/
Автор: Козырев В.К.
Теги: водный транспорт транспорт грузоведение морской транспорт грузоперевозки
ISBN: 5-277-01264-8
Год: 2005
Текст
КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТОК СРОКОВ
ВОЗВРАТА
Кг ^вг?*
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
В. К. КОЗЫРЕВ
ГРУЗОВЕДЕНИЕ
Издание 2-е, исправленное и дополненное
Учебник
РосКонсульт
Одесса Москва
«Фешкс» «РКонсульт»
2005
УДК 656.614.3.073.4(075.8)
ББК 39.48я73
К593
Рецензент
Перепелицын Э. В.
В книге дано понятие о грузе как о предмете труда в
производственном процессе всех видов транспорта и материальной основе
единства деятельности структурных подразделений каждого вида
транспорта. Рассмотрены теплофизические процессы в грузах, их
взаимодействие с окружающей средой, размещение на складах
порта, обеспечение сохранности и безопасности, взаимная зависимость
транспортного состояния грузов, технологии и организации их
морской перевозки.
Учебник написан в соответствии с программой курса «Грузоведе-
ние» и предназначен для учащихся специальности «Организация
перевозок и управление морским транспортом» вузов водного
транспорта. Он может быть использован студентами судоводительских и
инженерно-экономических факультетов вузов.
Ил. 41, табл. 38, библиогр. 23 назв.
Гнаукоро^техшчна б1бл!Отека j
ш.'проф. Г.К. Суслова |
| Одеського национального |
I морського ушверситету |
ISBN 5-277-ЙТ551Р8 (ранее выходило
в изд-ве «Транспорт»)
ISBN 966-8631-25-0 (Фешкс) © В. К. Козырев, 2005
ISBN 5-94976-057-3 (РКонсульт) © ПП «Фешкс», 2005
ВВЕДЕНИЕ
Любой продукт только тогда готов к потреблению, когда он
доставлен из места производства в место потребления.
Перемещение предмета труда является всеобщим и
необходимым условием общественного производства. Транспорт — это
отрасль материального производства, осуществляющая
перевозки грузов и людей. На грузовом транспорте объект -труда
— груз, который в результате приложения труда работников
транспорта изменяет свое пространственное бытие. Груз
должен быть доставлен в сохранности, в установленные сроки, с
надлежащей скоростью и без ущерба для окружающей среды.
В нашей стране в процессе перевозки постоянно находятся
материальные ресурсы стоимостью во много миллиардов
гривен. Понятно, что проблема обеспечения сохранности грузов
на транспорте относится к категории важнейших для нашего
народного хозяйства. На морском транспорте убытки от порчи
и повреждения грузов в результате воздействия агрессивных
факторов при перевозке достигают 30% общей суммы
убытков. Но дело не только в убытках.
Перевозимый морем груз нередко является носителем
повышенной опасности для находящихся на борту судна людей
и окружающей среды. Это определяется следующими
особенностями морской перевозки: мощным воздействием на
судно и грузы стихийных сил; концентрацией в ограниченном
пространстве (на судне) разных видов опасности; недостаточной
изученностью взаимодействия грузов с внешней средой и
между собой; значительной экологической опасностью аварий при
перевозке многих грузов (особенно химических и наливных);
невозможностью, как правило, оказания быстрой помощи
извне и надежной изоляции людей от воздействия грузов при
аварийных ситуациях. Часто причинами несохранности грузов
3
и возникновения опасных ситуаций при морской перевозке
являются специфические свойства грузов.
По данным Организации Объединенных Наций (ООН),
убытки судоходных компаний мира от несохранной доставки грузов
морем составляют 1,2—1,6% их стоимости, которая
приближается к триллиону долларов. В убытки включены потери не
только от порчи, повреждения и убыли грузов, но и от аварий
и гибели судов, происшедших вследствие проявления тех или
иных опасных свойств грузов в рейсе. Поскольку аварии
сопровождаются, как правило, и человеческими жертвами,
актуальность решения задачи обеспечения сохранности грузов и
безопасности их морской перевозки очевидна.
Грузоведение базируется на известном положении о том, что
на транспорте грузы должны подвергаться только
материальному изменению (в смысле пространственной перемены),
физические же, химические и другие свойства грузов при этом не
должны изменяться, так как все перемены, произведенные
перевозкой в естественных свойствах продуктов, за некоторыми
исключениями, являются не преднамеренным полезным
эффектом, а неизбежным злом.
На морском транспорте (МТ) обеспечение сохранности
грузов и безопасности их перевозки является основой всей грузо-
ведческой, технологической, организационной и
управленческой работы. В широком смысле наука об эксплуатации
морского транспорта (ЭМТ) представлена следующими основными
направлениями: технические средства и трудовые ресурсы
морского транспорта (ТСМТ), технология работы морского
транспорта (ТРМТ), организация работы морского транспорта
(ОРМТ), управление морским транспортом (УМТ), отраслевая
экономика морского транспорта (ОЭМТ), грузоведение (рис. 1,
контур II). В каждом направлении сформировался комплекс
дисциплин, которые прямо или косвенно связаны с грузом.
В развитии грузоведения как научной дисциплины можно
выделить два этапа. Первый этап представляет собой ее
становление. Вкратце он сводился к следующему.
Грузоведение определялось как вспомогательная часть технологии
морской перевозки грузов. Частные вопросы грузоведения
разрабатывались специалистами-технологами при составлении
различной отраслевой нормативной документации. Методика этой
4
/
Производитель
Отправитель
//
11 г
ETC
1 тсмт
1 ТРМТ
приду л 1
Товар
Груз
мт
змт
1
OPMT
1
п
Потребитель |
Получатель м
J
Гр\голпд гтоиыо
ч
УМТ
оэмт 1
ЗЕ
Точные и прикладные науки
Рис. 1. Место грузоведения в науке об эксплуатации
морского транспорта
научной дисциплины включала в себя обработку
отправительской информации, простейшие способы натурных
исследований, анализ опыта моряков и портовиков, обобщение
заключений экспертов при расследовании аварийных и конфликтных
ситуаций. Содержание грузоведения составляли описание
отдельных грузов, перечисление стандартов на грузы и тару и
более или менее полный набор справочных данных по грузам.
Такая трактовка грузоведения как научной дисциплины
устарела уже в 1970-х годах. Еще в 1966 г. JI. П. Андронов,
рассматривая воздействие стихийных сил природы на грузы,
находящиеся в трюмах морского судна, пришел к выводу, что
часто причиной их порчи и потерь является незнание
экипажем физических процессов, протекающих в грузах [2].
Современная концепция грузоведения как научной
дисциплины (второй этап) базируется на следующих положениях.
5
1. Груз является материальной основой единства работы
всех видов транспорта и производственных подразделений
каждого вида транспорта. Наличие груза оправдывает само
существование транспорта в структуре народного хозяйства.
2. Грузоведение — не вспомогательная справочно-описа-
тельная часть технологии морской перевозки, а
самостоятельная научная дисциплина, имеющая свой предмет исследования,
проблемы и методологический аппарат. i
3. Одной из основных причин несохранности грузов на
морском транспорте и крупных аварий с человеческими жертвами
является незнание или игнорирование специфических свойств
грузов, особенностей протекания теплофизических,
биохимических, гигроскопических и других процессов в грузах и в системе
груз — трюм (склад) — среда.
Грузоведение как научная дисциплина является основой (и
составной частью) науки об эксплуатации морского транспорта
и имеет прямое отношение к повышению качества продукции
морского транспорта. Предметом грузоведения являются
транспортные характеристики и транспортное состояние грузов,
взаимодействие грузов с окружающей средой и между собой,
взаимосвязь транспортного состояния грузов с технологией и
организацией транспортного процесса, оптимальные режимы
хранения грузов в трюмах судов и портовых складах.
Цель изучения курса грузоведения — получение знаний,
необходимых для обеспечения сохранности грузов и
безопасности их транспортировки морем. Для исследования и
оптимизации транспортного состояния грузов в грузоведении как
технической дисциплине используются результаты, достижения и
методы точных и прикладных наук (физики, химии,
математики, гидрометеорологии, аэродинамики, товароведения) в том
объеме, какой необходим для обеспечения сохранной и
безопасной транспортировки грузов и с методологической точки
зрения представляет собой междисциплинарный комплекс
знаний, в основе которого лежит системный анализ.
Объект исследования (груз) рассматривается как
совокупность элементов (свойств), характеризующих определенную
материальную целостность, которая в процессе транспортировки
подвергается комплексу внутренних и внешних воздействий.
Курс грузоведения является базовым для таких специальных
6
дисциплин, как организация и технология перевозки грузов,
организация и технология перегрузочного процесса, коммерческая
работа на морском транспорте.
Современная концепция грузоведекия подтверждается
международным и национальным опытом морских перевозок грузов.
Например, в основе так называемых джутовых пожаров на море
лежат процессы теплового самовозгорания волокнистых
материалов; гибели судна «Умань» и многих других судов с навалоч- v
ными грузами — игнорирование законов механики грунтов и тик^ "
сотропных свойств грузов; взрывов и пожаров на наливных и
других судах — физические процессы дефлаграции и детонации;
гибели судов «Мактра», «Марпесса» и многих других танкеров —
непонимание физических законов накопления и разряда
статического электричества в углеводородной среде. Миллионные убытки
морского и речного транспорта от несохранности ценных
гигроскопических грузов вызваны незнанием процессов тепло-, массо-
обмена и конденсации влаги в трюмах и на складах.
С развитием химии, энергетики, сельского хозяйства в
структуре грузооборота морского транспорта постоянно растет (по
объему и номенклатуре) доля потенциально опасных грузов.
Все это предъявляет повышенные требования к качеству
подготовки кадров транспорта в области грузоведения, к их умению
предвидеть и оценить вид, степень опасности того или иного
груза и возможный ущерб при его перевозке на морских судах.
Содержание и построение учебника соответствует
квалификационным требованиям, предъявляемым к инженеру в области
управления морским транспортом. Знание грузоведения (в
разном объеме) необходимо и другим специалистам морского
транспорта: инженерам-судоводителям, механизаторам,
экономистам, кораблестроителям, так как проблемы обеспечения
сохранности, безопасности и эффективности транспортировки
грузов должны решаться комплексно совместными усилиями
специалистов разного профиля.
Ограниченный объем книги позволил изложить только
основы теории обеспечения сохранности и безопасйости морской
транспортировки грузов и транспортные характеристики
отдельных категорий и групп грузов. При изучении свойств
конкретных грузов рекомендуется пользоваться справочной
литературой [15, 17, 18].
7
Раздел I
ГРУЗ И ЕГО ТРАНСПОРТНАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
Глава!. ТРАНСПОРТНОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУЗА
1. Понятие груза. Составляющие транспортной
характеристики
На разных этапах экономического цикла производство —
транспортировка — потребление результат труда каждый раз
предстает в новом качестве. На первом этапе (производство)
материальным результатом общественного труда является
продукт, т. е. категория, обладающая стоимостью и потребительной
стоимостью. Продукт полностью или частично может быть
использован для продажи или потребления в другом месте. В этом
случае он становится товаром. На втором этапе с момента
передачи транспорту для пространственного перемещения продукт
обретает новое качество: он становится грузом, т. е. объектом
транспортировки (см. рис. 1, контур /). На третьем этапе, т. е.
при реализации потребительской стоимости, груз (товарная
часть продукта) опять выступает в роли только продукта.
Стоимость продукта слагается из стоимости его
изготовления и стоимости транспортировки. Потребительная стоимость
— максимальная, так как она может быть реализована в
полной мере. Следовательно, в экономическом цикле
производство — транспортировка — потребление материальный
результат труда последовательно выступает в разных качествах по
схеме: продукт — товар — груз — продукт. Эта схема
замкнута, если на последнем этапе потребительная стоимость
погашается потребителем, или не замкнута, если потребительная
стоимость используется для расширенного воспроизводства.
В процессе перемещения груза основными участниками
производственного процесса (транспортировки) становятся не
производитель и потребитель продукта, а грузовладелец
(фрахтователь) и судовладелец (фрахтовщик) со своими обслуживаю-
щими организациями. Объективно транспортировка повышает
стоимость продукта для потребителя, поэтому следует
всемерно сокращать транспортные издержки, разумеется, н$ в ущерб
сохранности, своевременности и безопасности доставки груза.
10
Любая продукция еще до того, как попасть на транспорт,
уже обладает нужным набором свойств, т. е. определенным
качеством, которое в процессе транспортировки не должно
изменяться или, во всяком случае, ухудшаться с точки зрения
потребителя.
Все те полезные свойства продукта, которые
характеризуют его потребительную стоимость, являются предметом
изучения особой дисциплины — товароведения. Эти свойства
продукта являются существенными на начальном и
заключительном этапах экономического цикла. На промежуточном этапе
цикла (транспортировка) продукт становится грузом и многие
потребительские свойства, характеризующие его как товар,
оказываются несущественными, так как не влияют на процесс
транспортировки. На первый план при этом выступают те
свойства товара, которые связаны с процессом
транспортировки и составляют транспортную характеристику груза.
Транспортной характеристикой груза называется
свойство товара, которое проявляется в процессе транспортировки
и определяет этот процесс. В транспортную характеристику
груза входят: физико-химические свойства, объемно-массовые
показатели, тара, упаковка, режимы хранения, перегрузки и
перевозки. Совокупность конкретных качественных и
количественных показателей транспортной характеристики груза
называется транспортным состоянием груза.
Сохранность груза и безопасность его транспортировки
обеспечиваются, если груз предъявляется к перевозке в
транспортабельном состоянии. Груз является
транспортабельным, если он: находится в кондиционном состоянии;
соответствует стандартам и условиям морской перевозки; имеет
исправные тару, упаковку, пломбы, замки, контрольные ленты и
положенную маркировку; надежно защищен от воздействия
влаги, посторонних запахов; не имеет других признаков,
свидетельствующих о его порче.
2. Системы классификации грузов
Грузы, перевозимые морским транспортом, обладают разными
свойствами, поэтому для обеспечения сохранности и
безопасности транспортировки необходима их четкая классификация.
U
Из множества признаков, по которым можно выполнять
классификацию, выбирают определяющий, т. е. существенно
важный для достижения поставленной цели, классификационный
признак.
Государственным стандартом установлены следующие
наименования основных видов грузов: наливной — жидкий груз,
перевозимый наливом; сухой груз — любой груз, кроме
наливного; навалочный груз — сухой груз, перевозимый без тары
навалом; насыпной груз — зерновые грузы, перевозимые без
тары; штучный груз — сухой груз, состоящий из отдельных
грузрвых мест; генеральный груз — различные штучные грузы.
Самым простым является деление грузов на,сухие и
наливные. Сухие грузы можно классифицировать по
физико-химическим свойствам (гигроскопические, самонагревающиеся,
самовозгорающиеся, огнеопасные, взрывчатые и т. п.), по режиму
перевозки (режимные и нережимные), по совместимости
(обладающие агрессивными свойствами, подверженные
воздействию агрессивных факторов, нейтральные), по способу и
технологии хранения (открытого, закрытого) и другим признакам.
На морском транспорте применяется несколько систем
классификации грузов.
Для определения размера провозной платы на всех видах
транспорта действует единая тарифная номенклатура грузов, в
которой все грузы разбиты на продукты сельского хозяйства и
продукты промышленности. Каждый раздел делится на
отраслевые подразделы, а последние — на группы и позиции в
группах. Тарифы на перевозку грузов установлены для каждого
вида плавания в отдельности.
Для нормирования погрузочно-разгрузочных работ в морских
портах установлены следующие категории грузов: I — грузы в
мешках; II — грузы в кипах и тюках; III — катно-бочковые
грузы; IV — грузы в ящиках и без упаковки; V — тяжеловесные
грузы; VI — металлы и металлические изделия; VII —
лесоматериалы; VIII — навалочные грузы; IX — контейнеры.
Наиболее общей является транспортная классификация, в
которой все грузы разделены на четыре вида: смещающиеся,
режимные, опасные и наливные. В зависимости от
особенностей технологии морской перевозки каждый вид делится на
классы, подклассы, группы:
12
— вид 1 — грузы, опасные возможностью смещения;
классы: 1 — незерновые навалочные; 2 — зерновые; 3 —
генеральные; 4 — лесные;
•— вид 2 — режимные грузы; классы: 1 — скоропортящиеся;
2 — нескоропортящиеся, для сохранности которых требуется
регулирование влажностного и вентиляционного режимов;
— вид 3 — опасные грузы; классы 1—9 в соответствии с
государственным стандартом;
— вид 4 — наливные грузы; классы: 1 — нефтепродукты;
2 — пищевые (растительные масла, вина, меласса и др.); 3 —
химические; 4 — сжиженные газы.
В связи с разработкой нормативных документов,
регламентирующих перевозку грузов создана комплексная система
нормирования технологии перевозки грузов на основе общей
схемы транспортной классификации грузов (рис. 2). Грузы
сгруппированы по признаку схожести физико-химических свойств
режима и способа перевозки, перегрузки и совместимости в
процессе транспортировки. Для пяти видов грузов
(навалочные, генеральные, режимные, опасные, наливные)
разработаны или разрабатываются Общие правила перевозки, для
классов и групп грузов — Правила перевозки. Для отдельных
конкретных грузов составляют карты технологического режима
(КТР) безопасности морской перевозки, которые прилагаются
к Правилам перевозки груза соответствующего класса.
В практике морских перевозок грузов иногда применяют
систему классификации, по которой все грузы разделены на три
категории: массовые, генеральные, особорежимные.
Массовые грузы (сюда относятся наливные и навалочные)
характеризуются значительной массой в одной партии, что
требует предоставления для их перевозки целого судна или
отдельного грузового помещения; высокими нормами погрузоч-
но-разгрузочных работ; потребностью в специальных судах
(танкерах, балкерах, нефтерудовозах, газо- и химовозах) для
перевозки и в специальном перегрузочном оборудовании
(насосах, пневмоперегружателях, конвейерах, грейферах).
Генеральные грузы — это штучные грузы, состоящие из
отдельных упакованных или неупакованных грузовых мест.
Номенклатура их обширна. Они разделены на контейнерные,
пакетные, ящичные, мешковые, лесные и т. д.
13
Все категории грузов
Общие правила перевозки грузов
Навалочных
Генеральных
Л
Режимных
Опасных
Наливных
Правила перевозки грузов
х
S
х а>
Р> х
5 S Я
№ Ч tC
^ н о
<и я
п. а>
PQ
X
П2
Си
О
2-й
* S о
<D Он
а, -е-
Он
со
ж
X
3
ЭЙ
ЖИМ
1 <L>
Ц<
1
ных
Си
о
free
ежер
о,
в реф
X
ся
Он
<V
теин
ж
X CQ
3 О
О g
о ^
СЧ
; а>
о 3
ж Я
Он °
^ §
рт- 1-г" "-т-1 i-T-J ^-т-1 i ' » ' ^~^^~^
Нормативные документы (ТУ, КТР) на перевозку отдельных
грузов
Рис. 2. Общая схема транспортной классификации грузов и комплексная
система нормирования технологии их перевозки
14
Особорежимные грузы — это грузы, которые хранят и
перевозят с соблюдением специальных правил и определенных
режимов (температурно-влажностных, противопожарных,
карантинных). К этой категории относятся опасные,
скоропортящиеся грузы, животные, птица, сырые продукты животного
происхождения.
Каждая система классификации наиболее эффективна при
использовании ее в той области транспортного процесса, для
которой она предназначена, например: для определения сумм
сборов и плат или нормирования трудозатрат и т. п. Но ни одна
из них не охватывает весь транспортный процесс, например:
тарифная номенклатура мало связана с технологией перевозки,
транспортная классификация не применима в технологии погру-
зочно-разгрузочных работ. В настоящее время требуется
переход от полуэмпирических систем классификации грузов к их
научной классификации на методической основе системного
подхода. Разработка научной классификации грузов — одна из
актуальных задач грузоведения как научной дисциплины.
3. Упаковка и маркировка грузов
Тарой называется промышленное изделие, в которое
помещают продукцию для ее сохранности при
транспортировке. Тара делится на потребительскую и транспортную.
В потребительскую тару (бутылки, банки, коробки)
расфасовывают товары для доставки потребителю.
Транспортная тара служит для упаковки грузов в
потребительской таре, а также неупакованных. Основное назначение
транспортной тары — защита содержимого главным образом
от механических повреждений при транспортировке, jf
По способности противостоять внешним механическим
воздействиям тара бывает жесткая, способная сохранять форму в
наполненном или порожнем виде даже под избыточным
давлением; хрупкая, способная в порожнем виде сохранять форму,
если не подвергается сжатию; мягкая, без содержимого
принимающая первоначальную плоскую форму. По материалу
изготовления тара бывает деревянная, картонно-бумажная,
металлическая, стеклянная, текстильная, из синтетических
материалов; по сроку службы — разовая и многооборотная.
15
Классифицировать тару можно еще по ряду признаков:
назначению, газо-, влаго-, водопроницаемости и т. п.
Грузовым местом называется единица тары с содержимым
или несколько таких единиц, составляющих одно целое при
транспортировке.
Упаковочные материалы (древесина, бумага, картон, стружки,
ткани, пенопласт) предназначены совместно с тарой защищать
груз в потребительской и транспортной таре или в контейнере от
механических повреждений, неблагоприятных физико-химических
и биологических воздействий. При транспортировке груз
испытывает следующие воздействия: механические — удары, толчки,
вибрацию, статические нагрузки, трение;
гидрометеорологические — атмосферные осадки, влажность воздуха, туман,
солнечную радиацию, колебания температуры; биологические —
деятельность микроорганизмов, а также насекомых и грызунов.
Прочность тары должна быть достаточной для того, чтобы
не было ее поломок и остаточных деформаций при следующей
высоте штабелирования грузовых мест:
Масса грузового места, кг Число рядов
80 8—10
81—500 6—8
501 — 1000 4
Более 1000 2
Тара грузовых мест массой 2 т и более должна иметь
приспособления (рымы, гаки) для выполнения погрузочно-раз-
грузочных работ и крепления на судах.
В нормативной документации по перевозке грузов тара
шифруется цифровым и буквенным кодом. Кодовое число
определяет вид тары, буква определяет род материала. Первая
группа шифра определяет транспортную тару, последняя —
потребительскую тару; например, шифр 20Д-04М означает
упакованные в деревянные ящики металлические банки.
Ниже приведены принятые цифровой и буквенный коды тары:
00 — Отсутствие тары А — Алюминий
01 — Баллоны Б — Бумага, пергамент
02 — Барабаны Д — Дерево дощатое
03 — Бочки Ж — Жесть белая
16
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
— Банки
— Бутыли (бутылки)
— Бидоны
— Вкладыши
— Канистры
— Коробки
— Корзины
— Контейнеры
— Мешки
— Обертка (кипы, тюки)
— Обрешетка
— Пакет на поддоне
— Пакет в обвязке
— Пачки, связки
— Рулоны
— Фляги
— Ящики
К -
Л -
М
Н
П
Р-
с -
ц
т -
ф
X -
э-
— Картон (фибра)
— Льноджутокенаф
— Металлы разные
— Нитролак (пропитка)
— Пластмасса, полимеры
— Резина
— Стекло
— Целлофан
— Ткань упаковочная
— Фанера, плиты
древесно-стружечные
— Холщевина
— Эбонит
Специфика транспортировки морем повышает требования к
упаковке грузов. Качка и вибрация уплотняют груз, внутри
тары образуются пустоты, что требует усиления тары.
Промышленные изделия должны надежно крепиться внутри тары;
приборы и аппараты, боящиеся коррозии, надо помещать в
герметичную тару. Нельзя укладывать разнородные грузы в
одну тару, так как это повышает провозную,плату и сборы за
смешанную перевозку. Более жесткие требования к таре на
морском транспорте удорожают ее (по сравнению со
стоимостью на железнодорожном транспорте) на 10—15%.7
Маркировкой называют различные надписи, рисунки, знаки
и условные обозначения, которые наносят на грузовые места.
Назначение маркировки состоит в следующем: достижение
грузом места назначения предписанным путем; указание на
способы обращения с грузом при его хранении, перегрузке,
перевозке и распаковке; обеспечение комплектности груза и
сохранности его доставки. Нанесение маркировки
регламентируется Государственными стандартами.
Маркировка содержит отличительный текст и манипуля-
ционные знаки. Отличительный текст состоит из основных,
дополнительных Л1^шформационных^дписей. Предупредительные
J Наукоро-техшчна б!бл1отека 1
iM. проф. ТЖ. Суслова I 17
j Одеського национального I
] морського университету |
надписи и манипуляционные знаки указывают правильный
способ обращения с грузом, к предупредительным относятся и
знаки опасности, наносимые в соответствии с Правилами морской
перевозки опасных грузов (МОПОГ).
По назначению маркировка делится на товарную,
отправительскую, транспортную и специальную; свои особенности
имеет маркировка экспортных и импортных грузов, контейнеров.
Товарную маркировку наносит изготовитель товара на
изделие или потребительскую тару. В товарную марку входят
сведения, интересующие потребителя и относящиеся к
содержанию товара, его качеству и т. д.
Отправительская маркировка должна содержать реквизиты,
определяющие принадлежность грузовых мест к определенной
партии груза, следующей по коносаменту (накладной). В
междупортовом, прямом водном и смешанном железнодорожно-вод-
ном сообщении она содержит данные: дробь, числитель которой
представляет собой номер места и знаки отправителя, а
знаменатель — число мест; наименования отправителя и получателя;
пункты отправления, перевалки (в прямом водном и смешанном
железнодорожно-водном сообщении), назначения.
Транспортная маркировка наносится отправителем на все
грузовые места независимо от отправительской маркировки в
виде дроби: в числителе — порядковый номер, под которым
отправка зарегистрирована в книге отправления; в
знаменателе — число грузовых мест данной отправки. Наличие и
правильность отправительской и транспортной маркировок
проверяют путем сопоставления с данными грузовых документов.
Специальная маркировка наносится грузоотправителем на
грузовые места, если они требуют особого обращения при по-
грузочно-разгрузочных работах, перевозке и хранении и
представляет собой условные знаки или короткие надписи. На
экспортных грузах надписи маркировки делают только латинским
шрифтом на языке, указанном в заказ-наряде. Маркировка
содержит: сокращенное (условное) наименование экспортера и
получателя; номер заказ-наряда; номер грузового места и число
грузовых мест в партии; массу нетто и брутто; размеры
грузового места (длину, ширину, высоту или диаметр и высоту
в метрах). По требованию портовых властей пункта назначения
экспортер наносит на грузовые места дополнительные сведения
18
(порт назначения, страны получателя и отправителя). Основные
надписи и знаки маркировки располагают в центральной части
стенки тары, вспомогательные — в нужных углах.
Маркировка импортных грузов по содержанию сходна с
маркировкой экспортных. Дополнительно указывают на русском
языке пункт назначения и наименование получателя, иногда
отличительные знаки маркировки дублируют на русском языке.
Система маркировки контейнеров, разработанная ИСО
(международный стандартный код BIC-CODE) включает в себя код
владельца, серийный номер и код страны, информацию о
размерах и типе контейнера. Внедрение кода и контроль правильности
его применения осуществляют Международное бюро
контейнерных переаозок. Применение международного кода позволяет по
маркировке контейнера установить владельца или по коду
владельца разыскать его контейнер. В настоящее время
применяются и нестандартные системы маркировки, в которых основными
средствами маркировки являются: отличительная наружная
окраска; полное, сокращенное или условное наименование
владельца; номер контейнера и сведения о его массе, .вместимости и
грузоподъемности. Кроме рассмотренных выше систем
маркировки, в портовых складах применяют складскую маркировку,
основное назначение которой — предупреждение пересортицы.
Расположение маркировки показано на рис. 3. Все
реквизиты маркировки должны соответствовать сведениям, указанным
в погрузочном ордере, поручении на погрузку и в коносаменте
(накладной). В приложениях 1 и 2 даны основные
маркировочные надписи и манипуляционные знаки.
rzzzzz^
VSSSSfr
й
л
=w
I \ Обязательные
надписи
Z2ZZZZ3 Допустимые
надписи
Рис. 3. Порядок расположения маркировки:
/ — манипуляционные знаки; 2 — допустимые предупредительные надписи;
3 — число грузовых мест в партии груза: порядковый номер внутри партии;
4 — наименования грузополучателя и пункта назначения; 5 — наименование
пункта перегрузки; 6 — транспортная маркировка (надписи транспортных
организаций); / — объем грузового места; 8 — габаритные размеры
грузового места; 9 — масса брутто; 10 — масса нетто; // — страна-производитель;
12 — пункт отправления; 13 — грузоотправитель
19
4. Методы исследования свойств грузов
В процессе транспортировки грузы постоянно подвергаются
воздействию разных неблагоприятных факторов, поэтому
необходим постоянный контроль качества, соответствия состояния
груза параметрам, указанным в перевозочных документах.
Исследование свойств груза может быть произведено орга-
нолептическим, лабораторным и натурным методами.
Органолептический метод (сенсорная оценка) — это
определение показателей качества груза на основе анализа
восприятий органов чувств человека: зрения, обоняния, слуха,
осязания. Метод наиболее часто применяется при определении
качества пищевых и других скоропортящихся грузов. При
исследовании груза (или образца груза) определяют внешний
вид, форму, цвет, блеск, прозрачность, наличие или
отсутствие плесени, запаха, консистенцию и другие свойства.
Метод является качественным, обладает существенными
недостатками (субъективность, затруднительность количественной
оценки свойств), но в практике зачастую бывает единственно
возможным. Для количественного выражения показателей
качества иногда применяют балльный метод, при котором
показатели качества выражают при помощи условной системы
численных баллов, либо экспертный метод, при котором
численные значения показателей качества определяются группой
экспертов.
Лабораторный (измерительный) метод — определение
качества и свойств отобранных проб груза при помощи
приборов, аппаратов и химических реактивов в оборудованной для
этой цели лаборатории. Лабораторное исследование
осуществляется разными методами анализа: физическим, химическим,
механическим, рентгеноскопическим, биологическим и др.
Взятую для анализа пробу упаковывают в специальную посуду,
сохраняющую свойства груза, и снабжают ярлыком, на
котором указывают наименование груза, грузоотправителя, номер
и размер партии, сорт груза, государственный стандарт, по
которому отбиралась проба, и дату взятия пробы.
На транспорте необходимость лабораторного анализа
обычно возникает при перевозке наливных, навалочных, насыпных,
скоропортящихся грузов. Данные лабораторных исследований
20
в виде сертификатов на груз предоставляются работникам
транспорта, которые, как правило, сами такие анализы не
выполняют. Существенным недостатком метода является
необходимость использования для анализа части груза в виде
образца, что не всегда возможно и целесообразно.
Натурный метод позволяет получить данные,
необходимые в эксплуатации, в производственных условиях при
помощи простейших приборов: рулеток, весов, угломеров,
термометров, гигрометров, психрометров. Обычно этим методом
определяют объемно-массовые и температурные
характеристики груза и параметры окружающей среды. Метод достаточно
прост и применяется на практике довольно часто.
Типовые формулировки записей об отклонениях от
транспортабельного состояния груза приведены в приложении 3.
5. Методы определения количества груза
В соответствии с действующими на транспорте правилами и
инструкциями массу груза можно определять разными
способами: взвешиванием, подсчетом общей массы груза как суммы
масс, указанных в маркировке грузовых мест, по стандартной
массе грузовых мест. Массу отдельных грузов можно
определять расчетным путем, по обмеру или условно. Перечень
грузов, масса которых определяется расчетно, по обмеру или
условно, устанавливается действующими правилами.
Порядок определения массы грузов, перевозимых в загран-
сообщении, устанавливается совместно Минтрансом и
внешнеторговыми организациями. Масса груза, перегружаемого в
портах с морского судна на речное и обратно, устанавливается
Минтрансом совместно с местными органами управления
водным транспортом.
Обычным способом определения массы партии груза или
всего груза является суммирование трафаретной массы
каждого места груза. Трафаретной массой называется масса места
груза, установленная взвешиванием в пункте отправления.
Значение этой массы наносят на тару (или бирку,
прикрепленную к грузу) и указывают в сопровождающих груз документах.
Массу груза определяют в килограммах и тоннах. В
транспортных расчетах обычно приходится иметь дело с общей массой,
21
т. е. массой товара с упаковкой, которая называется массой
брутто. Чистая масса товара без тары, т. е. масса нетто,
больше интересует потребителей, при транспортировке
фигурирует в основном при решении вопросов коммерческого
характера.
Прямое взвешивание грузов в процессе погрузочно-разгру-
зочных операций осуществляется только в случаях,
предусмотренных действующими правилами и соглашениями.
Основной недостаток этой операции — снижение, как правило,
интенсивности перегрузки. Для взвешивания применяют
крановые весы двух основных типов: без компенсации динамических
нагрузок и с их компенсацией. Весы без компенсации
динамических нагрузок имеют механическую или гидравлическую
передачу,усилий к взвешивающему аппарату. Недостатками этих
весов являются значительная погрешность показаний (может
превышать допустимые 0,5%) и цикличность действий.
Крановыми весами с компенсацией динамических нагрузок являются
электронно-тензометрические, состоящие из тензодинамомет-
ра, навешиваемого на гак крана. Весы показывают массу
отдельного подъема и суммарную. Погрешность их измерения не
превышает допустимого значения, т. е. 0,5%. Эти весы можно
применять для определения массы генеральных и навалочных
грузов.
Взвешивание массовых грузов, перемещаемых механизмами
непрерывного действия ^ленточными транспортерами,
ковшовыми элеваторами), выполняется автоматическими весами,
которые фиксируют массу груза на раме и общее количество
перегруженного транспортером груза. Массу навалочных и
насыпных грузов, перегружаемых грейферами при отсутствии
крановых весов, определяют по количеству подъемов и массе груза в
одном грейфере. Масса груза в одном грейфере
mr-KTVju, (1)
где Кг — коэффициент заполнения грейфера;
Vr — вместимость грейфера, м3;
и — удельный погрузочный объем груза, м3/т.
Массу однородного навалочного или насыпного груза
можно приближенно определять по осадке судна. Метод детально
22
рассматривается в смежных курсах, поэтому отметим только
его основные положения.
Масса G (в т) груза, погруженного на судно, равна
разности между значениями массового водоизмещения в конце Dk и
в начале Ьн погрузочно-разгрузочных операций с учетом массы
переменных судовых запасов на борту судна в начале 2§н и в
конце XgK операций:
C = (DK-XgK)-(DH-ZgH). (2)
Водоизмещение судна определяют при помощи грузовой
шкалы по средней осадке судна Тс (в см):
Тс = (Ти + 6Ты+Тк)/8, (3)
где Гм — осадка судна по миделю (снимаются по три значения
осадки с каждого борта);
Ти( — осадка носом (кормой) соответственно.
Контрольные вопросы
1. Что такое транспортная характеристика и транспортное
состояние груза?
2. Чем различаются понятия продукт, товар, груз?
3. Что означает шифр тары 20М05С?
23
Глава 2. ОБЪЕМНО-МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ВАЖНЕЙШИЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ
6. Удельный объем и удельный погрузочный
объем груза
Грузовое место характеризуется габаритными размерами:
длиной /м, шириной 6м, высотой /гм, произведение которых дает
габаритный объем места v , и массой места брутто ти.
Удельный объем грузового (места) им (в м3/т) это отношение его
габаритного объема к массе брутто:
и = / b h /m =v /m . (4)
Отношение суммы габаритных объемов грузовых мест к их
суммарной массе брутто представляет собой удельный объем
груза (в м3/т):
и = 2у /Em . (5)
При штабелировании между грузовыми местами неизбежно
остаются свободные пространства, в результате чего объем
штабеля Уш превышает сумму объемов мест, составляющих
штабель. Это приращение учитывается коэффициентом
укладки груза:
Ky-VjZou. (6)
При укладке ровными рядами коэффициент укладки грузов
прямоугольной формы и катно-бочковых можно выразить как
произведение линейных коэффициентов укладки груза:
где £, р, б — линейные размеры свободных пространств между
грузовыми местами соответственно по длине, ширине и
высоте.
24
Линейные коэффициенты укладки груза представляют
собой отношение линейных размеров штабеля (длины L,
ширины В, высоты Н) к соответствующей сумме размеров грузовых
мест; они зависят от отношения линейных размеров свободных
пространств между местами груза по длине, ширине и высоте
(i, Р, 8) к соответствующим размерам грузового места (длине /,
ширине 6, высоте /г):
/(. = L/E/=1+*//; (8)
/С = В/Ей=1 + р/й; (8а)
Kb = H/I.li=l+b/h. (86)
Коэффициент линейной укладки груза может быть
вычислен по формуле
Krl+i/l + &/b + 6/h. (9)
Для некоторых грузов (катно-бочковых, ящичных с
наружными планками, грузовых автомобилей, оборудования)
коэффициент укладки груза может оказаться меньше единицы, так как
в расчете фигурируют габаритные размеры грузовых мест, а
при штабелировании перечисленных грузов сумма линейных
размеров грузовых мест фактически может оказаться меньше
суммы габаритных размеров. Коэффициент укладки груза
зависит от формы и размеров грузовых мест, способа их укладки.
В расчетах, связанных с хранением грузов, применяется
удельный складочный объем ис груза, который равен
произведению удельного объема иг груза на коэффициент укладки
груза Ку:
ис = игКу. (10)
При загрузке трюма, помимо свободных пространств между
грузовыми местами, образуются дополнительные пустоты из-
за криволинейности поверхности трюмных ограждений.
Потери полезного объема в трюме учитываются коэффициентом
трюмной укладки (иначе трюмным коэффициентом укладки)
/С , который представляет собой отношение объема трюма Wy
занятого грузом, к объему груза £им:
25
А,-У/Ч- 00
Коэффициент трюмной укладки зависит от формы и
размеров грузовых мест и грузового помещения, плотности укладки
груза; его значение увеличивается с ростом размеров места,
при укладке груза в концевые трюмы.
В расчетах по загрузке и проектированию судов пользуются
не удельным складочным объемом, г удельным погрузочным
объемом груза (в м3/т), под которым понимается объем,
занимаемый грузом массой 1 т в трюме в среднем:
u=W/Y.mu (12)
или (выражая через удельный объем груза)
" = "ЛР- (13)
Рис. 4. Графики коэффициентов трюмной укладки:
/ — трюм № 1; 2 — твиндек № 1; 3 — твиндек № 5; 4 — трюм № 5; 5 —
трюм № 4; 6 — средний по судну; 7 — твиндек № 3; 8 — твиндек № 2;
9 — трюм № 4; 10 — трюм № 2; // — трюм № 3
26
В удельный погрузочный объем груза входят: собственно
объем груза, объем пустот между грузовыми местами/ пустот
между грузовыми местами и судовым набором (возникающих
из-за криволинейности формы трюмов). Удельный
погрузочный объем является характеристикой не только груза, но и
грузового помещения, в котором груз располагается. Помимо
формы трюмов, на удельный погрузочный объем груза
косвенно влияют квалификация стивидоров, используемые средства
трюмной механизации и тип грузозахватных приспособлений.
Грузовое помещение объемом W может вместить N единиц
или G тонн данного груза:
N=W/vMKrp; G = W/u. (14)
Для практических расчетов целесообразно заранее
вычислять значения Кт применительно к конкретному судну и
характерным размерам грузового места. На рис. 4 приведен
пример определения коэффициентов трюмной укладки в виде
графика, в котором характерной величиной (входным параметром)
является сумма ширины b и высоты h грузового места.
7. Гигроскопические свойства грузов
Гигроскопическими называются грузы, которые имеют в
своем составе влагу и могут ее отдавать или дополнительно
принимать. Транспортное состояние гигроскопических грузов в
значительной мере определяется их сорбционными
свойствами. В общем случае под сорбционными свойствами
понимается способность твердых тел или жидкостей поглощать какое-
либо вещество из окружающей среды. Поглощающее тело
называется сорбентом, поглощаемое — сорбатом.
Различают абсорбцию — поглощение вещества из газовой
или жидкой среды всей массой сорбента (в этом случае он
называется абсорбент) и адсорбцию — поглощение вещества
поверхностным слоем сорбента (адсорбента). Адсорбция с
образованием химической связи между молекулами
поглощаемого вещества и сорбента называется хемосорбцией. Процесс
удаления поглощенного вещества называется десорбцией.
В процессе транспортировки сорбционные явления влияют
27
на качество многих грузов, особенно гигроскопических и
воспринимающих посторонние запахи.
Различают четыре формы связи влаги с материалом:
химическую, адсорбционную, осмотическую,
капиллярно-связанную. Каждая форма связи характеризуется энергией связи
обезвоживания.
Большинство скоропортящихся грузов являются
капиллярно-пористыми телами, увлажнение которых осуществляется
путем адсорбции влаги, образования раствора и
проникновения его в клетки материала вследствие разности концентрации
растворенных веществ.
Навалочные грузы минерального происхождения (уголь,
руда, строительные материалы) обычно содержат влагу,
связанную капиллярными силами, способны впитывать любую
влагу, при удалении влаги становятся хрупкими, мало
сжимаются. Такие грузы, как каучук, агар-агар, желатин
(коллоидные материалы) содержат в основном осмотическую или
структурную влагу при удалении влаги сохраняют
эластичность, но сильно сжимаются. Большинство гигроскопических
грузов растительного и животного происхождения относятся к
капиллярно-пористым коллоидным веществам, содержат
осмотически-связанную и капиллярную воду.
Отношение массы влаги к массе сухого вещества (в
процентах) называемся абсолютной влажностью груза w.
Отношение массы жидкости к массе влажного вещества (в процентах)
называется относительной влажностью w° груза. 7
С изменением влажности вещества (груза) меняется его
масса. Зная начальную (н) и конечную (к) влажность груза,
можно определить массу груза GK при изменении его
влажности: ^ v
GK~GH(lOO + wj/(lOO + wJ = GH(lQO + wy(lOO + wl). (15)
Абсолютная влажность гигроскопических материалов
является важным, но не решающим фактором при определении
оптимальных условий хранения. Так, сахарный песок
влажностью 0,12%, чай влажностью 8%, сыр влажностью 40%
можно хранить при одинаковой относительной влажности
воздуха 70%.
28
Решающим фактором при разработке оптимальных условий
хранения гигроскопических материалов является активность
воды aw, под которой понимается отношение давления р
водяного пара в пограничном слое над поверхностью материала к
давлению pQ водяного пара над чистой водой при одной и той
же температуре:
а. = Р/Ро- (16)
Значение aw зависит от компонентного состава материала,
его влагосодержания, химического состава и структуры.
Гигроскопичность материала характеризуется изотермами
сорбции и десорбции. Их получают экспериментальным путем
для каждого материала и для конкретных температур.
Изотерму сорбции получают, измеряя массу воды в материале,
помещенном в сухом состоянии в атмосферу с возрастающей
относительной влажностью воздуха. Изотерму десорбции
получают, помещая сырой материал в атмосферу с понижающейся
относительной влажностью воздуха. По экспериментальным
данным строят график зависимости влажности материала и от
активности воды ат (относительной влажности воздуха или
температурного запаса), который обычно имеет S-образный
вид (рис. 5). Изотермы сорбции и десорбции совпадают только
в крайних точках (aw= 1,0 в точке D и аш = 0 в точке Л).
Наибольшее расхождение между изотермами при аш = 0,3...0,8.
Сорбционный гистерезис обусловлен необратимостью
процессов различных форм связи воды [13].
Рис. 5. Изотермы сорбции 2 и десорбции /, характерные для пищевых продуктов
29
Масса единицы сухого вещества может поглотить только
определенное максимальное количество влаги из насыщенной
паровоздушной среды. Это количество влаги называется
максимальным гигроскопическим влагосодержанием. Если груз
содержит большее количество влаги, то он находится в
подмоченном состоянии. Изотермы сорбции и десорбции являются
графиком зависимости равновесного влагосодержания
материала от влажности воздуха и в эксплуатационной практике
называются кривыми равновесной влажности груза.
Равновесным влагосодержанием называется влагосодержание
материала в состоянии его термического и молекулярного
равновесия, т. е. при условии, что температура материала равна
температуре окружающего воздуха, а парциальное давление пара
на поверхности материала равно парциальному давлению пара
в окружающем воздухе (рис. 6).
Получить теоретическим путем уравнение сорбции для всей
гигроскопической области невозможно. В книге Л. Н. Ловаче-
ва и др. [13] предложена эмпирическая зависимость для
расчета сорбционных процессов, которая устанавливает связь
между равновесным влагосодержанием U (в кг/кг); активностью
воды aw (в диапазоне значений 0,4—0,9) и параметрами а и 6,
зависящими от вида продукта:
U = \/a-baw. (17)
Рис. 6. Кривые, характеризующие равновесную влажность w пищевых
продуктов в зависимости от температуры и активности воздуха:
/ — при 20°С; 2 — при 30°С; 3 — при 50°С
30
Уравнение (17) можно применять для экстраполяции
кривых равновесной влажности при ограниченном количестве
данных (не менее двух). Практическое значение кривых
равновесной влажности для транспорта состоит в том, что они
позволяют определить, насколько соответствуют условия хранения
свойствам грузов и как надо изменить условия хранения,
чтобы обеспечить сохранность грузов.
Относительная влажность воздуха над насыщенным
раствором вещества называется гигроскопической точкой груза. Для
некоторых водорастворимых веществ (очищенных солей,
сахара) значение гигроскопической точки находится в пределах
46—84% [2], т. е. гораздо ниже 100% и ниже обычной
относительной влажности воздуха в трюмах и на складах.
Следовательно, чтобы сохранить кондиционное состояние груза при
транспортировке, надо либо надежно защитить груз от
действия влаги окружающего воздуха (герметизацией тары), либо
осушать воздух до значения относительной влажности ниже
гигроскопической точки груза (кондиционированием воздуха).
8. Теплофизические свойства грузов
Для обеспечения сохранности многих грузов, особенно
гигроскопических и скоропортящихся, необходимо знать
основные закономерности процессов тепло- и массопереноса в
системе груз — среда — хранилище (трюм, склад). На основе
теории тепло- и массопереноса решают такие практические
задачи, как выбор рациональных геометрических размеров
штабелей, определение тепло- и влагоаккумулирующей
способности грузов для прогнозирования и профилактики
увлажнения или усушки, выбор рациональных конструкций и
оборудования хранилищ и ряд других. Методы теплофизики
позволяют разработать оптимальные условия хранения грузов,
выбрать рациональные технические средства для их поддержания,
построить математические модели для изучения конкретных
процессов. Следовательно, теплофизические свойства
составляют значительную часть транспортной характеристики грузов
и во многом определяют их транспортное состояние.
В грузоведении наибольший интерес представляют способы
передачи теплоты, тепло- и температуропроводность, теплоемкость,
3J
диффузия, массообмен, гигроскопическая и криоскопическая
точки груза.
Теплоперенос (теплообмен) характеризуется выравниванием
температуры, массообмен проявляется в выравнивании
концентраций вещества. Концентрации веществ в смеси
выравниваются путем молекулярной или конвективной диффузии.
Сложный процесс переноса теплоты состоит из более простых:
теплопроводности, конвекции и излучения (радиации). Как
правило, теплота переносится всеми тремя способами одновременно;
такой процесс называется теплопередачей. Однако во многих
практических расчетах удается выделить основной способ,
которым переносится наибольшее количество теплоты. В сухих грузах
передача теплоты осуществляется в основном теплопроводностью,
в наливных — конвекцией, радиация имеет место между частицами
груза, на поверхностях грузов и ограждений, в пустоте.
Процесс распространения теплоты связан с
распределением температуры в теле или среде. Совокупность, мгновенных
значений температуры во всех точках тела в данный момент
времени называется температурным полем. Если
температура в любой точке тела со временем не меняется и является
функцией только пространственных координат, т. е.
( = /(^,у,2), то поле называется стационарным. Если
температура зависит от времени, т. е. t = f(x, у, 2, т), то поле
называется нестационарным. Соединив все точки поля с
одинаковой температурой, получим изотермическую поверхность.
Теплота распространяется от одной изотермической поверхности
к другой по нормали в сторону пониженной температуры.
Согласно основному закону теплопроводности количество
переносимой энергии прямо пропорционально градиенту
температуры; коэффициент пропорциональности называется ко-
эффициентом теплопроводности X, [выражается в ваттах на
метр^кельвин, т. е. Вт/(м*К)]. Для разных веществ
теплопроводность различна и зависит от многих факторов. С
повышением температуры для газов X возрастает, для жидкостей и
металлов — уменьшается, для воды имеет максимум при 120°С.
С увеличением пористости и скважистости груза X
уменьшается, так как газ в пустотах имеет малую теплопроводность. При
заполнении пор влагой X увеличивается. Значения X для
разных материалов приводятся в справочной литературе.
32
Для того чтобы в процессе взаимодействия с внешней
средой изменилась температура груза, необходимо либо подвести
к нему определенное количество теплоты, либо отвести от
него теплоту. Истинной теплоемкостью называется
отношение количества подведенной к телу или отведенной от него
теплоты к вызванному этим изменению температуры тела:
C = dQ/dt. Теплоемкость выражается в джоулях на кельвин
(Дж/К).
Распространение теплоты в среде (массе груза)
определяется тремя физическими характеристиками: теплопроводностью X,
теплоемкостью с и объемной массой р:
а = Х/рс. (18)
В уравнении (18) величина а характеризует
тепл©инерционные свойства вещества, определяет скорость его прогревания
или охлаждения и называется коэффициентом темпера-
туропроводности. Он выражается в квадратных метрах на
секунду (м2 • с). Коэффициент температуропроводности а
прямо пропорционален удельной теплопроводности X и обратно
пропорционален объемной теплоемкости рс груза. Обычно
процессы тепло- и массообмена взаимосвязаны. Массообмен
происходит путем диффузии. Вещество перемещается в
сторону уменьшения градиента температуры. Это перемещение
уменьшается с ростом давления. Коэффициент диффузии
влаги ат (в м2/с) можно определить аналогично тепловой
диффузии:
где Хт — коэффициент массопроводности, кг-моль/(м-Дж-с);
с'т — удельная изотермическая массоемкость, моль/Дж.
На рис. 7 показана зависимость теплофизических
характеристик сахарного песка от влагосодержания [13].
Криоскопической точкой груза называется температура,
при которой его жидкие фракции начинают
выкристаллизовываться в виде льда. Долю вымороженной воды можно
приближенно вычислить по формуле (20)
33
Рис. 7. Зависимость коэффициента диффузии влаги ат, массопроводности
\т и температуропроводности а сахарного песка от влагосодержания U
ю^-ЧЛ- (20)
где tK — криоскопическая точка груза, °С;
to — среднеобъемная температура груза, равная средней
между температурами на поверхности и в массе груза, °С.
9. Характеристические кривые и номограммы
гигроскопических грузов
При исследовании свойств гигроскопических материалов
широкое распространение получает метод
характеристической кривой, который представляет собой обобщение данных о
гигроскопических свойствах материала однопараметрической
зависимостью вида W =./(лс) для каждого класса подобных
материалов. Гигроскопически подобными называются
материалы, у которых в определенной области значений (область
подобия) относительной влажности ф и температур Т между
значениями равновесного влагосодержания U при одинаковых
Ф и Т соблюдается соотношение
^Ъ'Т'К const. (21)
Гигроскопическое подобие наблюдается у материалов,
близких по физико-химическому строению. Усреднение
экспериментальных данных и построение обобщенной изотермы
сорбции гигроскопически подобных материалов выполняется путем
34
введения приведенного влагосодержания W=U/UQs, где
UQs — равновесное влагосодержание при ф=100% и / = 0°С.
Подобные материалы при одинаковых равновесных
параметрах влажного воздуха имеют одинаковое значение W, а
индивидуальные отличия конкретного материала учитываются
значением UQs. Каждая группа гигроскопически подобных
материалов характеризуется обобщенной изотермой W = f(q>)r
На рис. 8 показаны экспериментальные изотермы сорбции
риса при t = 20°C и приведенная изотерма для разных сортов
риса. В координатах Wy ф экспериментальные изотермы,
взятые при одной температуре (на рисунке / = 20°С) сливаются в
одну приведенную изотерму. Экспериментальное определение
UQs затруднено или невозможно, поэтому их можно рассчитать
по теоретическому уравнению сорбции либо по формуле
О 20 У) 60 60 р,%
Рис, 8. Экспериментальные и приведенная изотермы сорбции риса разных сортов:
кружки — Краснодарского 424; треугольники — Кендзо; квадраты —
Вьетнамского 828; / — приведенная изотерма; 2 — экспериментальные изотермы
35
(22)
где п — число экспериментальных точек;
U9i — экспериментальное значение равновесного влагосо-
держания при t. и ф;
W. — приведенное влагосодержание, определяемое по
характеристической кривой при тех же значениях t и ф.
Ниже приведены значения UQs (кг/кг) для некоторых грузов:
Торф 0,3317
Хлопок 0,2065
Джут 0,3488
Рис сорта Краснодарский 424 0,3250
Если смоделировать реальный сорбент плоской
эквивалентной порой, то для практических расчетов справедливо считать
влагосодержание U гигроскопического материала функцией
ширины Н такой поры [9]:
U-f(H). (23)
При помощи этого уравнения по ограниченному числу
экспериментальных данных можно определить равновесное
влагосодержание материала в широком интервале параметров воздуха.
Если в уравнении (23) перейти к приведенному влагосодер-
жанию W и вместо аргумента Н использовать безразмерную
величину H/H0s, получим уравнение характеристической
кривой для гигроскопически подобных материалов:
W-f(H/HJf (24)
где HQs — ширина поры, рассчитанная при ф= 100% и / = 0°С.
Значение характеристической кривой в том, что, во-первых,
она температурно и сортно инвариантна; во-вторых, сорбцион-
ные особенности каждого сорта в пределах класса
гигроскопически подобных веществ определяются значением
параметра UQs] в-третьих, значение зависимости W = f(H/H0s)
36
позволяет определить значение равновесного влагосодержания
(/ = /(ф, t) материала в любой необходимой точке с заданными
параметрами ф и t, не прибегая к эксперименту. На рис. 9
показана характеристическая кривая риса, построенная в
координатах £/, H/HQs.
Я
25
20
15
Ю
Рис. 9. Характеристическая кривая риса сорта Кендзо: светлые кружки —
при t = 10°С; черные кружки — при t = 20°С; треугольники — при t = 30°С
Для определения равновесного влагосодержания материала
по характеристической кривой W*=f(H/HQs) необходимо
вычислить значение Н/Н0 при соответствующих значениях ф и /
влажного воздуха. Вычисление производится с помощью
термических уравнений полимолекулярной адсорбции и уравнения
капиллярной конденсации в узких порах, которые имеют
сложный вид и выполняются с помощью компьютерной техники.
Чтобы исключить эти расчеты, в инженерной практике
разработаны характеристические номограммы (рис. 10). На графике
в координатах ф, H/H0s построена сетка изотерм ф==/(#/#05),
на этот же график в координатах W, H/HQs нанесена
характеристическая кривая W=f(H/H0s). Совмещение функций на
одном графике основано на общности их аргумента H/HQs и
общих пределах изменения величин ф и W.
Пример определения равновесного влагосодержания с
помощью характеристической номограммы дан на рис. 10
штриховой линией. При данном значении ф и / с помощью номограммы
Ofi Н/Н„
37
0 0t2 Of OJS у И/И*
Рис. 10. Характеристическая номограмма:
/ — кривая десорбции риса; 2 — кривая сорбции риса;
3 — кривая сорбции древесно-волокнистых материалов
определяют значение отношения H/HQs, а затем по
характеристической кривой — приведенное влагосодержание W.
Равновесное влагосодержание рассчитывают по уравнению U = WU0s.
Температурная инвариантность характеристической кривой
позволяет на одной номограмме совместить кривые
нескольких групп гигроскопически подобных грузов.
Характеристические номограммы позволяют, во-первых, по ограниченному
числу экспериментальных точек составить таблицы равновесного
влагосодержания; во-вторых, построить тепловые /rf-диаграм-
мы гигроскопических грузов.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит различие между понятиями удельный
погрузочный объем и удельный объем груза, плотность и
удельный вес наливного груза?
2. Какими способами можно определить влажность
навалочного груза?
3. Какие теплофизические характеристики определяют
скорость прогревания груза в трюме?
4. Как пользоваться характеристической номограммой груза?
38
Г л а в а 3. ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ
10. Пожароопасность. Воспламенение и самовоспламенение
Одной из наиболее распространенных причин потерь грузов,
гибели судов и людей на море является пожар. Пожаром
называется неконтролируемое горение вне специального очага,
наносящее материальный ущерб. Вещества или материалы, которые
по своим свойствам способствуют возникновению или развитию
пожара, называются пожароопасными. Многие грузы,
перевозимые морем, относятся к пожароопасным веществам.
Пожароопасные вещества по способности к горению в
воздухе подразделяются на горючие, трудногорючие и негорючие.
К горючим относятся вещества, способные самостоятельно
гореть после удаления источника зажигания. Эти вещества
разделяются на легковоспламеняющиеся и трудновоспламеня-
ющиеся.
Легковоспламеняющимся называется вещество, способное
воспламениться от кратковременного воздействия источников
зажигания с низкой энергией (пламени спички, искр). Эти вещества
воспламеняются без предварительного подогрева. Сюда
относятся горючие газы (водород, углеводородные жидкости, бензин,
ацетон) и твердые вещества (целлулоид, древесная стружка).
К трудновоспламеняющимся относятся вещества,
способные воспламениться только под воздействием мощного
источника зажигания.
Трудногорючими называются вещества, способные гореть
только под воздействием источника зажигания, но не
способные к самостоятельному горению после его удаления.
Негорючими называются вещества, не способные к
горению в воздухе. Среди этих веществ могут быть и многие
весьма пожароопасные.
Для оценки пожарной опасности горючих веществ
определен комплекс показателей, вид и число которых зависят от
агрегатного состояния вещества. В комплекс входят следующие
показатели: 1) температура самовоспламенения; 2) область
воспламенения в воздухе; 3) максимальное давление взрыва;
39
4) категория взрывоопасной смеси; 5) минимальная энергия
зажигания; 6) минимальное взрывоопасное содержание
кислорода; 7) нормальная скорость горения; 8) критический (гасящий)
диаметр; 9) характер взаимодействия горящего вещества со
средствами тушения; 10) группа горючести; 11) температура
вспышки; 12) температура воспламенения; 13) температурные
пределы воспламенения паров в воздухе; 14) скорость
выгорания; 15) температура самонагревания; 16) температура тления
при самовозгорании; 17) температурные условия теплового
самовозгорания; 18) нижний предел воспламенения аэровзвеси.
Состав показателей для отдельных категорий веществ
(грузов) имеет вид: для газов (1—9); для всех жидкостей (1,9,
10—14); для легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) (1 —14);
для всех твердых веществ (1,9, 10—12); для твердых веществ
с температурой плавления ниже 300°С (1,9, 10—13); для
пористых, волокнистых и сыпучих веществ (1, 9, 10, 12, 15—17); для
порошкообразных и пылеобразующих (1, 3, 5, 6, 9, 10, 12, 18).
Возникновение и протекание процесса горения возможно
при определенных условиях: наличии горючего вещества,
окислителя и источника зажигания. Горючее вещество и
окислитель должны быть нагреты до определенной температуры
источником теплоты (пламенем, искрой, нагретым телом,
теплотой химической реакции или механической работы). В
установившемся процессе горения постоянным источником
воспламенения является зона горения.
Горючее вещество и окислитель должны находиться в
определенном количественном соотношении. Газы образуют с
воздухом воспламеняющуюся смесь при достаточном для этого
количестве последнего. Жидкости и твердые вещества образуют
воспламеняющиеся смеси, если они нагреты до температуры,
при которой вследствие испарения или разложения образуются
в достаточном количестве парогазообразные продукты. Пыль
твердых веществ образует воспламеняющую смесь, если она в
достаточном количестве йаходится в воздухе во взвешенном
состоянии. Для твердых веществ, не образующих при
нагревании горючей смеси газов с воздухом, реакция окисления
протекает на поверхности вещества, где и возникает горение.
Последовательность процессов, ведущих к горению вещества
независимо от его агрегатного состояния, показана на рис. 11.
40
Теплота источника воспламенения
Нагрев
источником
воспламенения
Твердое
т
ь
Горючее * вещество
Жидкое
Плавление,
испарение
или
разложение
I
I
Газ
Испарение
I
Смешение пара и газа с воздухом
Самонагревание
X
Окисление
Т
Самовоспламенение
Горение
т
Теплота горения
Рис. П. Схема процессов, протекающих при горении
При нагреве до температуры То начинается процесс
окисления, выделяющаяся при этом теплота рассеивается в
окружающую среду. При дальнейшем повышении температуры
смеси реакция ускоряется, тепловыделение повышается, часть
теплоты не успевает отводиться в окружающую среду и
вызывает самонагревание горючей смеси. Без внешнего источника
теплоты смесь нагревается до температуры горения Тг,
возникает устойчивое горение, сопровождающееся пламенем и
продолжающееся до полного выгорания вещества. Следовательно,
химическая реакция с выделением теплоты начинается при
нагреве смеси до определенной температуры. Выделяющаяся
теплота нагревает горючую смесь. При разогреве смеси до
температуры, превышающей температуру внешней среды,
начнется теплоотвод в окружающую среду.
Самовоспламенением называется резкое увеличение
скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению
горения (пламени). Температурой самовоспламенения называется
41
минимальная температура вещества (смеси), при которой
начинается процесс самовоспламенения. Если скорость
тепловыделения qv а скорость теплоотвода qv то при постоянном
соблюдении условия q{ > q2 смесь самонагревается, скорость
реакции быстро увеличивается, происходит
самовоспламенение. Если q{ <q2, самовоспламенения не происходит. Условием
возникновения самовоспламенения является равенство
тепловыделения и теплоотвода (qx=*q2). Температура, при которой
возникает это тепловое равновесие, и является температурой
самовоспламенения. По температуре самовоспламенения
взрывоопасные смеси газов и паров жидкостей делятся на шесть
температурных классов.
Воспламенением называется возникновение пламенного
горения под воздействием источника зажигания.
Воспламенение и самовоспламенение имеют в основе одинаковые условия
самоускорения реакции окисления, но между этими явлениями
имеются и существенные различия. Самовоспламенение
происходит во всем объеме горючей смеси; для начала же процесса
воспламенения достаточно высокотемпературным источником
зажечь холодную смесь в части ее объема.
Температурой воспламенения называется минимальная
температура, при которой вещество выделяет такое
количество горючих паров или газов и с такой скоростью, при
которой они воспламеняются от источника зажигания и
продолжают устойчиво гореть.
С момента начала интенсивного самонагревания смеси до ее
воспламенения проходит некоторое время, которое называется
периодом индукции, или временем запаздывания
самовоспламенения.
Вещества, находящиеся в воздухе, способны
самонагреваться в результате происходящих в них физических и химических
процессов (окисления, разложения, адсорбции). Самая низкая
температура вещества, при которой начинается его
самонагревание, называется температурой самонагревания.
Самонагревание может привести к самовозгоранию или
самовоспламенению. Опасность этого явления заключается в том, что
температура самонагревания многих веществ равна обычной
температуре в помещениях, трюмах и складах или ниже нее. При
хранении и транспортировке таких веществ необходимо постоянно
42
контролировать их температуру, изолировать от воздуха и
применять другие меры предосторожности. Вещества, имеющие
температуру самонагревания ниже 50°С, называют
пирофорными (некоторые масла, жиры, угли и химикаты).
Различают самовозгорание тепловое, микробиологическое и
химическое. Тепловым называется самовозгорание, вызванное
самонагреванием, возникшим под воздействием внешнего нагрева
вещества выше температуры самонагревания.
Микробиологическим называется самовозгорание в результате самонагревания,
возникшего под воздействием жизнедеятельности
микроорганизмов в массе вещества (торфа, хлопка, растительных материалов,
особенно недосушенных). Химическим называется самовозгорание,
возникшее в результате химического взаимодействия веществ.
11. Концентрационные и температурные пределы
воспламенения
При транспортировке газов и легковоспламеняющихся
жидкостей могут образовываться газовоздушные смеси с
концентрацией горючего компонента от долей процента до 100%.
Однако смесь является огнеопасной только при определенных
концентрациях. Наименьшая концентрация горючего вещества в
воздухе, при которой смесь уже может воспламениться от
источника зажигания и пламя распространяется на весь объем
горючей смеси, называется нижним концентрационным
пределом воспламенения (НКПВ).
Наибольшая концентрация горючего вещества в воздухе,
при которой смесь еще способна воспламеняться от источника
с распространением пламени на весь объем горючей смеси,
называется верхним концентрационным пределом
воспламенения (ВКПВ).
Областью воспламенения называется интервал
концентраций горючего вещества в воздухе между НКПВ и ВКПВ.
Распространение горения газов, паров и пыли происходит с
большой скоростью, носит взрывной характер, поэтому пределы
воспламенения называют также пределами взрываемости.
При концентрациях горючего в смеси ниже НКПВ (область
безопасных концентраций) воспламенения не происходит даже
от мощного источника зажигания.
43
На НКПВ смесь характеризуется избытком воздуха (в 2 раза
и более), минимальной скоростью распространения пламени,
низкой температурой горения (до 1300°С) и небольшим
давлением взрыва (примерно 0,3 МПа). При горении на ВКПВ часть
теплоты идет на нагревание не участвующего в реакции
горючего, поэтому продукты горения нагреваются не до
максимальной температуры; давление при взрыве составляет примерно
0,3—0,4 МПа. Внутри области воспламенения наибольшие
скорости горения и давление взрыва имеют место при
концентрации немного выше стехиометрической.
Опасность газо-, паропылевых смесей повышается тем, что
наличия опасной зоны достаточно в какой-либо ограниченной
части смеси, в которой возник источник воспламенения. Обычна
концентрацию компонентов в смеси выражают в объемных,
массовых или молярных долях. Объемный состав газовой смеси
примерно совпадает с мольным, так как объем 1 кмоля
идеального газа в одинаковых физических условиях по закону Авогад-
ро имеет одно и то же численное значение в нормальных
условиях, т. е. при температуре 0°С и давлении 0,1 МПа, равное
22,41 м3. Огнеопасность паров и газов тем больше, чем меньше
НКПВ и больше область воспламенения.
Для характеристики пожароопасности жидких и летучих
твердых веществ наряду с концентрационными пределами
воспламенения используют температурные пределы
воспламенения. Температура жидкости, при которой над поверхностью
создается концентрация насыщенного пара, равная нижнему
концентрационному пределу воспламенения, называется
нижним температурным пределом воспламенения (НТПВ).
Температура жидкости, при которой над поверхностью создается
концентрация насыщенного rfapa, равная верхнему
концентрационному пределу воспламенения, называется верхним
температурным пределом воспламенения (ВТПВ).
Иногда в качестве НТПВ принимают температуру вспышки.
Температурой вспышки называется наименьшая температура
горючего вещества, при которой в условиях специальных
испытаний над его поверхностью образуются пары или газы,
способные вспыхнуть в воздухе от внешнего источника
зажигания. При температуре вспышки сгорают пары над поверхностью
жидкости, но выделившейся при этом теплоты недостаточно
44
для испарения новых слоев жидкости и разогревания паров до
температуры самовоспламенения. Подожженная смесь
продолжает гореть после удаления источника воспламенения, если
скорость испарения достаточно велика (а последнее
достигается путем нагревания жидкости до температуры
воспламенения). Для ЛВЖ температуры воспламенения больше
температуры вспышки на 1—5°С, для горючих жидкостей (ГЖ) — на
30—35°С. Чем ниже температура вспышки, тем более взрыво-
пожароопасность жидкостей, поэтому температура вспышки
принята за основу классификации ЛВЖ по степени опасности.
12. Характеристики горения
Процесс горения жидкостей характеризуется двумя
взаимосвязанными явлениями: испарением и сгоранием
паровоздушной смеси. Испарением называется переход жидкости в пар со
свободной поверхности при температурах ниже точки кипения
жидкости. Испарение — процесс эндотермический, скорость
испарения (количество пара, образующегося в единицу
времени на единице поверхности жидкости) зависит от температуры
жидкости и максимальна при испарении в вакуум или в
неограниченный объем.
Если испарение происходит в закрытом сосуде, то в
определенный для данной температуры момент наступает
динамическое равновесие, т. е. число испаряющихся молекул жидкости
равно числу конденсирующихся молекул. Пар в состоянии
динамического равновесия с жидкостью называется
насыщенным. Давление насыщенного пара зависит только от
температуры и природы жидкости; при температуре кипения давление
пара равно атмосферному. Для индивидуальных (чистых)
жидкостей давление насыщенного пара при данной температуре
постоянно, для смесей зависит от их состава и тем больше,
чем больше в смесях низкокипящих компонентов.
Часть общего давления, приходящаяся на долю данного газа
или пара, называется парциальным давлением; общее давление
какой-либо паровоздушной смеси равно сумме парциальных
давлений пара, кислорода и азота. Давление насыщенного пара
растет вместе с увеличением его концентрации над
поверхностью жидкости.
45
Газы и пылевоздушные смеси, смешиваясь с воздухом,
способны создавать взрывоопасные смеси; ЛВЖ и сжиженные
газы могут образовать взрывоопасные смеси после фазового
перехода жидкости в паро-, газообразное состояние. Скорость
испарения [в г/(с • м)] индивидуальных ЛВЖ и их смесей
*Пи=1л\*туРи> (25)
где k — коэффициент, принимаемый при площади испарения
более 1 м2 равным 3,75;
г) — коэффициент, учитывающий подвижность воздушного
потока (при отсутствии подвижности Г| = 1);
ат — коэффициент диффузии;
М — молекулярная масса жидкости;
Vt — объем, занимаемый парами жидкости в количестве
1 моль при температуре помещения, м3;
рн — давление насыщенного пара при температуре, равной
средней арифметической температуре жидкости и воздушного
потока, Па.
Для бинарных и многокомпонентных смесей испарение
увеличивает долю менее летучих компонентов в смеси. Отсюда
можно сделать выводы: 1) наиболее опасным с точки зрения
образования взрывоопасных паровоздушных смесей является
начальный период испарения, когда интенсивность испарения
максимальна; 2) скорость испарения всей смеси со временем
снижается. Сделанные выводы имеют важное практическое
значение для транспортировки многих наливных грузов, в
частности, сырой нефти, которая представляет собой смесь
углеводородов разной плотности и летучести. Интенсивное
испарение легких, наиболее ценных компонентов не только
уменьшает на танкере количество груза, но и снижает его качество.
Для стабильности процесса горения жидкости необходимо
достаточно интенсивное поступление в зону горения (пламя)
паров с поверхности жидкости. Теплота, необходимая для
испарения, поступает из зоны горения к поверхности
жидкости только посредством излучения, поскольку
теплопроводность и конвекция невозможны.
Распространение невозмущаемого пламени произвольной
формы в каждой точке фронта по нормали к его поверхности
46
называется нормальным горением, а скорость перемещения
пламени по неподвижной горючей среде вдоль нормали к его
поверхности — нормальной скоростью горения
(распространения пламени) и .
' п
На разных этапах эксплуатации наливного судна (при
замене рода груза, дегазации), возникает необходимость в том,
чтобы избежать образования взрывчатых газовоздушных
смесей. Принципиально задача решается посредством
использования различных флегматизаторов, которые по характеру
воздействия можно разделить на физические (инертные газы) и
химические (ингибиторы). Инертные разбавители снижают
температуру горения, в результате чего уменьшается диапазон
значений между верхним и нижним концентрационным
пределами взрываемости и при определенном содержании инертного
компонента (Си = Ск) обе ветви кривых критическиххоставов
сходятся в точке, называемой мысом области взрываемости.
Из рис. 12 ясно, что при любом соотношении содержания
горючего и окислителя взрыв смеси невозможен, если
концентрация инертного компонента больше значения Ск (точка 3).
Особенностью точки 3 является и то, что трехкомпонентная смесь
горючего, кислорода и инертного газа невзрывоопасна при
любом соотношении горючего и инертного газа, если в такой смеси
Рис, 12. Схема пределов области воспламенения в смеси горючее —
окислитель — инертный компонент: Сг — концентрационные пределы
взрываемости горючего в окислителе; Си — концентрация инертного компонента;
Л и б — области соответственно богатых и бедных негорючих смесей; В —
область горючих смесей; / и 2 — соответственно верхний и нижний
концентрационные пределы взрываемости; 3 — мыс области взрываемости
47
концентрация кислорода меньше концентрации кислорода у
мыса взрываемости. Из сказанного следует важный для
эксплуатации танкеров и газовозов вывод: при любых технологических
операциях, связанных с инертизацией среды в емкостях,
содержание кислорода в газовом пространстве должно быть снижено
до максимально допустимой взрывобезопасной концентрации
для данного разбавителя, т. е. должно соблюдаться условие:
где Сд и Св — соответственно максимально допустимая
взрывоопасная и минимальная взрывоопасная концентрация кислорода;
ас = 0,5...0,9 — коэффициент страховки.
Источником воспламенения могут быть накаленное тело,
пламя, электрическая дуга, экзотермические реакции,
проявления механической энергии (удар, сжатие, трение), зона
горения приостановившемся процессе горения, разряд
статического электричества.
13. Опасность статического электричества
Под статическим электричеством понимается
совокупность явлений, связанных с возникновением и различными
проявлениями электрических зарядов на поверхностях
диэлектриков или изолированных проводников. Систематические
исследования опасности статического электричества на морских
судах начались в начале 70-х годов после серии пожаров и
взрывов на крупных современных танкерах.
Для наливных судов важна электризация жидкостей с
низкой электропроводностью при перекачке по трубопроводам в
емкости. Из-за неравенства химических потенциалов жидкости
и твердого тела (трубы) на границе раздела образуется двойной
электрический слой. Ионы одного знака адсорбируются на
стенке трубы, ионы противоположного знака уносятся потоком
жидкости и накапливаются в приемной емкости. Электризация
увеличивается с ростом скорости потока и площади контакта.
Разность потенциалов растет до тех пор, пока напряженность
поля (отношение разности потенциалов к размеру промежутка
между неэлектризованными телами) не достигает критического
48
значения. По достижении этого значения происходит пробой
(для воздуха критическая напряженность поля составляет
примерно 30 000 В/см).
В горючих веществах и смесях, пыли, жидкостях и газах
причиной воспламенения может послужить искровой разряд с
заряженного диэлектрического материала, разряд с
заряженного металлического незаземленного оборудования, разряд с
человека на заземленный предмет. Потенциал на человеке
можно рассматривать как заряд конденсатора. Если средняя
электроемкость человека в изолирующей обуви равна 200 пФ,
потенциал человеческого тела относительно Земли составляет
примерно 10 000 В, то значение энергии разряда будет равно
10 мДж. Этой энергии более чем достаточно для
воспламенения или взрыва ряда веществ и горючих смесей.
Для воспламенения статическим электричеством
необходимо соблюдение следующих условий: а) наличие источника
зарядов; б) накопление зарядов на контактирующих
поверхностях; в) электрический разряд в горючей среде; г)
достаточность энергии электрического разряда для воспламенения
данной среды. Для профилактики взрыва или пожара от
статического электричества необходимо отсутствие хотя бы одного из
перечисленных условий.
В практике эксплуатации наливных судов необходимо
ограничивать подачу груза в начальный период налива, не
допускать разбрызгивания груза, проверять отсутствие воздуха в
береговых трубопроводах перед подачей груза на судно,
наличие и исправность заземляющих устройств при соединении
судовых и береговых трубопроводов, надежность
электрического контакта в местах соединения трубопроводов,
соответствие наконечников заземляющих кабелей выводам
заземляющих устройств. Наиболее распространенный метод
уменьшения электризации и предотвращения электрических разрядов
— заземление оборудования.
14. Взрывоопасность и детонация
По классическому определению М. В. Ломоносова, взрыв —
это очень быстрое выделение большого количества энергии и
большого объема газа.
49
Исходной энергией взрыва могут быть химическая энергия,
различные виды физической, ядерная. В грузоведении речь
идет обычно о химическом взрыве, под которым понимается
самораспространяющееся химическое превращение вещества,
протекающее с большой скоростью и сопровождающееся
выделением теплоты и образованием большого количества газов,
сжатых до высокого давления. Чтобы химическая реакция
протекала в виде взрыва, необходимы четыре условия:
значительная экзотермичность процесса, большая скорость,
образование газообразных продуктов и способность к
самораспространению.
