Грузоведение, основные положения, правила перевозки грузов, пример расчета

Навалочные грузы перевозятся  без тары - навалом. Они состоят  из большого числа однородных частиц, например сахар, или частиц груза  разного размеры - каменный уголь, щебень и пр. Для их перевозки используют целое грузовое судно или отдельные  трюмы.

Укрупненные грузовые единицы - это контейнеры, трейлеры, флоты, пакеты и так далее. Укрупнение грузовых мест позволяет механизировать процесс обработки груза и увеличить целесообразность работы торгового флота.

Наливные грузы в  себя включают сырую нефть, нефтепродукты, растительные масла, спирт, химические материалы и сжиженный природный  газ.

 

Физико-химические свойства:

• Гигроскопичность – способность груза поглощать или выделять влагу под воздействием внешних факторов (ветер, влажность, температура). Гигроскопические грузы в процесс поглощения или выделения влаги изменяют свою массу.

• Влажность – содержание влаги в массе вещества в процентах.

• Слеживаемость – свойство зерновых и порошкообразных грузов при хранении уплотнятся, связываться частицами между собой, образуя монолитную массу (соль, удобрения, сахарный песок…).

• Сыпучесть – свойство навалочных и насыпных грузов при наличии свободной поверхности иметь подвижность частиц груза под внешним воздействием. Сыпучесть зависит от формы, размеров, однородности и шероховатости частиц, влажности грузов.

• Угол естественного откоса – угол между образующей штабели и поверхностью, на которой он находится.

• Разжижаемость груза, или тиксотропность – способность груза под воздействие влажности и динамических нагрузок переходить в разжиженное состояние.

• Смерзаемость – свойство грузов при отрицательной температуре превращаться в монолит.

• Морозостойкость – способность груза после воздействия низких температур сохранять первоначальные качества.

• Теплостойкость – способность груза не изменять качественных характеристик после воздействия повышенных температур.

• Огнестойкость – способность груза не изменять своих качественных характеристик при соприкосновении с огнем.

• Самосогревание – способность грузов под воздействием внешней среды (температура, влажность) увеличивать собственную температуру. Самосогревание может привести к самовозгоранию.

• Самовозгорание – способность грузов при повышении собственной температуры загораться.

• Взрывчатость – способность груза или его частиц под воздействием внешней среды образовывать взрывчатые смеси.

• Вредность – свойство груза оказывать вредное влияние на организм.

• Распыляемость – способность груза длительное время находится во взвешенном состоянии.

• Коррозия – способность груза под воздействием внешней среды (влажность) коррозировать или вызывать коррозию метала.

• Хрупкость – неспособность груза противостоять ударам, нагрузкам.

• Дыхание – способность груза соединяться с кислородом, воздухом.

• Дозревание – свойственно сельхоз продукции.

• Прорастание – происходит при повышенной влажности и соответствующей температуры, сопровождается усиленным дыханием.

• Автолиз – способность грузов при повышенной температуре и влажности разлагаться.

 

В зависимости от влияния  на грузы внешней среды, т. е. температуры  и влажности их принято разделять  на не режимные и режимные. К нережимным относятся такие грузы, у которых действия агрессивных факторов, возникающих в процессе морской перевозки, не вызывают изменения их физико-химических свойств и ухудшения качества. Они не требуют создания особых условий при их транспортировке. К режимным относятся такие грузы, которые требуют создания в трюмах определенных температурно-влажностных условий. Без соблюдения этих условий транспортировка режимных грузов невозможна или возможна только в течение ограниченного времени. Некоторые грузы требуют выполнения особых карантинных режимов перевозки.

Грузы обладают чрезвычайно  разнообразными физико-химическими  свойствами. Часто это приводит к  тому, что совместная их перевозка  в одном помещении невозможна. Нарушение этого ограничения  может привести к полной порче  груза или частичной потере товарных качеств груза. Для решения вопросов совместимости перевозимых грузов надо знать не только свойства груза, но и возможность их проявления в зависимости от тары и упаковки. Для определения возможности совместной перевозки грузов, их, прежде всего, делят на три группы: обладающие агрессивными свойствами, подверженные воздействию агрессивных факторов, нейтральные по отношению к другим грузам.

Грузы, обладающие агрессивными свойствами, разделяются на группы: тепловыделяющие, влаговыделяющие, газовыделяющие, выделяющие запахи, ядовитые, пылящие, самовозгорающиеся, носители карантинных  объектов.

