59

При транспортировке в основном самовозгораемость – воспламенение в массе груза под действием химических реакций (влажное зерно, уголь, фосфор, влажная щепа, сера, карбид кальция). Температура груза, по достижении которой начинается бурный процесс окисления, переходящий в самовозгорание, называется критической температурой. По действующим инструкциям критической температурой для ископаемых углей считается: в России – 60 °С; в Англии – 58 ¸ 75 °С; в США – 75 ¸ 85 °С (бурые угли 50 °С, каменные 60 ¸ 65°С, антрациты 80 ¸ 83°С). Ограничение высоты складирования (2 ¸ 3,5 м) основной способ предотвращения самовозгорания угля (см. лаб. раб. 7).

Вредность для здоровья. Выделение едкого запаха или пылящие (хлорная известь, цемент, порошковые минеральные удобрения, отруби, шроты, зерно, уголь, семена клещевины, фтористый натрий, окись свинца, мышьяк и его соли), способные вызвать заболевания глаз, органов дыхания и нервной системы. Ядохимикаты (растительные грузы). Понижение содержания кислорода (растительные, уголь, мелко дисперсионный металлолом).

Не зерновые навалочные грузы делятся на группы и подгруппы:

üопасные возможностью разжижения(технологическая группа 00 – неразжижаемость при транспортировке не обеспечивается);

üсухие, смещающиеся в сухом состоянии; üсмещающиеся и разжижающиеся; üслабо смещающиеся; üнавалочные опасные.

Безопасность морской перевозки навалочных грузов определяется системой критериев:

üнесмещаемости (воздействие меньше допустимого); üнеразжижаемости (влажность меньше допустимой); üостойчивости при разжижении груза; üостойчивости при сухом смещении; üневозгораемости (температура ниже допустимой).

6.2. Транспортные характеристики некоторых навалочных грузов

Железная руда в природе встречается, в основном, в виде четырех минералов – магнетита, гематита, гетита, сидерита – в смеси с пустой породой, включающей кремнезем, глинозем, окиси магния и кальция. Ценность руды характеризуется основными показателями: процентным содержанием основного компонента (железа) в руде, наличием примесей и грануляцией. В зависимости от вида подготовки к плавке железную руду подразделяют на: рядовую (несорти-

рованную), кусковую, мелкую для агломерации (аглоруду), концентрат, окатыши.

Марганцевые руды делятся на три основных типа: окисные, карбонатные и окисленные. Марганцевая руда по сво-

ему внешнему виду представляет черную рыхлую породу, влажную на ощупь.

Серный колчедан (пирит, железный колчедан, сульфид) представляет собой сернистые соединения железа. В чистом виде встречаются крайне редко и, как правило, вырабатывается промышленностью при обогащении медных или полиметаллических руд. Руды серного колчедана имеют желтоватый или зеленовато–серый цвет и металлический блеск.

Различают серный колчедан (пирит), магнитный колчедан (пирротин) и медный колчедан (халькопирит). Серный кол-

чедан широко используется в химической промышленности для получения серной кислоты. Вторичный продукт переработки серного колчедана – пиритные огарки (окись железа) используются при выплавке чугуна.

Апатитовый концентрат – мелкодисперсный порошок серого цвета, получают из апатито-нефелиновых руд флотационным обогащением. Является сырьем для производства фосфорных удобрений. Апатитовый концентрат сильно пылит. Апатитовый концентрат требует закрытого хранения, защищающего от влаги и загрязнения. При хранении уплотняется и нижние слои переувлажняются. Сухой апатитовый концентрат (влажность до 0,25%) обладает высокой текучестью.

Магнезит – природный минерал из класса карбонатов, группы кальцита. Товарный магнезит представляет собой дробленый материал белого или желтовато-серого цвета. Магнезит хранится в открытых штабелях.

Бокситы – горная порода, состоящая, в основном, из гидратов глинозема, соединений железа и примесей других минеральных компонентов, красного цвета различного оттенка (от розового до темно-красного) и серого (почти черного).

Глинозем – продукт переработки бокситов, служит сырьем для получения алюминия. Представляет собой полидисперсный кристаллический порошок белого цвета.

