Основные элементы техники, технологии

И организации перевозок на видах транспорта

2.3.1. Железнодорожный транспорт

 

Техника. Основу технического оснащения железнодорожного транспорта составляют путь с искусственными сооружениями, станции и другие раздельные пункты с пассажирскими, грузовыми и экипировочными устройствами, подвижной состав, депо, устройства энергоснабжения, специальные устройства для регулирования движения и управления эксплуатационной работой, средства связи.

Железнодорожный путь – это земляное полотно в виде насыпи или выемки, на которое помещается балластная призма из щебня, гравия или песка. На эту призму укладываются шпалы, а к ним крепятся рельсы. В разных странах железные дороги имеют разную колею. В странах бывшего СССР и Финляндии – 1520 мм, европейские страны (за исключением Испании и Португалии), а также Канада и США имеют колею железных дорог 1435 мм. В большинстве стран Южной Америки, в Индии, Испании и Португалии железные дороги имеют колеи 1600, 1667 и 1676 мм или близкую к ним. Разная ширина колеи в странах Африки, Азии и Австралии. В Японии основная сеть имеет колею1067 мм, но новые скоростные магистрали – 1435 мм.

Общая развернутая длина российских железных дорог (на 1995 г.) составила 126,3 тыс. км.

Станции и другие раздельные пункты делят железнодорожный путь на перегоны, вместе с тем они являются основными производственными единицами железнодорожного транспорта. Различают 5 основных типов станций: промежуточные, участковые, сортировочные, пассажирские и грузовые. На сети железных дорог России свыше 4700 железнодорожных станций, которые являются основными грузо- и пассажирообразующими пунктами. Крупные пассажирские, грузовые и сортировочные станции имеют капитальные здания и сооружения – вокзалы, платформы, грузовые районы и площадки, склады, контейнерные терминалы, погрузочно-разгрузочное оборудование, разветвленные рельсовые пути и другие устройства и оборудование.

Подвижной состав железнодорожного транспорта включает локомотивы и самодвижущиеся единицы и вагоны.

Основным перевозочным средством железных дорог являются вагоны. Различают грузовые, пассажирские и специальные вагоны, всех их вместе называют парком.

Грузовой вагонный парк включает 5 типов вагонов:

крытые – для перевозки грузов, требующих защиты от атмосферных осадков;

платформы – вагоны с низкими бортами – для перевозки длинномерных и громоздких грузов;

полувагоны – с высокими бортами и без крыши;

цистерны – для перевозки жидких грузов;

изотермические – для перевозки скоропортящихся грузов.

Пассажирский парк включает вагоны с мягкими и жесткими местами в виде купейных и открытых некупейных вагонов, а также вагонов-ресторанов, почтовых и багажных.

К специальным относятся вагоны-мастерские, весовые (для проверки вагонных весов), пожарные, подъемные краны, вагоны-магазины и многое другое.

Организация перевозочного процесса на железнодорожном транспорте строго регламентируется. К руководящим документам относятся «Правила технической эксплуатации железных дорог», «Устав железных дорог», графики движения, планы формирования грузовых и пассажирских поездов, технический план.

Морской транспорт

 

Считается, что государственный флот России начал свое существование с парусника «Апостол Павел», построенного при Петре I в Архангельске в 1694 г. С XVIII в. судостроение в России стало развиваться достаточно интенсивно. Русский парусный флот вышел на океанские просторы с целью торговли и географических открытий. Широко известны две труднейшие камчатские экспедиции В. Беринга, походы В.Я. Чичагова. В первой половине XIX столетия русские исследователи совершили 39 кругосветных путешествий, в январе 1820 г. русские мореплаватели под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева открыли шестой континент Земли – Антарктиду.

Долгое время морские пароходы строились из дерева, а в качестве движителя использовались гребные колеса. В 1850 г. появились первые металлические суда. Примерно в то же время применили судовой винт, который в XX веке получил преимущественное развитие.

Развитию морского судоходства способствовало сооружение портов. Самым старым в России считается Архангельский порт, который был основан еще в XVI веке. Позднее возникли порты на Балтике (Петербург), на Азовском и Черном морях (Таганрог, Бердянск, Херсон, Севастополь, Одесса), затем и в других бассейнах.

