Грузоведение. Часть 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Новосибирская государственная академия водного транспорта"

Кафедра "Управление работой порта и коммерческой эксплуатации"

Учебное пособие

ГРУЗОВЕДЕНИЕ

Часть I

Ю.Г. Брюханов

Новосибирск - 2011

Содержание

Аннотация

Введение

1. Транспортная характеристика груза

1.1 Понятие груза

1.2 Транспортная характеристика груза

1.2.1 Свойства грузов

1.2.2 Линейные размеры

1.2.3 Объемно-массовые характеристики грузов

1.3 Факторы, влияющие на свойства груза

1.4 Методы определения качества груза

2. Классификация грузов

2.1 Транспортная классификация

2.2 Технологическая классификация

2.3 Тарифная классификация

2.4 Техническая классификация

2.5 Статистическая классификация

3. Тара и упаковка грузов

3.1 Назначение упаковки грузов

3.2 Классификация тары

3.3 Типы и виды тары

3.4 Упаковочные материалы

4. Маркировка грузов

4.1 Общие положения

4.2 Виды маркировки

5. Способы и методы определения массы груза

5.1 Назначение количественного учета груза

5.2 Прямой способ определения массы груза

5.3 Расчетный способ

5.3.1 По стандартной массе места

5.3.2 По условной массе места

5.3.3 По объему партии груза

5.3.4 По осадке судна

5.3.5 Определение массы нефтеналивных грузов

5.4 Определение массы груза по заявлению грузоотправителя

6. Качество перевозок грузов

6.1 Естественная убыль грузов

7. Нормы загрузки транспортного флота

7.1 Тарифная норма загрузки

7.2 Техническая норма загрузки

7.3 Норма загрузки "по осадке" судна

7.4 Норма загрузки по "акцепту"

Список используемых источников

Приложение

Аннотация

УДК

Брюханов Ю.Г. Грузоведение. Учебное пособие. - Новосибирск: Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2011. - 102 с. Часть 1.

В учебном пособии (часть 1) изложены основные вопросы, касающиеся одного из основных направлений эксплуатационной дисциплины, приведены общие свойства грузов, классификация грузов, их тара и упаковка, маркировка. Даны способы определения массы партии груза на внутреннем водном транспорте. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 240100 "Организация перевозок и управление на транспорте (водном)".

© Брюханов Ю.Г., 2011

© Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2011.

Введение

Транспортный комплекс России обеспечивает потребности промышленности и сельского хозяйства в перевозках различных грузов. Ежегодно доставляется потребителям сотни миллионов товаров, продуктов, полуфабрикатов и сырья, имеющих различные транспортные характеристики, которые влияют на выбор подвижного состава транспорта, перегрузочных механизмов для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, типов складов для хранения. Отправители и получатели должны иметь глубокие теоретические знания и практические навыки о свойствах грузов, их взаимодействия с окружающей средой, а также на основе знаний разрабатывать комплекс мероприятий по обеспечению сохранности грузов в процессе доставки "от двери до двери", кроме того необходимо обеспечивать рациональное использование и сохранность транспортных средств комплекса, а также безопасность людей при транспортировке грузов и экологическую безопасность.

Выше перечисленные проблемы и задачи решаются на основе изучения дисциплины "Грузоведение", которая является составной и важной составляющей эксплуатационной науки. Дисциплина "Грузоведение" является базовой при изучении дисциплин "Технология и организация перевозок", "транспортная логистика", "Технология и организация перегрузочных процессов", "Коммерческая работа на транспорте" и др.

"Грузоведение - это наука, изучающая транспортные характеристики грузов: физико-механические и химические характеристики, объёмно-весовые и линейные показатели, виды тары и способы упаковки, пакетирования, взаимодействие с окружающей средой в процессе транспортировки, с целью обеспечения сохранности грузов".

Груз в процессе взаимодействует с окружающей средой, которая влияет на его качественные и количественные характеристики. Снижение безвозвратных потерь грузов, которые происходят при перевозке, перегрузке и хранение должно обеспечиваться всеми участниками транспортного процесса на основе знаний из "Грузоведения".

Данное учебное пособие состоит из двух частей:

в первой части проводятся общие положения, свойства грузов, присущим ко всем группам грузов;

во второй части изложены транспортные характеристики основных групп грузов, а также ряд частных характеристик для грузов, которые занимают значительный объем перевозок транспортного комплекса страны.

1. Транспортная характеристика груза

1.1 Понятие груза

На разных этапах экономического цикла производство - транспортирование - потребление результат труда каждый раз предстает в новом качестве. На первом этапе результат - это продукт, т. е. категория, обладающая потребительской стоимостью. Продукт может быть реализован полностью или частично использован для продажи или потребления в другом месте. В этом случае он становится товаром. С момента передачи транспорту для пространственного перемещения (второй этап) продукт приобретает новое качество - становится грузом, т. е. объектом транспортирования. На третьем этапе в результате реализации потребительской стоимости груз опять выступает в роли продукта. Стоимость продукта слагается из стоимости его изготовления и стоимости его транспортирования. Потребительская стоимость максимальна, поскольку она может быть реализована в полной мере. Следовательно, в экономическом цикле производство - транспортирование - потребление материальный результат труда последовательно проходит по схеме продукт (или товар) - груз - продукт. Схема замкнута, если на последнем этапе потребительская стоимость погашается потребителем, и не замкнута - если указанная стоимость используется для расширенного воспроизводства.

В процессе перемещения груза основными участниками транспортирования становятся не производитель и потребитель продукта, а грузовладелец и владелец подвижного состава со своими обслуживающими организациями. Естественно, объективно транспортирование повышает стоимость продукта для потребителя, поэтому необходимо сокращать транспортные издержки, разумеется, не в ущерб сохранности, своевременности и безопасности доставки груза.