Руда и рудные концентраты могут нарушать общую и местную прочность корпуса судна.

Угли представляют собой черную и серую твердую блестящую породу. Ископаемые угли подразделяются на бурые, каменные и антрацит. Уголь состоит из органического вещества и минеральных примесей. Основными элементами, входящими в органическую массу угля, являются углерод, водород, кислород, азот и органическая сера. В углях содержатся и химические соединения некоторых металлов. Каменные угли СНГ классифицируются по маркам и группам. По маркам они делятся на: длиннопламенный (Д), газовый (Г), жирный (Ж), коксовый (К), обогащенный спекающийся (ОС), тощий (Т), полуантрацит (ПА), антрацит (А), газовый жирный (ГЖ), коксовый жирный (КЖ), коксовый второй (К2), слабоспекающийся (СС).

В процессе хранения и перевозки ископаемых углей происходит постоянное окисление углерода, что приводит к потере качества и уменьшению количества груза. Величина этих потерь зависит от марки, сорта угля и температуры хранения.

Решающим фактором самовозгорания, например углей, является процесс химического взаимодействия вещества угля и в первую очередь углерода с кислородом воздуха и воды. Окисление углей делится на две стадии, В начальной стадии (при температуре 20 ¸ 25 °С) образуются малоустойчивые перекисные соединения, содержащие кислород. Во второй стадии (при температуре 25 ¸ 180 °С) происходит расщепление неустойчивых перекисных соединений. При этом освобождается 60 ¸ 70% всей тепловой энергии окислительного процесса. Выделяющиеся при расщеплении ак-

60

тивный кислород и другие элементы вместе с образовавшимся теплом способствуют окислению новых порций исходного вещества груза.

Самовозгоранию углей способствует аэрация штабеля, наличие внешних источников тепла, таких как солнечная радиация, нагревающиеся переборки и трубы, наличие посторонних примесей, смешение разных марок, сортов и партий груза. Очень малая и чрезмерно высокая влажность углей снижает их способность к самовозгоранию. В практике перевозок температура углей 40 ¸ 45 °С считается уже опасной.

Минеральные удобрения выпускаются и применяются в виде порошков и гранул, мелкокристаллических веществ. В зависимости от состава минеральные удобрения делятся на азотные, фосфорные, калийные и др.

Азотные удобрения. Основными средствами для получения азотных удобрений являются аммиак и азотная кислота. В зависимости от технологии производства и составных компонентов азотные удобрения разделяются натвердые (сыпучие) и жидкие. Степень опасности, токсичности (ядовитости) для человека азотных удобрений определяется их химическим составом и агрессивностью их отдельных компонентов.

Мочевина (карбамид) – амид угольной кислоты. Карбамид представляет собой продукт бесцветный, белого, желтоватого или розоватого цветов с характерным неприятным запахом.

Сульфат аммония (сернокислый аммоний) – кристаллическая аммониевая соль серной кислоты, основное азотное удобрение. Сульфат аммония – продукт белого или серо–зеленого цвета с синеватым оттенком

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний) – выпускается в основном, промышленностью в гранулированном виде. Препарат белого цвета, иногда с желтым оттенком. Обладает повышенной гигроскопичностью. Кристаллическая селитра имеет способность к слеживанию и уплотнению. Обладает повышенной гигроскопичностью. Аммиачная селитра – сильный окислитель. Это свойство определяет ее повышенную пожарную опасность.

Натриевая селитра (нитрат натрия) представляет собой бесцветный кристаллический материал.

Кальциевая селитра (нитрат кальция) содержит 15,5% азота, представляет собой кристаллический материал в виде чешуек и является универсальным щелочным удобрением.

Фосфорные удобрения – химические соединения, относящиеся к определенному типу фосфатов, фосфор которых находится в легкодоступной для растений форме. Фосфорные удобрения получаются в результате разложения апатитового концентрата или фосфорита серной кислоты. Составы суперфосфатов и их качество зависят от исходного сырья.

