1. Выбор вида промышленного транспорта

технико-экономические расчеты эффективности применения различных видов промышленного транспорта производятся в настоящее время при разработке большинства проектов-строительства и реконструкции предприятий.

В ряде стран, кроме того, проводятся исследования, ставящие цель разработать методику или общие принципы технико-экономического сравнения видов транспорта и определения сферы их применения в различных отраслях промышленности в зависимости от рода груза, расстояния, объема перевозок и других факторов. такие исследования проводятся в СССР, ГДР, ЧССР, ПНР, СФРЮ, Италии, Швейцарии, ФРГ, Англии и других странах.

В основе такой методики лежит сопоставление капитальных и эксплуатационных затрат при оснащении предприятия различными видами транспорта и выбор того из них, при котором эти затраты будут минимальными.

В Италии туринским институтом техники и экономики транспорта разработана методика выбора наиболее рационального вида транспорта для металлургических заводов мощностью от 1 до 2 млн. т стали в год [36, 37].

В методике рассматриваются четыре вида транспорта: железнодорожный, конвейерный, автомобильный и напольный тележечный. По каждому виду транспорта в зависимости от его провозной способности и производительности подвижного состава и транспортных устройств определяется потребность в перевозочных средствах на единицу годовой продукции предприятия. так, на основе изучения железнодорожного транспорта металлургических заводов определено, что железнодорожные устройства должны соответствовать следующим нормам: на каждую 1 т стальных слитков должно иметься 0,1 м железнодорожных путей; на каждые 3 км путей и 25 тыс. т слитков один локомотив; среднемесячная работа каждого локомотива 500 ч; средняя дальность перевозки 1,2-1,3 км; за 1 ч локомотив перевозит 50-60 т нетто. таким образом, на заводе мощностью 2 млн. т стальных слитков общая протяженность путей должна составлять 200 км, а локомотивный парк - 80 единиц.

После этого по каждому виду транспорта определяются все виды расходов как эксплуатационных, так и капитальных, приходящихся при разных расстояниях перевозки на 1 т км пробега грузов. Указанные расходы подсчитываются отдельно для подвижного состава различной грузоподъемности, а по конвейерам для разной их производительности. Сопоставление этих удельных расходов по различным видам транспорта при данном среднем расстоянии транспортирования позволяет выбрать наиболее экономичный вид транспорта. Для облегчения указанных сопоставлений по каждому виду транспорта даны графики изменения расходов, приходящихся на 1 ткм в зависимости от расстояния перевозки и грузоподъемности или производительности транспортного средства.

Представляет интерес методика выбора транспортных средств внутризаводского транспорта, разработанная в ГДР [38]. Согласно этой методике при выборе вида транспорта принимаются во внимание следующие факторы: количество грузов, подлежащих транспортированию в единицу времени, эксплуатационные расходы, степень использования грузоподъемности и степень загрузки транспортного средства, коэффициент использования площади склада и уровень механизации. Количество груза, подлежащего транспортированию в единицу времени т_Qst, выражают в м³/ч, т/чили шт/ч. Эксплуатационные расходы зависят от стоимости приобретения и монтажа оборудования, коэффициента загрузки, условий эксплуатации, стоимости ремонта, оплаты труда водителя и других факторов. Отношение K_втQэксплуатационных расходов к количеству переработанных грузов выражают в денежных единицах на 1 т или 1 м³. Коэффициент использования грузоподъемности G_A характеризует отношение фактически используемой грузоподъемности к максимально допустимой. Полное использование грузоподъемности возможно только в некоторых случаях, как, например, при приготовлении бетона, однако желательно, чтобы этот коэффициент не был ниже 60%. Коэффициент загрузки оборудования G_B - отношение фактического количества часов работы в смену к продолжительности смены; на хорошо организованном предприятии его принимают не менее 75%. На этот коэффициент оказывают влияние время ожидания груза, продолжительность погрузки и выгрузки и пр. Производительность К_тQz - отношение переработанного количества грузов к числу часов работы. Количество требуемого оборудования вычисляется по формуле

где m_Qst -количество груза, перерабатываемое в 1 ч., т;

А_т- средний пробег транспортного средства за одну операцию, м;

V_Fm - средняя скорость транспортного средства за один рейс, м/мин;

Р - подъемная сила транспортного средства, т;

G_A - коэффициент использования грузоподъемности. Если п меньше единицы, его значение характеризует коэффициент использования оборудования. Некоторые машины, например автопогрузчики, можно при п<1 > дополнительно использовать на других операциях. Стоимость переработки грузов К_тr определяется по формуле

где К_в - расходы по эксплуатации, включающие заработную плату обслуживающего персонала, марки/ч;

п - требуемое количество агрегатов.

