73

Объем круглых деловых лесоматериалов и дровяного долготья учитывается в плотной мере с точностью 0,001 м3 для более тонких бревен и с точностью0,01 м3 для более толстых бревен (лесоматериалов).

ØОпределение плотного метра кубического для пилопродукции не представляет труда, так как пилопродукция имеет, как правило, форму параллелепипеда. В этом случае легко измерить размеры каждой единицы пилопродукции и определить ее объем и, соответственно, объем штабеля в плотной мере.

ØЕдиницы измерения круглого леса и пилопродукции при перевозке в -ка ботаже – кубический метр (м3).

Некоторые единицы измерения круглого леса при перевозках между иностранными портами – английская кубическая сажень (АКС) – 6,116 м3 (216 фут3); русских кубических саженях (РКС) – 9,713 м3 (343 фут3); лод (лоад) – 1,416 м3 (50 фут3); тульт – 216 погонных футов капбалок, имеющих толщину в верхнем отрубе (отрезе) Æ 11 дюймов.

Некоторые единицы измерения пилопродукции при перевозках между иностранными портами – кубический фут – 0,0283 м3; Ленинградский стандарт – 4,672 м3 (165 фут3); Гетеборгский стандарт – 5,097 м3; (180 фут3); бордовый фут (boord foot), причем за единицу измерения принята1000 бордсовых футов (обозначается IM) – 2,359 м3 (83,3 фут3); шпалы, слипперы и другие виды тёсаного леса измеряются штуками (шт.) или в лодах – 1,415 м3 (50 фут3 ).

Кроме указанных вышеуказанных единиц измерения лесных грузов также используют и другие (стэр, корд, раумметр, линфут, стд и т. д.).

Перевод в стандарты всех остальных единиц или обратно возможен при условии, что количество груза выражается в плотной мере.

5.Наливные грузы

5.1.Транспортные характеристики наливных грузов

Наливные грузы подразделяются на4 класса: нефть и нефтепродукты,

химические, пищевые (прочие химические), сжиженные газы.

ØТранспортные характеристики наливных грузов разделены на группы: üобъемно-массовые: плотность, вязкость давление, фракционный состав,

органолептические характеристики и др.; üтеплофизические: температуры плавления и застывания, испаряемость,

тепло– и температуропроводность, теплоемкость, диэлектрические свойства и др.;

üхарактеристики опасности: температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения, концентрационные и температурные пределы воспламенения, скорость выгорания, давление взрыва, коррозионность, токсичность, октановое, цетановое и йодной число, экологическая опасность и др.

©Плотность определяется при помощи ареометра или гидростатических весов. Точность измерения плотности нефтепродуктов ареометром составляет 0,05%, а в лабораторных условиях с помощью гидростатических весов или пикнометра – до 0,005%.

Плотность высоковязких нефтепродуктов определяется расчетами. Пробу исследуемого продукта смешивают с определенным количеством маловязкого

74

растворителя, плотность которого известна, и определяют плотность смеси. После чего рассчитывают плотность искомого вещества.

Часто относительную плотность наливных грузов называют«удельным весом», что неверно. Для определения количества (массы) груза необходимо знать плотность, а для определения плотности значение относительной плотности

(удельного веса) нужно умножить на величину стандартной плотности воды rt = dt ×rСТ.

Относительная плотность – плотность по отношению к стандартному веществу. В СНГ стандартной является плотностьводы при температуре 4°С, приравненная 1 т/м3 (0,999973), поэтому относительная плотность(удельный вес) нефтепродукта численно равна истинной плотности dt4 = rt, т. е. не требует пересчетов. В некоторых странах приводится удельный вес жидкостейd, отнесенный к плотности воды при температуре 15, 20°С или 60°F.

Удельный вес жидкостей d, отнесенный к плотности воды при температуре 15, 20°С, 60°F или стандартная плотность в пересчете на воду при4°С определя-

ется из следующих выражений:

r204 = d204 = 1,00564 × d1515 – 0,00908; r204 = 0,99823 × d2020

При температуре 60°F (15,56°С)

r204 = 1,00477 × d6060 – 0,00799

По шкале API

r204 = 142,175 / (API + 131,5) – 0,00799

В справочниках стран СНГ приводится плотность, как правило, при 20°С. Пересчет для нужной температуры производится по формуле

rН = r + b (t – tН),

где r и rН – соответственно плотность при известной и необходимой(расчетной) температуре, т/м3;

t и tН – соответственно известная и необходимая температура, °С; b – коэффициент объемного расширения груза, т/м3×град. Коэффициенты b зависят от вида и плотности жидкости.

©Вязкость определяет подвижность (текучесть) жидкости и оказывает существенное влияние на условия транспортирования, перекачки и выполнения операций по сливу и наливу. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. Вязкость зависит от температуры и давления.