Суперфосфат простой (порошкообразный) – наиболее распространенное фосфорное удобрение и представляет собой порошок серого цвета, влажный на ощупь, частично растворимый в воде. Имеет характерный запах. Гигроскопичен, способен поглощать влагу из окружающего воздуха или отдавать ее. Высокое содержание влаги в суперфосфате и последующее непрерывное ее испарение является основной причиной слеживаемости. Суперфосфат порошкообразный химически агрессивен. Наличие свободной фосфорной и кремнефтористоводородной кислот активизируют коррозионные процессы металла и разрушение железобетона. Суперфосфат разъедает одежду и кожаную обувь; суперфосфатная пыль уплотняется в движущихся соединениях механизмов в цементоподобную массу. Воздействие на дерево и резину незначительно. Выделяющиеся из суперфосфата фтор и сернистый газ, а также пылящие фракции его, оказывают вредное воздействие на органы дыхания и глаза. Особенно ядовит фтор, содержание которого в воздухе более0,005%. Гра-

нулированный суперфосфат, двойной гранулированный суперфосфат. суперфосфат обогащенный.

К калийным удобрениям относятся – хлористый калий, смешанная калийная соль, калимагнезия, сернокислый калий, сильвинит, каинит. Получают в результате переработки калийных руд(сильвинита, карналнита), Качество калийных удобрений и сырья для их изготовления оценивается содержанием основного компонента или содержанием калия.

Хлористый калий – мелкокристаллический рассыпчатый продукт в виде порошка или гранул белого или белого с серым или красноватым оттенком без запаха. Хорошо растворяется в воде. Мало гигроскопичен, интенсивность поглощения влаги зависит от относительной влажности окружающей среды и груза. Порошкообразный хлористый калий – слеживающийся груз, одна из главных причин слеживаемости – повышенная влажность. При поглощении влаги хлористый калий хорошо в ней растворяется и при контакте с металлом активизирует коррозионные процессы аналогично действию поваренной соли. При влажности хлористого калия более20% – разжижается. Хлористый калий обладает повышенной способностью к налипанию на поверхности из различных материалов, прочность соединения растет с увеличением влагосодержания груза. При погрузке хлористый калий пылит и рассеивается.

Сульфат калия (сернистый калий) – мелкокристаллический материал серого цвета. В отличие от хлористого калия он негигроскопичен и почти не слеживается.

Смешанная калийная соль – смесь хлористого калия с сильвинитом или каинитом. Кристаллический серый порошок с примесью красных кристаллов. Мало гигроскопичен, при длительном хранении слеживается.

Калимагнезия – кристаллический порошок или гранулы серого цвета с розоватым оттенком, содержит сернокислый калий и магний.

Каинит – природная крупнокристаллическая соль, содержащая от 8 до 12% калия. Каинит имеет различный цвет – от серого до розового и бурого. Хорошо растворяется в воде, мало гигроскопичен, слеживается.

Сильвинит – природная соль, имеет вид крупнокристаллического порошка розовато–бурого цвета с включением отдельных красных кристаллов. В состав сильвинита входит хлористый калий с примесью хлористого натрия. Порошок мало гигроскопичен, при хранении слеживается.

Фосфориты – осадочная, пористая порода серого или черного цвета, получившаяся из апатитов путем вторичного образования. Фосфориты состоят в основном из фосфата кальция, а также кварца, кальцита, доломита и др. Фосфат кальция входит в фосфориты в виде мелких зерен фторапита. Фосфориты используются главным образом для производства минеральных удобрений, в меньшей степени– для получения элементарного фосфора, фосфорсодержащих промышленных продуктов, а также в черной и цветной металлургии. Так как фосфоритные руды содержат большой процент примесей, перед отправкой потребителям производится обогащение руды. Образовавшийся продукт – флота-

61

ционный концентрат, либо фосфоритная мука. Внешний вид фосмуки серый, желтоватый или бурый порошок в зависимости от месторождения. При попадании в фосмуку воды происходит комкование и цементация.

