|
где dF, df — плотность у подошвы и у поверхности штабеля соответственно;
F, f — площадь нижнего и верхнего оснований штабеля.
Коэффициентом проницаемости груза называется отношение объема воды, которая может проникнуть в груз при затоплении отсека, к объему самого груза. В первом приближении коэффициент проницаемости может быть определен по формуле
Удельным объемом навалочного и насыпного груза и называется объем 1 т груза в естественном состоянии. Удельный объем навалочного и насыпного груза равен обратной величине насыпной массы груза. Удельный объем каменных углей колеблется в пределах 0,8—1,1 м3/т. Руды и другие полезные ископаемые имеют очень малый удельный объем, в пределах 0,2—1,2 м3/т. Зерновые грузы в зависимости от удельного объема разделяются на «тяжелые» — пшеница, рожь, ячмень, рис, горох, кукуруза в зерне (1,13-М,54 м3/т) и «легкие» — овес, подсолнух, арахис, конопляное и льняное семя (1,5-гЗ,7 м3/т).
9.Объемно-массовые характеристики генеральных грузов.
Отдельное грузовое место характеризуется следующими размерениями: длина l, ширина b, высота h, объем v, масса брутто q. В эксплуатационных расчетах всегда принимаются габаритные размеры грузового места, а объем места представляет собой объем описанного параллелепипеда.
Удельным объемом груза (м3/т) называется объем единицы массы груза, он определяется как отношение суммарного объема грузовых мест к суммарной массе брутто грузовых мест:
Для груза, состоящего из грузовых мест одинаковых размеров и с одинаковой массой, можно определить удельный объем как отношение габаритного объема места к массе брутто.
Габаритный объем места uм определяется как произведение его максимальных геометрических размеров — длины l, ширины b, высоты h — с учетом всех выступающих частей — планок, накладок и т. п, Фактический объем места удобно определить при помощи коэффициента формы kф по формуле
где для:
кипового и мешкового груза kф = 0,88-0,98;
груза цилиндрической формы kф = 0,785;
круговой бочки (клепка имеет вид дуги окружности)
параболической бочки (клепка имеет вид параболы)
D, d — диаметры бочки максимальный и у доньев соответственно.
При укладке груза в штабель объем штабеля будет превышать сумму объемов мест, так как между местами груза неизбежно остаются свободные пространства. Учесть это приращение объема можно путем введения коэффициента укладки Kук которым называется отношение объема штабеля к сумме габаритных объемов мест груза:
Удельный объем штабеля определится:
где Q — масса груза в штабеле, т.
Коэффициент укладки зависит от величины ящиков и кип и при складировании принимается равным Кук = 1,1…1,3. Коэффициент укладки зависит от формы и размеров мест, от способа и плотности укладки груза. Для грузов прямоугольной формы и катно-бочковых, уложенных ровными рядами, коэффициент укладки равен произведению линейных коэффициентов укладки:
Линейным коэффициентом укладки называется отношение линейного размера штабеля к соответствующей сумме размеров мест. Он зависит от отношения линейного размера свободного пространства между местами к соответствующему размеру места:
где i, β, δ — размеры свободного пространства между местами по
длине, ширине и высоте соответственно, м; l, b, h — длина, ширина, высота места, м; L, В, H — длина, ширина, высота штабеля, м. Коэффициент укладки может быть вычислен с достаточной точностью по формуле
Для катно-бочковых грузов, уложенных тройником или пятериком, и ящиков, уложенных со смещением на ширину планки, коэффициент укладки может оказаться меньше единицы, так как высота штабеля в этом случае меньше суммы высот грузовых мест.
При укладке мелкоштучных грузов на поддоны потери полезной кубатуры грузовых помещений возрастают. По исследованиям П. Р. Ду-бинского, при пакетировании грузов их объем возрастает за счет неплотности укладки отдельных мест в пакете от 1 до 11%, за счет поддона — от 13 до 40, за счет зазоров между пакетами — от 14 до 16%. Удельный объем пакетированного груза больше удельного объема того же груза при обычной укладке в 1,4-—1,6 раза. Коэффициент укладки пакетированного груза с увеличением высоты пакета уменьшается (СЛАЙД).