В зависимости от скорости распространения пламени при
дефлаграционном (недетонационном) горении различают
медленное горение (или просто горение) и взрыв. Деление это
условное, граница между обоими режимами горения
произвольна. Обычно речь идет о взрыве, когда скорость пламени
достигает нескольких сотен метров в секунду. Дефлаграцией
называется такой процесс распространения пламени по горючей
среде, при котором самоускоряющаяся реакция возникает в
реагирующем слое вследствие его нагревания путем
теплопроводности от соседнего слоя продуктов реакции.
Взрыв происходит в два этапа: превращение энергии того
или иного вида в энергию сильно сжатого вещества (обычно
нагретые газы с высоким давлением); расширение сжатого
вещества, сопровождающееся сильным воздействием на
окружающую среду. Скачкообразное повышение давления в
окружающей среде при взрыве проявляется в форме ударной волны,
которая, ослабляясь, переходит в звуковую. Образование
ударной волны и сильно сжатых газов обусловливает разрушающее
действие взрыва. Не все взрывоопасные вещества относятся к
взрывчатым: взрывчатые отличаются от взрывоопасных тем,
что для их химического превращения не требуется кислород
воздуха.
Теплота (или удельная энергия) взрыва — количество
теплоты, которое выделяется при взрыве вещества массой 1 моль
или 1 кг. Теплоту взрыва можно определить экспериментально
или рассчитать, пользуясь законом Г. И. Гесса:
<?Взр = <?>-<?2- (27)
50
где Q1 — теплота образования исходного взрывоопасного
вещества или его составных частей;
Q2 — теплота образования продуктов взрыва.
При горении в открытом пространстве продукты реакции
свободно расширяются, давление остается практически
постоянным. Горение в замкнутой емкости ведет к взрыву.
Максимальное давление взрыва газовоздушных смесей (в МПа)
P.-Po^MV.). (28)
где р0 — начальное давление взрывчатой смеси, МПа;
Ги Г0 — температура взрыва и начальная температура
смеси, К;
п. и пс — число молекул газов соответственно после и до
взрыва. -
Ниже приведено максимальное давление взрыва в
замкнутом объеме (105 Па):
Ацетон 8,93
Аммиак 6
Древесная мука 7,7
Водород 7,39
Ацетилен 10,3
Принципиальным отличием детонационного горения от деф-
лаграционного является то, что каждый последующий слой
газа нагревается не путем теплопроводности, а вследствие
быстрого сжатия, достаточного для того, чтобы довести
реагирующую среду до адиабатического воспламенения. Резкое
повышение давления в газе или жидкости создает волну сжатия —
ударную волну, которая представляет собой границу
скачкообразного перехода от исходного вещества к состоянию
сжатого. Встреча ударной волны с препятствием (любым твердым
телом) создает отраженную волну и еще более сильно
сжимает газ. Давление в отраженной волне примерно на порядок
больше давления в падающей волне. Отражение ударной
волны от преграды ведет к чрезвычайно высокому (до нескольких
сотен тысяч атмосфер), но кратковременному росту давления,
способного вызвать большие разрушения.
51
Детонационная волна представляет собой
самораспространяющийся комплекс, состоящий из ударной волны и зоны
химической реакции, выделяющаяся теплота которой поддерживает
на постоянном уровне давление на фронте ударной волны.
Разрушающее действие волны не зависит от места возникновения
детонации (в открытой или закрытой емкости). Детонационное
сгорание отличается рядом особенностей. Скорость детонации
постоянна, превышает скорость звука в данной среде,
практически не зависит от давления и начальной температуры;
продукты реакции движутся в ту же сторону, что и зона реакции.
Наиболее опасно с точки зрения возникновения детонации
горение в трубопроводах, соединенных с большими
резервуарами на судне и на берегу, особенно если внутренние поверхности
труб и емкостей покрыты продуктами коррозии или имеют
шероховатости и неровности иного происхождения.
15. Токсичность и инфекционная опасность
Одним из критериев отнесения какого-либо вещества к
категории опасных грузов является способность вещества
послужить при транспортировке причиной отравления, облучения
или заболевания людей и животных. Морская перевозка
грузов связана с возможностью воздействия на людей опасных и
вредных производственных факторов, создаваемых
специфическими свойствами грузов. Воздействие опасных факторов
приводит к травме, вредных — к заболеванию.
Вредным называется вещество, которое при контакте с
организмом человека при нарушении требований безопасности
может вызвать профессиональные заболевания или
отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными
методами как в процессе работы, так ив отдаленные сроки
жизни настоящего и последующего поколений. По степени
воздействия на организм вредные вещества делятся на четыре
класса: 1-й — чрезвычайно опасные; 2-й — высокоопасные;
3-й — умеренно опасные; 4-й — малоопасные. Нормы
показателей для разных классов опасности приведены в табл. 1.
Под предельно допустимыми концентрациями (ПДК)
понимаются такие концентрации различных токсичных веществ,
содержащихся в воздухе промышленных предприятий в виде
52
X
1 о
1 о
1 к
1 °
та
1 с
о
ласе
^
D?
^
э?
со
_
э¥
<n !
»К
азатель
Пок;
к
устима
о
дельно д
QJ
СХ
1 с
о
'~и ;
<D
<и
5
о
о
7
!
»—•
4
i
0,1-
0,1
нее
CQ
о S
ю ^г
* ?
вредны:
чей зов
о
К VO
X О.
концентра
в воздухе
X
СХ
с
та
со
о
ельная
СХ
' О)
2
О
ДНЯЯ
(D
сх
а:
U
S
sf
адани
с
о
о
о
о
Ю
0)
0>
Бол
о
о
о
ю
X
ю
»—Ц
о
*—'
I
ю
Менее
*:
§
<и
CD
о
о
LO
см
CD
Бол
о
о
LO
(N
JJ
О 1
ю
-500
100-
о
о
нее
>>
на кож
50000
1 Более
000
о
ю
X
о
о
ю
000
ю
500-
500
нее
со
S
2
аГ
X
ельная
в возду
сх к
cu к
2 Я"
а та
дняя
центр
£ ж
ости
ж
возмож
н
X
1 а>
5J
ффии
<Г>
о
со
<U
£
со
1
1
см
-30
300
300
1 Более
ения
«=5
со
о отпра
о
X
X
о
галяци
ВИО)
S >—'
гвия:
о
а дей»
X
о
СП
^
ю
а>
1=3
о
из
^
Ю
1
со
ос*
'—•
1
енее 6
£
О
и
о
сь
ОСТ]
"^1
csf 1
О) 1
о> I
<L> I
Ю-1
csTI
1 1
1 1
^ 1
to 1
I
i I
о 1
о 1
лее
о 1
КОГО
X
хро:
53
газов, паров, пыли, которые при ежедневном воздействии в
течение 8-часового рабочего дня в течение всего трудового
стажа работающего не приводят к заболеваниям или
отклонениям в состоянии здоровья, обнаруживаемым современными
средствами исследования непосредственно в процессе работы
или в отдаленные сроки.
Если в воздухе рабочей зоны содержатся несколько вредных
веществ, то сумма отношений фактических концентраций
вредных веществ Ср С2, ..., С к их предельно допустимым
концентрациям (ПВКГ I7DKr ..., ПОКп) не должна превышать единицы:
CJUDK, + С2/ПИК2 +... + CjIWK» < 1. (29)
Вредные вещества могут проникать в организм человека
через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожу. По
характеру воздействия на организм человека различают
вредные вещества общетоксические, раздражающие,
сенсибилизирующие, канцеро-, мутагенные, влияющие на репродуктивную
функцию.
Под транспортной опасностью понимается совокупность
свойств груза, которые определяют его способность оказывать
неблагоприятное воздействие на организм человека в
специфических условиях транспортного процесса (количество груза, вид
тары и упаковки, тип судна). Безразмерный критерий
транспортной опасности (применительно к условиям морского судна)
Kro = 3№z№amM rHpJ{ VtCK), (30)
где z — коэффициент неравномерности распределения
плотности паров в свободном объеме грузового помещения;
Р — коэффициент испаряемости (при площади испарения
более 1 м2 равен 3,75);
k — коэффициент изменения воздушного потока (равен
единице для неподвижного воздуха);
ат — коэффициент диффузии при расчетной температуре,
см2/с;
М — молекулярная масса вещества;
гн — минимальное время, необходимое для принятия
экстренных мер по ликвидации инцидента;
54
рн — давление насыщенных паров при расчетной
температуре, МПа;
Vt — объем, занимаемый грамм-молем вещества при
расчетной температуре, м3;
Сн — нижний предел опасной концентрации паров, мг/м3.
Под транспортной токсичностью понимается
способность груза в процессе транспортировки оказывать различные
виды токсического действия на организм человека и на фауну.
Вещества в аварийных ситуациях могут иметь разную степень
опасности в зависимости от пути поступления в организм.
Последствиями токсического воздействия могут быть:
несчастные случаи, острые отравления и состояния, требующие
неотложной медицинской помощи; хронические отравления и
профессиональные заболевания; повышение общей
заболеваемости; функциональные сдвиги в организме, связанные с
адаптационной перестройкой.
В табл. 2 приведены критерии классификации опасных
грузов по степени токсичности в зависимости от пути
поступления в организм.
Помимо критериев, приведенных в табл. 2, для определения
степени опасности летучих ядовитых веществ существуют
следующие критерии:
А — комплексный параметр, характеризующий степень
токсичности вещества при вдыхании, учитывающий значение средне-
смертельной концентрации и температурного порога токсичности
(ТПТ), представляющего собой температуру окружающей среды,
при которой концентрация паров вещества равна LC^, °C:
4 = lgLC50 + 0,0188mT; (31)
В — комплексный параметр, характеризующий степень
токсичности веществ при вдыхании, учитывающий значение
средне-несмертельной концентрации и температуру tmn кипения вещества:
5 = ^1^ + 0,0123^; (32)
С — комплексный параметр, характеризующий степень
токсичности веществ при вдыхании, учитывающий значение средне-
смертельной концентрации и концентрации веществ при 20°С:
55
CM
VO
1 о
1 ^
1 о
1 ^
хании
1 a
**
1 ffl
1 s
1 °-
1 c
1 л
1 *-
1 о
1 ж
1 3*
1 s
1 ^
1 *
1 °
мг/кг
l »ч
1 О:
1 ю
1 л
ь
1 <->
1 о
1 к
1 F
1 °
1 ^
1 о
н
4
ь-
1 S
я"
с
ш
о
^^ч
и 2
Я "и4
а.
аз
С
Я
я >>
03 ^
«=С О
аз «
2 а;
я $
с
я
я
я
S л
э 1
Is
1 Я
с
аз
с
>>
и,
см
LO ;
о*4 ^
v/<f
л
о
о
о см
v/g
Л
о
о
о с^
Л
о
ю^
V/to
Л
я
я*
2
о
н
ш
о о
«—•4 «—* 1
• •
см см
Л Л
О О
о о
о о
—« см
о о
о о
см см
л л
о о
о о
о о
—I СМ
о о
о о
см см
л л
8I
А Л
ОЗ 1
03 1
ь 1
О) 1
3
О) 1
03 я 1
<L> h 1
со $ 1
56
C = (LCW)2V-1 или C = KBHOLC50, (33)
где V — летучесть вещества, т. е. насыщенная концентрация
паров вещества при температуре 20°С, мл/м3;
КВИО — коэффициент вероятности ингаляционного
отравления веществом.
Смысл температурного предела токсичности состоит в том,
что он ориентировочно характеризует опасность токсичности.
Концентрация паров в воздухе зависит от температуры,
поэтому не все ядовитые вещества образуют опасные концентрации
в трюме, т. е. при конкретных, условиях морской перевозки.
Первой степени опасности соответствует ТПТ ниже —10°С,
второй — от —10 до +32°С, третьей — от 32 до 70°С. Вещества
с ТПТ выше 30°С не вызывают смертельные отравления при
перевозке морем. Иногда для сравнения токсичности веществ
используют константу Габера — произведение концентрации
ядовитого вещества в воздухе на время экспозиции, которое
приводит к смертельному исходу.
Некоторые грузы в процессе транспортировки могут
провоцировать возникновение биологически опасных и вредных
производственных факторов, объединяемых в инфекционную
опасность. Под инфекцией понимается внедрение и размножение в
организме человека или животного болезнетворных
микроорганизмов (бактерий, вирусов, риккетсий, спирохет).
Инфекционная опасность возникает при перевозке животных, птиц,
сырых животных продуктов или бактериологических препаратов,
растении. Морская перевозка грузов, потенциально связанных
с инфекционной опасностью, осуществляется на основании
специальных правил под контролем компетентных
медицинских органов.
16. Окислительные, коррозионные и радиоактивные
свойства
Окислением в химии называется потеря электронов
окисляющимся веществом (восстановителем). Реакция окисления
чрезвычайно распространена: дыхание, горение, гниение, коррозия
являются разновидностями процесса окисления. В смеси с
окислителями многие вещества, в основном органические, способны
57
произвольно самовозгораться. Опасен контакт окислителей с
органическими и некоторыми неорганическими веществами в
размельченном или раздробленном состоянии (опилками,
ветошью, сеном, металлом в виде порошка). Если окислитель
входит в состав горючего вещества, то для поддержания горения
не нужен кислород воздуха.
Химическое разрушение металлов под воздействием внешней
среды называется коррозией. При коррозии металл переходит в
окисленное ионное состояние. Примером коррозии металлов
является ржавление железа. Интенсивную коррозию металлов
вызывают многие вещества. В условиях морской перевозки
грузов опасность коррозии заключается в возможности
разрушения тары грузов, элементов корпуса и конструкции.
Коррозионную агрессивность воздуха повышает увеличение
влажности воздуха, присутствие в воздухе таких газов, как 02,
С02, N02, HC1, а также копоти и пыли. При контакте с водой
коррозия ускоряется при наличии в воде даже малых примесей
солей и кислот. Наиболее опасны с точки зрения коррозии
жидкие кислоты, сильные окислители и едкие вещества,
многие соли и минеральные удобрения.
Радиационная опасность. Радиоактивность —
самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра
других элементов, сопровождающееся ядерным излучением.
Различают электромагнитное (фотонное) и корпускулярное
излучения.
К электромагнитному излучению относятся: уизлучение,
наблюдающееся при ядерных превращениях или при аннигиляции
частиц; характеристическое излучение, возникающее при
изменении энергетического состояния атома; тормозное излучение,
возникающее при изменении кинетической энергии заряженных
частиц; рентгеновское излучение, представляющее собой
совокупность тормозного и характеристического излучения,
диапазон энергии фотонов которых составляет 1 кэВ — 1 МэВ.
Корпускулярное излучение состоит из частиц с массой
покоя, отличной от нуля (сг-, р~-частиц, протонов, нейтронов).
Альфа (а)-излучение, представляющее собой поток тяжелых
частиц, ядер атомов гелия, поражает только поверхностные
слои тела человека. Обычно для защиты от его действия
достаточны одежда, очки, слой воздуха. Бета (а)-излучение — это
58
поток электронов или позитронов, летящих с большой
скоростью, приближающейся к скорости света. Р-частицы
проникают в организм глубже, чем о-частицы. Рентгеновское и у-излу-
чение веществом полностью не поглощается; эти виды могут
быть ослаблены в любое количество раз. Слой половинного
ослабления (в см)
Ду = 0,693/ц, (34)
где ц — линейный коэффициент ослабления.
Зная слой половинного ослабления, можно определить
толщину слоя поглотителя, чтобы ослабить излучение в нужное
число раз:
■2" = ft, (35)
где п — число слоев половинного ослабления;
k — кратность ослабления.
Нейтронное излучение обладает значительно большей
проникающей способностью, чем уизлучение. Для защиты от него
требуются специальные материалы: парафин, углерод и др.
Основная опасность радиоактивных излучений — ионизация
молекул тканей, которая приводит к изменению химической
структуры различных соединений в организме. Воздействие
ионизирующих излучений на организм зависит от того, где
находится источник — внутри или вне организма. При внешнем
воздействии наиболее опасны у- и нейтронное излучения как
наиболее проникающие. При внутреннем облучении более
опасны а- и Р-излучения, вызывающие большую ионизацию.
Периодическое попадание радиоактивных веществ внутрь
организма приводит к их накоплению и увеличению ионизации
атомов живой ткани и в итоге к острой или хронической
лучевой болезни.
При обращении с радиоактивными веществами и их
транспортировке приходится пользоваться понятиями и единицами
измерения, не встречающимися при перевозке других грузов.
Активность радиоактивного вещества А — число
спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за промежуток
времени dt:
59
А = dN/dt.
(36)
Единицей выражения активности является беккерель (Бк)
— одно ядерное превращение в секунду.
Нуклид — вид атомов, характеризующийся массовым
числом и атомным номером; нуклиды с одинаковым атомным
номером, но разным массовым числом называются изотопными.
Критический орган — орган, ткань, часть тела или все
тело, облучение которого в данных условиях причиняет
наибольший ущерб здоровью данного лица. Критические органы
разделяют на три группы, различающиеся по
радиочувствительности (например, к первой группе относятся все тело,
гонады, красный костный мозг).
Доза излучения (поглощенная доза излучения) —
отношение средней энергии dE, переданной ионизирующим
излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в
этом объеме:
D = dE/dm. (37)
Мощность поглощенной дозы излучения — отношение
приращения поглощенной дозы излучения dD за время dt к
этому времени:
D' = dD/dt (38)
Эквивалентная доза излучения — произведение
поглощенной дозы излучения в ткани на коэффициент качества k этого
излучения:
D9K-Dk. (39)
Коэффициент качества k меняется от 1 до 20 в
зависимости от вида излучения. Единицей эквивалентной дозы
смешанного ионизирующего излучения является бэр (биологический
эквивалент рентгена). Мощность дозы излучения выражается
в миллибэрах в час (мбэр/ч). Для защиты от облучения
применяют различные средства и методы: защита временем
(сокращение срока пребывания под облучением), расстоянием,
60
экранирование источника, индивидуальные меры и применение
радиопротекторов. Радиопротекторами называются
химические вещества, повышающие стойкость организма против
облучения и ослабляющие лучевую болезнь (цианид натрия, азид).
Арсенал таких веществ постоянно увеличивается.
Погрузка, перевозка и выгрузка радиоактивных веществ
проводятся в строгом соответствии с требованиями Норм
радиационной безопасности (НРБ) и Основных санитарных правил
работы с радиоактивными веществами (ОСП-72). В развитие этих
норм и правил с учетом рекомендаций Международного
агентства по атомной энергии в 1973 г. введены в действие Правила
безопасности при транспортировке радиоактивных веществ
(ПБТРВ), являющиеся обязательными для всех предприятий
независимо от их ведомственной принадлежности.
По правилам МОПОГ для целей перевозки любое вещество
с удельной активностью более 0,002 мКи/г должно быть
заявлено как радиоактивное.
17. Методы оценки опасности грузов
Оценка опасности вещества в настоящее время
осуществляется по значению какого-либо одного параметра.
Разработаны и широко используются методы экспериментального и
расчетного определения отдельных параметров,
характеризующих тот или другой вид опасности. Метод оценки опасности по
одному параметру имеет существенные недостатки, зачастую
приводит к недооценке или переоценке опасности, так как не
учитывает совокупного влияния всех остальных характеристик
опасности. Поэтому определять степень опасности вещества
по какому-либо параметру во многих случаях целесообразно
не в абсолютных, а в относительных безразмерных единицах.
Такой метод позволяет сопоставить и сравнить степень
опасности веществ по показателям, имеющим качественно разную
природу.
Под относительной опасностью вещества по какому-
либо параметру понимается количественное значение данного
параметра, выраженное в относительных единицах. Сущность
метода заключается в том, что весь возможный диапазон
значений какого-либо параметра, характеризующего опасность
61
анализируемой группы веществ, охватывается шкалой условных
единиц (например, от 0 до 100). Абсолютное значение
параметра опасности данного вещества в условных единицах шкалы
позволяет сравнить разные вещества по опасности и
сопоставить опасность, характеризующуюся разнородными
показателями. Методика расчета относительной опасности на примере
сжиженных газов рассмотрена в параграфе 55.
Использование современных компьютеров позволяет
ставить вопрос о комплексной оценке опасности при
транспортировке грузов, строительстве и эксплуатации сооружений и
устройств, регламентации противопожарного,
санитарно-гигиенического режимов и т. п. Комплексность подхода
предполагает: логическое обоснование состава влияющих параметров и
их численных значений (на основании экспериментальных и
расчетных данных), группировку параметров по интересующим
видам опасности, выявление существенно важных параметров,
ранжировку и классификацию грузов по полученным
критериям (признакам) в зависимости от поставленной
исследователем цели.
Анализ возможностей использования современных
математических методов обработки данных позволяет сделать вывод о
целесообразности применения метода главных компонент цдя
определения безразмерного показателя комплексной опасности.
Опуская достаточно сложное математическое обоснование
метода, отметим следующие положения.
Метод позволяет характеризовать изучаемый процесс
(явление) числом главных компонент т, значительно меньшим,
чем число первоначально взятых признаков л. Главные
компоненты адекватно отражают исходную информацию в более
компактной форме и содержат больше информации, чем
непосредственно измеряемые признаки.
Метод позволяет выявить стохастические связи признаков с
главными компонентами. Выявление признаков, наиболее тесно
связанных с данной главной компонентой, позволяет принять
обоснованное управляющее воздействие для повышения
эффективности функционирования изучаемого процесса.
Метод дает возможность прогнозировать ход развития
процесса на основе уравнения регрессии, построенного по
полученным главным компонентам.
62
В основе метода главных компонент лежит линейная
модель. Если N — число исследуемых объектов, п — число
признаков (измеряемых характеристик объекта), то
математическая модель метода имеет вид:
Г! =ХаД'
(40)
где Т — нормированное значение /-го признака, полученное из
модели (Yj — нормированное значение /-го признака,
полученное из эксперимента или на основе наблюдений);
/, г — 1, 2, ..., п\
к
- вес г-и компоненты в /-и переменной;
r-я главная компонента.
(^ Начало ^) (?)
3
/ Ввод х
2
3
\4
5
в
7
\8
п
*
X,
1
Печать X/
xii ~ xj
\
(Xji-Xt)2
i
2>„ -*/)2
1=1
i
ст2
l™ Печать
I/, X
(^ Конец j
Рис. 13. Блок-схема алгоритма метода главных компонент
63
В блок-схеме алгоритма (рис. 13) посредством операторов
1 —14 выполняют корреляционный анализ по готовым
программам. Анализ методом главных компонент требует
выполнения действий, предусмотренных операторами 15—23. Пример
использования метода для комплексной оценки опасности
грузов рассмотрен в § 55.
Контрольные вопросы
1. Какими показателями оценивается пожароопасность ЛВЖ?
2. Чем детонация отличается от дефлаграции?
3. Какими показателями характеризуется токсичность груза?
4. Что такое эквивалентная доза излучения и в каких
единицах она выражается?
64
Г л а в а 4. HEQOXPAHHOCTb ГРУЗОВ
ПРИ МОРСКОЙ ТРАНСПОРТИРОВКЕ
18. Виды несохранности грузов
Перевозка грузов считается качественной, если за время
нахождения на транспорте не изменилось количество груза, не
снизилось его качество, выдержаны установленные сроки и не
возникла необходимость в дополнительных
непроизводительных простоях. При нарушении какого-либо из перечисленных
условий перевозка считается некачественной,
В соответствии с Правилами ведомственного расследования
случаев несохранности грузов и производственного брака-к
основным видам производственного брака относятся:
несохранность грузов; случаи брака, вызвавшие непроизводительные
расходы без причинения ущерба самому грузу; нарушение
установленных сроков доставки грузов.
Под несохранностью груза понимаются ухудшение или
полная потеря качества, изменение количества, а также
пересортица, в результате которой груз уценивают до уровня
более низкого сорта. Из-за ущерба, причиняемого только
микроорганизмами, идет в брак более 5% общего объема
выпускаемой в мире продукции, причем в эту продукцию входят
металлы и полимеры.
Различают следующие виды несохранности.
Порча и повреждение — полная или частичная потеря
грузом своих качеств и ценности. К недостаче относят
несоответствие фактического количества грузовых мест и массы
указанным в грузовых документах (без признаков хищения),
Все разновидности брака в транспортной работе, их
предупреждение, порядок расследования и взаимная ответственность
рассматриваются в смежных курсах. В грузоведении объектом
исследования является несохранность транспортировки, так
или иначе связанная со свойствами грузов, взаимодействием
грузов с окружающей средой и между собой.
Причины повреждений, порчи и убыли грузов при морской
транспортировке можно объединить в следующие группы:
65
— нарушение правил перевозки, погрузки, выгрузки,
складирования и хранения грузов в портах работниками
транспорта и клиентурой;
— несовершенство или отсутствие правил и технических
условий транспортировки для отдельных грузов;
— нарушения установленной технологии выполнения погру-
зочно-разгрузочных работ;
— недостаточная оснащенность судов и складов
техническими средствами обеспечения сохранности грузов;
— скрытые свойства грузов;
— действие непреодолимой силы.
Ниже рассматриваются наиболее часто встречающиеся
причины случаев несохранности грузов.
Повреждению от подмочки подвержены все
продовольственные (зерно, сахар, мука, табак) и многие
непродовольственные (цемент, металл, волокнистые материалы) грузы.
Причинами подмочки могут быть: атмосферные осадки при
хранении грузов на складах без надлежащей защиты;
попадание воды в трюмы во время шторма или в результате
неисправности судовых систем; конденсация влаги в трюмах и на
складах; выделение влаги другими грузами.
Средствами предупреждения грузов от подмочки являются:
перевозка грузов на технически исправных судах и хранение в
достаточно защищенных складах; соблюдение правил
перевозки и перегрузки грузов; использование подтоварников на
складах; умелое использование судовых средств вентиляции и
кондиционирования воздуха; размещение грузов, выделяющих
влагу, в отдельных трюмах и складах. Статистика тяжелейших
аварий с судами подтверждает совершенную недопустимость
погрузки в подмоченном состоянии таких грузов, как рудные
концентраты, волокнистые материалы. Погрузка под дождем,
снегом должна быть прекращена, трюмы закрыты, а груз на
берегу укрыт. Повышенная влажность воздуха в трюме
недопустима по ряду причин: многие грузы (цемент,
скоропортящиеся грузы) меняют состав и свойства, интенсифицируется
коррозия металлов, активизируются биохимические процессы
в грузе и жизнедеятельность микроорганизмов.
В процессе выполнения погрузочно-разгрузочных работ порча
и повреждение грузов происходят при: нарушении технических
66
условий эксплуатации перегрузочного оборудования;
использовании неподходящих грузозахватных приспособлений;
применении металлических стропов и крючьев для грузов, не
предназначенных для этого (мешковых, бумаги, шерсти, тканей);
неправильных способах застропки; загрязнении грузов. Плохая
укладка грузов ведет к повреждению тары, упаковки и самого
груза. Неплотная укладка и плохое крепление грузов
способствуют смещению грузовых мест при качке, в результате чего
грузы могут не только получить повреждения, но и создать
угрозу безопасности транспортировки. Неплотная укладка кип
волокнистых грузов, перетянутых металлическими лентами,
может вызвать искры и локальный нагрев грузовых мест,
вследствие чего возможен пожар. Неплотная укладка грузов на
складе может привести к разваливанию штабеля, порче грузов и
тяжелым травмам людей. Превышение допустимой высоты
укладки ведет к раздавливанию нижележащих грузовых мест
верхними. Тара тяжеловесных грузов может быть раздавлена
стропами под действием собственного веса грузов.
Важное значение для обеспечения сохранности грузов имеет
наличие в достаточном количестве и соответствие свойствам
груза подкладочного и сепарационного материалов. Недопустимо
использование подкладочного материала, загрязненного
красками, маслами, жирами, землей и т. п., особенно при переработке
волокнистых, мешковых, пищевкусовых и многих других грузов.
Скрытые свойства грузов могут стать причиной не только их
порчи, но и серьезных аварий в процессе транспортировки.
Известен случай крупного пожара с многочисленными
человеческими жертвами на пассажирском судне, причиной
возникновения которого послужило экзотермическое разложение
компонентов косметических средств в парикмахерской. Порчу
грузов из-за их скрытых свойств, как правило, невозможно
предотвратить заботами добросовестного перевозчика. Отсюда ясно
значение полноты и достоверности информации о свойствах
груза, получаемой перевозчиком от грузоотправителя.
19. Естественная убыль грузов и ее нормирование
Уменьшение количества груза под воздействием
естественных причин в условиях нормального технологического процесса
67
транспортировки называется естественной убылью груза.
Нормы естественной убыли грузов устанавливают тогда, когда
предотвратить естественную убыль не удается либо
нерационально с экономической точки зрения (затраты на
предотвращение убыли превышают стоимость возможных потерь). Нормы
устанавливают на основании анализа средних значений потерь
грузов при нормальных условиях транспортировки. Перечень
грузов, масса которых подвержена убыли, и предельно
допустимый процент убыли при перевозке морем утверждается в
централизованном порядке.
Нормы естественной убыли зависят от многих факторов:
транспортной характеристики груза, защитных свойств тары,
числа перевалок за время транспортировки, дальности
транспортировки, вида транспорта, времени года и др. Для каждого
вида груза норма зависит от одного или нескольких факторов.)
Так, норма естественной убыли для семян трав зависит от
способа хранения на складе (в таре, насыпью), срока
хранения, вида семян, протяженности перевозки, вида транспорта,
способа очистки, числа перевалок; для масла растительного —
от тары и времени года; для хлеба в зерне насыпью и в таре
— от протяженности перевозки.
Нормы потерь нефти и нефтепродуктов установлены
отдельно на каждую операцию (прием, перевозку, отпуск).
Потери списывают в пределах норм, если фактические потери
превышают норму, и по размеру фактических потерь, если они
меньше нормы. По физико-химическим свойствам нефть и
нефтепродукты разделены на 10 групп (бензины — на две
подгруппы, сырая нефть в зависимости от потенциала бензина —
на три группы), для которых установлены свои нормы потерь.
Нормы установлены отдельно для осенне-зимнего (с 1 октября
по 31 марта) и весенне-летнего (с 1 апреля по 30 сентября)
периодов и географических зон. Суммарные потери за рейс
определяют путем сложения потерь при приеме, отпуске,
перевозке. Разовые потери нефти и нефтепродуктов при зачистке
резервуаров и трубопроводов учитывают отдельными актами.
В смешанном сообщении норма естественной убыли массы
для каждого вида транспорта, участвующего в перевозке,
применяется в одинарном размере за все расстояние
перевозки на данном виде транспорта по прямому документу.
68
Нормы естественной убыли грузов не применяются при
перевозке грузов в герметичной упаковке (запаянной, залитой
сургучом, смолой), жидких в стеклянной упаковке,
гигроскопических и легко воспринимающих влагу при перевозке морским
транспортом. Помимо этого нормы естественной убыли не
применяются в случаях, когда причиной недостачи массы
являются грубые упущения перевозчика при обеспечении
сохранности грузов (хищения, утеря).
Убыль груза, в том числе естественная, выражается в
уменьшении первоначальной массы и объема груза в
результате распыления, раструски, утечки, улетучивания и усушки.
Раструска свойственна навалочным, насыпным грузам и
порошкообразным в таре; происходит главным образом во время
грузовых работ при перемещении груза конвейерами, грейферами,
ковшами. При перегрузке зерна конвейерами легкие примеси
отвеиваются от зерна. Это приводит к убыли груза, хотя качество
зерна повышается. Количество отвеивающейся примеси g (в кг/ч)
gr = ^CYn(2,82 + 0,16t;2)/Yc, (41)
где k — содержание примесей в зерне по сертификату, %;
G — производительность перегрузочной установки, т/ч;
Y , Yc — насыпная масса соответственно примесей и
зерна, кг/м3;
v — скорость ветра, м/с.
Распыление тарных грузов происходит при сотрясениях и
толчках во время их перегрузки и в рейсе. Порошкообразные
продукты проникают наружу через самые мелкие отверстия
тары. Наибольшему распылению подвергаются
порошкообразные грузы в тканевой таре (льнокенафных и джутовых,
мешках). Значительно меньше распыляется груз в бумажных и
синтетических мешках, бочках, барабанах, ящиках.
Утечка жидкого груза происходит в виде диффузии через
поры деревянной тары либо просачивания через щели между
клепками деревянных бочек. Интенсивность утечки зависит от
свойств груза, плотности древесины, состояния бочек,
параметров окружающего воздуха: чем больше температура и суше
воздух в помещении, тем утечка больше. В наибольшей степени
подвержены утечке жидкие масла.
69
Улетучиванию подвержены жидкие и некоторые твердые
вещества (нафталин, пряности). Интенсивность процесса
зависит от температуры, влажности и скорости движения
окружающего воздуха, площади свободной поверхности. Многие
вещества при улетучивании не только теряют массу, но и
снижают товарные качества. Эффективный способ уменьшения
улетучивания — герметизация тары, уменьшение площади
свободной поверхности груза.
Усушка связана с полным или частичным испарением влаги
из груза (зерно, продовольствие, химические и волокнистые
вещества). Гигроскопические грузы способны не только
отдавать, но и воспринимать влагу, в связи с этим усушка может
быть процессом обратимым.
Помимо рассмотренных видов естественной убыли грузов,
при транспортировке необходимо учитывать естественное
свойство многих грузов, особенно пищевых, воспринимать
посторонние запахи. Убыли массы при этом не происходит, но
груз полностью или частично теряет потребительские
качества.
Для учета изменения массы за период хранения
гигроскопических грузов и грузов с нормированной влажностью
Государственным стандартом предусмотрен метод пересчета массы, если
фактическая влажность груза выше или ниже нормативной (см.
§7).
Для упрощения вычислений по перерасчету фактической
массы партии груза на массу с нормированной влажностью к
Государственному стандарту прилагается справочная таблица
коэффициентов.
20. Вредители грузов и борьба с ними
Значительный ущерб перевозимым грузам могут причинить
вредители грузов: грызуны, насекомые и различные
микроорганизмы. Вредители грузов приносят урон не только во время
транспортировки на судах, но, проникая вместе с грузами в
глубь территории страны, причиняют большой ущерб в складах,
хранилищах, элеваторах и на перерабатывающих предприятиях.
Ежегодно только крысы и мыши уничтожают
продовольствие на сумму 15 млн. фунтов стерлингов в Великобритании,
70
300 млн. долларов в США, 750 млн. рупий в Индии. Ежегодно
в мире они поедают около 83 млн. т только урожая злаковых
культур.
Грызуны портят тару, брезент, трубопроводы, шланги,
спецодежду, подрывают фундаменты зданий, перегрызают электро-
кабели* свинцовые трубы. Считают, что примерно четверть
пожаров неизвестного происхождения на судах вызывают
грызуны, повреждающие электропроводку. На морских судах
грызуны могут встретиться практически во всех помещениях.
Мероприятия по борьбе с грызунами, проводимые в настоящее
время, привели к значительному сокращению их численности на
судах и в портах, но до полной победы над ними еще далеко,
особенно в портах. Грызуны чрезвычайно плодовиты, каждое
последующее поколение способно вырабатывать иммунитет к
средствам уничтожения, эффективным на первых порах. »•
Опасными вредителями растительных грузов являются
рисовый долгоносик, гороховая и фасолевая зерновки, зерновая
и картофельная моль, черный хрущак и другие, завезенные
морем вместе с импортными грузами из стран тропического и
субтропического климата. Насекомые обнаруживаются не
только на грузах, но и на таре. Долгоносики, хрущаки,
зерновые точильщики активно уничтожают зерновые и изделия из
них, другие продукты. Из древоточцев на судах часто
встречается вид тередо навалис, обитающий на деревянной таре,
бревнах и лесоматериалах. Распространен капроновый жук,
борьба с которым затрудняется его всеядностью,
устойчивостью к колебаниям температуры, голоду и ядохимикатам. На
рыбопродуктах паразитируют различные кожееды, способные
питаться и другими материалами, вплоть до синтетических.
Тараканы разных видов не только уничтожают и
загрязняют пищевые продукты, но и являются переносчиками бацилл
брюшного тифа, туберкулезных палочек, других
болезнетворных бактерий, яиц глистов, а также могут вызывать
аллергические заболевания: насморк, экзему, крапивницу.
Серьезный ущерб сельскохозяйственной продукции и
продуктам животноводства наносят клещи разных видов,
которые вместе с насекомыми являются также разносчиками спор
грибов и плесеней. Грибы типа аспергиллюс вызывают
нагревание зерна и других грузов, вырабатывают микотоксины,
71
опасные при попадании в организм людей и животных.
Некоторые грибы могут полностью разложить древесину без
всяких видимых признаков. Значительный ущерб зерновым
грузам в портах могут причинить птицы.
Наибольший успех в борьбе с вредителями грузов приносит
комплекс мероприятий. Различают профилактические
(предупредительные) и истребительные меры борьбы. Наиболее
эффективными являются профилактические меры. Они
должны выполняться постоянно. Их целью является
предупреждение попадания вредителей в груз и грузовые помещения,
создание в грузовых помещениях неблагоприятных условий для
жизни вредителей. Профилактические меры делятся на
санитарно-гигиенические и физико-механические. Важное значение
имеет тщательная зачистка грузовых помещений от остатков
ранее перевозившихся грузов растительного происхождения,
которые могут быть источником распространения вредителей.
Особое внимание уделяется льялам, трещинам, щелям,
вентиляционным каналам и другим местам, где могут скапливаться
остатки грузов. Несложная операция по механической очистке
грузовых помещений может избавить от больших расходов по
уничтожению вредителей, если они уже проникли в
помещения. Россыпи груза, сепарационные материалы убирают,
помещения моют водой.
В иностранных портах следует уделять особое внимание
состоянию, в частности, целости тары, наличию качественных
сертификатов. Внутри страны разрешение на погрузку
хлебных грузов выдают органы хлебной инспекции после
тщательного освидетельствования грузовых помещений, исследования
проб пыли или остатков грузов предыдущего рейса. В ряде
случаев эффективно размещение в грузовых помещениях
веществ, воздействующих на вредителей, но безопасных по
отношению к самим грузам.
Для предупреждения доступа грызунов на судно швартовные
тросы должны снабжаться металлическими щитами с
дополнительными заслонками. Трапы и сходни должны быть
установлены на некотором расстоянии от причала и освещены ночью.
Отверстия систем приточной и вытяжной вентиляции, шпигаты
следует закрывать металлическими сетками с размером ячеек
не более 12,5 мм при диаметре проволоки не менее 1,2 мм. Для
72
профилактики зараженности судов грызунами периодически
снижают температуру до отрицательных или минимальных
положительных значений, а также сильно повышают ее.
На практике профилактические и истребительные меры
применяют комплексно.
21. Виды потерь наливных и навалочных грузов
Эксплуатационные и аварийные потери наливных и
навалочных грузов в процессе транспортировки сводятся к убыли
массы, ухудшению качества или одновременно и массы, и
качества.
При потерях массы качество груза не меняется. Борьба с
этим видом потерь ведется по нескольким направлениям:
поддержание в исправном техническом состоянии грузовых
емкостей и перегрузочного оборудования (герметичность
резервуаров, своевременная замена сальников, проверка работы
судовых систем — грузовой, зачистной, подогрева груза,
газоотводной); точное соблюдение технологии погрузочно-разгру-
зочных операций (постоянный контроль за уровнем
заполнения резервуаров, регулирование скорости погрузочно-разгру-
зочных операций, установка поддонов в местах соединения
шлангов для сбора просочившегося груза; предупреждение
налипания груза на стенки танков.
При качественных потерях масса груза не меняется. Потери
качества происходят при загрязнении и смешении разных
грузов. Для предупреждения потери качества груза необходимо:
строго соблюдать требования в отношении подготовки судна к
приему груза, следить за правильностью открывания и
закрывания клинкетов, проверять чистоту грузовой системы.
При количественно-качественных потерях уменьшается
масса и ухудшается качество груза. Типичный пример —
испарение нефти при транспортировке. Нефть представляет собой
смесь углеводородов разной плотности, имеющих разную
упругость насыщенных паров при данной температуре. Чем больше
упругость насыщенных паров, тем больше испаряемость
нефтепродуктов. Наиболее интенсивно испаряются легкие
высокоценные бензиновые фракции нефти, в связи с чем не
только уменьшается масса нефти, но и ухудшается ее качество.
73
Стоимость потерь от испарения нефти и нефтепродуктов
слагается из стоимости испарившегося груза и стоимости
потерь вследствие ухудшения качества остатка груза. Один
процент потерь бензина от испарения снижает октановое число
бензина на одну единицу. О значении этой цифры
свидетельствует тот факт, что только для США повышение октанового
числа бензина на единицу обходится в 200 млн. дол. Ежегодно
в атмосферу в результате испарения поступает 2% общей
массы перевозимого бензина, 3% — сырой нефти.
Потери нефти и нефтепродуктов от испарения в танках и
резервуарах при хранении и перегрузке можно подсчитать
ориентировочно. Днем температура газовой смеси в танке
повышается, растет давление, газ выходит наружу (малое
«дыхание» танка).
Ночью воздух проникает в газовую шапку танка и
насыщается парами. Массу потерянного за одно малое «дыхание»
груза можно подсчитать [2] по формуле:
gK=V$AtCc, (42)
где Vr — объем газового пространства в танке, м3;
Р — коэффициент объемного расширения газа;
At — увеличение средней температуры газового
пространства (At = t -t . ),°С;
\ max mm'' ' .
Сс — средняя концентрация паров нефтепродукта, кг/м3;
Сс=Сн + ДСД//2; (43)
здесь Сн — концентрация паров нефтепродукта при /т.п, кг/м3;
АС — средний прирост концентрации паров груза,
зависящий от рода груза (для бензина Б-70 ДС = 0,08 кг/м3; для
бензина А-60 ДС = 0,04 кг/м3).
При наливе часть нефтепродуктов испаряется в атмосферу,
при сливе испарения остаются в танке, затем выветриваются.
Массу (в кг) потерь от испарения при сливе (наливе) можно
определить [2] по формуле:
ё^-kCW, (44)
74
где k — эмпирический коэффициент, учитывающий
неравномерность концентрации нефтепродукта по объему танков;
W — грузовместимость танкера, м3.
Навалочные грузы характеризуются теми же видами
потерь, что и наливные. Количественно-качественные потери
связаны с тем, что масса многих навалочных грузов (бурого и
некоторых сортов каменного угля, солей) в процессе
естественного окисления уменьшается, качество их ухудшается,
снижается теплота сгорания угля. Значительные убытки
приносит смешение грузов при хранении в портах, причем урон не
ограничивается только штрафами. Наличие в качестве
примеси в угле марганцевой руды приводит к порче топок котлов.
Серный колчедан с угольной пылью и селитрой образует
взрывчатую смесь. Предотвращение смешения навалочных
грузов при хранении — важная задача портовиков.
22. Влияние внешних и внутренних факторов
на сохранность грузов. Причинно-следственные связи
На сохранность грузов в процессе транспортировки
оказывает влияние множество факторов. Они объединены в
три группы [16]: А — условия среды и транспортировки,
оказывающие агрессивное воздействие на груз; эта группа
действует на всех видах транспорта, но набор факторов, их
комбинации, уровень влияния каждого различны для каждого вида
транспорта; В — противостоящие факторы; это меры со
стороны грузоотправителя товара; С — защитно-профилактические
меры перевозчика.
Агрессивные факторы, влияющие на сохранность грузов
(агрессивные ВСГ), делятся на внешние и внутренние. К
внешним, относят факторы, связанные с упаковкой, окружающей
средой, конструктивными особенностями судов, складов,
механизмов, к внутренним — факторы, связанные с особенностями
грузов и протекающими в них процессами (рис. 14).
В условиях морской перевозки воздействия на грузы многих
внешних агрессивных факторов избежать не удается. В
трюмах и на складах грузы укладывают на значительную высоту,
что ведет к росту статической нагрузки на нижележащие слои
75
IS
P§$
.1
p
i
x
ii
i
111
I
It
il
'I
1 §r
I
ZC
it
s
litis
in8l
о
Си
X
a
Си
x
о
wfouiMifdf
юнк*4шпкд
HogutMhvxo
-мвФ тндпэЫйяу
/чрм/а
П9НГП9Н0
гчОошмвФ
ишхзмЪаевино
'pOOfiO П9ШМНН900Э0
хгЬщпшх/шшоках
1 II гтп
*яэшп#г?4ишо
вэм&гшюм
oeoHtunfriDC
9fl0UW7J0fr
tuifiite fmoQOfo
XMHUintTWC
xwiHS&uiopaa
\ d$H
OMVUMtOX
ппмазнпш
-xvifndotit/
ааоншптво
oaokf/iwMD
. &H MfiJntMtty
<J
c2
г
II
m
m
I III
76
грузов, затрудняет условия вентиляции. Волнение моря
приводит к возникновению в грузах динамических сил. Палубные
грузы могут подвергаться ударному воздействию волн.
Действие внутренних агрессивных факторов проявляется
наиболее наглядно при перевозке скоропортящихся и других
гигроскопических грузов со сложным химическим составом.
Если действие внешних агрессивных факторов на груз во
многих случаях удается предупредить соблюдением правил и
технических условий транспортировки, то для нейтрализации
или правильного учета внутренних агрессивных факторов
необходимо исследование процессов, протекающих в грузах
при транспортировке, с использованием методов точных наук.
Сложный комплекс разнородных причин несохранности
грузов формирует многоступенчатые причинно-следственные
связи. Установка первичной в пределах морского транспорта
причины требует анализа причинно-следственных связей,
приведших к факту несохранности груза. Формирование причинно-
следственных связей носит случайный характер и зависит от
конкретных условий перевозки, которые весьма разнообразны.
Поэтому практически невозможно проследить все причинно-
следственные связи, предшествовавшие случаю несохранности
груза. Для успешного анализа связей необходимы
определенные ограничения, например, надо выделить
причинно-следственные связи, наиболее часто встречающиеся на
определенной линии, при перевозке конкретного груза, на определенном
типе судов.
Анализ формирования причинно-следственных связей
внутри комплекса причин возникновения случаев несохранности,
связанных с механическими воздействиями на груз, привел к
важным выводам. Комплекс причин, связанных с действием
механических сил, легко разделяется на две основные части,
связанные с действием статических сил сжатия и
динамических сил. Каждая из возникших «цепочек» состоит из
последовательности побудительных причин и заканчивается
непосредственным действием на груз.
В течение анализируемого периода действуют не все
выявленные причинно-следственные связи, а устойчиво
повторяются только некоторые из них. А это требует концентрации
внимания к часто встречающейся последовательности причин
11
и следствий. Активное вмешательство должно быть
направлено на устранение первопричин возникновения случаев
несохранности груза либо на разрыв образующихся «цепочек»
причинно-следственных связей. Помимо этого выявление и
построение схем причинно-следственных связей упорядочивает ход
ведомственного расследования случаев несохранности грузов,
ориентирует внимание специалистов на первопричинах
несохранности и повышении эффективности принимаемых
грузоотправителями и перевозчиками мер по повышению качества
транспортировки грузов.
23. Прогнозирование несохранности перевозок
Агрессивным (по отношению к сохранности грузов)
факторам транспортировки (факторы группы А) противостоят меры
грузоотправителя и собственные защитные свойства груза
(факторы группы В), защитно-профилактические меры
перевозчика (факторы группы С). Агрессивные и защитные
факторы, влияющие на сохранность грузов, представлены на рис. 14.
Агрессивные факторы действуют на груз в течение всего
времени транспортировки, защитный комплекс
грузоотправителя (тара, упаковка, консервация) носит пассивный характер,
его эффективность сокращается со временем. Высокая
стоимость тары, упаковки и консервации, зависимость защитных
свойств от времени транспортировки приводят к тому, что л
перевозчик вынужден принимать защитно-профилактические
меры (группа С). К факторам группы С относятся: применение
вентиляции, разные методы укладки и сепарации грузов и др.
(см. рис. 14), Профилактические меры перевозчика должны
повысить сохранность груза путем ослабления воздействия
внешней среды и усиления защитных свойств самого груза.
В реальных условиях транспортировки факторы групп А, В
и С постоянно взаимодействуют, на разных этапах влияние
любой группы может быть превалирующим. Соотношение
значимости отдельных групп позволяет прогнозировать
несохранность груза при транспортировке и определять
целесообразный минимум затрат грузоотправителя и перевозчика на
нейтрализацию агрессивных факторов. Сохранность груза
обеспечивается при соблюдении условия
78
А<В + С,
(45)
где А, В и С — равнодействующие групп факторов,
рассмотренных выше.
Смысл выражения (45) в том, что сохранность груза
обеспечивается в случае, если суммарное действие
защитно-профилактических и противостоящих факторов не меньше действия
агрессивных факторов. Выражение (45) позволяет получить
основное условие обеспечения сохранности груза (как
составного элемента показателя качества продукции транспорта):
(В + С) = £А, (46)
где k — коэффициент запаса (k> 1).
Коэффициент k учитывает: а) возможные пределы
колебания агрессивных факторов (k > max); б) необходимость
минимизации дополнительных расходов на превышение действия
факторов В и С над A (k> 1). Нарушение равновесия в
системе факторов А, В и С является отказом, приводящим к тем
или иным отрицательным последствиям (несохранность груза
или неразумное превышение транспортных издержек на
обеспечение сохранности). Такая постановка вопроса позволяет
использовать в целях анализа и прогнозирования сохранности
грузов математический аппарат теории надежности.
При прогнозировании несохранности необходимо оценивать
вероятные убытки. Показатель вероятных убытков [16]:
иГ?ктЦ, (47)
где Uг — вероятные убытки грузовладельца;
/ — вероятность случая несохранности;
kT — коэффициент, характеризующий среднюю тяжесть
случая;
Ц — стоимость товара.
Целесообразность внедрения какого-либо мероприятия по
повышению сохранности груза требует экономической оценки.
Если для внедрения какого-либо мероприятия у,
направленного на повышение сохранности груза, требуется сумма затрат
U , то оно эффективно при условии, что вероятность случая
79
несохранности уменьшается от / до f, т. е. /' </, и вероятные
убытки до внедрения U. больше (или равны) вероятных
убытков после внедрения U. плюс затраты Uy} т. е. Uf^Uf+Uy.
Достаточно сложным является определение вероятности
случая несохранности /. Каждый случай несохранности
является следствием нарушения устойчивости системы (45) в
результате определенного сочетания и взаимодействия
факторов. Надежность системы (45) определяется частотой случаев
отказа, т. е. случаев несохранности грузов, нарушающих
устойчивость системы. Каждый факт несохранности груза носит
случайный характер, поэтому для оценки устойчивости
системы факторов ВСГ и определения необходимых
организационно-технических мероприятий приходится использовать методы
теории вероятности.
Для прогнозирования устойчивости скоропортящихся
грузов в зависимости от продолжительности хранения применимы
две математические модели [13]:
— гипербола
у = а + Ы/(К-С)\ (48)
— экспонента по уравнению Аррениуса
у = а + Ыег**9 (49)
где у — мера качества (время сохранности) груза (органолеп-
тический, физический, химический, микробиологический
показатели), ч;
а — значение у в нулевой момент времени, т. е. исходное
качество;
Ь, К — постоянные величины;
t — продолжительность хранения, сут;
7, С — температура хранения, соответственно К и °С.
Применение математических моделей для прогнозирования
сохранности определенных грузов при хранении позволяет
решать задачи двух типов:
1) при заданных условиях хранения Т. и данной оценке
качества у груза в момент времени т0 определить его качество
у{хх) к моменту времени т{\
80
2) при тех же исходных данных (Т., #(т0), т0) определить
момент времени тх, когда показатель качества снизится до
у(хх) — обратная задача.
Контрольные вопросы
1. Назовите наиболее частые причины несохранности
грузов при морской перевозке.
2. От каких факторов зависят нормы естественной убыли
грузов?
3. Какой вид потерь имеет место при испарении сырой нефти?
4. Как прогнозируется сохранность скоропортящихся
грузов в зависимости от срока хранения?
81
Г л а в а 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГРУЗА
С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
24. Свойства воздуха, влияющие на состояние груза
Атмосферный воздух представляет собой смесь сухих газов
(табл. 3), водяного пара и различных примесей. Содержание
водяного пара — обычно от 0,2 до 2,6% по объему; в
зависимости от температуры оно меняется от 0 до 4%. При 0°С и
0,1 МПа плотность сухого воздуха равна 1,293 кг/м3, а
водяного пара — 0,768 кг/м3, поэтому при одинаковых условиях
влажный воздух легче сухого.
Состояние каждого атмосферного газа характеризуется
тремя величинами: температурой, давлением и плотностью
(удельным объемом), которые связаны между собой уравнением
состояния газа.
В воздухе влага может существовать во всех трех
агрегатных состояниях.
Таблица 3
Газ
Азот N2
Кислород 02
Аргон Аг
Углекислый газ С02
Остальные газы
Сухой воздух
Долз
объемная
78,08
20,95
0,93
0,03
0,01
100
я, %
массовая
75,54
23,14
1,27
0,095
0,045
100
Относительная
молекулярная
масса
28,013
31,999
39,948
44,001
—
28,964
Плотность
по отношению
к воздуху
0,967
1,105
1,379
1,529
—
1,000
Входящие в состав атмосферного воздуха газы ведут себя
практически как идеальные, поэтому для них справедливо
уравнение
pv.-R.T; i-lf 2, ..., я, (50)
82
где p., vp Ri — соответственно парциальное давление,
удельный объем и удельная газовая постоянная /-го газа;
Т — температура смеси;
л — число газов в смеси.
Давление воздуха как смеси газов по закону Дальтона
равно сумме парциальных давлений отдельных газов,
составляющих данную смесь:
Парциальным называется давление, которое оказывал бы
газ, входящий в смесь, если бы из смеси были удалены
остальные газы и газ занимал бы тот же объем и имел ту же
температуру, что и смесь газов. Наблюдаемое барометрическое
давление воздуха слагается из парциальных давлений сухого воз-
духа рс и водяного пара рп:
•Рб-Рс + Р* (52)
Уравнение состояния влажного воздуха, которым и
приходится в основном пользоваться в расчетах по обеспечению
сохранности и кондиционного состояния грузов, режимов
вентиляции и кондиционирования, имеет вид
PBJlV=RT(\ + 0№<o), (53)
где рвл, У, Т — соответственно давление, объем, температура
влажного воздуха;
R — удельная газовая постоянная сухого воздуха
[Rc = 287,04 ДжДкг- К)];
со — массовая доля водяного пара (количество водяного
пара в граммах, содержащегося во влажном воздухе массой
1 г).
При данной температуре воздух может содержать лишь
вполне определенное максимальное количество водяного пара,
которое тем больше, чем выше температура. Фактическое
количество пара в воздухе обычно меньше максимально
возможного при данной температуре. Влажность воздуха
характеризуется несколькими величинами.
83
Абсолютная влажность а воздуха — масса водяного пара,
содержащегося в воздухе объемом 1 м3 (выражается в
граммах на кубический метр или в килограммах на кубический
метр).
Парциальное давление (е) водяного пара, находящегося в
воздухе, является частью общего атмосферного давления
(выражается обычно в миллибарах, иногда — в гектопаска-
лях). При данной температуре давление водяного пара не
может превышать некоторое предельное значение £, называемое
давлением насыщения, или давлением насыщенного водяного
пара. Давление насыщения увеличивается с увеличением
температуры.
Относительная влажность ф воздуха — отношение
фактического количества водяного пара, содержащегося в
воздухе, к максимально возможному его количеству при данной
температуре (выражается в процентах) или, иначе, отношение
фактического давления е водяного пара к давлению Е
насыщения над плоской поверхностью чистой воды:
Ф = (£/£) 100. (54)
С достаточной точностью можно принять
<P = pJp„ = pJp* = d/dH, (55)
или (в процентах)
Ф = 100/?>н = 100рп/рн - 1 OOd/d», (56)
где индекс «п» — пар, «н» — насыщенный воздух.
Таким образом, относительную влажность можно
представить как отношение влагосодержания водяного пара в
ненасыщенном воздухе к влагосодержанию водяного пара в
насыщенном воздухе при той же температуре.
Влагосодержание d или, иначе, отношение смеси —
отношение массы водяного пара в определенном объеме воздуха к
массе сухого воздуха в том же объеме.
Иногда в расчетах тепло- и массопереноса вместо
относительной влажности ф используют эквивалентное понятие
84
химического потенциала \х. Обе величины связаны
соотношением
ц = /?Пяср. (57)
Химический потенциал какой-либо влажной поверхности
продукта (груза) всегда равен нулю, так как вблизи этой
поверхности воздух насыщен влагой (ф равно единице или, иначе,
100%).
Точка росы т — температура, до которой воздух должен
охладиться при постоянном давлении, чтобы содержащееся в
нем количество пара превратилось в максимально возможное.
При точке росы имеющееся количество пара совпадает с
насыщающим, а относительная влажность составляет 100%.
При дальнейшем охлаждении воздуха из него выделяется вода
в жидком или твердом состоянии. Точка росы служит
характеристикой влажности воздуха, а не его термического режима.
При данной температуре воздуха точка росы в зависимости от
фактического давления водяного пара может принимать
разные значения. При изобарическом понижении температуры
воздуха в определенном объеме относительная влажность
возрастает, так как в формуле (54) знаменатель дроби (е/Е)
уменьшается. Температура, при которой относительная
влажность достигает 100%, и является точкой росы.
Разность между давлением Е насыщения при данной
температуре и фактическим давлением е водяного пара называется
дефицитом давления:
6 = £-е. (58)
Разность между температурой воздуха Т и точкой росы т
называется дефицитом точки росы:
Д = Т-т. (59)
Температура смоченного термометра — это температура,
которую примет поверхность, непрерывно увлажняемая чистой
водой. При относительной влажности 100% температура
смоченного термометра совпадает с температурой окружающего
85
воздуха. Чем меньше влажность воздуха, тем больше разность
между температурами воздуха по сухому и смоченному
термометрам вследствие охлаждения смоченного термометра за счет
испарения воды с его поверхности.
При нормальных условиях (давление 101,3 кПа и температура
0°С) массовая теплоемкость сухого воздуха сс= 1,0 кДж/(кг-К),
а водяного пара сп= 1,93 кДж/(кг-К).
Общее теплосодержание воздуха (энтальпия) слагается из
теплоты, характеризуемой температурой воздуха, и «скрытой
теплоты», которая в неявной форме содержится в водяном
паре в виде теплоты конденсации.
По физическому смыслу энтальпию /в влажного воздуха
можно представить как общее количество теплоты,
содержащейся в 1 кг сухого воздуха /с и d килограммах водяного пара,
приходящегося на 1 кг сухого воздуха /п:
/в==/с + /п= 1,0057 +(2500+1,93 T)d- (60)
где / — температура воздуха, К;
2500 — скрытая теплота испарения воды при 0°С, кДж/кг;
1,93 — массовая теплоемкость водяного пара, кДж/(кг-К).
В технике воздух, имеющий температуру 20°С и
относительную влажность 70% при нормальном барометрическом
давлении 101,325 кПа, называется стандартной
атмосферой. Нормальными условиями принято считать температуру
0°С и давление 101,325 кПа.
25. Приборы для контроля тепловлажностных
параметров воздуха
Термометры, применяемые в технике и метеорологии для
измерения температуры, отличаются многообразием типов и
заложенных в основу их действия принципов. Наибольшее
распространение на морском транспорте и в лабораторной
практике получили следующие типы термометров: 1)
жидкостные, действие которых основано на изменении объема
жидкости при изменении температуры; 2) деформационные,
основанные на изменении линейных размеров твердых тел с
изменением температуры; 3) сопротивления, основанные на изменении
86
электропроводности тел с изменением температуры; 4)
термоэлектрические, основанные на изменении электродвижущей
силы (э.д.с.) термоэлементов при изменении разности
температуры спаев.
В стеклянно-жидкостных термометрах в качестве
термометрической жидкости используют спирт, ртуть, толуол. Точность
отсчета по шкале температур определяется чувствительностью
термометра к изменению температуры среды. Чувствительность
термометра характеризуется длиной в миллиметрах одного
градуса шкалы. Градус делится на части, минимальную часть
градуса на шкале называют ценой деления. Устройство спиртовых
и ртутных термометров некоторых видов позволяет
фиксировать максимальное (тип ТМ-1) или минимальное (тип ТМ-2)
значение температуры за определенный промежуток времени.
Из деформационных термометров применяют в основнЪм
приборы одного вида — биметаллические, в которых
чувствительным элементом является биметаллическая (обычно из
стали и инвара) пластинка. Когда же необходимо знать не только
значение температуры в данный момент, но и ход изменения
температуры за определенное время, применяют приборы
самописцы-термографы, из которых наиболее распространены
приборы типа М-16. Чувствительным элементом является
биметаллическая пластинка, смонтированная на кронштейне.
При изменении температуры пластинка деформируется и
перемещает стрелку с пером вдоль барабана с лентой. Барабан
вращает часовой механизм с недельным или суточным заводом.
Термометры сопротивления, термоэлектрические,
термотранзисторные находят применение в основном в
лабораторной практике, на специализированные судах и складах.
Атмосферное давление измеряется с помощью барометров
и барографов разного типа (ртутных, деформационных и
анероидов), скорость ветра — анемометров.
Наиболее распространенными приборами для измерения
влажности являются психрометры и гигрометры.
Психрометрический метод основан на зависимости интенсивности испарения
с водной поверхности от дефицита влажности
соприкасающегося с ней воздуха. Расчеты проводятся по психрометрической
формуле, на основании которой составлены психрометрические
таблицы:
87
e = E'-Ap(t-t'),
(61)
где е — парциальное давление водяного пара в воздухе, Па;
Е — давление насыщенного водяного пара при температуре
поверхности испаряющейся жидкости, Па;
А — психрометрический коэффициент;
р — давление атмосферы, Па;
tut' — температуры соответственно воздуха и
поверхности испаряющейся жидкости, °С.
Психрометры состоят из двух термометров, из которых один
(«сухой») измеряет температуру окружающего воздуха, другой
(«смоченный») — температуру тела, с поверхности которого
происходит испарение воды. Показания смоченного термометра
тем ниже показаний сухого, чем меньше парциальное давление
водяного пара в воздухе. Влажность воздуха определяется по
показаниям сухого и смоченного термометров.
Психрометры бывают станционные и аспирационные.
Станционный психрометр состоит из двух психрометрических
термометров ТМ-4, установленных на штативе, и стаканчика для
дистиллированной воды. Станционные психрометры
применяются в основном на складах.
Аспирационный психрометр является наиболее точным и
удобным прибором, предназначенным для измерения
температуры и влажности воздуха. Помимо пружинного (тип МВ-4М),
применяются аспирационные психрометры с электродвигателем
(тип М-34) с питанием от сети. Аспирационный психрометр
можно использовать при температуре воздуха не ниже — 15°С.
Если температура ниже, используют волосные гигрометры. При
возрастании влажности воздуха волос удлиняется прямо
пропорционально логарифму относительной влажности. Удлинение
волоса при изменении его влажности от 0 до 100% составляет
2,5% его длины и происходит нелинейно.
Для непрерывной фиксации изменений относительной
влажности воздуха служат волосные гигрографы (тип М-21) с
суточным или недельным заводом часового механизма.
Чувствительным элементом является пучок волос, закрепленный с двух
сторон. Середина пучка через крючок связана со стрелкой
самописца. Перо делает запись на бумажной ленте, закрепленной
на барабане, внутри которого находится часовой механизм.
88
Особенности устройства и правила эксплуатации каждого
из кратко рассмотренных приборов приводятся в паспорте
прибора, который следует внимательно изучить перед
применением прибора.
26. Диаграммы состояния и психрометрические
таблицы влажного воздуха
Для расчета тепловлажностных параметров влажного
воздуха применяются различные психрометрические таблицы,
номограммы, диаграммы. В табл. 4 приведена часть
психрометрической таблицы насыщенного воздуха при давлении р = 101 кПа.
Таблица 4
*,°с
-30
-29
0
+49
+50
Ри,
кПа
0,037
0,041
0,611
11,735
12,335
1 3
кг/м
1,434
1,428
1,273
1,034
1,028
d,
г/кг
0,32
0,35
3,77
81,50
86,20
Энтальпия, кДж/кг
сухого
воздуха
/с
-30,18
-29,17
0
49,32
50,33
водяного
пара
/п
0,57
0,63
9,56
214,40
227,07
насыщенного
воздуха
-29,61
-28,54
+9,56
263,72
277,40
В табл. 4 значения парциального давления рн водяного пара,
плотности рн, влагосодержания dy энтальпий насыщенного
воздуха / , сухого воздуха / и водяного пара / даны в
зависимости от температуры. Если известны температура и
относительная влажность, по табл. 4 можно определить параметры
насыщенного воздуха с достаточной точностью, пользуясь
соотношениями: парциальное давление рп = сррн/100 кПа, влаго-
содержание d = q>pJ100 кг/кг, плотность р = сррн/100 кг/м3.
Энтальпия влажного воздуха при данных температуре и влаго-
содержании может быть определена по формуле (60).
89
/-т-диаграмма влажного воздуха (диаграмма Л. П.
Андронова). Расчеты микроклимата помещений и определение
возможности и целесообразности вентиляция трюмов и складов
удобно выполнять на /-т-диаграмме влажного воздуха
(диаграмме Л. П. Андронова). Ее математической основой
являются зависимости:
IgH = 0,662 + 7,5//(238 + /); (62)
lgcp = 2 - 7,5//(238 + *) - т/(238 + т); (63)
х = ??8 °С /64^
7,5/(lg Л-0,662)-1 ' V ;
Диаграмма (рис. 15) представляет собой семейство прямых
и кривых линий. Горизонтальные прямые являются линиями
равных температур t (показаний сухого термометра
психрометра), вертикальные — линиями равных точек росы т.
Горизонтальные и вертикальные линии сходятся на расположенной
под углом 45° к ним прямой, которая является линией
насыщения влажного воздуха (ф==100%). Из точек на линии
насыщения, в которых сходятся горизонтальные и вертикальные
прямые, расходятся кривые равных значений показаний
смоченного термометра. Почти параллельно линии насыщения
нанесены линии равных значений относительной влажности
воздуха. Внизу диаграммы параллельно шкале точек росы т
расположена шкала парциального давления водяного пара е.
Состояние паровоздушной смеси характеризуется точкой на
поле диаграммы. Для получения точки на диаграмме
необходимо измерить имеющимися приборами (психрометром,
термометром и гигрометром) какие-либо два параметра, нанести
точку и снять остальные характеристики воздуха. Изменение
состояния воздуха в трюме изображается лучом процесса,
исходящим из точки первоначального состояния.
При сохранении одного из параметров (температуры,
влажности, точки росы) процесс изобразится прямой, идущей по
линии неизменного параметра. Такое изменение состояния
будет протекать до тех пор, пока точка не достигнет линии
насыщения. При дальнейшем понижении температуры процесс
90
я
«о
9
*!
5 i
ъ i
8
Is
Is
S
]§
it
г
Is
is
Is
Is
Is*
p
x
о
OQ
CO
5
91
изобразится прямой, идущей вниз по линии насыщения до
соответствующей температуры t = x.
/rf-диаграмма влажного воздуха. Широкое
распространение в графоаналитических расчетах, связанных с изменением
состояния воздушной среды в таких процессах, как
вентиляция, кондиционирование, сушка и увлажнение материалов,
получила /d-диаграмма влажного воздуха проф. Л. К. Рамзина
(рис. 16), построенная на основании выражения
0,24/ + (597 + 0,4bt)d.
(65)
Диаграмма представляет собой графическую взаимосвязь
температуры, относительной влажности, влагосодержания,
энтальпии влажного воздуха, парциального давления для данного
барометрического давления (обычно 760 мм рт. ст.). Для
небольших барометрических колебаний (±1 кПа, или ±7,5 мм рт. ст.)
изменения параметров воздуха не учитываются.
Диаграмма
выполнена в косоугольной
системе координат с
углом между осью
ординат / и осью абсцисс d,
равным 135° (рис. 17).
Для удобства
пользования значения
влагосодержания нанесены
на оси 0d, проведенной
под углом 90° к оси /.
На оси 0d
проведены вертикальные линии
d = const постоянного
влагосодержания. На оси
ординат вверх от точки
0 откладывают
положительные значения
энтальпии, вниз —
отрицательные. На этой же
оси нанесены значения
температур.
Рис. 17. Схема /^-диаграммы
92
fc $ 3 ' $ ' 3 „3 . *
3 ' S ' 3 3 . S
93
Изотермы / = const построены в диаграмме в соответствии
с уравнением (60). Из уравнения следует, что изотермы
представляют собой расходящиеся прямые (непараллельные!).
Линии постоянной относительной влажности ф = const имеют вид
расходящихся кривых, построенных по соотношению ф = d/dH.
Значения dH (влагосодержание пара в насыщенном воздухе)
для данной температуры находят по психрометрическим
таблицам, a d (влагосодержание пара в ненасыщенном воздухе)
вычисляют для заданных значений относительной влажности (р.
Точка пересечения изотермы с найденным значением d
соответствует заданной относительной влажности. Заданные
значения ф наносят на изотермы, соединив точки с равными
значениями ф. На изотермах возникает кривая ф = const. Кривая
ф=100% называется пограничной, выше нее расположена
область ненасыщенного воздуха, а ниже — воздух в состоянии
тумана. При помощи /^-диаграммы по любым двум
определенным параметрам воздуха (/, d\ /, d\ ty ф; /, /) можно найти
точку на поле диаграммы (характеризующую данный воздух) и
по ее положению определить все остальные параметры,
указанные в диаграмме.
Любой процесс, связанный с изменением тепловлажностного
состояния воздуха, представляет собой прямую на диаграмме,
соединяющую точки начального и конечного состояния воздуха.
На рис. 18 показаны характерные процессы изменения
состояния воздуха на диаграмме (по Ю. С. Петрову).
Рис. 18. Характерные процессы изменения состояния воздуха
на W-диаграмме
94
Точка А характеризует начальное состояние воздуха. Линии АБ
и АЕ выражают процессы нагревания и охлаждения воздуха при
d = const. Температура воздуха в точке Е равна точке росы
воздуха (t =т). Отрезок АД характеризует адиабатическое
увлажнение воздуха водой, которое практически происходит при / = const.
Температура воздуха в точке Д есть температура по смоченному
термометру tn. При осушении воздуха адсорбентами его
состояние меняется по линии A3 при / = const. Процесс увлажнения
воздуха паром (линии АГ) совпадает с изотермой (£ = const).
В процессах, представленных кривыми АВ и ЛЖ, изменяются все
параметры воздуха: линия АВ выражает увлажнение и нагревание
воздуха, линия АЖ — его охлаждение и осушение.
27. Внешние температурно-влажностные условия
морской транспортировки грузов.
Тепло-, массообмен в системе груз—среда
К основным факторам внешней среды, оказывающим
влияние на сохранность грузов в процессе морской
транспортировки, относятся: температура и относительная влажность
воздуха, определяющие его энтальпию; интенсивность солнечной
радиации; влагосодержание наружного воздуха; соленость
воздуха; давление, направление и скорость ветра.
В условиях порта значения гидрометеорологических
факторов зависят от многих иных факторов: географической
широты, времени года, рельефа и планировки порта и т. п. В порту
различают три вида изменений температуры: суточные,
годовые и эпизодические. С повышением широты места суточная
амплитуда колебаний температуры воздуха (уменьшается (от
15—20°С в экваториальной зоне до 1—2°С в полярной),
годовая амплитуда возрастает (от 1—5°С до 20—30°С).
Эпизодические колебания связаны с изменением погоды и могут
достигать нескольких градусов в час. Абсолютная влажность и
точка росы воздуха меняются аналогично изменению
температуры, относительная влажность в течение суток и года меняется
противоположно суточному и годовому ходу температуры
воздуха (днем меньше, чем ночью; летом меньше, чем зимой).
В условиях рейса различают три вида изменений
температуры воздуха: общерейсовые (при плавании в меридиональном
95
направлении могут достигать 30°С и более), суточные (зависят
от солнечной радиации) и эпизодические (зависят от
изменения погоды и местных условий). Суточная амплитуда
колебаний температуры забортной воды вдали от берегов обычно не
более 1°С, рейсовая может достигать 30°С.
Опасность общерейсовых изменений температуры воздуха и
воды состоит в том, что в трюмах возникают температурные и
влажностные градиенты, вызывающие тепло-, массообмен в
гигроскопических грузах, который может привести к подмочке
или высыханию грузов. Суточные колебания температуры
наружного воздуха вызывают изменение относительной и
абсолютной влажности воздуха в трюмах, интенсивную
влагоотдачу грузов днем и конденсацию влаги на внутренних
поверхностях ограждений.
При резких эпизодических изменениях температуры
воздуха возможны конденсация влаги на поверхности грузов (при
быстром повышении температуры воздуха) и внутренняя
конденсация влаги в массе грузов (при понижении температуры).
При проектировании технологического режима перевозки
грузов, расчете судовых систем вентиляции и кондиционирования
воздуха используют расчетные (усредненные) параметры
наружной среды (приложение 4).
Для обеспечения сохранности и кондиционного состояния
груза при транспортировке, расчетов по оптимальным
режимам вентиляции и кондиционирования грузовых помещений
необходимо знать закономерности тепло-, массообмена между
грузом и окружающим воздухом (система груз—среда).
Непосредственному воздействию воздуха подвергается
поверхность груза. На поверхности груза энергия не создается и
не исчезает, поэтому сумма потоков энергии (изнутри и извне)
на поверхности груза равна нулю:
<?, + <?2+<?з+<24 = 0' (66)
где Q{ — радиационный баланс, т. е. сумма потоков лучистой
энергии приходящих к поверхности груза и уходящих от нее;
Q2 — поток теплоты между поверхностью груза и его массой;
Q3 — поток теплоты между поверхностью груза и
наружным воздухом;
96
Q4 — поток скрытой теплоты, связанной с фазовыми
превращениями воды (испарение или конденсация) на поверхности
груза.
Образование потоков теплоты в системе груз—среда
связано с фазовыми переходами влаги (конденсация, испарение).
К конденсации влаги из воздуха приводят в основном два
процесса: адиабатическое охлаждение воздуха и охлаждение
температуры поверхностей раздела ниже точки росы воздуха.
Первый процесс имеет важное значение в метеорологии и
используется в холодильной технике. Второй процесс имеет
значение при хранении и транспортировке грузов, поскольку
поверхностями раздела, н& которых происходит конденсация
влаги, являются внутренние и внешние поверхности
ограждений, груза (тара и упаковка, внутренние поверхности трюмов,
складов).
Если упаковка груза влагопроницаема и груз длительно
находится в воздухе с повышенной влажностью либо груз
герметично упаковывался во влажной атмосфере или при высокой
температуре, а во время хранения температура окружающего
воздуха понижается, то на внутренней поверхности
упаковочного материала может начаться конденсация влаги.
При выполнении погрузочно-разгрузочных работ опасность
конденсации влаги и подмочки груза возникает тогда, когда
холодный груз попадает в помещение с теплым и влажным
воздухом. Поскольку точка росы воздуха в помещении выше
температуры упаковочного материала, конденсация начнется
на наружной (а иногда и на внутренней) поверхности тары или
упаковочного материала.
Тепло-, массообмен обычно характеризуются разными
моделями, основанными на законе Дальтона:
A.-P(p„-p.)/(W0), (67)
где \т — плотность потока влаги, кг/(м2-с);
(3 — коэффициент массообмена, м/с;
рп, ро — соответственно парциальное давление водяного
пара на поверхности груза и в окружающем воздухе, Па.
По физическому смыслу коэффициент массообмена р — это
величина, которая определяет интенсивность диффузионно-
97
конвективного переноса массы через пограничный слой
движущейся среды (воздуха) у поверхности (груза, ограждения).
Помимо изотермического влагопотока, вызванного разным
парциальным давлением водяного пара (или другими
движущими силами) в грузе, воздухе или другой среде, существует
термовлагопоток — перенос влаги за счет градиента
температур от теплых мест к холодным путем термодиффузии.