Техническую базу современного морского транспорта составляют морские суда (флот), морские порты, судоремонтные заводы, некоторые элементы морских путей, прочие устройства и оборудование.

Основой морского транспорта является флот. В составе морского флота главное место занимают торговые суда, предназначенные для перевозки грузов и пассажиров, а также для морского промысла, буксировки, гидротехнических работ и подъема затонувших судов и имущества.

По эксплуатационному назначения суда различают:

транспортные – для перевозки грузов и пассажиров;

служебно-вспомогательные (буксиры, ледоколы, пожарные, разъездные);

технического флота (дноуглубительные, землесосы, грунтоотвозные, краны и др.).

Ядро торгового морского флота составляют транспортные суда, включающие пассажирские, грузопассажирские и грузовые.

Наиболее важными характеристиками судна считают так называемые размерения, описывающие геометрию судна, а также весовые и объемные параметры. Весовыми показателями являются: водоизмещение, равное массе воды, вытесняемой судном при погружении до действующей ватерлинии; полная грузоподъемность судна или дедвейт (двт), равный массе груза и массе всех запасов воды, топлива, продуктов питания и т.д.; чистая грузоподъемность, т.е. максимальное количество тонн коммерческого груза, которое может взять судно.

В качестве объемных характеристик используются: грузовместимость, определяемая кубатурой грузовых помещений и так называемая регистровая вместимость, исчисляемая в регистровых тоннах из расчета 2,83 м³ объема помещений на 1 регистровую тонну. Для каждого судна устанавливается валовая и чистая регистровые вместимости.

Неограниченность плавания морских судов требует наличия на них комплекса устройств безопасности и жизнеобеспечения для команды и пассажиров. Именно поэтому морские суда представляют собой дорогое средство транспорта. Экономичность их эксплуатации может быть достигнута только при минимуме простоя и балластного (порожнего) пробега.

Морские порты различают: общего назначения, специализированные и комбинированные. Порты общего назначения принимают все суда, включая пассажирские, и перерабатывают грузы на общих причалах. Специализированные порты сооружаются для переработки грузов определенной номенклатуры (угля, руды, леса, зерна, нефтегрузов, цемента и т.п.) и при больших грузопотоках оборудуются мощными перегрузочными механизмами. Эти порты имеют большие глубины акваторий, подходных каналов, мощные причалы (береговые и рейдовые), емкие складские помещения и площади, сложное железнодорожное хозяйство. Комбинированные порты имеют отдельные причалы, а чаще районы для переработки специальных грузов и грузов общего назначения, а также для обработки пассажирских судов.

Под термином «морской путь» обычно понимают водное пространство морей и океанов, включая естественные проливы и искусственные каналы. Особенностью морских путей является то, что они не требуют предварительных работ по их сооружению и поддержанию в эксплуатационном состоянии. Сказанное, однако не относится к каналам и акваториям портов. Принято считать, что морские пути горизонтальны. При движении судов не расходуется энергия на преодоление силы тяжести. Эти пути в значительной мере и прямолинейны, и пропускная способность их в открытых морях практически неограниченна, хотя многие проливы и «узкости» существенно затрудняют пропуск судов.

Технология работы морского транспорта специфична и регламентируется многими техническими документами (наставлениями, инструкциями), содержащими правила работы соответственно судов, портов, судоремонтных и других предприятий с целью обеспечения их нормального и безопасного функционирования.

Перевозка грузов и пассажиров осуществляется морским флотом во внутренних и внешних сообщениях. Во внутренних сообщениях он обслуживает потребности народного хозяйства , выполняя межрайонные и внутрирайонные перевозки. Во внешних сообщениях различают два вида перевозок: а) перевозки при экспорте и импорте товаров; б) перевозки между иностранными портами.

В зависимости от вида плавания различают заграничное плавание и каботаж, который в свою очередь делится на большой каботаж, т.е. плавание между отечественными портами различных бассейнов с заходом в иностранные порты, и малый каботаж – плавание между отечественными портами в пределах одного-двух бассейнов без захода в территориальные воды других государств.