Удельным погрузочным объемом и (м3/т) называется объем, который занимает 1 т груза в трюме судна в среднем:
где W — объем (грузовместимость) трюма, занятый грузом, масса которого равна Q.
.10 температурно-влажностные параметры воздуха и их определение.
В России действуют две температурные шкалы: термодинамическая (абсолютная) и международная практическая (стоградусная). Градус термодинамической шкалы обозначается символом К (Кельвин), а температура — буквой Т. В международной практической шкале температура выражается в градусах Цельсия (°С) и обозначается символом t. В Америке и Англии широко распространены термометры со шкалой Фаренгейта (°F), у которых точка плавления льда обозначена 32°, точка кипения воды— 212°, а температура обозначается символом f. Перевод градусов одной шкалы в градусы другой шкалы производится по формуле:
Атмосферный воздух представляет собой смесь нескольких газов и водяного пара. Согласно закону Дальтона наблюдаемое барометрическое давление атмосферного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха рсв и водяных паров рп, т. е.
При 0° С и 760 мм рт. ст. плотность сухого воздуха равна 1,293 кг/м3, а водяного пара — 0,768 кг/м3, поэтому при одинаковых условиях влажный воздух легче сухого.
Зависимость параметров воздуха, насыщенного водяными парами, от температуры
Для характеристики влажности воздуха применяется несколько величин.
Упругость (парциальное давление) водяного пара выражается в миллиметрах ртутного столба (h мм рт. ст.), в миллибарах (е мбар) и, в соответствии с международной системой единиц СИ (ГОСТ 9867—61), — в ньютонах на квадратный метр (е Н/м2). Соотношение между единицами давления следующее: 1 мм рт. ст. = 133,312 Па; 1 мбар = 102 Па, 105 Н/м2 = 0,1 МПа; 1 кгс/см2 = 9,80665 х 104 Па = 980,665 мбар = 735,559 мм рт. ст. Максимальная упругость водяного пара Е (или Н) представляет собой давление водяного пара в состоянии насыщения относительно поверхности чистой воды и зависит от температуры (рис.). Если воздух содержит большее количество влаги, то излишняя влага находится в виде капель тумана, т. е. в жидком виде.
Рис. Схема зависимости точки росы от влажности воздуха
Абсолютной влажностью а называется масса водяного пара в 1 м3 смеси. Влагосодержанием d называется отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха. Влагосодержание обозначается через х (кг/кг), если масса пара принимается в килограммах, или через d (г/кг), если масса пара принимается в граммах (d = 0,001 х).
Относительной влажностью воздуха называется отношение фактического количества водяных паров к тому максимальному количеству, которое может содержать воздух при данной температуре, находясь в состоянии насыщения, т. е.
Точкой росы τ называется температура воздуха, при достижении которой находящийся в воздухе водяной пар в результате изобарического охлаждения достигает состояния насыщения (рис.). Это означает, что на поверхности предмета (например, груза или корпуса судна), имеющего температуру, равную или ниже точки росы, происходит конденсация влаги. Точка росы растет с увеличением абсолютной влажности воздуха (см. рис.).
Дефицитом точки росы называется разность между температурой и точкой росы воздуха:
Температура смоченного термометра — это температура, которую примет поверхность, непрерывно увлажняемая чистой водой. При относительной влажности 100% температура смоченного термометра совпадает с температурой окружающего воздуха. Чем меньше влажность воздуха, тем больше разность между температурами воздуха по сухому и смоченному термометрам вследствие охлаждения смоченного термометра за счет испарения воды с его поверхности.
При нормальных условиях (давление 101,3 кПа и температура 0°С) массовая теплоемкость сухого воздуха сс=1,0 кДж/ (кг-К), а водяного пара сп=1,93 кДж/(кг·К).
Общее теплосодержание воздуха (энтальпия) слагается из теплоты, характеризуемой температурой воздуха, и «скрытой теплоты», которая в неявной форме содержится в водяном паре в виде теплоты конденсации.
