Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Грузоведение на автомобильном транспорте. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
Повышенная влажность ряда навалочных грузов увеличивает
слеживаемость, смерзаемость, склонность к сводообразованию, липкость
грузов.
Липкость — свойство навалочных грузов задерживаться на по-
верхности твердых тел. Налипание груза на внутреннюю поверхность
кузовов автотранспортных средств, бункеров и рабочие органы погрузочно-
разгрузочных машин и устройств снижает производительность работы,
поэтому требуется дополнительное время на очистку кузовов от прилипших
грузов.
С позиции грузоведения рассматриваются те химические свойства
твердых грузов, которые влияют на сохранность грузов и безопасность
перевозки. К таким химическим свойствам относятся самонагревание,
самовозгорание, окислительные свойства, коррозионность.
Самонагревание — повышение температуры в массе груза под
действием протекающих химических, биохимических и физических
процессов (окисление, разложение, адсорбция). Самая низкая температура
вещества, при которой начинается его самонагревание, называется
температурой самонагревания.
Самонагреванию подвержены зерновые грузы и продукты их
переработки, ископаемые угли, торф и др. Самонагревание груза каждого
вида объясняется характерными для него причинами. Например,
самонагревание грузов сельскохозяйственного производства объясняется
процессом дыхания продукта, жизнедеятельностью микроорганизмов и
сельскохозяйственных вредителей. Следует знать, что к зерновым грузам
относятся не только зерна и семена разных культур, но и продукты их
переработки, если их свойства аналогичны свойствам зерна в натуральном
виде. Зерновые грузы подразделяют на четыре подгруппы: злаковые (пшени-
ца, рожь, кукуруза, овес, ячмень, рис, сорго, просо и др.); бобовые (фасоль,
соя, горох, какао-бобы, кофе в зернах и др.); семена масличных культур
21
(подсолнечника, хлопка, льна, мака и др.); крупа, мука (овсяная, гречневая
крупа, манка, пшеничная мука и др.). Интенсивность дыхания возрастает с
ростом температуры и влажности продукта. Окисление органических
соединений сопровождается выделением теплоты (разновидностями
процесса окисления являются дыхание, горение, гниение, коррозия).
Вследствие малой теплопроводности груза теплота накапливается и
температура груза повышается — происходит самонагревание, которое
приводит к последующей порче продукта. Из продуктов переработки
зерновых культур следует отметить жмых, который представляет собой
семена масличных культур после удаления масла путем прессования.
Особенностью жмыха является наличие в его составе химических веществ,
активно поглощающих влагу из воздуха, что в значительной мере
определяет интенсивность самонагревания.
Ископаемые угли склонны к самонагреванию и самовозгоранию по
причине поглощения кислорода воздуха — по мере окисления происходит
выделение и накопление теплоты. Склонность к самонагреванию зависит от
степени углефикации (бурые, каменные, антрациты). Наиболее устойчивы к
самонагреванию антрациты, а наименее устойчивы — бурые угли.
Торф, являющийся продуктом разложения растительных остатков в
болотах при недостаточном доступе воздуха, в процессе длительного
хранения может быть подвержен самонагреванию и самовозгоранию
вследствие химических, биохимических и физических процессов,
протекающих в массе груза при взаимодействии с кислородом воздуха.
Самонагревание торфа происходит при влажности 20...65%. Интенсивность
выделения теплоты возрастает с ростом влажности торфа.
Самонагревание может привести к самовозгоранию или
самовоспламенению. С момента начала интенсивного самонагревания до
момента самовозгорания проходит некоторое время, которое называется
периодом индукции или временем запаздывания самовозгорания.
22
Самовозгорание — возгорание вещества без внешнего источника
зажигания, когда вследствие самонагревания температура вещества
достигает температуры горения.
Вещества, способные самовозгораться при контакте с воздухом,
называются пирофорными.
Температура груза, при которой начинается бурный процесс
окисления с последующим самовозгоранием, называется критической
температурой. Отдельные грузы, подверженные самонагреванию, имеют
различные значения критической температуры. Например, критическая
температура для бурых углей составляет 50°С, каменных углей —
6О...65°С, антрацитов — 80...83°С.