По указанным данным производится сопоставление различных транспортных средств и выбирается то средство, которое имеет лучшие экономические показатели.

В Швейцарии наиболее рациональным решением транспортной проблемы на ряде предприятий считается применение вилочных погрузчиков, тягачей с прицепами, различных типов конвейеров. В связи с этим разработана методика определения экономической эффективности применения указанных транспортных средств на основе расчетов часовой стоимости эксплуатации того или иного транспортного устройства [39].

Стоимость 1 ч эксплуатации транспортного устройства (К) определяется по формуле

где А - стоимость транспортного устройства, включая его установку;

q - коэффициент окупаемости капиталовложений;

h - число рабочих часов в год;

b - часовые эксплуатационные затраты.

При g = 0,4 и 4000 рабочих часов в год (при двухсменной работе) полная стоимость 1 ч эксплуатации транспортного устройства составит

После определения количества тех или иных транспортных средств, необходимых для обеспечения ожидаемого объема перевозок, можно определить общие расходы на транспортирование по каждому виду транспортных средств и выбрать наиболее экономичные из них.

Методика сравнения транспортных затрат для выбора наиболее экономичного вида транспорта применяется не только для внутризаводского, но и для внешнего транспорта при перемещении грузов между предприятиями, находящимися в одном промышленном районе. так, в ПНР произведено сравнение целесообразности использования железной дороги или ленточных конвейеров для доставки угля с группы шахт на близлежащие предприятия в районе Катовице.

Большой интерес в связи с заменой железнодорожного транспорта другими видами транспорта, в первую очередь автомобильным, представляет методика технико-экономического сравнения обслуживания предприятий подъездными железнодорожными путями и автомобильным транспортом, разработанная в ПНР [40].

Для всестороннего определения экономической эффективности подъездных путей методика предусматривает сравнение затрат, возникающих при перевозке грузов по подъездным путям и автомобильным транспортом.

При расчете затрат на перевозку грузов по подъездным путям используются следующие показатели:

1. Суммарные затраты на амортизацию, ремонт и содержание подъездных путей

где l_П- строительная протяженность пути, м;

k_агодовой расход на амортизацию, подсчитываемый с первоначальной стоимостью 1 пог. м пути;

k_p - годовые затраты на средний и капитальный ремонт 1 пог. м пути;

k_c - расходы по содержанию 1 пог. м пути.

2. Затраты в связи с приобретением и обслуживанием вагонного парка, принадлежащего железной дороге,

где g - суммарное время, затраченное локомотивами железных дорог по обслуживанию подъездных путей;

k_л - стоимость 1 локомотиво-ч;

D - суммарное время, затраченное маневровой бригадой (чел-ч);

k_r - стоимость 1 чел-ч маневровой бригады, обслуживающей подъездные пути.

3. Расходы на перемещение вагонов за пределами погрузочно-разгрузочного пункта

где п - количество перемещенных вагонов;

k_в - стоимость перемещения одного вагона.

4. Затраты на доставку груза со склада к вагонам по подъездным путям K₄.

5. Суммарные - издержки на амортизацию и ремонт грузовых вагонов, используемых на подъездных путях.

где F - суммарное время пребывания вагонов на подъезд ных путях (осе-ч);

k₀ - стоимость 1 осе-ч, включающая затраты на амортизацию и ремонт.

Затраты по перевозке груза автомобильным транспортом определяют по следующим показателям.

1. Издержки по доставке груза на железнодорожную станцию и обратно:

а) пробег машин

где Q - вес груза;

L - средняя дальность пробега с грузом;

q - средняя грузоподъемность машин;

В - коэффициент использования пробега машин (колеблется в пределах от 0,5 до 0,65 в зависимости от вида груза);

С - коэффициент использования грузоподъемности машин (1,0 - 0,6 в зависимости от вида груза);

Р₁ - сумма пробегов машин между гаражом и последним местом погрузки;

з) время работы машин

где V - средняя скорость езды машин (20 км/ч);

т₁ - простой машин при погрузке 1 т груза (0,2-0,25 ч в зависимости от вида груза).

