Вантажознавство і технологія вантажних операцій. Конспект лекцій

В. І. ТИХОНІН

Конспект лекцій

Одеса – 2017

1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МОРСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ

НАВЧАЛЬНО-НАУКОВИЙ ІНСТИТУТ МОРСЬКОГО БІЗНЕСУ Кафедра «Експлуатація портів і технологія вантажних робіт»

Конспект лекцій

Спеціальність: 275.01 «Транспортні технології (на морському та річковому транспорті)» (скорочений термін навчання)

Одеса – 2017

2

Конспект лекцій з дисципліни «Вантажознавство і технологія вантажних операцій» розроблений Тихоніним Володимиром Івановичем – доцентом ОНМУ кафедри «Експлуатація портів і технологія вантажних робіт» Навчально-наукового інституту морського бізнесу Одеського національного морського університету.

Конспект лекцій схвалений кафедрою «Експлуатація портів і технологія вантажних робіт» ННІМБ ОНМУ 23 жовтня 2017 р. (протокол № 9).

Рецензенти:

Решетков Д. М., к. т. н., проф. кафедри «Експлуатація портів і технологія вантажних робіт» ННІМБ ОНМУ;

Мурад’ян А.О., к. т. н., в. о. доц. кафедри «Експлуатація портів і технологія вантажних робіт» ННІМБ ОНМУ.

Частина I. Вантажознавство Вступ

З того моменту коли товар пред'явлений до перевезення, він переходить у новий стан – стає вантажем. При перетворенні товару в категорію вантажу, для процесу транспортування втрачає значення ряд його товарних характеристик (споживчих властивостей), але з'являється необхідність вивчення й врахування транспортних характеристик вантажу.

Основна функція транспорту – збережена (схоронна) доставка вантажів, у певний термін з певною швидкістю, без шкоди для навколишнього середовища. Під час перевезення вантаж повинен постачатися без псування й ушкоджень.

Вантаж є носієм небезпеки, що обумовлено: впливом стихійних сил; концентрацією в обмеженому об'ємі (вантажному приміщенні) різних видів небез-

5

пеки; недостатньою вивченістю взаємодії вантажів з навколишнім середовищем і між собою; впливом при аваріях.

Предметом вивчення «Вантажознавства» є: транспортні характеристики й транспортний стан вантажу; взаємодія вантажу та навколишнього середовища; взаємозв'язок транспортного стану вантажу з технологією та організацією транспортного процесу; оптимальні режими зберігання й перевезення.

Транспортні характеристики вантажу взаємно пов'язані з технікою перевезення. Форма пред'явлення вантажів до перевезення в значній мірі вплинула на спеціалізацію флоту. З'явилися такі судна як: танкери, лісовози, бавовновози, рефрижераторні судна й судна для перевезення генеральних вантажів; ціла серія принципово нових спеціалізованих суден – автомобілевозів, контейнеровозів, ліхтеровозів, суден для перевезення деревної тріски, пульпи рудних концентратів, газів і хімічних вантажів, суден-худобовозів та ін.

Аналогічна різноманітність типів транспортних засобів існує й на суміжних з морським наземних видах транспорту – залізничному та автомобільному.

У зв'язку із цим відповідно пред'являються нові вимоги до конструкції портового підйомно-транспортного обладнання (ПТО).

Мета вивчення «Вантажознавства» – одержання знань, необхідних для збереженого і безпечного транспортування вантажів.

Об'єктом дослідження «Вантажознавства» є вантаж як сукупність властивостей, які піддаються впливу внутрішніх і зовнішніх сил.

Учасниками виробничого процесу при транспортуванні морем є вантажовласник і перевізник (судновласник).

Близькою до «Вантажознавства» є «Товарознавство», але воно вивчає споживчі властивості (вартість) товару, які часто-густо не співпадають з метою вивчення «Вантажознавства». Так «Товарознавство» визначається як наукова дисципліна, яка вивчає товари на всіх етапах їх життєвого циклу, методи пізнання їхньої споживчої вартості (цінності), закономірності формування асортименту та вимог до якості для забезпечення ефективності їх виробництва, обігу та споживання.

