Билет 36. Структура взаимодействия груза с техническими средствами транспорта

1). Физическое взаимодействие.

Из-за неверной эксплуатацией отправителем груза, или его представителя, сопровождающего груз, может возникнуть порча вагона. Для предотвращения этого вагон необходимо заполнять полностью, чтобы объем вагона был равен объему груза. Если объем вагона больше объема груза, то нужно правильно разместить и закрепить груз, чтобы избежать деформации.

2). Химическое взаимодействие.

При нарушении герметичной упаковки, груз может выделять посторонние запахи, которые в последствие впитываются в обшивку транспортного средства или в другие грузу, что приведет к их порче. Если при перевозке скоропортящихся грузов, например замороженного мяса, не соблюдать температурный режим, мясо может разморозиться, и на бортах транспортного средства начнут появляться бактерии. Чтобы он них избавиться , придётся прибегнуть к обработке всего транспортного средства.

37. Специфические свойства наливных грузов

При перевозке, хранении и перегрузке наливных грузов необходимо учитывать их специфические свойства: вязкость, огнеопасность, испаряемость, взрывоопасность, упругость паров, влияние на организм человека, коррозирующее действие на металлы и др. 

Вязкость (внутреннее трение) — свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение.

Вязкость — важное свойство грузов, влияющее на способы его транспортировки, скорости грузообработки, величину остатков груза в танках (мертвые остатки). Вяз­кость уменьшается с увеличением температуры груза (при подогреве) и наоборот. Од­нако пропорциональной зависимости между вязкостью и температурой не существует. Вязкость разделяется на динамическую и кинетическую:

—  динамическая (абсолютная) вязкость характеризует силу сопротивления относи­тельному движению двух слоев жидкости. Единица динамической вязкости ПУАЗ, обозначается «П». 1П = 0,1Нс/м² = 0,1Па с (паскаль-секунда). Н — Нью­тон; 1Н = 10⁵ дин = 0,102 кгс; МПа с — для высоковязких жидкостей;

—  кинетическая вязкость — это отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица кинетической вязкости Стокc, обозначается «Ст». Чаще применяется в 100 раз меньшая единица — сантис-стокс «сСт»; 1 сСт = 1мм²/с (квадратный метр на секунду) или 1сСт - 1 мм²/с, таким образом, размерность кинетической вязкости в технических расчётах используется: м²/с или мм /с.

Часто вязкость, если она больше вязкости воды, выражают в условных единицах, например, в градусах Энглера.

Условная вязкости (ВУ) — отношения истечения определенного количества жидкости (200 мл) при заданной ее температуре через калиброванное отверстие диаметром 2,8 мм ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20 °С.

Полученная величина выражается в градусах Энглера. Определение вязкости про­изводится при температуре жидкости 50 °С, а для более вязких жидкостей — при 80° и даже при ] 00 °С. В качественных паспортах указывается вязкость в градусах Энглера при температуре: °Е₅о или °Е₈₀. Эта величина номинальной вязкости отличается от действительной при любой другой температуре.

По степени вязкости жидкости подразделяются на следующие группы:

—   до 1,0 мм²/сек — невязкие;

—   1,0-35 мм²/сек — маловязкие при t- 50 °С;

—   36-148 мм²/сек — средней вязкости;

—  свыше 148 мм²/сек — высоковязкие, к ним относятся: некоторые виды химиче­ских грузов, масел, топочные мазуты марок 40 и 100, жидкий битум и др.

При необходимости определить вязкость в другой системе измерения используют­ся специальные таблицы и номограммы.

Испаряемость. Сырая нефть, нефтепродукты и их химические соединения пред­ставляют собой смеси различных углеводородов, имеющих разные температуры кипе­ния от -162 °С до +400 °С и выше. Нефтепродукты, в составе которых преобладают углеводороды с низкой температурой кипения (легкие фракции), называются «летучи­ми». Нефтепродукты с преобладанием «тяжелых фракций» называются «нелетучими». «Легкие фракции» при обычных природных условиях подвержены испарению. Что приводит к потере количества и качества груза.

Испарение — это парообразование со свободной поверхности жидкости при любой температуре, т. е. переход вещества из жидкого состояния в газообразное. Однако при оп­ределенной температуре в грузовом танке наряду с процессом парообразования происхо­дит процесс конденсации, т. е. превращения пара в жидкость. При равенстве скорости па­рообразования и конденсации перестает меняться количество жидкости и находящегося над ней пара, т. е. наступает динамическое (подвижное) равновесие. Пар, находящийся в состояний динамического равновесия, называют насыщающим (насыщенным) паром.

Давление насыщенного пара (упругость) резко возрастает с увеличением температуры, одновременно возрастает плотность пара, а плотность жидкости убывает. При равенстве плотности пара и жидкости вещество находится в критическом состоянии, а его пара­метры: температура, давление, удельный объем становится критическим. Следователь­но, критическое давление — это наибольшее давление при критической температуре, соответствующее критическому состоянию вещества. Критическое давление является истинным давлением паров (TVP — the True Vapour Pressure), которое позволяет оце­нить способности вещества выделять газ (пар) и определить степень летучести (рис. 8.2).

