Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
MỤC LỤC
Nội dung................................................................................................Trang

1

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang dần chuyển mình để từng bước hội
nhập với nền kinh tế thế giới. Nước ta cũng đã có rất nhiều chính sách kinh tế
nhằm khuyến khích các ngành nghề cùng phát triển để tạo nên một nền kinh
tế tăng trưởng và ổn định, hơn nữa đặc biệt chú trọng phát triển và đầu tư và
tạo điều kiện phát triển cho những ngành kinh tế mũi nhọn. Ngành kinh tế vận
tải biển chính là một trong số đó.
Ngành vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt được hình thành trong quá
trình phát triển của nền kinh tế sản xuất hàng hoá hoạt động trong một quy
mô lớn, phạm vi rộng. Sản xuất của ngành vận tải là quá trình phức tạp gồm
nhiều khâu hợp thành như : Xí nghiệp vận chuyển, Xí nghiệp xếp dỡ, Xưởng
sửa chữa,...
Trong đó cảng là một đầu mối giao thông cực kỳ quan trọng, là nơi gặp
gỡ của nhiều dạng vận tải khác nhau: vận tải bộ, đường sắt, đường ống…
trong đó nó có vai trò đặc biệt quan trọng với vận tải biển. Việc tổ chức hợp
lý năng lực tàu thuyền, bến cảng là hết sức quan trọng, trong đó chuyển đổi
hàng hoá từ phương tiện vận tải thuỷ lên các phương tiện vận tải khác quyết
định phần lớn năng lực vận tải của ngành đường biển. Đối với nước ta có
đường bờ biển kéo dài, có nhiều vịnh vũng thì vận tải đường biển giữ vai trò
then chốt trong mạng lưới vận tải quốc gia. Trong đó việc tổ chức xếp dỡ

đem lại hiệu quả sản xuất cao.
Nhiệm vụ mà đề tài đặt ra là tìm hiểu công tác tổ chức và cơ giới hóa
xếp dỡ tại cảng mà cụ thể là mặt hàng "nhựa đường đóng bao". Thông qua
việc nghiên cứu về tình hình hàng hóa đến cảng, lựa chọn sơ đồ cơ giới hóa,
công trình bến thích hợp và tính toán các chỉ tiêu của cảng để từ đó thấy rõ
hơn vai trò quan trọng của cảng cũng như tính cần thiết của việc tổ chức và cơ
giới hóa công tác xếp dỡ ở cảng.
Nội dung đề tài bao gồm 4 phần:
- Chương I: Phân tích số liệu ban đầu.
- Chương II: Cân đối khả năng thông qua của các khâu.
- Chương III: Cân đối nhân lực trong các khâu xếp dỡ.
- Chương IV: Tính toán cho các hoạt động ở cảng.

3

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH SỐ LIỆU BAN ĐẦU
I. Khái quát chung về Cảng Hải Phòng
1. Quá trình hình thành và phát triển của cảng hải phòng

Cảng Hải phòng là một trong những Cảng biển lớn của nước ta hiện
đang được Nhà nước quan tâm, đầu tư cải tạo và mở rộng nhằm đáp ứng tốt
nghiệp vụ xếp dỡ, bảo quản và giao nhận hàng hoá ngày càng cao. Cảng Hải
Phòng hoàn thành từ những năm 1874 do thực dân Pháp xây dựng với quy mô
đơn giản. Cơ sở vật chất Cảng bao gồm :