Организация морского судоходства имеет две основные формы:

Линейное, или регулярное, судоходство на направлениях с устойчивым потоком грузов (или пассажиров). На таких линиях суда закрепляются для регулярной работы на срок не менее 3 месяцев;

Рейсовое (трамповое) судоходство при непостоянном потоке, когда перевозка осуществляется отдельными рейсами в зависимости от предъявления грузов (без закрепления за линией судов).

 

2.3.3. Речной (внутренний водный) транспорт

Реки как самые древние пути сообщения сыграли значительную роль в формировании и развитии Российского государства. Речной транспорт в России исторически занимает одно из ведущих мест в обслуживании крупных промышленных центров приречных районов. Особенно велико значение речного транспорта для северных и восточных районов страны, где сеть железных дорог недостаточна либо вообще отсутствует, а густота сети внутренних водных путей в два раза выше, чем в среднем по России. Помимо транспортного обслуживания районов Сибири и Дальнего Востока, включая Арктику, речной транспорт выполняет дорогостоящие перевозки по малым рекам в труднодоступных районах, а также высокорентабельные перевозки внешнеторговых грузов судами смешанного (река-море) плавания. В Европейской части России в результате строительства соединительных каналов (Беломоро - Балтийского, Волго-Балтийского, Волго – Донского) ликвидирована территориальная разобщенность внутренних водных путей и создана единая глубоководная транспортная система, связавшая Белое, Балтийское, Каспийское, Азовское и Черное моря. Протяженность единой глубоководной системы (ЕГС) составила 6,5 тыс. км, гарантированная глубина практически на всей ее протяженности составляет 4 м. На долю ЕГС приходится более половины грузооборота внутреннего водного транспорта.

Перевозки некоторых грузов речным транспортом по магистральным внутренним водным путям обходятся в 2-3 раза дешевле, чем по параллельным железным дорогам. При организации судоходства по ним первоначальные капитальные вложения на 1 км пути в 6-7 раз меньше, чем на постройку железной или автомобильной дороги равной пропускной способности.

Скорость доставки грузов внутренним водным транспортом ниже, чем железнодорожным (60-70% от скорости железнодорожного немаршрутного поезда).

Использование речного транспорта ограничивается рядом факторов:

речной транспорт работает, в силу географического начертания рек, преимущественно в меридиональном (Север-Юг) направлении, тогда как основные грузопотоки проходят в широтном (Восток-Запад) направлении;

речные перевозки носят сезонный характер –продолжительность навигации на Востоке и Северо-Востоке составляет 145 суток, на Юге и Юго-Западе – 240 суток, ограничены погодными условиями и иногда временем суток (скоростной пассажирский флот не эксплуатируется в ночное время).

В межнавигационный период, когда прекращаются перевозки, техническая база портов может использоваться в кооперации с железнодорожным и автомобильным транспортом для перегрузки и хранения грузов, перевозимых сухопутными видами транспорта.

Техническая базасовременного речного транспорта включает: суда, водный путь (с соответствующими сооружениями и оборудованием), порты, пристани, судостроительные и судоремонтные заводы, связь.

Основное отличие речных судов от морских заключается в их меньшей осадке и габаритных размерах, что обусловлено сравнительно небольшими глубинами и извилистостью подавляющей части речных путей, узостью фарватера и камер шлюзов. На речных судах исключается ряд элементов, необходимых на морских судах, вместе с тем, суда, выходящие в крупные озера и на морские пути, имеют конструкцию, почти не отличающуюся от морских судов соответствующего класса.

Речной флот состоит из:

самоходных судов – пассажирских, грузо-пассажирских и грузовых;

несамоходных судов (барж) – различного назначения;

буксиров (толкачей) – судов без собственных грузовых помещений, но с силовой установкой, предназначенной для тяги (буксировки) несамоходных судов.

Водный путь– это судоходная часть рек, озер, водохранилищ и искусственных каналов с гидротехническими сооружениями. Судоходные условия водного пути характеризуются гарантированными глубинами (от 4 до 1 м), шириной и радиусом закруглений.