Концепція «Вантажознавства» як наукової дисципліни базується на наступних положеннях:

вантаж, як об'єкт прикладення праці, є основою роботи всіх видів транспорту;

однієї з основних причин несхоронності вантажів і значних аварій з людськими жертвами є незнання або ігнорування властивостей вантажу, особливостей протікання теплофізичних, біохімічних, гігроскопічних та інших процесів у вантажах і в системі «вантаж – судно (склад) – середовище»;

на транспорті вантажі повинні піддаватися тільки просторовій зміні (переміщенню), а фізико-хімічні й інші властивості не повинні змінюватися.

Тому «Вантажознавство» використовує результати, методи й досягнення точних і прикладних наук.

Транспортні характеристики вантажу – це властивості товару, які проявляються при транспортуванні і визначають цей процес. До них відносяться: фі- зико-хімічні властивості, об'ємно-масові характеристики, тара, упакування, ре-

6

жими зберігання, перевезення, завантажно-розвантажувальних робіт (ЗРР) та ін. Сукупність конкретних кількісних і якісних показників транспортних ха-

рактеристик – транспортний стан.

Вантажі повинні пред'являтися до перевезення в транспортабельному стані, тобто в такому виді, щоб забезпечувалося збережене (схоронне) перевезення, зберігання й ЗРР, безпека руху транспортних засобів і ведення ЗРР, створювалися умови для ефективного використання рухомого складу й застосування механізованої високопродуктивної технології ЗРР.

Ознаки транспортабельного стану: вантаж перебуває в кондиційному стані; відповідає стандартам і умовам морського транспортування; має справну тару, упакування, замки, пломби, контрольні стрічки; тара відповідає нормативним документам; має на тарі маркування, у тому числі попереджувальні написи; надійно захищений від впливу вологи, запахів, пилу й ін.; відсутні витоки рідких вантажів у тарі; відсутнє підмокання вантажів, які бояться вологи; відсутні запахи й інші ознаки, що свідчать про псування вантажу.

Під час перевезення більшості вантажів також необхідно враховувати: можливість їхнього зсуву під впливом хитавиці й вібрації; небезпеку, пов'язану з можливістю їхнього загоряння, вибуху й несприятливого впливу на людину та навколишнє середовище (токсичність, радіаційне випромінювання й ін.); втрату ними якості або їх псування від впливу вологи, пилу, забруднень, тепла, корозії, випарів і різних видів бактерій й ін.; виділення ними вологи, пилу, тепла й різних запахів; необхідність забезпечення певних температурних, вентиляційних і воложностних режимів перевезення.

1. Транспортний стан вантажів 1.1. Класифікація вантажів

Ознаки спільності, по яких можна об'єднати різні групи вантажів, дуже різноманітні, тому існує кілька видів класифікації вантажів. Це також обумовлено метою створення класифікації, тобто вибирається визначальна ознака, за якою здійснюється класифікація.

ДСТ встановлені основні види вантажів: наливні, сухі; навалочні (навалювальні); насипні; поштучні; генеральні.

Наливні – рідкі вантажі, які перевозяться наливом, без тари. Сухі – будь-які вантажі, крім наливних.

Навалювальні – сухі вантажі, які перевозяться без тари – навалом. Насипні – зернові вантажі, які перевозяться без тари.

Поштучні – сухі вантажі, які складаються з окремих вантажних місць

(ВМ).

Генеральні – різні поштучні вантажі.

ВМ – це одиниця тари або кілька одиниць із вмістом, що становлять (складають) одне ціле при транспортуванні.

Для систематизації властивостей вантажів і рішення питань спільного перевезення їх прийнято розділяти по наступних ознаках: способу перевезення, фізико-хімічним властивостям, режиму перевезення й сумісності різних за своїми властивостях вантажів та ін.

7

Всі вантажі за способом перевезення діляться на поштучні, навалочні, наливні й вантажі, що перевозяться в укрупнених вантажних одиницях (УВО).

До поштучних вантажів відноситься широка номенклатура вантажів у ящиках, мішках, бочках, барабанах, тюках, лантухах та ін., автомобілі (АМ), трактори, будівельна техніка, металоконструкції, технічне встаткування й інші численні по найменуваннях вантажі, які перевозяться окремими ВМ. Особливістю цих вантажів є те, що на судні одночасно може перевозитися як однорідний вантаж, так і безліч різних партій різнорідного вантажу.

