
Вантажознавство. Навчальний посібник
.pdfVук
=Vк
/ Gгр
.
На контейнер діють навантаження, що виникають у процесі за- вантажно-розвантажувальних, транспортних, перевантажувальних і складських операцій. Навантаження, що діють на контейнери, приймають із умови
Pбр
=
Gбр
.
Конструкція й форма контейнерів повинні забезпечувати їхнє штабелювання під час перевезення і зберіганні не менш чим у три
(3) яруси для малотоннажних і середньотоннажних і не менш чим у шість (6) ярусів для великотоннажних (за ДСТ можливо як 6 так і 9). Термін їх служби відповідно 20 і 10 років.
Навантаження, які повинні витримувати контейнери й окремі елементи їхньої конструкції, установлюються діючими стандартами.
На морському транспорті використовується багато позасистемних величин, значення деяких приведемо нижче: 1 довга тонна 1016,05 кг (2240 фунтів), 1 коротка тонна 907,185 кг (2000 фунтів),
1 фунт – 0,453592 кг, 1 фут – 30,48 см, 1 дюйм – 2,54 см.
Розроблені 3 ряди (серії) контейнерів. Для міжконтинентальних перевезень використовуються контейнери 1 та 2 ряду.
Розмір у перетині 8 8 футів ( 2438 2438 мм) називається кон-
тейнерним модулем МОС (ИСО). Довжина контейнера повинна бути кратна основному модулю довжини – 5 футам (1524 мм).
На морському транспорті, в основному, використовуються наступні види контейнерів: IA – масою брутто 30 довгих тонн і дов-
жиною 40 футів (30/40); IB – 25/30; IC – 20/20; ID – 10/10; IE – 7/6,25; IF – 5/1,5 та їхні модифікації.
Поява модифікацій контейнерів пов'язане з тим, що питомі об'-
єми контейнерів ( |
V |
ук ) часто-густо не збігаються з ПНО вантажів. |
|
Модифікації контейнерів мають таку ж ширину, довжину й масу брутто, що й стандартні контейнери основної серії, але меншу або
більшу висоту, що змінює їх |
V |
і, відповідно, |
V |
ук . Кодування типу |
к |
|
контейнера аналогічна основному контейнеру. Так, наприклад, модифікації контейнера ІА мають кодування ІАА та ІАХ.
Модифікація контейнерів основної серії не задовольнило повністю існуючий недолік, пов'язаний з Vук , тому в останні роки з'явили-
ся 45-і футові контейнери й контейнери більшої вантажопідйомності
(табл. 7).
90
Таблиця 7
Великотоннажні контейнери
|
|
|
|
|
Дверний |
Внутрішні розміри, м |
Маса, т |
|
||||||
|
Розміри, |
проріз, м |
|
|
висота |
|
|
зава- |
Об'- |
|||||
Тип |
фути (’), |
|
|
дов- |
ши- |
до рівня |
брут- |
|
єм, |
|||||
|
|
|
||||||||||||
ши- |
висо- |
тара |
нта- |
|||||||||||
|
дюйми ( ) |
жина |
рина |
заван- |
то |
|
ження |
м3 |
||||||
|
|
|
|
|
рина |
та |
|
|
таження |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Суховантажні універсальні сталеві контейнери |
|
|
|||||||||
20’std |
|
|
|
|
2,34 |
2,274 |
5,896 |
2,35 |
2,385 |
|
27 |
2,15 |
24,85 |
33 |