Порты – основа берегового хозяйства речного транспорта. В их границах осуществляется основная работа по загрузке и разгрузке судов, посадке и высадке пассажиров, а также по экипировке и техническому обслуживанию судов, включая формирование речных составов. Основными элементами портов являются причалы, оборудованные средствами механизации для погрузки-разгрузки судов. Здесь же устраиваются склады и складские площади для массовых грузов.

Пристань представляет собой промежуточный пункт, где суда имеют относительно кратковременную остановку для посадки-высадки пассажиров и частичной погрузки-выгрузки грузов.

Технология работы речного транспорта сводится в основном к содержанию и обслуживанию водных путей, к техническому обслуживанию и ремонту судов и к производству операций в портах и на пристанях. Технология преследует две основных цели: обеспечение безопасности движения и эффективности перевозок преимущественно за счет сокращения простоев и непроизводительного пробега подвижного состава.

Технология работы портови пристаней включает технологические процессы входа в порт и причаливания судов, производства грузовых операций, выполнения пассажирских операций, экипировки и технического обслуживания судов, формирования и расформирования судовых составов из нескольких несамоходных судов, отчаливания судов и выхода их из порта, осуществления маневровых передвижений и др.

Организация перевозочного процесса на речном транспорте предусматривает разработку плана перевозок, в котором определяется расстановка флота в соответствии с грузопотоками, разработку и выполнение графиков движения пассажирских и грузовых судов, а также планов формирования составов на регулярных линиях, техническое планирование эксплуатационной работы и диспетчерское командование оперативной деятельностью. Основополагающими документами на речном транспорте являются Устав внутреннего водного транспорта, Правила технической эксплуатации, Правила плавания на внутренних водных путях и др.

Выше уже упоминалось, что отечественный речной транспорт работает преимущественно в меридиональном направлении, обеспечивая грузообмен между северными и южными районами страны. В общем объеме перевозок примерно 85% составляют лесные, нефтяные и минерально-строительные грузы. Остальные 15% составляют уголь, руда, цемент, удобрения, соль, хлеб и пр. грузы. Значительная часть леса из Сибири, донецкого и кузнецкого угля, зерна и других грузов поступает на речной транспорт с железных дорог или передается для последующей перевозки на железные дороги.

Важным принципом организации перевозок является маршрутная система, предусматривающая формирование речных составов по роду грузов и осадке судов так, чтобы обеспечить беспрепятственное следование крупных партий груза от пункта отправления до пункта назначения.

Мелкие партии груза перевозятся преимущественно в сборных секционных составах, в которых отцепленные по пути следования баржи заменяются другими. Для ускорения продвижения маршрутных составов применяется система снабжения и обслуживания их на ходу.

 

Воздушный транспорт

 

Мечта летать в умах людей появилась давно. Решение конструкции летательного аппарата предложил еще Леонардо да Винчи, намного опередив свое время.

На Руси попытки летать на воздушном шаре предпринимались в ΧVI веке, за что крепостной, совершивший полет, был казнен – эпоха Ивана Грозного. В 1696 г предпринималась попытка летать на крыльях, обтянутых тонкой кожей, в 1729г кузнец Черник-Гроза на крыльях из проволоки и перьев, в 1731 г подъячий из Рязани летал на воздушном шаре, за что был изгнан из города под угрозой сожжения на костре или живого захоронения.

После этого на воздушном шаре летал француз Шарль, в 1875 г Менделеев предложил проект управляемого стратостата, в 1900 г управляемый дирижабль Цепеллина стал претендентом на завоевание воздушного бассейна.

Идею современного самолета и его основные элементы предложил Можайский в 1876 г, создав летающую модель аэроплана с часовой пружиной. В 1881 г он построил двухмоторный самолет, в 1882 г собрал, но сильная вибрация и отсутствие средств задержали полет еще на два года.

Этот самолет был признан лучшей конструкцией того времени, определив прогресс самолетостроения. Это был первый самолет, взлетевший с человеком на борту.