Грузы, подверженные воздействию  агрессивных факторов, разделяются  на группы: портящиеся под воздействием влаги, тепла, пыли, подверженные воздействию  ядовитых веществ и карантинных объектов, воспринимающие запахи. В соответствии с этим все грузы разделены на четыре вида: смещающиеся (СГ, режимные (РГ), опасные (ОГ), наливные (НГ). В свою очередь тип груза делится на классы и группы грузов.

Грузы, опасные возможностью смещения:

Класс А. Незерновые навалочные грузы: 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, слабо смещающиеся; 1.5. Навалочные опасные грузы.

Класс Б. Зерновые грузы.

Класс В. Генеральные грузы: Группы: 3.1. Металлопродукция; 3.2. Подвижная  техника; 3.3. Строительные железобетонные изделия и конструкции; 3.4. Контейнеры; 3.5. Пакетированные и мешкованные  грузы; З.6. Грузы в ящичной и картонной таре; 3.7. Грузы цилиндрической и конической формы; 3.8. Тяжеловесные и крупногабаритные грузы; 3.9. Прочие грузы.

Класс Г. Лесные грузы: Группы: 4.1. Круглый лес россыпью: 4.2. Круглый  лес в пакетах: 4.3. Пиломатериалы  россыпью; 4.4. Пиломатериалы в пакетах; 4.5. Щепа.

 

Режимные грузы:

Класс А. Скоропортящиеся  грузы: Группы: 1.1. Замороженные грузы; 1.2. Охлажденные грузы животного  происхождения; 1.3. Охлаждаемые грузы (плодоовощные).

Класс Б. Нескоропортящиеся  грузы, требующие регулировании  влажностного и вентиляционного режимов.

 

Опасные грузы:

Классы:

А. Взрывчатые вещества (ВВ);

Б. Газы сжатые, сжиженные  и растворенные под давлением (ГС);

В. Легковоспламеняющиеся  жидкости (ЛВЖ);

Г. Воспламеняющиеся твердые  вещества;

Д. Окисляющие вещества и  органические перекиси (ОВ и ОП);

Е. Ядовитые вещества (ЯВ);

Ж. Радиоактивные и инфекционные вещества (РВ и ИВ);

З. Едкие и коррозийные  вещества (ЕК);

И. Прочие опасные грузы.

 

Наливные грузы:

Классы:

А. Нефтепродукты;

Б. Пищевые грузы (растительные масла, вино, меласса и др.);

В. Химические грузы;

Г. Сжиженные газы.

 

Транспортные характеристики грузов:

Совокупность свойств груза, определяющих условия и технику его перевозки, перегрузки и хранения, называется транспортной характеристикой груза. По своим физико-химическим свойствам грузы разделяют на две основные группы: скоропортящиеся и устойчиво сохраняющиеся. Грузы можно также разделить на группы по степени огнеопасности, ядовитости, радиоактивности, обладанию определенными агрессивными свойствами - пылящие, выделяющие газы и запахи, грузы, обладающие гигроскопичностью, и так далее. Кроме того, почти все грузы обладают специфическими, присущими им свойствами, определяющими требования, которые необходимо выполнять в процессе их морской перевозки. К основным свойствам навалочных грузов относятся следующие:

Угол естественного  откоса, или угол покоя. Это угол между плоскостью основания штабеля  и образующей, который зависит  от рода и кондиционного состояния  груза. Рыхлые и пористые навалочные грузы имеют больший угол покоя, чем твердые кусковые грузы. С  увеличением влажности угол покоя  растет. При длительном хранении многих навалочных грузов угол покоя за счет уплотнения и слеживаемости возрастает. Различают угол естественного откоса в покое и в движении. В покое  угол естественного откоса на 10-18° больше, чем в движении (например, на ленте транспортера).

Гранулометрический состав для навалочных грузов указывается  в запродажных контрактах и перевозочных документах. Ряд рудных грузов и  углей делится на классы в зависимости  от гранулометрического состава. Гранулометрический состав груза определяет возможность  применения различных схем механизации  погрузочно-разгрузочных работ. Усадка - уплотнение навалочных грузов вследствие перераспределения частиц груза  в массе насыпи и сдавливания  нижних слоев верхними. На усадку грузов оказывают влияние свойства груза, способ нагрузки, встряхивание судна на волне, вибрация корпуса судна, длительность и условия плавания. Усадка зерна в рейсе происходит от 2,5 и 8%, но иногда достигает 11%.

Сыпучесть свойства навалочных грузов, которые при наличии свободной  поверхности под воздействием качки  пересыпаются с одного борта на другой. В результате этого грузовое судно  может получить опасный крен и  перевернуться. Проведенные опыты  показали, что пересыпание грузов происходит по законам, отличным от законов  перетекания жидкости. В начальный  момент крена в результате действия сил сцепления частиц поверхность  груза остается неподвижной, но если крен достигает такого значения, при  котором угол между поверхностью насыпки и горизонтом будет больше угла покоя на 8-10°, то масса груза  быстро перемещается в сторону крена.

Обратного перемещения может не быть, так как крен в противоположную сторону уменьшается за счет смещения центра тяжести судна в сторону пересыпающегося груза.

Погрузочный объем - объем, занимаемый 1 тонн груза в грузовом помещении. При морской перевозке зерновых грузов погрузочный объем является критерием, по которому грузы делятся на «тяжелые» - рожь, ячмень, пшеница, горох, рис и «легкие» - овес, арахис, льняное семя и подсолнух.

Влажность - важнейший  показатель состояния груза, поскольку  от нее зависит самонагревание, возможность  и вероятность разжижения. Влажность  гигроскопических грузов находится  в прямой зависимости от относительной  влажности воздуха. Повышенная влажность  навалочных грузов приводит к потере провозной способности флота из-за увеличения их массы, а при перевозке зерна - к его порче.

Нормальная влажность экспортного зерна - 11-14%. Зерно с влажностью 16% принимать к перевозке запрещено.

Самонагревание грузов растительного происхождения резко  ухудшает их качество и, как правило, вызывается тремя причинами: биологическим  процессом «дыхания», жизнедеятельностью микроорганизмов и вредителей. При  перевозке зерна и ряда других продуктов сельского хозяйства (хлопка, льна, сена) температура груза в  результате самонагревания может достигать 85-90 °С, что приводит к потере товарных качеств груза.

Самовозгорание - действие внутренних источников тепла (биологических  и химических процессов), которые  протекают в грузе. Самовозгоранию подвержены многие грузы растительного  происхождения, зерновые, волокнистые, жиры, торф, каменные и бурые угли, древесный уголь, а также некоторые  руды и рудные концентраты. При «дыхании»  зерна, семян, овощей и фруктов поглощается  кислород и выделяется углекислый газ. Энергия «дыхания» зависит от свойства груза, но особенно увеличивается  с ростом температуры и влажности. Повышение температуры и влажности  способствует развитию бактерий, а  наличие бактерий в растительных грузах вызывает не только самонагревание, но и самовозгорание. Жизнедеятельность  микроорганизмов приводит к дальнейшему  нагреванию груза. Если груз обладает малой теплопроводностью, то выделяющаяся теплота накапливается и температура  повышается. Микроорганизмы гибнут при  температуре груза 70° и выше, но химические реакции между кислородом, воздухом и разлагающимися растительными  грузами продолжаются. Это приводит к самовозгоранию или обугливанию  груза. Для предотвращения самовозгорания зерновых грузов следует удалять  выделяющиеся газы и тепло, что достигается  постоянной вентиляцией трюмов. В  процессе хранения и перевозки ископаемых углей происходит постоянное окисление  углерода, что приводит к потере качества и уменьшению количества груза. Величина этих потерь зависит от марки, сорта угля и температуры хранения.

Самовозгоранию углей  способствует аэрация штабеля, наличие  внешних источников тепла, таких  как солнечная радиация, нагревающиеся  переборки и трубы, наличие посторонних примесей, смешение разных марок, сортов и партий груза. Очень малая и чрезмерно высокая влажность углей снижает их способность к самовозгоранию. В практике морских перевозок температура углей 40-45 °С считается уже опасной.

Слеживаемость - характеризуется  прочным сцеплением частиц груза  и максимальной плотностью. Это приводит к потере грузом свойств сыпучести. Слеживаемости подвержены в наибольшей мере концентраты руд, руды, селитра, соль поваренная, калийные и азотные  удобрения, сульфат. Причинами слеживаемости  являются: сцепление частиц груза  от сдавливания при большой высоте укладки; кристаллизация солей из растворов  и переход соединений вещества из одних модификаций в другие; химические реакции в грузах.