Динамическая вязкость – сопротивление внешним силам, вызывающим течение жидкости. Эта сила прямо пропорциональна скорости сдвига, коэффициент пропорциональности – коэффициент динамической вязкости. Его отношение к плотности – кинематическая вязкость.

Давление определяется наличием легких (низко кипящих) компонентов. Октановое число определяет детонационную стойкость, за 100 % принят

изооктан.

Цетановое число характеризует дизельное топливо по способности его к самовоспламенению при впрыскивании его в камеру сгорания. При высоком значении этого числа (45÷50) топливо сгорает полностью и равномерно.

Йодное число характеризует химическую стабильность – наличие в топливе

75

непредельный углеводородов.

©Химическая и физическая стабильность означает постоянство химиче-

ского и физического состава в течение определенного периода времени. Нефть и нефтепродукты в процессе хранения вступают в контакт с кислородом, металлом, светом, повышенной температурой и другими факторами, которые обусловливают процессы окисления, полимеризации и конденсации. Наибольшие изменения

свойств наблюдаются в результате окисления кислородом воздуха химически наиболее неустойчивых соединений, входящих в состав нефтепродуктов(например, непредельных углеводородов крекинг-бензина). Образующиеся при этом смолы и нерастворимые осадки резко ухудшают качество топлива. Процесс окисления – самоускоряющийся процесс, так как образовавшиеся кислые соединения становятся в свою очередь катализаторами и увеличивают скорость реакции. Катализаторами окислительного процесса являются также вода, механические примеси и сернистые соединения. Скорость окисления зависит от объема резервуара хранения или тары и с уменьшением объема увеличивается. Наиболее быстро теряют химическую и физическую стабильность бензины. Дизельное топливо более устойчиво сохраняет свои свойства.

Химическая стабильность характеризуется йодным числом и индукцион-

ным периодом то есть временем, в течение которого топливо, находящееся в условиях, регламентированных стандартами, практически не подвергается окислению. Индукционный период бензинов, например, должен составлять не менее 450 – 900 мин. Для увеличения срока годности топлива в него добавляют специальные антиокислительные присадки. На основе химической стабильности установлены предельные сроки хранения нефтепродуктов(0,5 – 6 лет) в зависимости от типа топлива, хранилища и климатической зоны. Физическая стабильность означает постоянство фракционного состава и упругости паров, достигаемое хранением и перевозкой в герметических емкостях, исключающей потери легких фракций.

В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости делятся на: легковоспламеняемые (ЛВЖ) – для воспламенения необходим кратковременный источник воспламенения (например, искра), средневоспламеняймые – длительный источник (например, спичка), трудновоспламеняймые – мощный источник (например, костер).

Жидкие грузы перевозятся наливом(наливные) или в таре (генеральные). При перевозке наливом, хранение осуществляется в береговых резервуарах емкостью до 50 тыс. м3; для снижение потерь – они оборудуются подвижной крышей, имеют серебристую (светлую) окраску.

ØПо классификации ИМО загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами происходит из-за: 1. эксплуатационных сбросов танкеров; 2. сбросов с судов при постановке в док; 3. сбросов у причалов, в том числе при бункеровке; 4. сбросов с водами и отходами топлива; 5. сбросов с нефтесодержащим балластом из топливных танков; 6. разливом при авариях.

По Марпол 73/78 и Конвенции ООН по морскому праву«особыми районами» (запрещен сброс) являются Средиземное, Черное, Балтийское, Красное моря, Персидский, Оманский и Мексиканский заливы.

76

5.2. Нефть и нефтепродукты

Нефть и продукты ее переработки представляют обширную группу грузов, находящихся в различных агрегатных состояниях и имеющих специфические свойства.

ØСырая нефть представляет собой горючую маслянистую жидкость, обладающую характерным запахом, цвет которой меняется от светло–желтого до коричневого, почти черного. Физические и химические свойства нефти зависят от ее месторождения и даже горизонта залегания.

Нефть – это сложная смесь различных веществ, поэтому для ее характеристики необходимо выяснить химический, групповой и фракционный состав. Химический состав нефти: углерод 83 – 87%, водород 11 – 14%, кислород и азот 0,1

– 1,5%, сера 0,05 – 5,0%. Групповой состав нефти характеризует количественное содержание парафиновых (10 – 70%), нафтеновых (25 – 75%), ароматических (5 – 30%) углеводородов и различных гетероорганических соединений. По групповому составу определяют способы переработки нефти и назначение полученных нефтепродуктов.

Сырая нефть делится:

üпо плотности: на легкую (0,65 – 0,87 г/см3(т/м3)), среднюю (0,871 – 0,91) и

тяжелую (0,911 – 1,05);

üпо содержанию серы: мало–, средне– и высокосернистой – при перевозке опасно обводнение.

