3. Технологія перевезення та перевантаження руди

3.1. Характеристика й класифікація перевезених руд

Залізні руди ( рос. залізні руди, англ. iron ores, ньому. Eisenerze n pl) - природні мінеральні утвори, що містять залоза в таких кількостях, при яких його економічно вигідно добувати.

Головні рудні мінерали залізних руд наступні: оксиди заліза - магнетит, гематит, мартитом; гідроксиди - гетит і гідрогетит; карбонати - сидерит і сидероплезит; силікати - шамозит і тюрингит.

По складу заліза розрізняють багаті (більш 50% заліза, а кремнезему менш 8...10%, сірки й фосфору менш 0,15%) і бідні (менш 25% заліза) руди збагачення, що вимагають. Руди, що вимагають збагачення підрозділяються на легко-збагачувані й важко-збагачувані. Збагачення руд залежить від їхнього мінерального складу й текстурно-структурних особливостей. До легкозбагачуваних руд належать магнетитові руди й магнетитові кварцити, у важкозбагачуваних - залізні руди, у яких залізо пов'язане з потай-кристалічними й колоїдальних утворами. У цих рудах при здрібнюванні не вдається розкрити рудні мінерали через них занадто дрібні розміри й тонкого пророщення з нерудними мінералами. Вибір способів збагачення визначається мінеральним складом і фізико-механічними властивостями руд, їх текстурно-структурними особливостями, і характером нерудних мінералів. Збагачення залізних руд здійснюється по магнітним, магнітно-гравітаційними й магнітно-флотаційним технологічним схемам, які забезпечують одержання кондиційних концентратів зі змістом заліза до ~ 70%. Руда різних металів (залізна, свинцева, хромова та ін.) це вантаж, що порошить, має вигляд від порошкоподібної речовини до дріб'язку й грудок. Деякі отрутні. Тара: мішки (папір). Звичайно за узгодженням у перевізником пред'являється до перевезення навалом. Включена в список вантажів, перерахованих у Додатку 3 Кодексу ВР ІМО, 1994 р. (якщо інше не зазначене у вантажі конкретного найменування). Умовно навантажувальний об’єм - 0,3-0,8 м³/т.

Сукупність властивостей вантажу, що визначають умови й техніку його перевезення, перевантаження й зберігання, називається транспортною характеристикою вантажу. майже всі вантажі мають специфічні, властивими ним властивостями, що визначають вимоги, які необхідно виконувати в процесі їх морського перевезення. До основних властивостям навалочних вантажів ставляться наступні:

Кут природнього укосу, або кут спокою. Це кут між площиною підстави штабеля й утворюючої, який залежить від роду й кондиційного стану вантажу. Пухкі й пористі навалочні вантажі мають більший кут спокою, чому тверді кускові вантажі. Зі збільшенням вологості кут спокою росте. При тривалім зберіганні багатьох навалювальних вантажів кут спокою за рахунок ущільнення й злежування зростає. Розрізняють кут природнього укосу в спокої й у русі. У спокої кут природнього укосу на 10-18° більше, чим у русі (наприклад, на стрічці транспортера).

Гранулометричний склад для навалочних вантажів вказується в запродажних контрактах і перевізних документах. Ряд рудних вантажів і вугіль ділиться на класи залежно від гранулометричного складу. Гранулометричний склад вантажу визначає можливість застосування різних схем механізації вантажно-розвантажувальних робіт. Усадка - ущільнення навалочних вантажів внаслідок перерозподілу часток вантажу в масі насипу й здавлювання нижніх шарів верхніми. На усадку вантажів впливають властивості вантажу, спосіб навантаження, струшування судна на хвилі, вібрація корпуса судна, тривалість і умови плавання. Усадка зерна в рейсі походить від 2,5 і 8%, але іноді досягає 11%.