Аналогичные попытки предпринимались также в Германии, Франции Англии, Америке. Начало промышленного самолетостроения в России относят к 1908–1909 гг, в 1913 г русские конструкторы во главе с Сикорским построили самолет с полетным весом 4,2 т (за рубежом в это время еще не было самолета тяжелее 1 т). Этот самолет брал на борт 7 человек и развивал скорость 90 км/ч, затем спроектировали самолет с полетным весом 6,5 т.

Техническую основувоздушного транспорта составляют:

летательные аппараты,

аэропорты,

воздушные линии (трассы),

авиаремонтные заводы.

Парк летательных аппаратов состоит из самолетов и вертолетов.

Летательные аппараты подразделяются на пассажирские, грузовые, комбинированные (грузопассажирские) и специального применения (сельскохозяйственные, санитарные, аэрофотосъемочные), а также учебно-тренировочные.

Важнейшими технико-экономическими показателями летательных аппаратов являются:

вместимость (для пассажирских) и грузоподъемность,

скорость,

дальность беспосадочного полета.

Аэропорты – комплекс инженерно-технических сооружений, обеспечивающих отправление на линии и прием с линий пассажиров и грузов, а также подготовку и экипировку летательных аппаратов.

Аэропорт включает: аэродром, приаэродромную территорию, служебно-техническую территорию с аэровокзалом.

Технология – для обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации всех технических средств гражданской авиации все процессы строго регламентированы. Обслуживание осуществляется авиационно-технической базой, в составе которой особое место занимает автомобильное предприятие. Для организации перевозок грузов, пассажиров, багажа и почты в аэропортах имеется служба организации перевозок.

Документом, организующим взаимодействие всех подразделений и служб на всех уровнях, является расписание движения воздушных судов.

Расписание строго регламентирует вылет и прибытие каждого самолета по каждому пункту, является базой для разработки графиков оборота самолетов и экипажей, а также деятельности всех эксплуатационных и ремонтных предприятий и подразделений воздушного транспорта.

Управление воздушным транспортом осуществляет Федеральная авиационная служба России, входящая в состав Министерства транспорта. Непосредственное руководство организацией перевозок осуществляется на уровне авиапредприятий (в Санкт-Петербурге – Пулково, Пулково-2, Ржевка).

 

2.3.5. Трубопроводный транспорт

Трубопроводы для перемещения жидкостей известны с давних времен: вспомним – у Маяковского «водопровод, сработанный еще рабами Рима»; по водопроводу с гор подавалась вода в древнюю Судакскую крепость в ΧIV– ΧV веках, почему крепость так и не смогли взять татаро-монголы.

В настоящее время под трубопроводным транспортом обычно подразумевают трубопроводы в комплекте с перекачивающими устройствами для транспортирования нефти, нефтепродуктов и газа.

Первый нефтепровод в России диаметром 100 мм и длиной 12 км в 70-х годах позапрошлого столетия соединил Балахнинские промыслы с нефтеперерабатывающим заводом в Баку, затем в 1897–1909 гг. построен крупнейший для своего времени продуктопровод из Баку в Батуми длиной 850 км и диаметром 200 мм.

Трубопровод по дну Ладоги обеспечивал Ленинград в годы блокады жидким топливом – в основном бензином.

Решение о строительстве трубопровода через Ладогу было принято 2 апреля на совещании у члена ГКО А.И. Микояна. На строительство отводилось 50 дней. Строительство в непосредственной близости от линии фронта через озеро, отличавшееся «свирепым нравом», завершилось за 43 дня (5 мая – 16 июня 1942 г). подводная часть трубопровода была проложена за 14 дней. Фашистская разведка так и не установила характера работ, проводившихся на Ладоге.

Ежедневно по трубопроводу подавалось 300, иногда 400 т топлива, что позволило не только удовлетворить текущие нужды фронта, флота и города, но и создать запасы для наступления при прорыве блокады Ленинграда.

В настоящее время нефте- и продуктопроводы классифицируются:

магистральные,

подводящие,

промысловые.

В газовой промышленности различают:

магистральные,

местные газопроводы.