Таким образом, с момента приема к перевозке в пункте отправления и до момента выдачи в пункте назначения вся товарная продукция носит название "груз".

1.2 Транспортная характеристика груза

Транспортная характеристика груза - физико-химические и механические свойства, объемно-массовые показатели, линейные размеры, виды и параметры тары и упаковки, контейнеры и пакеты, основные условия и правила перегрузки, хранения и перевозки.

Транспортная характеристика груза определяет режимы перевозки, перегрузки и хранения, а также требования к техническим средствам выполнения этих операций. Транспортные характеристики используют при решении задач по рационализации перевозочного процесса: выборе типа подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и устройств, складского оборудования, средств пакетирования грузов, разработке условий их перевозки и т. п.

Совокупность конкретных качественных и количественных показателей транспортной характеристики груза называется транспортным состоянием груза.

Сохранность груза и безопасность его транспортирования обеспечивается, если груз предъявляется к перевозке в транспортабельном состоянии. Груз является транспортабельным, если:

находится в кондиционном состоянии;

соответствует требованиям стандартов и условиям перевозки;

имеет исправные тару, упаковку, пломбы, замки, контрольные ленты и положенную маркировку;

надежно защищен от неблагоприятного внешнего воздействия;

не имеет других признаков, свидетельствующих о его порче.

1.2.1 Свойства грузов

Гигроскопичность - способность груза легко поглощать влагу из воздуха - объясняется следующими причинами, так карбид кальция (негашеная известь) поглощает влагу вследствие своей химической активности. Гигроскопичность соли и сахара объясняется их сильной растворимостью в воде. Интенсивность поглощения влаги возрастает с повышением температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также прямо зависит от площади поверхности груза, соприкасающейся с воздухом, от пористости и скважистости вещества.

Процесс поглощения называется абсорбцией, выделения - десорбцией.

Влажность определяет процентное содержание влаги в массе груза. Влага может содержаться в массе груза в свободном и связанном состоянии. Различают абсолютную и относительную влажность груза, которая необходима для пересчета массы груза.

Относительной влажностью груза (W, %), называется отношение содержашейся в грузе массы жидкости (М_ж, кг), к массе влажного груза (Мв.г., кг):

W=(М_ж / М_в.г.)100,

М_в.г.=М_ж + М_{с. г.},

М_{с. г.} - масса сухого груза, кг.

Абсолютная влажность груза (W*, %), представляет собой отношение содержащейся в грузе массы жидкости к массе сухого груза:

W*=(М_ж / М_{с. г.})100.

В теории чаще используют понятие абсолютной влажности, а на практике Ї относительной, более точно отражающей содержание влаги в массе продукта. Для перевода относительной влажности в абсолютную и наоборот можно использовать следующие формулы:

W=(100W*) / (W* +100);

W*=(100W) / (100 Ї W).

Зная нормированные и фактические значения относительной и абсолютной влажности груза, можно рассчитать нормируемую массу груза М_н следующим образом:

М_н= М_ф (100 Ї W_ф) / (100 Ї W_н), или

М_н = М_ф(100 + W_н*) / (100 + W_ф*),

где М_н - нормируемая масса груза, кг;

W_ф, W_ф* - соответственно фактическая относительная и абсолютная влажность груза,

W_н, W_н*- соответственно нормируемая относительная и абсолютная влажность груза, %.

Смерзаемость Ї способность груза терять свою сыпучесть в результате смерзания отдельных частиц продукта в сплошную массу. Смерзаемости подвержены руды металлов, каменный уголь, минерально-строительные и формовочные материалы, глина и др.

Прочность и глубина замораживания массы груза зависят от температуры и длительности воздействия окружающей среды, гранулометрического состава, влажности и теплопроводности продукта. Наибольшей смерзаемости подвержены при прочих равных условиях грузы с повышенной влажностью и неоднородным гранулометрическим составом. Процесс замораживания и размораживания навалочных грузов происходит достаточно медленно вследствие низкой их теплопроводности.

Стандартами и техническими условиями для различных грузов установлены пределы безопасной влажности, при которой груз не смерзается: каменный уголь - 7 %, бурый уголь - 30 %, песок - 1,3 %, медные руды - 2 %.

Морозостойкость - способность груза выдерживать воздействие низкой температуры, не разрушаясь и сохраняя свои качественные характеристики при оттаивании. Особенно неблагоприятно низкая температура воздействует на свежие овощи и фрукты, жидкие грузы в стеклянной таре, некоторые металлы и резинотехнические изделия.

Спекаемость - способность частиц некоторых грузов сливаться при повышении температуры продукта. Спекаемости подвержены гудрон, асфальт, агломераты руд. Предотвратить спекаемость практически невозможно.

Теплостойкость - способность веществ противостоять развитию биохимических процессов, разрушению, окислению, плавлению или самовозгоранию под действием высокой температуры. Наиболее неблагоприятное воздействие высокая температура оказывает на грузы растительного и животного происхождения, каменный уголь, торф, сланцы, легкоплавкие вещества.

Огнестойкость - способность груза не воспламеняться и не изменять своих первоначальных свойств (прочность, цвет, форма) под воздействием огня. Огнестойкость характерна для ограниченного числа грузов, большинство же грузов под воздействием огня сгорают, разрушаются или теряют свои первоначальные свойства.

Химические свойства грузов определяют их особенность взаимодействия с внешней средой и характеризуют протекающие в них процессы.

