Транспортная классификация сжиженных газов, грузовых емкостей и газовозов

По потребительским свойствам газы классифицируются на основе обширной номенклатуры показателей. С точки же зре­ния транспортировки сжиженные газы классифицируют по следующим признакам.

1. По способу сжижения — сжижаемые только охлаждени­ем (метан), сжижаемые либо охлаждением, либо повышением давления, либо одновременным охлаждением и повышением давления (все остальные сжиженные газы).

2. По химическому составу — углеводородные и другие.

3. По назначению — топливо и химическое сырье.

4. По преобладающему виду опасности — токсичные (амми­ак, бутадиен, винилхлорид), низкотемпературные (метан, эти­лен), огнеопасные (этан, пропан, бутан, этилен, пропилен, бу­тилен).

Транспортные характеристики сжиженных газов определя­ют тип грузовых емкостей и конструктивный тип газовозов.

Согласно практике международных и национальных судо­строительных и классификационных организаций газовозы де­лятся на четыре основных типа.

Суда типа 1 предназначены для перевозки сжиженных га­зов, находящихся под полным давлением: СНГ, аммиака, а так­же некоторых других грузов. Рабочее давление равно давле­нию паров груза при расчетной температуре 45°С. Грузовые цистерны изготовляют из углеродистой стали, СГ перевозят при температуре окружающей среды, рефрижераторной уста­новки нет.

Суда типа 2 предназначены для перевозки сжиженных га­зов, находящихся под неполным давлением, грузовые цистер­ны, рассчитанные на максимальное давление 784,5 кПа, изго­товляют из углеродистой стали. Стоимость судна уменьшается из-за меньшей толщины стенок цистерн, но необходимы рефрижераторная установка для охлаждения груза и теплоизо­ляция цистерн. Груз из береговых емкостей под избыточным давлением охлаждается при погрузке. Номенклатура перевози­мых СГ такая же, как и у газовозов типа 1.

Суда типа 3 предназначены для перевозки полностью ох­лажденных сжиженных газов, находящихся под неполным дав­лением. Они рассчитаны на перевозку СГ при температурах до —45°С и давлении 490,3—784,5 кПа в танках из углеродистой или никелевой стали. На этих судах перевозят обычно грузы нескольких наименований, что повышает конкурентоспособ­ность судов.

Суда типа 4 предназначены для перевозки полностью ох­лажденных сжиженных газов, находящихся под атмосферным давлением. Они разделяются на три подтипа.

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие основные свойства наливных грузов и их номенклатура?

2. Конструкция танкера.

3. Как определяется количество груза, погруженного на танкер?

4. Какие работы выполняются на танкере при его подготовке к принятию конкретного наливного груза?

5. С какой целью отбираются пробы нефти и нефтепродуктов, как они используются?

6. Как рассчитывается масса наливного груза?

7. Какие особенности конструкции газовоза?

8. Какие основные виды порчи наливных грузов при перевозке на танкере?

9. Технология мойки танков.

10. Мероприятия по устранению действия статического электричества.

11. Мойка танков сырой нефтью.

12. Система инертных газов.

13. Взаимодествие судна и терминала при погрузке/выгрузке.

Лекция 5 Перевозка контейнеров

План лекции

1. Контейнеризация грузов

2. Разновидности контейнеров.

3. Конструкция судов-контейнеровозов.

4. Подготовка контейнеров к перевозке.

5. Погрузка и крепление контейнеров

Рекомендованная литература:1,2,3,4,5,9.

Основные теоретические положения

1. Контейнеризация грузов

Контейнерная система является оптимальной на направлениях перевозок с большим и устойчивым потоком ценных контейнеропригодных грузов. Эти потоки должны быть уравновешены в прямом и обратном направлениях, кроме того, необходимо наличие развитого сухопутного транспорта, обеспечивающего доставку грузов «от двери до двери», а в морских регионах наличие фидерных линий, которые обеспечивают концентрацию и деконцентрацию грузопотоков на базовые терминалы.

Контейнерная система отличается высокой капиталоемкостью, поскольку, кроме дорогостоящих специализированных судов-контейнеровозов, требует наличия большого контейнерного парка и строительства специализированных терминалов.

Первоначально контейнеризация была направлена преимущественно на традиционные генеральные грузы, но с появлением новых видов кон­тейнеров к перевозке стали предъявляться и другие виды грузов.

Наиболее значительный рост контейнерных перевозок произошел в 70-80-х годах прошлого века, что привело к широкомасштабной контейне­ризации в сфере линейного судоходства и снижению объемов перевозок грузов мелкими грузовыми местами.

