Грузоведение. Краткий курс лекций

перегрузочные работы. Для предотвращения этого явления отдельные грузы подвергают обработке специальными добавками. Целесообразно сокращать также сроки хранения грузов и создавать условия при складировании груза,

уменьшающие слеживаемость,

Сыпучесть — свойство подвижности отдельных частиц насыпных грузов в зависимости от формы, размера, однородности и шероховатости частиц и влажности. Степень сыпучести характеризуется углом естественного откоса,

или углом покоя, — угол между линией образующей штабель груза и плоскостью основания штабеля. Угол покоя увеличивается с повышением влажности груза, а также изменяется под влиянием динамических нагрузок.

Сыпучесть необходимо учитывать при загрузке судна, чтобы вследствие подвижности груза не создавалось опасного его смещения при перевозке.

Насыпные грузы при угле покоя менее 35" в условиях морской перевозки считаются опасными для судовождения по причине возможного их смещения.

Разжижение — свойство частиц некоторых грузов, уменьшать силу сцепления между собой, а при повышении влажности изменять уголь естественного откоса штабеля, создавая текучесть. Разжиженный груз опасен для остойчивости судна, поэтому его допустимую влажность следует учитывать при загрузке судна.

Смерзаемость — свойство всех насыпных и многих навалочных грузов,

находящихся во влажном состоянии. Обусловлена она кристаллизацией воды,

покрывающей частицы груза.

Морозостойкость — способность влажных грузов или тары, содержащей жидкие продукты, сохранять при оттаивании свои качественные показатели и выдерживать, не разрушаясь, внутреннее давление льда. Находящаяся в порах вещества гигроскопическая влага при замерзании расширяется и разрушает его ткани, в результате чего такие грузам, как свежие овощи и фрукты, рыбная икра, вино и др., быстро портятся при замерзании и оттаивании. Замерзание

22

недопустимо для консервов в стеклянной таре.

Теплостойкость - способность продуктов противостоять разрушению,

плавлению, порче и развитию микробиологических процессов под воздействием высоких температур. Для многих продовольственных продуктов это свойство достигается сушкой, пастеризацией, вялением, солением и

другими способами,

Огнестойкость способность материалов и конструкций не воспламениться при соприкосновении с огнем и сопротивляться его воздействию. Горение представляет собой быстро протекающую химическую реакцию. Скорость распространения огня зависит от природы горящего вещества и притока кислорода к очагу загорания. На грузовых складах порта обычно сочетаются все факторы, способствующие распространению огня,

поэтому необходимо строго выполнить противопожарные мероприятия и

правила складирования грузов.

Самовозгорание — способность некоторых грузов (уголь, зерно и др.)

повышать свою температуру при соответствующих условиях их хранения и

перевозки до загорания.

Взрывчатость — способность взрываться некоторых химических веществ и их смесей. По своей природе взрыв представляет собой химическую реакцию с чрезвычайно высокой скоростью возникновения,

которая сопровождается появлением огромных давлений и разрушительной

детонацией. Учитывая тяжелые последствия взрыва, необходимо

особенно строго соблюдать правила складирования, хранения и обращения

с грузами, способными взрываться.

Вредность — свойство некоторых грузов оказывать вредное воздействие на организм человека.

Коррозия — разрушение черных и некоторых цветных металлов в результате химических и электрохимических процессов на их поверхности,

протекающих в неблагоприятных условиях внешней среды. Коррозия

23

усиливается при повышении влажности и температуры, загрязнении воздуха угольной пылью, газами, хлоридами. Для предотвращения вредных последствий коррозии применяют защитные покрытия грузов и укрывают их от атмосферных осадков.

Хрупкость — неспособность сопротивляться ударным нагрузкам,

свойственная в основном стеклу и изделиям из него, облицовочной и метлахской плитке, шиферу, черепице, керамическим изделиям и некоторым другим грузам.