Выражение для общего влагопотока имеет вид
/ = -атрОД(/-атр°бД7\ (68)
где а — коэффициент диффузии влаги, м2/с;
р° — плотность абсолютно сухого вещества, кг/м3;
Д(/, AT — соответственно градиенты влагосодержания и
температуры;
б — коэффициент термовлагопроводности, 1/К.
Уравнение является основным законом массопроводности.
Коэффициенты атиб учитывают общий перенос жидкости и
пара и определяются экспериментальным путем.
Если уложенный в трюме груз имеет постоянную
начальную влажность во всех точках, то с возникновением разности
температур происходит миграция влаги от участков, имеющих
большую температуру, к участкам с меньшей температурой
под влиянием градиента температуры. В результате влажность
охлажденных участков будет увеличиваться. С
возникновением же градиента влажности пойдет противоположный процесс
переноса влаги от участков с большей влажностью к участкам
с меньшей влажностью. В установившемся режиме оба потока
будут равны и процесс миграции влаги прекратится.
Коэффициент термовлагопроводности б равен перепаду влажности
груза (на сухую массу) при перепаде температуры в 1°С в
стационарном состоянии.
При температуре 25—30°С и влажности 16,3%
коэффициент термовлагопроводности на сухую массу равен (в
процентах на градус):
Пшеница (зерно) 0,27
Мука пшеничная 0,045
Мука ржаная 0,065
98
Если на некоторых участках груза температура понизится
на 10°С, то в установившемся режиме влажность их
повысится на некоторое значение, равное для пшеницы 2,7%, муки
пшеничной — 0,47%, муки ржаной — 0,65%.
Интенсивность миграции влаги в массе груза изменяется от
максимального значения в начале процесса до нуля в
установившемся состоянии. Так, например, для пшеничной муки
указанной температуры и влажности удельный поток влаги при
градиенте температур 1°С: / = 0,12-Ю-3 кг/(м2-ч), т. е.
при переходе судна в течение 30 сут и градиенте
температуры 10°С влажность муки может повыситься в среднем на
0,05—0,1%. Следует учесть также, что скорость
распространения влаги в грузе меньше скорости распространения
теплоты. Так, в пшеничной муке при температуре 28°С и влажности
16,3% скорость распространения теплоты более чем в 6 раз
больше скорости распространения влаги.
Негигроскопические грузы влагу не поглощают и. не
выделяют, но они могут быть существенно повреждены при
конденсации влаги на их поверхности или подмочке влагой,
сконденсировавшейся на внутренних ограждениях трюма.
28. Принципы регулирования тепловлажностных
процессов в трюмах и складах
Регулирование тепловлажностных процессов в трюмах и
складах имеет целью обеспечение сохранности перевозимых
грузов. Оптимальными температурно-влажностными
условиями транспортировки грузов называются такие значения
температуры и влажности контактирующего с грузом воздуха, при
которых обеспечивается сохранность груза. При
транспортировке необходимо предотвратить возможность конденсации
влаги на поверхности или в массе груза, на ограждениях
грузового помещения или внутренней поверхности тары,
концентрации влаги в отдельных местах груза. Конденсация не
наступает, если точка росы т воздуха меньше температуры груза tv
или ограждений помещений to, т. е. т</г; i<to.
Возможность и целесообразность вентиляции трюмов и
складов определяется рядом условий [2].
99
Вентилировать нельзя, если:
— точка росы вентиляционного воздуха равна температуре
груза или больше нее: \>tr\
-—температура вентиляционного воздуха ниже точки росы,
соответствующей влажности груза тг, и дефицит точки росы
вентиляционного воздуха меньше температурного запаса
груза: t <т; А <0 .
в ^ г' в г
Вентилировать не рекомендуется, если:
— точка росы вентиляционного воздуха больше
температуры груза без минимального температурного запаса, дефицит
точки росы воздуха меньше минимального температурного
запаса: х>7—0;Д<0.;
в г mm' в mm'
— температура вентиляционного воздуха меньше точки росы
воздуха плюс минимальный температурный запас, дефицит
точки росы воздуха меньше температурного запаса груза плюс
минимальный температурный запас: ^B<T + 0min; Л^^г + ^шп
(О . — минимальный температурный запас воздуха,
предотвращающий отпотевание при резких понижениях температуры
воздуха, обычно принимается равным 3°С).
Вентилировать сухим воздухом необходимо, если:
— точка росы трюмного воздуха равна температуре груза
или выше нее: т > t;
т "^ г'
— точка росы трюмного воздуха равна температуре
ограждения или выше нее: т > t ;
— точка росы трюмного воздуха больше критической точки
росы соответствующей гигроскопической точки груза,
содержащего водорастворимые вещества (соли): тк <тт.
Вентилировать грузовые помещения можно, если:
— дефицит точки росы вентиляционного воздуха равен
температурному запасу груза ±1°С: Дв = 0г± 1°С;
— точка росы вентиляционного воздуха ниже температуры
груза без минимального температурного запаса: тв < t — 0min;
— дефицит точки росы вентиляционного воздуха, имеющего
температуру ниже точки росы груза, больше температурного
запаса груза, увеличенного на минимальный температурный
запас воздуха: Д>0+9.;*>т+в.;
ЛЛ-7 в г ' mm' в в ' mm*
— если точка росы трюмного воздуха больше критической
точки росы тк, соответствующей гигроскопической точке груза,
содержащего водорастворимые вещества (соли): тт > тк при тн < х.
100
29. Тепловые /d-диаграммы равновесного
влагосодержания гигроскопических грузов
Если /d-диаграммы влажного воздуха 1 дополнить линиями
постоянного влагосодержания гигроскопических грузов, то
с помощью диаграмм можно графически решать ряд задач
тепло-, массообмена, например: исследование микроклимата
трюмов и складов, проектирование систем технического
кондиционирования грузов и воздуха, расчеты процессов
сушки грузов и вентиляции помещений. Широкие
возможности для этого появились после того, как были разработаны
достаточно простые и надежные методы расчета
равновесного влагосодержания грузов по ограниченному числу
экспериментальных данных.
Основным элементом тепловых диаграмм является
характеристическая номограмма (см. § 9), которая позволяет
определить координаты фи / линий постоянного влагосодержания
материала [кривая Ф = /(0] с достаточной точностью. На
тепловую диаграмму (рис. 19) наносят кривые постоянного
приведенного влагосодержания W, что делает ее пригодной для
использования применительно к целой группе подобных по
физико-химическим свойствам материалов. Выбранный ряд
значений W определяют исходя из удобства работы с
диаграммой и применения метода линейного интерполирования для
определения промежуточных значений W. Для удобства
построения кривых ф = /(/) на /^-диаграмме влажного воздуха
значения ср пересчитаны в удельное влагосодержание d. Для
конкретного материала вместо кривых W наносят кривые
и = const. Выбрав ряд значений U, рассчитывают
соответствующие значения W. Это позволяет использовать ранее
полученную характеристическую номограмму приведенного
влагосодержания для расчета координат кривой ф = /(£).
Теоретические основы рассмотренного метода приведены в литературе
[8, 9].
Рассмотрим несколько примеров применения тепловых
диаграмм для решения задач по определению параметров
гигроскопического равновесия груза и влажного воздуха.
1 См. § 26.
101
о г « 6 б to tz к f6 г$ го гг & х я зо зг з* х a 40 4tt*
dt rJ кг сухого воздуха
Рис. 19. W-диаграмма с кривыми равновесного приведенного
влагосодержания древесноволокнистых матеоиалов
1. Известны параметры влажного воздуха ф и Г.
Определить равновесное влагосодержание U данного вида
гигроскопического груза (рис. 20).
По значениям фв и Тъ наносим точку О на диаграмму, снимаем
значение W сорбции (если достижение равновесного состояния
связано с увлажнением груза) и десорбции (если груз теряет
влагу). Зная значение £/0s, no F= U/Uos определяем значение U.
2. По известным параметрам груза Тт и U определить
равновесные параметры воздуха (рис. 21).
Зная значения U и £А груза, определяем значение Wn. На
пересечении изотермы ТГ и изостеры W находим точку О,
102
по положению точки снимаем значения влагосодержания d,
относительной влажности ср, точки росы фв, энтальпии /
3. В складе поддерживаются параметры воздуха Т у ф; вла-
госодержание поступившего на хранение груза UH.
Как изменится масса груза после установления
гигроскопического равновесия между грузом и складским воздухом?
По известным параметрам воздуха в складе Г иф
определяем равновесное влагосодержание груза (см. п. 1) для
процессов сорбции Uc и десорбции U и сравниваем их с начальным
влагосодержанием U . Если U < U , то масса груза
увеличится на Д(/= U — U . Если U > U , то масса груза уменьшится
на bU=U -U . " "
н д
4. Влагосодержание груза в трюме (/г, температура Тг,
температура ограждений трюма Гог.
Будет ли в этих условиях конденсироваться влага в трюме?
Определяем равновесные параметры воздуха в трюме (см.
п. 2) и точку росы воздуха тв. Если тв < Гог, то конденсации
влаги на ограждениях нет. Если тв > Гог, то влага будет
конденсироваться, надо вентилировать трюм наружным воздухом с
целью снижения тв в трюме.
dtfir
Рис. 20. Графическое решение
задачи 1
Рис. 21. Графическое решение
задачи 2
103
5. Параметры груза в трюме: Гг, С/г; вентиляционного
воздуха: Тв и ф. Будет ли конденсироваться влага на поверхности
груза?
По Тв и т определяем тв. Если тв > Гг, то произойдет
конденсация влаги на поверхности груза. Если тв < Тг> то определяем
значение равновесного влагосодержамия груза для процессов
сорбции О и десорбции U (см. п. 1). Если Uc> (7Г, то влага
в виде пара переходит из воздуха в груз. Если Uc < Ur, то
процесс идет в противоположном направлений.
6. Переход из теплой зоны в холодную. Параметры груза
Гг, "[/г, ожидаемая температура ограждений трюма в порту
назначения Тог. Определить температуру, до которой надо
охладить воздух в трюме до прихода в порт, чтобы избежать
конденсации влаги на ограждениях.
В порту прибытия точка росы воздуха в трюме должна
быть ниже значения Тог. Зная значение U0s груза, по
соотношению W = U/UQs, определяем значение Wn . По значениям
Т и Uг наносим точку О (состояние воздуха в порту
отправления). Находим точку пересечения изотермы (Гог — 3°С) с
линией ф=100%, из которой восставляем перпендикуляр до
пересечения с линией Wn (рис. 22). Температура Т на
диаграмме и есть искомая величина.
Рис. 22. Графическое решение задачи 6
104
7. Параметры груза при погрузке Тг и Ur (точка С на
рис. 23), переход из тропиков в северный район. В порту
выгрузки температура груза 7выг < Т.
Какие меры надо принять для предупреждения конденсации
влаги на ограждениях, грузе и в воздухе трюма? Задача может
быть решена тремя способами.
Способ 1: зная UQs груза, находим Wn : Wn = U/UQs. Наносим
точку С на диаграмме. Понижаем влажность груза до значения
W, когда тд< (Т — 3°С). На диаграмме этот процесс
изображен изотермой СД.
Способ 2: Охлаждение груза при постоянной влажности до
точки Е.
Способ 3: Одновременное снижение влажности груза (в
допустимых пределах) и охлаждение (процесс С/С).
Рис. 23. Графическое решение задачи 7
8. На рис. 24 точка А характеризует параметры груза,
переход из холодной зоны в теплую, в порту выгрузки (точка В)
Т > Тг и тв > т. Какими мерами ка переходе предупредить
конденсацию влаги в порту выгрузки?
105
Рис. 24. Графическое решение задачи 8
Как и в предыдущих задачах, по UQs определяем Wn .
Оптимальное решение — подогрев груза по изостере до
температуры Т (точка С) выше тв на значение температурного запаса
8 = 3°С в порту выгрузки.
Контрольные вопросы
1. Какие параметры характеризуют состояние влажного
воздуха?
2. Каким одним прибором и каким образом можно
определить тепловлажностные характеристики воздуха т, <р, /г, е>
3. Как изображаются на /d-диаграмме процессы
увлажнения, нагревания, адиабатического увлажнения, осушения
охлаждения воздуха? '
4. Как решается задача предупреждения конденсации влаги
(на тепловых /d-диаграммах равновесного влагосодержания
грузов) при переходе из холодной зоны в теплую и-обратно?
106
Глава 6. СОХРАННОСТЬ ГРУЗОВ В ПОРТОВЫХ
СКЛАДАХ И ТРЮМАХ
30. Классификация складов и условия обеспечения
сохранности грузов в складах разного типа
Основное назначение портовых складов — временное
хранение грузов с момента их прибытия до отгрузки на судно,
другой вид транспорта или получателю. Склады
классифицируются по месту расположения (прикордонные и тыловые) по
конструкции (одно- и многоэтажные), по назначению
(универсальные и специальные), по материалу изготовления
(деревянные, металлические, каменные, железобетонные).
Прикордонные склады предназначены для хранения грузов
первоочередной отправки. В тыловых складах размещают
грузы более длительного хранения. К полузакрытым складам
относятся площадки с навесами. Хранение грузов в складах
разного типа имеет свои особенности.
Открытые и полузакрытые склады. На открытых
площадках можно хранить грузы, которые не боятся воздействия
агрессивных факторов внешней среды (атмосферные осадки,
солнечные лучи, радиационный теплообмен, ветер) и
действующими правилами перевозок грузов допускают открытое
хранение.
Для нарушения капиллярно-пористой структуры почвы ее
верхний слой вспахивают, трамбуют; под верхнее (рабочее)
покрытие укладывают водоизоляционный слой. Для снижения
уровня грунтовых вод и стока осадков по периметру площадки
устраивают дренажные канавы. Груз на площадке укладывают
на подтоварниках, создающих воздушную прослойку,
сообщающуюся с наружным воздухом. Влага, испаряющаяся из
грунта, попадает в эту прослойку, плотность воздуха в ней
уменьшается, увлажненный воздух уходит из прослойки и
влага грунта не попадает в штабель.
В результате теплообмена с окружающим воздухом
поверхность штабеля охлаждается ночью и нагревается днем. Ночью
температура поверхности может стать ниже точки росы
107
наружного воздуха, при этом неизбежна конденсация влаги на
штабеле. Поэтому даже в хорошую погоду штабеля грузов,
боящихся подмочки, следует на ночь укрывать брезентом. Под
влиянием изменения температуры и влажности окружающего
воздуха происходит изменение температурно-влажностных
полей внутри штабеля груза, что особенно опасжгдля
гигроскопических грузов.
При резком повышении температуры воздуха происходит
конденсация влаги на грузе, при резком понижении
температуры возможно гигроскопическое увлажнение груза и (или)
конденсация влаги на внутренней поверхности тары (ящиков,
пленок). Летом при низком значении относительной влажности
окружающего воздуха масса гигроскопических грузов
уменьшается в результате влагоотдачи в окружающую среду. Зимой,
как правило, наблюдается противоположное явление. При
длительном воздействии отрицательных температур возможно
«вымораживание» влаги из гигроскопических грузов в.виде льда.
В полузакрытых складах роль навеса не ограничивается
только защитой груза от прямых солнечных лучей и
атмосферных осадков. Днем нагревается воздух под навесом над
грузом, повышаются влагосодержание воздуха и точка росы.
Вечером и ночью навес охлаждается быстрее воздуха под
навесом. При выравнивании температуры навеса и точки росы
воздуха под навесом на внутренней поверхности навеса
начинается конденсация влаги, которая стекает за пределами
штабеля. Тем самым навес играет роль теплового экрана,
предупреждающего конденсацию влаги на грузе. Навес должен быть
достаточной ширины. Боковые стены полузакрытых складов
возводят обычно с наветренной стороны для большей защиты
груза и работающих на складе людей от осадков, порывов
ветра и солнечных лучей.
Неотапливаемые склады. На характер протекания тепло-
влажностных процессов при хранении грузов в
неотапливаемых складах оказывают влияние устройство и материал
ограждений склада, воздухообмен в результате естественной или
принудительной вентиляции, объем и теплофизические
характеристики хранящихся грузов, климатические особенности
месторасположения оклада, наличие стоящих рядом зданий и
сооружений, режим работы склада и др. Тепло- и влагоперенос
108
в системе груз—склад—среда регулируется главным образом
тепло- и влагозащитными свойствами конструктивных
элементов склада (стены, пол и др.).
Решающее влияние на теплообмен между штабелем груза и
полом склада оказывают высота подтоварников, площадь
оснований штабелей и проходов между ними, вид подкладочного
материала. Интенсивность теплообмена на поверхности пола
при постоянном поступлении теплоты за определенное время
зависит только от коэффициента тепловой активности
поверхности пола:
& = л/Х^, (69)
где в правой части соответственно коэффициент
теплопроводности, удельная теплоемкость и объемная масса покрытия
пола. Коэффициент b — величина постоянная, характеризует
теплопоглощение пола.
Стены неотапливаемых складов подвергаются воздействию
и температуры, и влажности наружного воздуха. От паро- и
воздухопроницаемости стен зависит абсолютная влажность
воздуха внутри склада и возможность хранения в складе
многих гигроскопических грузов, особенно с низким значением
гигроскопической точки. Под влиянием перепада температур
внутри и снаружи склада, давления ветра происходит
перемещение влаги и воздуха через пористые материалы стен в
сторону области пониженных давлений. Относительная
влажность воздуха в складе может возрастать, и создается
возможность увлажнения грузов.
В портовых универсальных неотапливаемых складах
практически единственным средством регулирования тепло-
влажностных процессов является вентиляция наружным
необработанным воздухом. Особое значение режим и
интенсивность вентиляции имеют при большой разности температуры
груза в складе и наружного воздуха, которое обычно имеет
место при смене времени года.
Весной наружный воздух прогревается быстрее груза в
складе. При вентиляции склада теплым и влажным наружным
воздухом на холодной поверхности груза и пола склада
образуется конденсат. Осенью наружный воздух холоднее груза, в
J 09
складе, интенсивная вентиляция может вызвать конденсацию
влаги и переувлажнение груза внутри. Поэтому весной и
осенью следует чаще вентилировать склад, чтобы постепенно
выравнивать температуру в системе груз—склад—среда.
Металлические склады. В таких складах груз хорошо
защищен от атмосферных осадков, прямых солнечных лучей, но
плохо защищен от тепловых воздействий (ввиду большой
теплопроводности металла ограждений) и при открытых
дверях — от воздействия влажного наружного воздуха.
Днем стены и крыши склада сильно нагреваются
солнечными лучами (до 70°С), путем лучистого теплообмена теплота
передается поверхности груза. Интенсивное испарение влага с
поверхности гигроскопического груза вызывает конвективное
перемешивание воздуха в складе и возрастание влагосодержа-
ния воздуха.
Ночью температура ограждений падает (на 5—10°С ниже
температуры окружающего воздуха), и при контакте с теплым
и влажным складским воздухом на внутренних поверхностях
ограждений склада происходит конденсация влаги. При
открытых дверях склада увлажненный воздух уходит наружу и ночью
конденсации может не быть, но интенсивная вентиляция склада
днем усиливает влагоотдачу груза и ведет к его усыханию.
Вентилировать склад надо начинать тогда, когда
температура ограждений приблизится к точке росы воздуха в складе
менее чем на 3°С. Вентиляция обязательна, когда температура
ограждений становится равной точке росы воздуха в складе
или меньше ее.
Склады из пористых строительных материалов.
Существенным свойством складских стен и перекрытий из пористых
материалов (дерево, кирпич, камень) является способность
пропускать влагу внутрь склада или наружу. Движущей силой
миграции влаги является разность парциальных давлений
водяного пара воздуха по обе стороны стены. Из-за постоянного
воздухообмена через двери и неплотности в конструктивных
элементах склада абсолютная влажность внутри и снаружи
склада практически одинакова. Относительная влажность
воздуха в складе зимой меньше, чем снаружи, летом — больше.
Внутри склада относительная .влажность воздуха растет
сверху вниз.
110
Интенсивная вентиляция при большой разности температур
воздуха снаружи и груза в складе, что наиболее вероятно
весной и осенью, может привести к подмочке груза. Режим и
интенсивность вентиляции в этом случае должны быть
направлены на постепенное выравнивание температур.
31. Особенности тепловлажностных процессов в складах
Микроклимат склада формируется под воздействием
следующих факторов: 1) географической широты, климатических
условий, рельефа местности, планировки порта; 2) формы и
материала конструктивных элементов склада; 3) тепло-, газо-
и влагопроницаемости конструктивных элементов; 4)
интенсивности суммарной (прямой и рассеянной) солнечной
радиации; 5) направления и скорости ветра; 6) наличия
атмосферных осадков; 7) влияния морского побережья; 8)
эксплуатационных особенностей работы склада; 9) наличия или отсутствия
груза в складе и свойств груза.
От воздействия колебаний температуры и влажности
наружного воздуха груз защищен ограждениями склада,
однако при этом необходимо учитывать: наличие, как правило,
только естественной вентиляции; продолжительное время
открытия дверей при погрузочно-разгрузочных работах;
значительную теплопроводность некоторых конструкционных
материалов ограждений; наличие неплотностей в ограждениях.
Тепло-, массообмен между грузом и складским воздухом
имеет свои особенности. Даже в загруженном складе 40—50%
внутреннего объема занимает воздух, который с разной
интенсивностью взаимодействует с наружным воздухом. Наличие
вертикальных и горизонтальных прослоек воздуха между
штабелями и стенами, над грузом создает возможность
конвективного воздухообмена, в грузе появляется перепад
концентраций влаги, что вызывает миграцию влаги в сторону,
противоположную градиенту влажности.
Закономерности тепловлажностных процессов грузов в
складах имеют свои особенности в различных реальных условиях
хранения. Рассмотрим некоторые из них (ниже: То —
температура окружающего воздуха; Гп — температура поверхности;
Т — температура смоченного термометра психрометра).
ill
1. Изотермическое испарение при Го=Гп>7\. Примером
служит хранение гигроскопических грузов в складах с
регулируемой температурой. Так, при хранении сахара-сырца зимой
относительная влажность часто снижается до 25%, что ведет
к усыханию и комкованию сахара; необходимо увлажнение
воздуха в складе. Интенсивность испарения определяется
соотношением между относительной влажностью фо среды и
относительной влажностью фп у поверхности груза, т. е.
скоростью выравнивания равновесного влагосодержания груза
относительно влагосодержания воздуха в окладе.
2. Адиабатическое испарение при Го>Гп=7/. Примером
служит хранение охлажденных и замороженных пищевых
грузов в камерах холодильников. Количества теплоты, которыми
обменивается груз с окружающей средой через поверхность
испарения, равны. Интенсивность испарения определяется
только химическим потенциалом |i0 воздуха при данной
температуре. Чтобы свести к минимуму усушку груза, следует
поддерживать высокую (95—98%) относительную влажность
воздуха.
3. Неизотермическое испарение при То<Тп> 7\. Теплота в
этом случае направлена от поверхности груза к окружающей
среде. Одновременно происходит испарение в окружающую
среду. Поскольку оба процесса проистекают от груза,
интенсивность испарения наибольшая. Пример: хранение
мороженого мяса в холодильных камерах, имеющих недостаточно
эффективную теплоизоляцию ограждающих конструкций (пол,
стены, крыша).
4. Неизотермический процесс при То> Тп>Т,. В этом
случае поток теплоты направлен из окружающего воздуха к
поверхности груза. Если 7<т, то на поверхности груза
происходит конденсация влаги с выделением теплоты
парообразования. Процесс иногда создается в камерах холодильников и
сопровождается появлением инея на поверхности груза.
5. Поддержание постоянной относительной влажности в
окружающей среде и на поверхности груза (сорбционный
процесс при ф = const). Процесс такого типа требует
наличия источника влаги для компенсации ее потерь при
испарении. Направление процесса массообмена определяется
разностью температур окружающего воздуха и поверхности груза.
112
При Тп > То груз теряет влагу; необходим источник влаги для
поддержания равновесной относительной влажности. При
хранении плодов, овощей и других влагосодержащих «живых»
грузов выделяется теплота «дыхания», растет разность
температур между самим грузом и внутриштабельным воздухом.
Для сокращения усушки и выравнивания температур
необходима активная вентиляция внутри штабеля.
Теплофизические процессы при хранении гигроскопических
грузов в универсальных контейнерах в настоящее время
изучены недостаточно. Температура воздуха внутри порожнего
контейнера на открытой площадке значительно превышает
температуру наружного воздуха при небольшой интенсивности
солнечной радиации. По замерам при температуре наружного
воздуха 20,3°С и часовой солнечной радиации 240 Дж/см2
температура в центре контейнера была 34,6°С, а под потолком 41°G.
Груз в контейнере значительно выравнивает температурные
градиенты. Грузы, примыкающие к стенкам и потолку
контейнера, испытывают влияние теплоты от солнечной радиации.
Влагосодержание воздуха в контейнере зависит от вида груза и
его гигротермических характеристик. Одной из причин
конденсации влаги является применение гигроскопических
упаковочных материалов (картон, древесина). Для повышения
сохранности грузов необходимо, чтобы тара была из негигроскопических
материалов, а сам контейнер был влагонепроницаемым.
32. Режим воздухообмена в складе
Для универсальных портовых складов типичен
естественный или естественно-принудительный воздухообмен, который
осуществляется двумя путями: воздухообмен путем
перемещения воздуха вследствие разности значений его удельного веса
в холодном и теплом состоянии; воздухообмен вследствие
ветрового напора наружного воздуха на ограждения склада.
Наличие грузов в складе, режим работы склада, связанный
с необходимостью периодического открытия и закрытия
дверей, приводят к разным значениям плотности и давления
воздуха внутри и снаружи склада. Когда температура внутри
склада выше, чем снаружи, наружный воздух поступает в
склад через двери, неплотности и щели снизу и выходит через
113
верхние отверстия. Если значения плотности ! наружного и
внутреннего воздуха соответственно рн и рв, удельный вес
соответственно y , Y * расстояние по высоте между центрами
отверстий /г, то движущая сила (в Па) воздухообмена
pt-Vp--p.)-*<y.-y.)- (70)
Другой движущей силой воздухообмена в складе является
ветровой напор наружного воздуха. Интенсивность воздухообмена в
значительной мере зависит от аэродинамических характеристик
склада, направления и скорости ветра, наличия и размеров
близлежащих зданий и сооружений. Воздух плотностью р,
движущийся со средней скоростью v, обладает кинетической энергией
£K = Y^2/2. (71)
Препятствие, расположенное перпендикулярно на пути
горизонтально движущегося воздуха (ветра), испытывает давление
рд на единицу обдуваемой поверхности, которое не может
превосходить кинетическую энергию Ек движущегося воздуха:
/>„<£• (72)
Давление, действующее на поверхность склада (или другого
сооружения) зависит от аэродинамической формы склада.
Обтекая поверхность склада, ветер в разных местах на стенах
склада создает зоны разрежения воздуха, в которых действует
отрицательное давление. В реальных условиях фактическое
давление ветра на поверхность стен склада зависит от
аэродинамического коэффициента сопротивления /СА, который
представляет собой отношение статического давления в какой-
либо точке р. к неискаженному скоростному напору р ветра
и зависит в основном от формы склада
«А-Р/Р* (73)
1 В расчетах давления и напора воздуха используется удельный вес
воздуха. Поскольку в практических единицах физических величин он
численно равен плотности, для удобства расчетов иногда применяют
плотность.
114
Скоростной напор рт (в м) приближенно [2]
Рдв = (о/4)2. (74)
Распределение зон повышенного давления и разрежения на
стенах и крыше склада зависит от многих факторов и имеет
следующие закономерности; на наветренной стороне склада
образуется зона повышенного давления, подветренной стороне
— зона разрежения; на боковых стенах, расположенных
параллельно направлению ветра, и на крыше склада — зоны
разрежения; при ветре, направленном под углом 45° к продольной
или поперечной оси склада, обе наветренные стены имеют
положительное давление. Значение и знак аэродинамических
коэффициентов в районе нижних и верхних отверстий
учитывают при определении ветрового напора р , вызывающего
воздухообмен склада с наружным воздухом:
Рд=РдВ(*а-*а). (75)
Если склад закрыт, то воздухообмен между складом и
наружным воздухом осуществляется через неплотности стен,
дверей, окон, и в этом случае приходится учитывать
совместное воздействие теплового и ветрового напоров, определенных
по формулам (70) и (75):
Р = РЛР* (76)
При установившемся режиме естественно-принудительной
вентиляции количества поступающего (приточного) L и уходящего
(вытяжного) Ьшт воздуха через все отверстия или каналы, равны:
ZL =T,L . (77)
пр выт х '
Уравнение (77) называется уравнением баланса
воздухообмена.
В расчетах воздухообмена необходимое количество
вентиляционного воздуха определяется в зависимости от объема
помещения и кратности воздухообмена. Под кратностью
воздухообмена понимается количество обменов воздуха в помещении
115
за час. При кратности п воздухообмена и объеме Vn
вентилируемого помещения количество воздуха для вентиляции
Эффективность применения системы
естественно-принудительной вентиляции с целью интенсификации воздухообмена в
складе демонстрируется данными табл. 5, составленной на
основании натурных замеров в действующем складе.
Таблица 5
Условия воздухообмена в складе
При открытой двери с подветренной стороны склада
При раскрытых с обеих сторон дверных проемах:
ветер под углом 9СР к плоскости дверных проемов;
ветер параллелен плоскости дверных проемов
Число обменов в час
А
0,95/1,18
13,4/22,3
2,3/3,1
Б
1,4/1,65
13,9/23,0
2,65/3,65
Примечание. Склад с открытыми дверными проемами; А — без естественно-
принудительной вентиляции; Б — с естественно-принудительной
вентиляцией; в числителе дробей — кратность воздухообмена при скорости ветра
3 м/с, в знаменателе — кратность воздухообмена при скорости ветра 5 м/с.
Подводя итоги можно сделать несколько выводов. При
отсутствии средств естественно-принудительной вентиляции
воздухообмен в складе практически отсутствует, груз не
вентилируется. Работа естественно-принудительной
вентиляции при закрытых дверях склада малопроизводительна.
Наилучшая вентиляция груза в складе достигается тогда, когда
направление движения складского воздуха параллельно
проходам между штабелями груза.
Для грузов, требующих при хранении усиленной
вентиляции (аптекарские товары, кожсырье и кожевенные изделия,
табак и табачные изделия, некоторые опасные грузы),
естественно-принудительная вентиляция может оказаться
недостаточно эффективной; в таких случаях необходима механическая
116
вентиляция. Система вентиляции должна обеспечивать
равномерный воздухообмен во всем складе и не допускать
образования застойных зон воздуха в складе. Некоторые грузы
(опасные) могут выделять вредные газы и пары тяжелее или легче
воздуха, поэтому приемные устройства вытяжной вентиляции
следует располагать на расстоянии не более 30 см от пола или
потолка склада.
33. Морское судно с точки зрения обеспечения
сохранности грузов
Во время нахождения на борту судна груз испытывает
статическую нагрузку в виде силы тяжести, динамические
нагрузки, связанные со спецификой транспортировки на морском
судне, температурные колебания окружающей среды,
возможность подмочки влагой разного происхождения
(метеорологические осадки, забортная вода, конденсат на грузе и
ограждениях грузового места). В обеспечении сохранности грузов на
морском судне участвуют следующие конструктивные
элементы и устройства грузовых помещений: палубы, бортовые
ограждения, продольные и поперечные переборки, двойное дно,
пайол, люковые перекрытия, устройства для крепления груза
и стока воды, системы регулирования гигротермического
режима в грузовых помещениях.
Воздушные пространства между бимсами и рыбинсами
имеют важное значение в тепло- и массообмене груза с
окружающей средой и обеспечении сохранности груза. Между пайолом
и вторым дном устраивается воздушная прослойка,
защищающая груз от влияния льяльных вод. Из ограждений трюма
наиболее теплопроводна верхняя палуба, коэффициент
теплопроводности которой X [в Вт/(м2 • К)] равен примерно 7 (при
передаче снаружи внутрь трюма), б (при передаче изнутри
наружу) и до 13 (при свежем ветре над палубой) [2].
В районе двойного дна значение X равно 0,14 (при пустых
танках), 0,5 (при танках, заполненных топливом), 1,6 (при
танках, заполненных водой). Коэффициент X надводного борта
составляет 3,2—3,6; подводного борта 3,5 (при передаче
снаружи внутрь) и 6 (при передаче изнутри наружу). Количество
теплоты, поступающей через трюмные ограждения, составляет
117
всего 5—10% того количества, которое необходимо для
выравнивания температур груза и наружной среды, поэтому
для обеспечения сохранности грузов возрастает значение
технических средств.
В грузовых помещениях современных судов груз
укладывают на значительную высоту (до 8—10 м и более), поэтому
необходимо учитывать вес груза. Статическое давление
вышележащих слоев груза на нижележащие может привести к
деформации грузовых мест, разрушению тары, повышению
плотности и слеживаемости навалочных грузов. Значение
статического давления р зависит от высоты Н слоя давящего груза и
плотности р навалочного груза (или удельного погрузочного
объема и штучного груза):
р = Н/и; /7 = Яр. (79)
Помимо статического давления вышележащих слоев груза на
нижележащие, обусловленного собственным весом, груз,
находящийся на судне, испытывает значительное воздействие
гравитационных и инерционных сил, вибрации, а грузы,
размещенные на палубе, — еще и усилия от заливания водой и
ударов волн. Под действием этих динамических воздействий
возможно повреждение тары и самих грузов, смещение отдельных
грузовых мест или всей массы груза, что помимо повреждения
груза может вызвать потерю остойчивости судном.
При равномерном движении на волнении судно испытывает
качку следующих видов: вертикальную, продольно-
поступательную, поперечно-горизонтальную, килевую,
бортовую, рыскание. Методы общей теории качки судна позволяют
рассчитать значения составляющих гравитационных и
инерционных сил, действующих на судно. При наиболее опасной
бортовой качке грузы на палубе и в верхних твиндеках
испытывают сдвигающие усилия большие, чем грузы, расположенные
ниже в трюмах.
Усилия, действующие на грузы, расположенные на верхней
палубе, от заливания и ударов волн, можно рассчитать по
методикам классификационных обществ. Ударные нагрузки на
палубный груз действуют со стороны наклонного борта и не
складываются с рассмотренными выше сдвигающими силами.
118
Помимо рассмотренных выше статических и динамических
нагрузок на груз воздействует вибрация корпуса, которая
возникает от ударов волн, работы энергетической установки и
других судовых механизмов. Вибрация увеличивается при
недогрузке судна, плавании на мелководье, при усилении ветра
и на волнении. Общая вибрация корпуса судна снижается в
основном мерами конструктивного характера. Снизить
вибрацию путем перераспределения весовой нагрузки возможно, но
на практике затруднительно.
34. Микроклимат трюмов в различных
эксплуатационных условиях
Микроклимат трюмов морских судов формируется под
влиянием множества факторов: быстрой смены климатических
зон в течение рейса, особенно при плавании в меридиональном
направлении; ограниченности объемов трюмов и наличия в них
источников тепло- и влаговыделений; температуры,
влажности, направления и скорости движения наружного воздуха;
значительных суточных и рейсовых колебаний интенсивности
солнечной радиации; высокой теплопроводности трюмных
ограждений; наличия и вида метеоосадок; конструктивных
особенностей грузовых помещений; наличия и режима работы
технических средств регулирования микроклимата помещений;
наличия, массы, способа укладки и теплофизических свойств
груза; открытия или закрытия трюмов и др.
В зависимости от соотношения значений перечисленных
факторов рассмотрим несколько ситуаций, характерных для
морского судна, загруженного негигроскопическим и
гигроскопическим грузом [2, 5].
Ниже приняты обозначения: t — температура; индексы н —
наружный воздух, п — палуба, т — трюм, в — забортная вода,
г — груз.
Трюм загружен негигроскопическим грузом. При
неработающей системе вентиляции и задраенных трюмах теплообмен
осуществляется путем конвекции и радиации, при работающей
системе принудительной вентиляции в теплообмен включается
вынужденный тепловлагопоток с наружным воздухом,
учитывается также температура груза.
119
Характерное соотношение параметров системы следующее:
1) летом: a) t > / > t > t ;
' ' н п г в7
б) t > t > t > t;
/ п н г в'
2) зимой: t <t <t <t ]
' Н П Г В'
3) переход в балласте из холодного района в теплый:
t <t <t <t ;
г в п н'
4) переход в балласте из теплого района в холодный:
t >t >t >t .
г в п н
Рассмотренные схемы позволяют сделать вывод о том, что
при переходе из холодной зоны в теплую вентиляция трюмов
увеличивает влажность воздуха; она нежелательна. Зимой и
при переходе из теплой зоны в холодную в задраенном трюме
увеличивается относительная влажность, вентиляция при этом
целесообразна.
Трюм загружен гигроскопическим грузом. Рассмотрим
переход в одной климатической зоне. Зимой: tn>tH>tr>tB,
летом: t > t > t >t .
п н г в
Летом поток теплоты и влаги направлен сверху вниз,
возможно увлажнение нижней части груза. Вентиляция усиливает
теплопередачу от наружного воздуха к грузу и в зависимости
от конкретного соотношения параметров груза и воздуха
может увлажнить или усушить груз. При резких колебаниях
температуры палубы ночью возможна конденсация влаги на ее
внутренней поверхности, поэтому рекомендуется
вентилировать твиндеки.
Зимой потоки теплоты и влаги направлены снизу вверх и в
трюме, и в твиндеке. Если /г<^в, то теплота от подводной
части борта и в меньшей мере от двойного дна через пайол
поступает в груз и от него в воздух вверху трюма. В массу
груза происходит интенсивная миграция влаги, средняя часть
штабеля увлажняется и может отсыреть. Испаряющаяся из
груза влага конвективными потоками уносится вверх,
насыщает подпалубное пространство и конденсируется на бимсах и
внутренней поверхности палубы. Поверхностная вентиляция
груза в твиндеке прекратит конденсацию влаги на бимсах,
но интенсифицирует миграцию влаги вверх и усушку груза.
В трюме тепловлажностная картина аналогична, но при
большой разности температуры вентиляционного воздуха и груза
120
штабель может переохладиться и груз отсыревает изнутри.
Следовательно, и зимой при переходе в одной климатической
зоне возникает опасность конденсации влаги на внутренней
поверхности палубы; поверхностная вентиляция предупреждает
конденсацию. На двухпалубном судне трюм можно не
вентилировать, если твиндек загружен малотеплопроводным грузом.
Рассмотрим переход из холодной зоны в теплую.
Существенной особенностью грузов является их большая теплоак-
кумуляционная способность, что оказывает влияние на
процессы конденсации влаги при изменении температурных условий
перехода. При переходе из холодных районов в теплые
температура груза повышается медленно, он долгое время остается
холодным, а при контакте с теплым и влажным наружным
воздухом происходит конденсация влаги на грузе. При
переходе обратно воздух в трюме долго остается теплым и влажным,
в то время как температура ограждений трюма быстро
снижается благодаря холодной забортной воде. На внутренних
поверхностях трюмных ограждений конденсируется влага.
При переходе из холодной зоны в теплую tr<tB<tH< tn.
Холодный груз воспринимает теплоту от палубы, бортов, пай-
ола. Аналогично потоки влаги направлены к грузу,
центральная часть груза, находящаяся ближе к пайолу, увлажняется.
Вдоль шпангоутов наблюдаются восходящие конвективные
потоки, нисходящие вдоль груза. Абсолютная влажность
воздуха под палубой и у шпангоутов растет вследствие
испаряющейся из груза влаги, относительная влажность в этих местах
падает. Относительная влажность воздуха в скважинах в
массе груза растет. Вентиляция при такой схеме перехода ведет
к интенсивному нагреву поверхности груза, груз в середине
отсыревает.
Опасность конденсации влаги на грузе возрастает с
повышением скорости при плавании в меридиональном
направлении, при входе в зону обширного циклона. Следовательно,
вентилировать холодный груз в трюме теплым и влажным
наружным воздухом нельзя, однако режим герметизации
неизбежно приведет к увлажнению груза при открытии трюмов в
порту выгрузки. Необходим такой метод вентиляции, который
бы выравнивал температуру груза с температурой наружного
воздуха.
121
Идеальное решение задачи обеспечения сохранности
гигроскопического груза при переходе из холодной зоны в теплую
требует создания специальных систем интенсивной
внутренней вентиляции груза.
При переходе из теплой зоны в холодную типичное
соотношение параметров: tT > tB > tn > tH. теплопоток направлен от
груза к холодным ограждениям трюма, выделяющаяся из груза
влага конвективными потоками относится к ограждениям и
конденсируется; часть влаги из груза мигрирует к пайолу.
Нижние слои груза увлажняются и слеживаются. Влажность
трюмного воздуха и росы имеют высокое значение, внешние
поверхности груза могут охлаждаться до значений
температуры ниже точки росы воздуха в трюме. Гигроскопические грузы
в силу своей значительной теплоинерционности долго
сохраняют высокую температуру и высокую равновесную упругость
водяного пара, что ведет к выделению из груза большого
количества влаги, которая в конечном итоге конденсируется на
холодных ограждениях. Груз, трюмный воздух и ограждения
трюма действуют как «конденсационная машина», способная
выделять значительное количество влаги. Так, в трюме
площадью 2550 м2, наполовину заполненном пшеницей влажностью
12%, воздух с температурой 25°С и относительной влажность
65% содержит около 20 кг воды, а сама пшеница — 10 000 кг.
Повышенная влажность гигроскопических грузов почти
неизбежно приводит к подмочке, поэтому для таких грузов, как
зерно, какао, табак, необходимо жестко регламентировать
влажность при приеме к перевозке. При вентиляции трюмов
наружным холодным воздухом поверхность груза интенсивно
охлаждается, в прилегающих к поверхности слоях груза
образуется новая поверхность конденсации, так как температура в
этих слоях опускается ниже точки росы воздуха,
заполняющего поры груза. Происходит внутреннее отсыревание груза.
На тепловлажностные процессы в трюме при
рассматриваемой схеме перехода оказывают существенное влияние суточные
колебания солнечной радиации. Днем (особенно летом в
Средиземном море, в субтропиках) палуба, надводный борт сильно
нагреваются (палуба до 60—70°С), соответственно нагревается
воздух в прилегающих частях трюма, в результате чего
трюмный воздух обогащается влагой за счет влаги гигроскопического
122
груза. Ночью палуба и борта становятся холоднее наружного
воздуха, температура их может опуститься до значения ниже
точки росы трюмного воздуха; произойдет конденсация влаги на
внутренних поверхностях ограждений трюма. Такое явление
происходит вечером, ночью, утром, причем образующийся
конденсат испаряется днем.
При критическом соотношении температуры ограждений
трюма и точки росы трюмного воздуха, т. е. если температура
ограждений отличается от точки росы трюмного воздуха менее
чем на 1°С, иногда бывает достаточно незначительного
дополнительного охлаждения бортов или палубы, например мытья
палубы, для начала конденсации влаги. Аналогичный эффект
достигается при охлаждении одной стороны судна, например
при длительном плавании постоянным курсом в зоне действия
пассатов. Охлаждение наветренного борта может вызвать
конденсацию влаги на внутренней поверхности борта.
Одновременное нагревание солнечными лучами подветренного
борта вызывает значительные контрасты температур и влажности
в помещениях над действующей ватерлинией.
Отсутствие вентиляции при переходе из теплой зоны в
холодную приводит к конденсации влаги на ограждениях, однако
вентиляция приводит к усушке и внутреннему отсыреванию
груза. Вентилировать теплый груз холодным наружным
воздухом можно тогда, когда дефицит в точке росы
вентиляционного воздуха больше температурного запаса груза. Подмочки и
отсыревания груза при переходе из теплой зоны в холодную
можно избежать, выравнивая температуру груза с
температурой наружного воздуха; процесс сопровождается
перераспределением влаги между грузом и трюмным воздухом.
Изменение влажности груза за счет влаги трюмного воздуха не
ощутимо, влажность трюмного воздуха изменяется в соответствии
с понижением температуры груза.
35. Особенности тепло- и массообмена при перевозке
различных грузов
Навалочные грузы. На рис. 25 на основании натурных
исследований построены кривые изменения температур
забортной воды t , наружного воздуха t , навалочного груза
123
в точках 1,2,3, 4, 5. Как видно на рисунке, воздействию
наружной температуры подвергается масса груза на глубину
0,6—1,0 м от его поверхности, бортов и днища трюма
(кривые 3, 4, 5). Масса центральной части груза практически
сохраняет температуру, которая была при погрузке (кривые /,
2). По данным В. Е. Стецюка и А. И. Шапкипа, можно
отметить следующие особенности тепло-, и массообмена в трюме
при перевозке навалочного груза.
V*
20
10
5
О 5 10 15 2,сут
Рис. 25. Изменение температуры навалочного груза в течение рейса
Начальное гигротермическое состояние груза в трюме судна
является нестационарным, значения температур и влажности в
разных точках груза имеют разные значения. Ход и характер
изменения температуры и влажности груза в рейсе зависит от
начального состояния груза и климатической схемы перехода
(север—юг или юг—север). При загруженном твиндеке
температурное поле груза в трюме зависит прежде всего от
температуры глубинных слоев забортной воды. Миграция влаги в
грузе, связанная с термической влагопроводностью,
направлена к поверхностным слоям груза, способствует их увлажнению
и повышению коррозионности груза. В тех слоях груза, откуда
мигрирует влага, возможна его слеживаемость. Снижению
слеживаемости способствуют размещение груза только в
трюмах либо герметизация грузового помещения.
Генеральные грузы. На рис. 26 показаны кривые
изменения температур в трюме, полученные в условиях реального
рейса. Анализ кривых подтверждает значительную теплоинер-
ционность центральной части груза в трюме (как наблюдалось
124
и при перевозке навалочного груза). Однако есть и некоторые
различия. Объем воздушных прослоек между единицами
генерального груза значительно больше, чем между частицами
навалочного. В связи с этим глубина теплового воздействия
воздушной среды на генеральный груз больше, чем на навалочный.
Рис. 26. Изменение температуры в трюме при переходе
из Эгейского моря в Черное
Характер кривых, соответствующих точкам 5, 4 и 6,
иллюстрирует затухание температурных колебаний в массе груза
по направлению от ограждений к центру трюма. Под влиянием
солнечной радиации амплитуда суточных колебаний
температуры палубы (точка 8) достигает 30°С, это приводит к
значительным колебаниям (до 15°С) температуры воздуха в под-
палубном пространстве (точка и кривая б). Ночью
температура надводных частей корпуса (палубы и бортов) становится
ниже температур наружного воздуха (кривая /), трюмного
воздуха (кривая 6) и груза. Характер изменения температуры
в точках 2, 5, б, 7, аналогичен.
Результаты экспериментального исследования микроклимата
в трюмах при работе воздухоосушительной установки
представлены на рис. 27 [2]. Судно было загружено кукурузой в мешках,
125
начальные значения: /г = 8,5°С, ф = 11%. Вентиляция
наружным воздухом не производилась, при включении механического
осушителя (заштрихованные участки графиков) система
трюмной вентиляции работала в режиме рециркуляции.
a) t?c* , , 1 , , 1 1—-1
Рис. 27. Изменение параметров трюмного воздуха при работе
воздухоосушителя:
а — изменение температуры; б — изменение влажности
Параметры £тв, ттв, djB трюмного воздуха в течение рейса
оставались ниже соответствующих параметров наружной среды
126
вследствие низкой температуры и влажности груза. Это
свидетельствует о том, что параметры трюмной атмосферы при
перевозке гигроскопических грузов зависят в основном от
параметров груза. Поэтому если груз имеет низкую влажность, то
повышение значения ттв при нагреве верхних (крайних)
участков груза днем незначительно и не может привести к
конденсации влаги на холодных участках груза.
При высокой влажности перевозимого груза значение ттв
днем выше температуры основной массы груза, что влечет за
собой его отпотевание. Как следует из графика (см. рис. 27)
при включении осушителя конденсация влаги на холодных
участках груза исключается. При более высокой влажности
груза перепад температур в полдень (тт в — /г) будет больше,
чем это имело место в данном рейсе.
На основании экспериментальных исследований можно
сделать следующие выводы. При перевозке гигроскопического
генерального груза повышенной влажности необходимо
периодически осушать воздух в трюме, для грузов с низкой
влажностью осушать воздух в трюме необязательно.
На судах, не оборудованных осушительными установками,
желательно загружать в твиндек (в его верхнюю часть)
негигроскопический груз или груз пониженной влажности, а в трюм —
груз повышенной влажности. Для негигроскопических грузов
нет необходимости в осушении воздуха в трюме, если трюм
плотно закрыт и не требуется вентиляции груза.
При перевозке гигроскопических грузов нежелательна
вентиляция трюма без предварительной подсушки поступающего
при этом воздуха. Подача осушительной установки должна
быть достаточной для поддержания точки росы воздуха в
трюме на необходимом уровне. На судах, оборудованных
трюмными воздухоосушительными установками, суточные
колебания влажности воздуха в трюме могут быть значительно
снижены.
Наливные грузы. Тепло- и массообменные процессы в
наливном грузе на танкере представляют интерес с двух точек
зрения: возможного обводнения груза в процессе перевозки и
интенсификации коррозии конструктивных элементов танкера,
контактирующих с грузом в жидкой или парогазовой фазе.
Обводнение груза совершенно не допустимо для многих видов
127
наливных грузов (авиационные топлива, некоторые сорта
масел), а ущерб, причиняемый коррозией внутренних
поверхностей грузовых цистерн танкера, составляет (по иностранным
данным) примерно 50 тыс. дол. в год на один танкер средних
размеров.
Характер тепло-, массообменных процессов в танках
определяется эксплуатационно-техническими особенностями
танкеров: на загруженном танкере свыше 80% груза находится
ниже плоскости ватерлинии; на тепловлажностные процессы в
верхней части танка оказывают влияние интенсивность и
амплитуда суточных колебаний солнечного излучения,
температура, скорость и направление ветра, толщина газовой «шапки»
над поверхностью груза. В подводной части судна основным
фактором, определяющим температуру груза, является
температура забортной воды в слое, соответствующем осадке судна,
а также теплопроводность груза, бортов, днища, переборок.
Основным фактором, определяющим обводняемость груза и
скорость коррозии, является относительная влажность
воздуха над поверхностью груза в загруженном танке и во всем
танке при балластном переходе.
На рис. 28 представлены полученные Ю. К. Леханом в
натурных условиях кривые изменения температуры,
относительной и абсолютной влажности в подпалубном пространстве над
поверхностью груза в обычном танке (кривые /, <?, 4) и в
танке, где работала система подсушки воздуха (кривые 2, 5).
Полученные закономерности позволяют сделать несколько
выводов.
Относительная влажность воздуха в загруженных танках
высокая и зависит от первоначальной влажности, малых
«дыханий» танка и от обводненности перевозимого груза.
Объем, занимаемый газовой шапкой, после работы воздухо-
осушительной установки быстро насыщается влагой,
поступающей из груза. Продолжительное продувание газовой
«шапки» при перевозке легкоиспаряющихся грузов приводит к
большим потерям грузов и снижению их качества. Воздух,
поступающий при «вдохе» танка, целесообразно пропускать
через воздухоосушитель, при «выдохе» — свободно выпускать
в атмосферу. Такая система воздухообмена неэффективна,
когда надо подсушить в рейсе обводненный груз.
128
I 6 iz 18 гь 6 я t$ & в к ю гь $ 12 ш » 6 iz ю & тьч
Itwnn Тг IS £ IS Моты
Рис. 28. Кривые изменения температурно-влажностных параметров
в подпалубном пространстве танкера:
/, 2 — изменение относительной влажности воздуха в танке соответственно
с подсушкой и без подсушки; 3 — изменение температуры воздуха в танке
без подсушки; 4, 5 — изменение абсолютной влажности воздуха в танке
соответственно без подсушки и с подсушкой
Для тепло-, массообменных процессов в танках наливного
судна возможны следующие характерные соотношения
температур:
/ >tr>tB — переход летом в одной климатической зоне,
груз в танках практически не перемешивается;
tH<tr<tB — переход зимой в одной климатической зоне, в
танках имеет место конвективное перемешивание груза (вдоль
бортов вверх, в середине танка вниз);
tH>tr>tB — переход из холодной зоны в теплую,
конвективное перемешивание аналогично перемешиванию в
предыдущем случае, но менее интенсивно;
t < t > tB — переход из теплой зоны в холодную,
конвективные потоки в центральной части танков направлены вверх,
у бортов и переборок — вниз.
Конвективные потоки в массе груза и перемешивание,
вызванное качкой судна, способствуют выравниванию температуры
груза с температурой забортной воды. Колебания температуры
129
в объеме газовой «шапки» танка в течение суток приводят к
потерям части груза («малое дыхание» танков).
Контрольные вопросы
1. Какие факторы формируют микроклимат портовых
складов?
2. Назовите особенности теплообмена в трюме при
перевозке соответственно навалочных и генеральных грузов.
3. Какие факторы влияют на тепло-, массообмеи груза на
танкере?
130
Глава 7. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
СОХРАННОСТИ ГРУЗОВ
36. Судовые средства регулирования микроклимата
грузовых помещений
Микроклиматом грузового помещения (трюма, твиндека)
называется совокупность состава, температуры, влажности,
давления, подвижности газовой среды (воздуха) в данный
момент времени. Микроклимат грузовых помещений должен
соответствовать следующим требованиям: 1) температурное
поле должно быть равномерным во всем объеме груза и
соответствовать температуре окружающей среды; 2) влагосодер-
жание трюмного воздуха должно соответствовать
равновесному состоянию с влагосодержанием перевозимого груза; 3)
точка росы трюмного воздуха должна быть ниже температуры
внутренних поверхностей конструкций трюма и поверхности
груза в течение всего рейса; 4) концентрация выделяющихся в
трюме газов не должна превышать пределов, допустимых
оптимальными условиями транспортировки.
Микроклимат грузовых помещений надо устанавливать
таким, при котором помимо обеспечения сохранности грузов
уменьшается коррозия металла трюмных ограждений и
конструкций, предотвращаются взрывы на танкерах. Помимо
конструктивных элементов, рассмотренных в параграфе 36, в
формировании и регулировании микроклимата грузовых
помещений судна имеют важное значение судовые системы
вентиляции и технического кондиционирования воздуха.
По степени оснащенности техническими средствами для
регулирования микроклимата грузовых помещений путем
воздухообмена морские суда можно разделить на следующие группы:
А — суда, имеющие естественно-принудительную вентиляцию;
Б — суда с механической системой вентиляции; В — суда,
оборудованные системой технического кондиционирования.
Движущими силами естественной вентиляции является
разность давлений воздуха в грузовом помещении и наружного, а
также ветровое давление наружного воздуха. Интенсивность
131
вентиляции под действием ветра определяется векторной
суммой скоростей судна и ветра.
Воздух в трюм и твиндеки подается через поворотные
дефлекторы и трубы воздухораспределительной системы. На
многопалубных судах от дефлекторов идут телескопические трубы.
Подача системы естественно-принудительной вентиляции
зависит от типа, размеров и места расположения! дефлектора,
распределения аэродинамических зон на судне при разных
курсовых углах (КУ) действующего ветра.
При дефлекторе, повернутом отверстием навстречу ветру,
воздух в помещение нагнетается, при дефлекторе же,
повернутом отверстием в сторону движения ветра, воздух
вытягивается. В эжекторах малый конус устанавливается навстречу ветру,
скорость воздуха в нем увеличивается, над вертикальной
трубой создается разрежение, в результате чего воздух из
помещения отсасывается и через большой конус выходит в атмосферу.
Наиболее высока подача у дефлекторов типа «Раструб», но они
очень чувствительны к изменению направления ветра.
Давление воздуха у дефлекторов зависит от распределения
аэродинамических зон (рис. 29). При встречном ветре (КУ = 0°)
зона разрежения создается в носовой и кормовой частях
палубы, над полубаком; зона подпора — перед надстройкой. При КУ
ветра, равном 90° (боковой ветер), люки трюмов оказываются
iiiilEi7
'М
г)
v
У
Рис. 29. Аэродинамические зоны:
а — при встречном ветре; б — при нагонном ветре;
в — при бортовом ветре; г — в загруженном трюме
132
в зоне разрежения, причем оно больше у наветренного
дефлектора. При КУ ветра примерно 180° (нагонный ветер) у носовых
дефлекторов каждого трюма давление больше, чем у кормовых.
Положение дефлекторов такое же, как и при встречном ветре,
но направление движения вентиляционного воздуха
противоположное. При встречном и нагонном ветре движущие силы
вентиляции не должны противоборствовать, все дефлекторы у
кормовых или носовых переборок трюма должны работать
одинаково: либо как нагнетательные, либо как вытяжные.
При боковом ветре эффективность
естественно-принудительной вентиляции зависит от многих факторов: высоты
дефлектора над фальшбортом, расстояния от дефлектора до борта и т. п.
Объем L поступающего в трюм воздуха можно определить,
зная площадь F сечения канала вентиляции и скорость v
движения воздуха в нем:
L = Fv. (80)
Естественно-принудительная вентиляция обеспечивает от 0,3
до трех обменов воздуха в час; повысить интенсивность
естественной вентиляции можно путем периодического открывания
трюма на переходе, если позволяют погодные условия. Подача
системы естественно-принудительной вентиляции недостаточна
при перевозке многих грузов, зависит от аэродинамики
надводной части судна; действенность и целесообразность
использования такой вентиляции полностью зависит от состояния погоды
и температурно-влажностных характеристик наружного
воздуха, который подается в трюмы необработанным.
Механическая система вентиляции состоит из
электровентиляторов, устанавливаемых в трубах дефлекторов или в
специальных шахтах, и устройств воздухораспределения. Через
каналы воздухораспределения должен подаваться воздух в
различные места грузовых помещений или отсасываться из них.
Основное требование к системе воздухораспределения —
обеспечение аэрации всех частей трюма без образования застойных
зон. При перевозке большинства грузов на универсальных
сухогрузных судах достаточен 5—7-кратный обмен воздуха в час;
при перевозке режимных грузов, требующих интенсивной
вентиляции, необходимо обеспечить 15—20-кратный обмен воздуха
133
в час. Вентиляторы обычно работают в нагнетательном или
вытяжном режиме, реверсивные вентиляторы могут работать и
в вытяжном, и в нагнетательном режимах. Как правило,
система вентиляции грузовых помещений проектируется автономной
для каждого трюма.
Достоинствами механической системы вентиляции являются
простота устройства и удобство в эксплуатации, независимость
от аэродинамических свойств надводной части корпуса судна,
высокая подача, но имеются и недостатки. Возможность и
целесообразность применения механической вентиляции
полностью зависят от состояния погоды. Не обеспечивается аэрация
всего груза; она может быть достаточно эффективной для
верхнего слоя груза в трюме, но не проникать в его нижележащие
слои; возможно образование застойных зон, куда
вентиляционный воздух не проникает. Недостаточно эффективны и
современные воздухораспределительные устройства, не
обеспечивающие необходимую вентиляцию внутри массы груза. Несмотря
на отмеченные недостатки, механическая система вентиляции
грузовых помещений является основной на современных
универсальных судах.
37. Вентиляция трюмов наружным воздухом
Рассмотрим несколько типичных задач, решаемых при
эксплуатации системы вентиляции трюмов.
Задача 1. Определить объем воздуха, необходимого для
вентиляции. Расчет выполняют по формуле
L = nVTC, (81)
где п — кратность обмена воздуха в соответствии с правилами
перевозки данного груза, обм./ч;
VTC — свободный объем трюма, м3;
Vrc=VT-(Gur+GcuQ). (82)
Здесь VT — объем порожнего трюма, м3;
Gr, Gc — масса соответственно груза и сепарационных
материалов, т;
134
иг, ис — удельный объем соответственно груза и сепараци-
онных материалов, м3/т.
Этим методом определяется объем приточного или
вытяжного воздуха для трюмов без осушения воздуха.
Задача 2. Определить подачу приточной вентиляции на
ассимиляцию избыточных тепловыделений (для помещений, не
оборудованных системой кондиционирования воздуха).
Расчет выполняют по формуле
LT = S(?/cpA/, (83)
где AQ — суммарное количество теплоты в вентилируемом
помещении от различных источников, Вт;
с — теплоемкость воздуха, Дж/(кг-К);
р — средняя плотность подаваемого воздуха, кг/м3;
At — разность температур воздуха в помещении и
приточного, К.
Задача 3. Определить кратность п{ воздухообмена для
поддержания заданной температуры тх груза в трюмах за время
работы вентиляции.
Кратность воздухообмена можно найти по формуле (83):
n^ZQ/V^cpxfit. (84)
Задача 4. Определить количество приточного воздуха для
ассимиляции вредных газовыделений (например, углекислого
газа при перевозке плодоовощных грузов) в помещении.
Расчет выполняют по формуле
£г = 0/(Дд-Дн), (85)
где GT — интенсивность выделения вредных газов (С02), г/ч;
Д — допустимая концентрация вредного газа в
помещении, г/м3;
Дн — концентрация вредного газа в наружном воздухе
(ПДК С02 в воздухе равно 0,03 г/м3).
Кратность п2 воздухообмена при этом можно определить
через количество G' [в г/(т • ч)] углекислого газа, выделяемого
грузом массой 1 т в 1 ч, и количество Gr груза.
135
/г2=0'0/[1/тс(Дд-Дн)]. (86)
Большой интерес представляет выяснение взаимосвязи
температуры наружного tH и трюмного tT воздуха с температурой
tr груза. Сложность задачи заключается в том, что
температуры трюмного воздуха и груза являются функцией многих
переменных. Температуру наружного воздуха можно определить по
специальным справочникам гидрометеорологических
характеристик судоходных трасс. Задача сводится к аналитическому
прогнозированию температуры груза на отдельных участках
предстоящего рейса. Разработанные к настоящему времени
методы решения частных задач основаны на составлении и
интегрировании дифференциальных уравнений теплового
баланса нестационарного теплообмена для отдельных участков
рейса. Эти методы представляют теоретический интерес, но
ввиду их сложности малоприменимы на практике.
На рис. 30 показаны температурные условия реального рейса
из Монреаля в Ванкувер. На участке АБ температура tr груза
меньше точки росы наружного воздуха, вентилировать трюм на
этом участке нельзя, так как будет конденсироваться влага на
поверхности груза. Рассмотренные в параграфах 27, 28, 34
закономерности изменения температур в системе груз — трюм —
наружный воздух позволяют ставить вопрос о прогнозировании
оптимального режима вентиляции грузовых помещений на
переходе. Зная дату начала рейса и район плавания, по
литературным данным (лоциям, по части второй Морского атласа,
гидрометеорологическим справочникам) для конкретных пунктов
перехода выбирают значения температур наружного воздуха /н,
забортной воды £в, относительной влажности наружного
воздуха <р; исходя из значений tH и (р по психрометрическим таблицам
или диаграммам определяют значение точки росы воздуха т.
Принимаем следующие критериальные условия:
1) tr = tHo, т. е. температура груза в трюме равна
температуре наружного воздуха в порту отправления;
2) тт =тно, т. е. точка росы воздуха в трюме равна точке
росы наружного воздуха в порту отправления;
3) *огр. тр(тв)= 'в(н)» т- е* температура ограждения трюма равна
температуре забортной воды, а температура ограждения
твиндека равна температуре наружного воздуха.
136
Дни рейса
Рис. 30. Температурные условия в трюме сухогрузного судна:
/ — температура наружного воздуха; 2 — точка росы
наружного воздуха; 3 — температура груза
Из анализа особенностей формирования микроклимата
грузовых помещений1 следует, что при переходе из холодной
зоны в теплую (условно переход N —► 5) для решения вопроса
о необходимости вентиляции грузовых помещений наружным
воздухом следует сравнивать температуру груза в трюме с
точкой росы наружного воздуха (f -* т ); при переходе из
теплой зоны в холодную (условно переход S —► N) следует
сравнивать точку росы воздуха в трюме (твиндеке) с температурой
ограждений трюма (твиндека), т. е. ттр(тв) — *огр тр(тв).
Далее строят график изменения температуры воздуха,
температуры воды и точки росы наружного воздуха на переходе (рис. 31).
Если совершается переход из холодной зоны в теплую
(рис. 31, а), то от точки температуры воздуха в порту
отправления (она же — температура груза) проводят горизонталь до
пересечения с кривой точки росы наружного воздуха. Опустив
перпендикуляр из точки пересечения на шкалу расстояний,
получают точку на пути следования, где проходит граница
возможности вентиляции трюмов наружным воздухом. На участке / пути
(до прибытия судна в точку А) (тн < tr) осуществлять вентиляцию
трюмов наружным воздухом можно. На участке // (тн > tr) этого
делать нельзя, так как произойдет конденсация влаги на грузе.
1 См. параграфы 27, 28, 34.
137
tfCl
L,Mu*ii А Б L,Mum
Рис. 3L К решению вопроса о целесообразности вентиляции
грузовых помещений судна на переходе
Если переход совершается из теплой зоны в холодную
(рис. 31,6), то горизонталь проводят от точки росы воздуха в
порту отправления до пересечения с кривыми температур
наружной среды (воздуха и воды). Пересечение горизонтали с
кривой torp:n температуры воздуха покажет, когда начнется
конденсация влаги на внутренних поверхностях ограждений
твиндека, а пересечение горизонтали с кривой to
температуры воды — когда начнется конденсация влапГв трюме. До
прихода судна в данный пункт трюмы можно не
вентилировать, на дальнейшем переходе вентиляция становится
обязательной. Следовательно, на участке / (до прибытия судна в
пункт А) %<*огр.тр<*огртв, трюмы и твиндеки можно не
вентилировать; в точке А начало конденсации влаги на
ограждениях трюма; на участке // Zorp тр < ттр < torp тв, вентилировать
трюмы надо, а твиндеки можно не вентилировать; в пункте Б
начало конденсации влаги на ограждениях твиндека; на участ-
ке Ul /огр.тр<СР.тв<тт' т- е- вентилировать надо и трюмы, и
твиндеки.
Рассмотренный метод является приближенным и требует
корректировки в зависимости от конкретных
гидрометеорологических условий рейса.
38. Система технического кондиционирования воздуха
Техническое кондиционирование воздуха представляет собой
комплекс технических средств и технологических процессов,
предназначенных и используемых для создания и поддержания
138
определенного состава, давления, температуры, влажности,
подвижности воздуха в грузовых помещениях, оптимальных с
точки зрения сохранности кондиционного состояния грузов, а
также для снижения коррозии внутритрюмных ограждений и
предотвращения взрывов в танках наливных судов.
Действие системы технического кондиционирования
воздуха в режиме охлаждения груза (в основном
продовольственного назначения) или в режиме поддержания низких текператур
воздуха в грузовом помещении принято называть рефрижера-
цией.
В судовых системах технического кондиционирования
воздуха (СТКВ) производится обработка газовой среды (воздуха)
разных видов:
вентиляция — процесс подачи в помещение наружного
воздуха и удаления внутреннего с целью поддержания
определенного состава, температуры и влажности воздуха;
регенерация — восстановление или возмещение физико-
химического состава воздуха. В отличие от системы
вентиляции установка работает в режиме рециркуляции, т. е.
многократного полного или частичного использования
отработанного воздуха; применяется обычно в герметичных помещениях;
очистка — удаление пыли и других механических примесей
в фильтрах или водой;
нагревание (охлаждение) — подвод (отвод) теплоты,
сопровождающийся ростом (понижением) энтальпии / воздуха;
осушение — процесс уменьшения влагосодержания d
воздуха; осуществляется охлаждением твердой поверхностью или
жидкостью, имеющими температуру ниже точки росы воздуха,
адиабатическим расширением воздуха или сорбцией твердыми
(адсорбция) или жидкими (абсорбция) сорбентами;
увлажнение — процесс увеличения влагосодержания d
воздуха путем введения в него водяного пара, разбрызгивания
воды или контакта с большой массой воды, которая
одновременно охлаждает или нагревает воздух.
Основное оборудование, обеспечивающее обработку и
перемещение воздуха, компонуется в одном агрегате —
кондиционере. По месту производства холода и обработки воздуха
кондиционеры делятся на центральные, групповые, местные
и автономные. В центральном кондиционере производится
139
полная обработка воздуха, который по трубопроводам
подается в обслуживаемые помещения. Групповой кондиционер
обрабатывает воздух и подает его в определенную группу
помещений, холод производится централизованно. Местный
кондиционер обслуживает отдельное помещение, производит
дополнительную обработку приточного воздуха; приточный
воздух (наружный или смесь наружного с рециркуляционным)
частично обрабатывается в центральном кондиционере.
Автономный кондиционер имеет аппараты для тепловлажностной
обработки воздуха и холодильную машину, обслуживает
отдельные помещения или группу помещений.
Системы технического кондиционирования воздуха можно
разделить на две группы: 1) для осушения воздуха,
добавляемого к наружному воздуху, поступающему в грузовые
помещения по системе вентиляции; 2) для полной тепловлажностной
обработки воздуха, поступающего в грузовое помещение (с
использованием холодильных машин).
На рис. 32 дана схема воздухоосушительной установки для
трюма сухогрузного судна, работающей по принципу
расширение — сжатие. Влажный воздух из трюма поступает в турбину
Г, расширяясь, охлаждается с выпадением влаги, которая
отделяется в сепараторе С. Осушенный воздух сжимается в
компрессоре /С, дополнительно охлаждается забортной водой ЗВ в
воздухоохладителе ВО и поступает в трюм. На рисунке показан
дополнительный электродвигатель М и отвод конденсата ОК из
сепаратора.
MHHililTl
I Трюм I
нннтн
Рис. 32. Принципиальная технологическая схема воздухоосушительной
установки для трюма сухогрузного судна с использованием
турбокомпрессорного агрегата
зв \Л Г4!
л
41
140
Другое значение СТКВ — уменьшение коррозии внутренних
ограждений трюмов сухогрузных судов и танков наливных
судов. При снижении относительной влажности (р воздуха в
танках с 80 до 40—50% потери металла от коррозии
уменьшаются в 10—12 раз, а при ср = 40—50% коррозия практически
прекращается. Помимо этого, на наливных судах СТКВ
применяются для предупреждения обводнения высокосортных топ-
лив, осушения инертных газов с целью снижения
концентрации кислорода в атмосфере танков до значения менее 4—5%
и ф<50%.
39. Микроклимат трюмов рефрижераторного судна
С точки зрения температурного режима перевозки
скоропортящихся грузов морские суда делятся на рефрижераторные
и нерефрижераторные. К рефрижераторным относятся суда,
имеющие рефрижераторные помещения, в которых
сохранность грузов обеспечивается понижением температуры. На
нерефрижераторных судах сохранность груза обеспечивается
вентиляцией наружным воздухом
(естественно-принудительной или механической) или действием установки
кондиционирования воздуха. К чисто рефрижераторным относятся суда,
на которых объем рефрижераторных помещений составляет не
менее 85% грузовместимости судна.
Основные требования к судовым системам охлаждения
состоят в следующем: стабильные значения температуры и
влажности по времени и по всему объему грузового
помещения; обеспечение равномерности температурного поля по
всему объему помещения; локализация наружных теплопритоков
через незащищенные поверхности ограждений; обеспечение
минимума затрат энергии; минимальность использования
полезного объема помещения и затрат металла; высокая,
надежность и безопасность эксплуатации; возможность работы с
разной подачей (максимальной — в первые 2—3 сут перевозки
для термической обработки груза и экономической — при
стабилизации температурного поля в помещении).
Рефрижераторные суда делятся на специализированные и
универсальные. Грузовые помещения специализированного
судна предназначены для перевозки одного или нескольких видов
141
грузов, близких по режиму хранения; универсального судна —
для перевозки любых рефрижераторных грузов. Как правило,
на специальных рефрижераторных судах установлена
батарейная или панельная система охлаждения: хладоноситель (раствор
хлористого кальция, хлористого натрия или хлора; хладоны)
циркулирует в батареях, установленных по бортам помещений и
подволоку. Основной недостаток таких судов — невозможность
перевозки плодоовощных грузов, так как вентиляции либо нет,
либо она неэффективна. На современных рефрижераторных
судах устанавливают воздушную систему охлаждения (ВСО).
Важное преимущество этих судов состоит в возможности их
использования для перевозок как теплогазовыделяющих, так и
обычных рефрижераторных грузов.
Выбор режима работы систем технического
кондиционирования воздуха для гигроскопических грузов, при перевозке
которых предъявляются повышенные требования к сохранности,
удобно решать графически при помощи /^-диаграмм1, на
которые нанесены кривые приведенного влагосодержания.
Рассмотрим принципиальную технологическую схему рефри-
жерации (рис. 33). Рефрижераторный трюм для перевозки
скоропортящихся грузов тепло- и гидроизолирован, температурно-
влажностный режим в нем поддерживается холодильной
установкой, которая включает холодильную машину,
электровентилятор Эв, увлажнитель У (для подачи пара, если требуется
высокая влажность воздуха), электронагреватель Эн (для подогрева
Рис. 33. Принципиальная технологическая схема судовой
системы рефрижерации
См. § 29.
142
воздуха, например, при перевозке бананов зимой, а также для
оттаивания снеговой «шубы» с поверхности
испарителя-воздухоохладителя И-ВО). В качестве хладагента используют фрео-
ны, которые компрессором К отсасываются из
испарителя-воздухоохладителя И-ВО, сжимаются и подаются в конденсатор
Кн, где охлаждаются забортной водой Зв, конденсируются и в
жидком виде дросселируются в регулирующем клапане РК до
низкого давления. Далее фреон поступает в
испаритель-воздухоохладитель И-ВО, где за счет теплоты продуваемого через
И-ВО воздуха начинает кипеть, охлаждая влажный воздух и
при необходимости осушая его посредством конденсации
водяного пара. Загрязненный воздух из трюма частично уходит в
атмосферу через трубу BTV чистый воздух снаружи подается
в трюм по трубе ВТГ Для подогрева воздуха в трюме
используются электронагреватель Эн, а также холодильная-машина.
40. Перспективные методы повышения сохранности
грузов при транспортировке
Учитывая высокую стоимость и специфические свойства
большинства режимных гигроскопических грузов (особенно
продовольственных и других скоропортящихся), постоянно
растущие объемы перевозок таких грузов, проблему
обеспечения их сохранности при транспортировке следует признать
весьма актуальной. Повысить сохранность перевозимых
режимных грузов позволяет использование таких перспективных
технологий транспортировки, как перевозка в среде инертного
газа; перевозка в регулируемой газовой среде (РГС),
озонирование воздуха в грузовых помещениях, облучение грузов
ультрафиолетовыми лучами, использование специальных
пленок и вакуумной упаковки.
Перевозка в среде инертного газа. В качестве инертных
газов при хранении и перевозке скоропортящихся грузов
используют в основном азот и углекислый газ обычно в
сочетании с охлаждением груза. Совместное воздействие на груз,
особенно мясо и мясопродукты, высоких концентраций
инертного газа и пониженных температур угнетает
жизнедеятельность микроорганизмов и соответственно снижает порчу
продуктов. Экспериментальные и производственные исследования
143
эффективности метода у нас в стране и за рубежом [21]
позволяют сделать несколько выводов.
При использовании углекислого газа для повышения
сохранности охлажденного мяса оптимальной является
концентрация С02, равная 10% (более высокая концентрация
снижает качественные показатели мяса) при температуре
—1°С. Срок хранения говядины в этих условиях — до 45 сут.
Как показывает английский опыт перевозок говяжьих туш из
Австралии и Новой Зеландии в Великобританию, срок
хранения говядины в такой среде можно продлить до 10 недель,
упаковывая туши в специальную пленку (типа «крайовак»).
Основной недостаток применения С02 для хранения
охлажденного мяса — некоторое снижение товарного качества
(потемнение мышечной ткани).
Наиболее эффективной газовой средой для хранения мяса
является среда чистого азота. 99-процентная концентрация
азота в помещении при 0°С позволяет хранить мясо до 20 сут.
Широкое распространение получает перевозка мяса в среде
азота на автомобильном транспорте. Впрыскивание жидкого
азота в рефрижератор позволяет автоматически поддерживать
заданную температуру в диапазоне от 12 до —20 °С.
Хранение и перевозка мяса в азотной среде имеют
существенные достоинства: сохраняются хорошие товарные качества
и естественный цвет, угнетается деятельность аэробных
бактерий, возможно значительное сокращение потерь массы,
сравнительно невысокая стоимость установки на
транспортном средстве азотной системы охлаждения. Из недостатков
следует отметить больший (по сравнению с системой С02)
расход азота и его большую стоимость.
