Совершенствование организации перевозки кислорода в баллонах в условиях г. Волгограда



В статье рассмотрены способы совершенствования организации перевозки кислорода в баллонах. Проанализированы объемы перевозки по г. Волгограду. Определены вероятностные закономерности распределения длительности погрузки автомобиля и его среднесуточный пробег. Согласно минимальным суммарным затратам на перевозку заданного объема кислорода, выбран подвижной состав. Разработан технологический проект и предложены технологические схемы. Рассмотрен вариант снижения транспортных затрат, за счет использования оптимальной технологической схемы перевозки кислорода и добавление второго поста погрузки-разгрузки.

По оценке Минтранса в 2016 г., в общем объеме грузов, перевозимых по России всеми видами транспорта, доля опасных грузов составляет 20 %, или примерно 800 млн. т. Из них на долю автомобильного транспорта приходится 65 %, а это предусматривает использование более 200 тыс., специальных автомобилей, конструктивно подготовленных для перевозки опасных грузов. В общем, объеме грузооборота автотранспорта опасные грузы составляют около 3–5 % [7].

При перевозке сжатых газов опасным фактором является давление, а при перевозке сжиженных еще и очень низкая температура. Поэтому необходимо неукоснительно соблюдать все требования технологического процесса перевозки при транспортировании криогенной продукции (кислород) [6].

Организация и управление процессом перевозки на любом промышленном предприятии вызвано необходимостью снижения затрат на всех стадиях доставки груза. По этой причине рационализация и оптимизация транспортных, погрузочно-разгрузочных, и складских операций является важным резервом снижения издержек и экономии ресурсов.

На рис. 1 представлены изменения объемов перевозки кислорода потребителям г. Волгограда. Объем перевозок достаточно большой и имеет устойчивый характер за последние 3 года.

Рис. 1. Распределение объема перевозки кислорода по годам

На рис. 2 представлена неравномерность объема перевозок кислорода по месяцам года. Анализ неравномерности перевозок позволяет определить месяца максимального использования провозной возможности, имеющегося подвижного состава, и периода с ее недоиспользованием. Пик объема перевозок приходится на летне-зимний период.

Рис. 2. Распределение объема перевозок кислорода по месяцам за 2015 г.

Технология перевозки кислорода заключается в последовательном выполнении следующих этапов: подготовка груза к перевозке, погрузка, транспортирование, разгрузка, складирование и подача подвижного состава. Каждый этап состоит из своих взаимосвязанных элементов, каждый из которых имеет вероятностный характер распределения длительности его выполнения. В работе проанализировано время выполнения погрузки автомобиля КамАЗ-53212, а также получено распределение среднесуточного пробега при выполнении перевозки кислорода [1, 2, 3].

В табл. 1 представлены характеристики распределения вероятностных величин [8].

Таблица 1

Характеристика вероятностных величин

Показатель	Единицы измерения	Плотность распределения	Математическое ожидание M(t)	Критерий Пирсона X2
Время погрузки	мин.	f(t3п)=	51,54	4,877
Среднесуточный пробег	км	f(lcc)=	232,62	3,767

Технологические схемы применяются для повышения эффективности работы подвижного состава при перевозке различных грузов [9, 10]. В работе рассмотрены три варианта технологических схем перевозки кислорода. Для трех предложенных вариантов расчет показателей представлен в табл. 2. Наименьшие затраты на перемещение наблюдаются при использовании автомобиля КамАЗ-53212 (схема 1).

Рис. 3. Технологические схемы перевозки: 1 — при использовании бортового автомобиля КамАЗ — 53212, 2 — при использовании КМУ, 3 — при использовании автопоезда КамАЗ — 53212 + НЕФАЗ -8332

Таблица 2

Расчетные показатели технологических схем перевозки баллонов по г. Волгограду

№	Технологическая схема перевозки	Время транспортного цикла, мин	Себестоимость перевозки, руб./т	Себестоимость перемещения груза, руб./т	Объем перевозки, т/сут.
1	КамАЗ — 53212	105	3550	6837,5	16
2	КМУ	57	3720	7725	16
3	КамАЗ — 53212 + НЕФАЗ — 8332	110	5750	13740	32

При осуществлении перевозки баллонов одиночными бортовыми автомобилями КамАЗ — 53212 обеспечивается оптимальная себестоимость перемещения в размере 6837,5 руб./т.