Сипкість властивості навалочних вантажів, які при наявності вільної поверхні під впливом хитавиці пересипаються з одного борту на іншій. У результаті цього вантажне судно може одержати небезпечний крен і перевернутися. Проведені досвіди показали, що пересипання вантажів відбувається за законами, відмінним від законів перетікання рідини. У початковий момент крену в результаті дії сил зчеплення часток поверхня вантажу залишається нерухливої, але якщо крен досягає такого значення, при якім кут між поверхнею насипки й обрієм буде більше кута спокою на 8-10 ⁰, то маса вантажу швидко переміщається убік крену. Зворотного переміщення може не бути, тому що крен у протилежну сторону зменшується за рахунок зсуву центру ваги судна, убік пересипання вантажу.

Вологість - найважливіший показник стану вантажу, оскільки від неї залежить самонагрівання, можливість і ймовірність розрідження. Вологість гігроскопічних вантажів перебуває в прямої залежності від відносної вологості повітря. Підвищена вологість навалочних вантажів приводить до втрати провізної здатності флоту через збільшення їх маси, а під час перевезення руди - до її розрідження.

Злежуваність - характеризується міцним зчепленням часток вантажу й максимальною щільністю. Це приводить до втрати вантажем властивостей сипкості. Злежуваності піддані в найбільшій мері концентрати руд, руди, селітра, сіль поварена, калійні й азотні добрива, сульфат. Причинами злежуваності є: зчеплення часток вантажу від здавлювання при великій висоті укладання; кристалізація солей з розчинів і перехід з'єднань речовини з одних модифікацій в інші; хімічні реакції у вантажах.

Ступінь злежуваності залежить від розміру, форми й характеру поверхні часток вантажу, наявності й властивостей домішок, умов зберігання вантажу, його вологості, гигроскопічності, характеру впливу зовнішнього середовища, тривалості морського перевезення й висоти укладання. Вантажі, піддані злежуваності, слід зберігати в умовах, що виключають або зменшують вологовбирання. Для захисту від взаємодії з навколишнім середовищем ці вантажі слід упаковувати в щільну воздухо- і вологонепроникну тару. Такою властивістю мають полімерні плівки.

Враховуючи поділ по окремих видах, класах і групам вантажів нормативними документами запропонована загальна система класифікації вантажів, в основі якої лежить технологія транспортного процесу, що враховує безпека перевезення й схоронність доставки вантажів.

3.2. Особливості технології перевалки руди на рейді

В 2011 році на рейді морських портів Північного Причорномор'я (Україна, Росія) було перероблено, за даними компанії «Трансшип», більш 18 млн тонн вантажів. Це значно більше, чим ще п'ять-шість років тому.

В Україні зростання рейдової перевалки зв'язане насамперед з зростанням обсягів навалочних вантажів, що йдуть через порти, а також з зростанням розмірів тоннажу, використовуваного для перевезення цих вантажів. У Російській Федерації до цього додаються зростаючі потреби в перевалці нафтопродуктів.

Ще в радянські часи на Чорнім морі значні обсяги вантажів на рейді переробляв порт Усть-Дунайський. Його рекордний вантажообіг, досягнутий в 1989 році, — 3,7 млн тонн. Компанія «Трансшип» почала свою роботу в 1999 році з перевалки в Керченській протоці газпромівської сірки. Росіяни продають газ, попередньо очищаючи його від сірки, яка накопичується величезному обсязі. Під Астраханню був побудований величезний комплекс для очищення газу від сірки, якої в підсумки становить до 5 млн тонн у рік. Цю сірку автомашинами зі складських майданчиків перевозять у невеликий спеціалізований порт Бузан. Там самоскиди вивантажують сірку в бункер, звідки по транспортеру йде навантаження суден « ріка-море» типу «Волго-Дон». Сірка дуже агрессивный вантаж. Залізничні піввагони від неї швидко робляться непридатним. Сірка, хоч і нерозчинна у воді, але виступає каталізатором для багатьох реакцій. Пил її вибухонебезпечна. І технологічно цю сірку найкраще було перевозити на судах « ріка-море» до Керченської протоки, де на рейді, удалині від місць проживання людину, перевантажувати на рейді на великотоннажні судна. Переваливши в перший рік роботи близько 120 тисяч тонн. Використовували для цього один 16 тонний кран і буксир.