К контейнерным грузам, которые ранее не перевозились в контейне­рах, сегодня относятся, например, следующие.

• Шерсть. Значительная часть грузопотоков шерсти перевозится в контейнерах, кипы шерсти загружаются обычно в 20-футовые кон­тейнеры.

• Мотоциклы. Значительная часть этого грузопотока составляет экс­порт из Японии. В 40-футовыЙ контейнер может вместиться около 28 крупных мотоциклов или до 200 мелких.

• Хлопок. Например, экспортный грузопоток хлопка с западного побе­режья США перевозится в контейнерах, 40-футовый контейнер вме­щает около 82 стандартных кип хлопка.

• Вино перевозится в контейнерах двумя способами: в танк-контейнере, вмещающем 22700 литров, или в 40-футовом контейне­ре, который вмещает 972 ящика с литровыми бутылками и 1200 ящиков с бутылками по 0,75 литров.

• Каучук перевозится в кипах. Для упрощения загрузки контейнеров используют стандартизированные размеры кии.

Контейнерные терминалы существуют почти во всех крупных портах мира. Однако линейные контейнеровозы совершают рейсы, как правило между 2 портами т.к. при этом обеспечивается их высокая рентабельность. Основными таким портами являются: Гонконг (более 20 млн/год, Сингапур (около 20 млн), Шанхай (18 млн), Шенжень ( 18 млн) Пусан (18 млн). В Европе Роттердам (10 млн), Гамбург (7 млн) в США Лос Анжелес (8 млн).Классификация и основные типы контейнеров

В последние годы растут объемы грузов, перевозимых в специали­зированных контейнерах. Контейнеры с открытым верхом (open top) используются для перевозки крупногабаритного оборудования, рефрижераторные (rifer) и вентилируемые (ventilated) контейнеры используются для перевозки замороженных и охлажденных грузов, скоропортящихся сельскохозяйственных продуктов, в танк-контейнерах (tank) перевозятся наливные грузы, такие как вино и химикаты.

Созданы специализированные контейнеры, соответствующие стандарту ISO: складывающиеся, разборные, разовые, контейнеры для перевозки сыпучих грузов и т.д. Развитие перевозок гене­ральных грузов укрупненными местами привело к соответствующему из­менению всех основных элементов материально-технической базы и ком­мерческой практики линейного судоходства. Это вытекает из особенно­стей контейнера как многооборотного оборудования, обеспечивающего укрупнение грузовых мест, защиту груза от действия внешней среды и приспособленного для доставки груза различными видами транспорта от склада отправителя до склада получателя.

2. Разновидности контейнеров.

По определению Комитета по грузовым контейнерам (ТК-104) Международной организации по стандартизации (ИСО) грузо­вой контейнер является элементом транспортного оборудования, обладающим: постоянной технической характеристикой и проч­ностью, достаточной для его многократного использования; спе­циальной конструкцией, обеспечивающей перевозку грузов од­ним или несколькими видами транспорта без промежуточной выгрузки из контейнера; приспособлениями, обеспечивающими быструю погрузку, разгрузку и перегрузку с одного вида транс­порта на другой; конструкцией, которая позволяет легко загру­жать и разгружать его; внутренним объемом 1 м³ и более.

Для крепления и быстрой обработки контейнер снабжается угловыми фитингами. вых фитингов.

Грузовые контейнеры классифицируют по видам сообще­ния, сфере обращения, назначению, конструкции, материалу изготовления, массе брутто.

Контейнеры классифицируются по четырем основным признакам: назначению, конструкции, величине массы брутто и нетто, сфере обращения.

По назначению контейнеры подразделяются на универсальные, предназначенные для перевозки тарно-штучных грузов, и специализированные, предназначенные для перевозки сыпучих материалов, жидких, рефрижераторных, газообразных и других грузов.

По видам сообщения контейнеры делятся на межконтинен­тальные, континентальные и внутризаводские (технологичес­кие). Контейнеры, используемые на магистральном транспор­те, могут быть широкого и ограниченного обращения. Приме­нение контейнеров широкого обращения допущено на двух и более видах транспорта без ограничения районов их эксплуа­тации.

Контейнеры ограниченного обращения допущены к при­менению только на одном виде транспорта или в смешанном сообщении, но на определенных направлениях.

По конструкции контейнеры могут быть жесткими (нераз­борными, складными, сборно-разборными), мягкими (эластич­ными) и комбинированными (мягкими, с отдельными жесткими элементами конструкции).