Сера – минерал, получаемый при переработке серных руд и из сероводорода при плавке медных колчеданов. Сера используется для производства серной кислоты, сероуглерода, красителей, резиновых изделий, в целлюлознобумажной, текстильной и других отраслях промышленности. В зависимости от применяемого сырья серу делят на природную и газовую, выпускают следующих видов: комовую, молотую, гранулированную, чешуированную, литьевую и жидкую. При обычных условиях сера представляет собой твердое кристаллическое вещество желтого цвета. Сера практически не слеживается, не гигроскопична, не налипает на рабочие органы машин и механизмов. Твердая сера не агрессивна. В воде сера практически не растворяется. При ПРР комовая сера сильно пылит. В связи со свойствами серы накапливать электростатические заряды, металлоконструкции, соприкасающиеся с серой необходимо заземлять для отвода статических зарядов. При хранении из серы выделяется сероводород.

К минерально-строительным материалам, перевозимым водным транспортом и перегружаемым в портах, относятся: песок, щебень, гравий, глина, цемент, клинкер, песчано-гравийная смесь.

Песком называют рыхлую смесь зерен крупностью 0,14 ¸ 5 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения массивных горных пород или их дробления(природные пески). Кроме природных песков для различных целей используют искусственные, получаемые дроблением или грануляцией металлургических и топливных шлаков или специально приготовленных материалов. Природные пески по минеральному составу разделяются на кварцевые, полевошпатные, известняковые и доломитовые. Песок состоит из зерен различного размера в пределах0,14– 5 мм. Форма зерен дробленого песка должна быть близка к кубической. В зависимости от зернового состава песок разделяют на крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Гравий представляет собой каменные зерна размером от5 до 70 мм, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород. Зерно гравия имеет скатанную форму и гладкую поверхность. По крупности зерен гравий разделяют на фракции: 5 ¸ 10, 10 ¸ 20, 20 ¸ 40, 40 ¸ 70 мм.

Щебень – остроугольные планки – размером до 70 ¸ 150 мм, образующиеся при выветривании горных пород(природный щебень) или в результате их дробления и последующего рассева продукта дробления. Изготовляют щебень из различных горных пород, что определяет его марку. По пределу прочности при сжатии щебень из изверженных горных пород подразделяют на марки 1200, 1000 и 800; из метаморфических горных пород – 1200, 1000, 800 и 600; из осадочных горных пород – 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200. Щебень, как правило, состоит из однородных по качеству обломков породы, приближающихся по форме к кубу или тетраэдру, с содержанием вытянутых и плоских щебенок не более 25%.,

Цемент – один из важнейших материалов, изготовляемых силикатной промышленностью, потребляемый в огромных объемах при различных строительных работах.Его получают путем обжига глины с известняком до спекания. После обжига смесь выходит из печи в виде мелких зерен, так называемого, цементного клинкера.

Клинкер размалывается в тонкий серовато-зеленый порошок, который поступает к потребителю под названиемсиликатцемент (или портландцемент). Цементная смесь обычно приготовляется искусственно из известняка и глины. Но в природе встречаются известково-глинистые породы – мергели, которые по составу аналогичны цементной смеси.

Химический состав цементов выражают обычно в процентах, содержащихся в них окислов, из которых основные: СаО, А12О3, SiO2 и Fe2O3. Весовое отношение окиси кальция к остальным трем окислам называется гидромодулем -це мента и характеризует его технические качества. Кроме силикатцемента вырабатываются и другие виды цементов, в частности глиноземистый цемент и кислотоупорный цемент.

Глиноземистый цемент получают сплавлением тонко помолотой смеси боксита с известняком. Глиноземистый цемент содержит в процентном отношении меньше окиси кальция, но больше окиси алюминия, чем силикатцемент. Его примерный химический состав: СаО – 40%, SiO2 – 10%, А12О3 – 50%. Главными соединениями, входящими в его состав, являются различные алюминаты кальция. Глиноземистый цемент быстрее затвердевает, чем силикатцемент и лучше противостоит действию морской воды.

Кислотоупорный цемент представляет собой смесь тонкоразмолотого кварцевого песка с«активным» кремнеземистым веществом, обладающим высокоразвитой поверхностью. В качестве такого вещества применяют трепел, подвергнутый предварительно химической обработке, или искусственно полученную двуокись кремния. Кислотоупорный цемент применяется главным образом в качестве вяжущего вещества при футеровке химической аппаратуры кислотоупорными плитками.

