4 Оъемно–массовые характеристики и свойства грузов

4.1 Определение массы навалочных и наливных грузов

Для определения массы навалочныхсыпучих грузов расчетным путем используется их объемная масса. Так как эти грузы представляют собой большое количество частиц различных размеров и форм, то между отдельными частицами и внутри них есть свободные пространства, возникающие в результате неплотного прилегания друг к другу и наличия пор и капилляров.

Таким образом, объемная масса характеризует массу груза в единице объема с учетом скважистости и пористости вещества. Объемную массу груза определяют взвешиванием на вагонных или товарных весах или лабораторным способом.

Изменения влажности, гранулометрического состава, содержания золы при перевозке или хранении груза приводят к изменению его объемной массы. Поэтому с учетом изменений физических характеристик груза определенную ранее объемную массу необходимо откорректировать по формуле:

, т/м³ (4.1)

где ρ_о – известная объемная масса груза, т/м³

W₁, A₁, T₁ – содержание влаги, золы и мелких фракций соответственно для условий первичного определения объемной массы, %

W₂, A₂, T₂ – фактическое содержание влаги, золы и мелких фракций соответственно в массе груза, %

а, b, c – коэффициенты, учитывающие изменение объемной массы при изменении соответствующих характеристик груза на 1 % (таблица 4.1) [12].

Таблица 4.1 – Значения коэффициентов а, b и с

Груз	а	b	c
Каменный уголь	0,005	0,010	–
Кокс	0,005	–	0,002
Песок	0,015	–	–
Руда железная	0,020	–	–

П р и м е р 1. Установленная объемная масса каменного угля ρ_о= 0,92 т/м³. В момент установления объемной массы влажность составлялаW₁ = 4%, зольностьA₁ = 10%. Химический анализ в день погрузки показал, чтоW₂ = 2%,A₂ = 13%. Рассчитать массу угля в полувагоне с учетом откорректированной величины объемной массы. Объем груза в полувагонеV = 72 м³.

т/м³

Тогда масса груза составит

т

Для расчета массы наливных грузов (жидких грузов, перевозимых наливом в вагонах–цистернах или вагонах бункерного типа для перевозки нефтебитума) применяется их плотность. Плотность – это масса однородного вещества в единице объема (измеряется в кг/м³или т/м³).

Плотность наливных грузов изменяется с изменением температуры (обратная зависимость). В качестве стандартной принята плотность жидкого груза, определенная при температуре +20 ºС.

При изменении температуры жидкого груза его плотность для новых условий определяется

, (4.2)

где ρ₂₀ – стандартная плотность груза, кг/дм³

α – средняя температурная поправка плотности на 1 ºС, кг/дм³ [15];

t – температура жидкого груза, для которой плотность определяется, ^ºС.

Значения средних температурных поправок нефтепродуктов приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Средние температурные поправки плотности нефтепродуктов

Плотность при 20˚С	Температурная поправка на 1˚С		Плотность при 20˚С	Температурная поправка на 1˚С
0,6900 – 0,6999	0,000910		0,8500 – 0,8599	0,000699
0,7000 – 0,7099	0,000897		0,8600 – 0,8699	0,000686
0,7100 – 0,7199	0,000884		0,8700 – 0,8799	0,000673
0,7200 – 0,7299	0,000870		0,8800 – 0,8899	0,000660
0,7300 – 0,7399	0,000857		0,8900 – 0,8999	0,000647
0,7400 – 0,7499	0,000844		0,9000 – 0,9099	0,000633
0,7500 – 0,7599	0,000831		0,9100 – 0,9199	0,000620
0,7600 – 0,7699	0,000818		0,9200 – 0,9299	0,000607
0,7700 – 0,7799	0,000805		0,9300 – 0,9399	0,000594
0,7800 – 0,7899	0,000792		0,9400 – 0,9499	0,000581
0,7900 – 0,7999	0,000778		0,9500 – 0,9599	0,000567
0,8000 – 0,8099	0,000765		0,9600 – 0,9699	0,000554
0,8100 – 0,8199	0,000752		0,9700 – 0,9799	0,000541
0,8200 – 0,8299	0,000738		0,9800 – 0,9899	0,000528
0,8300 – 0,8399	0,000725		0,9900 – 0,1000	0,000515
0,8400 – 0,8499	0,000712

П р и м е р 2. Определить массу груза в цистерне, если его объем при температуре +15⁰С составляет 69945 дм³. Стандартная плотность по данным паспорта 0,8470 кг/дм³.

В зависимости от стандартной плотности определим температурную поправку α = 0,000712, затем плотность при заданной температуре.

ρ = 0,8470 – 0,000712(15 – 20) = 0,8506 кг/дм³.

Масса груза Q= 0,8506 · 69945 = 59495 кг.

Примеры для самостоятельного решения

П Р И М Е Р 3. Установленная объемная масса руды железной ρ₀ = 1,3 т/м³. В момент установления объемной массы влажность составлялаW₁ = 3 %. Химический анализ в день погрузки показал, чтоW₂ = 2 %. Объем груза в полувагонеV= 53 м³. Рассчитать массу руды в полувагоне с учетом откорректированной объемной массы.

П Р И М Е Р 4. Определить массу груза в цистерне, если его объем при температуре +25 ºС составляет 68354 дм³. Стандартная плотность по данным паспорта 0,8760 кг/дм³.