Навалочні вантажі складаються з великої кількості однорідних часток, наприклад зерно, або часток вантажу різної величини – кам'яне вугілля, руда й ін. Ці вантажі перевозять великими партіями й для їхнього перевезення використовують ціле судно або окремі вантажні приміщення.

Транспортна класифікація: які зміщаються – не зернові навалочні, зернові, генеральні, лісові; режимні – швидкопсувні та нешвидкопсувні; небезпечні вантажі (НВ) – 9 класів за МОПНВ; наливні – нафта й нафтопродукти, хімічні, харчові, зріджені (скраплені) гази (СГ). У практиці морських перевезень є розподілення на класи: масові, генеральні, з особливими режимами.

Сухі можна класифікувати:

по фізико-хімічних властивостях: гігроскопічні; що самонагріваються й самозаймаються; які виділяють отрутні й шкідливі гази; вогненебезпечні; вибухові; що злежуються, які змерзаються й спікаються; що виділяють специфічні запахи; сприймаючі сторонні запахи; які порошать та ін.;

за режимом перевезення й сумісності: агресивні, які піддаються впливу, нейтральні;

за способом зберігання – критого й відкритого; тощо.

Для нормування ЗРР: мішки; кіпи (стоси) й тюки; катно-бочкові; у ящиках і без упакування; великовагові; метали й металоконструкції; лісоматеріали; навалочні; контейнери.

Генеральні вантажі класифікуються по питомому навантажувальному об’єму (ПНО) на дедвейтні (deadweight cargo) – до 1,1 м3/т (40 куб. фут/т) і об'-

ємні (measurement cargo) – більше.

По транспортних характеристиках: металоконструкції; рухома техніка; залізобетонні вироби (ЗБВ) і конструкції; контейнери; вантажі в транспортних пакетах; поштучні в упакуванні; катно-бочкові; великовагові й великогабаритні; лісові.

В основу єдиної тарифної номенклатури вантажів покладений розподіл вантажів по: походженню – продукти сільського господарства й промисловості; фізико-хімічним властивостям – швидкопсувні й які стійко зберігаються; техніці (технології) перевезення – сухі й наливні; формі пред'явлення до перевезення

– тарно-поштучні, навалочні, наливні й ін.

1.2. Транспортна й споживча тара

Для надання вантажу транспортабельного стану його впаковують у тару. Тарою називається промисловий виріб, у який поміщають продукцію для її збереження й транспортування. Основні вимоги, які висувають до тари: міцність,

8

легкість, дешевина й портативність. Для вантажів, призначених до морського транспортування, потрібна тара підвищеної якості й міцності, здатна витримати великі динамічні навантаження в трюмах судна, що виникають під час перевезення через хитавицю й ЗРР.

Зовнішня транспортна тара (упакування) призначена, в основному, для зручності переміщення вантажу (товару), захисту його від пошкодження й втрат під час транспортування. Транспортна тара повинна забезпечувати повну схоронність споживчої тари та її вмісту. Тип транспортної тари вибирають відповідно до фізико-хімічних властивостей вантажу, характеристик споживчої тари й умов транспортування. Транспортна тара утворює самостійну транспортну одиницю або частину укрупненої транспортної одиниці (УТО) та застосовується для впакування товарів і виробів, попередньо покладених у споживчу, групову тару або без первинного впакування.

Внутрішня тара переходить разом з вантажем у власність споживача, тому вона називається споживчою. Споживче впакування призначене для порівняно невеликих розфасовок і зберігання товару у споживача. Вона передбачає попереднє фасування товару виробником і відпускання (передачу) його споживачеві в розфасованому виді, із заздалегідь обумовленими кількісними характеристиками (маса, об’єм, довжина й ін.). Часто-густо для різних товарів використовують споживче впакування, що є обов'язковим упакуванням при роздрібній реалізації (пляшки, банки, коробки, тетрапаки, сулії й ін.).

Транспортне впакування включає транспортну тару, пакувальні й перев'я- зні матеріали, а також різні пристрої для попередження зсуву товарів в транспортних засобах.

Транспортна тара класифікується за умовами експлуатації, формі, матеріалу, особливостям конструкції й ін.

