Тара та упаковка вантажів, їх лінійні і об'ємно-масові характеристики
Однією з найбільш ефективних мір для захисту товару від шкідливого впливу
Навколишнього середовища при зберіганні і перевезенні є його пакування в спеціальну оболонку, усередині якої він розміщується. Ця оболонка зветься тарою.
Вантажі, пред'явлені до перевезення, залежно від виду упаковки діляться на групи: транспортують у тарі; без тари; без тари, але із частковим захистом окремих вузлів.
За своїм призначенням тара ділиться на: споживчу, додаткову і транспортну.
Споживча тара – це флакони, банки, коробки і ін. – використовується для розфасовки товарів і доставки споживачеві.
Додаткова тара – це мішки, чохли, картонні ящики – використовується для захисту товару від кліматичних і агресивних впливів зовнішнього середовища.
Транспортна тара – це ящики, бочки, барабани, фляги, мішки і т.д. – призначена для пакування різних вантажів, які можуть бути попередньо упаковані в споживчу або додаткову тару.
Залежно від того, які фактори зовнішнього середовища є небезпечними для даного виду вантажу, застосовують різні види тари:
тверду - ящики (дощаті, фанерні, ґратчасті), бочки (металеві, пластмасові, дерев'яні), цистерни металеві і бідони, барабани фанерні, сулії і пляшки скляні;
напівтверду - кошики плетені, ґрати, коробки картонні;
м'яку - тканини, полімерна плівка, папір.
Крім зовнішньої оболонки, для обгортки і прокладки товарів, поміщених усередині тари, застосовують пакувальні матеріали: картон, папір, фольгу, пінопласт і ін. На рис. 1.1 представлені деякі види круглої тари.
Стан тари при прийманні вантажу на судно повинен завжди перебувати в центрі уваги портової та суднової адміністрації. Кожне місце повинне бути оглянуте з метою встановлення справності упаковки, відповідності її вантажу та умовам перевезення на даному судні.
Несправність, недостатня міцність тари, наявність на ній слідів розкриття, цвілі або підмочки, течі або інших дефектів можуть служити свідченням того, що вантаж недостатньо транспортабельний. Такий вантаж або не приймають до перевезення, або приймають із внесенням у коносамент записів про виявленні дефекти тари. При відсутності таких записів (чистий коносамент), псування вантажу, зниження його сортності, недостача, перевищення встановлених розмірів природного збитку маси можуть бути віднесені на рахунок перевізника.
Кількість прийнятих на судно вантажів, залежно від їхнього різновиду, може бути визначене по: об’єму, масі, числу місць.
Кожне
вантажне місце характеризується:
лінійними розмірами – довжиною (
), шириною (
), висотою (
), діаметром (
), масою (
), об’ємом (
).
Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТУ 9867-61, у Радянському Союзі (зараз у Росії і Україні) введена і діє Міжнародна система одиниць (СІ).
Одиниці вимірів, які найбільш часто використовуються в практиці морських перевезень:
довжина - метр;
маса - кілограм;
площа - квадратний метр;
об’єм - кубічний метр;
щільність - кілограм/ кубічний метр;
час - секунда;
сила - ньютон;
тиск - ньютон/квадратний метр;
питома вага - ньютон/ кубічний метр;
питомий об’єм - кубічний метр/кілограм.
Знання лінійних розмірів вантажних місць необхідно для рішення цілого ряду завдань при організації транспортного процесу, пов'язаного з вибором технічних засобів для перевезення вантажів, місць їхнього розміщення на судні, використанням кубатури вантажних приміщень, вибором технології перевантажувальних робіт.
Лінійні розміри окремих вантажних місць можуть зазначатися у вантажних документах у випадку, коли вони виступають як одна із транспортних характеристик (особливо під час перевезення довгомірних і великогабаритних вантажів).
Довгомірними і великогабаритними називаються такі вантажні місця, які вимагають особливої технології перевантажувальних робіт або перевищують габарити вантажних люків судна.
У практиці морських перевезень одиницею об'єму є кубічний метр, а одиницею маси вантажу - метрична тонна.
Однак у ряді країн ще дотепер застосовують різні давні одиниці виміру, такі як:
1 англійська (довга) тонна = 1016,048 кг
1 американська (коротка) тонна = 907,185 кг
1 англійський центр = 50,8 кг
1 фунт (торговельний) = 0,454 кг
1 фут = 0,3048 м
1 куб. фут = 0,0283 куб. м
1 галон (імперський) = 4,546 л
1 галон (американський) =3,785 л
1 барель (для нафти) = 159 л
1 бушель (для зерна) = 35,24 л
Дуже часто визначення загальної маси завантаженого на судно вантажу роблять шляхом підсумовування трафаретних мас окремих вантажних місць.
Трафаретну масу визначають зважуванням вантажних місць у пункті відправлення. Якщо вантаж стандартний, то загальну трафаретну масу вантажної партії визначають шляхом перемножування маси одного місця на кількість вантажних місць. Іноді досить знати середню контрольну масу вантажу, яку визначають шляхом зважування не менш 10% місць вантажу даної партії і розподілом цієї маси на число зважених місць.
Для розрахунків, пов'язаних із завантаженням судна, необхідно знати загальну масу вантажу, тобто масу товару з упаковкою, що у комерційній практиці називають масою брутто, нетто – це маса товару без упаковки.