По материалу изготовления контейнеры делятся на цельно­металлические (из стали, алюминиевых сплавов); комбиниро­ванные (из углеродистых и легированных сталей, алюминие­вых сплавов и многослойной клееной фанеры, покрытой плас­тиком, деревянно-металлические); пластмассовые.

По массе брутто контейнеры делятся на малотоннажные (до 2,5 т), среднетоннажные (от 2,5 до 10 т включительно) и крупнотоннажные (свыше 10 т).

Изотермические контейнеры предназначены в основном для перевозки продовольст­венных грузов. Они имеют теплоизоляцию и позволяют сохранить охлажденные или за­мороженные грузы. Изотермический контейнер может иметь дополнительное машинное охлаждение (рефрижераторный контейнер). Для изотермических и рефрижераторных контейнеров установлен диапазон температур, который они должны обеспечить в про­цессе перевозки.

Для стандартизации контейнеров Международная организация по стандартизации (ИСО) образовала технический комитет 104 «Грузовые контейнеры», который устано­вил основные параметры и область применения всех контейнеров. Для контейнеров серии 1 установлено единое поперечное сечение — 2438x2438 мм, а длина их является кратной основному модулю 1528 мм с учетом установленных зазоров по длине 76,2 мм между рядом стоящими контейнерами. Наиболее широкое применение нашли контейнеры длиной 3,05; 6,10; 12,20 м, а массой брутто 10; 20 и 30 т. По высоте ИСО допускает отклонение от основного размера 2438 мм .

К основным техническим характеристикам контейнеров от­носятся: масса брутто, грузоподъемность, погрузочная пло­щадь, габаритные и внутренние размеры, размеры погрузочно-разгрузочных устройств (двери, люки), собственная масса (тара), коэффициент тары.

Масса брутто g_бр контейнера и его грузоподъемность g_гр связаны соотношением

g_бр = g_гр + g_к

g_к — собственная масса (тара) контейнера, т.

Загрузка контейнера характеризуется коэффициентом ис­пользования грузоподъемности К_гп и грузовместимости К_гв.

Допустимая высота штабелирования универсальных контей­неров: среднетоннажных — 3 яруса, крупнотоннажных — 6 ярусов. Срок их службы соответственно 20 и 10 лет.

Каждый контейнер маркируется изготовителем. Реквизиты маркировки: страна, знак и сокращенное название владельца, наименование изготовителя и товарный знак, месяц и год изго­товления и последнего капитального ремонта, условное обозна­чение контейнера, масса брутто, собственная масса и объем контейнера.

Конструкция и техническое состояние контейнеров, исполь­зуемых в международных перевозках, должны соответство­вать правилам Международной конвенции по безопасным контейнерам 1972 г. (КБК). По этим Правилам административ­ный орган страны выдает свидетельство о допущении по безо­пасности в соответствии с КБК, и на контейнер прикрепляют табличку о допущении.

В соответствии с Правилами конвенции контейнер подлежит освидетельствованию административного органа страны, который выдает свидетельство «О допущении по безопасности в соответствии с КБК, а на контейнер прикрепляется табличка о допу­щении. Первоначальный срок действия свидетельства 5 лет, в последующем переосвидетельствование производится через каждые 2 года.

Конструкция контейнера, предназна­ченного для перевозки грузов под пломбой таможни, должна соответствовать требованиям Таможенной конвенции 1972 г., что подтверждается специальной табличкой.

Если в контейнере осуществляется перевозка грузов под таможенной пломбой, то он должен по своей конструкции отвечать требованиям Таможенной конвенции 1972 г. и иметь специальную табличку с надписью «Допущен к перевозке под таможенными печатями и пломбами.

3 Конструкция судов-контейнеровозов.

Контейнеровоз — это однопалубное судно с большими, свободными трюмами, размеры которых выбираются кратными габаритам контейнеров. Корпус имеет повышенную жесткость, так как необходимо предохранять контейнеры от сдавливания..

У океанских контейнеровозов количество рядов контейнеров по ширине судна достигает 7— 10, а по высоте они располагаются в 6—9 ярусов. Трюмы имеют вертикальные направляющие для установки и крепления контейнеров. Большие люки трюмов обеспечивают полное раскрытие грузовых помещений и установку контейнеров непосредственно на штатное место.

Контейнеровоз вместимостью 14000 ТЕУ имеет длину почти 400 м, ширину 54 м, высоту борта 30 м. Осадку 16 м. По ширине вмещает 20 контейнеров в 10 ярусов. На палубе – штабель шириной 22 и высотой 7 ярусов.

Специальная балластная система во время погрузки и выгрузки быстро выравнивает крен и дифферент, так как при наклонении судна более чем на 3° контейнеры будут заклиниваться в направляющих.

Крышки люков понтонного типа и имеют на поверхности специальные башмаки (deck stool securing points) к которым крепятся контейнера.

С точки зрения безопасности судна наиболее сложной проблемой для контейнеровоза является обеспечение надлежащей остойчивости судна при различных вариантов загрузки. Высокий надводный борт и наличие палубного груза повышает центр тяжести судна и уменьшает его метацентрическую высоту. Это требует наличия на судне большого количества балластных цистерн, емкость которых колеблется от 20 до 40% дедвейта. При этом на выход в рейс заполняется 50— 70% емкостью балластных танков, а остальные заполняются в море по мере расхода топлива.

Особенностью эксплуатации фидерных контейнеровозов (вместимостью 300—400 контейнеров) является большая частота заходов в порты, а также обслуживание мелких слабооборудованных портов. Это обусловило две тенденции в развитии фидерных судов: строительство контейнеровозов шельтердечного типа — с маркой конверсии и строительство саморазгружающихся фидерных контейнеровозов, оборудованных грузовыми аппарелями.

Для защиты палубных контейнеров от воздействия морской волны на судах, где высота надводного борта не превышает 8 м, делается удлиненный полубак или специ­альный отбойный козырек.

С точки зрения обеспечения безопасности мореплавания наиболее сложной про­блемой для контейнеровозов является обеспечение соответствующей остойчивости судна при различных вариантах загрузки. Это объясняется рядом причин, к важней­шим из которых относятся высокий борт, наличие палубного груза, большой расход топлива на ходу. При работе на дальних расстояниях происходят большие изменения судовых запасов в течение рейса, что требует принятия большого количества водяного балласта в танки. На конструкцию корпуса контейнеровоза оказывает влияние много причин. Так, ящичная форма трюмов приводит к большой потере кубатуры, поэтому удельная грузовместимость достигает 3- -4 м³/т. На крупнотоннажных контейнеровозах общая вместимость топливных цистерн достигает 10-15 тыс. м³, а объем балластных цистерн — 15 тыс. м и более. Для размещения топлива и воды используются не только танки двойного дна, но и бортовые цистерны. Расстояние между двойными бортами в районе грузовых трюмов составляет 2,5-4,5 м. Средние бортовые цистерны используют­ся для балласта, а нижние — для балласта и топлива. Устройство двойных бортов на контейнеровозах позволяет решить ряд проблем: обеспечить большую прочность судна, создать ящичную форму трюмов, рационально разместить топливные и балластные тан­ки. Расположение топливных и балластных танков в районе второго дна производится в шахматном порядке, что позволяет обеспечивать дифферентовку судна в любых ус­ловиях эксплуатации судна. Общая вместимость балластных танков на контейнерово­зах составляет от 20 до 40% дедвейта. На выход в рейс заполняется от 50 до 70% вме­стимости балластных танков, а остальные заполняются по мере расхода топлива.

К фидерным контейнеровозам обычно относятся суда вместимостью до 400 кон­тейнеров. Особенностью их эксплуатации является большая частота захода в порты, а также обслуживание мелких портов, которые зачастую не имеют специализированно­го перегрузочного оборудования. Это обусловило строительство саморазгружающихся фидерных контейнеровозов с кормовой аппарелью и палубными кранами. В этом слу­чае автопогрузчики доставляют контейнеры по аппарели на верхнюю палубу, а судо­вой передвижной кран загружает их в ячеистые трюмы.

Первоначально размеры ячеек по длине делались преимущественно для 20-и 40-футовых контейнеров высотой 8 футов. При этом большинство грузовых помещений было предназначено для 20-футовых контейнеров. По мере увеличения доли большегрузных контейнеров в общем объеме перевозки и внедрением в практику перевозки нестандартных контейнеров по высоте были разработаны конструкции передвижных направляющих планок, положение которых можно было изменять с учетом реального соотношения перевозимого числа 20- и 40-футовых контейнеров на данном направлении перевозок.

Крышки грузовых трюмов контейнеровозов делаются понтонного типа, а раскрытие люков — на всю ширину трюма. Крышки трюмов должны обеспечиваться таким креп­лением, чтобы они могли выдержать во время качки воздействие «отрывающего» мо­мента всей массы контейнеров, расположенных на ней. Если один или несколько грузо­вых трюмов приспособлены для перевозки режимных грузов, то в трюм должны быть подведены каналы вентиляционной системы с распределением воздушного потока по контейнерам. Рефрижераторные контейнеры могут обеспечиваться хладагентом от цен­тральной судовой станции или за счет работы собственной «автономной» установки.