Различают тепловой, микробиологический и химический виды
самовозгорания. Тепловым называется самовозгорание, вызванное
самонагреванием до температур выше температуры самовозгорания под
действием внешнего источника теплоты. Микробиологическим называется
самовозгорание в результате самонагревания под действием
жизнедеятельности микроорганизмов в массе вещества (торф, хлопок,
растительные материалы). Химическое самовозгорание возникает в
результате химических реакций окисления с выделением достаточного
количества теплоты для возгорания.
Для предотвращения самовозгорания необходимо постоянно
контролировать температуру груза, изолировать его от воздуха и охлаждать
до температуры ниже критической путем отвода теплоты. Условием
возникновения самовозгорания является превышение тепловыделения q1
над теплоотводом q2: q1 > q2
Окислительные свойства — способность грузов легко отдавать
избыток кислорода другим веществам. Примесь окислителей может вызвать
возгорание горючих материалов и обеспечить их устойчивое горение без
доступа воздуха. Некоторые окислители способны к образованию
23
взрывчатых смесей с органическими веществами, взрывающихся
вследствие детонации, трения или удара. Особенно активными
окислителями являются жидкие кислоты, щелочи, соли, минеральные
удобрения, перекись водорода и т.д.
Активные окислители несовместимы с горючими материалами при
перевозке в одном автомобиле. Для перевозки активных окислителей
требуется принятие необходимых мер к нейтрализации их коррозирующего
воздействия на металлические части подвижного состава и средства
механизации погрузочно-разгрузочных работ.
Коррозионность — способность металлов и металлических изделий
разрушаться вследствие химического или электрохимического
взаимодействия с внешней средой. В процессе коррозии металл переходит в
окисленное ионное состояние в результате соединения с атомами
неметаллов (кислорода, хлора, брома и других элементов). Примером
коррозии металлов является ржавление железа. Для условий автомобильных
перевозок наиболее характерна атмосферная коррозия, обусловленная
электрохимическими процессами, в которых электролитом является тонкая
пленка или отдельные капли влаги. Скорость коррозии металла возрастает с
повышением влажности и температуры воздуха, его загрязнения угольной
пылью, золой, хлоридами или газами (особенно сернистыми).
В целях защиты от коррозии металлы и металлические изделия
тщательно упаковывают с применением водонепроницаемых материалов,
покрывают антикоррозионными смазками, не допускают их совместную
перевозку с грузами, являющимися активными окислителями.
Смерзаемость — способность грузов терять сыпучесть и превращаться в
монолитную прочную массу при отрицательных температурах. Прочность и
глубина замораживания массы груза зависят от температуры и длительности
воздействия окружающей среды, гранулометрического состава, влажности и
теплопроводности груза. Наибольшей смерзаемости при прочих равных
24
условиях подвержены навалочные грузы с повышенной влажностью и
неоднородным гранулометрическим составом. Процесс промораживания и
размораживания навалочных грузов происходит достаточно медленно ввиду
их низкой теплопроводности. Для различных грузов ГОСТами и ТУ
установлены пределы кондиционной влажности, при которой груз не
смерзается, например, каменный уголь — 7%, бурый уголь — 30 %, песок
— 1,25 %, гравий — 2 %, шлак — 20 %.
В случаях, когда влажность груза невозможно или сложно довести до
кондиционных пределов, необходимо применять различные способы
предупреждения или уменьшения смерзаемости, восстановления
сыпучести, например подогрев самосвальных кузовов отработавшими
газами двигателя автомобиля.
Морозостойкость — способность грузов выдерживать воздействие
низких температур, не разрушаясь и сохраняя свои качественные
характеристики при оттаивании. Особенно неблагоприятно низкие
температуры воздействуют на свежие овощи и фрукты, жидкие грузы в
стеклянной таре, некоторые резинотехнические изделия и др.