Перевозка в регулируемой газовой среде/ Рассмотренная
выше перевозка и хранение грузов в среде инертного газа
(углекислого или азота) по своей сути является
разновидностью перевозки в РГС и рассматривается отдельно лишь для
удобства изложения. Дело в том, что РГС применяется в
основном при перевозке плодоовощных грузов.
В плодах и овощах при хранении продолжаются
биохимические и физиологические процессы, связанные с дозреванием в
начальный период и перезреванием в последующий. Дозревание
144
связано с накоплением этилена, перезревание — с разрушением
клеток ткани. Следовательно, для продления срока хранения
плодов и овощей надо затормозить оба процесса.
Интенсивность процессов зависит от состава внешней и внутренней
газовой среды.
Изменяя соотношение газов, можно регулировать сроки
хранения плодов и овощей без ухудшения их качества. Углекислый
газ задерживает процесс созревания, кислород ускоряет;
подбирая определенные соотношения газов, можно установить
оптимальный состав газовой среды для каждого вида продукции.
Трудность при этом состоит в том, что приходится
дополнительно учитывать ряд факторов: степень зрелости плодов,
район выращивания, температуру хранения, относительную
влажность воздуха и т. д.
Состав газовой среды в помещении можно регулировать
двумя способами: подачей газовой смеси, искусственно созданной в
автономном газогенераторе; использованием естественного
изменения состава газовой среды в помещении в процессе
«дыхания» плодов и овощей, при котором уменьшается
концентрация кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа.
Генератор типа РГТС-400, работающий на природном или
попутном газе, имеет следующие технические характеристики:
Производительность, м3/ч 400
Оптимальная масса грузов, размещенных
в грузовом помещении (хранилище), т 6000
Пределы регулирования концентрации газов, %:
— кислорода 2—21
— азота , 70—98
— углекислого газа 0—12
Температура газовой смеси, °С 7—15
Относительная влажность, % 90—100
Масса, кг 3700
Оптимальный состав газов в среде, условия и сроки
хранения установлены для отдельных видов плодов [21].
Проведенные исследования подтвердили возможность
перевозки цитрусовых в РГС без рефрижерации на универсальных
сухогрузных судах. Основной причиной потерь цитрусовых
145
в этих условиях является микробиологическая порча, поэтому
необходимо принимать дополнительные меры против развития
микрофлоры на плодах (использование биологически-активных
антисептиков).
До настоящего времени используется РГС из трех
компонентов: азота, углекислого газа, кислорода. Однако ныне
предложен двухкомпонентный состав РГС (азот и кислород) с
повышенным содержанием азота. Опытная проверка метода в
производственных условиях подтвердила его эффективность.
Попутно доказана возможность длительного хранения в
азотной среде плодов и фруктов, травмированных при сборе и
транспортировке, а также повышения урожайности
сельскохозяйственных культур, семена которых предварительно
хранились в газообразном азоте.
Хранение плодоовощной продукции в РГС получило в мире
широкое распространение. В настоящее время в РГС хранится
80% общего количества плодов в Великобритании, 70% —
в США, 60% — в Германии, при этом потери снижаются в
2—3 раза, срок хранения увеличивается на 1—2 мес.
Озонирование воздуха в грузовых помещениях. Этот
метод применяется как дополнительный при рефрижерации
для повышения сохранности плодоовощных грузов, особенно
цитрусовых и бананов. Озонирование недопустимо для
молочных продуктов. Следует отметить, что эффективность
применения озона для повышения сохранности продовольственных
грузов не бесспорна. Как и всякий окислитель, озон ускоряет
процесс старения; следовательно, на сохранности
продовольственных грузов он должен отражаться отрицательно (что
подтверждается практикой).
В больших концентрациях озон вреден для живых организмов,
снижает пищевую ценность овощей и фруктов, придает им
неприятный металлический привкус. Корма, обработанные озоном,
способны вызывать у животных различные расстройства.
Целесообразность применения озона для повышения сохранности
продовольственных грузов требует дальнейших исследований.
Ультрафиолетовое облучение груза. Это облучение в
сочетании с понижением температуры применяется в настоящее
время на морском транспорте в основном для увеличения
срока хранения продовольственных товаров (овощи, фрукты,
146
мясо и мясопродукты) для экипажа и пассажиров.
Ультрафиолетовое облучение вызывает разрушение белка микробной
клетки, чем и объясняется бактерицидный эффект.
Ультрафиолетовые лучи обладают малой проникающей способностью,
действуют только на поверхность продукта, поэтому
облучение не приводит к химическим изменениям в продукте.
В качестве генераторов ультрафиолетовую лучей
используются обычно бактерицидные лампы разных типов из расчета 2,5 Вт
мощности на 1 м3 помещения; длительность облучения 5 мин.
По сравнению с хранением продовольственных грузов в среде
инертного газа ультрафиолетовое облучение более просто
технически при высокой эффективности. После загрузки мясо
облучают в течение 3 ч, а в дальнейшем — 2 раза в сутки по 1 ч.
Использование специальных пленок и вакуумной упаковки.
Искусственная газовая среда вокруг груза может быть
создана не только автономным генератором газовой смеси, но и путем
использования газов, образующихся в результате
биохимических и физиологических процессов в грузе. Для создания
искусственной газовой среды применяют силиконово-каучуковые
пленки, проницаемые для этилена и ароматических веществ,
выделяющихся в процессе жизнедеятельности плодов, но не
проницаемых для воды.
Пленки для вакуумной упаковки используют при условии
применения рефрижерации. Эти пленки представляют собой
паронепроницаемые или полупроницаемые обертки,
прилегающие к поверхности груза. Пленки снижают испарение,
уменьшают воздействие кислорода воздуха на продукт.
Контрольные вопросы
1. В чем состоят преимущества и недостатки соответственно
панельной и воздушной систем охлаждения на
рефрижераторных судах?
2. Какие виды обработки воздуха осуществляются в
судовых системах технического кондиционирования?
3. Опишите принципиальную технологическую схему
рефрижерации.
4. В чем заключается сущность перспективных методов
повышения сохранности грузов при транспортировке?
147
Глава 8. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СОХРАННОСТИ ГРУЗОВ
41. Пути повышения сохранности грузов при морской
транспортировке
На рис. 14 приведена схема факторов, влияющих на
сохранность грузов при морской транспортировке. Эта схема
позволяет определить основные направления повышения
сохранности грузов:
1) повышение квалификации в области грузоведения всех
работников транспорта, имеющих отношение к организации и
технологии транспортировки грузов;
2) развитие технических средств транспортировки и
обеспечения сохранности грузов, использование достижений научно-
технического прогресса;
3) строгое соблюдение технологической дисциплины и
повышение ответственности всех участников транспортного
процесса за сохранность материальных ценностей на транспорте.
Реализация первого направления предполагает:
— развитие у работников способности творческого анализа
транспортных характеристик, определяющих транспортное
состояние груза, и их влияния на технологию и организацию
перевозки;
— умение использовать методы и данные точных наук для
составления транспортной характеристики груза;
— углубленное знание работниками регулирования тепло-
физических процессов в системе груз—судно
(склад)—среда—управляющее воздействие.
Второе направление повышения сохранности груза
заключается в:
— усилении защитных свойств груза;
— использовании новых видов тары с повышенными
защитными свойствами и средств укрупнения грузовых мест;
— оптимизации транспортного состояния груза (перевод
грузов из категории навалочных в наливные, из категории
наливных — в штучные, из категории навалочных — в штучные);
148
— применении современных средств обработки грузов и
грузовых помещений;
— использовании технических средств контроля и
регулирования тепловлажностных параметров воздуха в грузовых
помещениях;
— широком применении прогрессивных способов перевозки
грузов (в регулируемой газовой среде, при условии глубокого
охлаждения);
— специализации технических средств перевозки и
перегрузочных комплексов по роду груза;
— рациональной организации транспортного процесса
(развитии прогрессивных транспортно-технологических систем,
прямых связей органов транспорта и клиентуры).
Третье направление включает:
— выполнение правил и технических условий перевозки,
хранения и перегрузки грузов работниками транспорта и
клиентурой;
— соблюдение оптимальных
организационно-технологических режимов транспортировки (температурных, влажностных,
вентиляционных, совместимости, санитарно-карантинных);
— повышение скорости доставки грузов и сокращение
числа перевалок;
— учет возрастающего значения персонала, занятого
перевозкой грузов, в их сохранности.
Важным средством обеспечения сохранности грузов и
безопасности их транспортировки является правильное
размещение грузов на судне. Условия правильного размещения грузов
состоят в следующем:
— обеспечение необходимой остойчивости судна в течение
рейса;
— сохранение общей и местной прочности судна;
— обеспечение несмещаемости грузов под воздействием
качки и вибрации;
— рациональное использование грузовместимости
помещений и грузоподъемности судна;
— совместимость грузов и их сохранность в процессе рейса;
— исключение взаимных повреждений грузов;
— прием на борт целого числа коносаментных партий
грузов;
149
— исключение смешивания грузов из разных коносамент-
ных партий;
— возможность беспрепятственной выгрузки и погрузки
грузов в промежуточных портах захода;
— обеспечение во время рейса оптимальной посадки судна.
Перечисленные направления и средства повышения
сохранности грузов при транспортировке на практике
взаимосвязаны. Необходимый эффект перевозки достигается сочетанием
разных средств повышения сохранности грузов.
Первоочередными задачами являются повышение защитных свойств грузов
и тары/ нейтрализация агрессивных факторов окружающей
среды, совершенствование технической базы, технологии и
организации транспортировки.
Не всегда в процессе хранения и перевозки грузов
работники транспорта имеют возможность и необходимые средства
для исследования их транспортного состояния. Поэтому
работники транспорта должны уметь пользоваться данными
научных лабораторий, сертификатами качества, заключениями
экспертов и другими документами, имеющими отношение к
транспортному состоянию грузов и обеспечению их сохранности, а
также владеть простейшими способами контроля
транспортного состояния грузов в производственных условиях.
С возрастанием стоимости товарной массы, находящейся на
транспорте, возрастает и ущерб от ее несохранности,
вызванный неквалифицированным или недобросовестным
исполнением профессиональных обязанностей работниками транспорта.
Удельный вес видов несохранности грузов, связанный с
недоброкачественным обслуживанием перевозок, в портах
Черноморского бассейна достигает 55%. По статистическим
данным, наиболее вероятны случаи несохранности грузов в
выходные и праздничные дни, когда она по сравнению с
несохранностью грузов в будничные дни возрастает в 6—8 раз, а
также в дни, следующие за выходными и праздничными
(возрастает в 1,5—1,6 раза). В течение суток наибольшее число
случаев несохранности грузов приходится на ночь. Наблюдаются
случаи несохранности грузов и во время перевозки на судах.
Важно в заключение подчеркнуть, что действующие на
транспорте правила, технические условия, стандарты
концентрируют опыт обслуживания перевозок многих поколений моряков,
150
портовиков, судо- и грузовладельцев. Строгое выполнение
предписаний этих документов входит в должностные
обязанности работников транспорта.
42. Взаимовлияние и совместимость грузов
Транспорт осуществляет перевозки грузов, обладающих
разнообразными физико-химическими свойствами. В процессе
хранения и перевозки грузы взаимодействуют не только с
окружающим воздухом, но и между собой, п
С точки зрения сохранности грузов их взаимное влияние
следует рассматривать как один из агрессивных факторов внешней
среды; его игнорирование приводит к полной или частичной
порче грузов и потере ими товарных качеств. С особой остротой
проблема учета взаимного влияния грузов встает при
размещении большого количества партий разнообразных грузов на
одном судне, имеющем ограниченное число грузовых помещений.
Запрещается совместная перевозка в одном грузовом
помещении грузов, обладающих следующими свойствами:
пачкающих, пылящих и боящихся загрязнений; выделяющих влагу,
например в процессе испарений, и боящихся подмочки или
сырости; издающих запахи и воспринимающих их;
выделяющих ядовитые газы и пищевых продуктов; носителей
карантинных объектов и подверженных их воздействию; требующих в
процессе перевозки различных тепловых, влажностных и
вентиляционных режимов.
Вопрос о совмещении и разделении грузов при хранении и
перевозке может решаться несколькими способами.
1. Составляют таблицу, в которой конкретные грузы
располагают по горизонтали и вертикали, на пересечении
соответствующей строки и столбца словесно или условными знаками
указывают возможность совмещения. Этот способ и его
модификации не получили распространения из-за методологической
бесперспективности, ибо невозможно свести в одну таблицу
все многообразие грузов. Метод может быть применен для
конкретной линии с ограниченной и стабильной номенклатурой
грузов.
2. Те или иные свойства груза шифруют буквами и
записывают в виде дроби: в числителе свойства, которыми данный
151
груз обладает, в знаменателе — свойства, которые не
совместимы с данным грузом. Если в числителе одного груза и
знаменателе другого встречаются одинаковые буквы, то эти
грузы не совместимы в одном помещении. Способ сопоставления
шифров свойств грузов позволяет решать задачу только в
первом приближении, так как условия совместимости грузов в
одном помещении могут быть разными (расположение грузов
далеко один от другого, размещение одного груза над другим
или под ним).
3. В справочном пособии В. И. Снопкова [18] предложена
таблица совместимости, в которой грузы разделены на две
категории: А — грузы, обладающие агрессивными свойствами, и Б
— грузы, подверженные воздействию агрессивных факторов. К
категории А относятся восемь классов грузов, к категории Б —
семь. Степень совместимости грузов характеризуется по
семибалльной шкале цифрой, стоящей на пересечении любых двух
групп грузов. Основной недостаток метода — недостаточная
гибкость принятых условий совместимости (например,
совместимость элементарного сочетания прокат — чай не
может быть выражена ни одной из семи цифр принятого кода).
При решении вопросов совместимости грузов приходится
учитывать свойства груза, объемные и массовые
характеристики, защитные свойства тары и упаковки, режимы
транспортировки, партионность груза. Грузы могут быть совместимы в
одном помещении, но не допускается их послойная укладка.
Они могут быть совместимы, но при наличии дополнительных
устройств (платформ, переборок). Достаточно сложно
поддерживать в грузовом помещении температурно-влажностный и
вентиляционный режимы, наиболее благоприятные для всех
размещенных в нем грузов.
С точки зрения совместимости при транспортировке все
грузы можно разделить на три группы: грузы, обладающие
агрессивными свойствами; грузы, подверженные действию
агрессивных свойств соседних грузов; грузы, нейтральные по
отношению к другим грузам.
Вопрос совместимости грузов при транспортировке
решается в такой последовательности:
1) составляют список грузов, намеченных к перевозке на
данном судне. Если среди грузов имеется опасный, указывают
152
номер группы по Правилам МОПОГ, к которой данный груз
относится;
2) пользуясь буквенным кодом (приведенным в параграфе
64) шифруют свойства, которыми данный груз обладает (в
числителе) и которых груз «боится» (в знаменателе);
3) пользуясь цифровым кодом, составляют таблицу
совместимости грузов.
Условия совместимости и разделения грузов рекомендуется
кодировать следующим образом:
0 — совместная перевозка на одном судне и хранение в
одном складе запрещаются;
1 — совмещение в грузовом помещении без ограничений при
наличии сепарации, т. е. возможна послойная укладка грузов;
2 («вдали или рядом») — грузы совместимы в одном
помещении, но горизонтальное расстояние между ними должно
быть не менее 3 м либо между ними должен быть нейтральный
груз, либо между грузами должна быть надежная сепарация;
3 («в другом помещении») — грузы должны быть
разделены переборкой или палубой;
4 («в другом отсеке») — грузы должны быть разделены
переборкой;
5 («через одно помещение») — грузы должны быть
разделены двумя переборками или палубами;
6 («максимальное разделение») — грузы разделяют
максимально возможным числом отсеков, т. е. между грузами
должно быть не менее двух переборок.
Таблица 6
Грузы снизу
Прокат
Чай
Сахар
Метанол 3217
Цемент
Грузы сверху
Прокат
2
2
2
3
Чай
1
5
6
4
Сахар
1
2
6
4
Метанол 3217
1
6
6
3
Цемент
3
4
4
3
153
Пример составления таблицы совместимости грузов
приведен в табл. 6.
Рассмотренные условия разделения грузов являются
ограничительными, любое возможное более эффективное
разделение в практических условиях допустимо. Составление таблицы
совместимости в значительной мере базируется на опыте
перевозок и знании свойств грузов, защитных свойств тары и
других транспортных характеристик грузов, поскольку строгих
количественных методов расчета нет.
43. Режимы транспортировки грузов.
Специальные виды обработка грузовых помещений
Санитарно-карантинный режим. Для предупреждения
распространения карантинных и других инфекционных
заболеваний, а также вредителей грузов, сорняков, крыс, насекомых и
т. п. создаются государственные органы по санитарной охране
государственной границы. В международных морских и речных
портах выполнением санитарно-карантинных мероприятий
занимаются санитарно-карантинные отделы (СКО) и пункты
(СКП) портовых, бассейновых санитарно-эпидемиологических
станций (СЭС), которые проводят санитарный осмотр судов,
транспортных средств, пассажиров и грузов; проверяют
правильность заполнения санитарных документов, относящихся к
грузам и обработке грузовых помещений; организуют и
проводят специальную обработку грузовых помещений.
Обязательному карантинному досмотру подлежат все
импортные и транзитные грузы растительного происхождения.
Ввоз из-за границы растительных грузов допускается только
при наличии импортного карантинного разрешения, выданного
государственной инспекцией по карантину и защите растений
и сертификата соответствующего сельскохозяйственного
органа страны, из которой прибыл груз. Порядок карантинного
надзора за экспортными грузами растительного
происхождения устанавливается соответствующими соглашениями.
Для уничтожения вредителей грузов, болезнетворных
микроорганизмов, посторонних запахов применяются следующие
специальные виды обработки помещений и грузов: дезинфекция —
обеззараживание, при котором уничтожаются микроорганизмы
154
— носители инфекций; дезинсекция — уничтожение насекомых
и их зародышей; дератизация — уничтожение грызунов;
^фумигация- окуривание помещений ядовитыми газами или парами
для уничтожения вредителей грузов; дезодорация — устранение
стойких запахов; дегазация — удаление вредных газов и пыли.
Физические и химические средства обработки помещений могут
быть опасны для жизни людей и повредить грузы. При газовой
дератизации и дезинсекции обязательна герметизация
помещений, так как используемые вещества являются сильными ядами.
Вредные насекомые весьма чувствительны к изменению
соотношения кислорода и углекислого газа в воздухе. Нормальная
концентрация углекислоты в воздухе 0,03% по объему, при
концентрации 25% она губительна для насекомых, грызунов, резко
приостанавливает развитие микроорганизмов.
Температурно-влажностный и вентиляционный режимы.
Оптимальная относительная влажность воздуха для
гигроскопических грузов определяется при помощи кривых
равновесной влажности и температуры груза. Для большинства
гигроскопических грузов оптимальная влажность воздуха
составляет 65—70%, для мороженых и охлажденных грузов —
95—100%, для фруктов и овощей — до 90%. Повышенная
влажность требуется при хранении и перевозке тузлучных
пищевых продуктов в деревянных бочках.
Вентиляция помимо регулирования температурно-влажност-
ных процессов в грузовых помещениях необходима для
подавления биохимических процессов и жизнедеятельности
микроорганизмов и вредителей грузов, удаления вредных продуктов
распада веществ. Многие грузы в процессе хранения
выделяют различные вещества (углекислый газ выделяется при
перевозке плодов, овощей и зерна; этилен — при перевозке
бананов; метан — при перевозке угля), которые удаляются при
помощи системы вентиляции.
В определенных эксплуатационных условиях, например,
если требуется только удаление вредных паров из трюмного
воздуха и предупреждение конденсации, оказывается
целесообразной работа системы вентиляции на вытяжку при
максимальной герметизации грузовых помещений. Создающееся в
трюме пониженное давление воздуха интенсифицирует
испарение влаги, которая выводится наружу.
155
Ускорение доставки грузов. Продолжительность доставки
грузов от производителя до потребителя слагается из
времени, затрачиваемого на подвоз и вывоз грузов в начале и конце
маршрута, времени нахождения на основном виде транспорта,
времени хранения в начальном, конечном и перевалочных
пунктах. Для отдельного вида транспорта срок доставки
исчисляется от момента приема грузов от поставщика или смежного
вида транспорта до момента передачи их другому виду
транспорта или получателю.
Н. А. Панибратцем [16] на основе обработки большого
статистического материала получены линейные зависимости
вероятности / случаев несохранности грузов от продолжительности
перевозки и продолжительности хранения в виде
f = a + bty (87)
где а и b — коэффициенты, зависящие соответственно от рода
груза и условий перевозки и хранения;
t — время хранения или перевозки.
44. Вспомогательные материалы и их применение
Вспомогательными называются материалы (доски, брусья,
брезент, проволока, тросы, гвозди), используемые для
повышения сохранности грузов и безопасности их транспортировки.
Вспомогательные материалы по назначению можно разделить
на три группы: средства разделения (сепарационные
материалы), средства крепления и дополнительные устройства.
К средствам разделения относятся подкладочный,
подстилочный, прокладочный материалы и рыбинсы; к средствам
крепления — расклинивающие устройства, клети,
амортизаторы, постоянные и съемные крепежные устройства и системы;
к дополнительным устройствам и оборудованию судов —
платформы, питатели, переборки, воздуховоды, подкрепления
палуб, предупреждающие смещение отдельных грузовых мест
или больших масс груза.
Приведенная группировка вспомогательных материалов и
устройств в значительной мере условна, так как на практике
одни и те же материалы могут выполнять несколько функций.
156
Таблица 7
Грузы
Мешковые
Ящичные
Бочковые
Киповые
Нормы
Лес, м3
0,102
0,041
0,0178
0,066
расходования сепарационных материалов
на груз массой 1 т
Бумага, кг
0,129
0,00158
—
0,092
Крафт-бумага, кг
0,153
0,043
—
0,058
Брезент, м
—
—
—
0,5
Таблица 8
Грузы
Металлопродукция
Грузы на колесном ходу
массой, т:
до 2
от 3 до 12
свыше 12
Металлические трубы
большого диаметра
Крупногабаритные грузы
цилиндрической формы
Металлические бочки
и барабаны
Тарно-штучные грузы
Ящики и неупакованное
оборудование массой
от 2 до 20 т
Оборудование массой
свыше 20 т
В среднем
Нормы расходования крепежных материалов
на груз массой 1 т
Лес, м3
0,02
0,005
0,008
0,009
0,02
0,008
0,018*
0,04
0,02
j 0,02
0,011*
Проволока,
кг
3,4
2,6
2,4
—
—
2,5
__
2,1
—
1,3
Гвозди,
кг
0,08
0,30
0,10
0,06
0,06
0,08
0,006
0,02
0.4
0,4
0,087
Трос,
м
6,0
6,0
3,6
1,2
2,8
2,5
—
—
4,0
3,2
3,0
Талрепы,
шт.
0,8
1,2
2,0
0,6
0,6
0,6
—
—
0,6
0,6
0,7
Зажимы,
шт.
2
7
7
2
3
4
—
—
2
3
3
* Учтен расход на сепарацнонвые материалы.
157
Основное назначение средств сепарации — разделение
отдельных партий грузов, предохранение грузов от попадания
и конденсации влаги, возможность быстрой и
последовательной выгрузки грузов. Генеральные грузы на судах укладывают
на подкладочный материальна складе он называется
подтоварником) независимо от наличия деревянного пайола.
Приближенно число метров погонной длины подстилочного материала
для генеральных грузов равно числу кубических "метров
объема трюма. При плавании в одной климатической зоне
рекомендуются нормы расхода сепарационных материалов,
приведенные в табл. 7.
Ориентировочный расход средств крепления приведен в
табл. 8.
Контрольные вопросы
1. Составьте таблицу совместимости грузов для перевозки
кофе, цемента, хлопка, листовой стали.
2. Какие специальные виды обработки трюмов применяются
на судах?
3. Для чего применяются на складах подтоварники, в трюмах
— подкладочный и подстилочный материалы?
158
Раздел II
ТРАНСПОРТНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ
КАТЕГОРИЙ ГРУЗОВ
Г л а в а 9. НАЛИВНЫЕ ГРУЗЫ
45. Номенклатура и специфические свойства
Наливные грузы делятся на четыре класса: 1-й,—
нефтепродукты; 2-й — пищевые грузы; 3-й — химические грузы; 4-й —
сжиженные газы.
Транспортные характеристики наливных грузов условно
можно объединить в следующие группы: а) объемно-массовые
характеристики — плотность, вязкость, давление, фракционный
состав, органолептические характеристики; б) теплофизические
свойства — температура плавления (застывания),
испаряемость, тепло- и температуропроводность, теплоемкость,
диэлектрические свойства; в) характеристики опасности —
температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения;
концентрационные и температурные пределы воспламенения; скорость
выгорания; давление взрыва; коррозионность; токсичность;
октановое, цетановое и йодное числа; экологическая опасность.
Многие физико-химические свойства наливных грузов
определяют путем достаточно сложных исследований в
лабораторных условиях. Работники транспорта должны уметь
пользоваться данными специальных лабораторий и уметь их
анализировать с позиций оптимальности технологии транспортировки.
Плотность наливного груза (масса жидкости в единичном
объеме) является важнейшей характеристикой, используемой
не только при расчетах по определению количества груза, но
и при решении других эксплуатационных задач. Плотность
измеряют ареометром (нефтеденсиметром), в лабораториях
нефтебаз применяют также гидростатические весы (весы Вес-
тфаля). При замерах плотности необходимо точно знать
температуру груза. Ее определяют либо погружая термометр в
медном пенале в середину взлива груза в танке, либо измеряя
температуру в пробе груза, отобранной установленным способом.
При планировании загрузки судна приходится учитывать
множество факторов, оказывающих влияние на значение
расчетной температуры груза (наибольшей температуры груза в
конкретном рейсе): теплофизические свойства груза, температуру
160
воздуха и забортной воды, расположение танка, состояние
моря, окраску корпуса, погодные условия перехода.
В качестве стандартной для жидких грузов принята
температура 20°С; плотность р20 жидкого груза при 20°С приводится
в справочниках.
Плотность жидкого груза при температуре t можно
пересчитать из стандартной плотности р20 по формуле
Р' = р20 + Р(20-/), (88)
где Р — температурная поправка, г/(см3-°С).
Значение р зависит от плотности вещества (приложение 5).
В общем случае, если известна плотность груза при
температуре f (pr), то плотность груза при любой температуре t
p'-pr + P(f-0- (89)
Относительной плотностью называется отношение
плотности данного вещества к плотности стандартного вещества.
В качестве стандартного вещества для жидкостей
принимается дистиллированная вода, для газов — воздух.
В качестве стандартной плотности принята плотность воды
при 4°С (плотность воды имеет наибольшее значение). Чтобы
перейти от относительной плотности жидкости к плотности р',
надо значение относительной плотности dl умножить на
стандартную плотность воды:
Р' = ФСТ. (90)
Поскольку плотность воды при 4°С равна 1 т/м3, численные
значения плотности, относительной плотности и удельного
веса равны, т. е. p20 = d20. Обозначение относительной
плотности имеет нижний индекс, указывающий на температуру
стандартного вещества — df.
Некоторые приборы для определения плотности груза
градуированы не на основе р20, а иначе. Например, плотность
принимается относительно плотности воды не при 4°С, а при
15°С, 20°С, 60°F (15,6°С), т. е. градуированы на основе rf15,
d2 d6Qy либо плотность груза приведена не при 20°С, т. е.
161
d15, d60. В США принята своя шкала нефтяного института
{API). В этих случаях необходимо показания пересчитывать в
стандартную плотность р20 по формулам:
р20 = df = (1,00564 d\t - 0,00908) =
= 0,99823 d22o° = (Ю0477 d™ -0,00799) =
= 142,175/(АР/+ 131,5)-0,007.99. (91)
Масса груза на танкере определяется двумя способами: по
изменению средней осадки судна в процессе погрузки
(выгрузки) груза (приближенный способ) и по нахождению объема и
плотности груза.
Расчет по второму способу выполняется в следующем
порядке.
1. По формулам (90) и (91) определяют плотность груза
при температуре погрузки р'п и при расчетной температуре р'р.
В качестве расчетной принимается наибольшая температура t
груза в рейсе (обычно она равна температуре подогрева груза
или наибольшей температуре забортной воды).
2. Находят максимально возможную массу (в т) груза в
танке вместимостью W
т
G = WTp\ (92)
3. Определяют объем (в м3) груза при наливе
V = G./p4 (93)
4. Определяют высоту hx пространства, не заполненного
грузом («пустоты») для ближайшего значения У
(обозначаемого V) по калибровочным таблицам и разность
AV=V-V. (94)
5. Находят приращение
Л2 = ДУЛ>,
162
где v — число кубических метров не заполненного грузом
пространства, приходящихся на 1 см высоты (приводится в
калибровочных таблицах).
6. Определяют высоту (в м) не заполненного грузом
пространства в танке при наливе
h = hx+h2. (95)
Вязкость (внутреннее трение) — свойство жидкостей и
газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил,
вызывающих их течение. По гипотезе Ньютона при сдвиге
соседних слоев возникает сила противодействия (напряжение
сдвига в Па • с), прямо пропорциональная скорости
относительного сдвига
т = \xdv/dn, (96)
где dv/dn — численное значение градиента скорости.
Коэффициент пропорциональности ц называется
коэффициентом динамической вязкости, или динамической вязкостью.
Отношение коэффициента динамической вязкости к плотности
вещества р называется кинематической вязкостью (в м2/с):
0-ц/р. (97)
На практике вязкость часто измеряют на вискозиметре Энг-
лера; в таких случаях она выражается в условных единицах.
Числом условных единиц вязкости называется отношение
времени истечения испытываемой жидкости объемом 200 см3 из
вискозиметра ко времени истечения из того же прибора
дистиллированной воды объемом 200 см3 при температуре 20°С.
Вязкость жидкостей зависит от температуры и давления.
С повышением температуры вязкость жидкостей уменьшается,
с увеличением давления — увеличивается. Для газов
зависимость другая: с повышением температуры вязкость
увеличивается.
Вязкость определяет технологию перевозки, скорость
перекачки груза, остаток в емкости. При изменении вязкости
перекачиваемой жидкости меняется режим работы насосов всех
163
типов: подача, напор, мощность и коэффициент полезного
действия (к.п.д.). При 80—100°С вязкость тяжелых нефтей
приближается к вязкости легких. В эксплуатационных расчетах в
качестве минимальной температуры подогрева нефтепродуктов
принята температура 50°С. При меньшей температуре
перекачка мазутов и других высоковязких нефтепродуктов
центробежными насосами неэффективна. Высокая вязкость многих
наливных грузов делает необходимым оборудование судовых и
береговых емкостей системами подогрева груза.
Давление паров. В закрытой емкости испарение жидкого
груза происходит до тех пор, пока «газовая шапка» емкости не
станет насыщенной парами жидкости. Давление насыщенного
пара при постоянном объеме зависит от температуры жидкости.
При повышении температуры к нормальному гидравлическому
давлению на стенки емкости добавляется давление насыщенного
пара, увеличивается общее давление внутри емкости. Это
явление необходимо учитывать при расчете прочности.резервуара
или танка. Помимо этого повышение давления внутри емкости
способствует потере испарившейся части груза в атмосферу.
Большая упругость паров некоторых жидкостей (бензин) не
только увеличивает потери от испарения в процессе
транспортировки, но и отрицательно сказывается на
интенсивности выгрузки, особенно при большой высоте всасывания
насоса, обычной к концу выгрузки. Разрежение, создаваемое
насосом во всасывающем трубопроводе, интенсифицирует
испарение, в насос начинает поступать смесь паров и жидкости, и он
начинает работать в режиме кавитации. При этом резко
снижается подача, насос разрушается. .
46. Сырая нефть и нефтепродукты
Из всех наливных грузов в наибольших количествах
танкерами перевозятся сырая нефть и нефтепродукты. Нефть —
горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, темного
или светлого цвета со множеством оттенков; по плотности
делится на легкую (0,65—0,87 г/см3),среднюю (0,871—0,910 г/см3),
тяжелую (0,910—1,05 г/см3). По содержанию серы нефть
делится на малосернистую (до 0,5% S), сернистую (0,5—2% S),
высокосернистую (свыше 2% S).
164
Чем меньше плотность нефти, тем больше в ее составе
легких светлых фракций, лучше ее качество. Элементный состав
нефти прост и не зависит от месторождений: углерод —
79,5—87,5% массы нефти; водород — 11,0—14,5%; сера,
кислород и азот — 0,5—8,0%; металлы — 0,02—0,03%. Эти
элементы образуют различные классы химических соединений.
В табл. 9 приведены характеристики основных углеводородов,
содержащихся в сырой нефти.
Таблица 9
Углеводороды
Парафины
Нефтены
Ароматические
Температура
кипения,
°С
161,5—302,6
33—141,2
80,1-354
Температура
плавления,
°С
-£,5—22
—
-22—216
Плотность,
/ з
г/см
0,424—0,778
0,751—0,777
0,879—1,25
Растворимость
в воде
90—200 мл/л
Незначительная
820—20 млн"4
Характеристикой нефти, определяющей воздействие нефти
на водную среду, является температура текучести. Эта
температура указывает на то, будет нефть растекаться или
затвердеет на холодной поверхности. Для разных сортов
температура текучести находится в пределах от +7 до —34,7°С и прямо
зависит от содержания в нефти твердых парафинов.
Токсичность и физические процессы в нефти при разливе
зависят от ее химического состава. Наиболее токсичными
являются водорастворимые фенольные соединения и летучие
ароматические углеводороды. Разрушение нефти в воде происходит
под воздействием биологических и биохимических процессов
окисления, в основном в результате деятельности
микроорганизмов. С понижением температуры разрушение нефти
происходит медленно, в арктических морях разлитая нефть
может сохраняться до 50 лет. Состав и свойства
распространенных сортов нефти представлены в табл. 10.
Как правило, нефть непосредственно в сыром виде не
используется, а служит сырьем для получения ценных
продуктов. Нефтепродуктами называются смеси углеводородов
165
03 О
Си ОЗ
u с;
о \о
4 °
о
со
22 о
о'
см ^
я
-е-
CD
<D
я
• я
О)
с*
о
о
5 s ^
§ VO *?
с я л
оз О ь
со и
«5
4tf
со
о &
I I
ОЗ
3 я
Я >э
оз -—'
—• о
—« CM
з ^ s
+
о
я s
о. *
ОЗ 3
Н ОЗ
Н о
_-<
<£>
—ч
t^
—■
о
О
^
СО
<£>
О
ч*
ю
2 * «N
Т I ю
оз
CQ
03
J3
CD
н
03
СО
ОЗ
о
с
я
я
оз
си
*=(
о
и
3
о.
и
ОЗ
о
со
ОЗ
3
о
я
«
о
я
си
о;
о
о
S
и
CQ
О
Я
CD
Н
03
•е
CJ
ОЗ
03
я
я
■е«
оз
Си
оз
С
н
о
о
cd
>>
а
о
иг
и
03
Си
>>
ь
03
Си
а>
я
2
О)
Н
к
я
я
03
PQ
Л
н
о
ОЗ
со
1
я
«
3
-D
С
О
CQ
03
я
я
■&
ОЗ
Си
оз
С
к
я
я
ш
оз
Ч
С
166
и некоторые их производные, а также индивидуальные
химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов.
Номенклатура нефтепродуктов насчитывает несколько
сотен наименований. По транспортным характеристикам
нефтепродукты делятся на следующие группы: светлые — бензин,
керосин, лигроин, топливо для реактивных двигателей,
некоторые сорта дизельного топлива; темные — мазут, моторное
топливо, сырая нефть; масла — все сорта масел; прочие —
остальные нефтепродукты, не вошедшие в первые три группы.
В соответствии с правилами перевозки нефти и
нефтепродуктов на танкерах нефтепродукты и химические органические
продукты по взрывопожароопасности подразделяются на:
— легковоспламеняющиеся вещества, способные
воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания
с низкой энергией;
— вещества средней воспламеняемости, способные
воспламеняться от длительного воздействия источника зажигания с
низкой энергией;
— трудновоспламеняющиеся вещества, способные
воспламеняться только под воздействием мощного источника зажигания.
К легковоспламеняющимся жидкостям относят горючие
жидкости с температурой вспышки /всп не выше 61°С в
закрытом тигле или не выше 66°С в открытом тигле. Классификация
легковоспламеняющихся жидкостей по температуре вспышки
представлена в табл. 11.
Температура нефтепродукта при наливе должна быть ниже
значения tBcn не менее чем на 5°С, в противном случае он
относится к категории ЛВЖ. Пары нефтепродуктов тяжелее
Таблица 11
Легковоспламеняющиеся
жидкости по степени
опасности
Особо опасные
Постоянно опасные
Опасные при повышенной
температуре
Температура вспышки, °С
в закрытом тигле
*всп ^ **
+23 > tBCn > -18
+23</всп«+61
в открытом тигле
*всп < 1"
+27 > tBcn > -13
+27 < tBCn < +66
167
воздуха, поэтому они скапливаются в нижней части
помещения или резервуара. Зона опасных концентраций для
углеводородов в составе нефтепродуктов различна для разных
нефтепродуктов.
При погрузке нефтепродукта нефтебаза выдает на танкер
качественный сертификат (паспорт), в котором указываются
свойства продукта: плотность при 20°С, октановое число,
температуры вспышки, застывания, начала и конца кипения,
йодное число, механические примеси, содержание воды (6%),
цвет, прозрачность и т. п.
Для контроля состояния груза действующими
Государственными стандартами и техническими условиями
предусмотрен порядок отбора и хранения проб. Пробы различают
индивидуальные, донные, средние, трубопроводные, контрольные.
Индивидуальная проба берется пробоотборником из
конкретной точки емкости. Средней пробой называется смесь
нескольких индивидуальных проб. Пробы берут сверху вниз с трех
уровней: одну часть — с уровня на 200 мм ниже поверхности
груза, три части — со средней части взлива груза, одну часть —
на расстоянии 250 мм от днища. При необходимости берется
и анализируется донная проба на самом нижнем уровне танка.
На танкере с однородным грузом средние пробы берут с
5% носовых и кормовых танков и 15% средних танков, всего
из 25% танков.
Трубопроводная проба отбирается из контрольного краника
в конце берегового трубопровода на причале. Проба берется
из первой струи и затем через определенные промежутки
времени. По окончании погрузки пробы смешивают, разливают
в две литровые бутылки. Одну опечатывают сургучной
печатью судна и вручают грузоотправителю, другую опечатывают
печатью отправителя и вручают грузовому помощнику
капитана. Трубопроводная проба является арбитражной. Кроме
указанных проб, грузоотправитель отбирает резервуарные пробы,
которые являются контрольными. Одна из них остается на
нефтебазе, другая через капитана передается
грузополучателю, третья вручается капитану.
К каждой бутылке с пробой прикрепляют этикетку, на
которой указываются: наименование и марка нефтепродукта;
завод-изготовитель или нефтебаза; номер партии или номер
168
цистерны, резервуара, дата отбора пробы; номер стандарта или
технических условий. Перед выгрузкой отбор проб производится
по требованию грузополучателя. Пробы на судне хранятся 45 сут
или в особых случаях 3 мес. Всякий отбор проб оформляется
актом, в котором подробно указывается место отбора проб, а
также какими печатями пробы опечатаны и кому вручены.
Бензины — смесь легких углеводородов с
температурой кипения 30—200°С, прозрачная жидкость плотностью
0,70—0,78 г/см3.
Они используются как топливо для карбюраторных авто- и
авиадвигателей, экстрагент и растворитель жиров, смол, кау-
чуков. Автомобильные бензины выпускают марок А-72, А-76,
АИ-93, АИ-98, маркировка этих бензинов — по октановому
числу. Повышение октанового числа до требований стандартов
осуществляется добавкой высокооктановых углеводородов:
изооктана, пиробензола и др. или этиловой жидкости,
представляющей собой смесь тетраэтилсвинца (ТЭС) с бромистым
этилом. Этиловая жидкость ядовита, разлагается на солнечном
свету, не растворяется в воде. Бензин с добавкой ТЭС
окрашивается в разные цвета. Морская вода разрушает присадки
к бензину и повышает коррозионность груза.
Авиационные бензины (марки Б-100/130, Б-91/15 и др.)
представляют собой смесь бензинов прямой перегонки и
каталитического крегинга с добавлением этиловой жидкости,
красителя и антиокислителя. В маркировке, представляющей
собой дробь, числитель показывает октановое число, а
знаменатель — показатель сортности, т. е. число, показывающее в
процентах, какую максимальную мощность может развить
двигатель на данном бензине по сравнению с мощностью,
развиваемой при работе на техническом изооктане (октановое число
которого равно 100). В процессе транспортировки авто- и
авиабензинов: а) допустимы отклонения от значений
качественных показателей, предусмотренных Государственными
стандартами; б) возможно проникновение груза через
малейшие неплотности танка в соседние помещения (коффердамы,
насосное отделение, двойное дно) и образование
взрывоопасных и токсичных газовоздушных смесей.
Керосин — смесь углеводородов, выкипающая в интервале
температур 150—300°С, имеющая плотность 0,80—0,85 г/см3.
169
Керосин применяется как топливо в тракторах, реактивных
двигателях, как горючее в бытовых нагревательных и
осветительных приборах. Важнейшие показатели тракторного
керосина: октановое число (не ниже 40, высокооктанового — 45),
фракционный состав, стабильность (способность сохранять
свои свойства при хранении).
Топливо для реактивных двигателей (РТ) представляет
собой смесь керосиновых и бензиновых фракций с различными
присадками, выпускается разных марок (Т-1, ТС-1 и др.).
Требования к качеству РТ очень высокие: не допускается наличия
в нем воды, механических примесей, нормируются
кислотность, температура вспышки, содержание серы и смол, йодное
число и др.
Дизельное топливо представляет собой бесцветную или
желтоватую маслянистую жидкость, используется в
высокооборотных (с частотой вращения свыше 1000 об/мин)
двигателях с воспламенением от сжатия.
Моторное топливо (горючее для малооборотных дизелей)
характеризуется меньшим числом нормируемых показателей,
чем дизельное, и требования к нему отличаются меньшей
жесткостью.
Мазут — густая жидкость темно-коричневого цвета,
остаток после отгона из нефти легких фракций, имеет плотность
0,89—1,00 г/см3. Мазут характеризуется вязкостью,
температурами вспышки и застывания, содержанием золы, серы и
воды. Наличие серы повышает токсичность и коррозионность
мазута. Мазуты делятся на топочные, флотские и топливо для
мартеновских печей (МП). Для судовых котлов выпускается
флотский мазут разных марок повышенного качества: у него
больше теплота сгорания, меньше вязкость, температуры
вспышки не ниже 90°С, меньше содержание примесей, воды,
серы и пр. Вязкие мазуты при перевозке требуется
подогревать.
Газовый конденсат — жидкая смесь углеводородов,
содержащих более четырех атомов углерода в молекуле.
Опасен горючестью, токсичностью. Его плотность составляет
0,696—0,820 г/см3, температура кипения 28—400°С,
затвердевания -60—Ь9°С.
170
47. Жидкие химические грузы. Реакционные свойства
Быстрый рост морских перевозок наливных химических
грузов по объему и номенклатуре потребовал специальной
регламентации безопасности их транспортировки. В 1971 г.
Международная палата судоходства издала Руководство по
безопасности танкеров (химические продукты). Руководство содержит
алфавитный список названий химических продуктов с
указанием индекса, под которым химический продукт помещен в
Руководстве. Индивидуальные карточки химических грузов,
перевозимых наливом, содержат подробные сведения о свойствах
груза, мерах безопасности.
В том же году Ассамблея Международной морской
консультативной организации (ИМКО)] утвердила Кодекс по
конструкции и оборудованию судов, перевозящих опасные химические
грузы наливом, в котором все химические наливные грузы и
суда по виду и степени опасности разделены на три группы;
наиболее опасные, менее опасные, умеренно опасные. Все
жидкие химические грузы относятся к вредным (ядовитым)
веществам (ВЖВ).
В соответствии с МАРПОЛ 73/78 к ядовитым жидким
веществам относятся вещества: а) давление паров которых при
температуре 37,8°С не превышает 0,28 МПа; б)
перечисленные в специальном Дополнении или отнесенные к категориям
А, В, С, D по степени опасности.
Вещества категории А — наиболее опасные. К ним
относятся вещества биоаккумулируемые и способные создавать
опасность для живых организмов или здоровья человека или
высокотоксичные для живых организмов моря (TLm<\ г/м3) и
вещества умеренно токсичные для живых организмов моря
(10 г/м3 > 7Хт> 1 г/м3), но обладающие дополнительными
факторами опасности (ТЭС, сероуглерод). TLm — концентрация
вещества, которая в течение определенного периода времени (обычно
96 ч) убивает 50% состава группы организмов, подвергшихся
испытанию; выражается обычно в частях на 1 млн. или в мг/л.
Вещества категории В — опасные для морских ресурсов или
здоровья человека. Они ухудшают условия отдыха на море, тре-
1 Ныне Международная морская организация (ИМО).
171
буют специальных мер по предотвращению его загрязнения;
являясь биоаккумулируемыми, эти вещества сохраняют опасные
свойства в течение недели или менее. Они способны заражать
морские организмы, употребляемые в пищу или умеренно
токсичные для живых организмов (10 г/м3>7Х >1 г/м3). Сюда же
относятся вещества малотоксичные (100 г/см3>7Хт> 10 г/м3),
но имеющие дополнительные факторы опасности или особые
свойства.
Вещества категории С представляют незначительную
опасность для морских организмов и людей, незначительно
ухудшают условия отдыха на море, но требуют специальных условий
эксплуатации судов. В эту категорию входят вещества ма-
лотоксичные (100 г/м3> TLm> 10 г/м3) и практически
нетоксичные для живых организмов моря (1000 г/м3> TLm> 100 г/м3),
но имеющие дополнительные факторы опасности.
Вещества категории D представляют определенную
опасность для морской среды и человека, в силу чего требуется
некоторая осторожность при эксплуатации. К категории D
относятся вещества, практически нетоксичные для живых
организмов (1000 г/м3>7Хт>100 г/м3) или вызывающие
появление осадков, покрывающих морское дно и поглощающих
кислород, опасные для здоровья человека (LD50<5 мг/кг),
ухудшающие условия отдыха на море. Сюда же относятся
вещества, создающие умеренную опасность для здоровья
человека (50 мг/кг > LDbQ > 5 мг/кг) и незначительно ухудшающие
условия отдыха.
LDbQ — доза вещества, которая за определенное время
убивает 50% состава группы животных, подвергшихся
испытанию; выражается в миллиграммах вещества на килограмм
массы живого организма.
В перечне ядовитых жидких веществ, перевозимых наливом,
указаны остаточные концентрации сбрасываемых веществ в
процентах по массе для особых районов и вне особых районов. При
перевозке жидких ядовитых веществ наливом особыми районами
считаются Балтийское и Черное моря. Танкером-химовозом
называется судно, построенное или приспособленное главным
образом для перевозки ядовитых жидких веществ наливом. Это
определение включает и нефтяной танкер, если его груз полностью
или частично состоит из ядовитых жидких веществ.
172
К наливным опасным химическим груза относят жидкости с
давлением паров, не превышающим 275 кПа при температуре
38°С, а также твердые вещества, перевозимые или
перегружаемые в расплавленном состоянии, иные, нежели нефть,
нефтепродукты и пищевые продукты, перевозка которых на судах
сопряжена с транспортной опасностью. При перевозке
учитываются следующие виды опасности: опасность для здоровья
людей, взрыво- и пожароопасность, загрязнение морской
среды и воздуха, реакционная опасность.
Под прдтивотоксичным режимом понимается порядок
выполнения работ и использования защитного снаряжения,
при котором обеспечивается безопасность для здоровья людей
от токсичного воздействия грузов.
Реакционная способность — способность груза в любом
виде вступать в опасную реакцию с другими веществами, в
том числе с забортной водой и материалами конструкции
судна. По степени опасности вступления грузов в реакцию с
другими веществами, в том числе водой и материалом судовых
конструкций, грузы делятся на четыре группы.
К первой .группе относятся грузы, смешение которых с другими
грузами, с водой или контакт которых с незащищенными деталями
конструкций судна может привести к катастрофическим
последствиям для самого судна, его экипажа или для других судов,
береговых объектов и людей, находящихся на расстоянии от судна.
Ко второй группе относятся грузы, смешение которых с
другими грузами вызывает повышение температуры до 50°С и
более при начальной температуре 20°С. Они характеризуются
выделением газа. Экзотермические реакции протекают при
температуре от 20 до 70°С.
К третьей группе относятся грузы, контакт которых с
материалами конструкций судна может привести к их
повреждению или к порче груза (подгруппа «а»). Взаимное смешение
этих грузов приводит не более как к порче обоих грузов или
одного из них (подгруппа «б»).
К четвертой группе относятся грузы, которые теряют свое
качество при длительном хранении на судне из-за
полимеризации, окисления или разложения.
С точки зрения грузоведения типичным наливным химическим
грузом является суперфосфорная кислота (СФК). Плотность
173
СФК составляет 1,9-2,0 т/м3. СФК обладает способностью
выделять шлам в процессе перевозки. Во избежание этого СФК
подогревают до 50—60°С и в течение рейса прокачивают через
подогреватель, что обеспечивает перемешивание груза. На
некоторых танкерах в танках устанавливают диффузоры,
прокачивание через которые не позволяет осадку груза выпадать на
днище. СФК — особо коррозионный груз, перевозится на хи-
мовозах, при транспортировке выделяет опасный газ — фтор.
Грузовые танки, насосы и системы танкера изготовляют из
специального сорта нержавеющей стали или покрывают их
кислотостойкой резиной.
Особенность перевозок СФК состоит в том, что с
повышением температуры груза меньше выделяется шлама,
увеличивается интенсивность перегрузки, но и повышается
выделение фтора и хлора. Обычно содержание фтора и хлора в грузе
ограничивается (0,3 и 0,00001% соответственно). При
подготовке танков к перевозке необходимо полное удаление хлоридов
со стенок танков, которые следует промыть пресной водой,
просушить и провентилировать. СФК поглощает влагу из
воздуха, образуя на поверхности слой сильно коррозионной орто-
фосфорной кислоты. Себестоимость перевозки груза на химово-
зе примерно в 5 раз больше, чем на обычном танкере: примерно
в 4—5 раз выше фрахтовые ставки за перевозку, а это требует
всемерного сокращения стояночного времени судна.
48. Прочие наливные грузы
Помимо нефти, нефтепродуктов и химических грузов
морским транспортом в значительных количествах наливом
перевозятся жидкие грузы разного происхождения и назначения.
Спирты — это органические вещества, молекулы которых
содержат одну или несколько гидроксильных групп, соединенных
с углеводородными радикалами. Некоторые показатели
опасности спиртов основной номенклатуры приведены в табл. 12.
Типичными для спиртов являются свойства метилового спирта
— бесцветной сильно ядовитой ЛВЖ. Давление взрыва паров
достигает 725 кПа. Данный спирт — хороший растворитель,
применяющийся как сырье во многих химических производствах.
Отравление этим спиртом приводит к потере зрения и смерти.
174
Температурные пределы
воспламенения, °С
1 °
1 ^
1 л
1 >>
1 н
1 <3
1 о*
1 <L>
1 <*>
н
верхний
нижний
самовоспламенения
вспышки
кипения
1 л"
1 н
1 о *
1 ^
с
Спирт
со
h-
464
00
64,7
791
Метиловый
5
^
404
со
78,4
793
Этиловый
со
ю
о
307
СО
см
97,8
804
Пропиловый
о
СО |
со
345
со
117,4
809
Бутиловый
о 1
00 1
00 1
со 1
300
о 1
^ 1
138,0
814
Амиловый
175
К характеристики пожароопасное™ спиртов относятся
категория опасности, температуры вспышки и
самовоспламенения, концентрационные пределы взрывоопасное™ газов и
паров, образование токсичных продуктов при сгорании, средства
тушения пожара. Токсичность определяется общим
характером вредного воздействия, классом опасности, ПДК,
характером воздействия при разных путях поступления.
Растительные масла различаются по исходному сырью,
весьма разнообразны по внешнему виду и транспортным
характеристикам. Некоторые характеристики растительных
масел приведены в табл. 13.
К перевозочным документам прилагают паспорт качества
и письменную информацию о свойствах и особенностях масла.
В этих документах должны указываться: количество, вид, сорт
партии масла; плотность, температуры вспышки и застывания;
максимально допустимая температура масла при перевозке;
установленная температура подогрева масла при наливе и
сливе; отсутствие или наличие ядовитых свойств; другие сведения
по особенностям транспортировки.
Масла грузят при температуре не выше 55°С, во время
перевозки поддерживается температура 32—40°С, температура
масла при выгрузке должна быть равна температуре при
погрузке. Прием и сдача груза должны вестись по судовым
замерам (с учетом температуры груза, дифферента).
Нефтяные масла представляют собой жидкие смеси высо-
кокипящих углеводородов (7кип = 300—600°С), молекулярная
масса составляет до 1000 и более, вязкость — (2—70) • Ю-6 м2/с при
100°С. Они делятся на смазочные и несмазочные.
Смазочные масла получают из мазута, разделяемого на
соляровый, веретенный, машинный и цилиндровый
дистилляты. Иногда для придания особых свойств к минеральным,
маслам добавляют 2—5% растительных масел или животных
жиров. Смазочные масла делятся на семь групп: индустриальные,
судовые, турбинные, компрессорные, масла для двигателей
внутреннего сгорания (ДВС), цилиндровые, смазочные мазуты
и гудроны. Нормируемые показатели смазочных масел:
вязкость, плотность, температуры вспышки и застывания,
зольность, стабильность, антикоррозионные свойства, отсутствие
воды и механических примесей.
176
2U
Си о
>» J
1 О- ^
s с
/и о'
he
О)
о
1 К О
О и
5 Ы
S
1 ф л
о о
3 У
г2 1
I
1 А
1 ь
1 о
о ^
« О
1 СО
1 к
DQ
I ^ и
1 слз о
1 о- -
К г^ к
1 £ Я
Темпе
астыв;
1 *°
1 "
этность
/ 3
кг/м
1 ^
1 о
1 ч
1 <->
1 я*
*
тГ
со
см
LO !
^
1
0,4-
ю
of
СП
1
1
см
00
см
1
1
•х-
о
о.
со
+
ю1
, 7
h-
У—»
СП
см
г—(
СП
<и
о
CQ
о
<->
я
X
СЗ
сх
1 <
о
о~ 1
7
1,0-
ю
сГ
7
1
г^Г
*
*
*"-*
со~
<£>
см
СП
1
1
см
СП
О)
о
CQ
о
<->
о
«
о
^
о
"ф
см
00
см
о 1
1
0,23-
t^.
1
1
Ю
»-н
♦—4
^ч
1
1
о
^
о
см
1.
о
7
о
СМ
СП
1
1
г—<
СП
й>
о
я
со
>>
Си
>>
м
>>
X
о
■^
см
°ч
^f\
1
0,4-
,
о
см
1
1 1
ю
*"-
*—'
*
1>-
N.
_4
1.
со
7
<£>
со
СП
1
1
со
СП
i v
о
X
к
X
л
ч
о
Tf
см
см
о
СП
00
1
1
см I
Г^ |
*
СО
Т1
1
ts
о
00
У—»
СП
1
1
«—*
СП
0)
о
> CQ
о
^
CQ
я
^
о
^
со
см
ю ,
of
1
0,4-
^
со
1
1 j
см
"~~*
■X-
ю
см
со
СП
7
<Х5
7
о
см
СП
1
1
t—«
СП
ное
• а-
<v
X
^
о
1 о
; ^
с>
с
о
"*
см
о
со j
1 1
4,8-
4f
со 1
*—1
1
1
со
со
*"""*
1С
00
1
1
^f
со
оо
7
7
4f
со
СП
1
1
см
СМ
СП
0)
о
ш
о>
о
CJ
CM I
со 1
ОЭ 1
о 1
ссГ I
1
| 2,0-
со 1
1 1
1 1
о 1
о 1
*~~ц 1
* 1
СП 1
т
ц
Г—« 1
со 1
СП 1
1
1 1
СО 1
см 1
СП 1
си 1
о 1
CQ ]
о
*
с
о
*=з
1*1
и
о
о
см
я
а,
С
о
Я I
Си|
177
К несмазочным относятся масла специального назначения:
изоляционные, масла для гидравлических машин, трансформаторные.
В морской перевозке масел особое значение имеет
предупреждение опасности их обводнения и загрязнения
механическими примесями. Важной транспортной характеристикой
масел и жиров является способность к тепловому
самовозгоранию. Минеральные масла (машинное, трансформаторное,
соляровое) состоят в основном из предельных углеводородов и в
чистом виде на воздухе самовозгораться практически не
способны. В отработанных маслах при высоких температурах
имеются непредельные углеводороды, и они становятся
способны к самовозгоранию. Количество непредельных
углеводородов в масле и жире характеризуется йодным числом: чем
больше йодное число масла, тем больше оно подвержено
самовозгоранию. Из растительных масел оно наибольшее у
льняного (до 201), из жиров — у моржового (до 168).
Масла и жиры в бочках, бутылях и других емкостях
самовозгораться не могут, так как мала площадь их контакта с
воздухом. Чтобы началось самовозгорание, надо увеличить эту
площадь, что имеет место при смачивании маслами и жирами
волокнистых, пористых и мелкораздробленных веществ (вата,
пакля, тряпки, опилки). При этом поверхность окисления
должна быть больше поверхности теплоотдачи, а это имеет место,
если промасленные материалы сложены в кучи, пакеты.
Имеется определенное оптимальное соотношение по массе
материалов при смачивании, достаточное для начала самовозгорания.
Например, для хлопковой ваты и олифы это соотношение
равно 1:2, т. е. две части олифы на одну часть ваты. Способность
к самовозгоранию зависит и от уплотненности промасленного
материала (есть оптимум уплотнения), наличия катализаторов
(для масел это соли разных металлов). Самовозгорание масел
и жиров может быть при температуре 10—15°С.
Помимо перевозки наливом на танкерах жидкие грузы в
значительных количествах перевозятся в таре на сухогрузных
судах. В этом случае жидкие грузы представляют собой
разновидность генеральных грузов со специфическими свойствами.
Наиболее распространенные грузы, перевозимые в таре:
нефтепродукты, растительные масла, животные жиры, вино, патока,
спирты, фруктовая пульпа, кислоты, щелочи. Многие жидкие
178
грузы в таре по своим свойствам относятся к категории
опасных грузов. При заполнении тары необходимо учитывать
расширение содержимого при увеличении температуры груза.
Жидкие грузы в таре рекомендуется грузить в светлое время
суток; их нельзя грузить поверх грузов, боящихся подмочки;
нельзя принимать грузовые места с дефектами тары.
Типичный груз, который перевозят в таре и наливом, — сок
каучуконосных тропических деревьев (в основном бразильской
гевеи) латекс; он представляет собой вязкую жидкость белого
цвета, плотностью 0,98 т/м3, содержащую 30—40% каучука.
Синтетический латекс перевозят в металлических герметично
закупоренных бочках вместимостью по 200 кг; его температура
при перевозке составляет 5—60°С. Недопустимо
перемешивание груза при перекачке. Для предупреждения свертывания в
латекс добавляют специальные химические вещества.
Бочки укладывают вертикально по шесть ярусов, между
ярусами помещают прокладки из досок. На 1000 т латекса
надо 2850 стандартных пальмовых дощечек длиной 2,4—2,5 м
и шириной 0,15 м. Поверх бочек на сепарационный материал
допускается укладывать другой груз (например, каучук в
кипах), оказывающий давление не более чем 5 кПа.
Наливом латекс перевозят в герметично задраенных танках,
поверхность которых предварительно покрывают парафином.
Каучук, разжиженный аммонием, нельзя разогревать выше
39°С, а каучук с креозотом — выше 49°С.
49. Хранение наливных грузов
Нефть и нефтепродукты хранят в резервуарах'нефтебаз.
Наиболее распространены наземные хранилища,
представляющие собой стальные резервуары вместимостью до 50 тыс. м3, и
полуподземные железобетонные хранилища вместимостью до
30 тыс. м3. Для хранения нефти иногда используют
крупнотоннажные танкеры, не занятые на перевозках. Темные
нефтепродукты обычно хранят в железобетонных или бетонных
наземных или полуподземных резервуарах с плоскими или
коническими крышками; их оборудуют системой подогрева и спуска
нефтепродуктов. В стальных резервуарах разной формы,
конструкции и вместимости хранят обычно светлые нефтепродукты.
179
Сварные резервуары имеют маркировку РВС, клепаные —
маркировку РВК.
Коэффициент заполнения резервуара зависит от его типа и
конструкции, типа запорной арматуры, характеристики
насосного агрегата, расстояния по вертикали от насоса до
резервуара, точности указателя уровня жидкости, климатических
условий, сорта и температуры жидкости.
. К проблемам, возникающим при хранении нефти и
нефтепродуктов, относятся: снижение потерь от испарения,
обеспечение пожарной безопасности хранилищ, охрана окружающей
среды. Только из одного резервуара вместимостью 12,7 тыс. м3
в течение года испаряется почти 300 т бензина; 60%
углеводородов попадают в атмосферу из резервуаров.
На процесс испарения нефтепродуктов оказывают влияние:
зависимость парциального давления упругости насыщенных
паров и плотности от температуры; изменение этих характеристик
на разных этапах транспортировки; плотность паров,
образующихся при испарении. При равновесии между жидкой и паровой
фазами нефтепродукта в паровой фазе содержится больше
углеводородов с высоким парциальным давлением паров, чем в
жидкой. Поэтому по мере испарения в жидком остатке доля
углеводородов с высокой упругостью паров уменьшается, понижается
парциальное давление паров остатка, повышается его плотность.
С этой особенностью процесса испарения нефти и
нефтепродуктов связана качественная сторона потерь при транспортировке в
результате испарения.
Испарение в резервуаре происходит до тех пор, пока
пространство над жидкостью не станет насыщенным парами при
данной температуре. Если температура жидкости ниже
температуры ее кипения при данных температуре и давлении, то
парообразование происходит с поверхности жидкости. Перенос
паров с поверхности жидкости в газовое пространство
емкости в изотермических условиях происходит только путем
диффузии, так как плотность паров больше плотности воздуха.
50. Противопожарный и санитарный режимы
Понятие о «пожарном треугольнике», т. е. представление
условий горения в виде треугольника, позволяет сделать два
180
вывода; если какая-либо сторона треугольника отсутствует, то
пожар не может начаться; если одну из сторон треугольника
исключить, то начавшийся пожар погаснет.
Более полное представление об условиях горения дает
интерпретация треугольника пожара в виде «пожарного
тетраэдра», в котором стороны треугольника заменены треугольными
гранями, опирающимися на четвертую грань, обозначающую
цепную реакцию между тремя остальными компонентами. Такое
представление помогает понять механизм действия многих
средств тушения пожара: они прерывают цепную реакцию
горения (из тетраэдра убирают основание, т. е. четвертую грань,
и он «разваливается»). Воспламеняются, горят и взрываются не
сами горючие жидкости, а их пары; скорость испарения зависит
от температуры жидкости, поэтому нагревание жидкости
повышает пожароопасность.
Пожары на танкерах, связанные со спецификой наливных
грузов, разделяют на следующие виды: факельное горение
паров жидкости (горение над грузовым танком), горение разлитой
на палубе жидкости, горение на поверхности воды, горение и
взрывы внутри танков, пожар в насосном отделении, пожар
вблизи танкера. При возникновении пожара необходимо прежде
всего перекрыть источник поступления горючего вещества к
огню и охлаждать емкости и районы, находящиеся под
воздействием пожара, водой в виде струи или распыленной. Для
тушения используют воздушно-механическую пену, водяной пар
и углекислый газ. Вентиляционную систему отключают.
Для тушения небольших очагов растекающейся горящей
жидкости используют порошковые или пенные огнетушители
либо распыленную струю воды. Значительные очаги горения
растекающейся жидкости тушат при помощи порошковых
огнетушителей, воздушно-механической пеной и распыленной
струей воды. Если горящая жидкость растекается по
поверхности воды, то ограничивают поверхность разлива, для чего ее
покрывают воздушно-механической пеной, затем воздействуют
распыленной струей воды большого объема.
Эффективным средством профилактики пожара внутри
танков является заполнение их инертным газом. При концентрации
паров в танке выше ВКПВ пожар начинается обычно в виде
факельного горения, при снижении концентрации паров в этом
181
танке ниже BKJ1B факельное горение переходит во взрыв. При
возникновении пожара в танке следует заполнить его
углекислотой, инертным газом, паром или воздушно-механической
пеной, одновременно охлаждая водой примыкающие площади
палубы, переборки, борта.
Инертный газ для заполнения грузовых танков может быть
использован на всех стадиях рейса для повышения
безопасности транспортировки. Содержание кислорода в инертном газе
не должно превышать 5%, температура при подаче в танки
должна быть не более 40°С, давление инертного газа в танке
— составлять не более 17 Па. Применение системы инертных
газов не отменяет обычных мер пожарной безопасности.
В нефтепродуктах опасные значения потенциалов
статического электричества интенсивно образуются: при движении
жидкости по трубопроводам со скоростью, превышающей 1 м/с; при
свободно падающей струе груза; при продувании грузовых
шлангов сжатым воздухом или паром.
Нефтепродукты и их газы обладают ядовитыми свойствами,
первые признаки отравления людей нефтяными газами
напоминают симптомы опьянения. При входе людей в помещение
с большим содержанием паров нефтепродуктов (36—45 мг/л)
отравление происходит очень быстро, что может привести к
прекращению дыхания, остановке сердца и смерти.
Основу нефти и нефтепродуктов составляют
углеводороды, которые различаются по характеру воздействия на
организм человека. Вдыхание паров с высокой концентрацией
метановых и нафтеновых углеводородов вызывает
наркотическое и судорожное действие; острое отравление приводит
к поражению центральной и вегетативной нервной системы,
к изменению дыхательной и сердечно-сосудистой систем и
желудочно-кишечного тракта. Ароматические углеводороды
оказывают токсичное действие на кровеносную систему.
Смеси углеводородов с сернистыми соединениями при
определенной концентрации приводят к мгновенной смерти.
После острых отравлений длительное время сохраняются
изменения в нервной системе. Повторные интоксикации приводят к
хроническим отравлениям. Нефть и нефтепродукты
раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз и
дыхательных путей.
182
Тяжелые углеводороды более токсичны в виде аэрозолей,
чем в виде паров. Это необходимо учитывать при зачистке
танков, так как в них преобладают углеводороды в
аэрозольной форме. Содержание моноциклических ароматических
углеводородов повышает токсичность нефти, наличие
полициклических углеводородов (таких, как 1,2-бензопирен) в виде
примесей требует соблюдения профилактических мероприятий при
контакте с ними; это особенно относится к нефтяным маслам.
Перевозка на танкерах этиловой жидкости и этилированных
нефтепродуктов осуществляется по специальным правилам.
Органические растворители используют при мойке танков и
перевозят как грузы. По химическому строению они
представляют собой углеводороды, спирты, эфиры или их смеси. По
характеру воздействия на организм они являются ядами
наркотического действия, причем их действие проявляется двояко:
одни вещества угнетают нервную систему, рефлекторные
реакции, другие — действуют возбуждающе, усиливают
реакции, нарушают вегетативные функции. Разнообразие физико-
химических свойств растворителей обусловливает проявление
их специфического воздействия на организм (помимо
наркотического): сложные эфиры действуют раздражающе, бензол и
его гомологи поражают кроветворную систему. Интоксикация
происходит не только через дыхательные пути, но и через
неповрежденные участки кожи. Особенно опасно попадание
растворителей в желудочно-кишечный тракт.
Предельно-допустимые концентрации вредных веществ,
выделяемых основными видами жидких грузов, приведены в
табл. 14.
Для определения количества газов и паров в воздухе
применяют газоанализаторы разных типов: ПГФ-11-54, ПГФ-2М-ИЗГ,
УГ-2 и др. Принцип действия газоанализаторов и правила
пользования ими приводятся в инструкциях по эксплуатации.
Перевозка высокотоксичных грузов (этилированных
нефтепродуктов, ксилола, толуола) разрешается только на танкерах,
предназначенных для перевозки легковоспламеняющихся
(летучих) нефтепродуктов. На судне должны находиться средства
оказания первой помощи пострадавшим, кислородные и
дыхательные аппараты, противоядия к перевозимым токсичным
грузам. Для каждого члена экипажа должен быть фильтрующий
183
Таблица 14
Вид груза
Сырая нефть, керосин
Дизельное топливо
Бензин
Мазут, соляровое масло,
минеральные масла
Этилированные
нефтепродукты
Растительные масла
и китовый жир
Вино, винный спирт
Спирт метиловый (метанол)
Инертные газы
(дымовые или выпускные)
Вредные вещества
Углеводороды
Сероводород (в смеси
с углеводородами)
Пары бензина
Углеводород, сероводород
в смеси с углеводородами
Тетраэтилсвинец (ТЭС)
Акролеин
Спирт этиловый
- метиловый
Окись углерода
ПДК, мг/м3
300
3
100
з
0,005
0,7
1000
5,0
1 20
противогаз. На судне должно быть не менее шести комплектов
защитного снаряжения, в которое входят: шланговый или
изолирующий дыхательный аппарат с воздушными баллонами,
защитная одежда, обувь, перчатки и плотно прилегающие очки,
предохранительный пояс со страховочным тросом; взрывозащи-
щенный фонарь, защитная маска. Люди, работающие с
нефтепродуктами повышенной токсичности, подвергаются
медицинскому осмотру не реже одного раза в 6 мес.
51. Охрана окружающей среды и предотвращение
загрязнения моря
В соответствии с Конвенцией ООН по морскому праву 1982 г.
под загрязнением морской среды понимается привнесение
человеком в морскую среду веществ или энергии, которые
приводят или могут привести к таким последствиям, как вред
живым ресурсам и жизни в море, опасность для здоровья чело-
184
века, создание помех для правомерных видов использования
моря (рыболовства), снижение качества используемой морской
воды и ухудшение условий отдыха людей.
Наиболее распространенными и опасными в биологическом
отношении веществами, загрязняющими воды Мирового
океана, являются нефть и нефтепродукты. Ежегодно в Мировой
океан из разных источников поступают промышленные и
бытовые загрязнения (в млн. т):
Разливы или эксплуатационные сбросы при морских перевозках .... 2,133
Береговые, городские и промышленные стоки 0,800
Разливы при добыче нефти в море 0,800
Поступление со стоками рек 1,900
— из атмосферы 0,600
Просачивание из морских месторождений 0,600
Всего 6,833
По классификации Международной морской организации
(ИМО), загрязнение океана нефтью и нефтепродуктами,
связанное с судоходством (более 2 млн. т), происходит вследствие:
1) эксплуатационных сбросов с танкеров; 2) сбросов с судов
при постановке в док; 3) сбросов у причалов, в том числе при
бункеровке; 4) сбросов с водами и отходами топлива; 5)
сбросов с нефтесодержащим балластом из топливных танков;
6) разливов при авариях танкеров и других судов.
Нефтью и нефтепродуктами загрязнены не только
поверхностные слои океана. В отдельных его районах на глубине
50 м обнаружены концентрации нефти до 10 ПДК (предельно
допустимая концентрация нефти составляет 0,05 мг/л), в
районах нефтяных портов ее концентрации доходят до 900 мг/л.
Фитопланктон океана может аккумулировать до 3 т на 1 км2
площади океана канцерогенных многоядерных углеводородов,
концентрация которых возрастает, передаваясь по пищевой
цепи (от планктона до человека).
Загрязнение океана нефтью способно вызвать
неконтролируемое изменение климата Земли в результате нарушения
теплообмена с атмосферой, а массовая гибель фитопланктона
может привести к серьезным нарушениям баланса кислорода в
атмосфере.
185
Важным источником загрязнения океана являются
газообразные углеводороды, поступающие в атмосферу при
испарении легких фракций нефти и нефтепродуктов при их
транспортировке и попадающие в океан вместе с осадками. По
данным С. И. Христенко [23], в 1980 г. таким способом попало в
океан 22,06 млн. т углеводородов, из них вследствие
испарения нефтяных грузов при транспортировке — 19,44.
В области охраны Мирового океана действуют
международные и региональные соглашения, национальные и местные
правила и предписания. Из международных соглашений, наиболее
полно проблема рассматривается в Международной конвенции
по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., дополненной
Протоколом 1978 г. к ней (МАРПОЛ 73/78, вступила в силу
2 января 1983 г.); правовые аспекты проблемы — в Конвенции
ООН по морскому праву 1982 г.
МАРПОЛ 73/78 регламентирует предотвращение
загрязнения моря не только нефтью, но и другими вредными
веществами. Ее положения касаются судов всех типов, кроме военных
и некоторых других. В ней предусматривается
распространение действия законодательства прибрежных государств по
борьбе с загрязнением на 200-мильную прибрежную зону и др.
Цель Конвенции — запрещение сброса нефти в море с любых
судов или сведение к возможному минимуму неизбежный
сброс.
В приложении 1 Конвенции введено понятие «особые
районы», к которым отнесены районы Средиземного, Черного,
Балтийского, Красного морей и район заливов (Персидского и
Оманского). В этих районах запрещается всякий сброс в
море нефтяных грузов с любого судна валовой вместимостью
400 per. т и более. Все нефтеосадки и остатки, грязный
балласт сдают на береговые очистные сооружения. Суда
вместимостью менее 400 per. т — не танкеры — могут сбрасывать
нефтеводяную смесь с содержанием до 100 млн-1 во время
движения на расстоянии не менее 12 миль от берега.
Конвенция устанавливает требования не только к
эксплуатации, но и к конструкции танкеров. Новым танкерам
дедвейтом более 20 тыс. т необходимо иметь танки изолированного
балласта с автономной грузовой системой. Прием
дополнительного балласта в грузовые танки (предварительно промытые
186
сырой нефтью) допускается лишь при необходимости
обеспечения безопасности судна. Для новых танкеров обязательно
наличие системы мойки танков сырой нефтью.
Протокол 1978 г. к Конвенции предусматривает наличие на
танкерах дедвейтом 20 тыс. т системы инертных газов для
снижения содержания кислорода в атмосфере танков: оно должно
быть не менее чем 8%. Существующие танкеры должны иметь
либо танки изолированного балласта, либо системы мойки
сырой нефтью, либо часть танков должна быть выделена под
чистый балласт. Ограничиваются вместимость и длина танков.
Помимо международных соглашений под эгидой ООН
действуют региональные соглашения групп стран, прилегающих к
отдельным морским бассейнам, учитывающие особенности
этих бассейнов (например, Конвенция по защите морской
среды Балтийского моря 1974 г.). Национальная регламентация
охватывает профилактику и борьбу с загрязнением во
внутренних водоемах и территориальных водах.
В конкретных портах действуют местные правила и
предписания.
Контрольные вопросы
1. Как влияют плотность, вязкость, упругость паров
наливных грузов на технологию их транспортировки?
2. В чем смысл понятия «расчетная литература» при
загрузке танкера?
3. От каких факторов зависит способность масел, жиров к
самовозгоранию?
4. В чем заключается опасность углеводородов для здоровья
человека?
187
Глава 10. СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ
52. Номенклатура. Транспортные особенности грузов,
находящихся в двухфазном состоянии
Из всех газов, используемых в народном хозяйстве и
перевозимых морским транспортом, наибольшее значение имеют
углеводородные газы и аммиак. Углеводородные газы
добывают в основном из недр земли, их можно разделить на две
следующие группы: природный газ, т. е. газ, добываемый из чисто
газовых месторождений; попутный, или нефтяной, газ, т. е.
газ, сопутствующий нефти и добываемый^ вместе с ней из
газонефтяных месторождений. Природный газ представляет
собой сухой газ без тяжелых углеводородов, он состоит
обычно из метана (до 99%) и небольшого количества примесей
(этана, азота, углекислого газа). Используется природный газ
как топливо, сырье для химической промышленности и для
других целей.