20 |
8 |
8 6 |
|
|||||||||||
40’std |
|
|
|
|
2,339 |
2,274 |
12,035 |
2,35 |
2,393 |
|
32,5 |
3,17 |
28,8 |
67 |
40 |
8 |
8 6 |
|
|||||||||||
40’HC |
|
|
|
|
2,34 |
2,577 |
12,035 |
2,35 |
2,697 |
|
34 |
3,8 |
30,2 |
76 |
40 |
8 |
9 6 |
|
|||||||||||
45’HC |
|
|
|
|
2,34 |
2,585 |
13,556 |
2,352 |
2,697 |
|
32,5 |
4,8 |
27,82 |
86 |
45 |
8 |
9 6 |
|
|||||||||||
|
|
|
Суховантажні універсальні алюмінієві контейнери |
|
|
|||||||||
40’ |
|
|
|
|
2,343 |
2,278 |
12,056 |
2,347 |
2,379 |
|
32,5 |
2,79 |
29,71 |
67 |
40 |
8 |
8 |
6 |
|
||||||||||
40’HC |
|
|
|
2,343 |
2,584 |
12,056 |
2,347 |
2,684 |
|
32,5 |
2,9 |
29,6 |
76 |
|
40 |
8 |
9 6 |
|
|||||||||||
45’HC |
|
|
|
|
2,34 |
2,584 |
12,056 |
2,347 |
2,696 |
|
32,5 |
3,9 |
29,6 |
86 |
45 |
8 |
9 6 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Рефрижераторні сталеві контейнери |
|
|
|
||||||
20’std |
|
|
|
|
2,294 |
2,201 |
5,451 |
2,29 |
2,156 |
|
30,48 |
2,93 |
27,55 |
27,9 |
20 |
8 |
8 6 |
|
|||||||||||
40’HC |
|
|
|
2,278 |
2,473 |
11,578 |
2,28 |
2,425 |
|
34 |
4,5 |
29,5 |
64 |
|
40 |
8 |
9 6 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Рефрижераторні алюмінієві контейнери |
|
|
|
||||||
20’std |
|
|
|
|
2,286 |
2,188 |
5,43 |
2,286 |
2,155 |
|
27 |
2,75 |
24,25 |
26,8 |
20 |
8 |
8 6 |
|
|||||||||||
40’std |
|
|
|
|
2,294 |
2,174 |
11,577 |
2,294 |
2,11 |
|
32,5 |
3,9 |
28,6 |
56,1 |
40 |
8 |
8 6 |
|
|||||||||||
40’HC |
|
|
|
2,29 |
2,535 |
11,577 |
2,294 |
2,409 |
|
32,5 |
4,15 |
28,35 |
64,1 |
|
40 |
8 |
9 6 |
|
У США поширені наступні типи нестандартних контейнерів: контейнери типу «Матсон» довжиною 26 футів, 45-футові контейнери компанії «Америкою Президент Лайн» і 48-футові контейнери шириною 2,60 м і висотою 2,90 м.
Під час перевезення нестандартних контейнерів на спеціалізованому тоннажі довжина на й ширина контейнерів обмежується напрямними осередків, тому тут підвищення місткості контейнерів по- в'язане зі збільшенням і висоти – з 8,5 до 9,5 футів (2,90 м). У найближчому майбутньому варто очікувати подальшого збільшення висоти контейнерів до 3,05 м.
Розповсюдження контейнерних перевезень обумовлено перевагами контейнеризації:
–поліпшується схоронність вантажів;
–підвищується інтенсивність ЗРР;
–прискорюється перевезення вантажів;
–простота зберігання.
Однак, при всіх перевагах контейнеризації, вона має певні не-
доліки:
91
–необхідність великих капіталовкладень;
–неповне використання вантажопідйомності й вантажомісткості контейнерів;
–необхідність перевезення самих контейнерів;
–облік вартості й витрат на повернення порожніх контейнерів;
–необхідність у потужному дорогому встаткуванні для перевантаження контейнерів;
–відносно складна система обліку й організації перевезень.