За умовами експлуатації розрізняють разову, поворотну й багатообігну (багатооборотну) тару. Разова (одноразова) тара призначена для однократного переміщення продукції. Поворотна тара – разова тара, використовувана повторно після незначного ремонту або без нього. Багатообігна (багаторазова) тара призначається для багаторазового використання. У порівнянні з разовою, конструкція багатообігної тари вимагає значного її посилення для сприйняття повторюваних механічних навантажень.

Залежно від форми існують різні види транспортної тари (див. п. 1.3), кожний з яких підрозділяється на типи залежно від матеріалу й конструкції. Матеріал тари визначає здатність конструкції тари витримувати механічні навантаження й вибирається залежно від властивостей вантажу.

Найважливішою ознакою транспортної тари є її жорсткість, що обумовлює ступінь збереження товарів. Вона визначається залежно від використаних матеріалів, їхній механічній стійкості й міцності. По здатності витримувати механічні навантаження й деформуватися розрізняють: м'яку, напівтверду (напівжорстку, крихку) і жорстку (тверду) транспортну тару.

жорстка тара не змінює форму при транспортуванні й зберіганні, має велику механічну міцність і зберігає форму в порожньому стані при наявності навантаження. До неї відноситься: металева – ящики, банки, туби, контейнери,

9

цистерни, стрічка для перев'язування; скляна – банки, пляшки, балони (сулії); дерев'яна – ящики, контейнери, лотки, кошики, бочки, діжки; полімерна – ящики, бочки, барабани. Володіючи цілим рядом переваг, жорстка тара має й певні недоліки: порівняно висока питома вага й об’єм тари; більша вартість, витрати на ремонт та доставку порожньої тари;

крихка (напівтверда, напівжорстка) тара зберігає свою первісну форму при невеликих механічних навантаженнях або без них, коли частина навантаження сприймається самим вантажем. До неї відноситься: картонна – коробки; комбінована – тетрапаки, пюрпаки й ін. У крихку тару поміщають товари, досить стійкі до механічного впливу. Разом з тим вона повинна бути механічно стійкою. Крихка тара відрізняється від жорсткої меншою масою й об’ємом. Порожнє впакування легко складається або вкладається одне в одне, що полегшує й робить дешевим її перевезення й зберігання;

м'яка тара приймає різну форму у відповідності зі ступенем наповнення вантажем, тобто без вантажу приймає первісну форму. Основне призначення м'якої тари – зберігання й транспортування переважно сипучих і волокнистих матеріалів. М'яка тара займає мало місця, має незначну власну масу, зручна в обігу. До неї відноситься: полімерна – стоси (кіпи), мішки, пакети, шпагат; паперова – мішки, пакети, обгортковий та інший папір; текстильна – мішки, пере- в'язні матеріали. М'яке впакування призначене для товарів з порівняно високою механічною стійкістю й має потребу в додатковому застосуванні твердої або крихкої споживчої тари, через недостатню захищеність товару від зовнішніх механічних пошкоджень.

Необхідність максимального використання місткості й вантажопідйомності (в/п) рухомого складу під час перевезення порожньої транспортної тари, особливо багатообігної, і зниження витрат на перевезення призвела до створення спеціальних конструкцій тари: нерозбірної, розбірної й яка складається.

Особливістю розбірної конструкції є можливість легко розбирати й укладати окремі щити й деталі такої тари в компактні пачки для повернення постачальникові. Конструкція тари яка складається передбачає шарнірне з’єднання всіх стінок, що дозволяє легко складати тару, забезпечувати схоронність комплекту деталей у процесі транспортування й знижувати до мінімуму витрати на складання (збирання) й розбирання.

Існує 3 види укупорки (закупорки, закриття) тари: герметичне – не пропускає пари; ефективне – воду; надійне – сухий вміст не висипається.

1.3. Упакування вантажів

Одним з надійних, найбільш ефективних способів захисту вантажу від шкідливого (агресивного) впливу навколишнього середовища, є його впакування. Основне призначення упакування – захист від несприятливих зовнішніх умов, а також від можливого попадання часток товарів або окремих ВМ у навколишнє середовище. Отже, зменшуються втрати самих товарів, а головне – не забруднюється навколишнє середовище.

Впакування, крім основної своєї функції – забезпечувати схоронність товару – сприяє прискоренню просуванню продукту від виробника до споживача,