Большое давление (упругость) паров способно деформировать грузовые танки, создает угрозу разрушения судовых Конструкций и систем. Повышенная испаряемость способствует образованию взрывоопасных смесей углеводорода с воздухом и отрица­тельно влияет на интенсивность выгрузки в ее заключительной стадии, т. к. насос соз­дает разряжение во всасывающим трубопроводе, которое приводит к более интенсив­ному испарению, в результате чего откачивается газожидкостная смесь, при этом на­сос работает в режиме кавитации, производительность его падает.

В паспорте качества нефтепродуктов указываются давление паров, определенных по методу Рейда при температуре 37,8 °С и атмосферном давлении, в соотношении объемов паровой и жидкостной фазы как 4:1. Эта транспортная характеристика (RVP — theReid Vapour Pressure test) позволяет определить возможность транспорти­ровки груза на обычном танкере, прочность танков которого рассчитана на давление не более 20 кПа (0,20 кг/см²) выше атмосферного. В договоре о морской перевозке (чартере) специально оговаривается: запрещается погрузка груза, у которого давление паров при 100 градусах по Фаренгейту, рассчитанное по методуA.S.T.M. (Reid) Д-323, превышает тринадцать с половиной фунтов на кв. дюйм (13,5 lbs./sqin), т.е. при F = 37,8° давление не должно превышать 0,95 кг/см² (1 lb/sqin — 0,0703 кг/см²).

Токсичность — способность некоторых химических соединений и веществ оказы­вать вредное действие на организм человека, животных и растений. Многие наливные грузы, особенно смесь их паров с воздухом оказывают ядовитое действие на человека. Степень токсичности зависит от концентрации вещества в воздухе (мг/м³) и времени пребывания человека в загазованной среде. Вредные вещества по степени воздействия на организм человека по ГОСТ 12.1.007-76 в зависимости от нормы ПДК подразделя­ются на четыре класса:

—   чрезвычайно опасные при ПДК = 0,1 и менее;

—   высокоопасные при ПДК = 0,1 -1,0;

—   умеренно опасные при ПДК = 1,0-10;

—   малоопасные при ПДК = 10 и более.

Как было указано в главе 8 предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — это концентрация, которая не может вызвать забо­леваний или отклонений в состоянии здоровья человека в процессе работы всего тру­дового стажа и не окажет последствий в отдаленные сроки жизни настоящего и после­дующего поколений.

Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и термина­лов (1SGOTT) рекомендует использовать в качестве показателя токсичности вещества, средневзвешенное временное значение (СВЗ), т. е. ПДК — СВЗ (TLV — TWA. Thresh­old Limit Value— Time Weighted Average ). В 1SGOTT предложены нормы ПДК — СВЗ, установленные Американской конференцией государственных гигиенистов по промышленности в 1987 году, выраженные в ppm (parts per million by volume of gas in air) — миллионных долях объема газа в воздухе (млн~') или содержание объема газа в смеси с воздухом, выраженные в процентах.

Нормы ПДК/СВЗ установлены для следующих нефтепродуктов и их компонентов: жидкие нефтепродукты, нефтяные газы, бензол и другие ароматические углеводороды, сероводород, бензины (содержащие тетраэтилсвинец или тетраметилсвинец), инерт­ный газ (оксид азота, диоксид серы, оксид углерода), недостаток кислорода. Помимо степени токсичности приведены виды воздействия и симптомы отравления.

ПДК для других наливных грузов указывается в Декларации о грузе, в ТУП или в КТР. Работа в загазованном помещении без специальных средств защиты возможна только при концентрации вредных веществ ниже ПДК/СВЗ.

Коррозиоиность. Коррозия от воздействия наливных грузов зависит от наличия в них кислот, щелочей, сернистых соединений и других химически активных соедине­ний. Интенсивность коррозии увеличивается с ростом влажности газового пространства (подпалубное пространство). Коррозия влияет на качество груза (вредные примеси) и на интенсивность износа корпуса судна.

Огнеопасность наливных грузов. Огнеопасность наливных грузов характеризу­ется температурой вспышки, температурой воспламенения, температурой самовос­пламенения, взрывоопасностью.

В соответствии с ГОСТ 12.1.017-80 все вещества подразделяются на:

—  легковоспламеняющиеся вещества — способные воспламеняться от кратковре­менного источника с низкой энергией;

—  вещества средней воспламеняемости — способные воспламеняться от длитель­ного воздействия источника зажигания с низкой энергией;

—  трудно воспламеняющиеся вещества — способные воспламеняться под воздей­ствием мощного источника зажигания.

Взрываемость углеводородных паров характеризуется процентным содержанием их в воздухе (смесь паров с воздухом), при которых данная смесь не только вспыхива­ет, но и взрывается.

НПВ — нижний предел взрываемости— наименьшее содержание паров груза в воздухе, при котором может произойти взрыв.

ВПВ — верхний предел взрываемости — это наибольшая концентрация паров гру­за в воздухе, при которой может произойти взрыв.

Взрывоопасная атмосфера в грузовых танках создается при содержании углеводо­родов в процентах по объему от 1,5% (НПВ) до 11,5% (ВПВ) и при содержании кисло­рода более 11% по объему.

Предельно допустимой концентрацией паров и газов в воздухе при необходимости работать с применением огня следует считать концентрацию, которая не превышает 5% от величины НПВ данного пара или газа в воздухе.

Танк считается дегазированным, если концентрация паров или газов составляет не более 50% от НПВ.