Технологический проект позволяет ответить на вопрос: как перевозить рассматриваемый груз? Технологический проект включает в себя: организационную, техническую и экономическую подготовку. Особое внимание нужно уделять технической стороне. В табл. 3 показан разработанный технологический проект перевозки кислорода [4, 5].

Таблица 3

Технологический проект перевозки

Кислород в баллонах			ул. Тракторостроителей, 19 А — пр. Ленина, 110
1. Характеристика груза
1.1 Краткое описание физических свойств груза: нетоксичный и окисляющий газ; температура кипения -182°C; критическая температура -118°C.
1.2 Способ укладки: баллоны в кассетах.
Тара	Габаритные размеры груза			Объем, л		Масса баллона, кг	Рабочее давление, МПа
	Высота, мм	Наружный диаметр баллона, мм
Баллон	1390	219		40		67	15
1.3 Тип кузова подвижного состава, необходимого для перевозки груза: бортовая платформа.
Параметры					Единица измерения			Значение параметра
2. Объем перевозок игрузопотока
2.1 годовой объем перевозок					т			4160
2.2 объем партии					т			16
2.3 продолжительность перевозок одной партии					ч			1,83
2.4 количество партий за год					ед.			260
2.5 величина грузопотока					т			4160
2.6 суточный объем перевозок					т/сут.			16
2.7 стоимость перевозимого груза					руб./т			70400
2.8 расстояние транспортирования					км			5
3. Этап погрузки/ разгрузки
3.1 способ погрузки/разгрузки					механизированный
3.2 тип погрузочного и разгрузочного механизма					Кран-балка
3.3 модель					ICEBERG-2
3.4 время пребывания автомобиля в пункте погрузки/разгрузки					ч			0,33/0,28
3.5 суммарные затраты на погрузо-разгрузочные работы					руб.			52600
3.6 себестоимость погрузки/разгрузки					руб.			1820/1467
3.8 продолжительность работы пункта погрузки/разгрузки					ч			8/8
4. Этап транспортирования
4.1 вид					автомобильный транспорт
4.2 тип					бортовой автомобиль
4.3 модель					КамАЗ — 53212
4.4 время на одну ездку в среднем					ч			1,83
4.5 техническая скорость					км/ч			40
4.6 коэффициент использования грузоподъемности					-			0,9
4.7 коэффициент использования пробега за ездку					-			0,8
4.8 продолжительность работы в сутки					ч			8
4.9 производительность единицы ПС за смену					т/сут.			16
4.10 затраты на транспортирование					руб.			56800
4.11 себестоимость транспортирования					руб./т			3550
5. Себестоимость перемещения					руб./т			6837,5

Рис. 4. Схема дорожной сети

Объемы потребностей кислорода по потребителям и кратчайшие расстояния представлены в табл. 4. Обозначения: А_{1 —} кислородный завод (поставщик); B₁ — завод «Красный Октябрь», B₂, B₃, B₄, — городские клинические больницы № 4, 12, 25, B₅ — завод «Баррикады» (потребители). Схема дорожной сети представлена на рис. 4.

Таблица 4

Объемы потребностей кислорода икратчайшие расстояния между грузообразующим игрузопоглощающими пунктами

№пункта	А1	В1	В2	В3	В4	В5	Объемы кислорода, т/сут.
А1	0	5,2	4,7	5,9	11,9	3,8	16
В1	5,2	0	5,7	3,9	6,8	3	4
В2	4,7	5,7	0	3,7	9,9	4	2
В3	5,9	3,9	3,7	0	6,9	3,1	2
В4	11,9	6,8	9,9	6,9	0	8,4	2
В5	3,8	3	4	3,1	8,4	0	6

Используя методику, представленную в работе «Организация процесса перевозки молочной продукции с использованием логистического подхода», выполнена маршрутизация перевозки кислорода [1]. Получен маршрут: А_{1 —} В₅– В₁– В_{4 —} В_{3 —} В₂–А₁; β_e=0,8;γ_c=0,9.