Освоївшись на місці, сталі перевалювати на рейді зерно, добрива «Уралкалия», «Сельвинита». Орієнтувалися при цьому на російський транзит, а з погляду тоннажу — на «хэндимаксы», тобто суду дедвейтом 35-49 тисяч тонн. «Панамаксы» (дедвейт 50-79 тисяч тонн) тоді заходили рідко.

Пізніше переробляли цукор -російський імпорт. Він приходив у протоку партіями по 20-35 тисяч тонн. Компанія фрахтувала дрібний тоннаж і фидерила цей цукор на Таганрог. Там на базі колишнього комбайнового заводу зробили тоді величезний митний склад. Він був чи не самим великим складом у портах північної півкулі — на 400 тисяч тонн.

«Хендімакси» компанія цілком успішно обробляла невеликими кранами — «Гансами», як їх називають портовики. Але це в гарну погоду. А в Керченській протоці досить складні погодні умови. Щоб судна клієнтів не простоювали іноді по 3-5 доби через сильний вітер або брижі були побудовані свої спеціалізовані перевантажувачі.

Першим був побудований в 2005 році перевантажувач «Атлас-1». Якщо «Ганси» мали висоту підйому грейфера всього 11,5 метра над рівнем моря, що не давало їм можливості обробляти, наприклад, «панамакси» і продуктивність в 5-5,5 тисячі тонн у добу, то в перевантажувача компанії Трансшип висота підйому була близько 30 метрів і куди вище продуктивність — до 14 тисяч тонн вантажів у добу. Але найголовніше — він працював при будь-яких погодних умовах.

В «Атласу-1» по документах Регістру обмеження для роботи — це вітер в 25 метрів у секунду й хвиля в 2,5 метра. По суті — сильний шторм. Берегові крани в портах припиняють працювати при силі вітру 14 метрів. Це дозволило компанії вписати в договори, що рахунок сталійного часу припиняється по непогоді тоді, коли капітан одного з оброблюваних суден уважає стоянку в борту нашого крана небезпечної. Стійкість перевантажувачів компанії до вітру й хвилі (а тепер експлуатується ще 6 подібних плавзасобів, у тому числі й могутніших) набагато більше, чим у річкового флоту, який ними обробляється.

«Трансшип» переробив в 2012 г більш 9 млн. тонн. Більша частина вантажів була перероблена в Керченській протоці й порядку 2 млн. тонн на рейді Великої Одеси. А якщо докладніше, те сірі — 1,5 млн. тонн, зерна — 2 млн. тонн, нафтопродуктів — 3,5 млн. тонн, ЖРК — 1,5 млн. тонн і ще потроху вугілля, кокс, боксити.

Кілька років назад чималі обсяги бокситів перевалювалися в БДЛК на банку Трутаева. Ця схема зійшла на немає з ряду причин. Російські хазяї Миколаївського глиноземного заводу купили за рубежем кар'єр, а порт, який до нього примикає, не є глибоководним. Його обмеження близькі до обмежень Миколаєва. От і відпала необхідність у распаузці великих суден.

Узимку роботи не проводилися із за замерзання Волгодонського каналу, по якім ідуть із внутрішніх районів Росії вантажі на Керченську протоку. Канал закривається із середини листопада до середини квітня, тобто вся навігація — 200 днів у році. Потім стали працювати й узимку, пішли через Керч узимку ЖРК, експортні вугілля.

Якщо говорити про вантажі, то самий сезонний характер має зерно, компанія працює з ним 4-5 місяців у році. Починали працювати із зерном років 10 назад з великою російською компанією «Астон», яку очолює колишній директор «Совфрахта» (Гамбург) Вадим Викулов. Компанія в Ростову, працює по повному циклу, сама збирає зерно з полів, зберігає у своїх елеваторах. Там гарна команда, яка відразу схопила суть запропонованої схеми фідерних перевезень. Наша компанія початку з нею співробітничати, і це відразу стало цікаво й іншим зернотрейдерам. Сьогодні компанія «Трансшип» працює з усіма великими зернотрейдерами, представленими на Півдні Росії, — «Гленкором», «Каргиллом», «Півднем Русі» і т.д. Компанія забезпечує нагромадження на рейді до 100 тисяч тонн одноразового зберігання. Торік перевалили 2 млн тонн російського зерна в протоці.