По физическому смыслу энтальпию Iв влажного воздуха можно представить как общее количество теплоты, содержащейся в 1 кг сухого воздуха I с и d килограммах водяного пара, приходящегося на 1 кг сухого воздуха I п:
,
где I — температура воздуха, К;
2500 — скрытая теплота испарения воды при 0ºС, кДж/кг;
1,93 — массовая теплоемкость водяного пара, кДж/(кг·К)
Взаимосвязь параметров влажного воздуха при обычной температуре характеризуется следующими эмпирическими зависимостями:
;
г/кг;
;
Характер зависимости параметров влажного воздуха от температуры показан на рис.
В технических расчетах воздух, имеющий температуру 20°С, относительную влажность 70% при нормальном барометрическом давлении 760 мм рт. ст., принято называть стандартной атмосферой.
Приборы контроля термо-влажностных параметров воздуха
Термометры
жидкостные, действие которых основано «а изменении объема жидкости при изменении температуры;
деформационные, основанные на изменении линейных размеров твердых тел с изменением температуры;
сопротивления, основанные на изменении электропроводности тел с изменением температуры;
термоэлектрические, основанные на изменении электродвижущей силы (э.д.с.) термоэлементов при изменении разности температуры спаев.
Атмосферное давление измеряется с помощью барометров и барографов разного типа (ртутных, деформационных и анероидов), скорость ветра — анемометров.
Наиболее распространенными приборами для измерения влажности являются психрометры и гигрометры. Психрометрический метод основан на зависимости интенсивности испарения с водной поверхности от дефицита влажности соприкасающегося с ней воздуха. Расчеты проводятся по психрометрической формуле, на основании которой составлены психрометрические таблицы:
где
е — парциальное давление водяного пара в воздухе, Па;
E ' — давление насыщенного водяного пара при температуре поверхности испаряющейся жидкости, Па;
А — психрометрический коэффициент;
р — давление атмосферы, Па;
t и t' — температуры соответственно воздуха и поверхности испаряющейся жидкости, °С.
Психрометры состоят из двух термометров, из которых один («сухой») измеряет температуру окружающего воздуха, другой («смоченный») — температуру тела, с поверхности которого происходит испарение воды. Показания смоченного термометра тем ниже показаний сухого, чем меньше парциальное давление водяного пара в воздухе. Влажность воздуха определяется по показаниям сухого и смоченного термометров.
11. Причины несохранности грузов.
Повреждения и порча грузов при производстве грузовых работ происходят в результате неосторожного обращения с грузом, применения не соответствующих свойствам груза грузозахватных приспособлений и нарушения правил технической эксплуатации перегрузочных средств.
Применение слабых стропов может привести к их разрыву и падению груза.
При погрузке длинномеров (рельсы, трубы) особое внимание обращают на то, чтобы они не рассыпались из связок при подъеме.
Нельзя допускать удара перемещаемого груза о другие грузы, комингсы люков, фальшборт, палубу. Нельзя грузить храпцами тяжелые бочки. Применение грузчиками крючьев при перегрузке шерсти, бумаги, мануфактуры, линолеума, мешковых грузов всегда приводит к повреждениям груза. Необходимо следить за тем, чтобы грузчики пользовались специальной обувью и приспособлениями, предохраняющими груз от загрязнения и возгорания.
Повреждения вследствие плохой укладки грузов вызываются перенапряжением в конструкциях тары или в результате перемещений груза во время качки судна.
Плохая укладка волокнистых грузов, упакованных в кипы, перетянутые металлическими лентами, может стать причиной пожара на судне, так как трение металлических лент кип друг о друга может вызвать появление искры.
Повреждения от раздавливания груза происходят в том случае, когда груз укладывают на чрезмерную высоту и нижние ряды груза не выдерживают создаваемого давления.
Тяжеловесы в прочной упаковке могут быть повреждены от раздавливания их стропами под действием собственной тяжести. В этом случае следует применять двойные стропы и закладывать под них деревянные прокладки.
Отсутствие или недостаточность подкладочного материала (подтоварника) при хранении груза на складе неизбежно ведет к порче (отсыреванию, ржавлению) груза. Недостаток прокладочного материала может привести к разваливанию штабелей груза.
Порча груза от подмочки и сырости может произойти на судне, в складе и в процессе перегрузки.