Повышение производительности подвижного состава в настоящее время является ключевым направлением снижения себестоимости перевозок. Для повышения производительности определим степень влияния технико-эксплуатационных показателей на производительность с помощью характеристического графика производительности автомобиля.На рис. 5 показан характеристический график производительности автомобиля КамАЗ-53212 при организации перевозки кислорода на полученном маршруте.

Рис. 5. Характеристический график производительности КамАЗ-53212

Влияние технико-эксплуатационных показателей на производительность автомобиля КамАЗ-53212 представлено в табл. 5. Наибольшее влияние оказывает коэффициент использования грузоподъемности и коэффициент использования пробега. Большие потери времени связаны с простоем под погрузкой. С целью снижения потерь в погрузочном пункте мы предлагаем рассмотреть организацию погрузки при использовании двух погрузочных постов.

Таблица 5

Влияние технико-эксплуатационных показателей на производительность автомобиля КамАЗ-53212

Показатель	Значения показателей
	γc	Vт, км/ч	βe	tпр, ч
При базовой производительности (Wa)	0,9	40	0,85	0,33
При увеличении производительности на 15 % (1,15Wa)	1,1	54	1	0,45
Приращение показателей (Δ, %)	22	35	17	-36

Важное значение сокращения времени пребывания в пункте погрузки является организация самой погрузки. При большом грузопотоке возможно организовать погрузку с большим количеством постов погрузки. В работе проведен расчет времени работы подвижного состава при организации работы одного и двух погрузочных постов. В табл. 6 и 7 представлено существующее и предложенное расписание работы автомобилей. Полученные результаты технико-эксплуатационных показателей представлены в табл. 8.

Таблица 6

Расписание работы автомобилей при одном погрузочном пункте

Номер автомобиля	Прибытие впункт погрузки	Начало погрузки	Завершение погрузки	Время прибытия к потребителю	Время прибытия на завод
1) В 838 МА	8:28	8:30	8:30	10:50	12:25
2)К 597 НЕ	8:28	8:30	9:10	11:33	13:08
3)В 218 ОА	9:08	9:10	9:50	12:13	13:48
4)О 314 СК	9:48	9:50	10:30	12:53	14:28
5)Е 115 КР	10:28	10:30	11:10	13:33	15:08
6)Н 637 ВР	11:08	11:10	11:50	14:13	15:48
7)Е 336 НТ	11:48	11:50	12:30	14:53	16:28
1)В 838 МА	12:25	12:30	13:10	15:33	17:52
2) К 597 НЕ	13:08	13:10	13:50	16:13	18:32
3)В 218 ОА	13:48	13:50	14:30	16:53	19:12

Таблица 7

Расписание работы автомобилей при двух погрузочных пунктах

Номер автомобиля	Прибытие впункт погрузки	Начало погрузки	Завершение погрузки	Время прибытия к потребителю	Время прибытия на завод
1) В 838 МА	8:28	8:30	8:50	10:50	12:25
2)К 597 НЕ	8:28	8:30	9:10	11:33	13:08
3)В 218 ОА	9:08	9:10	9:50	12:13	13:48
4)О 314 СК	8:28	8:30	9:10	10:50	13:08
5)Е 115 КР	9:08	9:10	9:50	11:33	13:48
1) В 838 МА	12:25	12:30	13:10	15:33	17:52
2)К 597 НЕ	13:08	13:10	13:50	16:13	18:32
3)В 218 ОА	13:48	13:50	14:30	16:53	19:12
4)О 314 СК	12:25	12:30	13:10	15:33	17:52
5)Е 115 КР	13:08	13:10	13:50	16:13	18:32

При организации работы в случае использования одного погрузочного пункта только первые три автомобиля успевают выполнить вторую ездку (в табл. 6 показано курсивом). При организации работы по второму предложенному варианту все пять автомобилей выполняют вторую ездку во время работы.

