Грузоведение на внутреннем водном транспорте

Правила перевозок систематически совершенствуются поскольку появляются новые виды грузов, новые способы упаковки, изменяются требования к таре.

Действующие на ВВТ правила  перевозок подразделяются на три  следующие группы, отражающие особенности  техники движения и транспортные характеристики грузов:

• правила перевозки  сухих грузом (насыпных, навалочных, штучных, скоропортящихся и др.);

• правила перевозки  нефтегрузов наливом;

• правила буксировки плотов и судов.

К насыпным грузам относятся  зерно, соль, уголь, руда, песок, гравий и некоторые другие грузы, которые на суда грузят навалом и насыпью, а количество принятого на перевозку груза определяют только по массе, независимо от способа ее измерения. Насыпные грузы, предъявляемые к перевозке в таре, перевозят по правилам перевозки штучных грузов. К навалочным грузам относятся лес круглый, балансы, рудстойка, дрова, шпалы, пиломатериалы, металл, металлолом, камень и т. п. Их грузят в суда навалом, без подсчета отдельных мест и упаковки (увязка в пакеты и пачки пиломатериалов, балансов, металла или укладка на поддоны не считается упаковкой). Навалом можно перевозить и другие грузы (овощи, арбузы), но правила их перевозки рассматриваются особо.

В зависимости от физико-химических свойств груза, их особенностей, разработаны также правила перевозок разрядных, «опасных» грузов,

правила перевозок в  прямом водном сообщении с участием речных и морских судоходных компаний; правила перевозок в прямом смешанном железнодорожно-водном сообщении; правила перевозок пассажиров, багажа, почты и ряд других правил.

Указанные виды правил представлены на ВВТ РФ в составе следующих  сборников:

1. Правила перевозок  грузов, часть первая – приведены  общие правила перевозок грузов; правила перевозок сухогрузов; правила  буксировки плотов; правила перевозки грузов в прямом водном сообщении.

2. Правила перевозок  грузов, часть вторая – приведены  правила перевозок опасных грузов  и нефтегрузов наливом.                                                                      3. Правила перевозок грузов в прямом смешанном железнодорожно-водном сообщении и ряд других правил.

                                                                                                                              

2. Физико-химические  свойства, транспортная характеристика  грузов.

2.1.  Физико-химические свойства грузов

      В данном  разделе будут рассмотрены физико-химические  свойства навалочных грузов, так  как в условии задачи этой  работы объектом перевозки является  кокс.   

    Кокс (нем.Koks ,от англ.coke),исскуственное твердое топливо повышенной прочности; получается при нагревании до высоких температур (950-1050⁰C) без доступа воздуха природных топлив или продуктов их переработки.                     В зависимости от вида сырья различают каменноугольный, электродный пековый и нефтяной коксы. Основное количество кокса производится из каменного угля.

      Физические свойства. Каменноугольный кокс представляет собой удлинённые куски серого цвета. Содержит 96—98 % С, остальное Н, S, N, O. Пористость 49—53 %, истинная плотность 1,80—1,95 г/см³, кажущаяся плотность ≈1 г/см³, насыпная масса 400—500 кг/м³, зольность 9—12 %, выход летучих веществ 1 %. Влажность при тушении водой и инертным газом соответственно 2—4 % и не более 0,5 %. Предел прочности при сжатии 15—25 МПа, при срезе (характеризует устойчивость к истиранию) 6—12 МПа, теплота сгорания 29—30 МДж/кг.

     Физико-химические свойства кокса каменноугольного определяются его структурой, приближающейся к гексагональной слоистой структуре графита. Выше 900 °C, легко восстанавливает СО₂ (С + СО₂ = 2СО); при 1000 °C скорость процесса (стандартная реакционная способность кокса) в расчете на 1 г кокса 0,1—0,2 мл СО₂ за 1 с, энергия активации 140—200 кДж/моль. Скорость взаимодействия с О₂ (С +О₂ = СО₂), или горючесть кокса, значительно выше, чем с СО₂, и составляет при 500 °C около 0,1 мл О₂ за 1 с, энергия активации 100—140 кДж/моль. Строение и свойства кокса каменноугольного зависят от состава угольной шихты, конечной температуры и скорости нагрева коксуемой массы. Повышение конечной температуры коксования способствует увеличению прочности кокса каменноугольного, особенно к истиранию. При удлинении периода коксования и снижении скорости нагрева коксуемой массы средняя крупность кусков кокса увеличивается.

      Навалочными грузами считаются различные массовые кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные грузы, хранимые и перемещаемые навалом, например руда, уголь, кокс, земля (порода), торф, камни, щебень, гравий, опилки, формовочная земля, песок, цемент и т.п.

По транспортной классификации  навалочные грузы относятся к виду грузов, опасных возможностью смещения, и делятся на два класса:

     1-й –  незерновые навалочные и класс  2-й – зерновые грузы.

 

Навалочные грузы характеризуются размером и формой частиц или кусков (кусковатостью); объемным (насыпным) весом, удельным весом, взаимной подвижность и связанностью отдельных частиц и углом естественного откоса, истирающей способностью (абразивностью), коррозийностью, взрывоопасностью, самовозгораемостью, способностью слеживаться, смерзаться, липкостью, ядовитостью и т.п. Каждое из этих свойств в той или иной степени должно учитываться при выборе перевозки. Рассмотрим некоторые из этих свойств более подробно.

       Специфические свойства навалочных грузов можно разделить на физические, химические и биологические.

       К физическим свойствам относятся: сыпучесть, слеживаемость, плотность, скважистость, сорбционность, тепло и температуропроводность,  абразивность, гранулометрический состав.

Дадим определение некоторым особенно важным физическим свойствам.

-  Сыпучесть груза - способность груза смещаться (пересыпаться) вследствие взаимного передвижения частиц груза.

- слеживаемость - 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.

- плотность груза – Отношение массы груза к объему вещества груза .

- Скважистость – Отношение объема свободного пространства между частицами груза к объему самого груза.

-  Гранулометрический состав – количественное распределение составляющих груз частиц по их размерам, определяется путем последовательного просеивания образца груза через набор сит 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)

-  Абразивность – истирающая способность, наличие острых режущих граней грузов. Степень абразивности насыпного груза, зависит от твердости, формы и размеров составляющих его частиц. Значительной абразивностью обладают такие насыпные грузы, как, например, кусковая руда, кокс, зола, цемент, песок, земля и т. п.

         К химическим свойствам относятся : самосогревание, самовозгорание, взрывоопасность,  коррозионность.

-  Самовозгорание – Возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермических реакций. Самовозгорание происходит из- за того, что тепловыделение в ходе реакции больше теплоотвода в окружающую среду.

-  Самонагревание – минимальная температура при которой появляется тепловыделение.

- Взрывоопасность – Совокупность факторов обусловливающих возможность образования взрывоопасной среды и ее воспламенения.

- Коррозионность – способность некоторых видов грузов при соприкосновении с металлами химически их разрушать.                                                                                                                                                                                                                                2.2. Транспортная характеристика грузов.

           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.

       Грузы,  перевозимые водным транспортом, обладают разными свойствами, поэтому для обеспечения сохранности и безопасности транспортировки необходима их четкая классификация. Из множества признаков, по которым можно выполнять классификацию, выбирают определяющий, то есть существенно важный для достижения поставленной цели, классификационный признак. Государственным стандартом установлены следующие наименования основных видов грузов:

а. Наливной – жидкий груз, перевозимый наливом;

б. Сухой груз – любой груз, кроме наливного;

в. Навалочный груз – сухой груз, перевозимый без тары навалом;

г. Насыпной груз – зерновые грузы, перевозимые без тары;

д. Штучный груз – сухой груз, состоящий из отдельных мест;

е. Генеральный груз – различные штучные грузы;

        В связи с разработкой нормативных документов, регламентирующих перевозку грузов, создана комплексная система нормирования технологии перевозки грузов на основе общей схемы транспортной классификации грузов. Грузы сгруппированы по принципу схожести физико-химических свойств, режима и способа перевозки, перегрузки и совместимости в процессе перевозки, перегрузки и совместимости в процессе транспортировки. Для пяти видов грузов ( навалочные, генеральные, режимные, опасные, наливные ) разработаны общие правила перевозки, для классов и групп грузов – правила перевозки. Для отдельных конкретных грузов составляют карты технологического режима безопасности перевозки, которые прилагаются к Правилам перевозки груза соответствующего класса.

 

3. Способы определения массы груза на внутреннем водном транспорте и ее значение для перевозчика.

         В соответствии с действующими  на транспорте правилами и  инструкциями массу груза можно  определить разными способами:  взвешиванием, подсчетом общей массы  груза как суммы масс, указанных  в маркировке грузовых мест, по стандартной массе грузовых мест. Массу отдельных грузов можно определить расчетным путем, по обмеру или условно. Перечень грузов, масса которых определяется расчетно, по обмеру или условно, устанавливается настоящими правилами.

           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, 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 погрузо- разгрузочных 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:

     а)  Без  компенсации динамических нагрузок . Они имеют механическую или  гидравлическую передачу усилий  к взвешивающему аппарату. Недостатками  этих весов является значительная  погрешность показаний ( может  превышать допустимые 0,5%) и цикличность  действий.

      б)  Весы  с компенсацией динамических  нагрузок являются электронно-тензометрические, состоящие из тензодинамометра, 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), выполняются 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 .

         Массу однородного  навалочного или насыпного груза  можно приблизительно определить по осадке судна. Средняя осадка судна в порожнем и груженом состоянии определяется по формуле:

         Т_ср = (Т_н + 2Т_с + Т_к) + (Т¹_н +2Т¹_с + Т¹_к) / 8,            

Где Т_н, Т¹_н – осадка носовой части корпуса судна соответственно по правому и левому борту, см;

  Т_с, Т¹_с  - осадка средней части корпуса судна соответственно по правому и левому борту, см;

Т_к, Т¹_к – осадка кормовой части корпуса судна соответственно по правому и левому борту, см.

Осадка средней части судна, где находится наибольшая масса  груза, удваивается.

 Масса  груза, погруженного на судно равна разности между значениями массового водоизмещения в конце  и в начале  погрузочно- разгрузочных операций, с учетом массы переменных судовых запасов на борту судна в начале  и в конце   операций. Водоизмещение судна определяют при помощи грузовой шкалы по средней осадке судна. Замеряются по три значения осадки с каждого борта, в корме,   в средней части  и в кормовой части. Для повышения точности определения массы груза по осадке судна все замеры должны производиться  возможно тщательнее. После установления разности между средней груженой и порожней осадкой масса погруженного на судно груза определяется по таблице грузового размера.