Самонагревание и самовозгорание происходит под действием внутренних источников теплоты Ї химических и биохимических процессов, протекающих в массе груза и повышающих его температуру. Самонагреванию подвержены зерно, волокнистые материалы, сено, жмых, торф, сланцы, каменный и бурый уголь и др.

Самонагревание грузов сельскохозяйственного производства объясняется наличием процесса дыхания продуктов, жизнедеятельностью микроорганизмов и сельскохозяйственных вредителей. Вследствие малой теплопроводности таких грузов их температура повышается, что в конечном итоге приводит к порче, обугливанию или самовозгоранию продукта.

Создание благоприятных условий перевозки и хранения, активная вентиляция груза позволяют предотвратить или замедлить биохимические процессы, снизить интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов и вредителей, обеспечить своевременное удаление выделяющихся углекислого газа и теплоты.

Процесс самонагревания руд, рудных концентратов, торфа и. других веществ объясняется химической реакцией взаимодействия с кислородом, содержащимся в воздухе. Реакция окисления сопровождается выделением и накоплением теплоты в массе груза, что ускоряет реакцию окисления. Если не обеспечить отвод теплоты из массы груза, его самонагревание может привести к самовозгоранию. Температура груза, при которой начинается бурный процесс окисления с последующим самовозгоранием, называется критической температурой.

Окислительные свойства грузов Ї способность легко отдавать кислород другим веществам. Примесь окислителей может вызвать возгорание горючих материалов и обеспечить их устойчивое горение без доступа воздуха; это необходимо учитывать при взаимном размещении мест хранения и грузовых фронтов по переработке горючих материалов и окисляющих грузов и при организации их перевозки.

Некоторые окислители вместе с органическими веществами способны к образованию взрывчатых смесей, взрывающихся вследствие детонации, трения или удара (жидкие щелочи, соли, кислоты, минеральные удобрения, пероксид водорода).

Перевозка активных окислителей требует принятия мер к нейтрализации их коррозирующего воздействия на металлические части и детали машин.

Коррозия - разрушение металлов и металлоизделии вследствие их химического или электрохимического воздействия с внешней средой. Скорость коррозии увеличивается с повышением влажности и температуры воздуха, его загрязнения угольной пылью, золой, хлоридами или газами (особенно сернистыми). Повышенная загазованность крупных городов, кроме негативного воздействия на здоровье людей, приводит к ускоренному выходу из строя металлических частей машин, строительных конструкций и архитектурных памятников в результате коррозии.

В целях защиты от коррозии в процессе перевозки металлы и металлоизделия тщательно упаковывают, покрывают антикоррозионным смазочным материалом открытые части, не допускают совместную перевозку с грузами, являющимися активными окислителями. Для перевозки используют закрытый подвижной состав.

Распыляемостъ Ї способность мельчайших частиц вещества образовывать с воздухом устойчивые взвеси и переноситься воздушными потоками на значительные расстояния от места расположения груза. Яркий пример этого явления Ї пыление при перегрузочном и перевозочном процессах угля, цемента, муки, зерна, торфа и других грузов.

Пыль обладает повышенной способностью адсорбировать из окружающей среды газы, пары и радиоактивные материалы, что особенно вредно при повышенной радиации и наличии в воздухе отравляющих веществ. Сильное пыление грузов затрудняет работу людей, вызывает необходимость применения марлевых повязок, респираторов, противогазов. Органическая и металлическая пыль в определенной концентрации способна к воспламенению и взрыву под действием любого внешнего источника огня. Кроме того, распыление приводит к значительным (до 5...8 %) потерям продукции и загрязнению окружающей среды.

Для предотвращения распыления грузов необходимо совершенствовать тару и упаковку, создавать специализированные средства и машины, устанавливать фильтры в вентиляционных устройствах складов пылящих грузов, укрывать поверхности грузов и т. п.

Абразивность Ї способность груза истирать соприкасающиеся с ним поверхности тары, ПС (подвижной состав), ПРМ (перегрузочные машины) и сооружений. Абразивность зависит от твердости частиц груза, которая оценивается по шкале Мооса. Так, по шкале Мооса тальку соответствует твердость 1, алмазу Ї 10. В зависимости от твердости частиц, грузы бывают малоабразивные с твердостью до 2,5, среднеабразивные Ї 2,5 Ї 5, высокоабразивные Ї свыше 5. Высокой абразивностью обладают цемент, минерально-строительные материалы, апатиты, бокситы. При работе с абразивными грузами необходимо принимать меры к предотвращению пыления и попадания частиц груза на трущиеся поверхности.

Слеживаемость Ї способность отдельных частиц груза сцепляться, прилипать к поверхности тары, бункеров, силосов и друг к другу и образовывать достаточно прочную монолитную массу. Слеживаемость характерна для многих насыпных и навалочных грузов.

Основными причинами слеживаемости являются спрессовывание частиц груза под давлением верхних слоев, кристаллизация солей из растворов и переход соединений вещества из одного состояния в другое, химические реакции в массе продукта. Слеживаемости подвержены руды различных наименований, рудные концентраты, уголь, минерально-строительные грузы, минеральные удобрения, различные соли, торф, цемент, сахар. При выполнении погрузочно-разгрузочных работ и складских операций с такими грузами необходимо прежде всего восстановить их сыпучесть.

На степень слеживания оказывают влияние режим хранения и местные климатические условия, свойства и характеристики самого груза: размеры, форма и особенности поверхности частиц вещества; характеристика его внутренней структуры, например, волокнистость; однородность гранулометрического состава; наличие и свойства примесей; влажность и гигроскопичность продукта.