При взаимодействии с влагой цемент схватывается и теряет товарные качества, химически нейтрален, взрывопожаробезопасен. Насыпная плотность цемента – 1,4 ¸ 1,6 т/м3. Угол естественного откоса зависит от степени аэрации и составляет от 15 до 35°. Влагосодержание не более 0,5%.

Глиной называют землистые минеральные массы или землистые обломочные горные породы, способные с водой образовывать пластичное тесто, по высыхании сохраняющее приданную ему форму, а после обжига получающее твердость камня.

Глины образовались в результате выветривания изверженных полевошпатных горных пород. Химическое разложение пород происходит под воздействием различных реагентов, например воды и углекислоты на полевой шпат, в результате чего образуется минерал каолинит. Каолинит обычно встречается в виде белых или окрашенных рыхлых землистых или плотных масс и является основной частью глин. Наиболее чистые глины, состоящие преимущественно из каолинит, называют каолинами. Обычные глины отличаются от каолинов химическим и минеральным составом; помимо каолинита они содержат кварц, слюду, полевые шпаты, кальцит, магнезит и др. По условиям образования глины делят на остаточные и перенесенные. Остаточные глины первичных отложений обычно засорены частицами горной породы, из которой они образовались. Перенесенные, или осадочные, глины более дисперсные, свободны от крупных фракций материнских пород, но могут быть засорены песком, известняком, железистыми соединениями и т.п. Глины

62

состоят из различных окислов, свободной и химически связанной воды и органических примесей. В число окислов, составляющих глины, входят: глинозем; кремнезем; окислы железа; кальция; натрия; магния; калия. Помимо окиси железа в состав глин входят закись железа; пирит и другие соединения железа. Основным (по количеству) окислом является кремнезем.

6.3. Насыпные грузы

3ерно – зерно пшеницы, маиса (кукурузы), овса, ржи, ячменя, риса, семена бобовых и обработанное зерно этих культур, когда его свойства схожи со свойствами натурального зерна.

Зерновые грузы, предъявляемые к перевозке, должны соответствовать требованиям государственных стандартов, международных стандартов или техническим условиям.

Зерновые культуры (насыпные) при перевозке морским транспортом принято подразделять на три основные группы: üзлаки: хлебные – пшеница, рожь, ячмень, овес и просовидные – просо, кукуруза, сорго, рис, бор; üбобовые: горох, фасоль, соя, арахис; üмасличные: подсолнечник, кунжут, лен, конопля.

К насыпным также относят муку, крупу, комбикорма.

Наряду со многими общими качествами каждая группа имеет свои определенные качества. Показателями качества зерна являются: цвет, запах, вкус, натурный вес, влажность, зараженность, засоренность, однородность. Качество зерна

устанавливается в соответствии с требованияминормативных документов. Цвет, запах, вкус и зараженность зерна амбарными вредителями определяют органолептическим методом (используя органы чувств человека), а остальные

показатели – лабораторным (при помощи соответствующих приборов).

Документация на перевозку насыпных регламентирует и учитывает:

üгигроскопичность; üподвижность и пересыпание груза в сторону крена;

üспособность к уменьшению массы в результате испарения влаги; üвосприимчивость к посторонним запахам; üсклонность к увеличению объема (набуханию) под воздействием влаги; üчувствительность к повышению температуры;

üвозможность зараженности насекомыми, вредителями, сорняками (контролируют карантинная и хлебная инспекции);

üсклонность к самонагреванию и самовозгоранию.

Зерновая масса состоит из различных живых организмов, которые обладают определенными биологическими особенностями и проявляют свою жизнедеятельность в разнообразных формах: дыхание, дозревание, прорастание, самосогревание и др. Из непрерывно протекающих в массе зерна различных физиологических процессовглавным является дыхание. Процесс дыхания клеток семян приводит кпотере сухого вещества зерна, увеличению количества гигроскопической влаги, изменению состава воздуха межзерновых пространств (скважин) в результате появления углекислого газа, а также выделению тепла. При повышенных температурах зерновой массы (свыше 50°С) сыпучесть зерна сни-

жается и оно начинаетпортиться в результате самосогревания. Необходимо учитывать, что при повышении темпе-

ратуры увлажненного зернового груза возможно образованиеядовитых и взрывоопасных газов, а также самовозгорание.