Жидкие грузы нельзя располагать над сухими грузами, которые боятся подмочки.
Хранение гигроскопических грузов в складах непосредственно на полу без подтоварников, укладка штабеля вплотную к стенке склада вызывает отсыревание и порчу груза.
Загрузка судна во время дождя или снега ведет к порче груза в рейсе. В этих случаях погрузку следует прекращать, трюмы закрывать и грузы на берегу укрывать.
При повышении температуры выше известных пределов скоропортящиеся грузы подвергаются резко усиливающемуся вредному влиянию микроорганизмов и биохимических процессов. При температуре ниже точки замерзания многие грузы теряют свои качества (вкус, цвет, всхожесть, прочность, структуру).
Причинами порчи грузов могут стать запахи, пыль, грязь и вредные испарения. Сильный запах может испортить пищевые продукты, а также и различные промышленные потребительские товары. К грузам, выделяющим запахи, относятся кофе, смолы, нефтепродукты, перец, шкуры, рыба соленая.
Большой вред приносит грузам запыление и загрязнение. При совместной перевозке цемента, соды, руды, угля и других пыльных грузов с пищевыми продуктами и металлоизделиями может произойти порча последних.
12. Естественная убыль грузов.
Естественной убылью груза называется уменьшение его массы под воздействием естественных причин в условиях нормального технологического процесса хранения и перевозки груза. Естественная убыль — предотвратимый процесс. Ее можно уменьшить и в некоторых случаях даже предотвратить следующими путями: упаковкой груза в тару, соответствующую его физико-химическим свойствам; применением соответствующих роду груза перегрузочных механизмов и грузозахватных приспособлений; соблюдением правил хранения, перегрузки и перевозки груза, разработкой более совершенных технических условий и средств; применением на судах и складах совершенной техники для обеспечения сохранности грузов.
Различают пять видов убыли груза: распыление, раструска, утечка, улетучивание и усушка.
Распыление и раструска представляют собой аналогичные друг другу явления, свойственные главным образом перегрузочному процессу, и зависят от свойств самого груза и его тары. Распылению и раструске подвержены все навалочные и насыпные грузы, порошкообразные грузы в неплотной таре.
При перегрузке зерна транспортерами происходит отвеивание легких примесей. Это улучшает качество зерна, но приводит к убыли груза. Для того чтобы знать величину убыли, отвеивающуюся примесь собирают и взвешивают, что оформляется соответствующим актом.
Утечкой называется потеря части жидкого груза, перевозимого наливом или в таре, вследствие его просачивания через щели и неплотности в таре, сосуде, емкости или соединениях трубопроводов. Предотвратить утечку можно только путем герметизации тары, емкостей и трубопроводов.
Улетучиванию подвержены как жидкие (нефтепродукты, спирты, эфиры, смолы), так и твердые вещества (нафталин, корица, ваниль). Улетучивание является необратимым процессом, поэтому грузы, подверженные улетучиванию, следует перевозить в герметической таре. Разновидностью улетучивания является диффузионное испарение жидкости, находящейся в деревянной таре. Интенсивность диффузии и испарения жидкости зависит от свойств продукта, плотности древесины, из которой сделаны бочки, кратности использования тары, а также от параметров окружающего воздуха. Чем меньше плотность дерева, больше температура и суше воздух в помещении, тем интенсивнее диффузия и испарение.
Усушкой называется полное или частичное испарение содержащейся в грузе влаги. Усушке подвержены грузы, содержащие в своем составе влагу, — зерно, волокнистые грузы, ряд пищевкусовых грузов и химических веществ.
В зависимости от рода груза усушка может быть как возвратимой, так и невозвратимой. Основная номенклатура грузов (зерно, волокнистые, уголь) способна не только отдавать, но и воспринимать влагу, вследствие чего можно добиться восстановления массы усушенного груза, создав для этого соответствующие условия.
13. Вредители грузов и меры борьбы с ними.
К амбарным вредителям грузов относятся насекомые, грызуны, птицы. Вредители и возбудители порчи грузов приводят к количественным и качественным изменениям товаров, их порче и повреждению, опасны в санитарно-эпидемиологическом отношении.