Так, с увеличением размера частиц груза уменьшается число точек соприкосновения между частицами, а следовательно, снижается степень слеживания. При неоднородности гранулометрического состава мелкие частицы груза располагаются между крупными, число точек соприкосновения возрастает и повышается степень слеживания. Для снижения степени слеживания необходимо стремиться к тому, чтобы груз имел гранулометрически однородный состав, а его отдельные частицы Ї гладкую поверхность и близкую к шарообразной форму.

Способность груза к слеживаемости возрастает при наличии в его массе примесей, растворимых в воде. Если слеживаемость продукта обусловлена давлением его поверхностных слоев, степень слеживания увеличивается с ростом влажности груза. В хорошо растворимых грузах повышение влажности приводит к образованию насыщенного раствора, при высыхании которого образуется прочная корка. В некоторых грузах влага стимулирует химические процессы, способствующие слеживаемости продукта. Сильному слеживанию подвержены все гигроскопичные, растворимые в воде грузы. Прочность и степень слеживания продукта находятся в прямой зависимости от времени хранения или перевозки и высоты штабеля груза. Особенно заметно, что с увеличением высоты штабеля возрастает степень слеживания малогигроскопичных грузов. Быстрота слеживания продукта зависит от его температуры. При резкой смене температуры и влажности окружающей среды слеживаемость груза усиливается.

Для предотвращения или замедления процесса слеживания грузы хранят в уменьшающих поглощение влаги условиях, гигроскопичные вещества упаковывают во влагонепроницаемую тару, поверхность груза покрывают брезентом, пленкой и т. п.

Сводообразование Ї процесс образования свода над выпускным отверстием бункера, силоса или кузова, характерный для насыпных и навалочных грузов. Образование свода происходит в результате зацепления движущихся частиц груза за частицы, находящиеся в состоянии покоя.

Вязкость Ї свойство частиц жидкости сопротивляться перемещению относительно друг друга под действием внешних сил. Вязкость характеризует внутреннее трение между частицами и объясняется силами молекулярного сцепления. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость.

Динамическая вязкость µ, Па с, определяет коэффициент внутреннего трения. Сила внутреннего трения F между двумя слоями жидкости:

F=м S dv / dx,

где S Ї площадь слоя жидкости, м²; dv / dx Ї градиент скорости движения слоев жидкости в направлении х ₃ перпендикулярном направлению движения, с^-1.

Кинематическая вязкость v, м²/с, определяется соотношением динамической вязкости жидкости к ее плотности:

н=м / с,

где с - плотность жидкости, кг/м³.

На практике для оценки текучести жидкости чаще используют понятие условной вязкости. Условная вязкость жидкости измеряется в градусах Энглера, которые определяют отношение времени истечения, с, 200 см³ продукта из вискозиметра ко времени истечения, с, из того же прибора 200 см ³ дистиллированной воды при температуре 20 °С.

С понижением температуры вязкость жидкостей увеличивается. При достижении температуры застывания уровень жидкости в пробирке, наклоненной к горизонту на 45°, остается неподвижным в течение 1 мин. Температура застывания жидкостей зависит от их химического состава.

Повышенная вязкость наливных грузов вызывает снижение скорости их перекачки и увеличивает потери продукта в результате налипания частиц на внутренние поверхности кузова ПС.

По степени вязкости и температуре застывания жидкие грузы подразделяют на четыре группы (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Классификация жидких грузов по степени вязкости

Группа	Груз	Условная вязкость при температуре 5 °С	Температура застывания, °С
1	Глицерин, мазут прямой перегонки, автол	5...15	-15...0
2	Бензол, растительное масло	16...25	1...15
3	Жидкий каустик, нефть, патока, серная кислота	26...40	16...30
4	Битум, гудрон, спичечный парафин, каменноугольная смола	Свыше 40	Выше 30

Сопротивление сдвигу объясняется наличием сил трения частиц груза между собой и сил их сцепления. В общем случае условие равновесия сыпучей массы определяется законом Кулона:

ф =c + у tg ц_тр,

где ф Ї касательное напряжение сдвига, Н/мм ²; с Ї сопротивление разрыву частиц груза, Н/мм ²; у Ї напряжение сжатия, Н/мм ²; tgц_тр Ї коэффициент внутреннего трения; ц_тр Ї угол внутреннего трения, °.

Для идеально сыпучих материалов, когда отсутствует сцепление частиц груза между собой, угол внутреннего трения равен углу естественного откоса. Значительными силами сцепления частиц вещества обладают влажные и плохо сыпучие грузы Ї вязкие материалы. С повышением влажности груза возрастают силы сцепления У некоторых грузов при увеличении влажности до критического значения вначале происходит увеличение, а затем резкое уменьшение сил сцепления частиц продукта.

Скважистость определяет наличие и величину пустот между отдельными частичками груза и оценивается коэффициентом скважистости

Е_с =(V_шт-Vr)/V_шт,

где V_шт Ї геометрический объем штабеля груза, м ³; Vr Ї объем груза без учета суммарного объема пустот между отдельными его частицами, м ³.

Гранулометрический состав характеризует количественное распределение частиц (кусков) насыпных и навалочных грузов по крупности. В зависимости от гранулометрического состава насыпные и навалочные грузы делят на группы (табл. 1.2).

Гранулометрический состав оказывает значительное влияние на такие свойства груза, как сыпучесть, гигроскопичность, способность к слеживанию, смерзанию и уплотнению.

Таблица 1.2. Группы грузов по гранулометрическому составу

Группа грузов	Размер типичных, мм частиц, мм
Особо крупные	Более 200
Крупнокусковые	160... 320
Среднекусковые	60... 160
Мелкокусковые	10...60
Крупнозернистые	2... 10
Мелкозернистые	0,5...2
Порошкообразные	0,05...0,5
Пылевидные	Менее 0,05

Сыпучесть Ї способность насыпных и навалочных грузов перемещаться под действием сил тяжести или внешнего динамического воздействия. Сыпучесть груза характеризуется величиной угла естественного откоса и сопротивлением сдвигу ф.

