Отчет по практике на т/х “ Механик Семаков”

Обработка, размещение и крепление  грузов

 

 

Линейные и объёмно - массовые характеристики грузов

 

 

Единицы измерения

Количество принимаемых  на судно грузов в зависимости  от их разновидности может быть определено по объему, массе или числу мест.

Каждое грузовое место характеризуется линейными размерами: длиной l, шириной b, высотой h, диаметром d, массой и объемом.

В России действует Международная  система единиц (СИ). Единицы измерений; которые наиболее часто используются в практике, связанной с перевозкой грузов, приведены в таблице.

Знание линейных размеров грузовых мест необходимо для решения  целого ряда задач при организации  транспортного процесса, связанных  с выбором технических средств  для перевозки груза, местом размещения груза на судне, использованием кубатуры грузовых помещений, выбором технологии перегрузочных работ и т. д. Линейные размеры отдельных грузовых мест, в том числе когда они выступают в качестве одной из главных транспортных характеристик, указываются в грузовых документах.

Грузовые места, требующие особой технологии перегрузочных работ или превышающие габариты грузовых люков судна, называются соответственно длинномерами или крупногабаритными местами. За перевозку таких грузов взимают надбавку к тарифу или берут повышенную фрахтовую ставку.

Объем и массу груза  или отдельных грузовых мест измеряют в объемных и массовых единицах. Плата за провоз груза обычно устанавливается  за единицу массы или объема (реже за грузовое место). Единицей объема груза  в практике перевозок является кубометр, а единицей массы груза — метрическая тонна. Однако в ряде стран еще до настоящего времени применяют различные старые национальные единицы измерения.

Например, при перевозке  леса, кроме кубических метров, используют следующие обмерные единицы: стандарт, акс, лод и др.

Для измерения массы  груза в Англии применяют английскую длинную тонну (лонг тонну — 1016 кг), в Америке — американскую короткую (шорт-тонну — 907 кг).

Часто определение общей  массы погруженного на судно груза  производят путем суммирования трафаретных масс отдельных грузовых мест. Трафаретную массу определяют взвешиванием грузового места в пункте отправления. Если груз стандартный, то общую трафаретную массу грузовой партии определяют путем перемножения массы одного места на количество грузовых мест. Иногда достаточно знать среднюю контрольную массу груза, которую определяют путем взвешивания не менее 10% мест груза данной партии и делением данной массы на число взвешенных мест.

Для расчетов, связанных  с загрузкой судна, надо знать  общую массу груза, т. е. массу товара с упаковкой, которую в коммерческой практике называют массой брутто. Нетто — это масса товара без упаковки. В практике перевозок используется регистровая и обмерная тонны. В 1 регистровой т. —2,83 м³ или 100 фут³, а обмерная тонна равна 1,41 м³ или 50 фут³

При перевозке навалочных грузов их объем в естественном состоянии  зависит от плотности, т. е. от размеров и формы отдельных частиц груза  и свободных пространств между  ними. Различают несколько определений  плотности навалочного груза.

Объемная масса (плотность частиц груза) — масса тела , отнесенная к его объему V₀:

d₀ = q/ V₀ 

Пористость — отношение свободных пространств (пор и капилляров) к объему частиц груза:

Отсюда, если известна плотность  вещества (р — обычно величина постоянная), можно записать

d₀ = p(1 - П).

Пористость определяет, какое количество влаги может впитать вещество, если его смачивать.

Скважистость — отношение объема свободных пространств между отдельными частицами груза к объему самого груза:

Насыпная масса (плотность) груза — масса навалочного груза, заключенная в единицу объем, зависит от плотности вещества, пористости, скважистости и может быть определена по одному из следующих выражений:

где Q— масса груза; d₀ — плотность частиц груза.

Для определения стандартной плотности груза используют мерный ящик с внутренними размерами 1000х1000x1000 мм. Засыпку груза в ящик производят без утрамбовки и встряхивания. Верхнюю часть груза в мерном ящике снимают и выравнивают рейкой. для грузов с малыми частицами используют и другие емкости, но при этом их линейные размеры должны быть больше размеров частиц не менее чем в 10 раз. Стандартную плотность зерновых грузов (натурный вес) определяют при помощи пурки — специального весового устройства.

Коэффициент уплотнения можно определить по следующей формуле:

∆=∆₀+δp+η

где ∆₀ — коэффициент начального уплотнения; ё — коэффициент уплотнения от статической нагрузки; р — нагрузка на слой груза, т/м² и η - коэффициент уплотнения от вибрации.