Газы второй группы (попутные, или нефтяные) либо
полностью растворены в нефти, где образуют нефтегазовый пласт,
либо растворены частично (более тяжелые углеводороды), а
часть газов собирается над нефтью, образуя газовую «шапку».
Попутные газы используют как бытовое и промышленное
топливо (примерно 71%), химическое сырье (16%), сырье для
получения высококачественного бензина (10%) и для других целей.
Аммиак — соединение азота с водородом, по своим
свойствам близок к попутным газам, является сырьем для
получения азотных удобрений и ряда азотсодержащих соединений.
По транспортным характеристикам сжиженные газы (СГ)
резко отличаются от других наливных грузов. Сжиженные газы
являются насыщенными (кипящими) жидкостями и в процессе
транспортировки находятся в двухфазном состоянии
(жидкость—газ). Давление паров внутри емкости зависит от
температуры жидкой фазы. Плотность СГ с изменением
температуры меняется больше, чем у других жидких грузов.
Нефтяные газы и аммиак при нормальных условиях (0°С и
101,3 Па) находятся в виде газа. При сравнительно небольшом
188
давлении или понижении температуры они переходят в жидкое
состояние. Сжиженный газ легко переходит в газообразное
состояние, забирая необходимую для этого теплоту
парообразования из окружающей среды. Переход вещества в
газообразное или жидкое состояние зависит от давления, температуры
и объема газа. Благодаря сравнительной простоте фазового
перехода сжиженные газы обладают преимуществами
жидкости при транспортировке и хранении и преимуществами газа -
при потреблении. Давление внутри емкости со сжиженным
газом остается постоянным независимо от количества жидкости
в сосуде при условии постоянства температуры жидкой фазы.
При интенсивном отборе паров сжиженного газа из емкости
температура жидкости снижается, падает давление в емкости.
Анализ физико-химических свойств газов (табл. 15)
позволяет сделать несколько выводов.
Перевозить газы на морских судах целесообразно только в
сжиженном состоянии, причем сжижение осуществляют
повышением давления, глубоким охлаждением или
комбинированным способом.
Аммиак и нефтяные газы (пропан, бутан) можно перевозить
в неизолированных цистернах при температуре окружающей
среды под давлением, соответствующим расчетной
температуре 46°С. При этой температуре давление паров аммиака
составляет 1,834 МПа, пропана — 1,589 МПа, н-бутана —
0,44 МПа. Эти же газы можно перевозить в изолированных
цистернах при температуре кипения и атмосферном давлении
(—33,4°С для аммиака, —42°С для пропана и — 0,5°С для
бутана), а также в изолированных цистернах при частичном
охлаждении и соответствующем небольшом повышении
давления. Природный газ (метан) транспортировать в жидком
состоянии можно только при его охлаждении до температуры
кипения (—161,5°С) и атмосферном давлении, так как
независимо от значения создаваемого давления метан не может
находиться в жидком состоянии при температуре выше
критической (-82,5°С).
Образование взрывоопасных газовоздушных смесей может
происходить лишь после фазового превращения жидкости в
паро-, газообразное состояние. Образование взрывоопасных
газовоздушных смесей определяется рядом факторов: особенностями
189
Низшая теплота
сгорания при
атмосферном
давлении и 15°С
Критические
параметры
СО |
*
МДж/кг
BUW 49ин91/ав,)7'
Э0 lBdAxBd9uw9X
1 ииниохэоэ момйнж е Хиэадо м 1
1 ИИНКОХЭОЭ WOHEBd9008BJ S
1 ew94.go 9ин9тонхо
1 £w/jm 'ииниохэоэ
I 1М0НН9ЖИЖ0 Я ЧХЭ0НХ01ГЦ
1 AxAtfeoa ou
1 ЧХЭ0НХ01Ш ВВНЧ1ГЭХИЭОНХО
I з0 'иин91гав,С woHd9(J)DoiMXB
I ndu винэиим ^dAx^d9uw9x
Пределы
содержания газа
во взрывоопасных
смесях с воздухом,
% объема
верхний
нижний
I Эо 'KHH9H9WBirU90a0WB0
I BdXxBd9uw9x
Газ
о ai ю 2! 2
1 ю w <м Ч ^ |
1 со о со" § § 1
со со оо 2 2
СМ СО —• СО СО *Ф
"*! °^ °Я. ^ *Я *Я 1
оо" о" 1^Г со" lo" ю" 1
•—• Ю "^" tJ* ^ Tt*
g? О CD СМ ^ СО 00
°1 Tt^ О) —^ СО Ю^ СМ^
2 ^ "^ ^ со" со" ю"
^ « со оо Я. со <*
^ ^ rvf сгГ СМ ^ °0
2 °° W С» 2 2 2
(N ОО Ю К ^ <N N-
OO 00 О О) CM —• ^
00 Ю rf (N (N (N CO
—i (N (Г) lO CO r-* CO
00 rf ^f 00 N. LO N-
CO Tf LO Ю LO LQ CJ>
N ^ 00 CO К N О
о ю со см о о ю
ю^ ю^ о^ ю^ о^ о^ —^
о" о" ~ —«" см" см" см"
ю 2 о n- со о
СО ^ СО^ О 1С Г^ 0>
со" г^ °о ем о" —<" со"
со 2 со т , 7 t
S22 о; со оо" gj
^ со^ о^ см^ ел оо о^
2^ ю" со" см" —<" ~ т^
ю со —• со о со ^
УЭ Ю Ю ^ 1* "^ LO
55,89
81,23
107,60
^ о о со I
^ оол co^ (?i | I
N-" LO" lo" CO" 1 1
Tt* 4tf* ^* Tf 1
CO CO 00 00 COl
О Ю^ C> —^ CM |
^" тр" со" tf" col
~ ^ oo °J
Ю *4 ^ ^ N- I
Ю LO LO N- COl
^ CM LO CO r^l
"^ CO CM CM COJ
CO (J) CO О оо|
О О CO LO Ol
lo со со со ool
LO О LO CO N-l
N- LO CO 00 COl
<J> rf CT> OO CT>|
o" —Г —Г _Г ol
-103,71
-47,70
-6,25
-4,50
-195,80
q«rtio .1
CO CM —' _J l|
ОЮ ^O 1 I
rf lo оо см I
Ю rf CO ^ 1' 1
2 2 I «X 1
1 *и 1 12 g lu £.| Й §2
1SI§.&&!£ ||ьSё
190
процесса испарения, его интенсивностью и площадью
поверхности, распространением паров в конкретных аварийных
ситуациях.
Скорость испарения зависит от способа сжижения газа
(охлаждением, давлением, комбинированным); времени,
прошедшего после разлива; соотношения продолжительности
стационарного и нестационарного режимов испарения; скорости
потока воздуха над жидкостью и других факторов.
53. Транспортные характеристики сжиженных газов
Термин сжиженный нефтяной газ, или сокращенно СНГ
(Liquid Petroleum Gas, LPG), применим к любому газу, в
котором преобладает один из углеводородов или их смесь:
пропан, пропилен, бутан (нормальный бутан или изобутай),
бутилен. Термин сжиженный природный газ, или сокращенно СПГ
(Liquid Natural Gas, LNG), относится к тем продуктам,
которые получают из природного газа и которые не охватываются
определением «сжиженный нефтяной газ». Сюда относится
метан с небольшим количеством примесей. По смыслу
рекомендаций ИМО, к сжиженным газам относятся вещества,
имеющие абсолютное давление паров свыше 274 кПа при
температуре 37,8°С.
Аммиак — бесцветный газ с удушливым резким запахом и
едким вкусом, хорошо растворяется в воде (при 20°С в одном
объеме воды растворяется 700 и более объемов, аммиака), в
сжиженном виде тоже бесцветен. В воздухе он горит плохо,
но, будучи воспламенен, горит пока есть источник огня.
В смеси с воздухом при определенных концентрациях
взрывоопасен. Взрыв возможен при соединении аммиака с хлором,
йодом. Для перевозки аммиака не* допускается использование
емкостей с арматурой из цинка, меди, их сплавов и чугуна.
Алюминий корродирует во влажной атмосфере, содержащей аммиак.
Коэффициент диффузии в воздухе составляет 0,198 см2/с, порог
восприятия 0,037 мг/л.
Бутадиен (дивинил) — горючий и взрывоопасный,
бесцветный газ с характерным запахом, напоминающим запах чеснока.
При длительном хранении в емкости и наличии в ее газовом
пространстве кислорода может образовать перекись, которая
191
при нагревании разлагается со взрывом, поэтому количество
кислорода в газовом пространстве емкости не должно
превышать 0,5%. Образованию перекиси препятствуют добавки
ингибиторов. Газ плохо растворяется в воде. В зависимости от
срока и температуры хранения он подвержен полимеризации,
что меняет качество бутадиена. В сжиженном виде бутадиен
бесцветен.
Метан — горючий бесцветный газ без запаха. В смеси с
фтористым водородом он самовозгорается; при
взаимодействии с хлором на свету взрывается, катализатором при
взрыве может быть сернистое железо.
Пропан и бутан — горючие взрывоопасные газы без цвета
и запаха. Бутан встречается в виде двух изомеров:
нормального бутана (н-бутан) и изобутана (и-бутан). В сжиженном виде
он бесцветен. Для своевременного обнаружения органолепти-
ческим методом утечки газы необходимо одоризиррвать.
В качестве одорантов используют меркаптаны (сильно
пахнущие органические жидкости) в количестве 16—20 г на каждые
1000 м3 газов. Наличие пропана и бутана ощущается при
содержании их в воздухе от 0,5% (по объему). Применение
меди, где имеется бутан, недопустимо. Пролитый пропан
выкипает мгновенно, не оставляя остатка.
Качество технических пропана, бутана, их смесей,
применяемых как топливо и в химической промышленности внутри
страны, определяется Государственными стандартами. Во
внешнеторговых перевозках состав сжиженных газов
оговаривается в запродажных контрактах.
В газообразном состоянии аммиак и метан легче воздуха, а
пропан, бутан, бутадиен тяжелее воздуха. В сжиженном
состоянии все перечисленные газы легче воды, взрыво-,
пожароопасны и токсичны.
54. Транспортная классификация сжиженных газов,
грузовых емкостей и газовозов
По потребительским свойствам газы классифицируются на
основе обширной номенклатуры показателей. С точки же
зрения транспортировки сжиженные газы классифицируют по
следующим признакам.
192
1. По способу сжижения — сжижаемые только
охлаждением (метан), сжижаемые либо охлаждением, либо повышением
давления, либо одновременным охлаждением и повышением
давления (все остальные сжиженные газы).
2. По химическому составу — углеводородные и другие.
Углеводородные сжиженные газы в свою очередь делятся на:
а) группу С2 — этан, этилен; б) группу С3 — пропан, пропилен;
в) группу С4 — бутан, бутилен, бутадиен. К другим
сжиженным газам относятся: аммиак, моновинилхлорид и т. п.
3. По назначению — топливо и химическое сырье (метан,
пропан, бутан); химическое сырье (аммиак, этан, этилен,
бутилен, бутадиен, моновинилхлорид).
4. По преобладающему виду опасности — токсичные
(аммиак, бутадиен, винилхлорид), низкотемпературные (метан,
этилен), огнеопасные (этан, пропан, бутан, этилен, пропилен,
бутилен).
Транспортные характеристики сжиженных газов
определяют тип грузовых емкостей и конструктивный тип газовозов.
Уместно провести различие между понятиями «грузовой
танк» и «грузовая цистерна» применительно к газовозам.
Основной критерий разделения — участие конструкций грузовой
емкости в обеспечении общей и местной прочности корпуса
судна. Танк является частью корпуса, его конструкции
воспринимают напряжения в корпусе и участвуют в обеспечении
прочности последнего. Цистерна же не является частью корпуса,
напряжения в корпусе не воспринимает и в обеспечении его
прочности не участвует.
На современных газовозах применяются грузовые емкости
четырех основных типов.
Встроенные грузовые танка представляют собой
грузовые емкости, которые являются частью корпуса судна и
участвуют в обеспечении его общей и (или) местной прочности.
Расчетное давление в танке до 24,5 кПа, в отдельных случаях
— до 68,64 кПа. Танки предназначены для грузов, при
перевозке которых никакая часть корпуса не испытывает воздействия
температур ниже — 10°С.
Мембранные грузовые емкости состоят из тонкой
оболочки, поддерживаемой через изоляционный материал
прилегающими конструкциями корпуса судна. Мембрана компенсирует
193
расширения и сжатия (тепловые и пр.) без нежелательных
напряжений. Расчетное давление паров в емкости — до
24,5 кПа, в отдельных случаях — до 68,64 кПа. Мембраны
могут быть неметаллическими.
Полумембранные грузовые емкости состоят из тонкой
оболочки, частично поддерживаемой через изоляцию
прилегающими конструкциями корпуса судна.
Вкладные грузовые цистерны способны воспринимать и
выдерживать статические и динамические нагрузки от
жидкого груза и собственного веса. Они не имеют жестких связей с
корпусом, опираются на внутренний набор. Их форма может
быть цилиндрической, призматической и сферической. Они
разделяются на три категории.
Цистерны категории А имеют прочность, отвечающую
нормам Регистра по прочности судовых конструкций. Если они
образованы плоскими поверхностями, то расчетное давление
не должно превышать 68,64 кПа.
Цистерны категории Б имеют прочность, установленную
специальными модельными испытаниями и расчетами. Они
могут быть образованы плоскими поверхностями или
поверхностями тел вращения. Расчетное давление — до 68,64 кПа.
Цистерны категории В рассчитаны по правилам для сосудов
под давлением.
Иногда в качестве самостоятельного типа выделяют
грузовые емкости с внутренней изоляцией. Изоляционный материал
находится в контакте с грузом либо отделен от него тонкой
внутренней облицовкой (металлической или из других
материалов). Снаружи такие грузовые емкости поддерживаются
внутренним корпусом либо конструкцией вкладной цистерны.
Согласно практике международных и национальных
судостроительных и классификационных организаций газовозы
делятся на четыре основных типа.
Суда типа 1 предназначены для перевозки сжиженных
газов, находящихся под полным давлением: СНГ, аммиака, а
также некоторых других грузов. Рабочее давление равно
давлению паров груза при расчетной температуре 45°С. Грузовые
цистерны изготовляют из углеродистой стали, СГ перевозят
при температуре окружающей среды, рефрижераторной
установки нет.
194
Суда типа 2 предназначены для перевозки сжиженных
газов, находящихся под неполным давлением, грузовые
цистерны, рассчитанные на максимальное давление 784,5 кПа,
изготовляют из углеродистой стали. Стоимость судна уменьшается
из-за меньшей толщины стенок цистерн, но необходимы
рефрижераторная установка для охлаждения груза и
теплоизоляция цистерн. Груз из береговых емкостей под избыточным
давлением охлаждается при погрузке. Номенклатура
перевозимых СГ такая же, как и у газовозов типа 1.
Суда типа 3 предназначены для перевозки полностью
охлажденных сжиженных газов, находящихся под неполным
давлением. Они рассчитаны на перевозку СГ при температурах до
—45°С и давлении 490,3—784,5 кПа в танках из углеродистой
или никелевой стали. На этих судах перевозят обычно грузы
нескольких наименований, что повышает
конкурентоспособность судов.
Суда типа 4 предназначены для перевозки полностью
охлажденных сжиженных газов, находящихся под атмосферным
давлением. Они разделяются на три подтипа.
Суда подтипа А предназначены для перевозки полностью
охлажденных СНГ, винилхлорида и этила. Обычная
грузовместимость судна составляет от 75 тыс. м3 до 100 тыс. м3.
Изолированные цистерны (обычно призматической формы)
рассчитаны на температуру до — 50°С и максимальное давление
27,5 кПа. Материал цистерн — углеродистая или
низколегированная никелевая сталь (никель до 2%). Производительность
рефрижераторной установки должна быть достаточной для
компенсации проникающей через изодяционный материал теплоты,
быстрого охлаждения груза во время грузовых операций или в
рейсе.
Суда подтипа Б предназначены для перевозки полностью
охлажденного этилена. Танки газовозов этого типа рассчитаны
на эксплуатационную температуру^ равную температуре
кипения этилена (—104°С) при атмосферном давлении. Материал
обычных танков — алюминий или никелевая (5—9%) сталь, а
танков мембранного типа — нержавеющая сталь или инвар.
Суда подтипа В предназначены для перевозки СПГ. Многие
суда могут перевозить и другие СГ, хотя обычно они
эксплуатируются на постоянных линиях, обслуживая стабильные
195
грузопотоки СПГ. Для изготовления обычных танков
используется алюминий или никелевая (9%) сталь, а мембранных
танков - алюминий, нержавеющая сталь или инвар. Танки
рассчитаны на груз, имеющий температуру до —164°С при
атмосферном давлении. Суда не имеют рефрижераторных
установок. Испаряющийся газ либо выпускают в атмосферу, либо
используют как топливо или добавку к топливу для главных и
вспомогательных энергетических установок. Обычная степень
испарения СПГ на метановозе составляет 0,2—0,3% в сутки.
В газовом коде ИМО газовозы классифицируются в
зависимости от способности корпуса выдерживать повреждения,
перечисленные в коде, на четыре типа.
Суда типа /G, предназначенные для перевозки наиболее
опасных грузов, должны выдерживать наибольшие
повреждения на любом участке по всей длине корпуса, а их танки
располагаться на максимальном расстоянии от наружной обшивки
корпуса судна.
Суда типа IIG длиной более 150 м должны выдерживать
повреждения на любом участке длины судна; длиной 150 м и
менее — по всей длине, кроме повреждения одной из
переборок машинного отделения (МО).
К типу PG относятся суда длиной 150 м и менее с
вкладными грузовыми танками, рассчитанными на давление не
менее 686,5 кПа и температуру груза не ниже —55°С, которые
должны выдерживать повреждения на любом участке по длине
корпуса, за исключением поперечных переборок,
расположенных по обе стороны от продольной зоны повреждения.
Суда типа IIIG длиной 125 м и более должны выдерживать
повреждения на любом участке по длине корпуса, кроме
переборок по обе стороны от продольной зоны повреждения.
К судам этого типа длиной менее 125 м предъявляются те же
требования, но дополнительно исключается повреждение МО.
55. Виды опасности при транспортировке сжиженных газов
Морская перевозка сжиженных газов характеризуется
следующими опасными факторами: огнеопасностью (пожароопас-
ностью), взрывоопасностью, повышенной химической
активностью, токсичностью грузов, воздействием низких температур
196
грузов, их способностью накапливать значительные заряды
статического электричества при технологических операциях.
Оценку огнеопасности сжиженных газов целесообразно
проводить по следующим показателям: концентрационным
пределам воспламенения в воздухе, температуре
воспламенения, взрывоопасности и давлению взрыва, минимальной
энергии зажигания, минимальному взрывоопасному содержанию
кислорода, нормальной скорости горения.
Оценка относительной опасности по HKJIB газов и паров
ЛВЖ в смеси с воздухом основывается на том, что: а) чем
меньше значение HKXIB, тем больше относительная опасность
вещества /С; б) из всех видов газов и ЛВЖ, перевозимых
транспортом (Правила МОПОГ-77), наименьшее значение
НКПВ (в % объема) имеют из газов — диборан (0,9), из ЛВЖ
— анизол (0,3), наибольшее значение НКПВ имеет аммиак
(15); в) относительную опасность при НКПВ, равном 0,3
(анизол), принимают равной 100 единицам, относительную
опасность при 15% объема (аммиак) — равной нулю.
С учетом принятых положений зависимость /Сн = / (НКПВ)
описывается эмпирической формулой
#н = 102 -6,8 НКПВ. (98)
Граничные условия
0 < Кн < 100; 0,3 < НКПВ, % объема < 15. (99)
Граничные условия охватывают весь диапазон значений
НКПВ для газов и ЛВЖ.
Оценка относительной огнеопасности газов по области
воспламенения основывается на следующих положениях:
а) чем больше диапазон огнеопасных концентраций, т. е.
6 = ВКПВ — НКПВ, тем относительная опасность Кь вещества
больше, причем зависимость линейная;
б) из всех газов и ЛВЖ наибольшим б (в % объема)
обладают диборан (98 — 0,9 = 97,1) и окись этилена (100 — 3 = 97),
наименьшим — бромистый бутил (5,6 — 5,2 = 0,4);
в) относительную опасность при б = 7,1 (диборан)
принимают равной 100 единицам, при 6 = 0,4 (бромистый бутил) —
равной нулю.
197
С учетом принятых положений зависимость /(б = ф(б)
описывается эмпирической формулой
/С6= 1,0346 — 0,4. (100)
Граничные условия:
0</С6<100; 0,4<8<97,1. (101)
Формулы (101) охватывают все значения б для газов и
ЛВЖ. Сумма коэффициентов дает общий коэффициент
относительной опасности Кк по концентрации, т. е. КК = КН + Кь.
Результаты расчетов представлены в табл. 16.
Таблица 16
Вещество
Метан
Пропан
Н-Бутан
Бутилен
Бутадиен
Пропилен
Окись этилена
Бензин
Аммиак
*и
Относительная
опасность, ед.
66,0
87,0
89,1
91,1
74,8
85,7
81,6
94,7
0,0
%
/Ск
86,8
92,0
92,9
92,0
87,9
91,3
45,0
93,0
0,0
Кя
Относительная
опасность, ед.
10,0
7,5
6,8
7,9
10,3
8,1 ,
99,9
7,2
12,7
%
К,
13,2
8,0
7,1
8,0
21,1
8,7
55,0
7,0
100,0
кк
Относительная
опасность, ед.
76,0
94,5
95,9
99,0
85,1
93,8
181,9
101,9
12,7
Аналогично получают формулы для оценки относительной
опасности СГ по остальным параметрам:
1) по нижнему концентрационному пределу воспламенения
#н=102-6,8НКПВ; 0,3<НКПВ< 15, % объема;
2) по области воспламенения Кь + 1,0345 — 0,4; 0,4 < б < 97,1,
% объема;
198
3) по температуре самовоспламенения Кс = 240,74 — 0,37/с;
380 < tc < 650°С;
4) по минимальной энергии воспламенения Kw= 120—400Wmin
(кроме аммиака); 0,05 < Wmin < 0,30 мДж;
5) по токсичности (предельно допустимым концентрациям)
/Ст= 108 — 0,36 ПДК; 20 < ПДК < 300 мг/м3;
6) по нормальной скорости горения Ки = 303ип — 90,9;
0,30 < ип < 0,63 м/с;
7) по максимальному давлению взрыва /(в = 0,575/?в — 345;
600<рв<774, кПа;
8) по мощности детонационного взрыва /Сд = 100;
9) по скорости выгорания жидкой фазы Kv = 20,83v — 13,75;
0,66 < v < 5,46 кг/(м2 • мин);
10) по минимальной взрывоопасной концентрации
кислорода Ка = 152,83 -9,434Св; 5,6 <Св< 16,2, % объема;
11) по воздействию низких температур /Сх = —0,62^к — 0,31;
-0,5<*К<161,3°С.
Из полученных 11 показателей относительной опасности 9
характеризуют взрывопожароопасность СГ. Сопоставление
среднего значения показателя взрывоопасное™ Ки с
показателями других видов опасности (по токсичности /Ст и по
воздействию низких температур Кх) позволяет сделать вывод о
приоритете того или иного вида опасности применительно к
данному СГ. Расчеты представлены в табл. 17.
Таблица 17
Газ
Аммиак
Метан
Пропан
Бутан
Бутилен
Бутадиен
кп
13,1
43,2
59,5
62,6
71,9
58,4
КТ
35,7
0
0
0
71,4
71,4
/Сх
20,4
100,0
25,8
0,0
3,6
2,5
Преобладающие виды опасности
Токсичность, низкие температуры
Низкие температуры, огнеопасность
Огнеопасность, низкие температуры
Огнеопасность
Огнеопасность, токсичность
Токсичность, огнеопасность
199
Полученные данные позволяют сделать важные для
практики выводы.
1. Перевозка СПГ по общей опасности, связанной с
концентрацией паров смеси, уступает не только такому обычному
наливному грузу, как бензин, но и СНГ, причем основную
опасность (примерно 87%) представляет низкое значение
НКПВ.
2. СНГ, представляющее собой смесь в основном алканов
(до пентана) в разных соотношениях, по общей опасности
уступают бензину, но превосходят природный газ. Основная
опасность СНГ (примерно 90—93%), как и природного газа,
заключается в низком значении НКПВ.
3. Наличие в составе СНГ в качестве примесей некоторых
алкенов (этилен) повышает опасность по фактору /Сб, т. е.
вследствие расширения зоны воспламенения путем увеличения
ВКПВ смеси.
4. По минимальной энергии воспламенения (МЭВ) наиболее
опасен этилен. Аммиак по этому показателю практически не
опасен (МЭВ аммиака примерно на 3,5 порядка больше, чем
остальных газов и бензина). По этой же причине (большое
значение МЭВ) в атмосфере аммиака (в отличие от атмосферы
углеводородных газов) не представляет опасности и разряд
статического электричества.
5. По токсичности наиболее опасны аммиак, винилхлорид.
Оценка относительной опасности сжиженных газов по
разным параметрам в условных единицах является эмпирическим
методом, применимым при решении ряда частных задач.
Основной недостаток заключается в том, что полученные значения
относительной опасности представляют собой множество
параметров, лишь косвенно отражающих общую опасность. Для
комплексной оценки опасности сжиженных газов
воспользуемся аналитическим аппаратом метода главных компонент (ГК)
(см. параграф 17).
В табл. 18 опасность 12 веществ (столбцы матрицы)
характеризуется 12 параметрами (строки), из которых первые 10
характеризуют взрывоопасность, 11-й — токсичность, 12-й —
опасность воздействия низких температур. Смысл параметров,
кроме потенциала горючести (4-й параметр), рассмотрен ранее.
Потенциал горючести характеризует ту часть энергии системы,
200
Расчетные значения
^ 1
^
Единица
физической
величины
Строки матрицы наблюдений
(наименования переменной)
Столбцы матрицы
наблюдений
1 ^
Обозначение
вещества
Вещество
и/и
0,2607519
0,221
3,713
о4-
Нижний концентрационный
предел
£
Метан
~
0,0039883
0,189
-0,023
о^-
Разность между верхним и
нижним концентрационными
пределами
О)
Этан
см
0,0082253
0,259
-1,632
о
Температура
самовоспламенения
сх
С
с
о
сх
со
0,0154283
0,330
-2,895
к Д ж/моль
Потенциал горючести
ж
Н-Бутан
Ntf
0,0047137
0,323
-2,431
Минимальная энергия
воспламенения
ж
И-Бутан
и
-3,5323741
-1,335
-2,582
м/с
Нормальная скорость горения
СП
Этилен
h
-0,0193474
-0,636
-3,063
Давление взрыва
Пропилен
г4*
0,0148818
-0,554
3,587
1
Октановое число
t=3
Бутилен
оо
1
-0,7048327
-0,637
-4,430
ж
ж
Скорость выгорания
Бутадиен
Г
0,4582080
1,249
16,983
Минимальная взрывоопасная
концентрация кислорода
<
Аммиак
о
1'
-0,498
-0,241
со
— -"V
Предельно допустимая
концентрация вещества
в рабочей зоне
PQ
Винил-
хлорид
1 =
1
1,085
0,188
о 1
Температура кипения
вещества
ю-
CN
1 ~ 1
201
которая может быть превращена в полезную работу, в
частности, в работу расширения газов, затрачиваемую при
распространении пламени. Условно принято, что если система
способна совершить эту работу самопроизвольно, т. е. по ней
может распространиться пламя, то потенциал горючести
отрицателен, в противном случае он положителен.
Использованная в расчете блок-схема алгоритма дана на
рис. 13. Для приведения всех переменных к единой
безразмерной форме матрица наблюдений преобразуется в
нормированную матрицу, в которой векторы средних значений
столбцов равны нулю, а векторы стандартных отклонений равны
единице. На первом этапе определяется влияние каждой из 10
первых переменных на взрыво-, пожароопасность. В
результате расчетов на ЭВМ выявлено, что из пяти существенных
наиболее весомый вклад в общую дисперсию (0,578) вносит
первая компонента, которая может быть интерпретирована
как коэффициент взрыво-, пожаробезопасное™ Кв. Расчетные
значения, приведенные в табл. 18, показывают, что наиболее
взрыво-, пожароопасными являются бутадиен, бутилен,
пропилен, а наименее взрыво, пожароопасными — аммиак, метан,
бензин.
Аналитически зависимость Кв для рассматриваемых
веществ от значений их переменных можно выразить в виде
^.-2^ + 8,685717, (102)
где х.. — значения переменных, единицы физических величин
которых приведены в табл. 18;
А. — весовые коэффициенты.
На втором этапе определяется влияние взрыво-,
пожароопасное™, токсичности и низких температур на комплексный
коэффициент безопасности /Ск. Для этого в исходной матрице
наблюдений в 1-ю строку записывают значения /Св, во 2-ю —
ПДК, а в 3-ю — температуры кипения веществ.
В результате расчета установлено, что третья главная
компонента характеризует коэффициент /('к. Его значения для
рассматриваемых веществ приведены в табл. 18.
Аналитическое выражение для определения К'к приведено
ниже:
202
К'к = О, Ю96506/Сы. + 0,0038908хш +
+ 0,0051700*^ + 0,516802, ' (103)
где Кы — значение коэффициента Кв для i-ro вещества;
хш — значение ПДК /-го вещества;
хт — температура кипения i-ro вещества.
Из сравнения коэффициентов Кв и К'к следует, что у таких
веществ, как н-бутан, и-бутан, коэффициент К'к поменял знак
по сравнению с Кв. Это объясняется тем, что температуры их
хранения и перевозки довольно высоки и почти не влияют на
комплексную опасность. В то же время /Ск метана ниже, чем
бензина, так как метан хранят и перевозят при — 16ГС, т. е.
при температуре, гораздо меньшей, чем у бензина, и потому
сказывается отрицательное воздействие холода на значение
/Ск. / *
У этилена резкое уменьшение К объясняется малым
значением ПДК (0,5), в то время как высокое (примерно 300)
значение ПДК пропана делает его коэффициент /Гк
положительным, хотя Кв отрицательно.
Рассмотренный метод ГК дает возможность комплексно
оценить опасность при транспортировке конкретных грузов,
строительстве и эксплуатации портовых сооружений и
устройств, регламентации противопожарного и
санитарно-гигиенического режимов.
Например, для портового строительства рассмотренные
грузы целесообразно разбить на категории по коэффициенту
/Св, а для эксплуатации специализированных судов — по
коэффициенту /Гк.
В табл. 19 дан пример такой классификации по
коэффициенту /Св.
Таблица 19
Показатель
Вещество
Класс (категория)
Кв
16,98
А
3,7
М
I
0,188
Б
-0,023
Эт
II
-0,241
В
III
-1,623 4,43
Пр, Бн, Эл, Би,
Пл, Б л
IV
203
56. Охрана труда, окружающей среды,
противопожарный режим на газовозе
Как и на другие наливные суда морского флота, на газовозы
распространяется действие большого количества правил и
других нормативных документов в области охраны труда, а также
инструкций судостроительных предприятий, пароходств,
портов, грузоотправителей. Гарантией безопасности экипажа
служит их соблюдение, сочетающееся с высоким
профессионализмом членов экипажа, их дисциплинированностью,
осознанием личной ответственности.
В обеспечении безопасности на газовозе нет мелочей. Все лица,
имеющие отношение к эксплуатации газовоза (экипаж, работники
береговых предприятий, посещающие суда), должны уметь
пользоваться средствами индивидуальной защиты. В качестве
индивидуальных защитных средств на газовозах используются приборы для
защиты органов дыхания, комплекты защитного снаряжения.
На всех этапах рейса ежедневно в помещениях судна по
специальному перечню следует измерять концентрацию газов.
При грузовых операциях все двери, люки, иллюминаторы
должны быть закрыты (но двери не должны быть заперты),
механическая вентиляция прекращается, кондиционеры переводят
на работу по замкнутому циклу либо выключают.
Морская перевозка сжиженных газов на газовозах
относится к производствам с вредными условиями труда. Срок
непрерывного плавания на газовозах ограничен 3—3,5 мес с
одновременной сменой всего экипажа подменным.
Газовоз — высокоавтоматизированное судно, на котором
характер труда моряка все более приближается к деятельности
оператора, находящегося на движущемся объекте. В реальных
условиях (нормальных или аварийных) оператору в системе
человек — судно приходится выполнять сложный комплекс
умственных и физических действий при лимите времени; при этом
возрастает тяжесть последствий в результате ошибки оператора.
Перерождение труда моряка в труд оператора на движущемся
объекте повышает нервно-эмоциональное напряжение.
Еще. одной причиной повышенной нервной напряженности
экипажа является осознание опасности пребывания на газовозе.
Аммиак и углеводородные газы — токсичные вещества, смеси
204
паров перевозимых сжиженных газов с воздухом взрыво-,
пожароопасны. В нормальных условиях эксплуатации груз на борту
герметизирован, исправность технологического оборудования
гарантирует невозможность образования опасных газовоздушных
смесей при соблюдении правил технической эксплуатации
оборудования. Однако потенциальная опасность отравления, пожара
или взрыва на газовозе в аварийных ситуациях существует.
По ряду показателей газовоз безопаснее обычного танкера, на
котором сочетание горючие пары — окислитель имеет место
практически на всех этапах рейса и условием безопасности является
отсутствие третьего компонента — источника воспламенения.
Бороться с начавшимся горением сжиженного газа на
газовозе очень трудно. Основа пожарной безопасности - профилактика
утечек газа и воспламенения. Для подавления уже начавшегося
пожара необходимо выполнение хотя бы одного условия:
изоляции очага горения от источника поступления газа (прекращение
утечки); изоляции очага горения от воздуха или снижения
концентрации кислорода до безопасных пределов; охлаждения очага
горения ниже определенной температуры; ингибирования
скорости химических реакций в пламени; механического срыва
пламени сильной струей воды или газа; создания условий, при которых
пламя распространяется через узкие каналы (при ингибировании
и тушении порошком во взвешенном состоянии).
Рекомендуемые огнетушащие средства — инертные
разбавители, бромхладоны, порошки, вода. Однако причиной
пожара на газовозе может быть не только горение груза, поэтому
применяются практически все современные системы и
способы пожаротушения.
Регламентация различных аспектов перевозки СГ
осуществляется на международном, национальном и местном уровнях.
В 1975 г. ИМО утвердила Свод правил для постройки и
оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом
(Газовый код) для судов постройки после 31 октября 1976 г. и
Свод правил на существующие суда, перевозящие сжиженные
газы наливом для судов постройки до 1976 г. В этих документах
приведены стандарты на конструкцию, материалы и
оборудование газовозов.
В 1978 г. Международная палата судоходства
опубликовала Руководство по безопасности танкеров (сжиженные газы),
205
посвященное безопасной и эффективной эксплуатации
газовозов. Руководство содержит рекомендации практического
характера и может быть полезно морякам и работникам береговых
терминалов СП
В национальном масштабе вопросами проектирования и
постройки газовозов, регламентации перевозок занимаются,
как правило, морские классификационные и надзорные
органы. Во всех портах, где имеются специализированные
терминалы или причалы для обработки СГ или куда заходят газовозы,
действуют местные правила и предписания. Первые советские
Правила перевозки сжиженных газов на танкерах-газовозах
ММФ разработаны в Одесском институте инженеров морского
флота (ОИИМФ)1 в 1968 г.
В соответствии с Международной конвенцией по
предотвращению загрязнения с судов 1973 г. по степени опасности
для морской среды аммиак относится к категории В,
остальные сжиженные газы, перевозимые газовозами, не упомянуты.
Вещества категории В разрешается сбрасывать с судна при
скорости не менее 7 уз; концентрация вещества в
кильватерной струе не должна превышать 1 часть на 1 млн. частей воды;
из танка разрешается сбрасывать не более 1 м3 вещества (что
эквивалентно 1/3000 вместимости танка); сброс производится
ниже ватерлинии на расстоянии не менее 12 миль от
ближайшего берега и на глубине не менее 25 м.
В СНГ запрещается сброс (кроме чрезвычайных случаев) во
внутренних морских и территориальных водах аммиака,
бутадиена, бутилена, изобутилена, пропилена как в чистом виде,
так и в смесях с водой и другими веществами.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается основная особенность морской
перевозки природного газа?
2. Что означает выражение «груз в двухфазном состоянии»?
3. В чем заключается сущность комплексной оценки
опасности вещества?
4. Какие виды опасности свойственны сжиженным газам?
1 Ныне — Одесский национальный морской университет (ОНМУ).
206
Глава П. НАВАЛОЧНЫЕ ГРУЗЫ
57. Номенклатура и общие свойства.
Насыпная масса и влажность грузов
Навалочными называются сухие грузы, перевозимые без
тары — навалом. По транспортной классификации навалочные
грузы относятся к виду грузов, опасных возможностью
смещения, и делятся на два класса: класс 1-й — незерновые
навалочные и класс 2-й — зерновые грузы.
При погрузке навалочных грузов на судно не требуется их
специальной укладки и крепления. Грузы состоят'из* большого
количества частиц разных форм и размеров (некоторые сорта
угля имеют частицы в виде пыли, а бывают «частицы» массой
до нескольких сотен килограммов): частицы обладают
подвижностью, которая характеризуется углом естественного откоса
или сопротивлением сдвигу; пространство между частицами
заполнено воздухом (газом) или воздухом и водой.
Степень и вид опасности при морской перевозке навалочных
грузов определяется способностью грузов: смещаться к борту и
создавать крен судна; разжижаться и перетекать к борту;
самонагреваться и самовозгораться; создавать повышенные
концентрации ядовитых и взрывоопасных газов; понижать
концентрацию кислорода в атмосфере грузовых помещений; нарушать
местную или общую прочность корпуса судна; химически
активно взаимодействовать с металлом корпуса судна и механизмов;
вызывать порывистую качку (из-за низкого положения центра
тяжести груженого судна).
Специфические свойства навалочных грузов можно
разделить на физические, химические и биологические. К
физическим свойствам относятся: сыпучесть, способность к усадке и
самосортировке, плотность, скважистость, сорбционность,
тепло-и температуропроводность, абразивность,
гранулометрический состав. К химическим свойствам относятся:
самосогревание, самовозгорание, взрывоопасность, коррозионность.
Биологическими свойствами из навалочных грузов обладают
207
только зерновые, которые продолжают свою
жизнедеятельность в форме дыхания, дозревания, прорастания и т. п.
Навалочный груз может быть в трех транспортных
состояниях: относительно монолитном, сыпучем и разжижающемся.
Первое состояние характерно для грузов с углом
естественного откоса более 35° и рудных концентратов при малой
влажности; второе состояние — для зерновых и других грузов с
углом естественного откоса не более 35°; третье — для рудных
концентратов и подобных им грузов при повышенной
влажности. Под действием динамических нагрузок при погрузке и
перевозке навалочный груз может перейти из монолитного
состояния в сыпучее; некоторые грузы при увлажнении и
действии динамических нагрузок могут перейти из сыпучего
состояния в разжиженное.
Навалочные грузы имеют свободные пространства внутри
отдельных кусков (поры и капилляры) и между кусками
(назовем их условно скважинами). Следовательно, если
какая-либо закрытая емкость заполнена однородным навалочным
грузом массой G, то объем V груза равен вместимости емкости и
слагается из объема VB вещества самих кусков или частиц,
объема капилляров и пор К, скважин между кусками Vc:
V=VB+Vn+Vc (104)
или для отдельной частицы груза массой go
V =V +V . (105)
о в.о ' п.о v '
Пустоты (поры и капилляры) могут быть заполнены
воздухом (иным газом), водой. Такая структура определяет
важнейшие физические свойства и характеристики навалочных
грузов.
Отмеченные выше особенности структуры навалочного
груза заставляют различать несколько видов его плотности.
Отношение массы G груза к объему VB вещества груза (или
для частицы однородного груза отношение gQ к VB0)
представляет собой плотность рв вещества навалочного груза:
P.-G/V,-gJVM. (106)
208
Плотность рв определяется в лабораторных условиях, на
практике почти не применяется и используется как
вспомогательная величина в различных эксплуатационных расчетах.
Отношение массы G груза к суммарному объему вещества
V груза и капилляров Vn во всех частицах груза
(соответственно для отдельной частицы go, Уво, V ) называется
объемной массой навалочного груза:
p0-GAVB+Vn)-gJ(V„+VJ. (107)
Для частицы груза отношение объема пор и капилляров Vno
к объему самой частицы называется пористостью /Сп:
K=Vno/(VBo+V„). (108)
П П.О' v В.О П.О7 v '
Величина Кп определяет, какое количество влаги может
впитать груз при его смачивании, а от этого зависит слежива-
емость и смерзаемость груза.
Скважистость Кс — отношение объема свободного
пространства между частицами груза к объему самою груза:
Kc=VjV. (109)
Величина Кс характеризует воздухопроницаемость груза.
Отношение массы G груза к общему объему V груза
называется насыпной массой навалочного груза р:
p = G/(VB+Vn+Vc) = G/V. (110)
Для отдельной частицы груза эта величина не имеет смысла.
Стандартной плотностью навалочного груза
является масса груза в мерном ящике с внутренними размерами
1000x1000x1000 мм. Используются и другие мерные сосуды
разной, но точно известной вместимости (обычно
алюминиевые сосуды вместимостью 0,05—0,1 м3). Линейные размеры
мерного ящика или сосуда должны быть больше размеров
частиц не менее чем в 10 раз.
Стандартная плотность зерновых грузов (называется
иногда натурой зерна), а также пылевидных и порошкообразных
209
определяется при помощи специального весового устройства -
пурки вместимостью обычно 1 л или 20 л (0,002 м3).
Плотность навалочных грузов способна меняться под
действием динамических сил и статистических нагрузок вследствие
более компактной укладки частиц и уменьшения скважистости.
Изменение плотности груза зависит от способа и высоты
загрузки (штабеля), интенсивности действия внешних сил
(вибрация и качка судна). Уплотнение груза под действием разных
нагрузок характеризуется коэффициентом уплотнения К,
который представляет собой отношение фактической насыпной
массы р к стандартной рст:
*y=p>cT- он)
При морской перевозке уплотнение навалочного груза
характеризуется усадкой ДУ, которая определяется (в
процентах) через объемы груза до уплотнения (V{) и после (V2):
AV=(l-V2/V{)\Q0 = (Ky-1)106. (112)
Под влиянием вибрации, качки, статического давления
вышележащих слоев груза объем груза уменьшается, в трюмах
образуются пустоты и свободная поверхность груза. Такое
явление резко отрицательно влияет на остойчивость судна.
Коэффициент проницаемости навалочного груза Кп —
это отношение объема свободных пространств в грузе к объему
самого груза:
К„р = (^„+П)/К. (113)
По физическому смыслу КП характеризует количество воды,
которое может проникнуть в груз, например при затоплении
трюма, полностью загруженного навалочным грузом.
Величина, обратная насыпной массе навалочного груза,
называется удельным объемом груза] она равна объему,
занимаемому грузом массой 1 т в естественном состоянии.
Влажность — важная транспортная характеристика
навалочного груза. Обычный способ ее определения —
высушивание образца в сушильном шкафу при температуре 105—110°С
210
до достижения постоянного веса, пробы. Влажность w° груза
(в процентах) в этом опыте определяется как отношение
массы влаги, испарившейся при высушивании gBj]i к
первоначальной массе образца g"o6, называется относительной
влажностью навалочного груза:
«f-WOgJg*. (114)
Отношение массы испарившейся влаги к массе сухого
остатка после высушивания (в процентах) называется
абсолютной влажностью груза:
w=\00gjgc. (115)
Наиболее удобно на практике применение приборов,
использующих кондуктометрический метод, основанный на принципе
замера электрического сопротивления образца груза,
помещенного между двумя электродами (приборы типа ВЭ-2, ВП-4).
Влажность груза в значительной мере определяет
состояние и поведение груза под воздействием статических и
динамических нагрузок. С увеличением влажности угол естественного
откоса растет до определенного предела, затем резко
снижается; влияние влажности на объемную массу груза разное в
зависимости от гранулометрического состава груза; изменение
влажности влияет на силы сцепления и прочностные
характеристики груза.
58. Сыпучесть, разжижение и другие свойства
навалочных грузов
Под сыпучестью понимается способность груза смещаться
(пересыпаться) вследствие взаимного передвижения частиц
груза. Степень подвижности частиц и всей массы навалочного
груза характеризуется углом естественного откоса
навалочного груза а, которым называется угол между горизонтальной
плоскостью и образующей конуса, полученного в результате
высыпания навалочного груза на эту плоскость. Угол
естественного откоса является характеристикой груза в состоянии
покоя. При наличии динамических воздействий (вибрация,
211
качка) угол естественного откоса уменьшается и при
определенной критической частоте вибрации становится равным
нулю.
Значение а учитывается в расчетах площади, потребной для
штабелирования груза, массы груза в штабеле, объема шти-
вочных работ в трюмах, давления груза на ограждения,
остойчивости судна с навалочным грузом при крене и смещении
груза, при проектировании и эксплуатации перегрузочных и
транспортирующих устройств.
Значение величины а зависит от формы, размера,
шероховатости и однородности частиц груза, влажности груза,
способа и высоты отсыпки, состояния жидкой поверхности.
Опасными в отношении смещения являются не только сыпучие
грузы (такие, как зерно и другие насыпные грузы, обладающие
устойчивым значением угла естественного откоса 35° и менее),
но и те, которые приобретают свойство текучести под
действием внешних динамических воздействий (качка, вибрация в
течение рейса). Такие грузы называются тиксотропными.
К ним относятся концентраты минеральных руд, а также
порошкообразные и пылевидные вещества, перевозимые морем в
увлажненном состоянии.
Транспортное состояние навалочных грузов
характеризуется не только способностью пересыпаться, но и состоянием,
при котором сыпучий по своей природе груз почему-либо
утрачивает это свойство.
Слеживаемостью называется способность навалочного
груза полностью или частично утрачивать свойство сыпучести в
процессе транспортировки. Под влиянием силы тяжести многие
грузы (соли, минеральные удобрения, руды) превращаются в
более или менее монолитную массу. Помимо давления, на сле-
живаемость оказывают влияние влажность груза,
кристаллизация солей из растворов, химические реакции в грузе, размеры
и форма частиц груза, наличие и свойства примесей,
длительность хранения, высота штабелей и другие факторы.
Слеживаемость обратно пропорциональна размеру частиц
груза и их однородности по гранулометрическому составу,
прямо пропорциональна растворимости груза и его
кристаллизационной способности, количеству в грузе легкорастворимых
примесей. При хранении грузов, подверженных слеживаемости,
212
следует принимать меры для уменьшения влагопоглощения (для
гигроскопических грузов — герметизация тары или плотное
покрытие брезентом, пленками; для иных грузов — покрытие
нейтральным грузом).
Частным случаем слеживаемости является сводообразование
— самопроизвольное возникновение сводов, образованных
частицами навалочного груза над выпускным отверстием бункера.
Смерзаемость — свойство навалочных грузов терять
сыпучесть и превращаться в монолитную прочную массу при
отрицательных температурах. Это свойство по своим внешним
проявлениям и последствиям для транспортировки аналогично
слеживаемости. Смерзаемость тем больше, чем мельче
частицы груза, больше пористость и влажность. Крупнокусковые
грузы меньше подвержены смерзаемости. Ежегодный ущерб,
наносимый народному хозяйству из-за смерзания навалочных
грузов, измеряется десятками млн. грн.
Применяются разные физические, химические,
механические и комбинированные способы предупреждения или
уменьшения смерзаемости, восстановления сыпучести. При
транспортировке в зимнее время влажность руд должна^ быть не
более 4%, мелкокускового каменного угля — не более 5%,
апатитового концентрата — не более 0,5%.
Для восстановления сыпучести механическим способом
применяют вибрационные (рыхлительные и ударные), бурорыхли-
тельные (в том числе буро- и барофрезерные) и экскавацион-
ные машины. Рабочим органом барофрезерных машин
является цепной бар, способный резать и рыхлить груз в
железнодорожном вагоне. В портовых перегрузочных комплексах
навалочных грузов наиболее эффективны буро- и барорыхлитель-
ные машины.
При термическом воздействии на смерзшийся в
железнодорожных вагонах груз применяют установки конвективного
разогрева («тепляки») — грузовые камеры, в которые
устанавливают размораживающие устройства или в которых
железнодорожные вагоны принудительно обдуваются выпускными газами
авиационных двигателей. Для борьбы с примерзанием груза к
элементам перегрузочных устройств (бункеры, желоба)
применяют всевозможные средства рыхления и водяного, парового
или электрического подогрева. Бункеры делают с двойными
213
стенками, между которыми по трубам пропускают пар или
горячую воду. В морских портах применяется электроподогрев.
Такие грузы, как пек, гудрон, асфальт, горячий агломерат,
подвержены спекаемости (слипаемости) при изменении
температуры во время перевозки. Реальный путь борьбы с этим
явлением — изменение транспортного состояния грузов и
технологии перевозки: перевозить не навалом, а в таре либо
на специальных судах наливом с подогревом (по примеру
перевозки серы).
Гранулометрический состав, т. е. количественное
распределение составляющих груз частиц по их размерам, определяется
путем последовательного грохочения (просеивания) образца
груза через набор сит (решеток) с отверстиями разного
диаметра. По гранулометрическому составу грузы делят на
сортированные (у которых отношение размеров наибольшего и
наименьшего кусков не превышает 2,5) и рядовые (которые
характеризуются размером наибольшего типичного куска). По
размерам (в мм) частиц навалочные грузы делятся на:
Крупнокусковые более 160
Среднекусковые от 60 до 160
Мелкокусковые от 10 до 60
Крупнозернистые от 2 до 10
Мелкозернистые от 0,5 до 2
Порошкообразные от 0,05 до 0,5
Пылевидные менее 0,05
Гранулометрический состав груза определяет выбор схемы
механизации перегрузочного процесса, влияет на слеживае-
мость и смерзаемость, а иногда и на потребительские качества
груза.
Абразивность (истирающая способность) и острокромча-
тость (наличие острых режущих граней) грузов необходимо
учитывать при выполнении погрузочно-разгрузочных операций
и проектировании перегрузочных устройств.
214
59. Незерновые навалочные грузы
Класс незерновых навалочных грузов делится на группы:
1.1 — грузы, опасные возможностью разжижения; 1.2 —
сыпучие грузы, опасные возможностью смещения в сухом
состоянии; 1.3 — грузы, смещающиеся и разжижающиеся; 1.4 —
грузы слабосмещающиеся; 1.5 — навалочные опасные.
Основные разновидности навалочных грузов: сырье
минерального происхождения (уголь, руда, удобрения, соли),
минерально-строительные материалы (песок, гравий, щебень),
продукты промышленной обработки сырья (цемент, рудные
концентраты, кокс, пек, гудрон, удобрения), продукты
переработки сельскохозяйственной продукции (сахар-сырец, жмых).
Транспортное состояние и безопасность морской перевозки
незерновых навалочных грузов регламентируются Кодексом
безопасной практики перевозки навалочных грузов ИМО.
В Кодексе ИМО незерновые навалочные грузы
разделяются на сухие (руды и аналогичные навалочные грузы) и
влажные (рудные концентраты). Влагосодержание — масса части
пробы материала, состоящая из воды, льда или другой жиДко-
сти, выраженная в процентах общей массы пробы (влажной
массы). Точка текучести (влажность разжижения) —
влагосодержание, при котором наступает текучесть.
Транспортабельный предел влажности — максимальное влагосодержание
концентрата в процентах влажности разжижения,
обеспечивающее безопасную перевозку его морем на судах для
генеральных грузов.
Незерновые навалочные грузы классифицируются на
группы по склонности грузов к разжижению или проявлению
других опасных свойств.
Классификационные группы делятся на технологические
подгруппы по смещаемости в условиях морской перевозки в
соответствии с приведенной ниже схемой:
Группа
Подгруппа
А АС
00
0
1
2 | 3
Б БС
0
1
2
3
Группа А — грузы, подверженные разжижению и сухому
смещению. Группа Б — грузы, подверженные только сухому
215
смещению. К группам АС и БС относятся грузы групп А и Б,
которые помимо опасности смещения обладают
дополнительными видами опасности (самонагревание, выделение взрывчатых
или ядовитых газов).
К технологической подгруппе 00 относятся грузы А и АС,
неразжижаемость которых в условиях морской перевозки не
обеспечивается (концентраты руд с влажностью больше
допустимой, пульпа). Подгруппа 0 — грузы, заведомо опасные
возможностью сухого смещения; 1 — грузы, заведомо
смещающиеся, по характеру смещения подобные зерну (плавное
перетекание); 2 — грузы, несмещаемость которых обеспечивается
только при соблюдении типового плана загрузки (ТПЗ); 3 — грузы,
несмещаемость которых обеспечена при любых условиях.
Безопасность морской транспортировки незерновых
навалочных грузов определяется системой критериев
безопасности, которые представляют собой безразмерные
характеристики состояния груза в условиях морской перевозки.
Критерий несмещаемости Х{ — предел состояния
равновесия навалочного груза в условиях морской перевозки:
\-R/F>\, (116)
где R — предельная несущая способность выделенной области
штабеля навалочного груза;
F — суммарное воздействие, вызывающее смещение
выделенной области навалочного груза.
Критерий неразжижаемости (недопущения разжижения)
\ — предел состояния «пластичности» навалочного груза:
\ = w/w>\, (117)
где wl — максимально допустимая (транспортабельная)
влажность груза, %;
w — фактическая влажность груза на момент погрузки на
судно, %.
Допустимая влажность ш/ принимается с учетом
коэффициента запаса Ъ, от влажности разжижения wf:
w=\wr (118)
216
Значение коэффициента запаса ^: для летнего сезона —
0,90; для зимнего — 0,85.
Критерий остойчивости судна при разжижении
навалочного груза Аз — комплекс дополнительных требований к
остойчивости судна, когда разжижившийся груз, при качке
перемещается во всех занятых им помещениях судна.
Критерий остойчивости судна при сухом смещении
навалочного груза Х4 аналогичен критерию Л3 для условий, когда
навалочный груз теряет равновесие и смещается.
Критерий невозгораемости (недопущение возгорания) ^ —
предел состояния невозгораемости; определяется как
отношение предельно допустимой температуры груза на момент
погрузки t( к фактической температуре груза на момент погрузки
t (в°С):
\-t/t>L' (119)
Критерий незагазованности атмосферы грузовых
помещений \ — предел неопасного в отношении взрыва или здоров
вья людей состояния атмосферы грузовых помещений с
навалочным грузом:
\ = С/С>1, (120)
где С1 — максимально допустимая концентрация любого
токсичного или взрывоопасного газа, %;
С — фактическая концентрация газа в любой момент
нахождения груза на судне, %.
Незерновые навалочные грузы с удельным погрузочным
объемом и > 1 м3/т перевозятся по правилам зерновых
навалочных грузов.
Рассмотренные выше специфические свойства незерновых
навалочных грузов определяют следующие технологические
особенности их транспортировки: а) зависимость
транспортного состояния груза от климатических факторов, таких, как
температура и влажность воздуха; б) зависимость
транспортного состояния груза от технологии добычи и обогащения;
в) необходимость при транспортировке специализированного
перегрузочного оборудования, подвижного состава смежных
217
видов транспорта и флота; г) необходимость для некоторых
грузов максимальной герметизации в транспортно-технологи-
ческих операциях; д) повышенную трудоемкость переработки
нижних слоев грузов в грузовых помещениях; е)
необходимость ограничения высоты сбрасывания груза; ж)
целесообразность стабилизации транспортного состояния груза в
местах производства (гранулирование).
60. Транспортные характеристики отдельных
незерновых навалочных грузов
Минеральные удобрения. В качестве удобрений
используются минеральные вещества, главным образом соли,
содержащие элементы питания растений. Промышленность
выпускает удобрения азотные, фосфорные, калийные, комплексные
и микроудобрения; твердые (порошковидные и
гранулированные) и жидкие. Азотные удобрения оценивают по содержанию
в них азота; они растворимы в воде, наиболее распространены
аммиачная селитра, сульфат аммония; фосфорные удобрения
оценивают по содержанию фосфорного ангидрида Р205 и
способности усваиваться растениями. Наиболее
распространен суперфосфат гранулированный и порошковидный.
Ценность калийных удобрений определяется содержанием калия в
пересчете на окись калия К20 (хлористый калий, молотый
каинит); они растворимы в воде. Комплексные удобрения
содержат два или более питательных элемента (азот, фосфор,
калий). Микроудобрения содержат бор, медь, марганец и
другие элементы, потребные растениям в наибольших
количествах.
Среди минеральных удобрений выделяется карбамид
(синтетическая мочевина) CO(NH2)2. Его получают из
синтетического аммиака и двуокиси углерода при высоких давлении и
температуре, применяется в основном как концентрированное
азотное удобрение и белковая подкормка для жвачных
животных, в промышленности - при производстве пластмасс,
взрывчатых веществ, клеев. Для сельского хозяйства карбамид
выпускают двух фракций по гранулометрическому составу. При
длительном хранении в жаркое время он может разлагаться с
выделением биурета и аммиака. Рекомендуемое огнегасительное
218
средство при пожаре — вода распыленная (В-2).
Индивидуальные защитные средства при этом — противогаз марки К,
комплект защитной одежды.
Руда и рудные концентраты. Руды (минеральные вещества,
содержащие металлы или другие полезные минералы в таких
количествах и соединениях, которые экономически
целесообразно добывать с промышленной целью) бывают металлические
и неметаллические (фосфорные, мышьяковые, баритовые).
Рудный концентрат — продукт обогащения полезных ископаемых, в
котором содержание ценных минералов выше, чем в исходном
сырье. Процентное содержание основного полезного
ископаемого в концентрате зависит от состава руды и способа
обогащения. Основные транспортные характеристики руд и
концентратов: большая насыпная масса, способность смещаться при
транспортировке, способность некоторых увлажненных грузов
переходить в разжиженное состояние под воздействием
динамических нагрузок (качка, вибрация, удары волн), подверженность
самовозгоранию (грузы с содержанием серы), слеживаемость.
При перевозке тяжелых грузов особое внимание уделяется
обеспечению общей и местной прочности, остойчивости судна.
Максимально допустимая масса
Стах = 0,217Ш>т(3/т + В), (121)
где Т — осадка судна по летнюю марку, м;
/т, br — соответственно длина и ширина трюма, м;
В — ширина судна по миделю, м.
Максимальную высоту штабеля груза в трюме можно
определить по эмпирической формуле
где и — удельный погрузочный объем груза, м3/т.
Совместимые генеральные грузы допускается грузить на
руду при наличии надежной сепарации. Перевозка в одном
помещении разных сортов руды или руды и ее концентрата
запрещается.
Для концентратов руд Кодекс ИМО предусматривает
наличие сертификата на влажность, определенную лабораторным
219
способом для грузов в каждом грузовом помещении судна.
Если фактическая влажность концентрата не превышает
безопасного предела, груз считается категории II, т. е. не
опасным в отношении смещения. Если влажность выше
безопасного предела, то груз считается категории I, т. е. опасным в
отношении смещения, и необходимы специальные устройства
для предотвращения его возможного смещения.
Цинковый концентрат содержит до 52% цинка, а также
железо, медь, свинец, серу. Его насыпная масса составляет
2,2—2,3 т/м3, угол естественного откоса абсолютно сухого
концентрата — 30°, при естественной влажности (10—11%) —
примерно 40°; влажность концентрата при погрузке — от 8 до
12%, обычно 9—10%.
Свинцовый концентрат содержит до 60—70% свинца, до
17% серы, 10% железа, 3% цинка. Насыпная масса
концентрата составляет 3,8—3,9 т/м3, влажность 8—12%. Угол
естественного откоса при воздушно-сухом состоянии
концентрата равен 30—35°, при влажности 7—8% — 40—42°. Груз
допускается к перевозке при влажности 7—9,5%.
Железная руда (на примере криворожской) помимо железа
содержит кремнезем, глинозем, окиси кальция и магния.
Качество руды характеризуется содержанием железа, наличием
примесей, гранулометрическим составом. В зависимости от
вида подготовки различают железную руду рядовую
(несортированную), кусковую, мелкую для агломерации (аглоруда),
концентрат, окатыш. Руда представляет собой буро-красное
или темно-серое минеральное вещество влажностью 3—5%,
насыпной массой 2,4—2,8 т/м3. Аглоруда имеет влажность
3—8% (обычно 4,5%), содержание железа 52—62%. Окатыши
— плотные шарики диаметром 1—2 см серо-черного цвета, их
влажность — до 4%, содержание железа — 60—67%. На
экспорт идет в основном аглоруда и кусковая руда. При погрузке
в трюме отбирается проба руды для определения ее качества.
Уголь. Это горючий минерал органического
(растительного) происхождения. Он применяется как топливо, сырье для
химической промышленности, производства кокса, жидкого
топлива (бензина) и многих других ценных продуктов.
Качество угля определяется содержанием углерода и водорода.
Уголь представляет собой опасный груз класса 4. По степени
220
углефикации ископаемые угли делятся на антрацит,
каменные и бурые.
Антрацит (уголь высшей степени углефикации) имеет
плотность 1,5—1,7 т/м3, теплоту сгорания 33,9—34,8 МДж/кг;
содержит 93,5—97% углерода, до 9% летучих веществ в
горючей массе. Он подразделяется на полуантрацит (ПА) и
антрацит (А).
Каменный уголь (уголь средней углефикации) содержит в
горючей массе 75—97% углерода, от 9 до 45% летучих
веществ; теплота сгорания 30,1—36,6 МДж/кг. По выходу
летучих веществ и спекаемости каменный уголь и антрацит делятся
на марки: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газово-жирные
(ГЖ), жирные (Ж), коксово-жирные (КЖ), коксовые (К), ото-
щенно-спекающиеся (ОС), тощие (Т), слабоспекающиеся (СС).
Бурый уголь (уголь низкой степени углефикации) "имеет
плотность органической массы 1,3—1,6 т/м3, теплота сгорания
22,6—31,0 МДж/кг. По влажности он делится на
технологические группы: Б1 (свыше 40%), Б2 (30—40%), БЗ (до 30%).
Все угли по размеру кусков (в мм) делятся на классы:
плитный — более 100, кулак — 50—100, орех (25—50), мелкий
(13—25), семечко (6—13), зубок (3—6), штыб (менее 3),
рядовой без плиты (менее 100). Угол естественного откоса угля
при влажности 4 и 10% составляет соответственно 38 и 45°.
Важнейшие транспортные характеристики угля: склонность
к самонагреванию и самовозгоранию, смерзаемость,
способность к измельчению, выделение легковоспламеняющихся
летучих газов. В зависимости от устойчивости к
самовозгоранию угли делятся на три группы: I — устойчивые, не
подверженные самовозгоранию (антрациты, угли марки Т); II —
средней устойчивости (угли марок ПС, ПЖ, К и Г); III —
неустойчивые, наиболее подверженные самовозгоранию (все
бурые угли и угли марки Д). При повышенной влажности
(более 5%) и отрицательных температурах окружающего воздуха
угли смерзаются. Мелкофракционный уголь способен к
налипанию. Предельно допустимые концентрации угольной пыли в
рабочей зоне зависят от содержания двуокиси кремния: при
2% — 10 мг/м3; до 10% — 4 мг/м3.
Уголь, особенно свежедобытый и измельченный, поглощает
кислород воздуха с выделением теплоты, которая при отсутствии
221
выхода может оказаться достаточной для самовозгорания.
Этот процесс ускоряется при наличии в угле серного
колчедана и повышенной влажности угля. Самовозгоранию угля
способствуют железо, аммоний, интенсивная аэрация штабеля,
наличие локальных источников нагрева, смешение разных
сортов и другие факторы.
Критической называется температура, при которой процесс
окисления угля резко ускоряется и переходит в самовозгорание.
Критическая температура составляет для бурых углей
примерно 50°С, для большинства каменных углей 60—65°С, для
антрацитов 80—83°С. Опасность угля повышает наличие метана,
который может выделяться из угля (особенно свежедобытого) и
образуется при его окислении.
Суда для перевозки угля должны иметь двойное дно,
системы паротушения и углекислотного тушения, газонепроницаемые
переборки грузовых помещений, устройства для
дистанционного измерения температуры груза, газоанализаторы, средства
герметизации грузовых помещений.
61. Зерновые навалочные грузы.
Продукты переработки зерновых
Зерновые грузы относятся к классу 2 вида грузов, опасных
возможностью смещения. Иногда зерновые грузы выделяют в
отдельную категорию — насыпные грузы. К зерну относятся
не только зерна и семена разных культур, но и продукты их
обработки, если их свойства аналогичны свойствам зерна в
натуральном виде.
В табл. 20 приведено деление зерновых.
Все многообразие свойств зерновых грузов можно
разделить на две группы: физические — сыпучесть, усадка,
плотность, скважистость, теплопроводность, сорбционные
свойства; биологические — «дыхание», дозревание,
самонагревание, прорастание. Регламентирующая документация по
морской перевозке зерновых грузов учитывает: гигроскопичность,
подвижность и пересыпание груза в сторону крена,
способность к уменьшению массы в результате испарения влаги
(«дыхания»), восприимчивость к посторонним запахам,
склонность к увеличению объема (набуханию) под действием влаги,
222
Таблица 20
Номер в наименование
группы, подгруппы
1. Зерновые
1.1. Злаковые
1.2. Бобовые
1.3. Семена масличные
1.4. Крупа, мука
Код
НВО 010
нвооп
НВО 012
НВО 013
НВО 014
Грузы конкретных наименований,
относящиеся к данной подгруппе
Пшеница, рожь, кукуруза, овес,
ячмень, рис, сорго, просо и др.
Фасоль, соя, горох, какао-бобы,
кофе в зернах и др.
Подсолнечные, хлопка, льна, мака
и др.
Крупа овсяная, гречневая, мука
пшеничная и др.
чувствительность к повышению температуры, возможность
заражения насекомыми и вредителями, склонность к
самонагреванию и самовозгоранию.
Кондиционное состояние зерна определяется
Государственным стандартом, стандартом СЭВ или техническими
условиями, согласованными с внешнеторговыми организациями.
В действующих международных и отечественных правилах
перевозки много внимания уделяется объемным
характеристикам зерна. Удельным объемом зерна называется объем
единицы массы (веса) зерна. В зависимости от натуры зерновые
грузы подразделяются на тяжелые (пшеница, рожь, кукуруза,
бобовые, просо) и легкие (овес, ячмень, гречка, семена
масличных культур).
В грузоведении основной объемно-массовой
характеристикой зернового груза является насыпная масса у или обратная
ей величина и — удельный погрузочный объем (в м3/т). По
физическому смыслу и методике определения эти величины
представляют собой характеристики зерна в объеме пробы, а
не судна. Поскольку под влиянием внешних условий
(вибрация, качка, статическое давление) насыпная масса зерна
меняется от ymin в момент погрузки до утах в процессе перевозки,
соответственно меняется его удельный погрузочный объем от
"max Д° "min-
и =l/v . ; и . =1/у . (123)
max ' »mirr mm ' «max v /
223
Степень изменения объемных характеристик выражается в
процентах:
Аи=100(и -а .)/и . (124)
х max mm// max x '
Нормирование безопасности перевозки зерна в соответствии с
гл. 6 Конвенции СОЛАС-74 исходит из наличия «пустот» в
трюмах, объем которых включается в объем, занимаемый грузом.
Недостаточное использование вместимости обусловлено
наличием подпалубных «пустот» в полностью загруженных помещениях
и большого пустого пространства в частично загруженных.
В качестве объемной характеристики зерна используется
величина, называемая «стоуидж фактор» (Stowage factor, SF),
выраженная в м3/т или кубофутах на длинную тонну. Если записать
SF как отношение суммарного объема полностью и частично
загруженных грузовых помещений ZW. к суммарной массе груза в
полностью и частично загруженных помещениях Zm^., т. е.
SF = W./lm., (125)
то путем несложных преобразований можно получить
зависимость между SF и удельным погрузочным объемом:
SF = w + SS./z/Sm., (126)
где и — удельный погрузочный объем груза (на момент
погрузки "-О"-
S. — площадь свободной поверхности зерна в i-ы помещении;
h. — высота пустоты над поверхностью груза.
Практика показывает, что при расчете кренящих моментов
удобнее пользоваться величиной wmax, в расчете по
размещению груза на судне — величиной SF. Однако по правилам
СОЛАС-74 предусматривается использование только одной
объемной характеристики.
В формуле (126) величины S. и mi можно считать для
конкретных условий транспортировки постоянными, и и h. —
переменными. Значение величины &. зависит в основном от усадки
зерна, т. — от усадки и влажности. Усадка определяется
скважистостью, которая есть функция способа загрузки
(«дождем» или «струей»). Усадка
224
ДЛ = ЯТии-ЯТик|, (127)
где Н иЯ — высоты слоя груза соответственно при
макетах 'min
симальном и минимальном уплотнении груза.
Таблица 21
Влажность зерна
(массовая), %
14
15
16
17
5
+
+
+
+
Температура зерна,
10
+
+
133
75
15
+
77
33
20
20
85
33
18
12
°С
25
40
21
11
7
30
30
15
7
3
Примечания:
1. Знак (+) означает срок более б мес.
2. При температуре выше 30°С резко ухудшается качество зерна.
Важной характеристикой насыпных грузов является
влажность. Не допускаются к перевозке зерновые грузы,
находящиеся в состоянии самосогревания и влажностью более (в %):
Какао-бобы 8
Кофе, кунжутное семя 10
Арахис 11
Сорго, просо 13,5
Рис, рожь, овес, пшеница 14
Ячмень 14,5
При транспортировке зерна в кондиционном состоянии
(13,5—14%) режимы перевозки определяются в такой
последовательности. По данным табл. 21 находят примерные сроки (в
сут) транспортировки зерна в режиме герметизации; если
продолжительность превышает допустимые пределы, то
необходима вентиляция грузовых помещений.
При сдаче зерна его масса в результате изменения
влажности может отличаться от массы, принятой в порту погрузки.
Учитывается также естественная убыль зерна, которая
устанавливается в процентах массы груза в зависимости от дальности
перевозки.
Из продуктов переработки зерновых культур в значительных
количествах перевозится навалом жмых, который представляет
225
собой семена масличных культур после выделения из них масла
прессованием. Важнейшая характеристика жмыхов —
содержание остаточного (после прессования) растительного масла.
Жмыхи содержат жира до 11 —12% (кунжутный, оливковый,
рыжиковый), протеина 35—40%, иногда до 50%
(хлопчатниковый, соевый).
Насыпная масса и удельный погрузочный объем жмыхов
колеблются в пределах 0,6—0,64 т/м3 и 1,64—1,54 м3/т
соответственно; пористость доходит до 20%, усадка в рейсе — до
8%.
Угол естественного откоса меняется в широком диапазоне
от 43°, при определенных критических частотах вибрации
может приближаться к 0°; с увеличением влажности угол
естественного откоса растет до определенного предела, затем резко
снижается. Существенной особенностью жмыхов является
наличие в их составе химических веществ, активно
поглощающих влагу из воздуха. Это сочетание определяет особенность
протекания процесса сорбции влаги жмыхами, от чего в
значительной мере зависит интенсивность их самонагревания.
Предприятие-поставщик в сертификате качества указывает
наименование и вид жмыха, номер партии, дату выработки,
показатели качества, номер стандарта. Государственный
стандарт нормирует гранулометрический и физико-химический
состав, органолептические показатели, упаковку, маркировку и
хранение.
В процессе перемещения жмых способен генерировать
заряды статического электричества на поверхности своих
частиц. Это делает существенной опасность накопления зарядов
статического электричества и новообразования, так как НКПВ
пыли жмыха находится в пределах 7,6—10,1 г/м3.
Основным фактором, способствующим самонагреванию
жмыхов, является сорбция влаги: количество выделяющейся
при этом теплоты колеблется от 0,17 до 2,6 кДж/г в
зависимости от условий перевозки. На практике для исключения
самонагревания и самовозгорания жмыхов предусмотрено действие
системы кондиционирования воздуха в грузовых помещениях.
Для предупреждения самовозгорания эффективно
периодическое создание в загерметизированном трюме разрежения
посредством работы системы вытяжной вентиляции. Следует
226
отметить, что даже точное выполнение правил МОПОГ не
дает полной гарантии предупреждения самовозгорания,
поэтому в процессе транспортировки необходим тщательный
контроль за состоянием груза.
Предотвращение смещения груза. Основная опасность при
перевозке зерна связана с возможностью его смещения в
грузовых помещениях. Методы, применяемые для предупреждения
смещения груза на судах, М. Н. Гавриловым разделены на две
группы: к первой относятся методы укрепления поверхности
груза (рис. 34), ко второй — методы ограничения смещения
груза (рис. 35). Каждый метод понятен из приведенных схем.
a) t L 5) . , 6) п ^_ г)
bJ-L^rdiSSB
д)
Рис. 34. Способы укрепления поверхности груза: а — укладка мешков;
б — стропинг; в — бандлинг; г — устройство пневмопокрывала;
д — вакуум-пресс; е — укладка на поверхности эластичной емкости;
ж — замораживание поверхности: з — виброуплотнение и укатка
о,
г)
L_i 1~__
ЩЩйй
С J
±. , .«
liilll
:••.•::••■•.•:? i-щ
< J
М
L—-г
ЩЩ:
.1^1... I
уЙУ^Щ^уу'П
д)
б)
\
в)
\
Х>}Ш&''!:?Щ
J
"TFT
А г
^_ j
Рис. 35. Способы ограничения смещения груза посредством применения:
а — шифтингов; б — питателей; в — гибких переборок; г — эластичной
емкости на палубе; д — эластичной емкости в толще груза;
е — надувных подушек
227
Помимо традиционных способов предупреждения смещения
груза применяются и новые. В аварийных ситуациях
поверхность разжижающихся руд и их концентратов может быть
укреплена замораживанием холодным воздухом из
холодильной установки или жидким азотом из специальных емкостей.
Применяют также тракторы и бульдозеры (обычно с катками),
уплотняющие груз действием своего веса, виброплиты и
самоходные виброкатки.
62. Хранение навалочных грузов в порту
Железная руда складируется на бетонированной площадке
на расстоянии не менее 1 м от штабелей пылеобразующих
грузов (цемент, уголь) и навалочных грузов, содержащих
фосфор (апатитовая руда и ее концентрат), серу (серный и
медный колчедан, пиритные огарки, барит), цинк и свинец. Разные
сорта железной руды разделяют барьером высотой до 1 м.
Зерно в портах хранится в основном в элеваторах, а также в
крытых портовых складах и, как вынужденная мера, на открытых
площадках под брезентом. Высота складирования кондиционного
зерна 4—5 м; в местностях с теплым и влажным климатом и во
времена года с повышенной температурой и влажностью
(весной) высота штабелирования уменьшается до 1,5—2,5 м. При
неблагоприятных условиях хранения в массе штабеля груза
устраивают горизонтальные и вертикальные воздуховоды из досок,
В складе организуют контроль температуры и состояния груза,
соблюдают строгий противопожарный режим.
В расчетах по хранению необходимо учитывать следующие
особенности навалочных грузов: 1) на ограниченной площади
можно уложить тем больше груза, чем больше угол
естественного откоса груза; 2) для определения площади и высоты штабеля
надо знать угол покоя груза, который в портовых условиях
может быть определен только приближенно; 3) угол покоя в
различных частях штабеля может быть разным для данного груза в
конкретных условиях формирования штабеля; 4) технические
средства и технология формирования штабелей навалочных
грузов в порту не позволяют получать штабеля строго правильной
геометрической формы. Поэтому расчеты имеют приближенный
характер. Общая схема расчетов: объем реального штабеля
228
сложной формы представляется как сумма объемов меньших
штабелей правильной формы. Такой прием позволяет
существенно упростить решение многих задач.
Масса G груза, указанная в документах или определенная
каким-либо способом, позволяет определить объем V груза
независимо от формы штабеля через насыпную массу р груза:
V=G/p. (128)
Зная объем партии груза и угол естественного откоса,
можно определить остальные элементы штабеля, пользуясь
известными формулами геометрии [3].
