть бути накладені конкретними умовами експлуатації в даному регіоні чи вимогами ринку.
При розрахунку витрат на перевезення в конкретних умовах експлуатації необхідно провести порівняння варіантів можливих схем транспортування, з огляду на вартість підвозу-вивозу при змішаному сполученні; перевантажувальних робіт; перевезення на магістральному виді транспорту по відстані; можливих втрат вантажу через перевантаження; капітальні витрати, віднесені до року експлуатації рухомого складу, на матеріально-технічну базу даного виду транспорту; вартість упакування і страховки тf ін.
Оскільки експлуатаційні витрати змінюються в значних межах у залежності від різних факторів (насиченості ринку, часу року, часу доби, дорожньо-кліматичних умов і т.і.), то економічні розрахунки необхідно виконувати з урахуванням періоду перевезення для пошуку оптимального варіанта.
| Таблиця | ||||||
| Вид транспорту | Залізничний | Автомобільний | Водяний | Повітряний | Трубопровідний | |
Швидкість доставки |
3 |
2 |
4 |
1 |
5 |
|
| Частота відправлення | 4 | 2 | 5 | 3 | 1 | |
Надійність (дотримання графіка) |
3 |
2 |
4 |
5 |
1 |
|
Здатність перевозити різні вантажі |
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
|
| Доступність | 2 | 1 | 4 | 3 | 5 | |
Вартість 1 т-км |
3 |
4 |
2 |
5 |
1 |
|