2. Затраты по перевозке грузов автомобильным транспортом

где k_П - единичные расходы, зависящие от пробега машин (стоимость 1 машино-км);

k_М - единичные расходы, зависящие от времени работы машин (стоимость 1 машино-ч).

3. Затраты на амортизацию, ремонт и содержание автодороги от склада до железнодорожной станции

где k_Д- единичный расход на амортизацию и содержание безрельсовой дороги, приходящийся на 1 брутто ткм.

4. Затраты на оплату погрузочно-разгрузочных работ из машины в вагон

где k_н - единичный расход по погрузке-разгрузке 1 т груза (зависит от вида груза).

5. Стоимость автомобильных подъездных путей

где b - строительная длина подъездных путей;

k_н - годовой расход на амортизацию 1 пог. м пути.

После проведения указанных расчетов полученные результаты сравниваются. В общем виде расходы по перевозке груза при наличии подъездного пути выражены уравнением

расходы по перевозке груза автотранспортом - уравнением

Кроме того, проводится сравнительная оценка необходимых капиталовложений для вариантов подъездного пути и автомобильного транспорта и устанавливается срок окупаемости подъездных путей и автотранспорта.

Методика применяется как при выборе транспорта для вновь строящихся предприятий, так и для проверки рентабельности действующих подъездных путей. В результате исследований и расчетов экономичности подъездных путей по приведенной методике было установлено, что 45% всех имеющихся в ПНР подъездных путей нерентабельны и приносят убытки народному хозяйству. Исходя из этого приняты решения по ликвидации нерентабельных подъездных путей и запрещению строительства новых путей без серьезных экономических обоснований.

В ряде стран исследуются вопросы эффективности применения какого-либо одного вида транспорта. так, в ЧССР на основе рассмотрения капитальных затрат, себестоимости, производительности труда, коэффициента эффективности дополнительных капиталовложений и сроков строительства определены сферы применения конвейерного транспорта [41]. В ФРГ проведены сравнения экономичности применения конвейерного и пневматического транспорта в цементной промышленности, а также транспортирования штучных грузов с железнодорожных станций на склады промышленных предприятий автомобильным и железнодорожным транспортом, а также железнодорожным подвижным составом, приспособленным для движения на автомобильных дорогах, т. е. имеющие двойную систему ходовых частей [42].

В США произведены технико-экономические сравнения целесообразности замены железнодорожного транспорта гидротранспортом на внешних перевозках угля. Расчеты показали, что с увеличением расстояния, диаметра трубопровода, а, следовательно, и его производительности транспортные расходы на 1 ткм значительно снижаются по сравнению с расходами на железнодорожном транспорте. Приводится график сравнительных расходов на транспортирование угля на разные расстояния по железной дороге и по трубопроводам различного диаметра и разной протяженности (рис. 1). Однако в приведенных методиках имеются недостатки: в большинстве из них при сравнении затрат принимаются не требуемые капиталовложения с учетом срока их окупаемости, а размеры амортизационных отчислений; не всегда оправдано применение в качестве основного измерителя объема работы 1 ткм, а не 1 т перевозимого груза; методики охватывают, как правило, два-три вида транспорта и поэтому не могут дать полной и правильной оценки каждого вида транспорта.

Проведенные во многих странах исследования и технико-экономические расчеты послужили основой для внедрения наиболее прогрессивных и экономичных видов промышленного транспорта и прежде всего непрерывного и безрельсового колесного транспорта.

На это указывают примеры эффективности применения при проектировании и строительстве расчетов экономической целесообразности того или иного вида транспорта и достигаемая при этом экономия.

В СССР большое внимание уделялось вопросам выбора наиболее экономичного вида промышленного транспорта при проектировании новых предприятий и при реконструкции действующих.

Рис. 1. Расходы на транспортирование угля железнодорожным и гидравлическим транспортом: А - по железной дороге; Вsub1/sub, Вsub2/sub, Bsub3/sub, Bsub4/sub - по трубопроводам различного диаметра и разной протяженности

В «Указаниях по проектированию промышленного транспорта» (СН 168-61), утвержденных Госстроем СССР, предлагается производить выбор вида транспорта на основе технико-экономических сравнений вариантов с учетом применения перспективных транспортных средств и оборудования. В научно-исследовательских и проектных организациях ведутся исследования в области определения сфер применения различных видов транспорта и разработки методологии технико-экономических расчетов эксплуатационных и капитальных затрат, приведенных расходов и себестоимости перевозок каждым видом транспорта.