Для определения объема реального штабеля необходимо
рулеткой или угломером измерить у конуса (рис. 36, а)
диаметр нижнего основания D (или окружность нижнего
основания S) и угол естественного откоса а; у пирамиды (рис. 36, б)
— длину стороны основания А и угол откоса а; у призмы
(рис. 36, в) — длину L, ширину А и угол откоса а; у клина
(рис. 36, г) — длину L, ширину А и угол откоса а; у обелиска
(рис. 36, д) — длину и ширину нижнего и верхнего оснований,
т. е. соответственно (L, В, /, Ь) и угол откоса а или высоту
штабеля Н.
Рис. 36. Штабеля навалочных грузов правильной геометрической формы
229
Для определения объема штабелей правильной формы
Л. П. Андроновым предложена номограмма (рис. 37). Она
состоит из девяти логарифмических шкал на пяти осях, дает
A S
20-=
Vn
18%
77-IE"
15
£-45
12%
10%
Щ-зо
9%
8%г'25
74h
20
5\,5
13
ж9
^т' -Л- о»
2000-i- I Ш%г0
* W150 >пп Ё
-Е. 300-^В
1ь-1000
woo^£-
500% МО
ш-Щ-зоо
300 Л
±-200
гоо%
~%юо
100 •£-
%-50
50-jf-40
w-%30
30-5
±•20
20%.
%10
10 %г
Ж-5
2-%-
3f0,5
50
Ё-40
Jk30 ЬО
30 -$
с
ЗООг
*пр
ИТг55 2000-4- I ьпаЗь-гО
-100 200-=$:
£-/5
Ш-3
J0-J-7
%т20
%15
%-ю
£5
I/.5
Щ-6
*r5
20-
Ю -dE
•Ю
5-J
5-J
«it-;?
з-:
E-/
In*
0,2-1
■Я7
® :£'
65
2,0 ~T
47-р#
««1*
0,5-=¥.
AM
25
20
-15
o^ojW
Рис. 37. Номограмма для определения объема штабелей навалочных грузов
230
возможность определить все остальные элементы. Шкалы 5,
б, 8 предназначены для определения объема призмы.
Для определения объема конуса измеренные значения
диаметра (или окружности основания) и угла а откладывают на
шкалах 1(2) и 9, соединяют эти точки прямой и со шкалы 4
снимают его значение. Если значения А или S выходят за
пределы шкал, то их уменьшают в 10 раз, а результат на шкале
4 увеличивают в 103 раз.
Объем пирамиды определяют аналогично (по шкалам 1, 9 и 3).
Для определения объема призмы откладывают измеренные
значения на шкалах 1 и 9; соединяют эти точки прямой,
пересечение которой со шкалой 5 дает значение С. Точка
пересечения прямой, проведенной между значением на шкале С и
значением L, отложенным на шкале 8, со шкалой 6 дает
значение объема Vn призмы. Если значение величины выходит за
пределы шкалы 8, его уменьшают в 10 (100) раз,
соответственно увеличивают значение Vn . При определении объема
клина по значениям Л и а находят объем Vn пирамиды (или
конуса, если основание круглое) и значение величины С, по С
и L — объем V призмы. Объем клина равен сумме объемов
пирамиды Vn (конуса Ук) и призмы Vn.
Объем обелиска можно представить как сумму объемов
параллелепипеда 1ЬН (см. рис. 36, д), призмы сечением С,
длиной (L + B) и пирамиды (конуса, если основание круглое),
высота которой равна высоте обелиска. Для определения Vo6
надо знать значения L и /, В и 6, угол а либо Н. По разности
соответствующих сторон оснований определяют сторону
основания пирамиды (диаметр конуса), по длине и ширине
основания — длину призмы. Значения величин Я, С, Vu (VK) находят
по номограмме (см. рис. 37) на шкалах Л и а.
На шкале 1 откладывают значение А — В — Ъ, на шкале 9 —
значение а. Соединив полученные точки прямой, получают на
шкале 3 значение Vn, на шкале 5 — значение С, на шкале 7 —
значение высоты Н обелиска. На шкале 8 откладывают
значение L. Соединив полученную точку с точкой С на шкале б,
снимают значение объема V призмы. Объем обелиска
V =1/ +У+/&Я. пр
об пр п
Объем штабеля неправильной геометрической формы
может быть определен способом параллельных вертикальных
231
разрезов (продолговатый штабель) или способом
тахеометрической съемки (округлый штабель) [3]. Сущность метода
параллельных вертикальных разрезов заключается в том, что
штабель параллельными плоскостями разбивают на ряд
блоков (рис. 38). Объем блока равен произведению полусуммы
площадей F поперечных сечений на расстояние L между ними;
объем штабеля
У = Щ=^Ц(Р1+Рм)/2, (129)
где F. — площадь поперечного сечения штабеля в /-м разрезе.
Площадь F. сечения /-го разреза определяют как сумму
площадей элементарных участков (треугольников и трапеций).
Площадь элементарного участка равна произведению
полусуммы высот h соседних пикетов на расстояние между ними по
горизонтали
^ = Х^Ц. (130>
Точки, через которые проходят секущие плоскости, на
практике отмечают колышками на верхнем плато (ребре) штабеля.
На земле параллельно осевой линии х—х проводят по обе
стороны от штабеля две линии а—a, b—b, на которых
откладывают опорные точки I, II и т. д. на расстояниях, соответствующих
а I Л Ш Ш Y шта
Рис. 38. Разбивка пикетажа при определении объема штабеля способом
параллельных вертикальных разрезов
232
расстояниям между аналогичными точками на осевой линии,
так, чтобы точки а, ху Ь находились на одной прямой,
перпендикулярной осевой линии штабеля. На вершине штабеля в
точке на осевой линии забивают кол, к которому привязывают
один конец разбитого узлами на отрезки шнура. За другой
конец шнур натягивают впрямую вдоль скоса штабеля и
укрепляют на земле на колышке. Вертикальная проекция узлов
веревки (обычно на расстоянии 2—4 м) на поверхность штабеля
представляет собой точки пикетов. Горизонтальные расстояния
между пикетами
яу. = /. cosa., (131)
где I — длина частной образующей на участке профиля с
одинаковым углом а. естественного откоса, м.
Высоту пикетов определяют последовательным сложением
приращений их высоты:
Л. «Л. , + Ah.^h. .+/.sina.. (132)
Использование, на практике рулетки и угломера, а также
заложенная в основу метода возможность определенной
погрешности (замена кривой линии верхней поверхности
штабеля в сечении ломаной линией) не обеспечивают высокой
точности определения объема штабелей. Большая точность
достигается при использовании нивелира, теодолита, гидронивелира, а
также при стереофотограмметрическом способе съемки
штабелей, но в эксплуатационной практике портов этот способ и
указанные приборы не применяют.
63. Охрана труда, пожарная безопасность
при транспортировке навалочных грузов
Зерно и продукты переработки зерна представляют собой
биологически безвредные продукты и при соблюдении правил
безопасности труда опасности для состояния здоровья людей
не создают. Однако в зерне обычно имеются примеси
растительных остатков, частиц почвы, песка, обломков зерна; в
результате «дыхания» зерна меняется газовый состав воздуха
233
в грузовом помещении; происходит самонагревание зерна; могут
сохраняться ядохимикаты. Поэтому, с точки зрения воздействия
на человека, опасность морской перевозки зерна заключается в
понижении концентрации кислорода в воздухе грузовых
помещений в результате «дыхания» зерна; возможности накопления
статического электричества при некоторых технологических
процессах; повышении концентрации углекислого газа и пыли
до значений выше ПДК; возможности токсического воздействия
фумигантов.
В значительной степени опасность при перевозке зерна
связана не с самим зерном, а с наличием зерновой пыли, которая
состоит из органических (бактерии, грибки, их споры,
растительные частички) и неорганических компонентов (частицы
песка, почвы, глины). Концентрация зерновой пыли в местах
хранения зерна достигает 80—175 мг/м3, при погрузочно-разгру-
зочных работах мелкодисперсные фракции пыли
распространяются на большие расстояния. Из перерабатываемых в портах
зерновых наиболее загрязнена кукуруза (из США), в которой
выявлено до 7—8% примесей [21]. Опасность зерновой пыли
в том, что она вызывает воспаление слизистых оболочек,
«зерновую чесотку» и «зерновую лихорадку», пневмокиниоз,
способствует развитию бронхиальной астмы и дерматитов. В
определенных условиях зерновая пыль взрывоопасна.
На переходе вход в грузовые помещения разрешается
только в изолирующем кислородном приборе со строгим
соблюдением правил безопасности труда. Перед выгрузкой помещение
должно быть провентилировано в течение не менее 2 ч.
Заключение о состоянии воздуха в грузовых помещениях выдает
санитарно-эпидемиологическая станция или токсикологическая
лаборатория порта. В зависимости от состава и концентрации
вредных веществ в качестве индивидуальных средств защиты
применяют шланговые или изолирующие дыхательные
приборы, респираторы (типа РУ-60М) и противогазы с коробкой
марки А. ПДК зерновой пыли равно 2 мг/м3. При работе с
зерном обязательно применение респиратора (типа «Лепесток»).
Запрещается принимать к перевозке зерно: обработанное
пестицидами, не разрешенными для применения, содержащее
остатки пестицидов в количествах, превышающих нормы
Минздрава; не дегазированное после газовой дезинсекции; засоренное
234
карантинными сорняками; товарное, предназначенное для
семенных целей; зараженное вредителями хлебных злаков.
До начала погрузки в портах инспекторы хлебной
инспекции, а в иностранных - аналогичной контрольной организации
вручают судовой администрации на предъявленные к
перевозке зерновые грузы удостоверение качества или сертификат, в
котором указываются: дата освидетельствования груза,
которая может расходиться с датой начала погрузки до 2 сут, сорт,
засоренность (процент примесей), продолжительность
выдержки (время, прошедшее после уборки культур до их погрузки
на судно), степень зараженности, влажность, температура,
удельный погрузочный объем, натурная масса.
При транспортировке незерновых навалочных грузов
опасность для людей и окружающей среды в основном создается
пылью и газами, которые выделяются при хранении и
перегрузке.
В портах в целях охраны окружающей среды
предусматривается ряд мер: рациональная компоновка элементов
технологических перегрузочных комплексов; выбор технологии,
наименее опасной для окружающей среды; максимальная
герметизация груза на всех этапах технологического процесса;
достаточная оснащенность средствами вентиляции, аспирации и
гидрообеспыливания груза. Здания, склады и другие помещения
должны отделяться полосой зеленых насаждений от
производственной зоны. Законодательно запрещено перерабатывать
такие грузы, как цемент насыпью, апатитовый и нефелиновый
концентраты, на причалах, оборудованных подъемными
кранами, поскольку при перегрузке кранами не обеспечивается
защита окружающей среды и работающих людей.
Повышенная пожароопасность пыли вызвана тем, что и
аэрозоли (пыль во взвешенном в воздухе состоянии), и
аэрогели (осевшая пыль) являются горючими дисперсными
системами. Горение большинства аэрозолей происходит в виде
взрыва; аэрогели горят подобно твердым веществам, способны
самонагреваться и самовоспламеняться.
Дисперсностью называется степень измельчения частичек
пыли. Чем больше дисперсность пыли, тем выше ее химическая
активность, адсорбционная способность, склонность к
электризации статическим электричеством, тем ниже температура
235
самовоспламенения и значение HKJ1B. Металлы (железо, цинк),
не горящие в нормальных условиях, в состоянии пудры
самовозгораются при контакте с воздухом.
В производственном помещении при отсутствии
возможности лабораторного определения концентрации пыли можно
считать, что концентрация пыли достигла HKXIB, если на
расстоянии 3—4 м невозможно различить отдельные предметы.
Контрольные вопросы
1. Какие виды опасности несут в себе навалочные грузы?
2. В чем заключается основная опасность перевозки рудных
концентратов, зерна, жмыхов?
3. Какие факторы лимитируют высоту штабелирования угля?
236
Глава 12. ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ГРУЗЫ
64. Номенклатура и специфические свойства
Под генеральным понимается груз, упакованный в
разнообразную тару или штучный груз без упаковки. Все эти грузы
можно классифицировать по разным признакам. В
зависимости от удельного погрузочного объема грузы разделяются на
дедвейтные (до 1,1 м3/т) и объемные (более 1,1 м3Д). По
транспортным характеристикам они делятся на следующие
категории: 1-я — металлоконструкции, 2-я — подвижная
техника; 3-я — железобетонные изделия и конструкции (ЖБИК),
4-я — контейнеры, 5-я — грузы в транспортных пакетах, 6-я —
штучные грузы в упаковке, 7-я — катно-бочковые, 8-я —
тяжеловесные и крупногабаритные, 9-я — лесные грузы.
К основным транспортным характеристикам генеральных
грузов относятся: возможность смещения под воздействием
качки и вибрации; возможность возгорания, взрыва,
неблагоприятного воздействия на людей и окружающую среду
(токсичность, радиационное излучение); потеря качества и порча от
воздействия влаги, пыли, загрязнений, теплоты, коррозии,
испарений и различных бактерий; выделение влаги, пыли,
теплоты и запахов; необходимость поддержания определенных
режимов перевозки (температурных, вентиляционных, влажност-
ных); ограниченная высота штабелирования (в числе ярусов
или в метрах).
Для более обоснованного учета свойств грузов и условий их
совместимости при комплектации грузов в грузовых помещениях
разработаны справочные таблицы для основной номенклатуры
генеральных грузов, в которых свойства груза обозначены
буквенным кодом: «О» — опасный (классифицируется по правилам
МОПОГ); «Р» — режимный (требует определенных
температурных, влажностных, вентиляционных режимов); «В» — влажный,
выделяющий влагу или меняющий свойства при воздействии
влаги; «Г» — грязный, пыльный (загрязняющий либо теряющий
качество от загрязнения); «К» — коррозионный (способствует
коррозии либо подвержен ей); «Т» — тепловыделяющий (выделяет
237
теплоту либо портится под воздействием теплоты); «С» — сани-
тарно-карантинный (создает санитарную опасность или
подвержен действию карантинных объектов); «3» — выделяет либо
воспринимает запах.
Масса отдельных грузовых мест, перевозимых морским
транспортом, достигает 500 т и более (заводские агрегаты,
энергопоезда, суда). Это требует от перевозчика специальных
мер обеспечения местной прочности корпуса судна и
предупреждения смещения грузовых мест. Предупреждение
смещения осуществляется посредством применения различных
крепежных устройств и систем. Для обеспечения местной
прочности необходимо дополнительное оборудование грузовых
помещений судна (подкрепление палуб, установка платформ). Для
ряда грузов требуется установка дополнительных устройств
для интенсификации вентиляции, отвода выделяющейся в
грузе теплоты или газов.
г Одно из основных требований при погрузке груза, особенно
тяжеловесного, состоит в том, чтобы давление (удельная
нагрузка), создаваемое грузом, не превышало технической
нормы (местной прочности) в данном месте корпуса судна.
Отдельно лежащее место груза опирается на площадь
перекрытия, равную учетверенной площади опоры. При плотной
укладке давление груза определяется относительно площади опоры
по формулам:
py = P/(4F); py = /?/F<pT, (133)
где Р — вес груза;
F — площадь опоры;
рт — техническая норма давления на площадь опоры.
Если условие (133) для отдельного грузового места не
выполняется, то под груз поперек бимсов укладывают
деревянные брусья сечением не менее 150x150 мм.
55. Краткая характеристика отдельных категорий грузов
Ящики для перевозки грузов бывают деревянные, решетчатые
и картонные. Грузы в деревянных ящиках подразделяются по
массе брутто от 50 до 2000 кг и выше. Обычно внутри ящиков
238
груз находится в потребительской таре (коробках, бутылках,
банках, обернут бумагой или пленкой). Фанерные ящики по
периметру усиливают деревянными планками. Ящики из
гофрированного картона применяют для перевозки кондитерских
товаров, пищевых концентратов, консервов, обуви. При
многоярусной укладке (10 ярусов и более) для обеспечения сохранности
грузов через 3-6 ярусов устраивают деревянные настилы.
Способы укладки генеральных грузов приведены в
Правилах перевозки генеральных грузов.
К катно-бочковым относятся грузы в бочках, барабанах,
баллонах и рулонах. В металлических бочках перевозят
нефтепродукты, жидкие пищевые продукты и химические вещества.
Вместимость металлических бочек до 500 л. Деревянные бочки
по назначению делятся на заливные и сухотарные, по форме —
на KOHH4eqKHe и цилиндрические, по форме клепки-— на
круговые и параболические. При укладке бочек пробка должна
быть сверху, клепки доньев должны располагаться
вертикально.
Металлические барабаны цилиндрической формы
вместимостью 50, 100, 200 л изготовляют из кровельного железа. Они
предназначены для плавких веществ и сухих химикатов,
которые относятся в большинстве своем к опасным грузам.
Прочность металлических барабанов значительно ниже, чем бочек.
Фанерные барабаны вместимостью от 10 до 100 л
изготавливают из трехслойной клееной фанеры. Деревянные барабаны
имеют цилиндрическую форму и служат для упаковки канатов,
кабелей, проволоки. Масса грузового места составляет от 100
кг до 6 т. Рулоны бумаги и картона снаружи обертывают
упаковочной бумагой в несколько слоев.
Катно-бочковые грузы могут укладываться горизонтально
или вертикально. Качество укладки груза зависит от
правильности укладки первого яруса, поверхность которого должна
быть ровной. При укладке бочек на торец между ярусами
устраивают настил из досок толщиной 20—30 мм. Высота
укладки деревянных бочек на торец зависит от их вместимости:
при вместимости 100 л укладка в 11 ярусов; при вместимости
120—150 л укладка в 9 ярусов; при вместимости 200—250 л
укладка в 8 ярусов. Барабаны с кабелем рекомендуется
размещать на просвете люка на торец не более чем в три яруса.
239
В мешках перевозят разнообразные грузы, не требующие
защиты от механических повреждений (зерно, сахар, мука,
крупа). Мешки являются мягкой упаковкой, по материалу
изготовления бывают тканевые (джутовые), бумажные,
рогожные (кули) и пластмассовые. Размеры мешков
устанавливаются государственными стандартами.
В табл. 22 даны габаритные размеры и масса наиболее
распространенных мешковых грузов.
Таблица 22
Груз
Мука (крупа)
Сахар (песок)
Цемент
Удобрения
(сульфат аммония)
Габаритные размеры
грузового места, мм
Длина
900
840
625
800
Ширина
460
610
417
400
Высота
245
270
140
200
Масса грузового
места, кг
70
100
50
50
Тканевые мешки обладают высокой прочностью, не
пропускают пылевидные грузы, плохо защищают от жидкостей,
запахов, подвержены гниению. Бумажные мешки выпускают
многослойными (число слоев до шести) для перевозки
строительных материалов, пищевых продуктов и химикатов. Биту-
мированные бумажные мешки водо- и воздухонепроницаемы,
кислотоустойчивы. При повышенных температурах и
влажности снижается прочность мешков, особенно бумажных. Это
имеет важное значение для сохранности таких грузов, как
цемент, который затаривается в горячем состоянии. Мешки из
синтетических материалов хорошо защищают груз, но их
требуется дополнительно упаковывать в бумажные или тканевые
мешки для защиты от механических повреждений. Число
типоразмеров мешков сравнительно невелико. Средние
характеристики единицы мешкового груза:
Длина, см 60—100
Ширина, см 40—70
240
Высота, см 15—40
Масса, кг 70—80
В бумажных мешках масса груза составляет 40—50 кг, в
твдневых — до 150 кг.
При перегрузке мешковых грузов запрещается пользоваться
крючьями, стальными стропами, волочить груз и сбрасывать его
с высоты. Все мешковые грузы являются грузами закрытого
хранения. Груз штабелируется на подтоварниках для защиты от
грунтовой и метеорологической влаги. Расход леса на
подтоварники 0,06—0,10 м3 на изготовление 1 м2 настила.
Подтоварники не нужны при хранении мешкового груза в пакетах.
Во время длительного перехода с большими изменениями
температуры при перевозке гигроскопического или
подверженного самонагреванию груза необходима его усиленная
вентиляция. Достигается это разными способами. Например, при
перевозке риса из стран Юго-Восточной Азии в Европу в массе
мешкового груза устанавливают вертикальные и
горизонтальные (продольные и поперечные) деревянные воздуховоды,
вертикальные воздуховоды соединяют с дефлекторами или
вентиляторами. При перевозке рыбной муки и подобных грузов,
подверженных самовозгоранию, мешки в трюмах укладывают
поперечными рядами с промежутками между ними по 10 см.
В кипах и тюках перевозят волокнистые материалы и
изделия из них. При формировании грузовых мест кипы в
отличие от тюков прессуют, обшивают тканью и стягивают
металлическими или другими лентами, проволокой. Кипы имеют
форму параллелепипеда с двумя выпуклыми гранями и
плоскими остальными.
К общим транспортным характеристикам киповых грузов
относятся: большой удельный объем, гигроскопичность, пыле-
емкость, легкая горючесть, подверженность самонагреванию и
самовозгоранию, низкая теплопроводность, значительная
теплоемкость. Для многих грузов требуются специальные режимы
транспортировки (температурные, влажностные,
вентиляционные, санитарно-карантинные). Ряд грузов по своим свойствам
подпадает под категорию опасных грузов. Масса кип бывает
разной, обычной от 100 до 300 кг; удельный погрузочный объем
составляет от 2 до 6 м3/т.
241
Волокнистые материалы по происхождению делятся на
естественные и искусственные. К естественным материалам
относятся растительные (хлопок, лен, джут, пенька, кенаф, сезаль,
манила), материалы животного происхождения (шерсть, шелк),
минеральные (асбест); к искусственным материалам — капрон,
вискоза, нейлон и другие продукты химической
промышленности.
Хлопок подразделяется на семь сортов и по качеству — на
три класса. По условиям морской перевозки хлопок относится
к опасным грузам. Его кондиционная влажность составляет
8—13%. Основные виды опасности — легкогорючесть и
самовозгорание. Металлические стяжки лент не должны
выступать над поверхностью кип (во избежание искрообразования
и нагрева при трении кип), сами кипы должны быть без следов
подмочки или масляных пятен. Подмочка хлопка приводит к
плесневению и самонагреванию.
Особенно опасен контакт хлопка с жирами и маслами.
Обволакивая волокна, жир или масло резко увеличивает площадь
соприкосновения с воздухом, так как удельная поверхность
волокнистых материалов составляет 15—200 м2/см3 волокна.
Особенно опасны льняное масло, прогорклые жиры и
минеральные масла с примесью серы или парафина. Самовозгоранию
способствует плохая теплопроводность хлопка. В начале
процесса самонагревания активизируется деятельность
микроорганизмов, что также связано с выделением теплоты.
Запрещается маркировать кипы масляными красками,
принимать кипы с поврежденными лентами-стяжками; во
избежание трения укладка кип должна быть максимально йлотной.
После перевозки жиров, масел грузовые помещения под
хлопок моют горячей водой с растворителями. Источники
локального нагрева в трюмах (переборки, трубопроводы) на
расстоянии не менее 10 см от них изолируют от кип щитами или
кожухами.
По транспортным характеристикам остальные волокнистые
грузы растительного происхождения: джут, ганис
(разновидность джута), лен. койр (кокосовое волокно) и изделия из них
— подобны хлопку. Удельный погрузочный объем джута
2,12—2,27, ганиса — 1,84, тканей из них 1,84 м3/т. Джут часто
бывает заражен насекомыми. Койр особенно сильно «боится»
242
влаги, и его нельзя совмещать с хлопком и джутом. При
возгорании отдельных кип их извлекают на палубу и тушат водой.
При пожаре в средней или нижней части штабеля трюм
герметизируют и включают систему паро- или углекислотного
тушения. При неэффективности этих методов трюм затопляют.
Высота укладки волокнистых грузов составляет 5—9 ярусов.
Шерсть перевозят в кипах разной массы. Различают шерсть
мытую и немытую, совмещать их в одном помещении нельзя.
Груз гигроскопический, его нормальная влажность 15—18%.
Он подвержен самонагреванию и самовозгоранию, подлежит
ветеринарно-санитарному надзору.
Искусственные волокнистые материалы (капрон, нейлон)
при повышении температуры теряют прочность, желтеют и
могут расплавиться.
В больших количествах в кипах перевозят натуральный и
синтетический каучук. Натуральный каучук перевозят в
основном трех видов: смокед-шит, креп и СМР. Смокед-шит (сорта
с 5-го по 1-й и экстра) представляет собой листы копченого
каучука размером 50x100 см, упакованные в кипы; цвет от
янтарно-желтого до коричневого. Креп (сорта с 3-го по 1-й и
экстра) — листы некопченого каучука размером 50x60 см,
цвет белый. СМР — каучук, вырабатываемый в виде сплошной
массы; его упаковывают в пластик и укладывают в пакеты
массой до 1 т. Средние размеры кипы каучука 400x500x600 мм,
масса нетто от 101,6 до 134 кг, удельный погрузочный объем
каучука в кипах 1,84—1,90 м3/т, в ящиках — 1,92—1,98 м3/т.
Кипы обтягивают листами каучука той же марки.
Маркировка каждой кипы включает знак поставщика, массу нетто и
знак сорта каучука. Знаки сорта: смокед-шит обозначается
буквами RSS и цифрами — сорт (1—5), креп — буквами
CREPE и цифрой (1—3), сорт экстра обозначается «1*».
Каучук содержит 2,5% белковых веществ, которые являются
питательной средой для микроорганизмов.
При перевозке каучук подвергается окислению, плесне-
вению и гниению, кипы могут слипаться между собой и с
элементами набора, деформироваться, легко загрязняются и
удерживают грязь. Каучук следует оберегать от контакта с
маслами, нефтью и растворителями. Оптимальная температура
перевозки 15—20°С. Но при перевозке от мест произрастания
243
каучуконосов до импортеров груз испытывает значительные
перепады температуры и влажности, что приводит к уценке до
25% груза при сдаче его в порту выгрузки.
Каучук грузят строго по коносаментным партиям с
проверкой количества грузовых мест. Высота укладки — до 18
ярусов. Под кипы на палубе укладывают доски, на них — настил
из фанеры, которой изолируют также борта и переборки.
Каждый ярус сепарируют фанерой, посыпают тальком; для защиты
от конденсата на верхний слой груза натягивают
полиэтиленовую пленку. Нормы расхода сепарационных материалов
устанавливаются правилами перевозок; на 1000 т каучука
расходуется: 850 листов фанеры размерами 244x127 мм, 10—12
рулонов пленки, 5—6 мешков талька. Расход сепарационных
материалов по требованию перевозчика может быть увеличен
(до 10%).
Мешки с каучуком СМР изолируют от элементов набора
судна матами или досками, отдельные партии груза сепарируют
полиэтиленовой пленкой. При транспортировке каучука
организуют контроль температурно-влажностных параметров
трюмного воздуха, принимают все меры для предупреждения
конденсации влаги в трюмах и подмочки груза.
Синтетический каучук в зависимости от вида и сорта
перевозят в разнообразной таре: рулоны массой 40 кг, обшитые
тканью, пропитанной нитролаками; рулоны массой до 100 кг,
обшитые или в мешках из полихлорвинила; каучук в бочках из
нержавеющей стали вместимостью 150 л или в оцинкованных
емкостях вместимостью до 200 л; каучук во флягах из белой
жести вместимостью по 40 л, стеклянных, эмалированных
емкостях и т. п.
Сульфитная и сульфатная целлюлоза, перевозимая морским
транспортом, подразделяется на вискозную (для перевозки
вискозной текстильной нити и вискозного или штапельного
волокна) и беленую и небеленую (для производства бумаги и
картона). Целлюлоза гигроскопична, при транспортировке не
допустима ее подмочка, особенно морской водой. Под
воздействием масел, нефтепродуктов, химических веществ и грязи она
теряет товарные качества. Механические воздействия (трение,
удар) ведут к повреждению кип целлюлозы и обвязочных
средств.
244
Целлюлоза выпускается в листах, уложенных в кипы
размерами в плане 600x800 мм и высотой 375, 445, 480, 485 мм
(допустимые отклонения по длине и ширине ±5 мм, по высоте
±25 мм). Масса кипы составляет 150, 180, 200 (±2,5) кг.
Удельный погрузочный объем целлюлозы равен 1,6—2,1 м3/т.
Кипы целлюлозы формируют в пакеты (6—8 кип) или
блок-пакеты (2—3 пакета) пакетоформирующими машинами. Масса
пакета составляет 900—1600 кг, блок-пакета — 2700—5400 кг.
Металлы и металлоизделия (кроме труб большого
диаметра) характеризуются малым (до 1 м3/т) значением
удельного погрузочного объема, а это требует соблюдения
дополнительных требований по обеспечению остойчивости, общей и
местной прочности корпуса судна, эффективности применения
средств крепления груза и вспомогательных материалов,
перегрузочного оборудования и подвижного состава смежных
видов транспорта.
Опасность морской перевозки металлопродукции создается
возможностью: смещения груза, могущего привести к потере
судном остойчивости, пробоине в корпусе и нарушению местной
прочности; снижения содержания кислорода в воздухе грузовых
помещений в результате окисления металла; самонагревания и
самовозгорания металлической стружки и металлолома.
На практике стандартные металлические изделия массового
производства (крепеж, сетка, канаты, цепи), перевозимые в
упаковке, называются метизами. Размеры и масса грузовых
мест различны; их перевозят, как обычные генеральные грузы.
Металлы делятся на черные и цветные. Черные металлы
(сталь, чугун, железо) выпускают в виде отливок, слитков,
проката разного вида. Тонколистовую сталь, проволоку
диаметром до 2 мм, сетки, цветные металлы перевозят в трюмах.
Цветной металл в виде чушек стандартной формы
укладывают в пакеты способом вперевязку и крепят толстой
проволокой из того же металла или упаковочными лентами.
Цветные металлы в зависимости от химического состава
выпускаются разных марок: цинк — ЦВ, ЦО, Ц1-Ц4; свинец —
СВ, СО, С1-С4; алюминий (высокой чистоты) — АВ1, АВ2 и
т. д. Марки в виде клейма наносят на каждую чушку. Чугун в
чушках перевозят навалом, пакетируют его редко, в основном
в каботажных перевозках. Металл в чушках, заготовках и т. п.
245
маркируется цветными полосками определенного цвета или
иными отличительными знаками. Цвет полоски означает
определенную марку.
Красная медь может выпускаться в виде сигарообразных
болванок длиной более 1 м и массой до 120 кг или в виде
чушек прямоугольной формы массой до 180 кг. Масса одной
чушки алюминия — 15 кг, свинца — 35 кг, цинка — 20 кг.
Жесть белую упаковывают в пачки по 1000 или 1500
листов размером 502x712 мм, обертывают влагонепроницаемой
бумагой или картоном и стальными полосками крепят к
деревянному поддону с опорами размерами 60x60 мм. Ребра и
боковые грани пачек закрывают металлическими уголками.
Жесть черную полированную толщиной 0,18—0,55 мм
упаковывают обычно в пачки массой по 80 кг. Удельный
погрузочный объем жести 0,43—0,51 м3/т. Различные виды заготовок
металла (блюмсы, слябы, штрипсы) различают формой
сечения, размерами, способом предъявления к транспортировке.
Рельсы выпускают длиной 12,5 и 25 м, их удельный
погрузочный объем составляет от 0,23—0,44 до 0,53 м3/т.
Двутавровые балки, швеллеры, шпунт (балка сложного профиля длиной
до 20 м и массой 1,3—2,8 т) выпускают разных размеров,
высота в сантиметрах служит номером балки.
В больших количествах морской транспорт перевозит
трубы самых разных размеров и назначения. Металлические
трубы малых диаметров перевозят в ящиках, пакетах, обвязанных
проволокой в четырех местах. Масса пакетов составляет от 80
кг до 5 т, длина водопроводных и канализационных труб — от
0,25 до 2 м. Резьба на концах труб защищена муфтой. Трубы
большого диаметра для магистральных трубопроводов
диаметром 1020—1420 мм, длиной 8—12 м укладывают сварными
швами кверху.
Электрический кабель на катушках имеет массу грузового
места 20—5000 кг, диаметр 0,5—2,0 м. Под катушки на настил
трюма насыпают опилки, так как в состав изоляции кабеля
входит смола.
Проволоку упаковывают в зависимости от ее ценности и
подверженности влиянию внешних условий: мотки обертывают
водонепроницаемой бумагой, укладывают в деревянные ящики
и герметичные жестяные банки, обшивают рогожей или
246
мешковиной и перевозят без упаковки. Проволоку покрывают
смазочным материалом; мотки не менее чем в трех местах
связывают мягкой проволокой. Катанку в бухтах для
предупреждения смещения укладывают плотными поперечными
рядами от борта до борта, на металлический настил в трюме
укладывают доски. Проволоку в мотках иногда используют для
заполнения пустот между другими грузами в трюме. Удельный
погрузочный объем проволоки имеет значения от 0,99 до 2,55 м3/т.
По действующему государственному стандарту
тяжеловесный и длинномерный лом должен быть разрезан на части.
Металлолом в дробленом состоянии перевозят в бочках или другой
прочной таре. Громоздкие грузовые места разрезаются при
помощи автогенной резки, прессуют для лучшего использования
перегрузочной техники и вместимости перевозочных средств.
Лом цветных металлов перевозят в бочках, ящиках,
контейнерах. Удельный погрузочный объем металлолома в бочках
0,6—0,9 м3/т. Количество металлолома, указанное
грузоотправителем, проверяют по осадке судна.
66. Длинномерные, тяжеловесные
и крупногабаритные грузы
Линейные размеры грузового места оказывают существенное
влияние на технологию погрузочно-разгрузочных работ, выбор
места размещения на судне и складе, выбор технических
средств перегрузки и перевозки, использование
грузовместимости и грузоподъемности судов и других транспортных средств.
Линейные размеры грузового места, вызывающие
необходимость в специальной технологии транспортировки, указывают в
грузовых документах. В эксплуатационной практике обычно
выделяют грузы длинномерные, крупногабаритные,
негабаритные и тяжеловесные.
К длинномерным относят грузы в таре или без упаковки,
длина которых превышает 9 м; к крупногабаритным —
грузовые места, размеры которых превышают габаритные размеры
грузовых люков судна; к тяжеловесным — грузы в таре или без
упаковки, если масса грузового места превышает 5 т. В отличие
от тяжеловесных, у которых классификационным критерием
является абсолютная масса грузового места, к легковесным обычно
247
относят грузы с удельным погрузочным объемом 2м3/т и более.
Большинство тяжеловесных грузов одновременно являются и
крупногабаритными.
Габаритные размеры грузового места имеют важное
значение в смешанных сообщениях с участием сухопутных видов
транспорта. Из крупногабаритных грузов выделяется
категория негабаритных. Негабаритными считаются грузы, размеры
которых выходят за пределы габаритных размеров подвижного
состава. Техническими условиями Министерства транспорта
допускается перевозка грузовых мест, имеющих размеры в
пределах стандартной негабаритное™ (боковой, верхней,
нижней, односторонней) разной степени.
Транспортные характеристики тяжеловесных,
крупногабаритных и длинномерных грузов усложняют стивидорные
операции с ними. К особенностям транспортных характеристик
рассматриваемой категории грузов относятся: чрезвычайное
разнообразие грузов по массе и размерам; необходимость
применения сложных систем крепления для предупреждения смещения
и опрокидывания и подкрепления опорных поверхностей;
возможность только комплексно-механизированного способа
производства погрузочно-разгрузочных работ; разработка в ряде
случаев специальными конструкторскими бюро разовой
технологии их перевозки и перегрузки; разнообразие требований к
наличию перегрузочной техники — от необходимости в сложных
и дорогостоящих механизмах до возможности полного
отсутствия подъемно-транспортных машин (достаточно
технологической оснастки).
Требования транспортабельности применительно к
рассматриваемой категории грузов заключаются в следующем: а)
маркировка грузового места должна четко указывать верх—низ,
места наложения стропов, массу груза, положение центра
тяжести; б) такие грузы, как цистерны, котлы, суда, плавсредства,
должны допускать выгрузку методом спуска (сбрасывания) за
борт; в) опорные поверхности груза должны обеспечивать его
устойчивость на ровной поверхности (палубы, трюма, склада)
без специальных подставок; при необходимости подставки
поставляются вместе с грузом или изготовляются судовладельцем
за счет грузоотправителя; г) грузовые места должны иметь
штатные места крепления к корпусу судна; д) упакованные
248
грузовые единицы должны допускать укладку в несколько
ярусов по высоте; е) должна быть предусмотрена при
необходимости возможность транспортировки грузов неморским
транспортом.
67. Хранение генеральных грузов
Назначение портовых складов — краткосрочное, как
правило, хранение грузов с момента их прибытия до погрузки на
судно или на другой вид транспорта.
В расчетах оптимальных режимов хранения грузов
приходится использовать ряд показателей, обычно применяемых при
планировании и анализе работы портовых складов. Ниже
приводятся только те из них, которые наиболее существенны при
хранении генеральных грузов.
Полезная площадь Fmji склада (открытого или закрытого)
— общая площадка, выделенная для хранения грузов, за
вычетом площади, занятой строительными конструкциями,
служебными помещениями, стационарным оборудованием,
дорогами и путями. Полезная площадь включает в себя площадь,
непосредственно занятую грузом Fr, площадь проездов Fn ,
разрывов между штабелями F , проходов между штабелями и
стенками складов Fn. Отношение площади, занятой штабелями
груза Fr, к полезной площади Fnoji называется коэффициентом
использования полезной площади /С. Значения Fnojl, Fr, Kf
применимы к отдельному штабелю и к складу в целом:
Kf-FJF^ (134>
При хранении груза на складе различают следующие виды
давления, или удельных нагрузок, на пол склада (кПа):
— техническая норма нагрузки рт склада, зависящая от
конструкции склада (указывается в техническом паспорте
склада);
— удельная нагрузка р , устанавливаемая в зависимости
от допустимой высоты Ядоп штабелирования и удельного
складочного (погрузочного) объема и:
P,-Hju; (135)
249
— эксплуатационная удельная нагрузка рэ —
максимальная удельная нагрузка, которую может создать данный груз в
данном складе при условии выполнения всех ограничительных
требований; она равна меньшей из двух — технической или
удельной:
рт>рэ>рг
— фактическая удельная нагрузка р — удельная
нагрузка, которую фактически создает груз в складе при данном
способе штабелирования;
— валовая удельная нагрузка рь — средняя нагрузка на
1 м2 полезной площади склада.
Вместимость Е склада — масса (в т) или объем (в м3)
груза, который может единовременно вместить склад.
Пропускная способность П склада — максимальное количество груза,
которое может пройти через склад за определенное время.
Грузооборот Gc склада — количество груза, которое
фактически прошло через склад за определенное время.
Важное значение в расчетах по хранению груза имеет
комплексный показатель удельная складоемкость груза с>
характеризующий объем работы склада, приходящийся на 1 т груза
(в м2-сут/т):
«"WW (136)
где tx — средний срок хранения груза, сут;
КЕ — коэффициент неравномерности загрузки склада во
времени.
Размеры штабеля генерального груза определяются
количеством груза в партии. Это положение особенно важно тогда,
когда груз складируется вагонными партиями (объем до 120 м3,
масса груза — до 60 т). Для устойчивости штабеля требуется
достаточная площадь опоры, а это при малом количестве груза
в партии снижает высоту штабелирования (до 2—3 м) и ведет
к недостаточному использованию вместимости склада.
Высота штабелирования ограничивается рядом условий:
прочностью тары, возможной высотой подъема перегрузочных
средств, физико-химическими свойствами груза, требованиями
250
безопасности труда, высотой склада, технической нормой
нагрузки на пол склада.
При организации хранения генеральных грузов приходится
решать ряд задач, наиболее типичные из которых
рассматриваются ниже.
Определение складской площади, необходимой для
размещения прибывающего груза. Решение задачи в общем виде
затруднений не вызывает. Вместимость склада Ес (в т) должна
быть не менее количества груза G, подлежащего хранению:
E=G = pK.F , (137)
с 'э / пол' ^ '
откуда
Fm-G/W,). (138)
Расчет эксплуатационной и валовой удельных нагрузок,
коэффициента использования полезной площади. При
расчете режимов хранения генеральных грузов удобнее оперировать
полезной площадью, занимаемой конкретным штабелем и
создаваемой штабелем груза валовой удельной нагрузкой рв.
Для расчета рв надо определить эксплуатационную удельную
нагрузку /?э, а для этого найти площадь, непосредственно
занятую штабелем груза, и всю полезную площадь, относящуюся
к данному штабелю. Коэффициент использования полезной
площади К< для отдельного штабеля равен отношению
площади, занятой штабелем, ко всей прилегающей к нему площади.
Зная Kf и рэ, определяют валовую удельную нагрузку ра.
Высота Я штабелирования груза в конкретном складе с учетом
всех ограничительных признаков
Я = /гптЛ, (139)
а эксплуатационная удельная нагрузка на пол склада
Р* = РпЩ> (14°)
где Ап, рп — соответственно высота (в м) и вес (в кН) пакета;
mh — число ярусов пакетов по высоте.
251
Ширина проходов между штабелями принимается равной
1 м, ширина проходов между штабелем и стеной склада — 0,5 м.
Ширина Вп проезда (в м) у штабеля для работы и маневров
складских средств механизации (авто- и электропогрузчики)
зависит от габаритной ширины Вг погрузчика с пакетом и
должна позволять встречный разъезд транспортных средств:
Впр>2Вг + (0,5-0,6). (141)
Определив площади примыкающих к штабелю проходов,
разрывов, проездов и обозначив их сумму F , представим полезную
площадь склада, занятую штабелем F , в виде
F =F+F. (142)
п.ш г ' р v '
Тогда коэффициент использования полезной площади,
занятой штабелем,
^ = /у^п.ш (143)
и валовая удельная нагрузка на пол склада
РВ = /С,РЭ- (144)
Расчет площади, занятой штабелем однородного груза.
Задача сводится к определению оптимальных параметров
оснований штабелей с генеральными грузами и в общем
случае решается комбинаторным методом по специальному
алгоритму (метод А. С. Байкова).
Целевой функцией является достижение минимума
площади склада, занятой штабелем,
F = LBxy-* min, (145)
где L, В — соответственно длина и ширина грузовых мест;
jc, у — число мест по длине и ширине в основании штабеля
(рис. 39, а).
В задаче известны габаритные размеры грузового места
(пакета), количество N пакетов, число 5 ярусов в каждом
252
2г-1 2 г 2z+l Zz+г 2z+l Zz+k кг
Рис. 39. Расчет площади, занятой штабелем однородного груза:
а — схема уступов и ярусов; б — графическое определение числа
мест по длине штабеля х\ хг — число пакетов по длине штабеля
соответственно в 1-м и в 2-м (самом нижнем) уступе
уступе. Число k уступов в штабеле определяют на основании
mh и Я (при повагонной партионности грузов целесообразно
принимать s и k равными 2-3).
Пусть k= 1, г, число пакетов по длине самого верхнего
уступа обозначим х, то же по ширине — у (причем х>у).
Размер уступа определяем из следующего соотношения:
если в k-u уступе число пакетов по длине и ширине
соответственно равно xk и yk, тов (Н 1)-м, т. е. нижнем, уступе эти
значения
*Л + 1-*4 + 2; Ук^-Ук + 1 (146)
т. е. длина уступа по длине штабеля равна длине пакета, а
ширина уступа — половине длины пакета. Тогда общее число
мест в штабеле
N = s£ (х + 2k - 2)(у + k -1). (147)
Для минимизации площади, занимаемой штабелем,
необходимо, чтобы
253
xzyz = (x + 2z - 2)(y + z - 1) -> min, (148)
пределы изменения
f м \ ]
sxz
В системе координат N'OX строим пучок прямых (рис. 39, б)
N' = f{x\ у = const) = £ (х + 2й - 2){у + * -1), (149)
где у — поочередно принимает значения 1, 2, 3, ... .
Над каждой прямой из пучка ЛГ наносим соответствующее
ей значение у (число пакетов по ширине штабеля в 1-м уступе)
и значение уг (то же в г-м уступе). Из точек пересечения
прямых пучка N' и прямой N' = N/s опускаем перпендикуляры
на ось абсцисс и снимаем значения xz, округляя их в большую
сторону.
Оптимальное число пакетов в 2-м уступе штабеля, т. е. в
его основании,
х\yz = mm{xzyz} для всех xz>yz, (150)
где xz и уг — значения, снимаемые с графиков.
Определяем длину и ширину штабеля:
L = xbK, B = y*lKR. (151)
г п а' & г п р v '
Оптимальный план загрузки складов генеральными
грузами. Порт (производственно-перегрузочный комплекс)
располагает п складами каждый полезной площадью F.(j=TTn), и
перерабатывать т различных грузов. Суточный грузооборот
каждого груза G.(i= 1; т).
Необходимо разработать оптимальный план загрузки
складов при минимуме затрат складской площади на освоение
заданного грузооборота.
Математическая модель задачи состоит из целевой функции
и ограничений.
254
Целевая функция
гДе ёц — количество *-го вида груза, хранящегося на /-м
складе, т (параметр управления);
е.. — удельная складоемкость /-го груза в /-м складе,
характеризующая комплексный объем работы склада,
приходящийся на 1 т груза в единицу времени, м2-сут/т.
Ограничения:
— по грузообороту
п
— по площади склада
т _______
i=\
т. е. площадь, занимаемая грузами на /-м складе, не должна
превышать площади /-го склада;
— условие неотрицательности
gtj > О, (i = 1; т\ j = 1; п).
Удельную складоемкость i-ro груза на /-м складе вычисляем
по формуле (136), при этом КЕ принимаем равным единице.
Ниже приведен алгоритм решения задачи.
1. Составляем матрицу 1 корректировки оценок, в которой
т строк (по количеству грузов) и п столбцов (по числу
складов). В правом верхнем углу каждого квадрата, образованного
пересечением строк и столбцов записываем значения с...
2. Полученные значения е.. суммируем по столбцу и сумму
проставляем в строке с:
^=1^Л/ = 1;л). (153)
3. Выбираем максимальное значение рассчитанных сумм
А = шах {с.}, (/ = ТГ7г). (154)
255
Матрица 1
Грузы
;
2
1 •
1
1 ;
т
°J
1 Kj
1
с»
с'п
О'г,
Cit
с'а
ст,
Сщ)
с,
К,
г
са
с'
Чг
Си
с'гг
С/г
с'и
ст2
с'тг
сг
кг
СкладыJ
...
J
С,j
C2j
с'- ^
1 9
1 «j
1. ■ .Am
...
n |
c'1n
. сгп I
С2П
с'- А
Cin
C'in
°"
Kn
4. Находим значения корректировочных коэффициентов и
записываем их значения в строке /С:
КГА/сг О'-ТГл). (155)
5. В левом нижнем углу записываем значение приведенной
складоемкости с.:.
6. По минимальному значению приведенной складоемкости
е.. выбираем груз, который будет храниться в данном складе.
Для грузов, которые по их свойствам заведомо нельзя хранить
в том или ином складе, ставим в квадратах условную складо-
емкость; значение которой больше любого другого, тем самым
заранее исключая их размещение на этом складе или данные
квадраты перечеркиваем.
256
Обозначаем звездочкой * квадрат в каждой строке и
каждом столбце с минимальным значением с\.. Распределение
груза будет начинаться с того квадрата, в котором две звездочки
или значение с'., минимально.
На основании матрицы 1 составляем распределительную
матрицу 2, по которой будем размещать груз по складам.
Матрица 2
[ Грузы
N
1
2
I :
I i
| t
т
L5L
*/
*/
R2
! */
*т
Склады
1
*t
к"
I К»/
L_^
2
h
\ Cg
\cm2
ь
J
SJ
/71
>
ejj9ij\ cij
\Cmj
!. ft...
• • •
л
*n j
Ufn\
Л
\cmn
[ _fK__
Si
6,
Gz
Gi
Gm\
Матрица 2, как и предыдущая, состоит из т строк и п
столбцов, помимо этого имеет столбец G. (суточный
грузооборот груза каждого вида), и строку F (полезная площадь
каждого /-го склада).
В правом верхнем углу квадратов записываем удельную
складоемкость с груза.
Разделив остальную площадь квадрата матрицы
диагональю, в нижней его части записываем g — количество i-ro
груза, хранящееся в /-м складе, а в верхней — площадь / -
которую он занимает:
hrcijg, (157)
257
При распределении груза могут возникнуть две ситуации.
Ситуация 1. Если G.c..<F., то g..= G.. Остаток груза /-го
типа равен нулю: AG. = 0.
Остаток площади /-го склада
AF. = F.-g..c... (158)
Рассмотренную строку i из дальнейшего расчета
исключаем, а /-й склад в последующем расчете рассматриваем с
площадью AF..
Ситуация 2. Если G.cr>F., то g.. = F./cn когда
ДО,-^-^; AFr0. (159)
Из расчета исключаем столбец /, а в дальнейшем
размещаем AG. i-ro вида груза.
Распределение груза продолжим до тех пор, пока не будет
размещен весь груз. После этого просчитываем значение
целевой функции (152).
Корректировочные расчеты по распределению грузов и
загрузке складов. Составленный план может оказаться
неоптимальным. Признак оптимальности:
— для занятых клеток Rs.^c.;
— для свободных клеток Rs.<cn
где R. и 5. — рассчитанные коэффициенты.
В распределительную матрицу 2 вводим дополнительный
столбец R. и дополнительную строку s..
Первое значение R. или s. выбираем произвольно. Для
облегчения расчета принимаем значение коэффициента R. или 5.
равным единице в той строке или в том столбце, где больше
всего занятых клеток. Остальные значения коэффициентов
рассчитываем на основе равенства R.s. = c.., в котором при каждом
расчете будут известны два компонента: е.. и R. или е.. и s..
Число занятых клеток в распределительной матрице 2
равно m + n—i. Если их меньше, то дополнительно загружаем
клетки, записывая в них нули.
Для свободных клеток матрицы вычисляем определитель
т, = с,/Я,.5;.. (160)
258
Если для всех свободных клеток т..>1, то план
оптимальный. Если т .= 1, то это свидетельствует о решении на основе
альтернативы (выбора). Если хотя бы для одной свободной
клетки т.. < 1, то план можно улучшить.
Значения определителя меньше единицы записываем в
левом нижнем углу свободной клетки матрицы. К решению
принимаем квадрат с наименьшим значением определителя и,
начиная с этого квадрата, движемся по занятым квадратам,
каждый раз поворачивая под прямым углом до тех пор, пока не
получится замкнутый контур (цикл).
Помечаем клетки, в которых находятся вершины цикла,
попеременно знаками «плюс» и «минус», начиная со свободной
клетки (где наименьшее значение определителя), которая идет
со знаком «плюс». «Плюс» означает, что при корректировке
будет дополнительное складирование; «минус» — что груз
будут полностью или частично вывозить.
Перерасчет начинаем с клетки со знаком «минус», в
которой наименьшее значение g.. (минимум gr выбираем только из
вершин цикла, помеченных знаком «минус»). Данное
количество /-го груза подлежит полному вывозу из /-го склада (нуль в
эту клетку не записываем и вследствие этого в 6-м складе
будет находиться не gik груза, как в первой распределительной
матрице 3, а новое значение gik + gn а это в свою очередь
вызовет увеличение площади на k-ы складе под /-й груз и т. д. —
вторая распределительная матрица 4).
Схематично корректировку можно представить следующим
образом.
Матрица
[ +
X
1/
Cpj
IV)
с±-
1
3
А
+
\Срк
^9рЛ
<—1
/ 9ik 1
Матрица 4
V
Cpj
VL
с0
Срк
/h\
ь
л
Ък
luc "}
259
Пусть тр. < 1; min {#..; gpk) = g...
Знаком ~ обозначим новые значения переменных при
пересчете.
Пересчет выполняем следующим образом (нуль в клетку не
записываем):
(lei)
ёц
ёш
L--
Ipk
= 0; Ду = 0;1
= cikeik\
= к ~ iik- J
- =]-■
8pk у
bPk
&pj &pk 6pfe'
* pi ~" pi &рГ
(162)
Клетки, которые не входят в цикл, оставляем без изменения.
После пересчета снова проверяем оптимальность плана.
Контрольные вопросы
1. В чем состоит основная опасность транспортировки
волокнистых грузов?
2. Как рассчитывается валовая нагрузка на пол склада?
3. Изложите порядок выполнения корректировочных расчетов
по оптимизации плана загрузки складов генеральными грузами.
260
Глава 13. УКРУПНЕННЫЕ ГРУЗОВЫЕ МЕСТА
68. Значение укрупнения грузовых мест.
Стандартизация на транспорте
Развитие перевозок грузов укрупненными грузовыми
местами (УГМ) или, как их иногда называют, укрупненными
грузовыми единицами (УГЕ), укрупненными транспортными
единицами (УТЕ) в виде пакетов, контейнеров, УГМ на
транспортных средствах, является одним из генеральных направлений
научно-технического прогресса на транспорте.
Объясняется это рядом причин:
— перевозка укрупненными грузовыми местами позволяет
ускорить обращение гигантских материальных ценностей,
находящихся на транспорте;
— контейнеризация перевозок 1 млн. т грузов позволяет
высвободить примерно 1,5 тыс. чел. на погрузочно-разгрузоч-
ных работах, экономится примерно 3,7 млн. грн, в 4—5 раз
повышается производительность труда на перевалке грузов;
— резко сокращаются расходы на транспортную тару,
повышается сохранность грузов (контейнеризация снижает убытки от
хищений и порчи грузов примерно в 10 раз), при хранении грузов
в контейнерах отпадает необходимость в крытых складах;
— укрупнение грузовых мест создает предпосылки для
перехода от комплексной механизации погрузочно-разгрузочных
работ к их автоматизации, упрощает транспортно-экспедитор-
ские, передаточные и другие коммерческие операции.
Особое значение укрупнение грузовых мест имеет при
перевозке генеральных грузов. Хотя масса генеральных грузов
составляет примерно 22% массы всех грузов, перевозимых
морским транспортом, их стоимость составляет свыше 70% общей
стоимости грузов. Отсюда ясно значение увеличения скорости
доставки генеральных грузов, сокращения срока пребывания их
на транспорте. Однако следует отметить, что с течением
времени доля стояночного времени универсальных судов с
генеральными грузами в рейсообороте постоянно возрастала (с 33%
в предвоенные годы до 60—70% и более в середине 80-х годов).
261
Целесообразность укрупнения грузовых мест
предопределяет ряд факторов: транспортные характеристики грузов,
протяженность линии, эксплуатационные характеристики
технических средств подвижного состава взаимодействующих видов
транспорта и перегрузочного оборудования при доставке «от
двери до двери» и др.
Об эффективности укрупнения грузовых мест и перевозки
их на специализированных для данного вида УГМ судах
свидетельствует интенсивность грузопереработки, т/ч:
Универсальное сухогрузное судно 50—60
Судно с горизонтальным способом грузообработки ... 400—500
Контейнеровоз:
с 20-футовыми контейнерами 700—1600
с 40-футовыми контейнерами : 1000—2400
Баржевоз с баржами грузоподъемностью, т:
375 1500
850 3000
Дальнейшее развитие тенденции укрупнения грузовых мест
ставит на повестку дня кассетный способ перевозки, при
котором кассету массой 500—1000 т формируют на берегу из
уже укрупненных грузовых мест и мощным краном
устанавливают на судно или составляют суда из крупных грузовых
блоков на плаву.
В современных условиях, когда быстро развиваются
интегральные транспортные системы, объединяющие разные виды
транспорта, резко возрастает значение стандартизации.
Стандартом называется нормативно-технический документ,
устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту
стандартизации и утверждаемый компетентным органом.
Стандартизация грузовых мест и тары позволяет улучшить
использование грузовых помещений судов, складов, сократить
стояночное время судов, механизировать и автоматизировать
погрузочно-разгрузочные работы и учет перерабатываемых
грузов.
Стандартизация может быть в масштабах одной страны
(государственная), группы стран (региональная) и
международная. Разработку международных стандартов и сотрудничество
262
в области стандартизации осуществляет Международная
организация по стандартизации (ИСО).
Развитие современных транспортно-технологических систем
(ТТС) невозможно без комплексной стандартизации на основе
системного анализа всего обширного множества влияющих
факторов. Развитие ТТС сопровождается неизбежным
проникновением элементов одной системы в другую. Например,
пакетная система используется в контейнерной при загрузке
самих контейнеров; лихтер может загружаться контейнерами;
ролкеры и некоторые лихтеровозы также могут загружаться
контейнерами. Поэтому стандартизация грузовых мест
эффективна, если осуществляется на основе единого модуля.
Модуль — исходная мера, принятая для выражения
кратных соотношений размеров конструкций, сооружений и их
частей. В качестве модуля принимают меру длины, размер
одного из элементов или размер изделия. В 1975 г. ИСО
принял в качестве стандартного модульного типоразмера грузовой
единицы пакет размерами 400x600 мм (модуль упаковки), а в
качестве исходного элемента стандартизации —
универсальный поддон размерами 800x1200 мм, широко применяющийся
в международных перевозках. Модульный принцип
стандартизации грузовых мест необходимо учитывать при
проектировании перегрузочных средств судов и портов, подвижного
состава смежных видов транспорта, технологического оборудования
морских судов.
69. Пакеты и средства пакетирования
Правила перевозки предписывают все генеральные грузы,
которые по транспортным характеристикам могут быть
сформированы в пакеты, перевозить в пакетированном виде как
непосредственно на судах, так и в контейнерах.
Транспортным пакетом называется укрупненная грузовая
единица, сформированная из штучных грузов в таре или без
нее с применением различных способов и средств
пакетирования, сохраняющая форму в процессе обращения и дающая
возможность комплексной механизации погрузочно-разгрузоч-
ных и складских работ. Средства пакетирования бывают одно-
и многооборотные. При подъемно-транспортных операциях
263
нагрузку, создаваемую грузом, воспринимает несущее средство;
разваливание пакета предупреждает скрепляющее средство.
Поддон — средство пакетирования, имеющее площадку для
укладки груза, с надстройками или без них, приспособленное
для механизированного перемещения. Поддоны бывают одно- и
двухнастильные для укладки груза, двух- и четырехзаходные (в
зависимости от числа сторон, с которых возможен ввод
вилочного захвата). Поддон-платформа предназначен для
крупногабаритных грузов или нескольких пакетов тарно-штучвых грузов.
Помимо настила поддоны могут иметь дополнительные
конструктивные элементы. Стоечный поддон — поддон со
свободными или скрепленными связями стойками; ящичный поддон —
поддон со стенками, крышей или без нее; решетчатый поддон —
ящичный поддон с решетчатыми стенками.
Пакетирующая кассета— несущее специализированное
многооборотное средство пакетирования, состоящее из рам или
обоймы. Пакеты могут формироваться при помощи стропов,
состоящих из жестких и (или) гибких элементов, сеток,
скрепляющих пакет груза на поддоне или без него. Скрепляющее
средство пакетирования полужесткой или гибкой конструкции
называется обвязкой. Блок-пакетом называется укрупненная
грузовая единица, составленная из нескольких транспортных
пакетов с применением специальных скрепляющих
приспособлений (стропов, рам), следующих вместе с блоком.
Средства крепления груза на пакетах должны обеспечивать
сохранность пакета при перевозке всеми видами транспорта
при действии инерционных нагрузок с ускорением 29,4 м/с2, а
несущие средства скрепления должны иметь шестикратный
запас прочности. Поддоны для пакетирования должны
выдерживать четырехкратную нагрузку.
При пакетировании пакетов ящичных, мешковых, киповых и
подобных грузов на плоском или стоечном поддоне
руководствуются соотношением линейных размеров грузового места и
поддона. При этом: а) груз не должен выступать за кромку
поддона более чем на 50 мм; б) размеры незагруженных кромок
поддона должны быть минимальными; в) высота пакета (с
поддоном) не должна превышать #тах; г) масса пакета (с поддоном)
не должна быть более G , . Н v для деревянных поддонов обыч-
но до 1,8 м; для флетов, тилтов, болстеров 2,44 м; Gmax для
264
деревянных поддонов — до 2 т, флетов — 20 т, строп-пакетов
— 1,3; 1,5; 3 т. Конкретные способы укладки разных грузов при
формировании пакетов на поддонах приводятся в справочной
литературе.
Ящичные и стоечные поддоны распространены менее
плоских, однако число их типоразмеров и сфера применения
постоянно расширяются. Пакеты могут быть сформированы из
ящиков и других штучных грузов путем обтягивания комплекта
единиц груза металлической или полимерной лентой.
Пакеты, сформированные при помощи специальных стропов
(одно- или многоразового пользования), т. е. строп-пакеты, по
сравнению с пакетами на поддонах занимают меньше места,
стропы имеют меньшие массу и стоимость. На морском
транспорте наиболее применимы ленточные стропы УСК-09, которые
являются пакетообразующими самозатягивающими средствами.
В международной практике грузоперевозок находят
применение следующие типоразмеры поддонов:
США 1016x1219; 1219x1219
Страны Европы 800x1200; 1000x1200
Канада 800x1200
Япония 800x1200; 1100x1100
Австралия 1168x1168
Страны Южной Америки 1150x1600
Большой морской поддон ИСО 1200x2400
Стандартизированные типоразмеры поддонов приведены в
табл. 23.
Помимо рассмотренных выше средств укрупнения грузовых
мест применяются специализированные разновидности
поддонов: флеты, тилты, болстеры.
Флет — поддон со складными стенками на базе контейнера
ИСО, в который можно устанавливать железнодорожные
контейнеры либо грузы в пакетах и без упаковки, не требующие такой
защиты, которую обеспечивают контейнеры. Флеты бывают трех
видов: плоские, с торцовыми бортами, с полной надстройкой.
Плоский флет представляет собой грузовую платформу с
размерами стандартного контейнера, оборудован фитингами и
не имеет надстройки. Достоинства заключаются в удобстве
265
к
я
я
<L>
Я
£
Я
СХ
я
л
н
о
eg
»=3
ДО
О
eg
сх
о
я
о
я
eg
сх
ь
S
S
<-J
о
см
X
о
о
00
eg
с*
Я
CQ
X
(V
m
eg
я
s 3
* Я
сх £}
2 eg
00 CX
eg vo
0* о
й о
л о
k X
ь о
о> о
Я —|
а я
eg
сх
СО
eg
сх
Я
я
о?
О)
сх
о
с
о
я
eg
сх
я. ь
>> ~
я °
Е §
Я О
я о
Я 2
§1
&я
О eg
О Я
«
О
со
О
Ш
<D
СХ
<У
С
X
3
я
о
U
сх
о
н
CD
Я
Э
О)
я
я
о
я
я
CD
Я
<-> ё «
Is §|
« Р S.
<u сх и Г
сх о с '
я с
О X
я |3 |
2* я
я- н «- L
3 ^ сх|
. eg 2
£- я
"й 5
° о
я я
R я-
я
я
я
CD
°
су
я
а
CD
я
,Я
Я
eg
я
л
eg
Я
Я
S
о
X
о н
S cd
t=C О
О \0
О £
со К
>» w
СХ
о ^
CN СО
О °Ч
СМ С*Э
X СХ
ffl cd S
О 2 S
СО
eg
сх
я
о
К О
23 X
X g
оо —*
о
о
СМ
*х
о
о
со
о
о
см
*х
о
о
о
о
о
00
*х
о
о
о
о
*х
о
о
СМ
eg
я
О
О
с
я
я
н
я
1=5
я
eg
Я
о
я
о
см
с
hQ
я
о
X
eg
со
X
ш
с*
*Я
3
я
* 3
я
о
eg
я
о
о
с
=>я
3
я
S 45
*Я
3
я
дэ
1=2
н Зй
о 3
eg я
Я КС
X
>» X
я eg
с* со
• S
Tf CX
о з
С CD
СМ У
»я
3
я
Л
к
я
о
eg
я
X
>> я
ЕС О
. х
eg
СМ оо
'Я
3
я
*3
я
о
eg
я
X >Я
2г* з
ш я
» о
й ч
S Я ;
eg н
о
3
я
ш
см
я
О"' eg eg
оо я
CQ * «
С я °
СМ п( Я
266
штабелирования без груза и при возврате. Недостатки же
состоят в необходимости крепления груза, невозможности
использования спредеров обычного для контейнеров типа,
невозможности штабелирования флетов в груженом состоянии.
Флет с торцовыми бортами или стойками (стационарными
или складными) не имеет продольных элементов для
скрепления торцовых стенок, которые способны воспринимать
нагрузки. Он более распространен, чем плоский, так как допускает
многоярусное складирование.
Флет с полной надстройкой имеет, кроме основания,
боковые элементы, способные воспринимать нагрузки, может
иметь один или несколько сплошных бортов, скрепленных
верхней рамой, иногда снабжается съемными крышками или
эластичными закрытиями. Флеты разных типов обычно имеют
основание, размеры которого соответствуют размерам
контейнера типа 1С. Масса самих флетов в зависимости от
конструкции составляет от 1,4 до 3,5 т.
Тилт — поддон со складными щитами-стенками,
расположенными со всех четырех сторон.
Болстер — поддон-площадка, размеры которой соответствуют
стандарту ИСО с угловыми фитингами и гнездами для стоек.
70. Классификация и основные типы контейнеров
По определению Комитета по грузовым контейнерам (ТК-104)
Международной организации по стандартизации (ИСО)
грузовой контейнер является элементом транспортного оборудования,
обладающим: постоянной технической характеристикой и
прочностью, достаточной ддя его многократного использования;
специальной конструкцией, обеспечивающей перевозку грузов
одним или несколькими видами транспорта без промежуточной
выгрузки из контейнера; приспособлениями, обеспечивающими
быструю погрузку, разгрузку и перегрузку с одного вида
транспорта на другой; конструкцией, которая позволяет легко
загружать и разгружать его; внутренним объемом 1 м3 и более.
Для крепления и быстрой обработки контейнер снабжается
угловыми фитингами; площадь между четырьмя внешними
нижними углами составляет по крайней мере 14 м2 или 7 м2 при
наличии верхних угловых фитингов. Транспортные емкости
267
объемом менее 1 м3 или не отвечающие хотя бы одному из
вышеперечисленных условий, относятся не к контейнерам, а к
поддонам разных типов.
Грузовые контейнеры классифицируют по видам
сообщения, сфере обращения, назначению, конструкции, материалу
изготовления, массе брутто.
По видам сообщения контейнеры делятся на
межконтинентальные, континентальные и внутризаводские
(технологические). Контейнеры, используемые на магистральном
транспорте, могут быть широкого и ограниченного обращения.
Применение контейнеров широкого обращения допущено на двух и
более видах транспорта без ограничения районов их
эксплуатации. Контейнеры ограниченного обращения допущены к
применению только на одном виде транспорта или в смешанном
сообщении, но на определенных направлениях.
По назначению различают контейнеры общего назначения
(универсальные) и специального назначения
(специализированные). Контейнеры общего назначения служат для
транспортировки и хранения штучных грузов или сыпучих материалов
в мелкой таре.
По конструкции контейнеры могут быть жесткими
(неразборными, складными, сборно-разборными), мягкими
(эластичными) и комбинированными (мягкими, с отдельными жесткими
элементами конструкции).
По материалу изготовления контейнеры делятся на
цельнометаллические (из стали, алюминиевых сплавов);
комбинированные (из углеродистых и легированных сталей,
алюминиевых сплавов и многослойной клееной фанеры, покрытой
пластиком, деревянно-металлические); пластмассовые.
По массе брутто контейнеры делятся на малотоннажные
(до 2,5 т), среднетоннажные (от 2,5 до 10 т включительно) и
крупнотоннажные (свыше 10 т).
К основным техническим характеристикам контейнеров
относятся: масса брутто, грузоподъемность, погрузочная
площадь, габаритные и внутренние размеры, размеры погрузочно-
разгрузочных устройств (двери, люки), собственная масса
(тара), коэффициент тары.
Масса брутто g6 контейнера и его грузоподъемность gr
связаны соотношением
268
£бр = £гр + £к> (1б3)
гДе ёк — собственная масса (тара) контейнера, т.
Загрузка контейнера характеризуется коэффициентом
использования грузоподъемности Ка и грузовместимости Kv.
Коэффициент К — отношение фактической загрузки тк
контейнера к его номинальной грузоподъемности gr:
*«-«./*„,■ (164)
Коэффициент Kv — это отношение объема Vr , фактически
занимаемого грузом, к полезному объему VK контейнера:
K-yJV* (165)
Коэффициентом тары называется отношение массы gK
порожнего контейнера к его номинальной грузоподъемности gr:
*>*./**• (166)
Допустимая высота штабелирования универсальных
контейнеров: среднетоннажных — 3 яруса, крупнотоннажных — б
ярусов. Срок их службы соответственно 20 и 10 лет.
Каждый контейнер маркируется изготовителем. Реквизиты
маркировки: страна, знак и сокращенное название владельца,
наименование изготовителя и товарный знак, месяц и год
изготовления и последнего капитального ремонта, условное
обозначение контейнера, масса брутто, собственная масса и объем
контейнера.
Конструкция и техническое состояние контейнеров,
используемых в международных перевозках, должны
соответствовать правилам Международной конвенции по безопасным
контейнерам 1972 г. (КБК). По этим Правилам
административный орган страны выдает свидетельство о допущении по
безопасности в соответствии с КБК, и на контейнер прикрепляют
табличку о допущении. Конструкция контейнера,
предназначенного для перевозки грузов под пломбой таможни, должна
соответствовать требованиям Таможенной конвенции 1972 г.,
что подтверждается специальной табличкой.
269
Основной системой стандартизации контейнеров являются
контейнерные ряды, построенные на модульной основе. ИСО
разработаны три ряда (серии) контейнеров. Для
межконтинентальных морских перевозок рекомендуются стандартные
контейнеры первого ряда, которые имеют квадратное сечение
размерами 2438)<2438 мм. Эта постоянная величина (8x8 фут)
называется контейнерным модулем ИСО.
Длина контейнере является кратной основному модулю
1528 мм (с учетом установленных зазоров по длине 76,2 мм
между рядом стоящими контейнерами).
В табл. 24 приведены основные характеристики
контейнеров первой серии.
Стандарт предусматривает три ряда контейнеров (табл. 25),
из которых первый и второй ряды (крупно- и среднетоннаж-
ные контейнеры) предназначены для морских, речных,
железнодорожных и автомобильных перевозок, третий — только для
автомобильных перевозок. Устройство контейнеров
регламентируется правилами надзорного органа страны.
71. Специализированные контейнеры
Специализированные контейнеры характеризуются рядом
эксплуатационных особенностей, их применение наиболее
эффективно при перевозке грузов, для которых они
предназначены, однако этим ограничивается сфера их применения;
повышается, как правило, стоимость транспортировки. Чем больше
специализация контейнера, тем меньше возможностей для его
загрузки при возврате. Специализированные контейнеры
делятся на следующие виды: полууниверсальные;
предназначенные для отдельных грузов; предназначенные для групп грузов
со схожими свойствами; технологические.
Специализированные полууниверсальные контейнеры
являются модификацией универсальных. Их специальная
приспособленность выражается по-разному: в виде съемной крыши
или ее отсутствия, отсутствия одной или более стенок,
наличия естественной или принудительной вентиляции. Обычно
при возврате они используются как универсальные. У
специализированных контейнеров, предназначенных для отдельных
грузов, четко выражена конструктивная приспособленность
270
CM
оз
К
VO
Н
1 ""Я
1 л
1 сх
1 <и
1 s
1 fO
1 ^
I ^
£
си"
?1ТНЫ
03
VO
сз
С-<
^-^
(футы
5?
ьные, i
ч
мина
о
ас
L
1 о
1 н
1 t-«
а бру
1 °
8 оз
II
о:
|КИНЭЬЕ
<Т1
icot;
CQ
СЗ
Ширин
03
к
^
сота
DO
ина
сх
а
ОЗ
X
X
й
длинных
тонн 1
X
X
о
н
)И
неоро
438
CN
00
СО
т^
CN
CN
CD
CN
ОО
*Ф
2,4
00
^
^
сч"
(40
о
CN
°
СО
00
^
о"
со
<
591
CN
оо
со
'^
CN
CN
CN
"?
оо"
"^
2,59
оо
^
т*<
CN
(40
со
of
о
со
оо
■*Г
о"
со
1
оо
243
a
00
со
Tt*
см
CN
CN
^^
00
о
v"—'r
^f
о2,4
4
00
■^
Tt*
CN
(40
со
CN
о
со
оо
^
о"
СО
X
<
t——<
438
CN
00
со
4f
CN
ю
CN
•—■»
CD
00s
"^
2,4
оо
ч*
^
CN
о
со
.CO
of
Ю
CN
О
^
to
CN
PQ
>-—•
591
CN
00
CO
Tt«
CN
LO
CN
-^
a>
u?
oo"
s—'
2,59
00
^
4.
CN
О
CO
о
а>
lO
CN
о
^
lO
CN
CQ
CQ
>—,
oo
243
3
oo
со
^f
CN
LO
CN
r—I
CD
^
oo
о
N^-^
^
o2,4
4
00
n«
^
CN"
О
CO
<D
. of
U0
CN
О
«Ф
Ю
CN
X
CQ
i—<
438
CN
00
со
"^
CN
00
LO
О
CO
oo"
"Ф
2,4
00
-^
'ф
CN
о
CN
CD
со"
О
CN
CN
CO
o"
CN
U
~H
00
243
о
00
со
^
CN
00
Ю
о
CO
iq
oo"
4—'
2,59
oo
««*'
^
CN
О
CN
О
CO*"
О
CN
CN
CO
o"
CN
""^
oo
243
о
00
CO
*=f
CN
00
LO
О
CO
OO
о
N~—•*
rr
o2,4
4
00
Tf
^1
CN
О
CN
О
со"
О
CN
CN
со
o"
CN
X
и
•""-'
438
CN
00
со
^f
CN
,—4
cd
CN
ОС?
r±«
2,4.
00
^
^
CN
О
CO
со"
о
со
—*
о"
*—*
о
*—•
00
243
о
00
со
^
CN
а>
cd
CN
^_^
00
о
'ч—'
ч*1
о2,4
Ч
00
^
^
CN
О
О
со"
О
со
~-+
о"
*~ч
X
Q
•—■*
438
CN
00
со
Чр
CN
00
СО
CD
—
0?
rrti
2,4.
00
т*«
Ч.
CN
LO
со"
CN
Is--
ZZ
г*-"
W
►—i
438
CN 1
00 1
CO I
•f 1
CN I
о 1
CO I
"f 1
~* 1
Tf 1
^ 1
CN 1
Th 1
Tf 1
CNI
LO 1
—' 1
LO
oo
о
ю"
Pm
•"^ 1
271
ю
см
Я"
К
ХО
н
2
2
СХ
1 <u
3
1 со
СО
Оч
1 н
1 «г
1 U
1 <->
1 со
и
иема
СХ
с
о
L-
о
я
СХ
<У
§
нние
СХ
X
GQ
CD
Л
X
н
СХ
СО
\о
СО
L-
1 <я
1 СХ
1 0)
1 и
1 *ЙС
1 ^
1 н
к «
1 °
1 *
1 с
1 £
1 Н
рина
S 1
3
СО 1
X 1
К 1
^ 1
п
СО |
К 1
Шири
СО 1
X 1
К 1
3
со 1
X 1
S 1
СХ I
S 1
а
СО I
X 1
S 1
^ 1
4
к 1
СО 1
X \
ствен
(тара)
\о I
о 1
о 1
о 1
брутт
о
U
К 1
>•>
s
! °
S >>
я н
о; о.
ПО
ударств
станда
<->
о
и, 1
0>
2 1
X
*
СО
<•>
о
с
>>
СХ
^
со
со
см
со
00
СМ
СМ
СГ>
CD
СМ
СМ
[998
—«
00
со
^
см
см
О)
см
! 1
00
^
о
со
<
°
со
X
|£
со
со
см
С£>
00
см
см
CD
а>
см
см
Г--
СО
00
ю
00
со
-^
см
00
ю
о
с£>
1
см
со
о
см
а
Н—4
о
см
X
>>
со 1
со 1
см 1
со 1
00 1
см 1
см 1
cd 1
cd 1
см 1
см 1
см
о
00 1
см
00 1
СО
^
см
CD
CD
CM
1.