Среди физических свойств при перевозке зерновых грузов и ПРР наиболее важными являются сорбционные свойст-

ва, скважистость, сыпучесть, теплопроводность, гигроскопичность, а также все биологические особенности зерно-

вых грузов.

Сорбционные свойства включают два основных явления, которые влияют на качество зернового груза: üсорбция газов и паров, т. е. способность зерновой массы поглощать и удерживать пары и газы; üгигроскопичность (сорбция и десорбция паров воды), т. е. способность поглощать и выделять пары воды.

Степень поглощения зерновой массой паров и газов определяется еесорбционной емкостью, зависящей главным образом от скважистости. Гигроскопическое содержание влаги в зерновой массе определяет влажность зерна и зависит от относительной влажности воздуха. Влажность зерна, при которой появляется свободная влага, называется кри-

тической.

Удельным объемом зерна называется объем единицы массы(веса) зерна. Объемную массу зерновых грузов принято характеризовать натурой зерна или натурным весом, который определяется как масса одного литра зерна, выраженная в граммах. В зависимости от натуры (натурального веса) зерновые грузы делятся на тяжелые (пшеница, рожь, кукуруза, бобовые, просо) и легкие (овес, ячмень, гречиха, семена масленичных культур). Основной объемно–массовой характеристикой зернового груза является насыпная масса g или обратная ей величина УПО (U). Под влиянием внешних условий (вибрация, качка, статическое давление) g меняется от gmin в момент погрузки до gmax в процессе перевозки, со-

ответственно меняется и U от Umax до Umin (Umax = 1/ gmin, Umin = 1 / gmax). Степень изменения объемных харак-

теристик выражают в % (DU = 100 × (Umax – Umin) / Umax).

Из–за наличия пустот над поверхностью груза в полностью или частично загруженном грузовом помещении судна, в качестве объемной характеристики зерна используют величину, называемую «стоуидж фактор»(Stowage factor) SF (м3/т). SF определяется как отношение сумм объемов помещений к суммарной массе груза, расположенной в них (SF = SWi / Smi), или из выражения:

SF = U + S (Si × hi) / Smi,

где U = Umax, Si – площадь свободной поверхности вi–ом помещении, hi – высота пустоты над поверхностью; hi зависит от усадки, а mi – от влажности. При расчете кренящих моментов удобнее пользоваться U, а при размещении груза – SF.

63

Для зерна плотность зависит от культуры, сорта, условий выращивания, уборки и хранения. Плотности важнейших

©семена горчицы – 3,15 ¸ 3,20; вики – 1,40 ¸ 1,45; гвоздики – 1,42 ¸ 1,47; кунжута – 1,84 ¸ 1,98; конопли – 1,95 ¸ 2,00; клещевины – 1,98 ¸ 2,12; льна – 2,33 ¸ 2,56; люцерны – 1,60 ¸ 1,65; мака – 2,33 ¸ 2,46; подсолнечника – 2,50 ¸ 2,60; сорго – 1,40 ¸ 1,45; риса – 1,45 ¸ 1,80; травяные – 1,45 ¸ 2,10; хлопчатника – 2,26 ¸ 2,58;

©крупы – 1,64 ¸ 1, 85; мука – 1,45 ¸ 1,75; крахмал – 1,65 ¸ 2,00; комбикорма – 1,50 ¸ 1,85.

Плотность зерна также зависит от способа его погрузки, высоты сбрасывания, высоты штабеля, длительности хранения, перевозки, интенсивности и частоты колебаний корпуса судна в море. Так, после 5-часового хранения пшеницы с влажностью 13 ¸ 15% объем штабеля уменьшается на 1%, а при постоянном встряхивании – на 9,5 ¸ 10%. Для овса соответственно на 1,5% и 13 ¸ 13,5%. При перевозке в автомобиле пшеница с влажностью 20,6% уплотнилась через 1 ч на 5,1%, через 2 ч – на 7,8%, через 3 ч – на 8%.