Trong những năm gần đây, sản lượng thông qua cảng ngày càng tăng,
bình quân đạt 7 triệu T/năm .
Sản lượng thông qua Cảng tiếp tục tăng trong sự phát triển của nền
kinh tế quốc dân . Song muốn đạt được điều này thì phải có những biện pháp
cải tiến đồng bộ, hạn chế tới mức thấp nhất các nhược điểm trong tất cả các
khâu liên quan đến Cảng Hải Phòng.
Một trong các hạn chế đang đạt ra hiện nay và một cách cấp bách là
luồng ra vào Cảng Hải Phòng. Hiện tại luồng chỉ đạt từ 3 đến 3,5 m vì vậy chỉ
cho tàu chở xấp xỉ tàu có trông tải 7500 T ra vào Cảng, quá mức trên đều
phải chuyển tải tại Hạ Long. Hàng năm Cảng đã phải đầu tư một khoản tiền
khá lớn cho công việc nạo vét, mỗi năm nạo khoảng 3,5 triệu m 2 đất . Hiện
nay với dự án của chính phủ vào việc nạo vét này phải đạt 7m vào năm 2002
để tàu trên 10.000T có thể ra vào cảng thuận tiện an toàn.
2. Vị trí địa lí và kinh tế của cảng Hải phòng
a. Vị trí địa lí:
Cảng Hải Phòng là cảng biển có quy mô lớn nhất miền Bắc Việt nam,
nằm dọc tả ngạn bờ sông Cấm, là một nhánh của sông Thái Bình cách cửa
biển Nam Triệu 30 Km. Cảng hải phòng có toạ độ địa lí 20 0 51p vĩ độ Bắc và
1060 kinh Đông tiếp xúc với biển Đông qua cửa biển Nam Triệu.
Cảng Hải Phòng nằm trên đầu mối giao thông nối liền các khu vực kinh
tế, các trung tâm công nghiệp của cả nước và các trung tâm công nghiệp của
Trung Quốc. Cảng có đường giao thông lối liền với Hà Nội và các tỉnh phía
Bắc. Cảng có vùng biển thuận lợi với các vũng vịnh cho tầu leo đậu.
b.Vị trí Kinh tế:
Cảng Hải phòng chiếm một vị trí kinh tế quan trọng , là đầu mối giao
thông chiến lược, trung tâm giao lưu hàng hoá lớn nhất nước ta. Cảng Hải
phòng có nhiệm vụ bốc xếp khối lượng hàng hoá đủ chủng loại, phục vụ mọi
mặt và đặc biệt là các công trình quốc gia. Nơi đây lối liền với tất cả các nước
có mối liên hệ đường biển với nước ta. Một trong những xí nghiệp thành phần
của cảng là xí nghiệp xếp dỡ Hoàng Diệu có sản lượng thông qua chiếm từ 40

Độ cao ( m )

Bùn sét, sét chẩy và bùn pha
cát
Sét nhẹ, sét pha cát nặng
Sét màu xám và cát pha sét
Cát pha cát
Sét pha cát vàng hạt

-1,46

Bề dày
( m)
3,95

-9,1
-13,21
-23,96
-26,21

4,95
3,8
10,17
2,25

Tính chất
Mùa xám
Nhiều màu
Oxít Sắt


+ Nhiết độ và độ ẩm:
Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa
nhiều do đó nhiệt độ nhìn chung cao, chênh lệch từ 23 0 đến 270c, về mùa hè
có thể lên đến 300 đến 350c. Độ ẩm của Cảng tương đối cao bình quân từ 70
đến 80%. Độ ẩm ảnh hưởng lớn đến công tác bảo quản hàng hoá, dễ gây hiện
tượng đổ mồ hôi vì vậy phải thường xuyên theo dõi để có biện pháp kịp thời.
+ Sương mù và lũ lụt:
Sương mù thường xuất hiện vào sáng sớm mùa đông, có ngày sương
mù dày đặc, làm việc không an toàn, tốc độ làm hàng chậm, kém năng suất,
đặc biệt tàu bè ra ngoài Cảng khó khăn,dễ gây tai nạn, chậm chễ giờ tàu ra
vào Cảng do đó cũng gây ảnh hưởng lớn đến việc khai thác ở Cảng.
Cảng Hải phòng nhìn chung không có lũ lớn nhưng về mùa mưa trong
sông Cấm lũ tràn về gây ảnh hưởng đến công trình, tàu thuyền qua lại khu
vực Cảng rất khó khăn nhất là những máng làm hàng trong mạn rất khó cập
mạng xà Lan vào tàu. Có khi lũ lớn gây ảnh hưởng đến công tác xếp dỡ hàng
hoá. Do ảnh hưởng của lũ lụt, hàng năm Cảng phải ngừng sản xuất từ 3 đến 5
ngày
d. Hệ thống đường giao thông đến Cảng
Cảng là đầu mối giao thông của các tuyến vận tải theo các phương thức
khác nhau. Cảng Hải Phòng là giao thông của bốn phương thức vận tải :
đường biển, đường sông, đường bộ và đường sắt. do đặc điểm của Cảng nằm
sâu trông đất liền nên việc vận chuyển của các tàu biển phải qua luồng hàng
hải xác định lên miền tiền phương của Cảng. Sau đây ta xét lại cụ thể từng
phương thức
7