СО
т—-i I
о
*-*
Q
*—* 1
о
•—»
«
ч
<и
П1
ж
X
со
ж
X
о
днет
<1)
СХ
и
о
о
см
ю
см
CD
о
^—4
ю
см
о
Ю
CD
V—(
о
ю
СО
см
о
о
см
LO
CD
°~
о
lo~
1
I
LO
\к
>>
>>
о
о
см
LO
см
см
LO
см
см
о
00
CD
ю
CM
со
^^
о
о
см
LO
ь-
о
о
1
1
>>
LO
X
>>
>>
о 1
ю 1
см 1
CD I
см 1
см 1
CD I
см 1
см 1
1
о 1
00 1
CD I
1
ю 1
см 1
со 1
♦~Ч 1
о
о
см
ю-
о
, 1
col
- |2,Ь
1
ю-
см
^
>ч
^
CU
^
эс
*
онна
t-"
о
СО
S
LO
h-
ь-
о
со
CD
о
СО
CD
о
«—*
h-
т—(
о
LO
о
_4
о
180
1 со
i со
! °
,25
1
1
LO
см
*-^
ък
>>
<
о
о
Ю
г-Н
о
1—«
CD
о
«—н
CD
о
b-
о
1—Ц
о
о
о
«—4
о
LO
со
см
о
625
о
1
1
ю
см
СО
о
X
>>
<
272
для конкретного груза; как правило, при возврате их
перевозят порожними. Специализированные технологические
контейнеры обычно обращаются внутри промышленных предприятий.
Из специализированных контейнеров на морском
транспорте чаще других встречаются контейнеры-цистерны для жидких
грузов, рефрижераторные и изотермические контейнеры для
скоропортящихся грузов и мягкие контейнеры.
Контейнер-цистерна — это контейнер, имеющий цистерну
или цистерну с соответствующей арматурой и другими
устройствами, загрузка которого осуществляется под действием как
силы тяжести жидкости, так и под ее избыточным давлением.
Цистерна — прочный и жесткий сосуд, имеющий люки и
отверстия для арматуры и средств контроля. Отсек —
герметичная секция цистерны, образованная стенками, днищами и
(или) непроницаемыми перегородками. Коэффициент
заполнения цистерны зависит от перевозимой жидкости, но в любом
случае объем жидкости не должен превышать 97,5% объема
цистерны при температуре окружающей среды 20°С.
Цистерны или их отсеки оборудуют предохранительными клапанами.
Основной недостаток контейнеров-цистерн заключается в том,
что они рассчитаны в основном на односторонние перевозки.
Для перевозки скоропортящихся грузов применяют
изотермические, охлаждаемые (рефрижераторные) и подогреваемые
контейнеры. Установлены следующие понятия и определения.
Изотермический контейнер — контейнер, у которого
стенки, пол, крыша и двери покрыты теплоизоляционным
материалом или изготовлены из теплоизоляционного материала,
ограничивающего теплообмен между средой внутри
контейнера и окружающей средой, и который способен поддерживать
заданный температурный режим.
К изотермическим контейнерам относятся:
— теплоизолированный — контейнер, не имеющий средств
охлаждения и (или) отопления;
— рефрижераторный с расходуемым хладоносителем —
контейнер, в котором используется источник холода,
например, льда, сухого льда, сжиженных газов (азота, углекислого
газа), с регулированием возгонки или испарения либо без
регулирования, для которого не требуется наружного
энергоснабжения;
273
— рефрижераторный с машинным охлаждением —
контейнер, имеющий холодильную установку (компрессионного
или абсорбционного типа);
— отапливаемый — контейнер, имеющий отопительную
установку;
— рефрижераторный отапливаемый — контейнер,
имеющий холодильную установку или расходуемый хладоноситель и
отопительную установку;
— холодильная установка — совокупность оборудования,
состоящая из одной или нескольких холодильных машин,
трубопроводов, средств управления, регулирования и
контроля и обеспечивающая создание и поддерживание внутри
контейнера заданной температуры.
По нормам ИСО, диапазон температур охлаждаемых
изотермических контейнеров составляет от +12 до —25°С, что
обеспечивает сохранность доставки любых скоропортящихся
грузов. Температура внутри рефрижераторного контейнера
поддерживается автоматически, допустимые отклонения ±1°С.
Для равномерного распределения температур внутри
рефрижераторных контейнеров в их полу предусмотрены
воздуховоды. Изотермические контейнеры для фруктов и овощей имеют
вентиляционные устройства. Холодильные установки
рефрижераторных контейнеров могут работать от внешнего
источника питания или от своего дизель-генератора.
В табл. 26 даны основные параметры контейнеров для
перевозки скоропортящихся грузов.
Мягкие специализированные контейнеры (много- и
одноразового использования) предназначены для транспортировки
сыпучих грузов при температуре от —60 до +60°С. Основной
материал изготовления — одно- или многослойные резино-кордные
(РК) и различные синтетические материалы. В мягких
контейнерах перевозят химикаты, минеральные удобрения и другие
грузы, не взаимодействующие с материалом контейнеров.
Преимущества перевозки грузов в контейнерах рассмотрены
выше. Однако контейнерная система имеет и ряд недостатков:
необходимость в крупных начальных капитальных вложениях;
неполное использование грузоподъемности судна и
вместимости контейнеров; необходимость перевозки самих контейнеров;
учет их стоимости и затрат на возврат порожних контейнеров;
274
Масса брутто,
кг
Вместимость
(не более), м
Внутренние размеры
(не более), мм
Габаритные размеры,
мм
Тип контейнера
о о о о 0 о 1
о о о о g о о 1
о о о о g о о 1
о о о о g lo lo I
со см см —< "^ см I
1
°. <=> °. °. О СО N
О CO CD CM nrf -+Г r-C 1
LO CM CN - °° ^ °
11050x2200x2100
5020x2200x2100
5704x2180x2085
2675x2180x2085
1745x2335x2050
1890x1117x2090
820x645x1390
12192x2438x2438
6058x2438x2438
6058x2438x2438
2992x2438x2438
2100x2650x2400
2100x1325x2400
1000x850x1700
Рефрижераторные
CK-5P-30
Изотермические:
СК-5П-20
СК-5П-10
СК-5П-5
СК-ЭП-2,5
СК-5П-0,5
необходимость в мощных дорогостоящих перегрузочных
комплексах; сложная система учета движения и эксплуатации
контейнеров; усложнение системы организации перевозок.
Эффективность контейнеризации перевозок грузов определяется
сопоставлением ее преимуществ и недостатков в
эксплуатационных условиях конкретной линии или региона.
Укрупненные грузовые места на транспортных средствах.
В качестве средств укрупнения грузовых мест могут
использоваться различные транспортные средства (наземные и
водные). Развитие железнодорожных паромных сообщений,
автомобильных перевозок и связанное с этим упрощение системы
погранично-таможенного контроля (особенно в странах
Европы) привели к бесперевалочной технологии доставки грузов на
колесах в автомобильных прицепах-трейлерах и созданию
ролкеров.
УГМ на транспортных средствах перемещаются разного
типа тягачами, буксирами, погрузчиками, либо своим ходом.
Помимо железнодорожных вагонов, автомобилей для укрупнения
грузовых мест используются другие транспортные средства.
Автомобильные прицепы (трейлеры) — высоко- или
низкорамные прицепные платформы, имеющие оси впереди и сзади,
используемые для транспортировки грузов по магистральным
дорогам.
Автомобильные полуприцепы (семитрейлеры) —
высокорамные платформы, имеющие только заднюю ось (оси) с
опорой передней части на седельное устройство тягача,
соединяемые с ним шкворнем и используемые для транспортировки
грузов по магистральным дорогам.
Ролл-трейлеры — низкорамные автомобильные
полуприцепы без тормозов и сигнальных огней, соединяемые с тягачами
специальным устройством, используемые для транспортировки
и хранения груза в порту. Они имеют с одной стороны колеса
маленького диаметра, а с другой — подпорку снизу. На ролл-
трейлер могут устанавливаться стандартные контейнеры, фле-
ты, тяжеловесные грузы. Передвигаются они погрузчиком или
тягачом.
Контрейлер — автомобильный полуприцеп или прицеп,
установленный на автомобильном шасси; перемещается и
устанавливается на судне тягачами.
276
Лихтеры, входящие в состав технических средств лихтерной
ТТС, представляют собой несамоходные баржи
грузоподъемностью от 200 до 1000 т, загружаемые разными грузами,
включая крупнотоннажные контейнеры. Они имеют герметичные
люковые закрытия и устройства крепления на лихтеровозах.
Контрольные вопросы
1. Чем вызвана необходимость укрупнения грузовых мест
при перевозке?
2. Что означает модульный принцип в стандартизации на
транспорте?
3. В чем заключаются преимущества и недостатки
специализированных контейнеров?
277
Глава 14. ЛЕСНЫЕ ГРУЗЫ
72. Номенклатура и специфические свойства
Лесоматериалом называется материал из древесины,
сохранивший ее природную и физическую структуру и химический
состав, получаемый из поваленных деревьев или из их частей
путем поперечного и (или) продольного деления. Лесные грузы
делятся на круглые лесоматериалы, пилопродукцию, щепу.
В грузоведении дополнительно выделяют изделия из дерева.
К круглым относятся лесоматериалы, получаемые
поперечным делением бревен. Пилопродукция — продукция из
древесины, получаемая в результате продольного деления бревен на
части и продольного и поперечного раскроя полученных частей.
Щепа (технологическая) — сырье для производства целлюлозы,
древесных плит и химических производств. К изделиям из
дерева относятся такие грузы, как фанера, клепка, ящичные
комплекты, сборные дома и др.
Сортность лесных грузов зависит от наличия разных
пороков (трещины, сучки, кривизна, гниль). Те или иные пороки
могут быть существенны для одних и несущественны для
других категорий лесных грузов.
Круглые лесоматериалы делятся на следующие
сортименты: короткий — круглый или колотый сортимент длиной до
2,0 м включительно; средний — длиной 2,0—6,5 м
включительно; длинный — длиной более 6,5 м; тонкомерный — имеющий
толщину в верхнем обрезе без коры 2—13 см включительно;
крупномерный — то же, толщиной 26 см и более. Кряжи —
круглый сортимент для выработки специальных видов лесопро-
дукции. Кряжи тропических пород деревьев представляют
собой стволы деревьев тропических пород диаметром 30—
140 см, длиной до 11 м, массой до 30 т (сапеле, утиле, кандол-
лей, вава, екки, махогани, мокорс). Отдельные кряжи
достигают в диаметре 250 см, длины 15 м и массы 30 т.
Конкретные разновидности круглого леса следующие:
— бревна (Ваи1кБ)-толщиной в верхнем обрезе 15—17,5 см
(6—7 дюймов) и более и длиной от 3,6 м (12 фут) и более;
278
— капбалки (Kapbaulks) — бревна толщиной от 23 см
(9 дюймов) и длиной от 4,2 м (14 фут) и более;
— телеграфные столбы (Telegraphpoles) — бревна длиной
4,8—25,5 м (16—85 фут) и толщиной в верхнем обрезе
12,5—26,2 см (5—10,5 дюймов);
— пропсы (Props) — рудничный крепежный лес, состоящий из
кругляков длиной 0,9—3 м (3—10 фут) и толщиной 6,3—25 см
(2,5—10 дюймов);
— раундвуд (Raundwood) — кряжи, отсортированные от
пропсов, длиной 1,8—3 м (6—10 фут) и толщиной в верхнем
срезе 15—22,5 см (6—9 дюймов);
— майнинг-тимбер (Mining Timber) — рудничные подпорки,
пропсы длиной 3—4,8 м (10—16 фут) и толщиной в верхнем
обрезе 7,5 см (3 дюйма);
— балансы (Pulpwood) — круглый лес, идущий на
изготовление целлюлозы и древесной массы, длиной 1,05—2,1 м
(3,5—7 фут) и толщиной в верхнем обрезе 10—25 см
(4—10 дюймов);
— шесты, жерди, колья — круглый лес небольшой толщины
и различной длины;
— дрова (Holz) — предназначенные для топлива сосновые,
еловые, березовые и других пород деревья.
Размеры пропсов по длине и толщине разнообразны, но
соотношение между длиной и толщиной 12:1. Длина пропсов и
процентное соотношение пропсов разной длины в партии
оговариваются в договоре на поставку. Спецификация пропсов
зависит от особенностей добычи угля и руды и для разных
стран различна. Пропсы учитывают в английских складочных
кубических саженях (1 акс = 6x6x6 = 216 фут3 = 6,12 м3) и в
складочных кубических метрах (1 м3 = 35,3 фут3 = 0,514 акса).
При учете пропсов в мерных станках два размерения —
высота и ширина — точно определены: 7x3,5 фута, третий размер
дает длина пропсов, т. е. вместимость станка меняется в
зависимости от длины пропсов.
Пиломатериалы — пилопродукция в виде досок, брусков,
брусьев. Доски — пиломатериал толщиной до 100 мм и
шириной более двойной толщины; брусок — то же, имеющий
ширину не более двойной толщины; брус — то же, имеющий
толщину и ширину 100 мм и более. Шпала — пилопродукция в виде
279
бруса, используемая как опора рельсов железнодорожных
путей. Обапол — пилопродукция, получаемая из боковой части
бревна с одной пропиленной, а другой — непропиленной (или
частично пропиленной) поверхностью.
Наиболее распространенным видом пиломатериалов
являются доски, которые в зависимости от соотношения размеров
(длина, толщина, ширина) и способа обработки имеют
следующие наименования:
— эндсы (Ends) — доски, обрезки (дильсов, баттенсов и
бордсов) длиной 1,5—2,5 м (менее 9 фут);
— скентлинги (Scantlings) — доски толщиной 5—7,5 см
(2—3 дюйма) и шириной 7,5—14 см (3—5,5 дюйма);
— багеты (Strips) — рейки толщиной 7,5—1,5 см (3—0,5
дюйма), шириной 7,5—2,5 см (3—1 дюйма) и длиной от 2,7 м
(12 фут) и более;
— дильсы (Deals) — доски толщиной 5—10 см (2—4 дюйма)
и шириной до 23 см (9 дюймов);
— баттенсы (Battens) — доски толщиной 5—10 см (2—4 дюй-
. ма) и шириной 20—40 см (4—8 дюймов);
— бордсы (Boards) — доски толщиной менее 5 см (2 дюйма)
и шириной от 10 см (4 дюйма) и более;
— наметельники (Broom Handles) — рейки квадратного
сечения размерами от 2,5x2,5x3,75 см (1x1 — 1,5x1,5 дюйма)
и длиной 1,2—1,3 м (48—52 дюйма);
— файервуд (Firewood) — бракованные обрезки досок
разной толщины и ширины длиной до 1,5 м (до 5 фут).
Технологическая щепа по качеству должна соответствовать
стандарту. Щепа сортируется на группы: А, В — хвойных
пород, С — лиственных пород. Щепа подвержена слеживанию и
смерзанию. Коэффициент БДМТ (Bone-dry metrictan) —
отношение массы абсолютно сухой щепы в единице объема к массе
сырой щепы.
Ниже приведены характеристики щепы:
Длина элемента массы, мм 20—60
Оптимальные размеры, мм:
длина 15—25
ширина (толщина) 5
Насыпная объемная масса, т/м3 0,22—0,25
Уплотненная масса, т/м3 0,31—0,35
280
Транспортная влажность, % 70—90
Угол естественного откоса, ° 40—45
Коэффициент БДМТ . 0,53—0,58
Засоренность посторонними примесями:
корой, % не более 1
гнилью, % не более 2
минеральными веществами минимум
обугленными частицами не допускается
щепой иной породы (по сырой массе), % ... не более 2
Металлические включения не допускается
Клепка для бочек (Staves) представляет собой плоские
или вогнутые дощечки из древесины разных пород длиной
43—1150 мм, шириной 50—140, толщиной 17—36 мм.
Ящичные комплекты представляют собой набор дощечек различных
размеров в зависимости от типа, размеров и назначения
ящиков. Клепку и ящичные комплекты перевозят связками,
пачками, россыпью. При транспортировке требуется осторожное
обращение с этими грузами: их необходимо оберегать от
загрязнения, подмочки.
Паркет изготовляется из твердых пород древесины (дуб,
ясень, клен), перевозится в пачках по 50—100 шт. Изделия из
дерева в пачках перевозят как обычный генеральный груз.
73. Объемно-массовые характеристики, маркировка,
единицы измерения количества груза
Свойства древесины зависят от породы дерева, из которой
она изготовлена (хвойные деревья — сосна, ель, пихта, кедр;
лиственные деревья — береза, осина, дуб, граб), и от ее
влажности.
В перевозочных документах указывается абсолютная
влажность, т. е. влажность в процентах абсолютно сухой древесины.
По влажности древесина делится на: мокрую (более 100%),
свежерубленую (50—100%), воздушно-сухую (15—20%), ком-
натно-сухую (8—10%), абсолютно сухую — около 0%. При
транспортировке разделяют влажность на транспортную (до
25%) и повышенную (свыше 25%). Допустимая степень
влажности зависит от назначения лесоматериала.
281
Лес, погруженный на палубу, может намокать, а при низких
температурах и обледеневать. Увеличение массы палубного
груза, от намокания при отсутствии достоверных данных
принимают для лесоматериалов хвойных и лиственных пород
10%, для кряжей тропических пород 12% массы палубного
груза при выходе судна в рейс. Масса льда принимается
равной 90 кг на 1 м2 площади палубы и 45 кг — на 1 м2 площади
парусности. Влажность шпал, бруса, а также пропсов и
балансов зимой не нормируется; летом пропсы и балансы
выдерживаются 7 и 20 дней соответственно.
Средние значения объемной массы свёжесрубленной
древесины отечественных пород — от 0,68 (пихта) до 0,99 т/м3
(дуб).
Коэффициент плотности укладки К{ (К2) — отношение
объема V™ лесоматериалов в плотной мере, размещенных в трюме
(на палубе — К™) к киповой вместимости V
(геометрическому объему каравана палубного грузаVJ:
К^УГ/Укип;К2=УГ/Ук. (167)
Коэффициент проницаемости палубного каравана
K=(VK-vh/VK=\-K?. (168)
Коэффициент проницаемости пиломатериалов: в пакетах
0,25—0,40; шпал и брусьев 0,20—0,30; круглого леса
0,33—0,39; пропсов и балансов 0,35—0,40. Удельный
погрузочный объем пиломатериалов (в т3/м): в пакетах 1,9—2,9;
шпал и брусьев 1,5—2,0; пропсов, балансов россыпью 1,9—2,6;
пропсов, балансов в пакетах 2,4—3,3; кряжей тропических
пород деревьев 2,0—2,5.
Круглые лесоматериалы толщиной 14 см и более маркируют
поштучно, длиной до 2 м — не маркируют, за исключением
некоторых лесоматериалов специального назначения. Марку
наносят на верхнем торце круглых лесоматериалов. Реквизитами
маркировки являются назначение, сорт, диаметр.
Назначение сортимента обозначается буквами (например:
К — лесоматериалы для выработки целлюлозы и древесной
массы, Л — лесоматериалы для лущения и строгания, СК или С —
материалы, предназначенные для использования в круглом виде).
282
Обозначение сорта наносят арабскими или римскими цифрами
(от первого до четвертого). Для обозначения диаметра ставят
только последнюю цифру (например, знаку диаметра 0
соответствуют диаметры лесоматериала 10, 20, 30, 40 см; знаку 2 —
диаметры лесоматериала 22, 32, 42 см; знаку 4 — диаметры
лесоматериала 14, 24, 34, 44 см). На экспортные круглые
лесоматериалы, помимо знаков маркировки, ставят букву «Э».
Информация к маркировке кряжей тропических пород деревьев
приводится в спецификации, представляемой грузоотправителем.
Пиломатериалы обрезные хвойных пород, поставляемые
россыпью, и пиломатериалы толщинби 22 мм и более разной
длины в пакетах маркируют с одного торца. Маркированию
подлежат пиломатериалы лиственных пород длиной 1 м и
более. Маркировочный знак должен содержать условные
обозначения в последовательности: символ отправителя, знаки сорта
пиломатериала и порта отгрузки.
Для пиломатериалов, поставляемых в некоторые
европейские страны, устанавливается символ «С» независимо от порта
отгрузки груза. Знаки сорта пиломатериалов и портов
отгрузки даны в табл. 27—29.
Таблица 27
Сорт пиломатериалов
Доски бессортные, 1, 2 и 3-го сортов
Брусья 1, 2, 3-го сортов
Доски 4-го сорта
Пиломатериалы 5-го сорта
Условные обозначения
• *
• • •
Таблица 28
Порт
Архангельск
Астрахань
Вентспилс
Игарка
Кемь
Ковда
Ленинград
Мезень
Символ
AR
А
V
I
К
KV
L
М
Порт
Находка
Новороссийск
Онега
Печора
Пудож
Рига
Сахалин
Умба
Символ
NH
N
0
Р
РО
R
S
и
283
Таблица 29
Сорт
пиломатериала
Отборный
1
2
3
4
Группа
качества
заготовок
—
1
2
3
4
Условные знаки, наносимые
краской или
отбойным клеймом
на пиломатериалы
и заготовки
Одна горизонтальная
полоса (—)
Одна точка
или вертикальная
полоса (. или I)
Две точки или
две вертикальные
полосы (.. или II)
Три точки или
три вертикальные
полосы (... или III)
Толщиной 25 мм и
более (+), толщиной
менее 25 мм (=)
мелом или
штемпелем на
пиломатериалы
0
I
II
III
IV
заготовки
—
1
2
3
4
На пиломатериалах марка указывает сорт, на заготовках —
группу качества и назначения. Пиломатериалы и заготовки
толщиной менее 25 мм маркируют полосами, а большей
толщины — точками (см. табл. 29).
В трюмах каждая коносаментная партия лесного груза
выделяется полосами краски определенного цвета, наносимыми
через 2—3 м, в разных местах крупными цифрами пишут
номер коносамента.
Пакет круглого леса должен иметь бирку, на которой
указывают номер пакета, назначение лесоматериала, количество
бревен, общий объем леса в пакете. На транспортном пакете
экспортных обрезных пиломатериалов сверху и сбоку наносят
строчную марку со следующими реквизитами: номером
коносамента или партии, номером пакета, размером поперечного
сечения пилопродукции (в мм), длиной пакета (в м). Пакеты
пилопродукции внутреннего использования имеют ярлык, на
котором указаны: номер партии и пакета, наименование
пилопродукции, сорт (группа качества), порода древесины,
284
количество пилопродукции в пакете (в м3), стандарт на пилоп-
родукцию и другие сведения.
Как правило, качество груза лесоматериалов выражается в
объемных единицах, однако провозная плата, аккордные
ставки при погрузочно-разгрузочных работах, платы за хранение,
портовые сборы нормируют по массовым (условно
называемым весовыми) единицам. Количество груза в объемных
единицах переводят в массовые единицы по условному
коэффициенту, устанавливаемому международными стандартами.
Плотный метр кубический (плотн. м3) — единица объема
чистой древесины без учета пустот; складочный метр
кубический (склад, м3) — единица объема чистой древесины с учетом
пустот. Отношение объема плотной древесины к складочному
объему называется коэффициентом полнодревесности^Ои
равен: для пропсов и балансов 0,7—0,8; для дров хвоййых
пород в больших количествах 0,68—0,88; для дров лиственных
пород 0,62—0,80; для пиломатериалов 0,35—0,40.
Во всех видах сообщения лесные грузы принимают и сдают
следующим образом: пакетированные — счетом пакетов; непа-
кетированные — счетом штук данного сортимента; непакетиро-
ванные балансы, пропсы и дрова — по объему, заявленному
отправителем.
Единицы измерения пилолеса: при перевозке в
межпортовом сообщении — кубический метр (м3), при перевозках между
иностранными портами — футы и стандарты. Ленинградский
стандарт равен 165 фут3, или 4,672 м3, и состоит из 120 досок
длиной 12 фут, шириной 11 дюймов и толщиной 1,5 дюйма.
Масса одного ленинградского стандарта соснового леса равна
2,4—3,2 т. Один ленинградский стандарт занимает в трюме
6,23—6,51 м3. Один гетеборгский стандарт равен 5,097 м3
(180 фут3). В США пилолес измеряется в бордсовых футах
(boord foot). Бордсовый фут равен куску доски толщиной
1 дюйм, шириной 12 дюймов и длиной 1 фут, причем за
единицу измерения принята 1 тыс. бордсовых футов (обозначается
IM). Ленинградский стандарт равен 1980 бордсовым футам.
Шпалы, слипперы и другие виды тесаного леса измеряются
штуками или в лодах. Один лод равен 50 фут3 (1,415 м3).
Капбалки измеряются в тультах. Тульт равен 216 фут
погонной длины капбалок, имеющих в верхнем обрезе 11 дюймов.
285
Круглый лес измеряется при межпортовом и смешанных
видах перевозок в кубических метрах (м3), в загранперевозках —
в аксах, русских кубических саженях (РКС), стэрах, тультах.
Соотношения между наиболее распространенными единицами
лесных грузов приведены в табл. 30.
Таблица 30
Наименование единицы
обмера
Кубический метр (стэр)
Кубический фут
Акс
Ленинградский стандарт
Гетеборгский стандарт
м3
(стэр)
0,0280
6,1164
4,6722
5,0970
фут3
35,3
216,0
165,0
180,0
акс
0,1635
0,0440
0,7639
0,8833
РКС
0,103
0,003
0,630
0,480
0,520
Ленинградский
стандарт
0,2140
0,0060
1,3091
1 ,0900
Гетеборгский
стандарт
0,1962
0,0050
1,2000
0,9167
Перевод в стандарты всех остальных единиц или обратно
возможен по табл. 30 при условии, что количество груза
выражается в плотной мере.
74. Укрупненные грузовые места лесных грузов
Транспортировка лесных грузов характеризуется рядом
особенностей: значительной трудоемкостью погрузочно-разгрузоч-
ных работ, большим погрузочным объемом, неудобством
укладки груза в трюмах, затрудненностью полного использования
грузоподъемности судна и др. В значительной мере
перечисленные и другие недостатки устраняют путем укрупнения грузовых
мест. В качестве укрупненных грузовых мест применяют
пакеты и блок-пакеты, В настоящее время экспортные
пиломатериалы принимают к морской перевозке только в пакетированном
виде.
Пакет лесоматериалов представляет собой транспортную
единицу, скрепленную обвязочными средствами. Блок-пакет —
это укрупненная транспортная единица лесоматериалов,
состоящая из пакетов, скрепленных обвязочными средствами. ПОД
— транспортный пакет из пиломатериалов одной длины. ПСД-2,
-3, -4 — транспортный пакет из пиломатериалов смежных длин,
286
цифра означает число смежных длин досок в пакете. ПРД —
транспортный пакет из пиломатериалов разных длин.
Размеры пакетов и блок-пакетов, характеристики стропов
для пакетирования регламентируются стандартами. Наиболее
рациональными считаются размеры пакетов и блок-пакетов,
равные поперечному сечению контейнеров МОС (2,44x2,44 м).
Пакеты из пиломатериалов, предназначенных для
внутреннего потребления, включают в себя пиломатериалы одной
породы, толщины, ширины, длина может быть разной, но в этом
случае доски в пакете стыкуются по длине. Пакеты,
предназначенные на экспорт, должны состоять из пиломатериалов с
одинаковой шириной всех рядов. Пакеты короткомерных
пиломатериалов формируют со стыковкой по длине, но длина нижнего
и верхнего рядов (по 1/6 высоты пакета) должна быть не менее
длины пакета. Блок-пакет формируют из пакетов одной партии,
он должен быть, как и пакет, прямоугольного сечения. В пакете
один или оба торца должны быть выровнены, в блок-пакете
пакеты выравнивают по одному торцу блока. Масса пакета и
блок-пакета пилопродукции устанавливается соглашением
заинтересованных сторон (поставщик, получатель, пункты
перегрузки). Длина пакета пилопродукции может быть от 1 до 6,5 м.
Размеры поперечного сечения пакетов и блок-пакетов
пилопродукции приведены в табл. 31.
В пакеты круглого леса укладывают лесоматериалы одной
длины, одной породы древесины и одного сорта. Пакеты корот-
комерного леса могут формироваться из разных пород и сортов
древесины. Длина пакета может быть от 1 до 8 м. Отклонения
от стандартных размеров пакетов длинномерного леса,
предназначенного на экспорт, допускаются, но должна обеспечиваться
загрузка транспортных средств в соответствии с техническими
условиями загрузки. Пакеты короткомерного леса круглого
сечения должны иметь диаметр 1500 мм.
75. Технологические особенности транспортировки
и хранения лесных грузов
При перевозке лесных грузов особое внимание уделяется
состоянию остойчивости судна на всех этапах рейса. Во всех
возможных неблагоприятных ситуациях, например при намокании
287
Таблица 31
Пакетируемая продукция
Пиломатериалы и заготовки
Пиломатериалы, поставляемые на экспорт
Обапол
Шпалы
Комплекты деталей ящичной тары, клепка
Размеры поперечного
сечения пакета, мм
Ширина
1350
1250 (1350)
850 (900)
900
1250(1350)
850 (900)
900
1000
1100
1350
1250
1250 (1350)
2800
1250
2800
Высота
1300
1200
800
1200
1200
800
1200
1109
1100
1300
1300
1200
1350
1200
1600
Примечания:
1. Пакеты размерами 1350x1300, 2800x1350 и 2800x1600 мм
предназначены для погрузки на железнодорожный подвижной
состав без применения стоек и прокладок;
2. В скобках указана ширина пакетов, предназначенных
для погрузки только на железнодорожные платформы;
3. Пакеты размерами 2800x1600 мм автомобильным транспортом
не перевозят
груза, должен быть обеспечен минимальный запас остойчивости,
для этого ограничивается высота каравана палубного груза
(помимо ограничения допустимой нагрузкой на люковые закрытия,
палубу и действующей грузовой маркой). Зимой высота укладки
палубного груза не должна превышать 1/3 наибольшей ширины
судна, если Информацией об остойчивости не установлено иное.
288
Метод крепления палубного груза должен предусматривать
возможность быстрого сброса каравана за борт в аварийных
ситуациях, опасных возможностью потери остойчивости.
Наиболее часто палубный груз крепят одинарными найтовами или
найтовами, заведенными в виде серьги. Одиночные найтовы
обтягивают лебедками, дожимают талрепами и берут на
глаголь-гак.
Помимо смещаемости опасность морской перевозки лесных
грузов создается следующими факторами: повышенной пожа-
роопасностью, уменьшением содержания кислорода в
грузовых помещениях, возможностью образования взрывоопасных
смесей газов в трюмах, токсичностью применяемых
антисептических веществ, возможностью заражения насекомыми.
Древесина — легкогорючий материал. Наиболее
пожароопасными являются щепа, а также пиломатериалы и
сортименты, антисептированные динитрофенолом, каменноугольным
или креозотовым маслом.
Древесины некоторых тропических пород деревьев (рамин),
гниющие остатки зеленых растений при повышенных
влажности и температуре могут уменьшить содержание кислорода в
воздухе до опасного для человека количества. Подобные
лесоматериалы следует грузить очищенными от ила, зелени.
Гниющие остатки зеленых растений, щепа, лесоматериалы,
антисептированные каменноугольным, сланцевым маслами, способны
создавать огне- и взрывоопасные смеси газов. Помимо этого
антисептические вещества являются ядовитыми и вредно
воздействуют на организм человека. Входить в грузовые
помещения можно только после их тщательного проветривания.
Опилки, обтирочный и другие материалы, используемые при
зачистке трюмов и палуб после перевозки лесных грузов, могут
быть пропитаны креозотовыми маслами или другими
антисептиками и вредными веществами, поэтому их уничтожают в местах,
специально отведенных органами санитарного надзора порта.
Трюмы моют раствором МЛ-6 или МЛ-2. Большинство пород
деревьев Экваториальной Африки заражены насекомыми. Такие
грузы до выгрузки из трюмов подвергают фумигации. Рабочие,
занятые на погрузочно-разгрузочных работах с антисептирован-
ными лесоматериалами и на зачистке трюмов, должны
использовать комплексно и раздельно в зависимости от токсичности
289
антисептиков средства индивидуальной защиту: противогазы
(БКФ, ГП-4У) или респираторы, герметичные или противопыль-
ные очки, комбинезоны, перчатки. Лицо, шею, руки в солнечные
дни следует смазывать плотным слоем предохранительной мази
(ХИОТ-6) или вазелином.
Несохранность древесины в процессе хранения может
вызываться действием вредителей груза (насекомые и грибы),
колебаниями температуры и влажности. Основной вид
опасности при хранении древесины — пожароопасность.
В зависимости от породы древесины, вида и степени
обработки, климатических условий лесные грузы могут храниться в
складах на воде и на суше. В складах на воде хранят
длинномерный круглый лес. Высокая влажность древесины при
хранении ее на воде препятствует развитию грибов и насекомых,
появлению трещин.
На открытых площадках хранят круглый и тесаный лес,
пиломатериалы; под навесами — строганый лес, пилолес высших
сортов и заготовки; в закрытых складах — ценные породы
дерева (бакаут, красное дерево), фанеру, изделия из дерева.
Способы хранения круглого леса на берету подразделяют на
два вида: влажное хранение и сухое хранение. В морских портах
применяют в основном сухое хранение. Штабеля пиломатериала
устанавливают на основаниях из дерева, камня, бетона высотой
0,5—0,75 м. Пиломатериалы укладывают в штабеля по
породам, отдельно обрезные и необрезные.
Пиломатериалы некоторых пород древесины хранят под
стационарными навесами из шифера или рубероида
открытыми со всех сторон или защищенными. Ширина навесов до 10 м,
площадь под одним навесом сгораемой конструкции не должна
превышать 1200 м2, несгораемой 2000 м2.
Древесную щепу хранят открытым способом в больших и
высоких штабелях. Такой способ хранения наиболее удобен для
работы пневмоперегружателей, однако требует постоянного
контроля за состоянием груза и температурой в массе штабеля.
Площадь Fn (в м2), необходимая для размещения партии
леса объемом Ул (в м3 плотной укладки), обратно
пропорциональная коэффициенту полнодревесности штабеля /Сп,
коэффициенту использования полезной площади Кг высоте
штабелирования леса Н:
290
Fa-Va/(KffH). (169)
Контрольные вопросы
1. Какие виды опасности свойственны морской
транспортировке лесных грузов?
2. В каких единицах измеряется количество круглого леса,
пилолеса?
3. Как маркируются пиломатериалы, круглый лес?
4. Как специфические свойства лесных грузов влияют на
технологию транспортировки?
291
Глава 15. ОПАСНЫЕ ГРУЗЫ
76. Регламентация перевозок, характеристика
отдельных классов опасных грузов
К опасным грузам относятся вещества и предметы, которые
вследствие их специфических свойств могут при
транспортировке, выполнении погрузочно-разгрузочных работ и
хранении послужить причиной взрыва, пожара или повреждения
транспортных средств, складов, устройств, зданий и
сооружений, а также гибели, увечья, отравления, ожогов, облучения
или заболевания людей и животных.
Основой международной и национальной регламентации
перевозок опасных грузов (ОГ) всеми видами транспорта
являются рекомендации ООН. На морском транспорте действует
Международный кодекс морской перевозки опасных грузов —
МК МПОГ (IMCO-CODE), впервые рекомендованный в 1964 г.
IV Ассамблеей ИМКО в качестве руководства в развитие
главы VII Конвенции СОЛАС-60. В СССР с 1969 г. действовали
правила Морской перевозки опасных грузов (Правила МОПОГ),
основанные на положениях Кодекса ИМКО и рекомендациях
ООН.
Классификация опасных грузов основывается на
следующих положениях: анализ свойств данного вещества позволяет
установить виды опасности, свойственные веществу; на
основании критериев транспортной опасности устанавливаются
основной и дополнительные виды опасности; по принципу от
общего к частному все ОГ делятся на классы, подклассы,
категории и группы (класс устанавливается по основному виду
опасности, подкласс — по специфическим физико-химическим
свойствам, категория — по дополнительному виду опасности,
группа — по степени транспортной опасности). Исключения из
общего порядка: приоритет опасности веществ классов 1, 2, 7
и подкласса 5.2 не устанавливается, так как они всегда
характеризуются первичной опасностью.
По свойствам, видам и степени опасности ОГ делятся на
9 классов: 1 — взрывчатые материалы (ВМ); 2 — газы сжатые,
292
сжиженные и растворенные под давлением материалы; 3 —
легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); 4 —
легковоспламеняющиеся твердые вещества (ЛВТ); самовозгорающиеся
вещества (СВ); вещества, выделяющие воспламеняющиеся
газы при взаимодействии с водой; 5 — окисляющие вещества
(ОК) и органические пероксиды (ОП); 6 — ядовитые вещества
(ЯВ) и инфекционные вещества (ИВ); 7 — радиоактивные
материалы (РМ); 8 — едкие и коррозионные вещества (ЕК); 9 —
опасные вещества (прочие).
Транспортная опасность грузов класса 1 зависит от
характера взрывчатого превращения, количества и формы
предъявленных к перевозке веществ. Все ВМ пожароопасны,
некоторые из них ядовитые, едкие или загорающиеся от действия
влаги. Для ВМ предусмотрено пять категорий укладки:
обычная, магазинная, пиротехническая, специальная, для
«безопасных» ВМ и ИВ. Условия перевозки ВМ: температура 5—40°С
(в тропиках — до 50°С), относительная влажность 70%;
система вентиляции должна обеспечивать пятикратный обмен
воздуха.
К классу 2 относятся вещества, которые отвечают хотя бы
одному из следующих условий: избыточное давление в сосуде
при температуре 20°С равно 100 кПа или выше; абсолютное
давление паров при температуре 50°С выше 300 кПа;
критическая температура ниже 50°С.
При перевозке грузов могут возникнуть следующие
опасности: механическое повреждение окружающих предметов в
результате взрыва упаковки с газом; опасность, вызываемая
свойствами газов в случае их утечки (воспламенение, образование
взрывоопасных смесей, отравление); удушье в результате
уменьшения содержания кислорода в воздухе под воздействием
некоторых газов; наркотическое действие многих газов;
возможность выделения ядовитых паров при горении или разложении;
скопление в нижних помещениях газов тяжелее воздуха.
Газы подразделяются на четыре подкласса и на категории.
Газы поделены на категории с учетом вторичных видов
опасностей. Деление газов на группы по физическому состоянию
указывает на их транспортную опасность, определяемую
внутренним давлением газов в баллонах и, следовательно,
потенциальной опасностью физического взрыва. Газы подразделяются
293
на следующие группы: 1 — сжатые газы, критическая
температура которых ниже — 10°С; 2 — сжиженные газы,
критическая температура которых равна — 10°С или выше, но ниже
70°С; 3 — сжиженные газы, критическая температура которых
равна 70°С или выше; 4 — растворенные газы под избыточным
давлением; 5 — газы, сжиженные переохлаждением; 6 —
аэрозоли.
К классу 3 относятся легковоспламеняющиеся жидкости. Он
включает в себя жидкости, смеси жидкостей или жидкости,
содержащие вредные вещества в растворе или суспензии (краски,
политуры, лаки), которые выделяют легковоспламеняющиеся
пары с температурой вспышки 61 °С и ниже. Разделение ЛВЖ
по степени опасности принято на основании: температуры
вспышки и кипения; токсичности при попадании внутрь
организма (LD50), при соприкосновении с кожей, при вдыхании
(LC50); степени ядовитости по критериям А, В, С;
температурному порогу токсичности (ШТ).
Некоторые вещества этого класса в условиях морской
перевозки способны полимеризоваться с выделением теплоты и
газов, в результате чего тара может разорваться. Эти
вещества можно перевозить на судах только в ингибированном
состоянии.
Вещества класса 4 разделены на три подкласса, 33
категории, которые в свою очередь подразделяются на 45 групп.
Вещества данного класса обладают повышенной пожароопас-
ностью, некоторые вещества в сухом состоянии
классифицируются как взрывчатые.
Степень транспортной опасности веществ класса 4
(высокая, средняя, низкая) определяется критериями: скорости
распространения пламени (в см/мин или мм/с); критической
температуры самовозгорания (в °С); периода индукции (в ч).
В класс 5 входят окисляющие вещества и органические
пероксиды. Этот класс включает два подкласса веществ,
являющихся пожароопасными из-за наличия в них кислорода,
который может легко выделяться при химических реакциях и
нагревании.
К классу 6 относятся ядовитые вещества. Они способны
вызвать смерть или причинить серьезный ущерб здоровью
людей при вдыхании, попадании внутрь организма или при
294
соприкосновении с кожей. Ядовитые вещества делятся на два
подкласса: летучие и нелетучие. Почти все вещества этого
класса выделяют ядовитые газы при загорании или при
нагревании до разложения. Некоторые ядовитые вещества можно
перевозить только в стабилизированном состоянии. Не
допускается совместное хранение ядовитых веществ с
продовольственными, хлебофуражными, химико-фармацевтическими
грузами, а также предметами бытового обихода.
Инфекционные вещества содержат болезнетворные микробы
и могут послужить причиной заражения людей и животных.
Класс 7 включает в себя радиоактивные материалы (РМ).
К радиоактивным относятся вещества с удельной активностью
более 0,074 ГБк/г и любые изделия, содержащие такие
вещества. Радиоактивные материалы в зависимости от их свойств
и количества могут перевозиться на морских судах" в разной
таре.
Транспортный упаковочный комплект для радиоактивных
веществ — комплекс средств, обеспечивающих защиту
радиоактивных веществ и выполнение требований правил безопасного
их транспортирования.
По Правилам Международного агентства по атомной
энергии (МАГАТЭ), упаковки с радиоактивными делящимися
веществами разделены на три класса:
— класс I — упаковки, ядернобезопасные в любом
количестве и при произвольном размещении при всех предвиденных
условиях транспортировки;
— класс II — упаковки, ядернобезопасные лишь в
ограниченном количестве и при произвольном размещении при
любых предвиденных условиях транспортировки;
— класс III — упаковки, ядернобезопасные при соблюдении
особых мер, утвержденных компетентными национальными
органами.
В зависимости от значения мощности эквивалентной дозы
излучения на поверхности или на расстоянии 1 м от
поверхности радиационные упаковки и грузовые контейнеры делятся
на четыре транспортные категории в соответствии с табл. 32.
Для определения общей мощности излучения всей партии
груза и решения вопроса о возможности перевозки партии РМ
на судне в Правилах МАГАТЭ введено понятие «транспортный
295
3
а,
а>
х
>ж
а>
к
о
CQ
о,
го
>>|
Ж
§
с
3
Ж
ш
о
Ч
а
х
н о
а. «
w £
03
а.
Н
ч
о
VO
а)
X
ч
о
о
ю
ч
о
ю
о
X
ч <*
з s
(-, ffi
£ g
ж ч
о >*
с
о
к ж
ж *-«
н
ж
и
о
ж
н
о •—|
н я
>» к
Ьг °-
о о
2 ^
а> н
о
Ж я
2 ~
н
Ж
а
о Я
ж
н я
о ж
с- Q-
2 сз
а> *
ж «
§ §
8 Д
si*
s vO <u н
s Я *< °
s ° к о
S3 w ж
Й S* я «о
J£ н-. О О
ЯД q (О
0J О О)
рд Ж >>Ю
о
н
ж
ж
Ж оз
ч о
ж -к
2 §
03 О
4 Он
ж ж
оз 2
°8
С о
2
ж
а «
о с>
с д
о ж
ж я
03
Н
Ч
о
VO
О
VO
О
ч
о
о
3
го оз s Си
дж £ m
t( - о vO
из ж о 2
и. ^ Ж _
а gl а. «
I д s s
<L>
Ж
О
Ж
Ю
о
<и
о
ч
о
ю
о
ю
<и
ч
о
VQ
О О
ж о
О Л)
QJ О
Ш Ж
о
о
§
VO
ш
н ж
о. Cl
OP
2 x
ч
<L>
4
03
«
Перевоз
ным
ч
о
с
ж <и
ч ж
ж ж
го Ч
>.vO
си о
с- о
3
ж
нал]
а
<1)
о
ВИИ
о
ч
о
296
индекс» — число, выражающее максимальную мощность дозы
радиации (в мбэр/ч) на расстоянии 1 м от внешней
поверхности упаковки; применяется к упаковкам желтой категории.
Транспортный индекс партии груза определяется как сумма
транспортных индексов, всех упаковок, входящих в данную
партию. Использование системы транспортных индексов дает
возможность рассматривать все упаковки, содержащие как
делящиеся, так и неделящиеся вещества, одинаковыми для
транспортных целей.
Любые упаковки, контейнеры или транспортные единицы,
транспортный индекс которых превышает 10, могут
перевозиться только как «полный груз». Полный груз означает
любой груз: а) одного грузоотправителя, использующего целиком
трюм, отсек или определенную часть палубы; транспортное
средство, перевозимое на судне; универсальный контейнер,
который загружен упаковками всех типов; б) в отношении
которого все погрузочно-разгрузочные операции в начальных,
промежуточных и конечных пунктах выполняют в
соответствии с указаниями грузоотправителя или получателя.
На упаковки категории I наклеивают белый знак опасности
с одной вертикальной красной полосой. Желтые знаки
опасности с двумя, тремя, четырьмя красными полосами
наклеивают на упаковки транспортных категорий II, III, IV. На
белом знаке указывают основной радиоактивный элемент и
активность содержимого, на желтых знаках, кроме того, —
транспортный индекс упаковки. Места размещения упаковок
с РВ обозначаются знаком радиационной опасности в виде
трилистника. Мощность дозы излучения на границе места не
должна превышать 200 мбэр/ч, а на расстоянии 2 м от
границы места — 10 мбэр/ч.
Класс радиоактивных материалов делится на категории: РМ,
перевозимые по особому соглашению; делящиеся РМ; РМ с
низкой удельной активностью; пирофорные РМ; окисляющиеся
РМ; ядовитые РМ; радиоактивные источники излучения
(изотопы); коррозионные РМ; РМ, являющиеся исключением из
правил.
К классу 8 относятся едкие и коррозионные вещества,
которые могут вызвать повреждение кожи, поражение слизистых
оболочек глаз и дыхательных путей, вызвать коррозию судна
297
и других транспортных средств, сооружений или грузов, а
также могут быть причиной пожара при взаимодействии с
органическими материалами или с некоторыми химическими
веществами. Пары, газы и пыль многих едких и коррозионных
веществ обладают также ядовитыми свойствами и могут
вызвать отравление. Класс 8 подразделяется на три подкласса.
Класс 9 включает в себя прочие опасные вещества, которые
имеют определенные опасные свойства (воспламеняемость,
ядовитость, коррозионность), но в слабой степени, и потому не
могут быть отнесены ни к одному из других классов.
77. Общие технические условия транспортировки.
Опасные грузы укрупненными грузовыми местами
Общие технические условия транспортировки. Комитет
экспертов ООН по перевозке опасных грузов установил три
степени опасности грузов для большинства классов опасных
грузов (кроме классов 1, 2 и 7) и соответственно три группы
упаковки. Первая группа упаковки предусмотрена для
опасных грузов с наивысшей степенью опасности. Тара группы 1
должна выдерживать испытание на свободное падение с высоты
1,8 м, тара группы 2 — с высоты 1,2 м, тара группы 3 —
с высоты 0,8 м.
Укупорка тары бывает трех видов: герметичная
(паронепроницаемая), эффективная (непроницаемая для жидкости),
надежная (сухое содержимое не может высыпаться при
нормальных условиях перевозки). Тип и вид тары кодируют буквами и
цифрами, которые означают: первая (цифра) — вид тары,
вторая (буква)-материал тары, третья (цифра) — тип упаковки,
четвертая (буква) — разновидность упаковки. Вид тары
кодируется цифрами: барабан — 1, бочка деревянная — 2, канистра
— 3, ящик — 4, мешок — 5, комбинированная тара — 6, сосуд
под давлением — 7. Материал тары кодируется буквами: сталь
— А, алюминий — В, дерево — С, фанера — D, прессованное
дерево — F, картон — G, пластмасса — Н, ткань — L, бумага
— М, бумага водонепроницаемая — N.
Многообразие свойств и особенностей опасных грузов
вызывает необходимость установления различных технических
требований и условий их перевозки. Однако можно выделить
298
общие закономерности и принципы, которые Л. П.
Андроновым определены следующим образом:
— на пассажирских судах запрещается перевозка
взрывчатых веществ, ядовитых газов и других веществ, выделяющих
ядовитые газы при взаимодействии с водой,
легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки до 23°С,
легковоспламеняющихся газов с критической температурой до 70°С,
органических перекисей;
— под палубой не допускается перевозка веществ,
выделяющих ядовитые пары и газы, органических перекисей и
некоторых других особо опасных грузов;
— перевозка веществ, выделяющих опасные пары или газы,
а также выделяющих теплоту при перевозке, допускается в
грузовых помещениях, оборудованных эффективной системой
вентиляции (кратность воздухообмена не менее 6 обм./ч).
Опасные грузы в универсальных контейнерах. Загрузка
разных опасных грузов в один контейнер разрешается, если
грузы совместимы в одном помещении, перечислены в
Алфавитном указателе грузов, упакованы в исправную тару,
предусмотренную Правилами МОПОГ.
Условия совместимости и разделения самих контейнеров с
опасными грузами аналогичны рассмотренным в § 42.
Дополнительно следует учитывать защитные свойства самого
контейнера.
Под съемной цистерной понимается металлическая
цистерна вместимостью не менее 450 л, предназначенная для
перевозки опасных жидких грузов. Различают три типа цистерн.
Цистерны типов I и II должны заполняться таким образом,
чтобы минимальный незаполненный объем равнялся 2,5 или
5% общей вместимости цистерны при расчетной температуре
50°С.
Коэффициентом заполнения цистерн К называется
отношение объема жидкости при наливе к полному внутреннему
полезному объему цистерны. Для цистерн типов I и II он не
должен превышать:
а) для всех жидкостей, кроме оговоренных в пункте «б»,
Q7 R
Я = Hi£ ; (170)
1+ (50-/н)' l ;
299
б) для ядовитых, едких жидкостей, кислот, щелочей
к=тг1Ь:у <171)
где (3 — средний коэффициент объемного расширения
жидкости в пределах температур от tH до 50°С (50°С — расчетная
температура);
tH — температура жидкости при наливе, °С.
Коэффициент заполнения цистерн типа III независимо от
перевозимого груза определяется по формуле (171). Съемные
цистерны, внутренний объем которых заполнен на меньшую
величину, к перевозке не допускаются, за исключением
совершенно порожних цистерн.
78. Охрана труда и производственная санитария
при транспортировке опасных грузов
Охрана труда при морской транспортировке опасных грузов
— это система организационных и технических мероприятий и
средств, предотвращающих воздействие на работающих
опасных производственных факторов. При морской перевозке
грузов опасными производственными факторами являются
специфические свойства грузов и условия транспортного процесса.
Из общих требований безопасности труда при
транспортировке опасных грузов, связанных со свойствами грузов, следует
отметить необходимость строгого выполнения требований
Правил МОПОГ. Место переработки ОГ берут под контроль
органы охраны и санитарного надзора. В портах и на судах
создаются специальные аварийные партии для ликвидации аварийных
ситуаций с опасными грузами. Организуются систематический
инструктаж и обучение безопасным приемам и методам работы
в портах и на судах, мерам пожарной безопасности,
пользованию индивидуальными средствами защиты и мерам первой
медицинской помощи при несчастных случаях. Проводится
специальное обучение членов экипажа работе в условиях аварии с
опасными грузами. Помимо этого, на судах при перевозке ОГ,
выделяющих ядовитые, взрывчатые и горючие газы или пары,
организуется постоянный контроль за воздушной средой
грузовых помещений газоанализаторами. Для взрывоопасных смесей
300
допускаются концентрации не более половины НКПВ, для
ядовитых — ПДК.
Перед рейсом экипаж инструктируют о свойствах опасных
грузов и действиях, которые необходимо предпринимать в
случае аварии с ОГ. При выполнении погрузочно-разгрузочных
работ в технологических картах должны быть указаны значение
ПДК ОГ в воздухе, индивидуальные средства защиты и
рекомендации санитарных органов. Места выполнения погрузочно-
разгрузочных работ с ОГ ограждают. До входа в трюм или
железнодорожный вагон производитель работ должен
проверить целость тары с ОГ, наличие опасных концентраций газов
или пыли. В случае необходимости вход в трюм, склад или
железнодорожный вагон при опасных концентрациях паров
или газов допускается только при условии умения членами
экипажа правильно пользоваться индивидуальными
средствами защиты.
При переработке опасных грузов погрузочно-разгрузочные
работы с применением портальных кранов прекращаются: при
силе ветра 4 балла — при перегрузке взрывчатых веществ
подклассов 1.1 и 1.2; при силе ветра 5 баллов — при
перегрузке остальных опасных грузов, за исключением грузов класса 9;
при силе ветра 6 баллов — при перегрузке опасных грузов
класса 9.
Индивидуальные средства защиты, применяемые при
работе с ОГ, включают в себя средства защиты органов дыхания,
защитную одежду, защитные очки, защитные пасты и мази.
Ниже рассмотрены средства защиты органов дыхания.
Изолирующие дыхательные приборы предназначены для
полной изоляции органов дыхания человека от окружающего
воздуха. Применяются изолирующие дыхательные приборы,
работающие на сжатом кислороде или воздухе (типа КИП-7,
КИП-8, ПШ-1, ПШ-2-57 «Влада»). Их можно использовать: при
недостатке свободного кислорода в воздухе (менее 16% по
объему) и повышенном содержании вредных веществ в воздухе
(более 2% по объему), когда применение фильтрующих
противогазов неэффективно; при содержании в воздухе опасных
веществ, требующих применения противогазов различных марок;
в случае если состав опасных веществ неизвестен. К работе в
изолирующих дыхательных приборах допускаются только лица,
301
имеющие удостоверение на право работы в них, прошедшие
специальное медицинское освидетельствование.
Фильтрующие противогазы предназначены для
применения в атмосфере, содержащей свободного кислорода не менее
16% объемных (противогазы марок СО и М — в атмосфере,
содержащей свободного кислорода не менее 18% объемных) и
вредных веществ — не более 2% объемных. Промышленный
фильтрующий противогаз предназначен для очистки
вдыхаемого воздуха от вредных газов, а также пыли, дыма и тумана
(табл. 33).
Коробки промышленных противогазов снаряжают
специальными поглотителями, пригодными для защиты только от тех
газов, которые соответствуют марке противогаза и
опознавательной окраске коробки.
Респираторы РУ-60М и РУ-62 предназначены для защиты
от пыли, газо- и парообразных ядовитых веществ. К ним
предусматриваются фильтрующие патроны марок А, В, Г, КД.
Противопылевые респираторы ШБ-1, «Лепесток», «Астра-2»
используются для защиты органов дыхания от пыли. Защитная
одежда и очки указаны в Правилах МОПОГ в виде
комплектов. На кожу лица, за исключением глазных впадин, и рук
перед началом работы наносят слоем до 3 мм защитные пасты
и мази и покрывают ее тальком или обычной пудрой.
Для контроля концентрации паров и газов в воздушной
среде грузовых помещений при перевозке ОГ рекомендуется
использовать газоанализаторы типов УГ-2, ГХ-4, ШИ-3 и др.
В складах бытовые помещения должны быть изолированы и
иметь отдельный вход. Штабеля, опасных грузов должны
находиться на расстоянии не менее 0,7 м от стен склада при
расстоянии не менее 2 м между штабелями. Ширина продольных
и поперечных проездов должна быть не менее 3,5 м. На
видных местах вывешивают предупредительные плакаты, в
которых описаны свойства хранящихся опасных грузов и
безопасные приемы работы с ним и, меры и средства оказания первой
медицинской помощи при несчастных случаях.
Лица, постоянно занятые переработкой ОГ, должны
проходить медицинский осмотр через каждые б мес. При работе с
ОГ категорически запрещается есть, пить, курить.
302
щита
ва, от которых обеспечивается за
Н 1
о
со
CQ
Вредные
1 я
К *
I VO
1 Г>
раска кор(
1 *
О
Марка
коробки]
еросин,
нзин, к
О)
ацетон, б
ч
о
бензол, ксил
v*—^
ары
я
ганически
CL
| О
►ричневая
1£
<
СО
бензо
инения
«=*
нитросое
эфиры, анилин,
луол,
о
юуглерод,
CD
и
я и др.
я
соединен
СР
Я
X
)идорганичес
, галс
гов
го гомоло
ср
я
, дым, туман
д
ч
2
я
О)
же, а так
о
эЯ
о
•ричневая с бел
А
'Я
о
о
о
льной пол
ртика
СП
и аммиака
СО
н
азо
CQ
О
есь окисл
2
U
елтая
Л
^
{£
я
ма, пы
вии ды
н
в присутс
я
СО
ие пары и га
«
о
иче
ган
слые и ор
я
ая с белой
щитн;
со
СО
в
м
U3
умана
я
эЯ
о
и
о
льной пол
ртика
QJ
CQ
лороводород, синильная
X
гГ.
тый газ, хло|
о
Я
я
CL
CD
О
слые газы
я
елтая
Л
CQ
CL
«=*
Я
Я
U
кислота, фос
я
, дым и тума
л
ч
Я
я
0)
же, а так.
о
Н
с белой
елтая
Л
=я
о
U
о
льной пол
ртика
си
со
ры ртути
со
и желтая
:рная
си
Uh
Я
, дым и тума
л
«=2
Я
с
же, а так;
о
елой
о
о
и желтая
рная
CD
*я
о
о
о
льной пол
ртика
ород
О
Я
осфористый
-8-
я
«а
пиьяковисты
да
А.
рная
си
W
1
я 1
СО 1
>> 1
н 1
я 1
■S 1
Я 1
сС 1
л4 1
4 1
Я I
с 1
0> I
же, а так;
о 1
1 1
я
о 1
с белой ве]
полосой
рная
льной
303
со
со
tf
я
VO
сз
н
О)
Я
X
СО
tr
я
о
о
1 ^
1 *~"
1 я
I л 1
го
1 о
ает<
ш
я
& 1
О)
с
<->
CD
О
О
X
которь
ь
о
:щества,
Вредные ве
1 я
1 »
1 *о
1 °
1 сх
1 о
1 *
К СО
I *
1 о
00
ех
1 ^
О
Марка
коробки
миак
2
<j
к
со
00
^
дом
оводорс
ех
<У
• и смеси аммиака с с
Л
Л
к
СО
ех
и
5
ж
и тума]
5
пыль, дьп
же, а также
о
ь-<
=>я
о
«=5
CD
VO
о
05
со
ех
CD
и
'Я
о
о
о
ч
о
с
»Я
о
я
н0
*=2
СО
X
я
ь
ех
CD
CQ
эЯ
3
я
ш
о
^
и:
J3
а
Е
S
ые газы,
ч
ары, кис
ганические п
ех
О
к
со
Я
о
00
ех
£
ода
ех
CD
угл
ись
X
о
cf
О
ех
о
п
о
со
о
ех
CJ
ммиак,
СО
•
водород
фосфористый
я
»я
ени;
ДИН
сое
X
я
ж
о
0)
я
я
СО
t-l
ех
л и ее о
н
!>.
гской рт;
ры металлич(
СО
с
к
03
QQ
си
я
sr
я
ех
о
я
К
03
Н
си
_^
О
я
о
ОКИ
я
>я
оле
СО
о
ех
сг>
со
•S
со
со
0>
CD
of
CD
X
Я
я
рбовила
есь паров ка;
[ерода
J
1
П-2
рнистый газ
CD
U
К
03
>.
ч
о
U
ись углерода
X
О
к
СО
CD
О
О
3 1
с
, хлор и
ись углерода
*
О
к
щитна
03
00 1
СОХ
304
79. Охрана окружающей среды и предотвращение
загрязнения моря
На универсальных судах перевозят опасные грузы в
упаковке примерно 6000 наименований, на специализированных
наливных судах и балкерах — опасные грузы нескольких
десятков наименований. Однако общий объем перевозок опасных
грузов в упаковке относительно невелик. Поэтому категории
опасности для окружающей среды, установленные для жидких
опасных грузов в соответствии с МАРПОЛ-73/78, обычно
распространяются и на опасные грузы в упаковке.
Загрязнение моря вредными веществами происходит
разными путями. На палубах и в трюмах судов случаются
повреждения упаковки, утечки, разливы, россыпь содержимого,
которые необходимо удалить, нейтрализовать или уничтожить.
Источником загрязнения могут быть: промывочная вода или
водные растворы, применяемые на судах для удаления
рассыпанного или вытекшего из упаковки груза; мусор, сепарацион-
ные материалы, удаляемые из помещений, где произошла
россыпь или утечка груза; аварийные сбросы груза. Опасность
для морской среды представляют не только сами вещества, но
и порожние емкости, тара и упаковка, контейнеры и другие
средства укрупнения грузовых мест с опасными грузами,
которые ранее использовались для перевозки опасных веществ или
после опорожнения которых не были приняты меры по
удалению из них остатка груза, опасного для морской среды.
При решении вопроса о сбросе вредных веществ в водоемы
в настоящее время целесообразно руководствоваться тремя
критериями: токсичностью для теплокровных, токсичностью
для гидробионтов, органолептической оценкой состояния
водной среды. В табл. 34 показана степень опасности,
загрязнения водной среды [20] при перевозке опасных грузов (по
данным США).
Контрольные вопросы
1. В чем смысл понятия «транспортный индекс»?
2. От чего зависит коэффициент заполнения съемных цистерн?
3. В чем основное различие между изолирующим и
фильтрующим дыхательными приборами?
305
Внешние признаки загрязнения
Пороговые пределы токсичности
для водной среды
(объемные доли вещества)
Токсичность
вещества LD50
Степень
опасности
вещества
Неощутимое загрязнение
(непахучие жидкости и газы)
Т.
ж
о
о
о
о
<D
1 °
0
<L>
! *z
0
Ю
Нетоксичное
(более 15 г/кг)
о
Малопахучие светлые масла
и твердые химикалии
Т
ж
S
О
о
о
о
2
О
о
0
о
Практически
нетоксичное
(5—15 г/кг)
-
Малопахучие, бесцветные,
не растворимые в воде масла
с температурой кипения 65—232°С
ж
1=3
о
о
о
2
О
о
J
Т
о
Малотоксичное
<N
Высококипящие масла светлого
цвета; пахучие водорастворимые
соединения
-Г
ж
2
о
о
7
т
о
О
Сильнотоксичное
(50—500 мг/кг)
со
Тяжелые масла, темные
Менее 10"6 (менее 1 млн.4)
Токсичное
(менее 50 мг/кг)
Т*>
Глава 16. РЕЖИМНЫЕ ГРУЗЫ
80. Номенклатура и классификация.
Нескоропортящиеся режимные грузы
К режимным относятся генеральные грузы, для
обеспечения сохранности которых при морской перевозке требуется
поддержание определенного температурного, влажностного
или вентиляционного режима.
В зависимости от свойств режимные грузы подразделяются
на два класса: скоропортящиеся грузы, которые без принятия
специальных мер в течение короткого времени (до нескольких
суток) портятся; нескоропортящиеся грузы — грузы, которые
в течение нескольких дней и более без принятия специальных
мер (холодильной обработки) могут сохранять свои свойства
или пищевые и питательные качества.
В зависимости от необходимости вентилирования грузовых
помещений при перевозке грузов каждый из этих классов
подразделяется на два подкласса: грузы, требующие
воздухообмена для обеспечения сохранности, и грузы, не требующие
воздухообмена, т. е. те, для которых наличие вентиляции не
является решающим фактором сохранности.
Подкласс «Скоропортящиеся грузы, не требующие
воздухообмена» по температурному режиму подразделяется на две
категории: мороженые грузы — грузы, перевозки которых
осуществляются при низких температурах (—6°С и ниже),
вызывающих замерзание тканевого сока, и охлажденные грузы —
грузы, перевозки которых осуществляются при пониженных
температурах (от +1 до —5°С), вызывающих замедление
ферментативных и иных процессов.
Подкласс «Скоропортящиеся грузы, требующие
воздухообмена» (в подавляющем большинстве плодоовощные грузы) по
режиму перевозки также подразделяются на две категории:
охлажденные грузы — грузы, перевозимые при пониженных
температурах (от +15 до — 3°С), вызывающих торможение
процессов жизнедеятельности микроорганизмов и замедление
их развития; неохлажденные грузы — грузы, перевозимые
307
без охлаждения, но при усиленной вентиляции, способствующей
нормальному протеканию процессов жизнедеятельности
микроорганизмов. Нескоропортящиеся грузы, как требующие, так и не
требующие воздухообмена, на категории не подразделяются.
Применительно к режимным грузам используется
алфавитно-цифровой шестиразрядный код, в котором первые три
разряда — алфавитные, первая буква обозначает класс, вторая
— подкласс, третья — категорию груза, а последние три
разряда — цифровые, первые две цифры обозначают группу,
последняя — подгруппу, к которой принадлежит груз. В табл. 35
представлена алфавитная часть кода.
Таблица 35
Класс
Подкласс
Категория
Наименование
Код
Наименование
Код
Наименование
Код
Скоропортящиеся
грузы
с"
Грузы,
требующие
воздухообмена
СВ
Грузы
охлажденные
свх
Грузы
неохлажденные
свт
Грузы, не
требующие
(отсутствие)
воздухообмена
СО
Грузы
мороженные
СОМ
Грузы
охлажденные
СОХ
Нескоропортящиеся
грузы
Н
Грузы,
требующие
воздухообмена
НВ
Грузы, не
требующие
(отсутствие)
воздухообмена
НО
Грузы,
не требующие
(отсутствие)
жесткого
температурного
режима
НВО
НОО
308
Пример кодирования груза: хлопок — НВО 010, где Н —
класс нескоропортящихся грузов, В — подкласс грузов,
требующих воздухообмена, О — категория грузов, не требующих
жесткого температурного режима; 01 — группа волокнистых
натуральных грузов, 0 — подгруппа отсутствует.
Некоторые грузы имеют двойной код; это означает, что груз
может перевозиться (в определенных условиях) как с
охлаждением, так и без него.
Для обеспечения сохранности режимных грузов важное
значение имеет выбор транспортных средств: они должны
максимально соответствовать транспортным характеристикам грузов.
Скоропортящиеся грузы, не требующие воздухообмена (код
СО), должны перевозиться на рефрижераторных судах,
оборудованных батарейной системой охлаждения, и в
рефрижераторных контейнерах. Допускается перевозка этих грузов на
рефрижераторных судах, имеющих воздушную систему
охлаждения, но при этом ряд грузов в негерметичной легкой
упаковке (марля, бязь, ящики) может иметь сверхнормативные
потери (естественную убыль массы) при перевозке.
Скоропортящиеся грузы, требующие воздухообмена (код
СВ), должны перевозиться на рефрижераторных судах с
воздушной системой охлаждения и в рефрижераторных
контейнерах. Перевозка этих грузов на рефрижераторных судах с
батарейной системой охлаждения и вентилируемых судах
допускается лишь при определенных условиях (сезонность,
климатические условия рейса, длительность перехода) и по
письменному согласию грузовладельца.
Нескоропортящиеся грузы, требующие воздухообмена (код
НВ), как правило, должны перевозиться на судах, имеющих
систему вентиляции, и в контейнерах, оборудованных
механической системой вентиляции. При письменном согласии
грузовладельца допускается перевозка этих грузов на определенных
направлениях на судах, имеющих естественную вентиляцию, и в
контейнерах, имеющих вентиляционные отверстия. Для
перевозки нескоропортящихся грузов, не требующих воздухообмена
(код НО), могут применяться сухогрузные суда и контейнеры,
отвечающие требованиям общих правил перевозки грузов.
На рис. 40 представлена схема транспортных средств,
используемых для перевозки режимных грузов.
309
Режимные грузы
Класс
Подкласс
Скоропортящиеся
I
Требующие Воздухообмен А
Категория [Мороженые
Группа
Рефрижераторные суда с дата -
рейной системой
охлаждения
. перебозка ерузоб допустима бо Всех случаях
. перебозка ерузоб допустима при определенных условиях
310
Нескоропортящиеся
I
Не требующие воздухообмена
X
Требующие воздухообмен
| волокнистые искусственные грузы \
| Изделия легкой промышленности \
| Кондитерские изделия
!
i
!
1
1
i
| Налитки длительного хранения
i
1 Строительные материалы [
с "учетом свойству
Вентилируемые
контейнеры
Контейнеры,
не име/ощие
вентиляционных
отверстий
Сухогрузные суда
с системой
принудительной
вентиляции
Сухогрузные суда
с системой
естественной
бентиляции
Рис. 40. Классификация режимных грузов и транспортных средств,
предназначенных для их перевозки
311
Перечень режимных грузов, допускаемых к перевозке на
судах, оборудованных системой вентиляции, приведен в табл. 36.
Таблица 36
Группа грузов
1. Волокнистые натуральные грузы
2. Волокнистые искусственные грузы
3. Зерновые грузы
3.1. Злаковые
3.2. Бобовые
3.3. Семена
4. Изделия легкой промышленности
5. Каучук
6, Кондитерские изделия
7, Консервы длительного хранения
8. Кормовые грузы животного
происхождения
9. Кормовые грузы растительного
происхождения
10. Лесные грузы
11. Макаронные изделия
12. Масла в негерметичной таре
13. Минеральные удобрения
14. Напитки длительного хранения
15. Орехи
16. Плодоовощные грузы
XI. Продукция целлюлозно-бумажной
промышленности
18. Пряности
19. Сахар
20. Строительные материалы
21. Сухофрукты
22. Сырые продукты животного
происхождения
23. Табак и табачные изделия
24. Чай
Температура, °С
—
До 435
Нет ограничения
До+30
—
—
До 435
»+25
»+30
»+25
»+25
»+30
»+20
»+25
—
До+30
»+30
От 0 до+25
До+35
—
До+35
—
До 430
—
До 440
—
Влажность,
%
70—75
50—70
60—75
60-30
60-80
60-85
60-80
До 85
70—80
60—75
60—80
70—75
60-^80
70—75
До 85
60-80
70-^85
60—70
75-30
70-75
6О-30
60—80
70-75
До 80
»70
Кратность
воздухообмена,
обм./ч
3-5
4—6 с подушкой
15—20
3-5
1—2
—
. 3-5
—
3-5
3-5
3-5
3-5
2—3
3-5
—
2-+3
10—20
2—3
4-6
—
—
2—3
10—15
3-5
4-5
312
81. Биохимическая активность грузов
Режимные грузы в основном растительного происхождения
и потому содержат в больших количествах воду (до 95%),
белки, жиры, сахар, аминокислоты, т. е. вещества,
представляющие собой благоприятную среду для развития различных
биохимических процессов, приводящих в конечном итоге к
качественным и количественным потерям грузов. Скорость
протекания таких процессов зависит от трех взаимосвязанных
факторов: жизнедеятельности микроорганизмов, биохимических
изменений (ферментативных и неферментативных), физических
явлений.
Жизнедеятельность микроорганизмов. Микроорганизмы
разделяются на бактерии и плесневые грибы (плесени). Бактерии —
бесцветные организмы, преимущественно одноклеточные,'
размером от долей микрона до нескольких микрон; они занимают
промежуточное положение между растениями и животными.
Бактерии способны вызывать распад: белков с выделением
сероводорода и аммиака; жиров — с образованием глицерина и
жирных кислот; углеводов, необходимых бактериям для дыхания.
Плесени — более сложные микроорганизмы, способные вызвать
разнообразные физиологические и инфекционные заболевания
плодов и других грузов органического происхождения.
В неблагоприятных условиях существования некоторые
микроорганизмы могут образовывать весьма устойчивые
споры, которые при изменении условий могут прорастать,
вызывая так называемую вторичную инфекцию. Большинство
плесневых грибов безвредны для здоровья человека, однако
некоторые виды, развивающиеся на почве в тропических и
субтропических районах, выделяют токсические вещества:
Употребление в пищу продуктов, пораженных такими плесневыми
грибами, может вызвать раковые заболевания.
Важнейшие возбудители гниения и брожения относятся к
так называемым мезофильным, т. е. нормально существующим
при температуре 20—40°С, микроорганизмам. Минимальная
температура их размножения 10—15°С, оптимальная 379G,
максимальная 45°С. Однако некоторые плесневые грибы на
мороженом мясе, рыбе и жире, содержащих воду, могут сохранять
жизнедеятельность при температуре —15...— 20°С.
313
Для развития большинства бактерий необходима
относительная влажность 95—100%, плесневых грибов — 75—90%,
поэтому у многих продуктов (фрукты) сначала появляется
налет плесени и лишь с повышением влажности начинается их
бактериальное разложение. По отношению к кислороду
микроорганизмы делятся на обязательные анаэробы
(развиваются только при отсутствии кислорода) и факультативные
анаэробы (развиваются в присутствии и при отсутствии
кислорода).
Плесневые грибы воздухолюбивы, поэтому развиваются,
как правило, на поверхности продукта. Для борьбы с ними
эффективно хранение продуктов в среде, содержащей двуокись
углерода. Бактерии развиваются в нейтральной и слабокислой
среде (мясо, рыба, овощи с большим содержанием белка),
плесневые грибы — в кислой среде (фрукты, кислая капуста).
Обычно процесс разложения, начатый плесневыми грибами,
завершается бактериями.
Биохимические изменения. Продукты растительного и
животного происхождения имеют в своем составе ферменты —
белковые вещества, являющиеся биологическими
катализаторами, направляющими и регулирующими процессы обмена
веществ в организме. В зависимости от активности ферментов
продукты делятся на «живые» (фрукты, овощи без
предварительной промышленной переработки) и «неживые» (мясо),
клетки которых отмерли, но ферменты еще действуют.
Активность ферментов зависит от температуры и
влажности среды, температурный оптимум активности составляет
примерно 45°С; с понижением влажности активность падает.
Такие грузы, как фрукты, овощи, ягоды, свежие яйца,
осуществляют дыхательный газообмен с окружающей средой,
поглощая кислород и выделяя углекислый газ, воду, этилен и
теплоту. При недостатке кислорода возникает анаэробное
дыхание: необходимый для жизнедеятельности кислород
отнимается у Сахаров и кислот, входящих в состав продукта. При этом
выделяются углекислый газ, спирт, ацетальдегид или этилен,
теплота. Эти продукты за несколько часов могут привести
такие грузы, как цитрусовые, в состояние брожения.
Интенсивность дыхания оценивается по количеству выделяющегося
углекислого газа или теплоты.
314
Дыхательным коэффициентом К называется отношение
объема поглощаемого кислорода V к объему выделяемого
углекислого газа V2:
K=Vx/Vr (172)
Интенсивность дыхания возрастает с повышением
температуры плодов. Подавление активности дыхания достигается
понижением температуры до определенного предела. Теплота,
выделяемая плодами при дыхании, называется теплотой
созревания. Быстрый отвод теплоты созревания снижает
интенсивность дыхания, так как понижается температура плодов.
К химическим (небиологическим) изменениям в
скоропортящихся продуктах относятся окислительные процессы и
неферментативное потемнение. Из веществ, входящих в состав
многих скоропортящихся продуктов, наименее устойчивы к
окислению липиды (жиры и жиросодержащие вещества). При
окислении жиросодержащих продуктов, а также витаминов не
только снижаются биологическая ценность и органолептические
качества, но и могут образовываться токсические вещества.
В жирах под действием теплоты, воды, катализаторов, света
происходят химические реакции трех основных видов:
окисление, гидролиз, полимеризация, которые ведут к прогорканию
жира. На устойчивость жиросодержащих продуктов при
хранении влияют многие факторы, такие, как количество воды и
азотистых соединений в составе, температура и парциальное
давление кислорода. Свет и примеси металлов (медь, железо)
выступают как активные катализаторы в реакциях окисления.
Процесс неферментативного потемнения проявляется в
изменении окраски продукта и ухудшении потребительских
свойств (вкус, цвет). Основная причина этого заключается во
взаимодействии аминокислот и других веществ с сахарами.
Неферментативное потемнение продуктов можно регулировать
различными ингибиторами (сернистая кислота, сернистый
ангидрид).