У практиці морських перевезень дуже часто використовуються такі поняття, як:
регістрова тонна = 2,83 куб. м = 100 куб. фут;
обмірна тонна = 1,41 куб. м = 50 куб. фут.
Під час перевезення навалочних вантажів їхній об’єм у природному стані залежить від щільності, тобто від розмірів і форми окремих часток вантажу і вільних просторів між ними.
Розрізняють кілька визначень, що відносяться до щільності навалочних і насипних вантажів.
Об'ємна
маса (щільність
часток вантажу) – це маса тіла (
), віднесена до його об’єму (
)
(1.5)
Пористість – це відношення вільних просторів (пор і капілярів) до об’єму часток вантажу
(1.6)
Звідси,
якщо відома щільність речовини (
), то можна записати:
(1.7)
Щільність визначає, яку кількість вологи може всотати речовина (вантаж), якщо його змочувати.
Скважистість – це відношення об’єму вільних просторів, які знаходяться між окремими частками вантажу до загального об’єму вантажу
(1.8)
Насипна маса – маса насипного або навалювального вантажу, укладена в одиниці об'єму. Вона залежить від щільності речовини, пористості, скважистості і може бути визначена за одним з наступних виражень
, (1.9)
, (1.10)
, (1.11)
де
– маса вантажу;
– щільність часток вантажу.
Зміна насипної маси капілярно-пористих тіл залежить від зміни вологості і визначається за наступним вираженням:
, (1.12)
де
– вологість вантажу на суху масу, %;
–індекси,
що позначають початковий і кінцевий
стан речовини.
Щільність насипних і навалочних вантажів і їхня насипна маса залежать від висоти штабеля.
Коефіцієнт ущільнення можна визначити за формулою
, (1.13)
де
–
коефіцієнт початкового ущільнення;
– коефіцієнт ущільнення від статичного навантаження;
–навантаження
на шар вантажу, т/м2;
–коефіцієнт
ущільнення від вібрації.
Питомий об’єм вантажного місця ( м3/т) – це об’єм одиниці маси вантажу, тобто відношення суми об’ємів вантажних місць до сумарної маси брутто цих же вантажних місць
(1.14)
Габаритний об’єм місць - це добуток максимальних геометричних розмірів з урахуванням виступаючих частин
(1.15)
Фактичний об’єм, що займає вантажне місце, можна визначити, використовуючи коефіцієнт форми
, (1.16)
де
– коефіцієнт форми.
Коефіцієнти форми для деяких видів вантажів мають значення:
- для кіпових і мішкових вантажів - 0,88 … 0,98;
- для циліндричних вантажів - 0,785;
- для бочкових вантажів (клепка має вигляд параболи):
, (1.17)
де
– малий і великий діаметр бочки.
При укладанні вантажу в штабель об’єм його буде перевищувати суму об’ємів вантажних місць, оскільки між окремими місцями будуть залишатися вільні простори.
Для обліку цього збільшення об’єму вводиться коефіцієнт укладки, який визначають як відношення об’єму штабеля до суми габаритних об’ємів вантажних місць
(1.18)
Коефіцієнт укладки залежить від розмірів і форми місць, щільності і способу укладки вантажних місць.
Для ящикових і кіпових вантажів коефіцієнт укладки дорівнює 1,1 - 1,3.
Для катно – бочкових вантажів коефіцієнт укладки можна виразити через добуток лінійних коефіцієнтів укладки
, (1.19)
де
– лінійні коефіцієнти укладки по
довжині, ширині і висоті.
У
свою чергу, лінійний коефіцієнт укладки
залежить від відношення розмірів
вантажного місця (
) до відповідного лінійного розміру
вільних просторів (
)
, (1.20)
, (1.21)
, (1.22)
де
– довжина, ширина і висота штабеля
вантажу, м;
–довжина,
ширина і висота окремого вантажного
місця, м;
–вільні
простори між місцями по довжині, ширині,
висоті, м.
З достатньою для практичних цілей точністю коефіцієнт укладки може бути визначений по формулі
(1.23)
При завантаженні в трюм судна мішкового та штучного вантажу на піддонах питомий об’єм пакетованих вантажів буде в 1,4-1,6 рази більше питомого обсягу цього ж вантажу при звичайному його укладанні.
Об’єм,
що займає 1 тонна вантажу в трюмі судна,
називається питомим навантажувальним
об’ємом (ПНО), позначається (
), розмірність м3/т
,
(1.24)
де
– вантажомісткість судна (трюму), м3;
Q
–
маса вантажу, т.
Питомий навантажувальний об’єм залежить від багатьох факторів: форм вантажних місць, порожнеч між ними, а також порожнеч між вантажними місцями і судновим набором.
Коефіцієнт трюмної укладки - це відношення вантажомісткості (кубатури) трюму до сумарного об’єму вантажних місць, завантажених у трюм
(1.25)
Він залежить від кратності лінійних розмірів вантажних приміщень і окремих вантажних місць, лекальності вантажних приміщень, щільності укладки вантажних місць, їхньої форми і розмірів.
Якщо відомий коефіцієнт трюмної укладки, то можна визначити кількість вантажних місць ( N ), які можна завантажити в розглянутий трюм
(1.26)
Знаючи
,
можна визначити питомий навантажувальний
об’єм для даного вантажу і відповідного
вантажного приміщення
(1.27)
Звідси
маса вантажу, який може бути завантаженим
в трюм з вантажомісткістю
(1.28)