При организации работы с двумя погрузочными пунктами возможно использовать не семь, а пять автомобилей, причем показатели использования пяти автомобилей будут выше, чем при использовании семи, результаты расчетов представлены в табл. 8.

Таблица 8

Полученные результаты технико-эксплуатационных показателей для двух вариантов работы погрузочного пункта

Показатель	Единицы измерения	Обозначение	Один пост 7 авт.	Два поста 5 авт.
Количество ездок в год	езд.	nег	2550	3315
Автомобиле-часы в наряде	авт./ч	АЧн	11877,63	15440,9
Автомобиле дни в хозяйстве	авт./дн.	АДс	2555	2555
Автомобиле-дни в работе	авт./дн.	АДсэ	1785	1785
Объем перевозок за год	т	Q	18513	24066,9
Годовая производительность единицы подвижного состава	т/год	Wг	2644	3438

Рассчитав годовую производительность грузового автомобиля в зависимости от количества постов на погрузочном пункте получаем, что при работе двух постов погрузки-разгрузки производительность увеличивается в 1,3 раза.

Снижение себестоимости перевозки напрямую связано со снижением постоянных затрат. При использовании двух постов погрузки-разгрузки, количество автомобилей снижается с семи до пяти единиц. Использование пяти автомобилей обеспечивает меньшие затраты, связанные с амортизационными отчислениями и налогами.

На основании приведенных расчетов, можно сделать вывод о том, что погрузочно-разгрузочному пункту завода необходимо организовать второй пост погрузки-разгрузки. Данное мероприятие позволяет снизить затраты на перевозку кислорода и более рационально использовать провозные возможности.

Литература:

1. Волков П. А. Организация процесса перевозки молочной продукции с использованием логистического подхода / Волков П. А., Куликов А. В., Фирсова С.Ю// Сборник научных трудов SWorld. Междунар. науч.-практ. конф., 16–26 декабря 2014 г. Т. 1. Транспорт. Транспорт и логистические системы / Одес. нац. морской ун-т [и др.]. — Одесса, 2014. — С. 26–31.
2. Горев А. Э. Грузовые автомобильные перевозки: учеб. пособие / А. Э. Горев. — 2–е изд., перераб. и доп. — Москва: Академия, 2008. — 288 с.
3. Грузовые автомобильные перевозки: учеб. для вузов / А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, А. В. Куликов. — Москва: Горячая линия — Телеком, 2006. — 560 с.
4. ГОСТ 6331–78. Кислород жидкий технический и медицинский. Общие технические условия. — Взамен ГОСТ6331–68; введ. 01.01.80. — Москва: Изд-во стандартов, 1998. — 25 с.
5. ГОСТ 19433–88. Грузы опасные. Классификация и маркировка. Общие технические условия. — Взамен ГОСТ 19433–81; введ. 01.01.90. — Москва: Изд-во стандартов, 1998. — 46 с.
6. Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов, ДОПОГ [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_121040 (дата обращения 02.12.2016).
7. Кодекс внутреннего водного транспорта РФ [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://kvvt.ru/glava-11/st-86-kvvt-rf/kommentarii (дата обращения 12.12.2016).
8. Клепик Н. К. Статическая обработка эксперимента в задачах автомобильного транспорта: учеб. пособие / Н. К. Клепик; ВолгГТУ. — Волгоград: Политехник, 1995. — 96 с.
9. Куликов А. В. Применение рациональных технологических схем перевозки строительных грузов как одно из направлений снижения стоимости объектов жилищного строительства / Куликов А. В., Фирсова С. Ю. // Актуальные проблемы стратегии развития Волгограда: сб. ст. / Администрация г. Волгограда, МУП «Городские вести». — Волгоград, 2012. — C. 32–34.
10. Куликов А. В. Снижение транспортных затрат за счёт применения эффективной технологической схемы перевозки строительных грузов / Куликов А. В., Фирсова С. Ю. // Известия ВолгГТУ. Серия «Наземные транспортные системы». Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2013. — № 10 (113). — C. 72–75.