Після освоєння роботи із зерном компанія стала займатися й перевалкою нафтопродуктів. Схема та ж. Нафтопродукти йдуть по «Волго-Доні» малими танкерами, накопичуються на Керченському рейді на великому накопичувачі, потім приходить звичайний танкер від 30 до 100 тисяч тонн дедвейтом і забирає накопичену партію. Частина вантажу йде з порту Кавказ на рейд.

Тут співробітництво з компанією «Солвалюб», що базується в російському порту Кавказ, і ТНК-ВР. Накопичувач — це танкер, якому всього два роки. Судно з повним екіпажем використовується як склад. Зрозуміло, що воно відповідає всім нормам безпеки. За 10 років у нас не було ні одного навіть маленького розливу, не те що аварії. У ВР ( до 2001 року звалася British Petroleum), однієї з найбільших світових нафтогазових корпорацій, стандарти безпеки завжди вище, чим загальносвітові. ВР ніколи не отфрахтует танкер просто з ринку, завжди буде проведена своя спеціальна інспекція. І танкер, одного разу прийнятий ВР, з готовністю фрахтує згодом будь-яка нафтова компанія.

Маючи власні значні потужності по перевалці на рейді у вигляді своїх спеціалізованих комплексів-перевантажувачів, компанія може обробляти будь-які великі судна з тих, що заходять на Чорне море, у тому числі й «кейпсайзи». Ідея використання «кейпсайзів» у портах України з довантаженням на рейді довелася по душі керівництву компанії «Метинвест», яка думала про те, як оптимізувати перевезення свого ЖРК, і практично за рік в 2009-м увесь їхній експортний обсяг ЖРК, що йде морем, був переключений на «кейпсайзи». Причому, спочатку працювали так: судно вантажилося ЖРК у Южному, а частина вантажу, яку треба було довантажити на рейді Керчі, везли туди вагонами. Судно з Південного переходило в Керч і там довантажувалося на рейді.

Ця схема й сьогодні має право на життя й періодично використовується. Але в цей час компанія більше веде довантаження «кейпсайзів» на рейді Великої Одеси, тому що це вигідніше її клієнтові.

Сьогодні значні обсяги ЖРК у регіоні Одеси перевалює на рейді й компанія «Вісту». Рейдова перевалка в Керченській протоці йде як у російських і українських територіальних водах, так і у водах нейтральних.

Компанія «Трансшип» виконує роль основи, на яку можуть обпертися порти України, не спроможні обробляти великотоннажні судна. Це сприяє збільшенню пропускної здатності українських портів і допомагає їм надавати додаткові послуги клієнтам.

Проект поглиблення до 21 метра акваторії, підхідного каналу в порту Южний, щоб можна було повністю завантажувати «кейпсайзи» у причалів викликає великі сумніви. З одного боку, це непросто технічно — прокопати канал, реконструювати гідротехніку, щоб не сповзла у воду. А головне — це величезні гроші, які повинні окупиться величезними й стабільними вантажопотоками. Оновлена гідротехніка ляже на балансову вартість порту. Южний стане дорожче для всіх сьогоднішніх клієнтів. Існуюча технологія з фідерною доставкою вантажів багато дешевше. За доставку й перевалку на рейді компанія «Трансшип» бере порядку 12 доларів за тонну. Але це стосується тільки четвертої частини вантажу, завантаженного на судно. Три чверті вантажиться на причалі. Так що загальне подорожчання становить порядку 3 долара за тонну при переході з «панамакса» на «кейпсайз». Зовсім небагато в порівнянні з тем виграшем, який виходить за рахунок перевезення більших обсягів вантажів одним судном.

Сама просунута у світі група компаній по рейдовій перевалці — «Coeclerici Group». У неї столітній досвід, вона переробляє величезні обсяги вантажів у Латинській Америці, Індонезії, Італії, Африці і т.д. На Чорнім морі вона успішно працювала в Болгарії. «Трансшип» створив з «Coeclerici» спільне підприємство й разом переробляє газпромівську сірку.