7. 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

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.

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.

Технические характеристики специфических видов промыш­ленного транспорта представлены в табл. 6.

Таблица 6.

Вид транспорта	Производительность, тыс. т/ч	Дальность транспортировки, км
Конвейерный	До 40	15-50
Канатно-подвесной	До 1,0	8-10
Пневматический	0,3-0,5	10-15
Гидравлический	До 1,0	25-200

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 гид-роэнергостроительстве (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 400мм. 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 150–200 мм (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.).

Пневматический транспорт 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 пневмо-желоба 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.

Например, между Норильским горно-обогатительным и Оскольским металлургическим комбинатами осуществляется пере­возка рудных концентратов (расстояние – 40 км), шахта Инская Кемеровской области переправляет кузнецкий уголь на ТЭЦ Но­восибирска (расстояние – 260 км), в Западной Сибири перевоз­ка угля осуществляется с 1966 г. по 10-километровому маршруту с шахты на металлургический завод, в США много лет эксплуа­тируют углепровод протяженностью 173 км и производительно­стью 1 млн. т в год, в Канаде есть углепровод протяженностью 500 км.

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.