Физические явления. На скорость и характер протекания
биохимических процессов оказывают влияние температуры,
влажность, скорость движения воздуха, состав окружающего
воздуха, свет. Температура груза оказывает большое влияние
315
на развитие микроорганизмов и скорость протекания
ферментативных процессов. Чем выше температура, тем активнее эти
процессы. При температуре ниже 0°С ферментативные
процессы замедляются. От температуры зависит относительная
влажность воздуха в помещении/Превышение верхнего значения
оптимального диапазона относительной влажности приводит к
конденсации влаги на поверхности груза и активизации
развития микроорганизмов; снижение относительной влажности
воздуха вызывает интенсивное испарение влаги из груза и рост
естественных потерь. Количество G испаряющейся воды, а
значит, и потери по массе для плодов
0«Р/(ЛЛИ(Р-Р0)], (173)
где р — коэффициент диффузии;
R — газовая постоянная;
А — площадь испарения, м2;
р, ро — парциальное давление пара соответственно на
поверхности груза и в окружающем воздухе, Па.
Скорость движения вентиляционного воздуха должна быть
достаточной для обеспечения нужного воздухообмена с целью
удаления продуктов химических и биохимических процессов в
тканях. Мороженые грузы можно перевозить без вентиляции.
Повышение скорости воздушного потока интенсифицирует
теплообмен, препятствует образованию зоны высокой
влажности над поверхностью продукта, что ведет к его усыханию.
Влияние света сказывается на скорости протекания процессов
созревания плодоовощных грузов, в темноте они замедлены.
Действие солнечных лучей ведет к усыханию и потере
качества плодов.
82. Скоропортящиеся грузы
Скоропортящиеся грузы классифицируются по общности
происхождения и режиму перевозки.
По общности происхождения скоропортящиеся грузы
подразделяются на: плодоовощные, мясные, рыбные, яичные,
молочные, консервы, прочие скоропортящиеся грузы (вина, пиво,
напитки, жиры, дрожжи).
316
По режиму перевозки скоропортящиеся грузы делятся на
четыре подкласса: а) замороженные — грузы, перевозимые
при температурах от —6°С и ниже; б) охлажденные — грузы,
перевозимые при температурах от —5 до —1°С; в)
охлаждаемые — грузы, перевозимые при температурах от 0 до 15°С;
г) вентилируемые — грузы, перевозимые без создания в трюмах
определенного температурно-влажностного режима, но при
обеспечении интенсивной вентиляции в грузовых помещениях.
Грузы подклассов «а», «б», «в» обычно объединяют в класс
«рефрижераторные грузы», а грузы подкласса «г» — в класс
«нерефрижераторные грузы». Некоторые грузы могут
относиться к разным подклассам, например: мясо может относиться к
«мороженым» или «охлажденным» грузам, однако различие
транспортных характеристик заставляет рассматривать мясо с
каждом случае как отдельный груз, «молочные продукты» могут
быть представлены в каждом подклассе совершенно разными
грузами. «Охлаждаемые» грузы при низких значениях
температуры внешней среды могут потребовать подогрева воздуха
в грузовых помещениях (становятся как бы «обогреваемыми»).
Из тридцати родов класса «рефрижераторные грузы» десять
встречаются и в классе «нерефрижераторные грузы»,
следовательно, при соблюдении определенных условий значительную
часть рефрижераторных грузов можно перевозить без
воздействия низких температур — в режиме вентиляции. Возможность
транспортировки скоропортящихся грузов в режиме
«нерефрижераторных», т. е. при температуре выше 15°С, определяется
сочетанием ряда условий: сезон перевозки, состояние груза,
приспособленность судна для данного груза, направление и
продолжительность перевозки, метеорологические условия плавания.
При транспортировке и длительном хранении
плодоовощных грузов целесообразно поддерживать такую температуру,
при которой процессы жизнедеятельности максимально
заторможены, но в то же время физиологические повреждения
не наступают. Допустимым нижним пределом является криос-
копическая температура для плодов и овощей (от —0,5 до
—3,5°С). Заданная температура хранения должна
поддерживаться как можно более стабильно. Например, для бананов
рекомендуется поддерживать температуру с колебаниями
не более ±:0,2°С
317
Потеря влаги плодами и овощами — процесс
неблагоприятный, поэтому в грузовых помещениях следует поддерживать
высокую относительную влажность воздуха. Процесс
испарения влаги не прекращается и при относительной влажности
воздуха ф= 100%. В то же время даже незначительные
колебания температуры воздуха при высокой влажности могут
привести к конденсации воды на поверхности груза, что
вызывает, как правило, быстрое развитие микробиологической
деятельности, приводящее к массовой порче груза.
Обработка плодоовощных грузов различными
антисептиками препятствует развитию микроорганизмов и плесеней на
поверхности плодов и овощей и позволяет поддерживать в
грузовых помещениях повышенную влажность воздуха,
способствующую снижению усушки и потерь груза от
микробиологической порчи.
При проектировании и эксплуатации систем охлаждения
транспортных средств необходимы данные по теплофизичес-
ким свойствам грузов.
Удельную теплоемкость [в кДж/(кг-°С)] ряда
плодоовощных грузов можно рассчитать по формуле В. 3. Жадана [21]:
с = 4,19^0,028пс, (174)
где пс — содержание сухих веществ, %.
Тепло- и температуропроводность плодов и овощей
определяются экспериментально.
83. Скоропортящиеся грузы в условиях рефрижерации
В грузах животного происхождения непрерывно происходят
биохимические и ферментативные процессы, продолжается
жизнедеятельность микроорганизмов. В грузах растительного
происхождения происходят физиологические и биохимические
превращения, дыхательный обмен веществ. Перечисленные
процессы являются основной причиной порчи
скоропортящихся грузов. Интенсивность процессов зависит от температуры
хранения: чем ниже температура груза, тем меньше
интенсивность, срок сохранности хорошего качества больше.
Охлаждение — один из наиболее эффективных способов сохранения
318
качества скоропортящихся грузов. Изменение скорости
биологических процессов при снижении температуры
характеризуется коэффициентом /(10, определяющим отношение скорости
процесса при температуре t к скорости при /=10°С [21]:
К10=Юе*, (175)
где а — величина, определяемая экспериментально для
данного продукта. Для большинства пищевых продуктов а = (2—3).
На рис. 41 показано время сохранения хорошего качества
(СХК) мяса и рыбы в зависимости от температуры хранения (в
соответствии с рекомендациями Международного института
холода). Допустимый срок хранения превышает время СХК в
3—5 раз.
При сроке хранения замороженных продуктов до 3—6 мес
допустимой считается температура не выше —18°С.
Мороженое мясо и рыба, перевозимые морем, часто подлежат более
длительному хранению, поэтому температурный режим
транспортировки должен составлять от —25 до —30°С. При
указанных температурах снижаются естественная убыль их массы и
необратимые изменения качества.
Рис. 41. Изменение периода сохранения хорошего качества
замороженных продуктов при различных температурах:
/ — цыплята; 2 — говядина; 3 —- свинина;
4 — жирная рыба; 5 — тощая рыба
319
На качество охлажденных и замороженных пищевых продуктов
влияет усушка. Усушка определяется разностью парциальных
давлений водяного пара над поверхностью продуктов и в воздухе
грузового помещения. Чем ниже температура груза и продукта в
грузовом помещении, тем меньше при прочих равных условиях
разность парциальных давлений и соответственно усушка продукта.
Применение упаковок, не проницаемых для водяного пара и
плотно прилегающих к поверхности продукта, позволяет
исключить усушку. Для этой же цели, а также для ограничения
доступа кислорода к тканям применяют глазирование рыбы.
В случае неплотного прилегания упаковок к поверхности
возможна «внутренняя» усушка, например кур и цыплят,
упакованных в полиэтиленовые мешки. При этом сублимированная
из продукта влага конденсируется на внутренней поверхности
упаковки (при колебаниях температуры на поверхности груза).
Масса грузового места не меняется, но качество продукта
снижается. Норма естественной убыли мороженого мяса равна
0,34% вне зависимости от каких-либо факторов.
Оптимальный температурно-влажностный режим при
перевозке некоторых мясопродуктов на рефрижераторных судах
приведен в табл. 37. Мясо принимается к морской перевозке
после выдержки в холодильнике не менее 1 мес после убоя
животного. Морским транспортом перевозится в основном
Таблица 37
Мясные грузы
Говядина, баранина, свинина
охлажденные
Птица охлажденная
Говядина, баранина, свинина
мороженые; мясо в блоках,
субпродукты,эндокринное
сырье, птица мороженая, дичь,
кролики и зайцы мороженые
Солонина и языки мороженые
Температура
воздуха, °С
-1;+1
-0,5; +1
-18; -20
(-5) -0
Относительная
влажность, %
80—85
80—85
95—100
80—85
320
мороженое мясо, перевозки охлажденного мяса
незначительны. Туши крупного рогатого скота и других крупных животных
разделывают на четвертины, туши свиней и телят перевозят в
виде продольных полутуш, баранину и мясо других мелких
животных — целыми тушами. Мороженое мясо и птица
должны быть разделаны и подготовлены к транспортировке в
соответствии с государственными или международными
стандартами. Блочное мясо — это мясо (говядина или конина),
отделенное от костей, спрессованное в блоки прямоугольной формы
определенных размеров и замороженное.
Удельный погрузочный объем мороженого мяса в среднем
составляет (в м3/т):
Говядины (полутуши и четвертины) 3,0—3,5
Баранина, козлятина (туши) 3,5—4,0
Свинина (полутуши) 3,3—3,8
Блочное мясо 1,8—2,0
Птица (в ящиках) 2,0—2,5
Предъявленное к морской перевозке мороженое мясо
должно иметь температуру в толще мышц (на глубине 5—10 см) не
выше — 8°С; быть совершенно твердым, при ударе издавать
характерный ясный, звонкий звук; не иметь следов дефроста-
ции (оттаивания), загрязнения, плесени, постороннего запаха и
других дефектов. В качестве упаковки применяются марля,
бязь, канва и подобные материалы, а также синтетические
материалы. Без упаковки мороженое мясо можно по
согласованию с отправителем перевозить с проводником.
Охлажденное мясо должно быть разделано аналогично
мороженому и иметь температуру в толще мышц, в пределах от
0 до +4°С.
К перевозке без рефрижерации на судах, оборудованных
системой вентиляции, допускаются (при длительности перехода в сут):
Свекла, картофель, морковь, лук, чеснок до 30
Яблоки « 20
Арбузы, дыни, цитрусовые (кроме мандаринов) « 15
Бананы, мандарины, груши, капуста « 10
Сливы, персики, абрикосы, виноград « 5
321
84. Обеспечение сохранности режимных грузов.
Животные, птица и сырые продукты
животного происхождения
Сохранность режимных грузов. Помимо соблюдения
температурных, влажностных и вентиляционных режимов
хранения и транспортировки важное значение для обеспечения
сохранности режимных, особенно скоропортящихся, грузов
имеют защитные свойства тары, упаковки и выполнение
правил совместимости грузов в одном помещении.
Плодоовощные грузы перевозят в жесткой, хрупкой и
мягкой таре. Эти грузы являются теплогазовыделяющими, и тара
для них не должна препятствовать нормальному тепло- и
газоотводу.
Мягкая тара при экспортно-импортных перевозках
плодоовощных грузов не применяется. При каботажных перевозках
длительностью до 3 сут некоторые виды овощей (картофель,
лук, чеснок) допускается упаковывать в мешки.
Для цитрусовых и плодов некоторых других видов
применяют комбинированную тару: картонные или деревянные ящики с
вкладышами из полиэтиленовой пленки. Пленка может иметь
селективную газопроницаемость (для создания определенной
газовой среды в упаковке) или перфорационные отверстия.
Основные характеристики наиболее часто используемой
тары и удельный погрузочный объем скоропортящихся грузов
приведены в табл. 38 [11, 21].
Совмещение в одном грузовом помещении упакованных в
плотную тару и неупакованных грузов приводит к снижению в
нем равновесной относительной влажности воздуха и
увеличению усушки неупакованного груза. При совместной перевозке
неупакованного мороженого мяса и жиров или сливочного
масла резко возрастает относительная усушка мяса, тогда как на
качество жиров или масла снижение влажности воздуха
заметного влияния не оказывает. Такое влияние может наблюдаться
и при совместной перевозке однородных грузов, например
неупакованного мороженого мяса и брикетированного,
упакованного в полиэтиленовую пленку.
Допускаются к совместной перевозке: мясо, масло и жиры;
охлажденное мясо, мясопродукты, консервы; яйца и молочные
322
О и
ь 1
я о 1
Масса
(брутт
S
'ж4
*
о
\о
^-^
со
«
Ж
Си
0>
2
со
1 СО
со
*-
о
V
3
CQ
СО
ж
я
си
Ж
а
со
Ж
X
•5!
>S н
1 s *
1 * 5L s
1 >> О *g
1 с о
ары
1 н
1 ^
1 s
1 ^
1 ь
1 *
1 >»
1 *=*
1 о
1 Си
1 ^
1
1
СО
СМ
t—t
О
ю
00 1
СМ |
°~
LO
1*-
ч,
о'
h^
СО
со
см
2
К
1
к
0)
3
Ж
к
я
«
<и
о,
I <и
1з.
2
1 CJ
1 о
1 *
1 Ж
1 сх
К ^о
1 <
Ю
of
"v**v
о
ст>
О0
СМ
о
о
см
СО
о'
1Л
т—Ч
■^
о"
т"
l6
см
•**
Ж
|1
w
<и
3
ж
ж
о
fr-
Си
со
&
3
1 <->
«0
ж
со
ж
1 **
1Л
СМ
t4-
°
•—*
СМ
о
о
Tfr
ю
о"
о
-ф
сэ
1
1
в
к
>■»
ч
о
с
<D
3
ж
ж
к
со
О)
Си
О)
et
«о*.
со £:
\. со
см \
оо 3!
со
о о
О Tf-
СМ СМ
о о
о о
о> о
см со
о~ сГ
о о
СО LO
СО СО
о о~
ю
00
см
см"
§
1
к
^
3
ж
ж
к
я
CD
Си
ч
П§
з
ж
о
ч
* ?
ж >,
Ж СХ
1 < &
ю-
сгГ|
~ч-<^ 1
а
ю
Ю
см
о
ио
С?>
°1
°~
°
со
4f
о"
1
1
ж
ж
«
CD
3
ж
ж
о
н
Си
со
^
1Сл
°ч
со
о
»—4
см
о
о
о
со
о~
о
05
1С
о"
1
1
ж
1
«
<и
3
: Ж
! Ж
: О
н
Си
со
^
1 1
1 ж
со
ж
СО
1 ш
со
^
1
1
ю
^1
о
со
о'
°1
о
1С
о"
ю.
in
CD
ffl
s
со
8
и
W
г
га
ж
у
ж
СО
из
ж
1
05
<D
3
i Ж
1 ж
i «
1 m
<D
Си
<D
LH.
ж
о
ч
\о
1 ^
ж"
3
1 >^
си
и*
1
1
LO
^
см
о"
ю
00
см
о"
ю
г^
^
о"
°1
см
см^
см
см
,.©•
^
1
I
CD
см
,—<
о
ю
00
°i
о"
LO
г--
^t*
сГ
1
1
-4f
см
«OI
^
1
1
ио
см
СО
СО
СЧ'
о"
о
оо
СО
CD
о
^г
°я
о"
I
1
см
,01
^
см
о
о |
СМ ;
•—4
о
о
00
со
о"
о
LO
^
о
[
1
ж
1
к
CD
3
ж
ж
W
m
<D
Си
«D
^с
1 (
1
о
*~^!
о
о
о
со
° 1
о
о
LC
° 1
^ 1
1Л
ж
«
ь
о
1 ч
л
л
fe(
1 СО
1 Си
1 *->
о
ж
ж
CQ
323
00
СО
к
с;
vO
<L)
35
д
СО
О
О
Масса нетто
(брутто), кг
Размеры ящика (бочки), м
Высота
Ширина
Длина
Удельный
погрузочный
объем, м /т
Вид тары
Продукт
i i i
1 I I
i I i
i I i
СО С* ^
со of со
1Л -^ С^
1 of of со"
<и
\о
со
й £ Л
Мясо мороженое:
говядина
свинина
баранина
15/15,5
0,114-0,381
0,114
0,190-0,570
0,380
0,380-0,760
0,570
2,0-2,2
Деревянные ящики
Картонный ящик № 14
Птица мороженая
34/34,5
0,200
0,250
0,800
1
Картонные ящики
Рыба мороженая
в брикетах
20/20,5
0,155
0,228
0,215
0,253
0,315
0,380
2,0-2,7
Картонный ящик № 2
» ящик
Масло
сливочное
i
I
i
I
о
00*
Подвеска
Мясо охлажденное
баранина)
324
грузы. Не допускаются к совместной перевозке с другими
грузами: мороженая, охлажденная, соленая и маринованная рыба,
мясокопчености, сыр, каждый отдельный вид плодоовощных
грузов (за исключением лимонов и грейпфрутов, допускаемых
к совместной перевозке).
Животные, птица и сырые продукты животного
происхождения. Они подлежат ветеринарно-санитарному контролю
при морской транспортировке. К перевозке допускаются
животные и птицы: здоровые; из пунктов, благополучных в сани-
тарно-ветеринарном отношении; прошедшие обследование и
обработку согласно специальным правилам и инструкциям;
при наличии у отправителя ветеринарного свидетельства
определенной формы, срок годности которого ограничен 3 сут.
При наличии этих документов разрешение на перевозку
выдают органы ветеринарного надзора порта. Животных и птиц
принимают к перевозке только с проводниками. Число
животных на одного проводника зависит от вида животных; партию
животных в 200 и более голов должен сопровождать
ветеринарный врач (фельдшер). Размер площади на одну голову,
дополнительное оборудование судов нормируются Правилами.
Племенные, высокоценные или опасные для других
животных особи изолируют. Особенно тщательно надо изолировать
овец, учитывая большой объем перевозок и особенности,
присущие этим животным: высокую близорукость (минус 6
диоптрий), развитой стадный инстинкт (за вожаком стада они
могут устремиться за борт); при качке тесно прижимаются друг
к другу, в связи с чем возможны случаи удушения.
О всех случаях заболевания среди животных судовая
администрация ставит в известность портовые санитарные власти
и поступает по их указанию, при необходимости судно ставят
в карантин. В тяжелых аварийных случаях (гибель судна с
большой партией животных на борту) создается значительная
экологическая опасность.
К сырым продуктам животного происхождения относят
обычно кожу, шкуры и различное кожсырье: шерсть, волос,
щетину; пух, перо, кости, рога, копыта, шкуры мокросоленые.
Шкуры и кожи перевозят в пачках массой до 80 кг; шерсть,
волос, щетину — в тюках, мешках и другой прочной таре; кости,
рога, копыта — в бочках, ящиках, корзинах; кровь в сушеном
325
виде — в ящиках, а в жидком консервированном виде — в
железных или в крепких деревянных бочках с железными
обручами; кишки соленые — в бочках или в другой
водонепроницаемой таре, а сухие — в бочках, ящиках, корзинах или в прочной
мягкой таре; пух и перо — в хорошо зашитых мешках,
перевязанных веревками.
Кожевенное, меховое и овчинно-шубное сырье (сухое, сухо-
и мокросоленое), подлежащее исследованию на сибирскую
язву, принимается к перевозке только при наличии указания в
ветеринарном свидетельстве о проведении исследования на
сибирскую язву (асколизации) с отрицательным результатом и
при наличии на кожах установленных знаков ветеринарно-са-
нитарного надзора.
Размещение сырых продуктов животного происхождения на
судне производится по указанию администрации судна
обособленно от мест нахождения пассажиров, а также от пищевых и
других грузов. Совместная перевозка сырья животного
происхождения с пищевыми грузами допускается только при условии
размещения последних в совершенно изолированном трюме.
Контрольные вопросы
1. Как разделяются скоропортящиеся грузы по режиму
перевозки?
2. Что характеризуют дыхательный коэффициент,
коэффициент /С10, криоскопическая точка при перевозке режимных
грузов?
3. Можно ли перевозить в одном помещении сливочное
масло и неупакованное мороженое мясо?
326
Глава 17. ВЛИЯНИЕ ТРАНСПОРТНОГО
СОСТОЯНИЯ ГРУЗОВ НА ИХ ПЕРЕВОЗКУ
85. Трансформация груза в современных условиях
и ее значение для транспорта
Научно-технический прогресс на транспорте развивается по
направлениям: укрупнения и унификации грузовых мест;
специализации высокопроизводительных транспортных средств и
средств грузообработки на всем пути следования груза;
повышения степени организации, механизации и автоматизации
технологических процессов; представления комплекса
транспортных услуг при координированном технико-эксплуатационном
взаимодействии всех видов транспорта, участвующих в
системах интегрированных сквозных бесперегрузочных сообщений по
оптимальным маршрутам «от двери отправителя до двери
получателя» [12].
В транспортном процессе наиболее динамичным элементом
является транспортное состояние груза, которое в результате
научно-технического прогресса подвергается существенной
трансформации, а это требует создания принципиально новых
типов судов, перегрузочного оборудования, других
организационных форм перевозки.
Такие грузы, как уголь, руда, сахар-сырец, щепа,
традиционно перевозившиеся навалом, в ряде случаев целесообразно
приводить в пульпообразное состояние, и перевозить как
наливные. Битум и серу в месте производства или добычи в
расплавленном состоянии грузят на суда как жидкий груз.
Жидкие грузы перевозят наливом в танкерах, но разлитыми в
тару (бочки) их транспортируют как генеральные на обычных
сухогрузных судах.
Древесину переводят в технологическую щепу и перевозят
на специализированных судах. Пакетирование пиломатериалов
привело к отказу от традиционного лесовоза и замене его
судном нового типа, грузоподъемность которого в несколько раз
больше. То же самое происходит с рудовозом при перевозке
концентратов в виде пульпы, перекачиваемой по трубопроводам.
327
Традиционно навалочный груз — металл в чушках, будучи
пакетирован, подлежит перевозке как генеральный. Штучные
грузы переводят в укрупненные грузовые места (пакеты,
контейнеры, трейлеры). Транспортные характеристики
сжиженного природного газа потребовали создания
узкоспециализированного газовоза — метановоза, в котором груз перевозят при
температуре кипения (— 162°С).
Все стороны совершенствования транспортной работы
непосредственно связаны с транспортным состоянием груза.
Изменение транспортного состояния груза прежде всего
выдвигает задачу выбора новой технологии перевозки. По Н. А. Па-
нибратцу [16] задача формулируется так: как наиболее
эффективно осуществить перевозку груза X, обладающего набором
свойств dv dv ..., rfn, между номинированными портами при
условии соблюдения требований сохранной и безопасной
доставки груза? -
Решение задачи поэтапное: определяют множество
возможных технологий перевозки данного груза; отбирают
приемлемые варианты для конкретной перевозки; оценивают
осуществимость отобранных вариантов. При выборе окончательного
варианта должны учитываться три основных критерия:
показатель отраслевой эффективности (должен быть максимальным);
показатель вероятности (риска) несохранной доставки груза
(должен быть минимальным); показатель вероятности (риска)
нарушения безопасности при перевозке (должен быть
минимальным).
При установлении приоритета критериев следует
учитывать, что выбор окончательного варианта эффективной
технологии не может быть произведен в ущерб требованиям
обеспечения сохранности груза или безопасности мореплавания.
Окончательный вариант технологии должен в равной мере
обеспечивать повышение эффективности, необходимое
качество и полную безопасность перевозок.
Влияние транспортного состояния груза на технические
средства и технологию морской перевозки подробнее
рассмотрим на примере транспортировки некоторых грузов.
Резкое увеличение количества морских перевозок
сверхтяжеловесных и крупногабаритных грузов привело к созданию
специализированных судов с одновременным изменением способа
328
погрузки-выгрузки. Традиционный вертикальный способ
погрузки-выгрузки тяжеловесных грузов потребовал внесения
изменений в конструкцию судна: грузоподъемность стрел
возросла до 300 т, потребовались противокренные балластные
цистерны большой вместимости, люковые крышки
повышенной прочности, отказ от твердого балласта.
Большой объем перевозок колесных технических средств
привел к созданию судов с горизонтальным способом погрузки-
выгрузки, в которых традиционные грузовые отсеки заменены
по сути дела грузовыми палубами. Некоторые суда
приспособлены и для вертикального, и для горизонтального способа
погрузки-выгрузки. Горизонтальная погрузка-выгрузка
осуществляется через носовую и (или) кормовую аппарели, способные
пропускать груз массой до 1000 т; вертикальная
погрузка-выгрузка — стрелами грузоподъемностью до 100 т. Крен
устраняется путем применения жидкого балласта.
Значительные трудности транспортировки крупногабаритных
плавсредств привели к созданию судов с погрузкой-выгрузкой в
доковом варианте. При погрузке грузов судно с откинутой
аппарелью притапливают, плавсредство заводят в доковую камеру,
затем жидкий балласт откачивают, аппарель поднимают,
камеру герметически закрывают, воду из нее откачивают.
Плавсредство устанавливают на кильблоках и крепят. Выгрузка груза
может осуществляться: на берег через кормовую аппарель на
транспортировочных тележках; на речные баржи двумя
козловыми кранами грузоподъемностью по 350 т, путем вывода из
док-камеры в притопленном состоянии.
Лесные грузы, как правило, легкие, поэтому для лучшего
использования грузоподъемности до 1/3 и более общего количества
леса приходится грузить на палубу, а это создает проблему
обеспечения остойчивости груженого судна. Лесовоз выполняют
однопалубным, трюмы — допустимо большой вместимости, без
пиллерсов и других мешающих элементов, грузовые люки —
длинными и широкими, фальшборт — повышенной прочности и
высоты. Судно, перевозящее палубный груз, характеризуется
повышенным расположением центра тяжести, поэтому такое
судно имеет развитую междудонную балластную систему.
Рудовозы имеют корпус повышенной прочности, грузовые
помещения небольшой вместимости, высокое междудонное
329
пространство, бортовые или подпалубные танки, трюмы такой
формы, при которой сводится к минимуму объем штивочных и
зачистных работ. Увеличение размеров и грузоподъемности
рудовозов выдвигает проблему интенсификации погрузочно-
разгрузочных работ и сокращения стояночного времени судов.
Традиционные методы погрузки-выгрузки груза грейферами и
конвейерами уже не удовлетворяют эксплуатационников.
Перспективно применение гидромеханического способа
транспортировки руды и других навалочных грузов. При этом
способе груз разжижают и переводят в пульпообразное
состояние. Перевод груза из категории навалочного в категорию
наливного позволяет осуществлять перегрузку на рейде. При
этом снижается стоимость перегрузочных работ, значительно
сокращаются потери груза, возможны полная автоматизация и
механизация транспортировки (включая перегрузку),
сокращение времени погрузочно-разгрузочных операций.
Однако широкому распространению метода мешают
свойственные ему недостатки. До 30% грузоподъемности судна
используется на перевозку воды в составе пульпы. Трудно
обеспечить остойчивость судна из-за наличия больших площадей
свободной поверхности груза. На разных этапах перевозки
приходится ускорять либо замедлять осаждение груза, для
чего в пульпу добавляют суспензирующие добавки (глину,
известь, карбонат натрия) или коагулянты (известь, едкий
натр, хлорное железо).
Рудные концентраты можно транспортировать и выгружать
разными способами: в виде пульпы при перевозке и перегрузке;
в виде пульпы при перевозке и в осушенном виде при выгрузке
(пульпу осушают и перегружают грейферами и пневмоустанов-
ками); в сухом виде при перевозке и в виде пульпы при
выгрузке. Эффективность той или иной технологии зависит от
многих факторов; в их числе размер и стабильность
грузопотока, техническая оснащенность пунктов погрузки-выгрузки.
Мелкоштучные грузы во все больших количествах
перевозят в виде укрупненных грузовых мест. На первом этапе в
качестве УГМ были использованы пакеты, сформированные на
универсальных поддонах. Производительность
технологической линии увеличилась, но внутритрюмное перемещение
грузов было затруднено, был ограничен рост производительности
330
погрузочно-разгрузочных работ. Возникла необходимость в
увеличении ширины люков, в результате появились суда
открытого типа. Производительность погрузочно-разгрузочных
работ возросла в 1,5—2 раза, однако общее время доставки
генеральных грузов продолжало оставаться большим.
Требовались радикальные меры в области транспортировки грузов.
Одной из таких мер явилась контейнеризация грузов.
Однако на первых порах контейнеры использовались по сути
дела как оборотная тара повышенной прочности и вместимости,
и их применение никаких особых преимуществ не давало.
И только при организации сквозных^ перевозок «от двери
отправителя до двери получателя» удалось решить три основные
проблемы транспортировки: сократить общее время доставки
грузов, снизить стоимость перевозки, автоматизировать
процесс учета и планирования транспортного потока.
86. Взаимное влияние транспортного состояния груза,
технологии и организации его транспортировки
Развитие современных транспортно-технологических систем
предполагает организацию всех элементов транспортировки по
схеме «от двери отправителя до двери получателя», т. е.
изменение технологии перевозки не только на морском, но и на
смежных видах транспорта. Перевозка от отправителя до
получателя мелкоштучного груза через океан сопровождается
примерно 30 операциями по перевалке, что приводит к 20
задержкам в ожидании очередной операции.
Выход из такого положения был найден в контейнеризации
грузов, которая вызвала радикальную перестройку
транспортной системы. В материально-технической области
потребовалось: создать парк крупнотоннажных контейнеров,
соответствующих международным стандартам; построить
дорогостоящие быстроходные морские контейнеровозы; переоборудовать
или построить новые железнодорожные платформы,
специализированные под перевозку стандартных контейнеров;
специализировать теплоходы-площадки на речном транспорте;
создать специализированные автотранспортные средства;
специализировать самолеты и вертолеты на воздушном транспорте;
построить терминалы или специализированные перегрузочные
331
комплексы с мощным подъемно-транспортным оборудованием;
создать контейнерные участки на железнодорожных станциях,
речных пристанях.
Изменение технологии транспортировки привело к
изменению ее организации. Развитие перевозки в контейнерах,
трейлерах, лихтерах вызвало углубление интеграции разных
видов транспорта в национальном и международном
масштабах; при этом оказались затронутыми интересы не только
транспорта, но и отправителей и получателей грузов. Влияние
транспортного состояния груза на технологию и организацию
перевозки — процесс неодносторонний. Условия и масштабы
перевозок, их техническая оснащенность приводят к
максимальной унификации транспортного состояния груза, его
наибольшей приспособленности к конкретным условиям данной
линии.
В организации перевозок массовых грузов (руда, уголь,
нефть, природный газ) намечается тенденция включения судов
в технологический цикл работы промышленных предприятий
от добычи сырья до выпуска готовой продукции. Морской
транспорт начинает во все большей мере выполнять функции
технологического транспорта с характерными для него
особенностями. Так, включение морского транспорта
непосредственно в технологический цикл работы металлургического
производства стимулировало появление агломератовозов, при
перевозке на которых груз нагрет до 700°С.
Межконтинентальные перевозки сжиженного газа из Персидского залива в
Японию осуществляются крупными газовозами в условиях
глубокого охлаждения груза, фидерные перевозки между
Японскими островами — небольшими газовозами с цистернами
высокого давления или комбинированного типа. Все это имеет и
обратную связь: организация работы флота по расписанию на
конкретной линии способствует все более узкой
специализации судов, базовых портов и созданию мощного
специализированного перегрузочного оборудования.
Изменение технологии и организации работы флота меняет
и управление судоходством. Морские перевозки
концентрируются в крупных национальных и международных компаниях и
организациях, осуществляющих все операции по доставке
грузов «от двери отправителя до двери получателя» с участием
332
не только транспортных организаций, но и поставщиков
грузов. Морские суда постепенно превращаются в один из
элементов единой транспортной системы, а это невозможно без
широкого применения автоматизированных систем управления
транспортными потоками на базе математических методов и
компьютеризации.
Контрольные вопросы
1. Приведите примеры влияния транспортного состояния
груза на конструктивные особенности судна.
2. Как изменение транспортного состояния груза меняет
технологию, организацию морских перевозок и управление
ими? Приведите примеры.
3. Приведите примеры непосредственного включения
морского транспорта в производственный цикл промышленных
предприятий.
333
1
I
s
s
с
■■с*
£
X
Э"
о
CQ
О
D.
S
^
CL
cd
o>
j5
x
m
о
x
о
О
X
s
CO
C*
ЭД
Ж
узск
ранц
•G*
*ж
ецки
нем
эЖ
ж
глийск
ж
со
русский
»mber
er to
laiss
pas
CD
Z
<D
turz
ел
-1—»
XJ
u
g
гор
*°
о
Q
сать
о
Небр<
sus
00
CL)
тз
и,
plac<
pas
CD
z
pa
tappel-fr
2
CJ
g
ex
о
ut on t
cx
О
о
Q
J3
не ставит
X
Навер
!2
ngue
•"~{
ш
len
ел
Ё
U.
си
£
<L>
а>
х:
с
*****
(Л
ть здесь
ж
Строп
ici
ivrir
3
О
nen
rott
<v
X
<v
CD
x:
CD
cx
О
тать здесь
Открь
%
ids n
о
Он
х:
iwic
о
-*—»
CD
Z
о
-»—»
~S
z
нетто
Масса
ids b
о
Oi
XJ
CJ
J
&
О
2
u,
CQ
о
3
u,
CQ
брутто
Масса
ел
"о
U
С*
-2
—4
О
J*L
ge No.)
(Packa
о
a;
CD
ел
со
О
t
Месте
Z
-o
CO
Neri-
nde-
mma
о
CJ
-a
CO
CO
Z
о
Z
iad
u.
CO
z
[аряд №
ж
Заказ*
d
tech]
cuments
о
Q
с
erlage
Unt
che
hnis
О
CD
H
ents
1 docum
hnica
о
CD
H
еская
w
Техни1
Z
colis
CO
с
Ьд
lie
о
2
CD
packag
^■~'-
ase
CJ
.S
¥
есте
нтация в м
CL)
докум*
°
сх
х
ш
сх
X
щ
сх
х
&
*-
сх
Экспо
334
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Манипуляционные знаки
/ * 8 ft
Расшифровка значений: / — осторожно, хрупкое; 2 — боится нагрева;
3 — боится сырости; 4 — боится излучения; 5 — боится мороза;
6 — скоропортящийся груз; 7 — герметичная упаковка; 8 — крюками
непосредственно не брать; 9 — место застропки; 10 — место подъема тележкой;
И — верх, не кантовать; 12 — центр тяжести; 13 — тропическая упаковка
335
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Типовые формулировки записей об отклонениях
от обычного состояния груза
Запись по-русски
Ящики, бывшие в употреблении
Старые ящики
Сломанные доски
Чиненые ящики
Гвозди перебиты
Ленты повреждены
Грязные ящики
Ящик сломан
Отсутствуют ленты
Ящик в плохом состоянии
Ящики повреждены
Ящик имеет следы течи
Ящик влажный
Ящик слабый
Мешок порван
Обручи повреждены
Не хватает обручей
Мешки повреждены крючьями
Мешки грязные
Мешки влажные
Мешки имеют пятна
Мешки со сметками
Мешки имеют пятна от морской воды
Кипы повреждены крючьями
Упаковка кип порвана
Клепки бочек сломаны
Бочки текут
Бочки, видимо, неполные
Бочки пустые
Дно повреждено
Погружено на палубу на риск
отправителя
Запись по-английски
Second hand cases
Old cases
Planks broken
Repaired cases
Renailed
Bands broken
Dirty cases
Case broken
Bands missing
Case in bad condition
Case damaged
Case leaking
Case wet
Case weak
Bag torn
Bings broken
Rings missing
Bags torn by use of hooks
Bags dirty
Bags wet
Bags stained
Bags with sweeping
Spots of sea water
Bales torn by hooks
Cover of bales torn
Staves damaged
Barrels leaking
Barrels apparently not full
Barrels empty
Bottom broken
Shipped on deck on shipper's
risk
336
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Значения гидрометеорологических факторов, принятые
в проектировании судовых систем
кондиционирования воздуха
Район плавания
Неограниченный (с учетом
эксплуатации в тропиках)
Ограниченный (Балтийское море)
Северное море, северная часть
Атлантического океана (к северу
от 50° северной широты)
Норвежское море, южная часть
Гренландского моря
Северная часть Гренландского моря
Баренцево море
Белое море
Карское море, море Лаптевых,
Восточно-Сибирское море,
Чукотское море, северная
часть Берингова моря
Южная часть Берингова моря,
южная часть Охотского моря
Северная часть Охотского моря
Северная часть Японского моря
Желтое море
Каспийское море
Азовское море
и
° i
«г
X
>>
t* '
го
О
СО
Он
>,
(-
Л
сх
CL>
С
S
о>
34
22
21
15
7
15
18
12
20
15
25
29
30
27
Лето
<*г
X
>>
s s
л
^ £
О) Н
н у
к о
о я
2 *
О §
70
60
65
70
90
70
60
I 80
80
75
75
80
60
60
о
•-
л
»=(
о
СО
О.
>»
н
СО
о-
О)
с
33
О)
30
16
16
11
5
7
12
1 8
11
11
20
26
27
25
<->
о
со
X
>>
с(
го
О
СС
О-
>>
Н
СЗ
а,
<D
с
S
й>
-25
-23
-11
-14
-40
-30
-32
-40
-20
-40
-23
-13
-20
-21
Зима
а4^
сз
X
>>
S *
£ §
л w
|=з л
а> ь
н о
х.-о
О К
g *
р со
о §
.85
85
85
85
85
85
85
85
85
! 85
85
85
85
85
о
-
а
t(
о
03
со
о.
>»
н
со
а.
О)
с
S
0
■ 0
1 °
0
-2
0
0
~2
0
-2
0
1
1
1
337
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 4
Район плавания
Черное море
Средиземное море
Персидский и Оманский заливы
Красное море и Аденский залив,
район Тихого океана и
Тихоокеанского побережья Северной Америки
(от 10° до 40° северной широты
и от 35° до 120° западной долготы)
и Мексиканский залив
Моря и районы Тихого, Индийского
и Атлантического океанов в районе
от 30° северной широты
до 30° южной широты
Лето
Температура воздуха, °С
29
30
45
40
34
Относительная
влажность воздуха, %
60
65
40
50
70
Температура воды, °С
27
26
33
32
30
Зима
Температура воздуха, °С
-15
-3
Относительная
влажность воздуха, %
85
70
Температура воды, °С
5
10
338
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Температурные поправки (3 на плотность р нефтепродуктов
р
0,7000-0,7099
0,7100-0,7199
0,7200-0,7299
0,7300-0,7399
0,7400-0,7499
0,7500-0,7599
0,7600-0,7699
0,7700-0,7799
0,7800-0,7899
0,7900-0,7999
0,8000-0,8099
0,8100-0,8199
0,8200-0,8299
0,8300-0,8399
0,8400-0,8499
&
0,000897
0,000884
0,000870
0,000857
0,000844
0,000831
0,000818
0,000805
0,000793
0,000778
0,000765
0,000752
0,000738
0,000725
0,000712
Р
0,8500-0,8599
0,8600-0,8699
0,8700-0,8799
0,8800-0,8899
0,8900-0,8999
0,9000-0,9099
0,9100-0,9199
0,9200-0,9299
0,9300-0,9399
0,9400-0,9499
0,9500-0,9599
0,9600-0,9699
| 0,9700-0,9799
0,9800-0,9899
0,9900-1,0000
0,000699
0,000686
0,000673
0,000660
0,000647
0,000633
0,000620
0,000607
0,000594
0,000581
0,000567
0,000554
0,000541
0,000528
: 0,000515
339
i
I
CQ
О
H
0)
03
S
X
ci
03 CQ
о о
О. со
s >>
II
05
CJ
fO
J3
CL
<3J
CO
cs
Q.
o
с
s
H
Q0
^
CO
^
C5.
°°
X
3
^
у
3"
^
as
mpaw
u
о
CO
<3
ex.
CO
о
s
CD
\еры пак
^
со
«
unopi
K<
ni
25
CL
разме;
0)
2
X
я
Oh
ce
vo
ce
S
2
ce
«
ce
с
JM 'WOHOtTtfOLI 0
BX9MBU BOOBW
m О
2 к
£ о
О iri-
•5 о
OQ g
о
ce
X
X
Он
я
a
я
S3
C[
эхэмви а
X09W 0ЯХЭЭЬИ1Г0^
m
Гру;
g 9W9XD ен
ииПиеои d9W0H
^
LO
CM
о
CO
со
о
о
CM
w—*
о
о
CO
•"-'
CD
О
3S
Я
инирова
раф
Он
О
■*—:
СО
см
о
СО
СО
о
о
см
У—*
о
о
СО
*—*
о
СО
к
Я
<п
кие изд<
CJ
Он
CD
н
Я
X
еские
zr
X
X
се
X
CU
2
ры,
о
VO
X
^ктропр
(?)
О)
!3
Св Ч Д
се о се
и £ си
_4
см
см
оо
LO
см
о
со
со
о
о
см
^—*
о
о
СО
t—I
ч*
СО
3
бор
ие при
X
о
а>
X
2
о.
[9Х0€
Я
CU
Я
о
к
се
X
0)
S
о
терм<
о
вог
ыто
енно-б
ш
н
О
=Я
0?
Г0
о
X
53
*=(
овые из
CJ
CJ
се
£
ь
Плас
со
о
со
со
о
СО
со
о
о
см
*—'
о
о
СО
*—<
о
со
ВИШ
назначе
о
о
оо
о
СО
со
о
о
см
*—•
о
о
со
*—*
о
<•£>.
X
се
X
се
Ю
X
3
к
в стекл:
2
со
Он
CU
Коне
со
о
со
О)
о
о
со
о
о
см
"—'
о
о
СО
*-н
о
СО
3
ибор
Он
с
ические
Он
ь
й>
S
о
Терм
со
о
N.
см
о
о
СО
о
о
см
•—*
о
о
СО
~-*
о
со
»я
се
а*
'Я
3
X
иточ
черный
X
»s
3
ж
Зеле!
со
О 00
ю ю
05 С4"-
см см
о о
СО СО
со со
о о
о о
см см
»—1 ,—1
о о
о о
со со
~-Н т-^
оо со
rj< О
я
назначе]
ках
О X
и се
о о
о х
быт
ески
се ^
со Я
^ »=3
е среде
в метал
« 3
CJ CQ
^ Ou
S ^
Я о
S Я
я о
X ^
СО rt*
340
СМ °° (м ю -н ^ - W от
S со ^
Z, <?> а>
о о
со ст>
о ю
сзо CD
N- CD
00 СМ
СМ СМ
ооооооюооо
СО О CD CD CD CD CD CD CD CD
fOCDCDSSN^CDCDcD
О О О О
CD CD CD CD
CD N N LO
CO
о
о
CM
о
о
CD
О
О
CM
о
о
CD
О
О
CN
О
о
CD
О
О
СМ
О
О
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
см
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
о
о
CD
О
О
СМ
О
О
CD
О
О
СМ
о
о
CD
Tf
CM
CM
"«*■
CM
CD
-1
О
о
CM
о
о
CD
ol
о
см|
о
о
CD
cDCDCMOCDCDCM'^r^O
<?>СО—i tJ« ~-1—<—•СМСМ'Ф
О CM CM О CD
t CO CO ^ CO
CM CD
IS- CO
03
CQ
H
CJ
E*
CD
со O-
X CJ
CD CD
Я
CJ
CJ
H
CJ
CO
4
X
v 12
л x
CQ
О
X
CD
2
к
оЗ
X
X
03
CQ
О
О
03
•в*
О
03
Он
Л
§
О и,
CJ
CD
&
X
н
CD
S
CD CJ
О
Он
о
CD
О
X
Л
ч
CD
Я о
H и,
О О
ОЗ *
Он CJ
Я
з а
Он 2
о
Я
VO
о
CJ
о
с
CD
пз
\о
CD
Он
С
о
CJ
CD
3<
К
Ж
X
CD
Н
О
Он
5
Н
03
Он
ж
CD
X
X
о
«
CD
3
CQ
CD
3
52
С
2
О
~ CQ
03
X
к 1х
CD <у
CJ Я
Он е-
03 оЗ
« н
CD CD
Ж ст>
>> CD
cd 5
х
Ч
03
CD
Я
ч
со
Я
X
*
CD
С
CD
Он
*
CD
Я
и.
>>
Он
Я
03
Я
ч
CD
С*
03 00
ас s
с
о
ч
X
н
ч
о
я
CD
К аз
Он Д
03
CD
я о
о *з
Я
я
CD
Ч
о
CD ***
Ь1 CD
я 2
я ?г
5 ^o
Я со
3 к
О CD
"Ф Ю CD «^ 00 00 О
О О — —
СМ СО СО rt< Ю
ю
341
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 6
Б. Схемы формиорования ящичных грузов в пакеты,
i
1 1600
■т
1
-1
1 *
Я"
st
\
г
i
1—й
\ла*
l|
«ll
1
П—I Г I I "Ifel 1
1 pi
1 1 1 1 1 J Pf
i
?
ж:
50
~ ЛИР .
Ц1
11
J_
3
Т
53=
яг
1
§1
«1
^
г
>|
i
4
А
{& 1 1
11 ,li II. Г т
266
1 /«да-*4
^-
—:
1
я*
^~
1600
f-«—
«а?
1
IF
.
иоо
1660 *■*♦"
т
—i
—г"
if,
'
1600
400
1
Щ\
щ
i
ч\
1 и
800
к 1
§
§,
>
г
L tooo
400
»-
1
*
f
I.
f
рт
г
1
s
f f
I L
X
it
il
/0
К
f
£
160
N
♦
I
5c
L
13
|
|
I
1
1
—rt~f
%
I
b
p
5c
1600
h
i'
I
il
i I
£
I
ИШЦ
I
L fsoo
wo
—»■
4
•tl
It
Ц
'
1
«»l
Ш
g 1600
4to
—^
1
§
" I
i
1200^
1
12
W>
"1
i
i ^ /ш
400
i
T
i
i
I
/5
1 J.
> .
1 , .
Ill
J.
LqJ
266
i
i»i
f T
1
i
»
i
1
—i
1~~ «W J
v *» :!
(200
1
i
'
г
1 1600 '
—*-
Hf
к
i
i
i
,
r
342
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Типоразмеры и схемы формирования пакетов
из Мешковых грузов
А Типоразмеры пакетов распространенных мешковых грузов
я
я
Номер позии
| на схеме Б
1
2
3
4
Груз
Мука (крупа)
Сахарный песок
Цемент
Удобрения
(сульфат аммония)
е \
Количество ме<
в пакете
30
36
42
48
12
20
28
32
56
64
18
30
36
Габаритные размеры
Длина
1840
1840
1840
1840
1680
1680
1680
1668
1668
1668
1600
1600
1 1600
пакета, мм
Ширина
1360
1360
1360
1360
1220
1220
1220
1250
1250
1250
1200
1200
1200
Высота
1385
1630
1875
2120
970
1510
2050
, 720
1140
1280
760
1160
1360
Масса пакета
с поддоном,
кг
2170
2590
ЗОЮ
3430
1270
2070
2870
1670
2870
3270
! 1270
1570
1870
ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 7
Б. Схемы формирования пакетов из мешковых грузов
^
Lf I
J. - ,
г
h-■
1
11 то 1
L Ш *±
\ i
)
OOZI
%
' ■
s
\
' 006 :
i
'
^ ■
J
[III
[ill
( XI
¥ I I
1 I I I t
CD
1
-no:
,41 II i i, <
f
i
к
fj
\
il
LL
♦
1
1
1
IU
11«<~ ■
г*
WOO
tf
VJV? *-
c/o ■*■<
1
1
I
l'
1
1
-4
ТГ
"»
A
i L.
FT
1
11
4/7
zn
f ¥
P
/ш
ш?
11
I*
«Si*
xzt
x
T§
woo
H* ~- *м
j
i
№
^ л» _
r
344
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Адамовский Э. В. Сохранность грузов при перевозке //
Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Транспорт». — 1988. —
№ 4. — 64 с.
2. Андронов Л. П. Грузоведение и стивидорные операции:
Учеб. для вузов морск. трансп. — 2-е изд., перераб. и доп. —
М.: Транспорт, 1975. — 376 с.
3. Барановский М. Е. Безопасность морской перевозки
навалочных грузов. — М.: Транспорт, 1985. — 189 с.
4. Безопасность труда в промышленности: Справочник /
К. Н. Ткачук, П. Я. Галушко, Р. В. Сабарно и др. — К.:
Техника, 1982. — 231 с.
5. Бёер В. Техническая метеорология: Пер. с нем. — Л.:
Гидрометеоиздат, 1966. — 291 с.
6. Демидов Н. Г., Шандыба В, А., Щеглов П. П. Горение и
свойства горючих веществ. — М.: Химия, 1981. — 272 с.
7. Жуков Е. Я., Письменный М. Я. Технология морских
перевозок: Учеб. для вузов морск. трансп. — 2-е изд., перераб.
и доп. — М.: Транспорт, 1980. — 328 с.
8. Загоруйко В. А. Физические основы теории
полимолекулярных адсорбционных пленок и капиллярной конденсации
полярных жидкостей // Инж.-физ. журн. — 1973. — Т. 24. —
Вып. 2. — С. 262—270; Вып. 3. — С. 463—468.
9. Загоруйко 5. А., Кривошеее Ю. Я., Слынько А. Г.
Определение влагосодержания гигроскопических грузов для их
сохранной перевозки: Справочные таблицы / Под ред. В. А.
Загоруйко. — М.: Транспорт, 1988. — 496 с.
10. Козырев В. К Морская перевозка сжиженных газов. —
М.: Транспорт, 1986. — 208 с.
11. Корхов #. Г. Морская перевозка скоропортящихся
грузов. — М.: Транспорт, 1976. — 159 с,
12. Кочетов С. Я. Прогрессивные транспортно-технологи-
ческие системы на морском транспорте. — М.: Транспорт,
1981. — 232 с.
13. Ловачев Л, Я., Волков М. А., Церевитинов О. Б.
Снижение потерь продовольственных товаров при хранении. — М.:
Экономика, 1981. — 256 с.
345
14. Ну ну паров С. М. Предотвращение загрязнения моря с
судов: Учеб. пособие для вузов. — М.: Транспорт, 1985. — 288 с.
15. Общие и специальные правила перевозки грузов: 4-М:
Т. 2. Специальные правила / Минморфлот. — М.: В/О «Мор-
техинформреклама», 1988. — 392 с.
16. Панибратец Н. А. Управление качеством продукции
морского транспорта. — М.: Транспорт, 1984. — 135 с.
17. Правила морской перевозки опасных грузов (МОПОГ)
/ Минморфлот. Т. 1. — 1977. — 572 с; Т. 2. — 1977. — 428 с;
Т. 3. —. 1978. — 604 с; М.: ЦРИА «Морфлот».
18. Снопков В. И. Морская перевозка грузов: Справоч.
пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1986. —
312 с.
19. Снопков В. И. Эксплуатация специализированных
судов. — М.: Транспорт, 1987. — 288 с.
20. Справочник по гигиене и санитарии на судах / Под ред.
д-ра мед. наук, проф. Ю. М. Стенько и Г. И. Арановича. — Л.:
Судостроение, 1984. — 632 с.
.21. Стефанович В. В., Комарницкий Б. В. Системы
охлаждения судовых рефрижераторных помещений: Справочник. —
Л.: Судостроение, 1984. — 160 с.
22. Хордас Г. С. Расчет общесудовых систем: Справочник.
— Л.: Судостроение, 1983. — 440 с.
23. Христенко С. И, Транспорт и окружающая среда. — К.:
Наукова думка, 1983. — 200 с.
346
предметный указатель
В Указатель включены основные понятия и термины,
содержащиеся в учебнике. Они расположены в алфавитном порядке по
принципу «слово за словом». В формулировках рубрик там, где это
целесообразно, использован прием инверсии. Цифры указывают номера
страниц книги. Указатель адресует читателя только к тем
страницам, где можно получить сведения по существу темы рубрик.
Абсорбент 27
Абсорбция 27
Агрессивные факторы, влияющие
на сохранность грузов 60—62
Адсорбент 27
Активность воды 29
Активность грузов
биохимическая 313—316
Аммиак 188—191
Андронова диаграмма,
см. Диаграммы состояния
влажного воздуха
Атмосфера стандартная 86
Аэродинамическая форма склада 114
Аэродинамический коэффициент
сопротивления 114
Багеты 264
Баланса воздухообмена уравнение,
см. Воздухообмен, уравнение баланса
Балансы 279
Барабаны 239
Баттенсы 280
Бензин 169
Блок-пакет 264
Болстер 267
Бордсовый фут 285
Бордсы 280
Бревна 278
Брожение 314
Бутадиен 191
Бутан 191
Вакуумная упаковка 147
Вентиляция грузовых
помещений 99—100, 115—117,
131 — 141
Весы крановые 21—23
Взвешивание грузов 21—23
Взрыв 49—52
Взрываемости предел,
см. Воспламенение
Взрывчатые материалы 293
Влагопотока уравнение 97, 98
Влагосодержание 30—31, 84, 215
Влажного воздуха уравнение
состояния 83
Влажность груза 210, 225, 281
Вместимость склада 250
Воздухопроницаемость груза 210,
см. также Навалочные грузы
Воздухообмен, уравнение баланса 115
Воспламенение 39—48, см. также
Самовоспламенение
концентрационые пределы 43—44
область 43
температура 42
температурные пределы 44
Вредители грузов 70—73
Вредные вещества 52, 55
Вспомогательные материалы 156—159
Вспышки температура 44
Вязкость 131, 132
Габера константа 57
Газ сжиженный 188—191
классификация 192
нефтяной 188
огнеопасность,
показатели 196—199
природный 191, 192
Газовозы 194—196
Газовый конденсат 170
Газы сжатые 293
347
Генеральные грузы 237—260
Гигроскопическая точка груза 31
Гигроскопически подобные
материалы 34
Гигроскопические свойства
грузов 27—31
Гидромеханический способ
транспортировки навалочных
грузов 330
Главных компонент метод 200—203
Глазирование рыбы 320
Горение 40—48
Горючие вещества,
см. Пожароопасные вещества
Груз 10—15, 27, 154, 292
наименования 10, 11
определение 10, 11
; взрывчатый 292
гигроскопический 27, 30
закрытого хранения 10—12
нейтральный 10—12
нережимный 10—12
обладающий агрессивными
свойствами 10—12
огнеопасный 236—240
открытого хранения 10—12
подверженный воздействию
агрессивных факторов 10—12
режимный 248
самовозгорающийся 34—35
самонагревающийся 34—35
Грузовое место 13, 20
Грузооборот склада 250
Давление 45, 83, 84
Дегазация 154, 155
Дезинсекция 154, 155
Дезинфекция 154, 155
Дезодорация 154, 155
Дератизация 154, 155
Десорбция 27
Детонационная волна 52
Дефицит давления 85
Дефицит точки росы 85
Дефлаграция 50
Дефлекторы 132, 133
Диаграммы состояния влажного
воздуха 89—95
t—x 90
Id 92
Дильсы 280
Дисперсность 235
Длинномерные грузы,
см. Транспортные характеристики
грузов
Доза излучения 60,
см, также Радиоактивность
Доски 279
Доставка грузов,
продолжительность
Дрова 279
Дыхательный коэффициент 315
Едкие вещества 297
Емкости грузовые 193, 194
Жесть 249
Животного происхождения сырые
продукты, транспортировка 325
Животные, транспортировка 325
Жидкости
легковоспламеняющиеся 293
Жиры 178
Жмых 225, 226
Загрузка склада генеральными
грузами, см. Хранение грузов
Загрязнение морской среды 184—187
с газовозов 206
с танкеров 186
Заполнения цистерн
коэффициент 299, 300
Зерновая пыль, см. Пыль зерновая
Излучение ядерное 58—61
корпускулярное 58
электромагнитное 58
Изолирующие дыхательные приборы,
см. Средства защиты индивидуальные
Изотерма 29
Индукции период 42,
см. также Самовоспламенение
Инертный газ 143
Инфекционные вещества 295
Испарение 45, 112—113
Истинная теплоемкость 33
348
Кабель электрический 246
Капбалки 279
Кассетный способ перевозки 262
Категории грузов 238
в кипах и тюках (И) 241
в мешках (I) 240
в ящиках и без упаковки (IV) 238
катно-бочковые (III) 239
лесоматериалы (VII) 278
металлы и металлические
изделия (VI) 245
навалочные (VIII) 207
тяжеловесные (V) 247
Каучук 243
Керосин 169—170
Кипы 241
Кислота суперфосфорная 174
Классификация грузов 9—12
Клепка для бочек 281
Кодирование свойств грузов 278, 307
Кожи 325
Кожевенное сырье 326
Колья 279
Конденсация влаги 97
Кондиционеры 138—141
Контейнеризация грузов 331
Контейнерный модуль 270
Контейнеры 267—270
внутризаводские
(технологические) 268, 270
жесткие 268
комбинированные 268
континентальные 268
крупнотоннажные 268
малотоннажные 268
межконтинентальные 268
мягкие (эластичные) 268, 274
общего назначения,
см. Контейнеры универсальные
ограниченного обращения 268
пластмассовые 268
специализированные (специального
назначения) 270—276
изотермические 273
отапливаемые 274
рефрижераторные 274
среднетоннажные 268
универсальные 268
цельнометаллические 268
широкого обращения 268
эластичные, см. Контейнеры
мягкие
Контрейлеры 276
Концентраты рудные 219, 220, 330
Концентрации токсичных веществ
предельно допустимые (ПДК) 52—53
Коррозионные вещества 297
Коррозия 58
Коэффициент динамической
вязкости 163
Коэффициент качества 60,
см. также Радиоактивность
Кривая равновесной влажности
груза 29, см. также Изотерма
Критерии безопасности перевозки
незерновых навалочных грузсГв 216
Критическая температура угля 222
Критический орган 60,
см. также Радиоактивность
Крупногабаритные грузы,
см. Транспортные характеристики
грузов
Кряжи 278
Латекс 179
Легковоспламеняющиеся вещества,
см. Пожароопасные вещества
Лесные грузы 278—291
Лесовоз 327, 329
Лесоматериалы круглые 278
Линия насыщения влажного
воздуха 90
Лихтер 277
Лод 285
Лом 247
Мазут 170
Майнинг-тимбер 279
Манипуляционные знаки,
см. Маркировка 271, 283, 284, 295,
334, 335
Маркировка 17—19
импортных грузов 19
контейнеров 19
лесоматериалов круглых 269, 282,
283
349
манипуляционые знаки 19, 335
надписи 334, 336
определение 17
отправительская 18
пиломатериалов 283
складская 18
специальная 18
товарная 18
транспортная 18
упаковок с радиоактивными
веществами 296
экспортных грузов 18
МАРПОЛ 73/78 186, 187
Масла 176—178
Масса груза 21—23
Массовые грузы 13
Массообмен в системе
груз—среда 97
коэффициент 98
при перевозке грузов 123—129
Медь красная 246
Металлоизделия 245
Металлы 245, 246
Метан 192
Мешки 240
Микроклимат грузового
помещения 131
Мыс области взрываемости 47
Мясо мороженое 319
Мясо охлажденное 320
Навалочные грузы 207—233
зерновые 222—225
коэффициент проницаемости 209
коэффициент уплотнения 210
незерновые 218
пористость 209
хранение 229
Нагрузка на пол склада 249
Наливные грузы 160—187
определение массы на танкере 162
Наметельники 280
Насыпная масса груза 226
Негорючие вещества,
см. Пожароопасные вещества
Несохранность грузов 65—67, 75—78,
151
виды 65—67
Нефтепродукты 165—170
испарение 164
классификация
по взрывопожароопасности 167
определение 165—166
Нефть 164, 165
Нуклид 60
Обапол 280
Обвязка 264
Облучение груза
ультрафиолетовое 146
Обработка воздуха в системах
кондиционирования воздуха 138—140
Объемная масса навалочного
груза 209
Озонирование воздуха
Окисление 315
Окисляющие вещества 294, 315
Опасность вещества 61—64
комплексная 50, 51
относительная 49
Опасность транспортная 54
Опасные грузы 292—306
Особорежимные грузы 15
Пакет транспортный 263
Пакетирующая кассета 264
Пакеты 263—267
лесоматериалов 286
пиломатериалов 287
Пар насыщенный 45
Перекиси органические 294
Пересчет массы груза 70
Пиломатериалы 279, 280
Пилопродукция 278
Пирофорные вещества 43
Плавсредства крупногабаритные,
транспортировка 267
Пленки специальные 147
Плодоовощные грузы 317,
см. также Скоропортящиеся грузы
Плотности укладки лесоматериалов
коэффициент 282
Плотность груза 160, 161, 208, 339
навалочного 208
наливного 160, 161, 339
относительная 161
350
стандартная 161
Плотный метр кубический 285
Площадь склада полезная 249
Пограничная кривая диаграммы
влажного воздуха 94
Поддоны 269
Подмочка груза 97
Пожарная опасность горючих
веществ, показатели 39—40
Пожароопасные вещества 39, 294
горючие 39, 294
легковоспламеняющиеся 39, 294
трудновоспламеняющиеся 39
негорючие 39
трудногорючие 39
Пожары 180—182, 205
на газовозах 205
на танкерах 180—182
Полнодревесности коэффициент 285
«Полный груз» 297
Полуприцепы автомобильные 276
Порча груза 65—67
Пористость груза,
см. Навалочные грузы
Потемнение продуктов 315
Потери грузов 58—60
Прицепы автомобильные 276
Пробы нефтепродукта 168
Проволока 247
Проницаемости навалочного
груза коэффициент,
см. Навалочные грузы
Пропан 192
Пропсы 279
Пропускная способность склада 250
Противогазы фильтрующие,
см. Средства защиты индивидуальные
Птицы, требования при приеме
к перевозке 325
Пыль зерновая 234
Радиоактивность 58—60
Радиоактивные материалы 295—297
Радиопротекторы 61
Распыление груза 69
Растворители органические 183
Раструска груза 69
Раундвуд 279
Реакционная способность грузов,
классификация 173
Регулируемая газовая среда 144
Режимные грузы 307—326
Режимы транспортировки 154, 155
Резервуары для хранения
нефтепродуктов 179, 180
Рельсы 246
Респираторы, см. Средства защиты
индивидуальные
Рефрижераторные суда 141, 142
Рефрижерация 138, 142—143
Ролл-трейлеры 276
Руда 219, см. также Концентраты
рудные
Рудовоз 329
Рыбинсы, хм. Вспомогательные
материалы
Самовозгорание 41—43
Самовоспламенение 41,
см. также Воспламенение
Самонагревание 42
Свойства грузов, методы
исследования 20—21
Семитрейлеры, см. Полуприцепы
автомобильные
Сенсорная оценка свойств грузов,
см. Свойства грузов, методы
исследования
Сепарационные материалы,
см. Вспомогательные материалы
Скважины навалочного груза 208, 209
Скентлинги 280
Складочный метр кубический 285
Склады 107—///
из пористых строительных
материалов классификация ПО
металлические ПО
неотапливаемые 108
открытые 107
полузакрытые 107
Скоропортящиеся грузы 307, 316
вентилируемые 309
замороженные 318
консервы 312
молочные 313
мясные 320
351
охлаждаемые 318
охлажденные 321
плодоовощные 317—318,
322—323
прочие 325
рыбные 324
яичные 322
Скорость горения нормальная 46, 47
Смещение грузов 207, 227
Совместимость грузов,
таблица 151 —154
Совместная перевозка пищевых
продуктов 322
Сорбат 27, см. также
Гигроскопические свойства грузов
Сорбент 27, см. также
Гигроскопические свойства грузов
Сорбционные свойства грузов 27, 28
Сохранность грузов 143—147
Спирты 174
Средства защиты
индивидуальные 204, 234, 289,
300—302
при перевозке 204, 234,245
при работе с ОГ 245, 246
изолирующие дыхательные
приборы 301
респираторы 302
фильтрующие противогазы 302
Стандарт лесо- и пиломатериалов 285
Статическое электричество
при перевозке грузов 48, 49, 182
Столбы телеграфные 279
Строп-пакет 265
«Стоуидж фактор» 224,
см. также Зерновые грузы
Танки встроенные грузовые 193
Тара 15, 298, 323
определение 15
под опасные грузы 298
под скоропортящиеся грузы 323
Температурные изменения
в процессе транспортировки 95, 96
Температура смоченного
термометра 85
Температурно-влажностные
условия транспортировки грузов 99
оптимальные 99
Теплообмен в системе
груз—среда в трюме с грузом 96, 97,
119—123
Термовлагопроводностй
коэффициент 98
Термометры 86
Тилт 267
Токсичность 52—57, 182—183
паров нефтепродуктов 182—183
транспортная 55—56
Топливо 169—170
Точка росы 85
Точка текучести незернового
навалочного груза 215
Транспортабельность грузов 248
Транспортабельный предел
влажности незернового
навалочного груза 215
Транспортная классификация
грузов 13, 14
виды 13
классы 13
системы 13—14
Транспортные характеристики
грузов 11, 160, 218—222, 237, 241,
247, 288, 299
генеральных 237
длинномерных 247
киповых 241
крупногабаритных 247
лесоматериалов 288
навалочных 218—222
наливных 160
опасных 299
определение //
тяжеловесных 247
Транспортное состояние груза //,
331-333
«Транспортный индекс» 295,
см. также Радиоактивные вещества
Трейлеры, см. Прицепы
автомобильные
Трудновоспламеняющиеся вещества,
см. Горючие вещества
Трудногорючие вещества,
см. Пожароопасные вещества
Тульт 285
Тюки 241
352
Тяжеловесные грузы,
см. Транспортные характеристики грузов
Убыль груза естественная 67—70
Убытки грузовладельца вероятные 79,
см. также Несохранность грузов
Уголь 220
Ударная волна 51
Удельный объем груза
зерна 223
навалочного 210
погрузочный 21
штучного 20
Удельный складочный объем груза 21
Удобрения минеральные 218
Укладки груза коэффициент 24
Улетучивание груза 70
Упаковочные материалы 15, 16
Уплотнения навалочного груза
коэффициент, см. Навалочные грузы
Усадка навалочного груза 210
зерна 224
незернового 210
Усилия, действующие на груз
на судне 117, 118
Усушка груза 70, 320
Утечка жидкого груза 69
Файервуд 280
Флеты 265
Фотонное излучение,
см. Излучение ядерное
Фумигация 155
Характеристической кривой метод 34,
см. также Гигроскопические
свойства грузов
Хемосорбция 27,
см. также Гигроскопические
свойства грузов
Холодильная установка контейнера
изотермического 222, 223
Хранение грузов 144, 228—232,
249—260, 290
генеральных 249—260
лесных 290
навалочных 228—232
наливных 179
Целлюлоза 245
Цистерны 194, 195
вкладные грузовые 194, 195
съемные для опасных грузов 299
Шерсть 243
Шесты 279—280
Шкуры животных 325
Шпалы 279
Штабель груза 230—232, 252—253
генерального, площадь 252—253
навалочного, объем 230—232
Щепа 278, 280
Эндсы 280
Энтальпия влажного воздуха 86
Ядовитые вещества 171, 172,
см. также Опасные грузы
Ящики 238
Ящичные комплекты 281
353
Содержание
Введение 3
Раздел !.
ГРУЗ И ЕГО ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Глава 1. ТРАНСПОРТНОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУЗА 10
1. Понятие груза. Составляющие транспортной характеристики 10
2. Системы классификации грузов 11
3. Упаковка и маркировка грузов 15
4. Методы исследования свойств грузов 20
5. Методы определения количества груза 21
Г л а в а 2. ОБЪЕМНО-МАССОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ВАЖНЕЙШИЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ.. 24
6. Удельный объем и удельный погрузочный объем груза 24
7. Гигроскопические свойства грузов 27
8. Теплофизические свойства грузов 31
9. Характеристические кривые и номограммы гигроскопических грузов ....34
Глава 3. ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА ГРУЗОВ 39
10. Пожароопасность. Воспламенение и самовоспламенение 39
11. Концентрационные и температурные пределы воспламенения 43
12. Характеристики горения 45
13. Опасность статического электричества 48
14. Взрывоопасность и детонация 49
15. Токсичность и инфекционная опасность 52
16. Окислительные, коррозионные и радиоактивные свойства 57
17. Методы оценки опасности грузов 61
Г л а в а 4. НЕСОХРАННОСТЬ ГРУЗОВ ПРИ МОРСКОЙ
ТРАНСПОРТИРОВКЕ 65
18. Виды несохранности грузов 65
19. Естественная убыль грузов и ее нормирование 67
20. Вредители грузов и борьба с ними 70
21. Виды потерь наливных и навалочных грузов 73
22. Влияние внешних и внутренних факторов на сохранность грузов.
Причинно-следственные связи 75
23. Прогнозирование несохранности перевозок 78
354
Г л а в а 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГРУЗА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ 82
24. Свойства воздуха, влияющие на состояние груза 82
25. Приборы для контроля тепловлажностных параметров воздуха 86
26. Диаграммы состояния и психрометрические таблицы
влажного воздуха 89
27. Внешние температурно-влажностные условия морской
транспортировки грузов. Тепло-, массообмен в системе груз—среда 95
28. Принципы регулирования тепловлажностных процессов
в трюмах и складах 99
29. Тепловые Id-диаграммы равновесного влагосодержания
гигроскопических грузов 101
Г л а в а 6. СОХРАННОСТЬ ГРУЗОВ В ПОРТОВЫХ СКЛАДАХ
И ТРЮМАХ 107
30. Классификация складов и условия обеспечения сохранности
грузов в складах разного типа .,, 107
31. Особенности тепловлажностных процессов в складах 111
32. Режим воздухообмена в складе 113
33. Морское судно с точки зрения обеспечения сохранности грузов 117
34. Микроклимат трюмов в различных эксплуатационных условиях 119
35. Особенности тепло- и массообмена при перевозке различных грузов 123
Г л а в а 7. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
СОХРАННОСТИ ГРУЗОВ 131
36. Судовые средства регулирования микроклимата грузовых помещений 131
37. Вентиляция трюмов наружным воздухом 134
38. Система технического кондиционирования воздуха 138
39. Микроклимат трюмов рефрижераторного судна 141
40. Перспективные методы повышения сохранности грузов
при транспортировке 143
Г л а в а 8. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СОХРАННОСТИ ГРУЗОВ 148
41. Пути повышения сохранности грузов при морской транспортировке 148
42. Взаимовлияние и совместимость грузов 151
43. Режимы транспортировки грузов. Специальные виды обработки
грузовых помещений 154
44. Вспомогательные материалы и их применение 156
355
Раздел II.
ТРАНСПОРТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОТДЕЛЬНЫХ КАТЕГОРИЙ ГРУЗОВ
Г л а в а 9. НАЛИВНЫЕ ГРУЗЫ 160
45. Номенклатура и специфические свойства 160
46. Сырая нефть и нефтепродукты 164
47. Жидкие химические грузы. Реакционные свойства 171
48. Прочие наливные грузы 174
49. Хранение наливных грузов 179
50. Противопожарный и санитарный режимы 180
51. Охрана окружающей среды и предотвращение загрязнения моря 184
Глава 10. СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ 188
52. Номенклатура. Транспортные особенности грузов,
находящихся в двухфазном состоянии 188
53. Транспортные характеристики сжиженных газов 191
54. Транспортная классификация сжиженных газов, грузовых
емкостей и газовозов 192
55. Виды опасности при транспортировке сжиженных газов 196
56. Охрана труда, окружающей среды, противопожарный режим
на газовозе 204
Глава 11. НАВАЛОЧНЫЕ ГРУЗЫ 207
57. Номенклатура и общие свойства. Насыпная масса и влажность грузов ...207
58. Сыпучесть, разжижение и другие свойства навалочных грузов 211
59. Незерновые навалочные грузы 215
60. Транспортные характеристики отдельных незерновых
навалочных грузов 218
61. Зерновые навалочные грузы. Продукты переработки зерновых 222
62. Хранение навалочных грузов в порту 228
63. Охрана труда, пожарная безопасность при транспортировке
навалочных грузов 233
Глава 12. ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ГРУЗЫ 237
64. Номенклатура и специфические свойства 237
65. Краткая характеристика отдельных категорий грузов 238
66. Длинномерные, тяжеловесные и крупногабаритные грузы 247
67. Хранение генеральных грузов 249
356
Глава 13. УКРУПНЕННЫЕ ГРУЗОВЫЕ МЕСТА 261
68. Значение укрупнения грузовых мест. Стандартизация на транспорте ....261
69. Пакеты и средства пакетирования .263
70. Классификация и основные типы контейнеров 267
71. Специализированные контейнеры 270
Г л а в а 14. ЛЕСНЫЕ ГРУЗЫ 278
72. Номенклатура и специфические свойства 278
73. Объемно-массовые характеристики, маркировка, единицы
измерения количества груза 281
74. Укрупненные грузовые места лесных грузов 286
75. Технологические особенности транспортировки и хранения
лесных грузов 287
Глава 15. ОПАСНЫЕ ГРУЗЫ 292
76. Регламентация перевозок, характеристика отдельных классов
опасных грузов 292
77. Общие технические условия транспортировки.
Опасные грузы укрупненными грузовыми местами 298
78. Охрана труда и производственная санитария при транспортировке
опасных грузов 300
79. Охрана окружающей среды и предотвращение загрязнения моря 305
Г л а в а 16. РЕЖИМНЫЕ ГРУЗЫ 307
80. Номенклатура и классификация. Нескоропортящиеся
режимные грузы 307
81. Биохимическая активность грузов 313
82. Скоропортящиеся грузы 316
83. Скоропортящиеся грузы в условиях рефрижерации 318
84. Обеспечение сохранности режимных грузов. Животные, птица
и сырые продукты животного происхождения 322
Г л а в а 17. ВЛИЯНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СОСТОЯНИЯ ГРУЗОВ
НА ИХ ПЕРЕВОЗКУ 327
85. Трансформация груза в современных условиях и ее значение
для транспорта 327
86. Взаимное влияние транспортного состояния груза, технологии
и организации его транспортировки 331
357
Приложение 1 334
Приложение 2 335
Приложение 3 336
Приложение 4 337
Приложение 5 339
Приложение 6 340
Приложение 7 343
Список литературы 345
Предметный указатель 347
Навчальне видаиня
Козирев В'ячеслав Казбулатович
Вантажоведення
ГПдручник
Видання 2-е, випр. i доп.
Козирев В. К.
К593 Вантажоведення: ГПдручник. - Вид. 2-е, випр. i доп. - О.:
Фешкс; М.: РКонсульт, 2005. - 360 с.
ISBN 5-277-01264-8 (рашше виходило у вид-bi «Транспорт»)
ISBN 966-8631-25-0 (Фенжс)
ISBN 5-94976-057-3 (РКонсульт)
У книз1 наведене поняття про вантаж як про предмет пращ у
виробничому npoueci Bcix вщив транспорту i матер1альну основу
едност1 д1яльноеп структурних тдроздшв кожного виду транспорту.
Розглянут! теплоф1зичш процеси у вантажах, Ухня взасмод1я з
навколишшм середовищем, розмщення на складах порту,
забезпечення збереження i безпеки, взаемна залежнють транспортного
стану вантаж1в, технолот i органi3au,iY Тхнього морського перевезення.
ГПдручник написаний зпдно з програмою курсу
«Вантажоведення» i призначений для студенев спещальност*1
«Орган1зац1я перевезень i управлшня морським транспортом» вуз1в
водного транспорту. Вш може бути використаний студентами
судноводшських i шженерно-економ1чних факультет'т вуз1в.
Мал. 41, табл. 38, б!блюгр. 23 назв.
ББК 39.48я73
УДК 656.614.3.073.4(075.8)
Редактор Мартиненко ВТ.
Верстка Болгар О.В.
Здано до набору 03.06.05. Пщписано до друку 08.11.05. Формат 60x84/16.
Пашрофюний. Друк на дугшкаторг Обл.- вид. арк.18,9. Ум.-друк. арк. 20,93.
Зам. № 1105-4.
Видавництво "РКонсульт "
(Лщенз1я ИД № 06525 в1д 09.01.02)
м. Москва, 2-й Южнопортовий пр-д, 5, корп. 2. Тел. (095) 958-95-37
Видавництво "Фешкс "
(Свщоцтво ДК № 1044 вщ 17.09.02).
м. Одеса, 65009, вул. Зоопаркова, 25. Тел. 8(048) 7777-591.
Виготовлено у ПП "Феткс "