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2



khoảng 36 km đi qua các đoạn sông Cấm và sông Bạch Đằng tới của Nam
Triệu với chiều rộng trung bình là 100 m, độ sâu luồng chỉ đạt 3,4 m.
Hiện nay chiều sâu luồng chỉ đạt 6,9m với chiều dài luồng khoảng
36km .Với chiều sâu 6,9m này không cho phép tàu có mớm nước lớn 7m vào
cảng .
Vấn đề nạo vét tăng độ sâu luồng vào Cảng là cấp bách và cần có sự
quan tâm và đầu tư của nhà nước. Gần đây Cảng cũng đã tiến hành nạo vét
nhưng luồng chỉ đạt 6,2 đến 6,9 m vì khả năng có hạn và mới chỉ là nhỏ.
8

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
Biện pháp này chưa đáp ứng được nhu cầu của Cảng và kết quả hữu hiệu.
Chính vì vậy mà các tàu lớn ra vào Cảng còn gặp nhiều khó khăn và hầu hết
phải qua công tác chuyển tải. Đồng thời việc tàu ra vào Cảng còn phụ thuộc
nước thuỷ triều. Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính là giảm
lượng hàng hoá thông qua Cảng và tăng chi phí vận tải.
Hình thành và phát triển trong quá trình lâu dài, chiếm vị trí trí địa lí
quan trọng, Cảng Hải phòng là cửa ngõ của miền Bắc thông thương với các
nước trên thế giới.
II. Khái quát về hàng hóa
1. Chọn hàng

Trong bài nghiên cứu này chúng ta tìm hiểu công tác tổ chức và cơ giới
hóa xếp dỡ về mặt hàng nhựa đường cứng, cụ thể là nhựa đường bitumen
M10 có các thông số về hàng hóa như sau:
- Dạng cứng

được chứa trong thùng phuy , trong bao polymer ở nhiệt độ môi trường,
khi sử dụng phải đun nóng chảy để trở về trạng thái lỏng, sau đó lấy ra
khỏi thùng phuy và đua vào máy trộn bê tông asphalt.
- Nhựa đường MC, nhựa đường nhũ tương ,nhựa đường polymer là các
chế phẩm nhựa đường,ở dạng lỏng và được chứa trong các thùng phuy,
vận chuyển bằng xe bồn , ISO tank.
c. Công dụng
Ứng dụng lớn nhất của nhựa đường là sản xuất bê tông atphan để rải
đường, nó chiếm khoảng 80% toàn bộ lượng nhựa đường thương phẩm được
tiêu thụ ở Hoa Kỳ. Việc gắn kết các ván ốp chiếm chủ yếu phần còn lại. Các
ứng dụng khác còn có: làm thuốc xịt cho động vật, xử lý cột hàng rào và
chống thấm nước cho công trình xây dựng, dùng trong việc chống thấm, chèn
khe co dãn cho mặt bê tông, quét đường ống dẫn dầu…..
d. Thành phần cấu tạo
Nhựa đường là một hỗn hợp phức tạp gồm các phân tử chủ yếu là
hydrocacbon với một lượng nhỏ các chất có cấu trúc tương tự hợp chất dị
vòng và các nhóm chức năng có chứa lưu huỳnh, nitơ và nguyên tử oxy. Nhựa
đường cũng chứa một lượng rất nhỏ các kim loại như vanadi, nikel, sắt, magiê
và canxi dưới dạng muối hữu cơ, oxyt hoặc cấu trúc porphyrin. Các phân tích
thành phần nguyên tố các loại nhựa đường sản xuất từ các nguồn dầu thô
khác nhau cho thấy hầu hết các loại nhựa đường chứa: 5 loại nguyên tố cơ
bản là : C, H, S, O, N. Nhựa đường có phân tử lượng từ 500- 600 đvC trở lên.
Thành phần chính xác của nhựa đường thay đổi theo nguồn dầu thô dùng
làm nguyên liệu sản xuất nhựa đường, theo những biến đổi do việc áp dụng
công nghệ thổi khí, bán thổi khí trong quá trình sản xuất nhựa đường cũng
như hiện tượng lão hóa khi sử dụng.
e. Tính chất vật lý
10

Phạm Thị Phương –52232

Kho phải đầy đủ các thiết bị an toàn, phải có nhãn hiệu to, rõ ràng.
11

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
3. Các đại lượng đặc trưng của hàng
- Lượng hàng đến cảng trong năm:
QN = 320000 (T)
- Lượng hàng đến cảng bình quân trong ngày:
ng

= (T/ngày)