Различают профилактические, или предупредительные, и истребительные меры борьбы с вредителями грузов. Предупредительные меры являются основными и наиболее эффективными. Они заключаются в том, чтобы не допустить заражения вредителями складов, судов и вагонов, создать неблагоприятные условия для развития и жизнедеятельности вредителей при хранении и перевозке грузов. С этой целью необходимо в первую очередь содержать складские помещения и трюмы судов в чистоте, обеспечивать хорошую их вентиляцию, производить обеззараживание помещений, размещать в грузовых помещениях вещества, запаха которых не выносят насекомые.
Принимая грузы, необходимо следить за их состоянием как по качественным удостоверениям, так и непосредственным осмотром, не допуская к приему зараженные вредителями грузы. Если в трюмах или на складах были зараженные вредителями грузы, после их выгрузки производят тщательную уборку и специальную обработку грузовых помещений. Для предотвращения перехода крыс с берега на судно устанавливают на швартовные тросы металлические щиты и ведут тщательное наблюдение за трапами, особенно ночью, осматривают поступающие на судно грузы и тару, вместе с которыми грызуны могут быть перенесены на судно или с судна. Для предупреждения попадания крыс вместе с зерном через пневматические зерноперегружатели на трубы последних устанавливают решетки достаточной частоты и прочности. Соответствующие отверстия и отдушины на судах перекрывают металлическими решетками.
Истребительные меры принимаются при наличии на судне или складе вредителей грузов и зависят от их рода и распространенности. Истребительные меры подразделяются на физические (ловушки, капканы), химические (яды) и биологические (подкормки). Наиболее эффективными являются химические средства уничтожения вредителей грузов.
Поскольку грызуны и насекомые-вредители не только портят грузы, но и являются разносчиками инфекционных заболеваний, борьбу с ними ведут специальные санитарно-карантинные станции портов, указания которых по профилактике и борьбе с грызунами и насекомыми являются обязательными для работников морского транспорта.
14. Виды потерь наливных и навалочных грузов.
По причинам возникновения потери наливных грузов делятся на аварийные и эксплуатационные, по физическому состоянию — на потери в жидком виде и в виде паров. Потери грузов можно разделить на три вида: количественные, количественно-качественные и качественные.
Количественными называют потери наливных грузов в результате утечки, когда качество оставшегося груза остается неизменным. Для борьбы с количественными потерями необходимо следить за герметичностью резервуарного или перегрузочного оборудования, вовремя производить чеканку и подварку швов, замену сальников, следить за заполнением емкостей и танков, не допуская их перелива. На судне, в местах соединения грузовых шлангов, устанавливают поддоны для сбора просачивающегося груза. Перед загрузкой судна проверяют на водонепроницаемость танки, грузовую систему, систему зачистки и подогрева, газоотводную, замерную. К количественным относятся также потери вследствие налипания груза на стенки танков. Количественные потери насыпных и навалочных грузов происходят при россыпи груза или изменении его влажности. В последнем случае производят соответствующие перерасчеты количества груза.
Количественно-качественные потери наливных грузов возникают при испарении, когда уменьшается количество груза и ухудшается его качество, так как испаряются наиболее ценные фракции и соединения. Чтобы предотвратить испарение, необходимо добиваться по возможности полной герметизации емкостей и танков, не допускать свободного газообмена емкости с наружным воздухом. Для этого максимально заполняют емкости жидкостью, устанавливают плавающие крыши или хранят груз на водяной подушке. Уменьшению испарения способствует окраска береговых емкостей и корпуса танкеров в светлые тона и орошение палубы водой.
Количественно-качественные потери навалочных грузов, особенно угля и гранулированных удобрений, происходят в результате измельчения и распыления грузов. Бурый уголь и некоторые малоустойчивые каменные угли в процессе хранения или перевозки подвержены естественному процессу окисления, в результате которого теплотворная способность углей падает, а количество уменьшается. Такие грузы нельзя долгое время хранить в портах, они должны как можно быстрее поступать к местам потребления.