©Фракционный состав определяет количество продукта в процентах от общего объема, выкипающее в определенных температурных режимах. В нефти различают легкие (светлые) фракции, выкипающие при температуре до 350°С, и тяжелые (темные) с температурой кипения выше 350°С. Легкие являются основой для получения светлого топлива(бензин различного назначения, керосин и т.д.), тяжелые – для получения мазута и продуктов его переработки. Содержание легких фракций в объеме нефти составляет не более30 – 50%. Фракционный состав существенно влияет на плотность и испаряемость, которые характеризуют эффективность использования нефтепродуктов и величину потерь от испарения.

Наиболее важной физической характеристикой нефти является еевысокая теплотворная способность, достигающая 46 МДж/кг, поэтому нефть перерабатывают в основном для получения различных сортов топлива.

ØПроцесс переработки нефти состоит из трех этапов: подготовки к переработке, переработки и очистки полученных нефтепродуктов. В зависимости от состава нефти и необходимости получения продуктов определенного качества различают физические и химические способы переработки.

©В процессе физического способа (прямой перегонки) нефть разделяют на фракции по температурам кипения без разрушения молекулярной структуры. Технологический процесс прямой перегонки состоит из нагревания, испарения, конденсации и охлаждения при атмосферном давлении. В результате получают: бензин (3÷15%), лигроин (7÷10%), керосин (8÷20%), газойль (7÷15%), масляные дистилляты (20÷25%) и мазут (65÷90%).

©Разгонка мазута на фракции производится на аппаратах, работающих в условиях вакуума, что позволяет снизить температуру кипения 450÷500с до 220°С и избежать разложения углеводородов. В результате получают тяжелый га-

77

зойль, соляр, масляные дистилляты и гудрон. Сравнительно небольшой выход бензинов при прямой перегонке нефти привел к внедрениюхимических способов переработки: крекинг (термический и каталитический), пиролиз и др.

©Термический крекинг (процесс расщепления длинных молекул тяжелых углеводородов на более короткие молекулы низкокипящих фракций) протекает в условиях высоких температур (до 500÷700°С) и высокого давления (4÷6 МПа). В результате термического крекинга получают светлое топливо из мазута или нефтяных остатков (гудрона и полугудрона): крекинг-бензин (30÷35%), крекинг-газы (10÷15%), крекинг-остатки (50÷55%). Полученные крекинг-бензины нестабильны, и поэтому используются только как составные части моторного топлива.

©Каталитический крекинг протекает при высоких температурах и присутствии катализаторов (алюмосиликатов), что позволяет снизить давление до 0,2÷0,3 МПа. При таком способе переработки значительно повышается качество полученных нефтепродуктов, а выход крекинг–бензинов достигает 35 – 40%, однако подготовка исходного сырья достаточно сложная.

©Пиролиз – процесс получения жидкой смолы и газов из керосина при температуре 650°С. Из жидкой смолы в последующих стадиях переработки -из влекают ценные ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.).

©Последним этапом переработки нефти является очистка полученных полуфабрикатов (особенно светлых) с целью удаления смолистых веществ, кислородных и сернистых соединений, являющихся вредными примесями и снижающих качество нефтепродуктов. Товарные нефтепродукты получаются компоновкой однородных полуфабрикатов, полученных различными способами переработки нефти с введением в смесь специальных присадок и добавок, обеспечивающих необходимые эксплуатационные качества.

ØПродукты переработки нефти (светлые и темные) в зависимости от назначения условно делятся на три группы: топливо, смазочные материалы, прочие продукты.

©К светлым нефтепродуктам относятся: бензин, керосин, лигроин, топливо для реактивных двигателей, некоторые сорта дизельного топлива и др.; к темным – сырая нефть, мазут, моторное топливо и др.

©К группе топлива относятся: топливные газы, моторное топливо, дизельное, топливо для реактивных двигателей, газотурбинных установок, котельное (в основном малосернистые и сернистые мазуты) и печное топливо. Наличие серы повышает токсичность и коррозионность мазута. Мазуты делятся на топочные, флотские и топливо для мартеновских печей. Вязкие мазуты при перевозке (особенно при перегрузке) необходимо подогревать.

©Группа смазочных материалов в зависимости от агрегатного состояния подразделяется на жидкие масла и пластичные(консистентные) смазки. Жидкие масла используются для смазки трущихся деталей и узлов установок, работающих в самых различных режимах и условиях. Кроме того, жидкие масла могут использоваться как диэлектрики, охлаждающие жидкости при закалке, как жидкости в гидравлических системах и т.дОсновным свойством смазочных масел является способность образовывать на поверхности трущихся тел достаточно прочную масляную пленку, прочность которой тем больше, чем выше вязкость масла. Масла должны быть стабильными, стойкими против окисления, обладать