Техническая база современного трубопровода включает:

трубопровод, представляющий собой линейную магистраль из сваренных и изолированных труб с устройствами электрозащиты, с переходами через всевозможные преграды;

перекачечные и компрессорные станции в качестве головных и промежуточных станций;

линейные узлы – устройства для соединения или разъединения параллельных или пересекающихся магистралей и перекрытия отдельных участков;

линии электроснабжения;

линии связи.

В комплекс технического оснащения нефтепроводов входят сооружения и оборудование для обезвоживания и дегазации нефти, подогрева вязких сортов нефти, особые емкости и другое оборудование.

Диаметр труб от 520 до 1020 мм.

Промежуточные перекачечные и компрессорные станции сооружаются через 100–150 км, рабочее давление достигает 50–55 атм, в последнее время трубопроводы строят на давление до 75 атм.

Наряду с нефте- и газопроводами трубопроводный транспорт используют для перемещения других грузов: этилен, жидкий аммиак, раствор поваренной соли. Небольшие по протяженности трубопроводы используют для транспортировки в виде пульпы твердых веществ, преимущественно угля, руды, нерудных материалов. Транспортирование сыпучих грузов (зерно, цемент, известь и др.) осуществляется в потоке воздуха с использованием пневмопроводов. Такой транспорт работает преимущественно в пунктах производства и потребления названных продуктов для загрузки и разгрузки вагонов, судов, автомобилей.

 

Сегодня нефтепроводы и газопроводы играют огромную политическую роль, а на мировой арене происходит борьба за нефтегазовые проекты. Проект Газпрома «Северный поток» встретил ожесточенное сопротивление со стороны балтийских стран, т.к. прокладка газопровода по дну Балтийского моря лишает эти страны комиссионных и рычагов воздействия на российскую компанию. Из-за газовых проектов в политику вовлекаются отдельные государства.

Благодаря огромному опыту по созданию и эксплуатации трубопроводных систем в России, Газпром и Транснефть создают и проектируют аналогичные международные проекты.

Наиболее значимыми международными трубопроводными проектами Газпрома являются: Ямал – Европа, Голубой поток, Северный поток, Алтай, Южный поток. Для Транснефти значимыми международными трубопроводными проектами стали: Бургас - Александруполис, ВСТ, Дружба. Создание международных проектов требует государственной поддержки, т.к. данные мегастройки решаются только на правительственном уровне.

Россия является крупнейшим транзитером среднеазиатского газа в ЕС. С введением с 2009 года европейских цен на азиатский газ, прокладка альтернативных маршрутов, минуя Россию, автоматически отпадает. Обладая уникальной газотранспортной системой, Газпром становится энергетическим мостом между Азией и Европой, а после запуска производства СПГ энергетический мост расширяется до любого континента. Российский монополист получает возможность переброски любого объема газа в любом направлении.

Газпром готовится запустить крупные проекты по поставке российского газа европейским потребителям, южный поток (30 млрд. куб. м.) и северный поток (55 млрд. куб.м.). В перспективе планируется строительство газопровода Алтай в КНР (30 млрд. куб. м.). В ближайшие годы также произойдет рост потребления в России, но добыча у Газпрома сегодня имеет тенденцию к снижению.

Nord Stream - Магистральный газопровод «Северный поток» осуществляет транспортировку природного газа через Балтийское море. С запуском в эксплуатацию двух ниток газопровода (конец 2012 г.) он стал важным фактором энергобезопасности Европы и позволяет странам Евросоюза значительно сократить выбросы парниковых газов. С выходом на полную мощность (последняя четверть 2012 года) две нитки газопровода доставляют 55 миллиардов кубических метров российского газа в год в страны Евросоюза на протяжении как минимум 50 лет.

Из всех современных ископаемых видов топлива природный газ наиболее благоприятен для окружающей среды. Стабильные поставки газа по газопроводу «Северный поток» позволят странам Евросоюза снизить выбросы CO₂ на 20% по сравнению с уровнем, зафиксированным в 90-х годах. Поскольку альтернативные источники энергии в ближайшее время не смогут обеспечить потребности стран ЕС в полном объеме, использование природного газа играет важную роль в процессе перехода от ископаемых видов топлива к экологически чистым возобновляемым энергоресурсам.

Работы по прокладке газопровода «Южный поток» …….