Trong đó: TN : thời gian làm việc của cảng trong năm (ngày)
TCL: thời gian công lịch (ngày)
TTT: thời gian ngừng do ảnh hưởng của thời tiết (ngày)
TCL = 365 (ngày)
TTT = TCL.4% = 365.4% = 14,6 (ngày)
Vậy TN = 365 – 14,6 = 350,4 (ngày)
ng

= = = 913,24 (T/ngày)

- Lượng hàng đến cảng trong ngày căng thẳng nhất:
Qngmax = . Kdh = ng.Kdh = 913,24 . 1,2 = 1095,89 (T/ngày)
Trong đó: Kdh: hệ số không điều hòa theo ngày của lượng hàng hóa
trong năm.


QN

T/năm

5

TCL

N

0,45

KTB54-ĐH2

8
1,2
320000
365

12

Phạm Thị Phương –52232

Giá trị


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
6


10

Q1

T

176000

III. Đề xuất sơ đồ cơ giới hóa xếp dỡ
1. Khái niệm về sơ đồ cơ giới hoá:
Sơ đồ cơ giới hoá là sự phối hợp nhất định giữa các máy cùng kiểu hoặc
khác kiểu cùng với thiết bị phụ dùng để cơ giới hoá công tác xếp dỡ ở cảng.
Việc lựa chọn sơ đồ cơ giới hoá thích hợp nhằm tối đa hoá công tác khai
thác của cảng, để đạt được hiệu quả cao nhất và đảm bảo công tác giải phóng
tàu nhanh. Việc lựa chọn sơ đồ cơ giới hoá phụ thuộc vào các yếu tố như: lưu
lượng hàng hoá đến cảng, chiều của luồng hàng, đặc trưng của hàng hoá, điều
kiện địa chất, điều kiện thuỷ văn, điều kiện khí hậu, kho và vị trí xây dựng
của kho, các phương tiện đến cảng. Do tính chất của nhựa đường bao, ta có
các sơ đồ cơ giới hoá sau:
a. Sơ đồ 1: Cần trục tàu kết hợp với ô tô

Ưu điểm:
- Vốn đầu tư ít
- Chi phí cho công tác xếp dỡ nhỏ
- Tính cơ động tương đối cao
13

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


- Tầm hoạt động lớn
- Tính cơ động cao
Nhược điểm
- Nếu khai thác không hiệu quả sẽ gây lãng phí

2. Biện luận chọn sơ đồ tính toán thích hợp
Hàng nhựa đường bao với lưu lượng hàng đến cảng trong năm tương đối
cao 320 000 (T), trung bình mỗi ngày hàng đến cảng nhiều nhất là 913,24 (T),
chiều hàng xuất, phương tiện vận tải thủy là tàu biển và phương tiện vận tải
bộ là toa xe.
Cả 3 sơ đồ trên đều có ưu nhược điểm riêng. Nếu chọn sơ đồ 1 hoặc thì
năng suất không cao, dẫn tới không kịp tiến độ, không đáp ứng được nhu cầu
giải phóng tàu nhanh. Nếu chọn sơ đồ 3 có thể gây lãng phí nguồn lực.
 Do đó, ta nhận thấy sơ đồ số 2 là phù hợp nhất.
IV. Chọn thiết bị xếp dỡ và công cụ mang hàng
1. Thiết bị xếp dỡ chính của tuyến tiền
Thiết bị chính của tuyến tiền phương được lừa chọn là cần trục chân
đế Kirov có các thông số kỹ thuật sau:
- Nâng trọng: 5T
- Tầm với: 08 – 30m
- Chiều cao nâng: 08 – 20m
- Chiều rộng chân đế: 10,5m
- Tốc độ
Nâng: 75m/phút
Thay đổi tầm với: 50m/phút
15

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2



Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
Công suất

: 44,1kw

Kích thước càng nâng (dày x rộng x dài)

: 50x150x1070 mm

Tốc độ di chuyển có hàng

: 2,2 m/s

Tốc độ di chuyển không hàng

: 2,9 m/s

Tốc độ nâng hàng

: 0,2 m/s

3. Công cụ mang hàng
Do là hàng bao và đặc tính của hàng hóa, phương tiện tới cảng nên công
cụ mang hàng được lựa chọn là cao bản gỗ 2 lớp có đặc trưng kỹ thuật như
sau:


: 8613126
17

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
- Net Tonnage

: 3322

- Deadweight

: 12307T

- Năm đóng

: 1988

- Chiều dài

: 97m

- Chiều rộng

: 20m

- Chiều cao

Tự trọng: 21,6 T
Chiều dài: 13430 mm = 13,43 m
Chiều rộng: 2750 mm = 2,75 m
Chiều cao toa xe : 2,418 m
Diện tích sàn: 36,94 m2

VII. Lập mã hàng

18

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
Việc lập mã hàng giúp các thiết bị xếp dỡ được làm việc liên tục, phối
hợp đồng đều giữa các khâu. Số bao xếp lên cao bản phải thỏa mãn điều kiện
an toàn cho thiết bị xếp dỡ và sử dụng tối đa sức nâng của công cụ mang hàng
và thiết bị xếp dỡ.
Trọng tải một lần nâng:
Gh = nb . nL . qb
Trong đó
- nb: số bao xếp trong một lớp, được xác định bằng công thức:
nb = nd . nn
+ nd: số bao trong một lớp xếp dọc theo chiều dài của cao bản
nd =
Lcb: chiều dài cao bản
l : chiều dài bao
+ nn: số bao trong một lớp xếp theo chiều rộng cao bản
Nn =

Lcb

M

1,6

2

Bcb

M

1,2

3

HX

M

1,6

4

b

M

0,4


3

9

nb

Bao

6

10

nL

Lớp

8

11

qb

Tấn

0,05

12

Gh


Cao bản đặt ở vị trí bằng phẳng, công nhân khiêng từng bao xếp lên cao
bản theo trình tự mỗi lớp 6 bao.
Lớp đầu tiên xếp 2 bao nằm dọc theo chiều dài của cao bản, 4 bao nằm
vuông góc với 2 bao trên.
Lớp thứ hai xếp tương tự nhưng ngược lại với lớp thứ nhất, 2 bao dọc
nằm trên 4 bao của lớp 1 và 4 bao còn lại nằm trên 2 bao dọc của lớp 1. Cứ
như vậy xếp cho đến lớp thứ 8.
20

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
VIII. Công trình bến
Do điều kiện địa chất của cảng nằm trong khu vực trầm tích, sa bồi ven
biển nên chọn dạng công trình bến là công trình bến tường cọc một tầng neo.
Công trình bến

: 10,0m

Loại cầu tàu

: thẳng đứng

Mực nước cao nhất

: 9,0m

Mực nước thấp nhất

KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
n: Số bao hoặc kiện hàng xếp trong đống
G.t bq

n= g

( bao )

G: Khối lượng hàng của đống trong ngày căng thẳng nhất
G = Qngmax.α ( T/ngày )
b, l, g: Chiều rộng, chiều dài, trọng lượng của 1 bao hoặc kiện xếp trong
đống
m: Số lớp xếp hàng trong đống
H
m = h ( lớp )

H: Chiều cao của đống hàng
h: Chiều cao của 1 bao
2. Diện tích xây dựng của kho
FXD = 1,45. Fh (m2)
3. Chiều dài của kho
Lk = 0,95 Lct (m)
Với Lct : chiều dài cầu tàu
Lct = Lt +ΔL

(m)


G=α.Qngmax (T/ngày)
tbq :thời gian bảo quản hàng bình quân ngoài kho (ngày)
Để kiểm tra các kích thước của kho trong quá trình tính toán thì điều kiện
kiểm tra là: Ptt ≤ [P]
Với [P]: là áp lực cho phép xuống 1m2 diện tích kho.
[P] = 4 (T/m2)
7. Tổng dung lượng của kho tính theo lưu lượng hàng hoá
ΣEh= α.tbq.Qngmax ( T )
Kết quả tính toán được thế hiện trong bảng sau:
Chỉ tiêu

Ký
hiệu

Đơn vị

Giá trị

1

Hệ số lưu kho

α

-

0,45

2


Lượng hàng đến cảng ngày
Qngm
max
ax

T/ngày

1095,89

23

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng
6

Khối lượng đống hàng ngày
max

T/ngày

493,15

7

Dung lượng kho

∑E


m

15

11

Chiều dài tàu

Lt

m

116

12

Chiều dài cầu tàu

Lct

m

131

13

Chiều rộng kho

BK

[ P]

T/m2

4

17

Áp lực thực tế xuống 1m2
kho

Ptt

T/m2

3,39

Như vậy thoả mãn điều kiện Ptt≤ [P]

24

Phạm Thị Phương –52232
KTB54-ĐH2

G
h


Thiết kế môn học: Quản lý và khai thác cảng