3.3Спеціалізовані контейнери. Контейнер-
цистерна
Спеціалізовані контейнери призначені для перевезення спеціальних вантажів і бувають:
–з дахом, що розкривається – завантажується через одне або кілька отворів у даху;
–відкритого типу – відкритий зверху; складається з основи, бічної й торцевої стінок, без даху;
–зі стінками, що розкриваються – одна стінка або більше мо-
жуть бути відкриті повністю;
–з відкритою стінкою – без однієї або двох бічних або торцевих стінок, але мають основу, кутові фітинги й верхню раму з кутовими фітингами;
–з природною вентиляцією – мають, крім завантажувальних і розвантажувальних отворів, додаткові отвори у бічних і торцевих стінках;
–з примусовою вентиляцією – закритий, обладнаний пристосуванням для примусової вентиляції;
–ізотермічний – закритий; кузов складається зі стінок, включаючи двері, підлогу й дах, з низьким коефіцієнтом теплопровідності; для перевезення вантажів без використання джерела тепла або холоду;
–контейнер-льодовик – закритий; з ізотермічними стінками, дверима, підлогою й дахом; обладнаний джерелом холоду, іншим, ніж механічна установка або абсорбційна холодильна машина, яке здатне знижувати температуру у контейнері й підтримувати її;
–контейнер-рефрижератор з механічним охолодженням – закритий; з ізотермічними стінками, дверима, підлогою й дахом, що має холодильну установку механічну або абсорбційну, яка здатна знижувати температуру, а потім підтримувати її;
92
–опалювальний – закритий; з ізотермічними стінками, дверима, підлогою й дахом, що має опалювальну установку, здатну піднімати температуру й підтримувати її;
–контейнер-цистерна – закритий; для перевезення рідин і га-
зів;
–для насипних вантажів – призначений для сипких, пилоподібних або зернистих вантажів;
–платформа-контейнер (флет) – вантажна платформа довжина
йширина якої дорівнює зовнішній довжині й ширині контейнера загального призначення серії I МОС. Обладнаний, принаймні, нижніми кутовими фітингами ІСО.
Часто зустрічаються індивідуальні назви платформ-контейнерів,
тоді:
–флет – площадка яка має торцеві стінки, шарнірне з’єднання яких дає можливість складати флет у порожньому стані;
–тилт – площадка зі стінками такої ж конструкції, що й у флету, але розташованими із чотирьох сторін;
–болстер – площадка з кутовими фітингами й гніздами для
стойок.
При наявності надбудови (стінок і стойок) висота флету, тилту
йболстеру визначається висотою відповідного контейнера загального призначення серії I МОС.
Спеціалізовані контейнери можна розділити на:
–напівуніверсальні – для окремих класів вантажів;
–групові – для групи вантажів, однорідних за фізико-хімічними властивостями і однаковими умовами завантаження, розвантаження
йтранспортування;
–індивідуальні (технологічні) – для окремих видів вантажів, що мають специфічні властивості й потребують особливі умови перевезення.
Індивідуальні контейнери можуть відрізнятися не тільки конструктивними особливостями, але й матеріалом, з якого вони виготовляються, видом захисного покриття (футерівки), приладами, необхідними для підтримки необхідного температурного режиму під час перевезення (наприклад, у рефрижераторних контейнерів) та ін.
По характеру вантажів спеціалізовані контейнери діляться на п'ять груп: для сипучих матеріалів; для концентратів руд кольорових металів, для поштучних індустріальних вантажів, рідких і в’язких продуктів; для швидкопсувних і харчових продуктів.
Спеціальні контейнери призначені для перевезення певного ви-
93

ду або групи однорідних вантажів (рідкі хімічні, рефрижераторні, цегла й ін.). Призначення спеціалізованих контейнерів визначає їхні конструктивні особливості, тому вони ефективні для конкретних вантажів, тому обмежене середовище їхнє застосування і в них підвищена вартість.
Контейнери для сипучих вантажів призначені для перевезення гранульованих і порошкоподібних вантажів. Вони мають жорстку конструкцію, закріплену на каркасі. Такі контейнери закриті, вони мають у верхній точці завантажувальні й оглядові люки, у нижній частині бічні стінки мають розвантажувальні люки.
Завантажувальні люки розміщаються так, щоб вантаж рівномірно розподілявся по всьому об'єму контейнера. Контейнери можуть бути обладнані пазами для виделкових зачепів і приступкою (якщо висота контейнера понад 1,2 м).
Для перевезенню сипучих вантажів використовуються контейнери у формі паралелепіпеда, зрізаного конуса, круглого або овального перетину.
Контейнер-цистерна (танк-контейнер) – це контейнер, що має цистерну або цистерни, що укомплектовані відповідними арматурами й іншими пристроями, з розвантаженням як під дією сили ваги, так і під тиском. Цистерна (цистерни) жорстко з'єднується з елементами каркаса контейнера (рис. 22). Опори й кріплення цистерни до каркаса не повинні викликати небезпечних місцевих концентрацій напруження у її корпусі. Цистерна, опори й кріплення повинні витримувати вплив сил інерції вантажу, що знаходиться в ній, які виникають при русі транспортного засобу.
Рис. 22. Конструктивна схема контейнера-цистерни
Цистерни й її окремі відсіки, що не мають вакуумних клапанів,
94
виготовляються таким чином, щоб витримувати зовнішній тиск, який перевищує внутрішній тиск, принаймні, на 40 кПа. При цьому залишкова деформація не допускається. Незаповнюваний об'єм цистерни встановлюється залежно від перевезеної рідини, однак він повинен бути не менш 2,5% при температурі навколишнього середовища +20°С.
Такі контейнери в основному розраховані для перевезення рідин і зріджених газів. Відповідно до міжнародних стандартів ISO контейнери-цистерни ділять на класи залежно від вантажів, які перевозяться: ІМО-1 – хімічних речовин; ІМО-2 – небезпечних вантажів; ІМО-5 – газоподібних вантажів; ІМО-7 – кріогенних речовин; ІМО-0 – харчових продуктів і небезпечних хімічних речовин.
Цистерни або окремі її відсіки обладнають пружинними запобіжними клапанами, які повинні почати відкриватися при максимальному припустимому робочому тиску й бути повністю відкритими при тиску, що перевищує робоче не більш, ніж на 10%.
Цистерни обладнують запірними клапанами з ручним приводом, які закривається обертанням за годинниковою стрілкою. Кожна контейнер-цистерна повинна піддаватися гідравлічному випробуванню.
До каркаса контейнер-цистерни прикріплюється табличка, на якій вказується: гідравлічний (іспитовий) тиск, Па (кгс/см2); максимально припустимий робочий тиск, Па (кгс/см2); загальний об'єм, л; дата проведення першого гідравлічного випробування (місяць, рік); дати проведення наступних гідравлічних випробувань (місяць, рік).
Вакуумний клапан додатково повинен мати маркування тиску, на який він розрахований. Запобіжний клапан повинен мати напис, що вказує максимально припустимий робочий тиск і пломбу Регістра.
3.5 Ізотермічні контейнери
Відповідно до температурного режиму доставки всі швидкопсувні вантажі діляться на дві основні групи: які охолоджуються з температурою зберігання близько 0°C і, які заморожуються до температури зберігання –20°C.
Залежно від наявності холодильної установки ізотермічні кон-
тейнери розділяють на дві групи: рефрижераторні з холодильною установкою, що підтримує задану температуру, і контейнери-термоси з тепловою ізоляцією без пристроїв для охолодження. Контейнери
95
першої групи призначені для перевезення швидкопсувних продуктів, попередньо охолоджених у виробничому холодильнику, на далекі відстані в міжміських і міжнародних сполученнях. У кожному разі ізотермічні контейнери по конструкції повинні мати теплоізоляцію та дозволяти зберегти охолоджені або заморожені вантажі.
Тому ізотермічні контейнери можна розділити на:
–теплоізольовані;
–рефрижераторні з холодоагентом, що витрачається (крига,
газ);
–рефрижераторні з машинним відділенням (компресорного й абсорбційного типу);
–опалювальні;
–рефрижераторні опалювальні.
Конструкція ізотермічних контейнерів повинна забезпечувати характеристики, наведені в табл. 8.
Таблиця 8 Теплотехнічні характеристики ізотермічних контейнерів
Контейнер |
Температура, °С |
Контейнер |
Температура, °С |
|||
усередині |
зовні |
усередині |
зовні |
|||
|
|
|||||
Рефрижераторний |
|
|
Теплоізольо- |
|
|
|
з холодоагентом, |
–18 |
+38 |
– |
– |
||
ваний |
||||||
що витрачається |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Рефрижераторний |
|
|
|
|
|
|
з машинним охо- |
–18 |
+38 |
Опалювальний |
+16 |
–20 |
|
лодженням |
|
|
|
|
|
|
Рефрижераторний |
–18/+16 |
+38/–20 |
– |
– |
– |
|
опалювальний |
||||||
|
|
|
|
|
Відповідно до норм ІСО діапазон температур усередині охолоджуваних ізотермічних контейнерів становить від +12 до –25°C. За розрахункову максимальну температуру навколишнього повітря прийнята +40 C, а мінімальна –40°C. Задана температура усередині вантажного приміщення ізотермічного охолоджуваного контейнера повинна підтримуватися автоматично з допустимим відхиленням
±1°C.
Контейнери повинні бути обладнані засобами виміру температури не менш, ніж у двох точках внутрішнього об'єму. Для рівномірного розподілу температури по всьому вантажному приміщенню охолоджуваних контейнерів у їхній підлозі передбачені канали повітряної циркуляції.
96
В ізотермічних контейнерах, крім теплоізольованих і рефрижераторних з холодоагентом, що витрачається, установлюється термограф для реєстрації температури й передбачена можливість підключення дистанційного температурного контролю.
Для перевезення фруктів і овочів ізотермічні контейнери забез-
печуються вентиляційними пристроями, що забезпечують |
2 4 |
- |
кратний обмін повітря на добу. Вентиляційні отвори контейнера повинні бути діаметром не менш 254 мм і оснащені кришками, що закриваються зовні.
Ізотермічний що не охолоджується (термоізольований) кон-
тейнер призначений для перевезень на невеликі відстані й забезпечує захист від незначного та нетривалого коливання температури.
Для рефрижераторних контейнерів у ряді випадків застосовують систему азотного охолодження. У посудинах, покритих тепловою ізоляцією, утримується рідкий азот, температура кипіння якого при атмосферному тиску дорівнює –196°С. При підвищенні температури повітря в контейнері до заданої верхньої межі реле температури відкриває соленоїдний вентиль і азот, що випаровується, охолоджує камеру.
При перевезеннях малотоннажних холодильних контейнерів іноді застосовують охолодження за допомогою сухого льоду. Цей спосіб охолодження найбільш простий, але малоекономічний.
Найбільше поширення для охолодження в ізотермічних контейнерах одержали холодильні агрегати, що включають силовий привід. До силового приводу на судні або портовому терміналі підводять електроживлення, а під час перевезення наземними видами транспорту подається паливо.
Включення й вимикання компресора забезпечується автоматично за допомогою реле температури. Холодильна установка контейнера повинна бути розрахована на безперервну роботу й мати продуктивність, що забезпечує підтримку мінімальної температури усередині контейнера при максимальній зовнішній температурі при роботі не більше 18 год. на добу. На додаток до автоматичного контролю використовується дистанційний термометр і лампи, що сигналізують відхилення температури повітря від заданої на 2°С. Термограф реєструє температуру повітря протягом тижня.
Крім того, холодильна установка повинна бути повністю автоматизованою, включаючи відтавання, а елементи автоматичного регулювання та керування захищені від замерзання. Додатково устано-
97
вку обладнують ручним керуванням, яке розташовується в легкодоступному місці.
3.6 Малотоннажні й середньотоннажні контейнери
До малотоннажних відносяться контейнери масою брутто менш 2,5 т; м'які гумовокордні контейнери для сипучих вантажів, що переробляються в морських портах; спеціальні контейнери для концентратів руд кольорових металів. До середньотоннажних контейнерів відносяться контейнери масою брутто понад 2,5 т і менш 10 т; контейнери, що переробляються в морських портах, масою брутто 3 і 5 т. Всі ці контейнери в значних кількостях перевозяться в каботажних повідомленнях.
Характерні технологічні риси малотоннажних і середньотоннажних контейнерів: розмаїтість форми й розмірів, відносно невелика маса, погана пристосованість для автоматичної й керованої застропки та відстропки уніфікованими зачепами при перевантаженні кранами.
Для малотоннажних і середньотоннажних контейнерів прийняті умовні позначки, що складаються з буквених індексів і цифрових значень. Буквені індекси вказують на тип і вид контейнерів. Прийняті наступні умовні літерні позначення типів і видів контейнерів: контейнери закриті – КЗ, контейнери відкриті – КО та контейнериплатформи – КП.
Цифри, які розташовані за початковими буквеними індексами, указують номінальну масу брутто засобів контейнеризації, виражену в тоннах з точністю до 0,01 т, та з округленням у меншу сторону. Буквені індекси, які розташовані за цифрами, указують на область застосування по основним вантажам що перевозяться: У – універсальний; Г – груповий; И – індивідуальний.
Цифри, що розташовані наприкінці позначення, указують на модифікацію конструкції контейнера або засобу пакетування.
Крім цього застосовуються й інші позначення:
–універсальні уніфіковані контейнери (УУК), цифра позначає масу контейнера брутто в тоннах:
–спеціалізовані групові контейнери (СК) для перевезення індустріальних вантажів розділяються на 5 груп (СК-1, СК-2, СК-3, СК-4, СК-5), маса брутто вказується в тоннах цифрою через тире (дефіс);
Номенклатура індустріальних поштучних вантажів досить різноманітна та включає матеріали, що вироблені й споживаються ме-
98
талургією, машинобудуванням, будівельною індустрією і іншими галузями. Значну частку поштучних вантажів становлять будівельна цегла, вогнетривкі вироби, шифер, середньосортовий і дрібносортовий сталевий прокат, холоднокатана листова сталь і біла жерсть, злитки кольорових металів.
Контейнери типу СК масою брутто до 10 т включно обладнуються римами або вушками, а масою брутто 15 і 20 т – кутовими фітингами; контейнери масою брутто до 5 т включно повинні мати пази для виделкового зачепу, а масою брутто 10 т і вище – ті ж пази, але за замовленням споживача. Міцність контейнерів допускає установку їх у чотири яруси по висоті.
Контейнери типу СК-1 призначені для вантажів що не злежуються або сипучих вантажів, які слабко злежуються та потребують захисту від атмосферних опадів. Допускається конструктивне виконання контейнерів для перевезення як штучних, так і сипучих вантажів без тари. У контейнерах типу СК-1 передбачаються завантажувальні, розвантажні й оглядові люки із кришкою та ущільненням. Запірні пристрої контейнерів повинні бути притискного типу. Контейнери можуть мати пристрої для пневматичного завантаження та розвантаження. Розташування завантажувальних люків у контейнерах повинне забезпечувати рівномірний розподіл вантажу усередині контейнера.
Контейнери типу СК-2 застосовують для сипучих вантажів, які сильно злежуються та змерзаються, а також для вантажів, що не злежуються або слабко злежуються з об'ємною масою більше 1,8 т/м3. Вони повинні бути розраховані для перевезення пакетами в порожньому стані.
Контейнери типу СК-3 призначені для поштучних вантажів, готової продукції машинобудування та сипучих вантажів у тарі.
Контейнери типу СК-4 призначені для перевезення наливних і текучих вантажів. Ці контейнери циліндричної або змішаної форми; закриті; з люками на даху, днищі або бічних стінках; мають каркас у вигляді паралелепіпеда.
Контейнери типу СК-5 призначені для харчових продуктів, що вимагають перевезення та зберігання в умовах постійних температур (м'ясо, риба, овочі, фрукти й т. п.). Контейнери мають форму паралелепіпеда, закриті і можуть бути ізотермічними та рефрижераторними.
Деякі групові контейнери для перевезення індустріальних вантажів залежно від їхніх параметрів відповідають контейнерам УУК,
99