Качественными потерями называется изменение качества груза при сохранении его количества. Это происходит при загрязнении и смешении разных грузов, что подчас совершенно недопустимо. Так, например, запрещен налив керосина осветительного и бензина авиационного после бензинов этилированных, не допускается попадание керосина и бензина в масла. Для предупреждения качественных потерь нефтепродуктов необходимо строго выполнять требования ГОСТ 1510—70 в отношении подготовки судна к приему груза, следить за правильностью открывания и закрывания клинкетов, не допуская смешения грузов. Грузовые системы должны быть чистыми и отвечать требованиям, соответствующим роду груза, особенно если по ним перегружаются разные нефтепродукты.
Большой урон народному хозяйству приносит смешение в портах навалочных грузов, которое приводит к дополнительным расходам на сортировку груза, нарушению технологических процессов в промышленности. Штрафы за смешение грузов иногда исчисляются десятками и сотнями тысяч рублей. Для предотвращения смешения навалочных грузов необходимы правильная планировка складов, соблюдение требуемых разрывов между штабелями и применение для разделения штабелей специальных щитов.
15. Специфические свойства наливных грузов (вязкость, давление и т.п.)
Вязкость является важной характеристикой наливного груза, так как от нее зависит скорость перекачки груза и величина остатка его в танке (налипание).
Вязкость (внутреннее трение между частицами вещества) — свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение. По гипотезе Ньютона при сдвиге соседних слоев возникает сила противодействия, прямо пропорциональная скорости относительного сдвига:
τ=μ· дv/дn (напряжение сдвига в Па),
где дv/дn — численное значение градиента скорости.
Пояснение: При течении жидкости ее слои движутся с разной скоростью.
Градиент скорости – это изменение скорости в направлении перпендикулярном направлению скорости, раассчитанное на единицу расстояния между слоями. Размерность Гр.Скор. – м/(м ּ с), т.е. – сек-1.
Па=Н/м2 =кг/(мּс2)
Коэффициент пропорциональности μ называется коэффициентом динамической вязкости, или динамической вязкостью (Размерность μ – Паּс или кг / (м•с).
Абсолютной (динамической) вязкостью, или коэффициентом внутреннего трения μ, называется сила сопротивления относительному движению двух слоев жидкости, каждый площадью в 1 м2, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга и движущихся со скоростью 1 м/с относительно друг друга при приложении на один из слоев силы в 1 Н в направлении этого слоя. Единица динамической вязкости—паскаль-секунда (Па-с). В системе СГС единицей динамической вязкости является дина-секунда на квадратный сантиметр (динּс/см2), носящая наименование - пуаз (П). 1П=1Паּсּ10-1.
Кинематической вязкостью v называется отношение коэффициента динамической вязкости к плотности ρ жидкости.:
v = μ/ ρ
Кинематическая вязкость выражается в квадратных метрах в секунду (м2/с) или в стоксах (см2/с).
В РФ вязкость определяется методами, изложенными в ГОСТ 6258—52 (условная), ГОСТ 33—66 (кинематическая), а также в ГОСТ 7163—63, 3153—51, 2400—51, 3546—60, 1532—54.
На практике вязкость часто измеряют на вискозиметре Энглера; в таких случаях она выражается в условных единицах. Числом условных единиц вязкости (ºЕ или ºВУ) называется отношение времени истечения испытываемой жидкости объемом 200 см3 из вискозиметра ко времени истечения из того же прибора дистиллированной воды объемом 200 см3 при температуре 20 °С.
Вязкость жидкостей зависит от температуры и давления. С повышением температуры вязкость жидкостей уменьшается, с увеличением давления — увеличивается. Для газов зависимость другая: с повышением температуры вязкость увеличивается.
Вязкость определяет технологию перевозки, скорость перекачки груза, остаток в емкости. При изменении вязкости перекачиваемой жидкости меняется режим работы насосов всех типов: подача, напор, мощность и коэффициент полезного действия (к.п.д.). При 80—100°С вязкость тяжелых нефтей приближается к вязкости легких. В эксплуатационных расчетах в качестве минимальной температуры подогрева нефтепродуктов принята температура 50 °С. При меньшей температуре перекачка мазутов и других высоковязких нефтепродуктов центробежными насосами неэффективна. Высокая вязкость многих наливных грузов делает необходимым оборудование судовых и береговых емкостей системами подогрева груза.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 8 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |