Вантажознавство. Навчальний посібник

вибухонебезпеки спирт-ректифікат може бути прирівняний до нафтопродуктів. При зливі й наливі спирт-ректифікат здатний накопичувати заряд статичної електрики. На якість спирту при транспортуванні основний вплив здійснюють матеріал вантажних ємностей, трубопроводів, насосів, температура вантажу, відносна вологість навколишнього середовища.

Коньячний спирт – продукт перегонки коньячних виноматеріалів, ділиться на молодий і витриманий. Молодий коньячний спирт, що не був у контакті з дубовою деревиною – безбарвний. Витриманий містить екстрактивні речовини дубової деревини й має колір від світлодо темно-солом'яного. У витриманих коньячних спиртах, крім спирту й води, входять екстрактивні компоненти. Зі збільшенням віку коньячного спирту збільшуються динамічна й кінематична в'язкість, щільність і поверхневий натяг. Коньячні спирти мають велику летючість і швидкістю випару, високу здатністю до адсорбції й розчинення сторонніх пахучих і інших речовин; змішуються з водою в будь-яких пропорціях. По своїх властивостях коньячні спирти відносяться до ЛЗР. Пари спирту в суміші з повітрям утворять горючі й вибухонебезпечні концентрації. При зливі й наливі коньячного спирту в ємності можуть утворюватися заряди статичної електрики.

Виноматеріали – продукт алкогольного шумування виноградного соку або мезги, підрозділяються на сухі, міцні й десертні. Всі виноматеріали характеризуються наявністю сильних органічних кислот, спиртів, ефірів, дубильних, барвних, азотистих і інших речовин. Виноматеріали – легкорухливі, летучі рідини з характерним запахом, смаком і кольором від світло-солом'яного до ясно-жовтого для білих сортів і від рожевого до темно-червоного для червоних; мають високу здатність до адсорбції й розчинення сторонніх пахучих і інших речовин; змішуються з водою в будь-яких пропорціях; здійснюють активний корозійний вплив на метали та їхні сплави.

Харчові рослинні жири підрозділяються на нерафіновані, гідратовані, рафіновані без дезодорації та рафіновані з дезодорацією. Харчові тваринні жири підрозділяються на жири наземних тварин і жири морських ссавців і риб. При кімнатній температурі рослинні й тваринні жири можуть мати рідку, мазеподібну або тверду консистенцію, тому вони підрозділяються на тверді й рідкі жири. По ступеню висихання й утворення твердої плівки на повітрі жири діляться на ті що висихають та ті що не висихають. У рідкому стані рослинні й тваринні жири прозорі, малов’язкі, рухливі рідини зі специфічним запахом і смаком.

160

Основні фізико-хімічні властивості окремих рослинних олій і

Рослинні й тваринні жири являють собою багатокомпонентну структуру й складаються із гліцеридів жирних кислот (95 97 %), фосфатидів, стеарині, восків та ін. Вони нелетучі, з водою не змішуються, утворять нестійкі емульсії, видають стійкі специфічні запахи й мають властивість поглинати сторонні запахи, при нагріванні до температури понад 80°С виділяють отруйні речовини. На якість рослинних і тваринних жирів основний вплив здійснюють кисень повітря, вологість і температура навколишнього середовища, потрапляння сонячного світла, тривалість зберігання, матеріал ємності, трубопроводів, насосів, а також їх вихідні якісні показники.

При підвищеній температурі й вологості жири піддаються більш інтенсивному окислюванню й псуванню під впливом кисню повітря. Сонячне світло прискорює процес окислювання. Підвищена температура й вода сприяють розвитку в жирі мікроорганізмів і гри-

161

бків.