Институтом горного дела разработана методология и определены сферы применения различных видов транспорта на открытых горных разработках и рудниках [43] В соответствии с типовой методикой определения эффективности капитальных вложений и новой техники Академии наук СССР' рассчитана сравнительная стоимость транспортирования 1 т руды и вскрышных пород автомобильным, железнодорожным, конвейерным и комбинированным железнодорожно-автомо-бильно-конвейерным транспортом в зависимости от глубины карьера, а также определены сферы применения автомобильного и конвейерного транспорта в зависимости от производительности экскаваторов и срока службы конвейерных лент для различных расстояний транспортирования.

В качестве примера приводятся результаты технико-экономического сравнения вариантов выбора вида транспорта для Качканарского железорудного месторождения (табл. 4).

таблица 4

Сокращение расстояния откатки по сравнению с железнодорожным транспортом в 3 раза, капитальных затрат на 10-12% и возможность селективной выемки руд делают вариант комбинированного транспорта наиболее отвечающим условиям эксплуатации Качканарского месторождения.

Для машиностроительной промышленности эффективность различных видов транспорта разработана ВНИИПтМАШем [44], для черной металлургии институтом Гипромез. Подобные же исследования проведены для промышленного транспорта. Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта разработана методика определения эффективности замены подъездных путей автомобильным транспортом.

Использование технико-экономических сравнений вариантов применения различных видов транспорта в СССР дало большой экономический эффект. Например, применение конвейерного транспорта шихтовых материалов на Карагандинском и Череповецком металлургических заводах позволило по сравнению с железнодорожным транспортом сократить эксплуатационные расходы почти в два раза, а численность обслуживающего персонала в восемь раз [45]. На Каракуб-ском рудоуправлении замена железнодорожного транспорта конвейерным при перевозке хвостов известняка снизила себестоимость транспортирования в 3 раза и увеличила производительность труда в 1,5 раза. Вследствие применения конвейерного транспорта для сырья при проектировании агломерационной фабрики со складом сырья Западно-Сибирского металлургического завода было достигнуто уменьшение территории на 5%, протяженности автодорог на 19%, железнодорожных путей на 60%. Коэффициент застройки территории был повышен с 37,5 до 45,0, а коэффициент использования территории с 48,0 до 56,7.

Сравнение вариантов автомобильного и железнодорожного транспорта для обогатительной фабрики Гаринского горнообогатительного комбината показало, что при применении автомобильного транспорта объем здания фабрики уменьшается примерно на 2 тыс. м³, а его стоимость на 100 тыс. руб. В целом стоимость фабрики (вместе с транспортом) уменьшилась более чем на 210 тыс. руб.

Однако не всегда сравнение вариантов показывает невыгодность железнодорожного транспорта. При проектировании Череповецкого метизного завода были рассмотрены четыре варианта транспортного обслуживания: 1) железнодорожный транспорт в кооперации с транспортом Череповецкого металлургического завода; 2) автомобильный транспорт; 3) внешние перевозки - железнодорожный, межзаводские - автомобильный транспорт; 4) внешние перевозки - железнодорожный, межзаводские - подвесная канатная дорога. Расчеты эффективности вариантов дали следующие результаты (табл. 5).

таблица 5

Наиболее выгодным в этом случае оказался вариант железнодорожного транспорта как для внешних, так и внутризаводских перевозок, который и был принят при рассмотрении проектного задания.

Работы в СССР в области методологии выбора вида промышленного транспорта, выполненные различными проектными и научно-исследовательскими организациями, не имели увязанной системы измерителей и охватывали не все виды транспорта.

В связи с этим «Промтрансниипроект» в настоящее время разрабатывает методику технико-экономических расчетов по определению капиталовложений и эксплуатационных затрат ла железнодорожном, автомобильном, конвейерном, канатно-подвесном, однорельсовом, водном, гидравлическом и пневматическом видах транспорта промышленных предприятий.

Разрабатываемая методика в отличие от ранее выполненных работ в этой области будут иметь взаимосвязанную систему укрупненных измерителей и расходных ставок, обеспечивающую полное отражение издержек народного хозяйства по всему транспортному процессу и сопоставимость результатов по определению капиталовложений и эксплуатационных затрат. Это будет достигнуто в результате учета всех транспортных расходов от момента погрузки груза до его выгрузки. При этом будет учитываться влияние на себестоимость перевозок таких основных факторов, как размер и характер грузопотоков, дальность перевозки, продольный профиль транспортных коммуникаций и др.