Спекаемость — свойство частиц некоторых грузов слипаться при
повышении температуры. Спекаемости подвержены гудрон, битум, асфальт,
пек, агломераты руд и др. Для выгрузки спекающихся грузов требуются
значительные трудовые затраты. Реальный путь борьбы с этим явлением —
изменение транспортного состояния грузов и технологии перевозок
(перевозка не навалом, а в таре либо на специализированном подвижном
составе, например, автогудронаторах).
Теплостойкость — способность грузов противостоять развитию
биохимических процессов, разрушению, окислению, плавлению или
самовозгоранию под действием высоких температур. Наиболее
неблагоприятное воздействие высокие температуры оказывают на грузы
25
растительного и животного происхождения, каменные угли, торф, сланцы и
грузы, содержащие легкоплавкие вещества.
Огнестойкость (огнеупорность) — способность грузов не вос-
пламеняться и не изменять своих первоначальных свойств под воздействием
огня. Огнестойкость характерна для ограниченного числа грузов, например
асбеста, огнеупорного кирпича. Большинство же грузов под действием огня
сгорают, разрушаются или теряют свои первоначальные свойства.
1.3. Объемно-массовые характеристики грузов
Плотность груза — это масса однородного вещества в единице объема.
Единицей плотности является килограмм на кубический метр, однако в
производственной практике чаще применяется тонна на кубический метр. На
автомобильном транспорте плотность используется для расчета массы
жидких грузов, перевозимых в автоцистернах.
Плотность жидких грузов изменяется в зависимости от температуры,
поэтому в верхнем правом углу обозначения плотности указывается
температура, при которой она была определена. Стандартной является
плотность жидкого груза при температуре 20 °С — ρ
20
, которая приводится в
справочниках.
Относительной плотностью называется отношение плотности данного
вещества к плотности стандартного вещества (для жидкостей —
дистиллированной воды, для газов — сухого воздуха при нормальных
условиях). В качестве стандартной плотности принята плотность воды при 4
"С (20 °С).
Удельная масса — это масса единицы объема груза с учетом
пористости. Удельная масса руд определяется произведением плотности
груза р на коэффициент пористости Еп, т/м3, т.е. ρ
26
= ρEп.
уд
Удельную массу используют для расчета массы лесоматериалов,
Порода древесины
Удельная масса древесины, т/м
3
свежесруб-
ленной
при 15%-ной
влажности
в абсолютно
сухом состоянии
Ель яанская
0,71
0,45
0,42
Кедр корейский
0,77
0,44
0,41
Пихта
0,82
0,4
0,37
Сосна обыкновенная
0,75
0,48
0,45
Лиственница
0,95
0,65
0,61
Береза плосколистная
0,9
0,63
0,6
Липа амурская
0,73
0,48
0,45
железобетонных изделий и некоторых других грузов, имеющих внутренние
поры и капилляры. Например, удельная масса древесины одной породы
изменяется в зависимости от влажности. По мере высушивания (испарения
капиллярной влаги) удельная масса древесины значительно уменьшается.
Различные породы древесины отличаются друг от друга твердостью
(пористостью) и удельной массой в различных состояниях (табл. 1.2).
Стандартная влажность древесины — 15%-ная относительная
влажность. Основной единицей учета лесоматериалов является плотный
кубический метр — единица объема чистой древесины без учета пустот
(зазоров) между отдельными единицами лесоматериалов.
Масса лесоматериалов Q определяется произведением объема чистой
древесины на удельную массу, т:
Q = VП ρ
,
уд
(1.10)
где Кп – объем чистой древесины (плотн. м3).
При предъявлении к перевозке непакетированных лесоматериалов
объем чистой древесины
Vn=ScpnlCT,
(1.11)
где Sср — средняя площадь торцов отдельных сортиментов (бревен, брусьев,
досок и т.д.), м
2
; n — количество лесоматериалов данного сортимента, шт.;
lcт— стандартная длина лесоматериалов, м.
Таблица 1.2
Удельная масса древесины некоторых дальневосточных пород
27
В остальных случаях объем чистой древесины рассчитывается по
áð
ÌÌÌ
áð
Ó
q
hbl
q
V
V
формуле
Vп = Vшт nШТ Kд (1.12)
где Vшт — объем штабеля (пакета) лесоматериалов, м3; пшт — число штабелей
(пакетов) лесоматериалов, шт.; К
— коэффициент полнодревесности,
д
учитывающий пустоты (зазоры) между отдельными единицами
лесоматериалов.