Средние значения уплотнения при хранении зерна в элеваторе составляют: для пшеницы – 4 ¸ 5%; ржи – 8 ¸ 9; ячменя – 11 ¸ 12; овса – 18 ¸ 20; кукурузы – 3 ¸ 7%; у сои и гороха уплотнение незначительное.

В судовых условиях, при значительной высоте штабеля, зерно успевает частично уплотниться в процессе погрузки. Поэтому плотность зерна в трюме судна перед выходом в рейс выше измеренной в неуплотненном состоянии. Вибрация корпуса и качка судна вызывают дальнейшее уплотнение и заметную усадку груза в течение рейса. Ориентировочно усадка не превышает 2% от объема груза. Наибольшая усадка зерна наблюдается в просветах люков – около 0,5 м и выше, так как район просвета люка служит как бы питателем для нижележащего объема. Усадка зерна в грузовых помещениях, расположенных в оконечностях судна, несколько большая, чем в районе миделя.

Зерно относят к идеально сыпучим средам, у которых отсутствует сцепление частиц, но и без внутреннего сцепления оно может противостоять нагрузкам и сохранять при определенных условиях форму. Угол естественного откоса a может несколько отличаться отугла внутреннего трения, но в большинстве практических расчетов приближенно их полагают равными.

Значения угла естественного откосазависят для одного и того же груза от способа погрузки, степени уплотнения груза, а также от влажности зерна: с ее ростом существенно увеличивается.

Вибрация сильно влияет на значение угла естественного откоса. С ростом частоты колебаний a интенсивно падает, а при критической частоте 6 ¸ 12 Гц становится равным нулю. Зерно на судне подвержено постоянной вибрации и случайным инерционным нагрузкам: низкочастотным – от качки и импульсным – от слемминга (ударов корпуса о встречную волну). Сдвиговые характеристики навалочного грузи в динамических условиях морской перевозки могут приниматься такими же, как в статических условиях.

Скважистость неразрывно связана с плотностью зерновой массы. Эти два понятия характеризуют соотношение объемов, занимаемых в зерновой массе непосредственно зернами(включая примеси), и межзерновым пространством. Скважистость в значительной мере определяет удельный погрузочный объем зернового груза, степень его оседания при транспортировке, а также газопроницаемость. Величины скважистости зерновой массы различных культур(в %): подсолнечник – 60 ¸ 80; кукуруза – 35 ¸ 55; овес – 50 ¸ 70; просо – 30 ¸ 50; рис – 50 ¸ 65; лен – 35 ¸ 45; гречиха – 50 ¸ 60; рожь – 35 ¸ 45; ячмень – 45 ¸ 55; пшеница – 35 ¸ 45. Величина скважистости, при прочих равных условиях, зависит от способа погрузки зерна; так, зерно, засыпанное струей, укладывается менее плотно, чем засыпанное дождем.

Влажность насыпных грузов строго регламентируется, так как повышенная влажность может привести к порче груза или вызвать его самовозгорание. К морской перевозке принимают только сухое зерно с влажностью не более16 ¸ 17%, а практически – не выше 14%. Сухое зерно имеет меньшие значения углов естественного откоса. Повышенная влажность способствует интенсификации развития и протекания биологических процессов в массе зерновых грузов. Так, ускоряются процессы дыхания зерновой массы и жизнедеятельности микроорганизмов и амбарных вредителей, которые сопровождаются поглощением кислорода воздуха с последующим выделением углекислого газа, влаги и тепла.

Низкая теплопроводность зерна приводит кнакоплению тепла в массе груза и способствует прогрессирующему

самонагреванию. При нагревании до температуры50 – 55°С у зерна появляетсягнилостный, солодовый запах, затх-

лость, а его масса резко уменьшается. Происходит порча продукта. Изменение химического состава и последующая порча зерна происходят также под воздействием света.