Распыляемостъ — способность мельчайших частик грузов, выведенных из состояния покоя, находиться длительное время во взвешенном состоянии и перемещаться при движении воздуха. Обычно пыль образуется при перегрузке. Помимо загрязнения воздуха, пыль некоторых органических веществ и металлов может воспламеняться и взрываться от огня или электрической искры.

В процессе хранения и перевозки в продуктах животного и растительного происхождения под влиянием ферментов, выделяемых их клетками,

происходят процессы дыхания, дозревания, прорастания и автолиза, Внешняя среда может ускорять или замедлять течение этих процессов, поэтому работникам транспорта необходимо знать и предупреждать их отрицательное воздействие.

Дыхание продуктов заключается в окислении кислородом воздуха их составных элементом и сопровождается потерей сухих веществ. Потери тем больше, чем интенсивнее процесс дыхания, а интенсивность дыхании тем сильнее, чем выше влажность и температура продукта. Распад органических веществ и окисление их при дыхании сопровождаются выделением теплоты, в

результате чего повышаются температура и влажность продукта и создаются благоприятные условия для его самосогревании и порчи. Понижение температуры и влажности воздуха в складах и грузовых помещениях судна может замедлить процесс дыхания.

24

Дозревание в некоторых растительных продуктах состоит в том, что в результате происходящих в них ферментативных процессов сахар хлебных зерен переходит в крахмал, а в плодах и овощах крахмал превращается в сахар.

Прорастание у зерна, картофеля и корнеплодов происходит в условиях повышенной влажности и соответствующей температуры, сопровождаясь усиленным дыханием. В результате изменяется химический состав продукта.

Процесс прорастания уменьшается при хранении продуктов в темных помещениях с низкой температурой.

Автолиз при дозревании некоторых продуктов (мясо, сельдь, мука)

состоит в растворении их тканей, обусловленном распадом белков, углеводов

ижиров под влиянием ферментов, содержащихся в этих тканях.

Микробиологические процессы, развивающиеся в продуктах при неблагоприятном температурном режиме хранения и повышенной влажности воздуха, способствуют брожению, гниению и плесневению, которые понижают качество пищевых продуктов или приводят к их порче.

Брожение вызывается чаще всего разложением углеводов под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Различают несколько видов брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое и уксуснокислое. При спиртовом брожении под влиянием вырабатываемого дрожжами фермента сахар превращается в спирт и углекислый газ. В результате молочнокислого брожения содержащийся в молочных продуктах, овощах и хлебе сахар превращается в молочную кислоту. При маслянокислом брожении образуется масляная кислота, которая придает продуктам прогорклый вкус.

Уксуснокислое брожение - это превращение спирта в уксусную кислоту.

Гниение есть результат действия различных гнилостных микроорганизмов, которые вызывают распад белковых веществ и порчу продуктов. Слабощелочная среда ускоряет развитие гнилостных микроорганизмов, кислотная понижает их активность.

25

Плесень появляется вследствие попадания плесневых грибков во влажную питательную среду. На поверхности пищевых продуктов возникает белый слизистый налет, изменяющий их окраску. В продуктах разлагаются углеводы и жиры, а иногда образуются ядовитые вещества. Все эти процессы и явления, происходящие в продуктах, обычно наблюдаются одновременно или последовательно, в чистом виде встречаются довольно редко.

8.Влияние внешней среды на сохранность груза.

Впроцессе транспортировки на физико-химические свойства груза оказывают влияние естественные факторы внешней среды, которые в одних случаях способствуют, а в других препятствуют развитию в продуктах и материалах физических, биохимических и микробиологических процессов. К

таким внешним факторам относятся воздух (его влажность и температура),

свет.

Свет усиливает расщепление жиров и вызывает их прогоркание,

обусловливает прорастание зерна и корнеплодов. Многие пищевые продукты

(вино, сыры, колбасы и др.) под воздействием света изменяют свой цвет и вкусовые свойства. Ткани, бумага, кожа изменяют окраску, что портит их внешний вид.

Воздух представляет собой смесь газов (кислорода, азота, аргона,

углекислого газа и др.) и водяных паров. Кислород воздуха оказывает влияние на процессы окисления, которые в жировых веществах вызывают прогоркание и высыхание, в зерновых продуктах и волокнистых веществах — самосогревание, на поверхности черных и некоторых цветных металлов — коррозию. Кроме того, в присутствии кислорода воздуха чаше всего развиваются микроорганизмы и плесень. Вместе с тем для сохранности некоторых пищевых продуктов (зерна, овощей, фруктов, яиц) кислород необходим, так как он способствует процессам дыхания и дозревания.

26

Температура и влажность воздуха имеют очень важное значение для сохранения качества многих грузов, так как повышение их против оптимальных значений обычно усиливает биохимические и микробиологические процессы в веществе продуктов. Поэтому при хранении груза на складе и перевозке на судне необходим оптимальный уровень температуры и влажности воздуха. На практике (при отсутствии кондиционирующих установок) это достигается путем правильной укладки грузов и естественной или искусственной вентиляции.

Влажность воздуха определяют следующие показатели:

•абсолютная влажность (е) — количество водяных паров (выраженное

вграммах), содержащееся в 1м3 воздуха. Воздух, содержащий максимальное количество водяных паров, которое он при данной температуре способен удержать, называется насыщенным.(E)

•относительная влажность (R) — выраженное в процентах отношение абсолютной влажности (е) к показателю насыщенного воздуха (Е) при той же температуре, R =100 е/Е, %

•влагоемкость, или дефицит влажности (Д) воздуха — способность его при данной температуре и давлении поглощать влагу до насыщения;

определяется разностью между показателями насыщенного воздуха и абсолютной влажности (Д = Е — е);

• точка росы — температура, при которой взятый в определенных условиях воздух становится насыщенным, а при незначительном ее понижении водяные пары воздуха конденсируются и выпадают из атмосферы.

9. Транспортная классификация грузов

На речном транспорте принимаются к перевозке различные виды грузов.

Они отличаются по своим физико-химическим свойствам, габаритами и т.д. и

27

требуют индивидуальных условий перевозки и хранения. В зависимости от физико-химических свойств и требований к перевозке и хранению все грузы подразделяются на следующие группы:

1)штучные;

2)массовые;

3)особорежимные;

4)скоропортящиеся.

Штучными грузами являются различные состоящие из отдельных мест грузы, они также делятся на группы. Основными из этих групп являются мешковые (сахарный песок, крупы, цемент); киповые (шерсть, хлопок); катно-

бочковые (бочки, покрышки); пакетные, контейнерные, металлы.

К массовым грузам относятся наливные (нефть, нефтепродукты);

насыпные (зерновые, пылящиеся (мука, цемент, зерно, удобрения));

навалочные (камень, лес, рудничная стойка, дрова). Они характеризуются значительной массой в одной партии груза.

К особорежимным грузам относятся грузы, которые хранят и перевозят по специальным правилам с определенным режимом (температурно-

влажностный, противопожарный, карантинный). К этой группе грузов относятся опасные, скоропортящиеся, животные, птицы, сырые продукты животного происхождения.

Скоропортящиеся подразделяются на две группы: рефрижераторные и не рефрижераторные. К первой группе относятся: свежее мясо, рыба и другие,

которые требуют при перевозке особого температурного режима. К не рефрижераторным относятся: свежие овощи, капуста и другие.

В то же время в зависимости от требований к совместному хранению и перевозке различных грузов, все грузы подразделяются на грузы, обладающие агрессивными свойствами, подверженные агрессии и нейтральные. К первой группе относятся: химикаты, цемент, нефтепродукты, селедка и др. К группе грузов, подверженных агрессии относятся: сахар, соль, мука, металл. К

28

нейтральным грузам относятся минеральные строительные материалы.

Возможность совместной перевозки грузов устанавливается по специальным таблицам, которые приведены в Правилах перевозки грузов.

Все тарно-штучные грузы подразделяются также на тяжеловесные,

легковесные, длинномерные и негабаритные.

Ктяжеловесным грузам относятся грузы, масса одного места которых превышает 1,5 тонны.

Клегковесным относятся такие грузы, 1 тонна массы которых занимает объем более 2 куб.м. К ним можно отнести сено, солому и другие аналогичные грузы.

Кдлинномерным грузам относятся грузы, длина которых превышает 3

пог.м.

Негабаритными грузами считаются грузы, которые не вписываются в габариты железнодорожных путей.

Приведенная выше группировка грузов обеспечивает возможность качественной их перевозки. Однако под воздействием научно-технического прогресса на транспорте изменяется технология и организация перевозок грузов. Происходит укрупнение и унификация грузовых мест, специализация транспортных средств, обеспечивается представление комплекса транспортных услуг при взаимодействии всех видов транспорта,

участвующих в перевозках грузов по технологии «от двери отправителя до двери получателя». Изменяется также транспортное состояние груза.

Древесину переводят в технологическую щепу и перевозят на специализированных судах. Насыпные и навалочные грузы (уголь, руда,

сахар-сырец) перевозимые навалом могут быть переведены в пульпообразное состояние с перевозкой как наливные грузы. Жидкие грузы перевозят в танкерах, но разлитыми в тару (бочки) и транспортируют как генеральные грузы. Удобрение, цемент перевозятся также в специальных контейнерах и т.д.

29

Все это требует нового подхода к обоснованию и выбору технологий перевозки, научной классификации грузов, что является актуальной задачей грузоведения, как научной дисциплины.

10. Объѐмно-массовые характеристики груза

При приеме груза к перевозке имеет важное значение установление его объемно-массовых характеристик, которые необходимы для обеспечения качественной перевозки соответствующего груза, рационального его размещения в трюмах судов, на складах, вагонах и других транспортных средствах, а также для осуществления безопасной перевозки грузов.

Основными объемно-массовыми характеристиками грузов являются:

линейные размеры груза;

объемная масса;

удельный объем;

удельный погрузочный объем;

плотность жидкого груза;

пористость;

скважистость;

угол естественного откоса

гранулометрический состав груза;

масса.

Линейные размеры груза характеризуются длиной (l) м, шириной (b) м,

высотой (h) м, диаметром (d) м, а также массой (q) т, объемом (V) м³.

Эти данные необходимые для выбора типа судна, последовательности выполнения перегрузочных операций, рационального размещения груза на складе, транспортных средствах и т.д.

Единицей массы на транспорте считается метрическая тонна, единицей

30

объема – кубический метр.

Грузовое место характеризуется габаритными размерами: длиной,

шириной, высотой, произведение которых дает габаритный объем места (м³),

и массу места брутто (m).

Объемной массой груза δ является масса определенного груза (q) в

одном кубическом метре (V) m/м³, т.е. δ=q/V т/м³.

Для навалочных и насыпных грузов определяется насыпная масса груза

(плотность груза) δ’, отношением массы соответствующего насыпного груза

(G) к занимаемому им объему (V), т.е. δ’=G/V, т/м³

Удельным объемом груза (Vг) определяется отношением суммы габаритных объемов грузовых мест (ΣVм) к их суммарной массе брутто,

VVМ , м3/т

Гqм

Врасчетах при погрузке судов и их проектировании используется показатель «Удельный погрузочный объем (Vгп)», под которым понимается объем, занимаемый грузом в трюме судна массой 1 т. Данный показатель определяется отношением объема данного груза (V) к его массе (G), т.е.

Vгп= V/G, м³/т.

В удельный погрузочный объем штучных грузов входят непосредственно объем груза, объем пустот между грузовыми местами и между грузовыми местами и судовым набором (формой трюмов).

Поэтому значение данного показателя для определенного груза зависит также от качества выполняемых перегрузочных работ, типа захватных приспособлений и т.д.

При перегрузке жидкого груза и определении его массы важное значение имеет показатель плотности жидкого груза (γ ), который определяется отношение массы определенного объема жидкого груза при температуре 20ºС

к массе воды в аналогичном объеме при температуре 4ºС.

Плотность жидкого груза при любой его температуре определяется

31