Объемная масса — это масса навалочных и насыпных грузов в единице
объема с учетом пористости и скважистости. В общем случае объемная
масса ρ
коэффициенты пористости Е
определяется произведением плотности вещества р на
о
и скважистости Ес, т/м
п
3
: р
= р Е
о
пЕс
.
Для стандартной объемной массы зерновых грузов на железно-
дорожном транспорте употребляется термин «натурная масса», а на
морском транспорте — «насыпная масса». По физическому смыслу и методике
определения эти величины представляют собой характеристику зерна в
объеме пробы, а не в объеме вагона или судна. Стандартная объемная масса
зерновых грузов определяется в лабораторных условиях взвешиванием
зерновых грузов в яшике вместимостью 1 м
3
. После 5-8 замеров к расчету
принимается среднее из полученных значений объемной массы.
Удельный объем — это объем единицы массы груза. Для насыпных и
навалочных грузов удельный объем — величина, обратная объемной массе, а
для жидкости — обратная плотности жидкости.
Для тарно-штучных грузов важно знать основные характеристики
отдельных грузовых мест: длину, ширину, высоту, габаритный объем места
и массу брутто.
Удельный объем грузового места определяется отношением его
габаритного объема к массе брутто:
(1.13)
28
где К — габаритный объем места, м3; bM, hM — габаритная длина, ширина и
n
i
áði
n
i
i
Ó
q
V
V
1
1
n
i
i
ШТ
У
V
V
K
1
ÓÓ
n
i
áði
ØÒ
ÓØÒ
VK
q
V
V
1
.
n
i
áði
ÇÇ
ÏÓ
q
V
Q
V
V
1
..
высота грузового места, м; qбр — масса брутто грузового места, т.
Для совокупности грузовых мест удельный объем У
определятся
у
отношением суммы габаритных объемов грузовых мест к их суммарной
массе брутто, м
3
/т:
, (1.14)
где п ~ количество грузовых мест, шт.
При штабелировании тарно-штучных грузов объем штабеля
превышает сумму объемов отдельных грузовых мест из-за наличия
свободных пространств (зазоров). Приращение объема штабеля
оценивается коэффициентом укладки груза:
(1.15)
где V
— внешний объем штабеля по обмеру, м3.
шт
Коэффициент укладки груза зависит от формы и размеров отдельных
грузовых мест, способа и плотности их укладки, квалификации грузчиков.
Удельный объем штабеля, м
3
/т:
. (1.16)
В расчетах загрузки автотранспортных средств пользуются удельным
погрузочным объемом груза V
грузом, массой 1 т, в кузове автомобиля, м
, который определяет объем, занимаемый
у.п.
3
/т:
. (1.17)
29
где К
n
i
áði
q
1
n
i
i
Ç
Ç
V
V
K
1
ÓÇ
n
i
áði
n
i
iÇ
ÏÓ
VK
q
VÊ
V
1
1
..
— объем кузова автомобиля, занятый грузом, м3; Q — масса груза в
3
кузове автомобиля, т, Q =
Качество размещения груза в кузове автомобиля оценивается
коэффициентом заполнения:
. (1.18)
Удельный погрузочный объем можно определить через произведение
коэффициента заполнения на удельный объем груза:
. (1.19)
Таким образом, обобщенная транспортная характеристика грузов
оценивается совокупностью параметров и свойств грузов. Совокупность
конкретных качественных и количественных показателей транспортной
характеристики груза называется транспортным состоянием груза. На
транспортное состояние груза дополнительно влияют параметры тары и
упаковки.
1.4. Маркировка грузов
Маркировка — это текст, условные обозначения и рисунки на упаковке
и (или) продукции. Различают потребительскую и транспортную
маркировку.
Потребительская маркировка содержит сведения об изготовителе
продукции, качестве продукции, сроках годности. В потребительскую
маркировку допускается включать надписи о способах обращения с
продукцией при использовании и ее рекламу.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]