Пористость характеризует наличие и суммарный объем внутренних пор и капилляров в массе груза и оценивается коэффициентом пористости

Е_н =V_к / V_r

где V_к - суммарный объем внутренних пор и капилляров, м ³.

Способность уплотняться характеризуется коэффициентом уплотнения

К_уп = V_r* / V_r**

где V_r^*,V_r^{** -} объем груза соответственно до и после уплотнения, м ^3.

Уплотнение происходит под действием на груз статических сил или динамических нагрузок, за счет заполнения пустых пространств и более компактного расположения отдельных частиц груза относительно друг друга. Степень уплотнения значительно зависит от гранулометрического состава, пористости и скважестости груза (табл. 1.3), является важным фактором повышения статической нагрузки подвижного состава.

Хрупкость - способность некоторых грузов при механическом воздействии разрушаться, минуя состояние заметных пластических деформаций. При выполнении погрузочно-разгрузочных работ и транспортных операций хрупкие грузы необходимо укладывать и закреплять в соответствии с предъявляемыми требованиями, избегать бросков, ударов, падений отдельных грузовых мест. Тара и упаковка должны быть исправны и обеспечивать сохранность груза от разрушения. К хрупким грузам относятся изделия из стекла и керамические изделия, различная аппаратура, приборы, шифер. Некоторые грузы могут приобретать свойство хрупкости при пониженной температуре, например, олово при температуре ниже -15° С, резина -50... - 45°С.

Пылеемкость - способность груза легко поглощать пыль из окружающей атмосферы. Поглощение пыли приводит к порче материалов или вызывает необходимость очистки продукции от пыли перед употреблением в производстве. Повышенной пылеемкостью отличаются ткани, меховые изделия, грузы повышенной влажности.

Таблица 1.3. Коэффициент уплотнения некоторых грузов

Груз	Коэффициент уплотнения
Гипс	1,14... 1,52
Формовочная земля	1,13... 1,34
Мука	1,08... 1,13
Песок	1,19... 1,29
Торф	1,11... 1,14
Цемент	1,15... 1,19

При перевозке грузов для снижения риска других участников движения следует тщательно учитывать опасность груза, которая характеризуется следующими основными свойствами.

Огнеопасность - способность вещества в случае возникновения, очага возгорания к прогрессирующему горению. Устойчивое горение вещества происходит при определенной концентрации его газов, паров или пыли в воздухе. Границы такой концентрации получили название области воспламенения. Чем шире область воспламенения и ниже концентрационный предел взрываемости, тем выше огнеопасность груза.

Для горючих жидкостей важными характеристиками являются температура вспышки и температура воспламенения. Температурой вспышки называется наименьшая температура горючей жидкости, при которой над ее поверхностью образуются пары или газы, способные воспламеняться в воздухе от внешнего источника. При вспышке воспламеняются и сгорают только пары жидкости. Температура воспламенения характеризует минимальную температуру жидкости, при которой возможно устойчивое горение ее испарений. Температура, при которой происходит самовозгорание жидкого груза, называется температурой самовоспламенения, которая значительно выше температуры вспышки.

Взрывоопасность, - способность грузов вызывать физический или химический взрыв. Взрыв - это процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. В результате взрыва вещество, заполняющее объем, в котором происходит высвобождение энергии, превращается в сильно нагретый газ с очень высоким давлением, который воздействует на окружающую среду, вызывая ее движение. Взрыв в твердой среде сопровождается ее разрушением и дроблением. Физический взрыв могут вызвать сжатые или сжиженные газы. Он сопровождается быстрым расширением газа и может вызвать ударную волну. Химический взрыв представляет собой реакцию окисления взрывчатого вещества кислородом воздуха, протекающую с огромной скоростью. транспортная груз классификация маркировка

Горение взрывчатого вещества сопровождается детонацией, приводящей к мгновенному взрыву всей массы продукта и образованию ударной волны. Степень опасности взрывчатых веществ зависит от свойств и массы взрывоопасного продукта, качества тары и упаковки.

Вредность - способность паров и взвешенных частиц поражать органы чувств, кожный покров, дыхательные пути и легкие людей. Поражение может проявляться в виде раздражающих явлений, отравлений различными инфекциями и кожными болезнями. Соответствующими нормативными документами установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе.

Ядовитость - свойство некоторых грузов, представляющее непосредственную опасность для здоровья и жизни людей. Сила действия ядовитых веществ на организм определяется их токсичностью. Опасность ядовитых веществ определяется их способностью создавать опасные концентрации в воздухе при аварийных ситуациях.

К инфекционно-опасным грузам относятся живность, сырые животные продукты, шерсть животных, кожевенное сырье, бактериологические препараты.

Радиоактивность - способность некоторых веществ к радиоактивному излучению, опасному для здоровья и жизни людей. В зависимости от физической природы радиоактивные вещества подразделяют на три группы:

· вещества, излучающие альфа-, бета- и гамма-лучи;

· источники нейтронов или нейтронов и гамма-лучей;

· вещества, излучающие альфа- и бета-лучи.

Мощность дозы излучения на поверхности упаковки радиоактивного груза или на расстоянии 1 м от центра поверхности упаковки является показателем опасности радиации.

1.2.2 Линейные размеры

Грузовое место характеризуется линейными размерами: длиной l, шириной в, высотой h, диаметром d, массой и объемом.

Единицы измерений, которые наиболее часто используются в практике, связанной с перевозкой грузов, приведены в табл. 1.4.

Знание линейных размеров грузовых мест необходимо для решения целого ряда задач при организации транспортного процесса, связанных с выбором технических средств для перевозки груза, местом размещения груза на судне, использованием объема грузовых помещений, выбором технологии перегрузочных работ и т.д. Линейные размеры отдельных грузовых мест, в том числе, когда они выступают в качестве одной из главных характеристик, указываются в грузовых документах.

Таблица 1.4. Единицы измерения СИ

№ п/п	Величина	Символ и формула	Единица измерения
1	Длина, высота, ширина	L, l; B, в; H, h	м, м, м
2	Масса	т	кг
3	Площадь	S=(l ? в)	м 2
4	Объем	V=l ? в ? h	м 3
5	Плотность	с =m/v	кг/м 3
6	Время	T, t	c
7	Сила	P	н (ньютон)
8	Давление	p=P/F	н/м 2
9	Удельный объем	v=V/m	м 3/кг
10	Удельный вес	ѕ=P/V	н/м 3

1.2.3 Объемно-массовые характеристики грузов

Объемно-массовые характеристики являются основными факторами, определяющими необходимую вместимость для перевозки груза.

Плотность р, кг/м ³, т/м ³, - это масса однородного вещества в единице объема. На практике плотность используют для определения массы жидких грузов, перевозимых наливом в цистернах и судах (табл. 1.5). Плотность жидких грузов зависит от температуры, поэтому нижний индекс при обозначении плотности указывает температуру, при которой плотность была определена. Например, стандартная плотность жидкого груза, т/м ³ определяется при температуре 20 °С - р ₂₀. Для определения плотности жидких грузов применяют ареометры, гидростатические весы и пикнометры.

При изменении температуры жидкого груза его плотность, т/м ³, может быть определена по следующей формуле:

р_t = р ₂₀ +?(20-t), (1.2)

где ? - средняя температурная поправка, т/ (м ³·^оС); t - температура жидкости, при которой определяется плотность, ^оС.

Значения средней температурной поправки приведены в стандартах, например, в ГОСТ 3900-85.

Таблица 1.5. Плотность некоторых жидкостей

Жидкость	Плотность, т/м 3
Авиационный бензин	0,69...0,72
Керосин	0,79... 0,85
Растительное масло	0,91... 0,93
Молоко	1,03
Олифа	0,94
Смола	0,71...0,77
Нефть	0,76... 0,91
Безводный спирт	0,79

Удельная масса с_уд, т/м ³, характеризует массу единицы объема груза с учетом суммарного объема внутренних пор и капилляров:

р_уд= с Е_п

где с - плотность груза, т/м ³;

Е_п - коэффициент пористости.

Удельную массу используют при расчетах массы лесоматериалов (табл. l.6) и железобетонных изделий.

Объемная масса с_о т/м ³, используется при определении массы насыпных и навалочных грузов. Указанные грузы представляют собой совокупность большого количества частиц различных размеров и формы, внутри которых и между ними имеются свободные пространства, возникающие из-за их неплотного прилегания и наличия большого количества пор и капилляров. Поэтому объем насыпных и навалочных грузов зависит не только от количества материала, но и от наличия и размера свободных пространств.

Таблица 1.6. Удельная масса лесоматериалов

Лесоматериалы	Удельная масса, (т/м 3), при относительной влажности, (%)
	15	20	33	40	45	50
Ель	0,45	0,48	0,56	0,62	0,68	0,75
Сосна	0,5	0,53	0,63	0,1	0,76	0,84
Пихта	0,37	0,41	0,49	0,54	0,6	0,65
Береза	0,62	0,67	0,79	0,88	0,96	1,06
Тополь	0,45	0,5	0,6	0,65	0,7	0,75

Объемная масса характеризует массу единицы объема груза с учетом скважистости и пористости вещества:

с_о = с Е_п Е_с,

где Е_с - коэффициент скважистости.

В табл. 1.7 приведены значения объемной массы для основных насыпных и навалочных грузов.

Таблица 1.7. Объемная масса насыпных и навалочных грузов

Груз	Объемная масса, т/м 3
Глина	1,1... 2,2
Строительный камень	0,55... 0,75
Гравий	1,5... 1,9
Земля	1,15... 1,6
Гранулированный шлак	0,5... 1,5
Песок	1,4... 1,8
Известь	0,87... 0,98
Цемент	0,6... 1,15
Мел	0,9...1,35
Щебень	1,2... 1,8
Каменный уголь	0,8... 0,85

Значительное влияние на объемную массу оказывают сроки и условия хранения и транспортирования.

Плотность, удельную и объемную массу необходимо определять с точностью до сотых долей, поскольку ошибка даже на 0,1 при расчете массы продукта может привести к разнице в 5…7 т груза.

Удельным объемом V_уд, м ³/т, называется объем единицы массы груза. Для насыпных и навалочных грузов удельный объем - это величина, обратная объемной массе, а для жидкостей - величина, обратная плотности продукта.

Для тарно-штучных грузов необходимо знать основные характеристики отдельных мест: длину, ширину, высоту, внешний объем и массу брутто.

Удельный объем для тарно-штучных грузов можно определить по формуле:

V_уд=,

где ?V_i - суммарный объем ГМ, м ³;

- суммарная масса брутто, т.

Объем штабеля тарно-штучных грузов превышает сумму объемов отдельных ГМ из-за наличия зазоров. Приращение объема штабеля оценивается коэффициентом укладки

k_y=V_шт / ?V_i,

где V_шт - внешний объем штабеля по обмеру, м ³.

Удельный объем штабеля можно определить по формуле

V_уд.шт= V_шт / ? т_i =k_уV_уд,

где k_y - коэффициент укладки, величина которого зависит от размеров и формы отдельных мест способа и плотности их укладки.

Углом естественного откоса называется двухгранный угол, образуемый плоскостью груза и горизонтальной плоскостью основания штабеля. Величина угла естественного откоса зависит от рода груза, его гранулометрического состава и влажности. Различают угол естественного откоса груза в покое и в движении. Величина угла в покое больше, чем в движении. Под воздействием динамических нагрузок, особенно при вибрации, угол естественного откоса может уменьшаться до нуля. В табл. 1.8 приведены значения угла естественного откоса в покое и в движении для наиболее распространенных навалочных грузов.

Таблица 1.8. Величина угла естественного откоса

Наименование груза	Угол естественного откоса, град.
	в покое	в движении
Каменный уголь	270 … 450	200 … 400
Кокс	300 … 350	270 … 310
Гравий	30,50 … 450	380 … 390
Торф	450 … 500	390 … 450
Щебень	400 … 450	350 …400
Песок	34,50 … 400	350
Глина	400 … 450	370 … 41,50
Руда	350 … 37,50	360

Удельный погрузочный объем (м ³/т) - объем, который занимает 1 т груза в трюме судна

V_{уд/п гр}=W/Q, м ³/т

где W - грузовместимость судна, м ³;

Q - масса груза, т.

Удельный погрузочный объем зависит от многих факторов: объема самого груза, пустот между отдельными местами и между грузом и судовым набором.

Для навалочных и насыпных грузов - угол естественного откоса в покое и движении. Угол, образованный между горизонтальной линией груза и линией, образующей груз.

Допустимая высота штабелирования груза, высота на которую можно укладывать груз без повреждения его нижнего слоя. Также данная высота характеризуется допустимой нагрузкой на пол склада, (т/м ²).

1.3 Факторы, влияющие на свойства груза

Факторы внешней среды. В процессе транспортирования и хранения в массе груза могут происходить качественные и количественные изменения. Они объясняются действием внешних факторов: взаимодействие груза с внешней средой, механические воздействия на груз в процессе движения и выполнения погрузочно-разгрузочных работ, неисправности трюмов и складских устройств. На качество грузов оказывают большое влияние влажность, температура и газовый состав воздуха, запыленность, наличие в его составе микробиологических форм и свет. Под их действием происходят различные биохимические, физико-химические и микробиологические процессы.

Состав воздуха следующий: кислород О _2-19,1 %, азот N_2-75,5 %, аргон Аг - 1,3 %, углекислый газ СО _2-0,09 %, пары воды, микроорганизмы, пылеобразные дисперсные системы во взвешенном состоянии.

Наличие в воздушной среде паров воды характеризуется абсолютной влажностью, влагоемкостью, относительной влажностью и точкой росы.

Абсолютная влажность, г/м ³, - это количество водяного пара, содержащегося в 1 м ³ воздуха:

где т_в - количество водяного пара, г; V_возд. - объем воздуха, м ³. Влажность насыщения {насыщенность), г/м ³, характеризует максимальное количество воды, которое может содержаться в 1 м ² воздуха при определенной температуре и атмосферном давлении без (до) образования конденсата:

где т_{в мах} - максимальное количество воды, г.

Влагоемкость, г/м ³, - способность воздуха поглощать влагу при определенной температуре:

D=г_{н -} г_а.

Влагоемкость находится в прямой зависимости от температуры воздуха, поэтому степень сухости или влажности воздуха характеризуется его относительной влажностью.

Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности воздуха к его насыщенности при той же температуре:

ц=г_а / г_н

Точкой росы называется температура, при которой влагоемкость данного воздуха равна нулю. Дальнейшее понижение температуры воздуха приведет к выпадению влаги в виде тумана, росы или инея.

На качество грузов значительно влияет влажность. Так, сухой воздух вызывает усушку и ухудшение технологических свойств и внешнего вида некоторых грузов (кожа, волокно, вяленая рыба). Влажный воздух вызывает возникновение плесени и развитие гнилостных процессов в продуктах, активизирует биохимические процессы в массе груза, приводящие к его самонагреванию и последующей порче (зерно, мясные продукты).

Температуру и влажность определяют на складах бытовым и аспирационным психрометром. Бытовой психрометр устанавливают на уровне глаз человека на жестких конструкциях склада, защищенных от прямого попадания солнечных лучей, в хорошо вентилируемом месте склада, вдали от работающего складского оборудования. Аспирационный психрометр не стационарный, а переносной и дополнительно оборудован вентилятором, который прогоняет воздух через кожух прибора. Относительную влажность можно измерять волосным гигрометром, принцип действия которого основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять длину при изменении влажности воздуха; при этом относительная погрешность показаний прибора составляет ±5 %.

В технике физические условия, определяемые температурой 20 ^оС, относительной влажностью 70 % и нормальным барометрическим давлением 101,325 кПа, называют стандартными. Нормальными условиями принято считать температуру воздуха, равную 0 °С при давлении 101,325 кПа.

Механическое воздействие на груз проявляется в виде статических и динамических нагрузок. Максимальных значений статические нагрузки достигают в нижних рядах грузов, уложенных в штабель, что объясняется давлением вышележащих грузов. Динамические нагрузки возникают при падениях отдельных грузовых мест (ГМ), соударениях грузов в процессе выполнения ПРР, под воздействием вибраций и колебаний ПС при неустановившихся режимах вождения.

Биохимические процессы в грузах. В грузах растительного и животного происхождения взаимодействие с окружающей средой приводит к развитию биохимических процессов. Такие из них, как автолиз, дыхание, дозревание и прорастание, вызваны процессами, происходящими в самом продукте. Гниение, брожение и плесневение объясняются жизнедеятельностью различных микроорганизмов.

Автолиз - это процесс растворения тканей продукта в результате распада белков, углеводов и жиров. Наблюдается в мясных и табачных изделиях, муке.

Процесс дыхания характерен для грузов растительного происхождения, являющихся живыми образованиями (зерно, овощи, фрукты). При дыхании происходит окисление углеводородов, жиров и других органических соединений кислородом. Интенсивность дыхания повышается с ростом температуры и влажности продукта. Окисление и распад органических соединений сопровождается выделением теплоты, что приводит к самонагреванию, самовозгоранию и последующей порче продукта.

Процесс дозревания характерен для зерна, овощей и фруктов. В зерне сахар переходит в крахмал, а в овощах и фруктах - крахмал в сахар.

Прорастание наблюдается в овощах и фруктах при интенсивном дыхании.

Процесс брожения представляет собой разложение углеводородов в результате деятельности микроорганизмов. Различают спиртовое молочнокислое, маслянокислое и уксуснокислое брожение. При спиртовом брожении происходит разложение сахаров с образованием спирта, при молочнокислом - молочной кислоты, при маслянокислом - масляной кислоты, при уксусном спирт превращается в уксусную кислоту.

Гниение вызывает распад белковых веществ в результате жизнедеятельности гнилостных бактерий.

При плесневении происходит разложение жиров и углеводов, а в некоторых случаях возможно образование ядовитых веществ. На поверхности продовольственных грузов появляется белый слизистый налет, который постепенно превращается в желтый, коричневый и черный.

1.4 Методы определения качества груза

Качество груза - это совокупность свойств, определяющих степень пригодности продукции к использованию по назначению. Основные показатели качества различной продукции определены стандартами и техническими условиями.

Для исследования свойств и определения их качества используют три метода:

органолептический;

лабораторный;

натурный.

Органолептический метод предполагает выявление качественных свойств груза только с помощью органов чувств человека - зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Определяют и оценивают внешний вид груза или его тары, гранулометрический состав, цвет, твердость, гибкость, шероховатость, загрязненность, зараженность вредителями, наличие посторонних запахов и т.п. Данный метод требует создания оптимальных условий наблюдения дневного освещения, определенной температуры продукта, наличие образцов продукции каждого сорта.

Достоинства данного метода заключаются в возможности широкого применения, простоте и быстром выполнении, а также отсутствии дополнительного расхода продукции при исследованиях; недостатки - субъективность оценки и невозможность дать количественную характеристику грузов.

Для исследований лабораторным методом отбирают пробы из каждой партии и проводят исследования при помощи приборов и реактивов. Данный метод подразделяется на несколько видов:

* физический - для определения плотности, влажности, угла естественного откоса, вязкости, температуры вспышки, воспламенения, застывания;

* механический - для определения и количественной оценки упругости, растяжимости, сопротивления сдвигу, скручиванию, разрыву;

оптический - для изучения природы и внутреннего строения веществ с помощью микроскопов, лазерных устройств и т.п.;

химический - для выявления химического состава вещества, изучения его активности в различных средах;

* биологический - для проверки наличия в продукте живых микроорганизмов, способствующих его порче.

Результаты лабораторных исследований приводят в паспортах, удостоверениях о качестве, ветеринарных свидетельствах и сертификатах.

Натурный метод исследования грузов применяется для проверки внешнего состояния продукта или его тары и упаковки, определения объемно-массовых характеристик, температуры, влажности, угла естественного откоса в производственных условиях. Кроме органов чувств человека данный метод предполагает использование рулеток, угломеров, весов, термометров.

Чаще всего на практике применяют комплексный метод, включающий в себя отдельные элементы всех перечисленных выше методов определения качества грузов.

2. Классификация грузов

Классификация грузов - это разделение грузов по их транспортным характеристикам на отдельные группы, подгруппы, по определенному признаку, который является важным для определения поставленной цели (классификационный признак) формируются различные виды классификации.

В настоящее время на транспортной системе России применяются следующие виды классификаций: транспортная, технологическая, тарифная, техническая и статистическая.

2.1 Транспортная классификация

Транспортная классификация грузов введена для определения оптимальных условий транспортирования грузов, обеспечивающих их сохранность на транспорте, планирования, регулирования и учета грузооборота, обоснования специализации ПРМ, параметров складов и типов перегрузочного оборудования. Из множества признаков, по которым можно выполнить классификацию, выбирают определяющий, т. е. существенный для достижения поставленной цели, классификационный признак.

Под транспортной классификацией грузов понимают упорядочение совокупности грузов по какому-либо признаку, определяющему особенности транспортного процесса.

На транспорте установлены следующие основные виды грузов:

наливной - жидкий груз, перевозимый наливом;

сухой - любой груз, кроме наливного;

навалочный - сухой груз, перевозимый без тары навалом;

насыпной - зерновой груз, перевозимый без тары;

штучный - сухой груз, состоящий из отдельных грузовых мест:

генеральный - различные штучные грузы.

Каждая группа (вид) делится на подгруппы, объединяющие грузы, сходные по их транспортным характеристикам и условиям перевозки.

К навалочным грузам относят твердое топливо, руду, нерудно-строительные материалы, лесоматериалы и т.п. Указанные грузы принимают к перевозке без счета мест. Навалочные грузы делят на две группы: * не требующие защиты от атмосферных осадков и распыления (например, твердое топливо, руда, кирпич);

* подверженные распылению, загрязнению и порче от атмосферных осадков (например, цемент, известь, мел, минеральные (удобрения).

Перевозка первой группы разрешается на открытом ПС, а второй - в универсальных крытых и специализированных контейнерах или специализированных цистернах.