 

Удельный объем  места (м³/т) - объем единицы массы груза, т.е. отношение суммы объемов грузовых мест к массе брутто этих грузовых мест:

Габаритный  объем места — произведение максимальных геометрических размеров с учетом выступающих частей:

Фактический объем места, которое занимает груз, можно определить через коэффициент формы, который определяется из выражения:

ν_Ф= К_Ф ν_М ,

где К_Ф — коэффициент формы; — габаритный объем места.

для цилиндрического  груза К_Ф = 0,785, для кипового и мешкового грузов . К_Ф =  =0,88/0,98.

Для бочкового груза:

клепка имеет вид дуги окружности

где d и D — малый и большой диаметры бочки.

При укладке груза  в штабель объем его будет  превышать сумму объемов мест, поскольку между отдельными местами  будут оставаться свободные пространства. для учета этого приращения объема вводят коэффициент укладки, который определяют как отношение объема штабеля к сумме габаритных объемов мест груза:

Коэффициент укладки  зависит от формы и размеров мест, плотности и способа укладки. для ящичного и кипового грузов К_УК =1,1/1,3

Для катно-бочкового груза и груза прямоугольной формы коэффициент укладки можно выразить через произведение линейных коэффициентов укладки (рис.1):

К_УК = К_l К_β К_δ

где К_l, К_β, К_δ — линейные коэффициенты укладки по длине, ширине и высоте.

 

Рис.1 Линейные коэффициенты укладки грузов:

а — больше единицы; б и в меньше единицы

Линейный коэффициент  укладки зависит от отношения  размеров места (l_M, b_M, h_M) к соответствующему линейному размеру свободных пространств (i, β, δ):

где L, В, Н - длина, ширина и высота штабеля, м; l, b, h — длина, ширина и высота отдельного места, м; i, β, δ — свободные пространства между местами по длине, ширине и высоте, м. Коэффициент укладки с достаточной для практических целей точностью может быть вычислен по формуле:

При погрузке мелкоштучного груза на поддонах в трюм судна удельный объем пакетированных грузов будет в 1,4—1,6 раза больше удельного объема того же груза при обычной укладке.

Удельный погрузочный  объем (м³/т) — объем, который занимает 1 т груза в трюме судна,

U=W/Q,

где W— грузовместимость судна (трюма), м³; Q— масса груза, т.

Удельный погрузочный  объем зависит от многих факторов: объема самого груза, пустот между отдельными грузовыми местами и между  грузом и судовым набором.

Коэффициент трюмной укладки — это отношение грузовместимости трюма к сумме объемов грузовых мест, погруженных в трюм,

Коэффициент трюмной укладки зависит  от кратности соотношения грузовых помещений и грузовых мест, локальности  грузовых помещений, плотности укладки, формы и размеров грузовых мест.

Зная коэффициент трюмной укладки, можно определить количество мест груза N, которое можно погрузить в данное грузовое помещение:

Масса груза (т), которая  может быть погружена в трюм грузовместимостью W,

 

Водоизмещение судна (весовое) определяется по формуле

где ∆_Т — водоизмещение судна по грузовой шкале, т; Р_Ф, Р_Т — фактическая плотность воды и плотность воды, указанная на грузовой шкале, т/м

При определении водоизмещения  пользуются средней осадкой d_CР. Для учета влияния изгиба корпуса судна d_CР можно определить по формуле:

Среднее углубление штевней  и миделя вычисляют как полусумму  углублений левого и правого бортов.

 

 

Транспортные характеристики грузов

 

Совокупность свойств  груза, определяющих условия и технику  его перевозки, пере грузки 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, ядовитые, радиоактивности, обладанию определенным и агрессивны ми 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 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 естественно го 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.

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 до 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 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 та кого значения, при котором угол между поверхностью насыпки и горизонтом будет больше угла покоя на 8-10 градусов, то масса груза быстро перемещается в сторону крена. Об ратного перемещения может не быть, так как крен в противоположную сторону уменьшается за счет смещения центра тяжести судна в сторону пересыпающегося груза.

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 — 1 1—14%. Зерно с влажностью 16% принимать к перевозке запрещается.

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 само нагревания 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.

Температура груза, по достижении которой начинается бурный процесс окисления, переходящий в самовозгорание, называется критической температурой. По действующим инструкциям критической температурой для ископаемых углей считается: в Рос сии —60 °С; в Англии — 5 8—75 °С; в США — 75—85 °С.