Специфічною характеристикою масла є кислотність і йодне число. Кислотність характеризується кислотним числом, тобто числом міліграмів їдкого калію, необхідного для нейтралізації вільних жирних кислот, що містить 1 г масла або жиру. Чим вище кислотність, тим більше масло піддається окислюванню. Йодне число – число грамів йоду, що вступає в хімічну сполуку з 100 г масла. Йодне чис-

100 – не всихає). Всихання масла характеризує здатність утворювати досить міцну масляну плівку при контакті з повітрям. На всихання масла треба звертати увагу, якщо рослинні масла використовуються в якості мастил. Окислювання масла при контакті з повітрям, найбільше небезпечно при потраплянні на волокнисті, пористі й дрібно роздроблені вантажі.

Основним показником, що характеризує патоку (мелясу), є процентний вміст сухих речовин (цукру, нецукру), що виражено в

залежить від числа Брікса. З ростом числа Брікса щільність меляси збільшується. З ростом температури в'язкість зменшується й досягає мінімального значення при +55 C. З ростом числа Брікса в'язкість збільшується, критична точка в'язкості при значенні числа Брікса 85°. Максимальна в'язкість у патоки із числом Брікса 96°.

Підвищений вміст води активізує життєдіяльність мікроорганізмів у мелясі, що може викликати шумування і її псування. Вплив на мелясу температур вище +40°C призводить до зміни складу цукрів, наростанню кислотності, кольоровості й втраті її товарних якостей. Тривалий вплив високих температур (понад +40°) може сприяти прояву в мелясі цукрово-амінної реакції розкладання цукрів, яка супроводжується різким зниженням цукристості; мимовільним швидким підвищенням температури вантажу до кипіння; рясним виділенням піни й карамелі; інтенсивним виділенням газів, що може привести до викиду вантажу й вибуху. Ознаки початку реакції розкладання: рясне піноутворення, мимовільне підвищення температури, різкий гнилизно-фруктовий запах і зміна кольору. Призупинити реакцію, що почалася, можливо шляхом розведення меляси водою.

Питна вода відносяться до речовин мінерального походження і являє собою безбарвну, прозору, легкорухливу рідину без специфіч-

162

ного смаку й запаху. Склад мінеральних солей у воді залежить від джерела й сформованої мінеральної структури порід даної місцевості. Вода відносяться до малолетючих рідин, має високу здатність до адсорбції й розчинення сторонніх пахучих і інших речовин. На якість води при транспортуванні основний вплив здійснює матеріал вантажної ємності, трубопроводів, насосів; підвищена температура сприяє розвитку мікроорганізмів.

5.7Зріджені гази

Узрідженому (скрапленому) виді в основному перевозиться:

–природний газ (99% метану), який використовується як паливо й хімічна сировина;

–попутні гази (нафтові вуглеводні гази). Вони розчинені у нафті або знаходяться в нафтових родовищах, у вигляді «шапки» або шарів. Їх також отримують при переробці нафти. Використовують як паливо (71 %), хімічну сировину (16 %), для одержання бензину

(10 %);

–аміак.

Зріджені (скраплені) гази (СГ) перебувають у двофазному стані й легко переходять із рідкого стану в газоподібне. Під час перевезення та зберігання вони мають перевагу рідини, а при споживанні – перевагу газу.

Нормальними умовами вважається температура 0°С та тиск 101,3 кПа. При інтенсивному відборі пару СГ із ємності тиск і температура падають.

При розрахунковій температурі 46°С тиск пару становить для: аміаку –1,834, пропану – 1,589, н-бутану – 0,44 МПа. При атмосферному тиску температура кипіння відповідно складе –33,4, –42 і – 0,5°С. Природний газ (метан) транспортується тільки при температурі кипіння (–161,5°С) і атмосферному тиску. Незалежно від тиску метан переходить у газ при температурі вище критичної (–82,5°С). Основні характеристики зріджених газів представлені в табл. 15.

До зрідженого (скрапленого) природного газу (СПГ) (liquefied natural gas (LNG)) відносяться метан з невеликими домішками.

До зрідженого нафтового газу (СНГ) (liquefied petroleum gas (LPG)) – будь-які інші гази з перевагою вуглеводнів (пропан, пропиляний, бутан, бутилен).

Аміак – безбарвний газ із ядушливим різким запахом і їдким

163

смаком, добре розчиняється у воді. У повітрі горить погано, тільки в присутності джерела запалення. У певних концентраціях з повітрям вибухонебезпечний, вибух можливий при з’єднанні аміаку із хлором або йодом.

Бутадієн (дивініл) – горючий, вибухонебезпечний, безбарвний газ із характерним запахом часнику. При тривалому зберіганні при наявності кисню утворить перекис, який при нагріванні розкладається з вибухом. Для запобігання утворення перекису кількість кисню в ємності не повинне перевищувати 0,5 % і в газ додають інгібітори. Залежно від строку й температури зберігання він підданий полімеризації.

Метан – горючий безбарвний газ без запаху. У суміші із фтористим воднем – самозаймається; при контакті із хлором на світлі вибухає, каталізатор – сірчисте залізо. Октанове число 120 130 .

Попутні гази – горючі безбарвні гази без запаху.

Більшість СПГ і СНГ без спеціальних приладів виявити не

164

Газовози діляться на 4 основних типи, призначених для перевезення:

–СГ під повним тиском при розрахунковій температурі 45°С;

–СГ під не повним тиском (до 784,5 кПа), мають теплоізоляцію

йрефрижераторну установку;

–повністю охолоджених газів, що перебувають під неповним

– повністю охолоджених СГ при атмосферному тиску. Останній тип газовозів діляться на підтипи А, Б, В:

А – для перевезення повністю охолоджених СНГ, вінілхлориду, етилу (температура до –50°С, тиск до 275 кПа);

Б – повністю охолодженого етилену; В – повністю охолодженого СПГ (метановози).

У газовому коді ІМО газовози класифікуються залежно від здатності корпусу витримувати пошкодження на 4 типи (IG, IIG, PG, IIIG) убік убування їхньої безпеки.

Питання для самоконтролю

1.Яка номенклатура наливних вантажів і їх властивостей?

2.Які особливості визначення щільності наливних вантажів?

3.Які особливості визначення температури і рівня вантажу в

танку?

4.Які особливості визначення кількості вантажу в танку?

5.Які транспортні характеристики нафти і нафтопродуктів?

6.Які транспортні характеристики рідких хімічних вантажів?

7.Які транспортні характеристики харчових наливних ванта-

жів?

8.Які транспортні характеристики зріджених газів?

9.Як класифікуються зріджені гази?

166

Тема 6 Навалочні вантажі 6.1 Властивості навалочних вантажів

За транспортною класифікацією навалочні вантажі діляться на навалювальні (не зернові навалювальні) і насипні (зернові навалювальні).

Ступінь і вид небезпеки під час перевезення навалочних вантажів визначається здатністю вантажів:

–зміщатися до борта та створювати крен судна;

–розріджуватися та перетікати до борта судна;

–самонагріватися та самозайматися;

–створювати небезпечні концентрації отрутних і вибухонебезпечних газів;

–знижувати концентрацію кисню у вантажних приміщеннях;

–порушувати місцеву та загальну міцність корпусу судна;

–хімічно активно взаємодіяти з металом огородження судна й механізмів;

–викликати рвучку хитавицю.

–що розріджується – рудні концентрати та інші вантажі з підвищеною вологістю.

Рудні концентрати – матеріали, які отримані із природної руди

впроцесі її очищення методом фізичного або хімічного відділення небажаних компонентів.

За ступенем рухливості в умовах морського перевезення всі навалочні вантажі діляться на безпечні й небезпечні відносно зсуву.

Небезпечними відносно зсуву є навалочні вантажі, які мають підвищену сипкість (легкосипкі вантажі) або здобувають властивості плинності під дією сил хитавиці та вібрації корпусу судна в процесі рейсу. Залежно від механізму переміщення ці вантажі можуть бути розділені на два основних види: сипкі й тиксотропні.

Специфічні властивості навалочних вантажів діляться на:

–фізичні: сипкість, здатність до усадки та самосортування, щільність, шпаруватість, сорбційність, тепло та температуропровідність, абразивність, гранулометричний склад й ін.;

167

–хімічні: самонагрівання, самозаймання, вибухонебезпечність, отруйність, корозійність й ін.;

–біологічні: дихання, дозрівання, проростання й ін. – тільки зе-

рнові.

Шматкуватість (гранулометричний склад) навалювальних вантажів – % співвідношення шматків різних розмірів. Гранулометричний склад виявляється ситовим аналізом проби вантажу шляхом послідовного просівання (рос. грохочения) через набір решіт або сит, що мають отвори різного діаметра. Результати ситового аналізу оформляються у вигляді графіків або таблиць, що показують процентний вміст окремих фракцій проби. Залежно від гранулометричного складу розрізняють сортовані й рядові навалочні вантажі. Гранулометричний склад вантажу визначає можливість застосування різних схем механізації ЗРР.

Вантаж сортований, якщо відношення найбільших часток до найменших менше або дорівнює 2,5. Більше 2,5 – рядові, які характеризуються розміром найбільшого типового шматка.

За гранулометричним складом навалочні вантажі розділяються

0,05.

Пісок, гравій та вугілля мають свій гранулометричний склад. Так, наприклад, вугілля буре, кам'яне та антрацит розділяються на:

рядовий (Р) 0 200 (300).

Вологість навалювальних вантажів буває:

–хімічно зв'язана або конституційна;

–гігроскопічна – поглинання вологи порами речовини;

–молекулярна – обгортання водою поверхонь окремих часток вантажу;

–гравітаційна – розташування вологи між шпарами, тобто порожнинами між окремими частками вантажу.

Навалочні вантажі, що містять зовнішню вологу, називають вологими, або сирими, якщо вона обволікає частки (молекулярна волога), або мокрими, коли волога частково заповнює пори між частками (гравітаційна волога). При тривалому зберіганні на відкритому повітрі зовнішня волога випаровується, і вантаж називають повітряно-

168

сухим або в стані природної вологості. Вантаж, що містить лише конституційну вологу, називають сухим. Гранично припустима вологість визначається ДСТ. Вологість вантажу визначають шляхом зважуванням первісної та сухої проби з подальшими розрахунками. Суху пробу отримують висушуванням зразка в сушильній шафі при

Виходячи з гігроскопічності вантажів і гранично припустимої вологості вони бувають критого або відкритого зберігання.

Відносна вологість навалочного вантажу – відношення маси вологи, що випарувалася, до первісної маси речовини (%).

Абсолютна вологість – відношення маси вологи, що випарувалася, до маси сухого залишку (%).

Вологовміст – та частина зразка вантажу, що складається з води, льоду або іншої рідини, виражена у відсотках від загальної маси зразка у вологому стані.

Транспортабельна межа вологості – максимальний вологов-

міст, який забезпечує безпечне перевезення на суднах, що не відповідають спеціальним вимогам. Вона визначається на основі вологості розрідження або даних, отриманих за допомогою інших методик дослідження, схвалених відповідними органами, яаі забезпечують рівноцінну надійність.

Розрідження. Багато речовин, що складаються із дрібних часток, піддані міграції вологи, якщо їхній вологовміст є досить високим. Тому з будь-яким вантажем, який складається із дрібних часток, що виглядає надмірно зволоженим, варто поводитися з обережністю, а якщо буде потрібно, перед завантаженням варто провести випробування по визначенню умов його розрідження.

Вантажі, схильні до розрідження – вантажі, які піддані міграції вологи й наступному розрідженню, якщо вони перевозяться з вологовмістом, який перевищує межу вологості.

Вологість розрідження – вологовміст у відсотках (від маси проби у вологому стані), при якому в результаті проведення запропонованого методикою дослідження представницького зразка матеріалу наступає його розрідження.

Стан розрідження – стан, який наступає в той момент, коли маса гранульованого матеріалу стає настільки насиченою, що під впливом переважаючих зовнішніх сил, таких, як вібрація, поштовхи або хитавиця судна, вона втрачає свій внутрішній опір до зсуву та починає поводитися, як рідина.

Міграція вологи – переміщення вологи, яке втримується в нава-

169