Книга рекомендована студентам и преподавателям высших учебных заведений в качестве учебного пособия по дисциплинам «Аэродромы, аэропорты и воздушные перевозки»
|
Скачать 2.55 Mb.
|
2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУЗОВ2.1 Объемно-массовые характеристики грузов. Единицы измерения Грузы в зависимости от их разновидности можно определять по объему, массе, габаритным размерам, числу мест. Габаритные (линейные) размеры: длина – L, l, ширина – B, b, высота – H, h, диаметр – D, d. Масса – M, m, объем – V, v. Согласно ГОСТ 9867-61 действует Международная система единиц (СИ). Единицы измерений, которые наиболее часто используются в практике перевозкой грузов, см. в табл. 2.1. Таблица 2.1
Знание линейных размеров грузовых мест необходимо для решения целого ряда задач при организации транспортного процесса, связанных с выбором транспортных средств, местом размещения груза, использованием объема транспортного средства, выбором технологии перегрузочных работ. Грузовые места, требующие особой технологии перегрузочных работ или кузовов автомобилей, называют длинномерами, или крупногабаритными грузами. За перевозку таких грузов взимают надбавку к тарифу или берут повышенную фрахтовую ставку. На воздушном транспорте крупногабаритные грузы перевозятся с помощью вертолетной техники и большегрузными самолетами. Объем и массу груза или отдельных грузовых мест измеряют в объемных и массовых единицах. Плата за провоз груза обычно устанавливается за единицу массы или объема (реже за грузовое место). Единицей объема груза в практике перевозок является кубометр (м3) единицей массы груза – метрическая тонна. Однако в ряде стран еще до настоящего времени применяют различные старые национальные единицы измерения.Для измерения массы груза в Англии применяют английскую длинную тонну (лонг-тонну – 1016 кг), в Америке – американскую короткую (шорт- тонну – 907 кг). При погрузке груза на судно часто определяют общую массу путем суммирования трафаретных масс отдельных грузовых мест. Трафаретную массу определяют взвешиванием грузового места в пункте отправления. Если груз стандартный, то общую трафаретную массу грузовой партии определяют путем умножения массы одного места на количество грузовых мест. Иногда достаточно знать среднюю контрольную массу груза, которую определяют путем взвешивания не менее 10% мест груза данной партии и делением данной массы на число взвешенных мест. Для расчетов, связанных с загрузкой транспортного средства (судно воздушное, морское, речное, вагон, автомобиль), надо знать общую массу груза, т.е. массу товара с упаковкой, которую в коммерческой практике называют массой брутто. Масса товара без упаковки (чистый вес) называется нетто. В морской практике используется регистровая и обмерная тонна. В одной регистровой тонне (I рег.т) 2,83 м3 или 100 фут3, а обмерная тонна равна 1,41 м3, или 50 фут3. При перевозке навалочных и насыпных грузов их объем в естественном состоянии зависит от плотности, т.е. от размеров и формы отдельных частиц груза и свободных пространств между ними. 2.2 Физико-механические характеристики насыпных и навалочных грузов 1.Объемная плотность (плотность частиц груза) – масса вещества m, отнесенная к его объему v0,  . (2.1)2.Пористость – отношение свободных пространств (пор и капилляров) к объему частиц груза  , (2.2)где  – объем вещества3.Отсюда, если известна плотность вещества ( – обычно величина постоянная), можно записать  . (2.3)Пористость определяет, какое количество влаги может впитать вещество, если его смачивать. 4.Скважистость – отношение объема свободных пространств между отдельными частицами груза к объему самого груза  , (2.4)где V – объем груза 5. Плотность груза - масса навалочного (насыпного) груза, заключенного в единицу объема. Она зависит от плотности вещества, пористости, скважистости и может быть определена по одному из следующих выражений:  или или  , (2.5)где M – масса груза, 0 – плотность частиц груза, - плотность груза. 6. Зная плотность, можно определить массу груза  . (2.6)Плотность является одной из основных объемно-массовых характеристик груза. На основе плотности груза производится выбор рационального типа подвижного состава, определяется масса груза в транспортном средстве (в вагоне, трюме судна и т.д.), степень использования грузоподъемности транспортного средства рассчитываются производительность погрузочно-разгрузочных машин и потребные складские помещения для хранения груза. Величина плотности зависит от вида груза, средств и характеристики продукта. Плотность навалочного (насыпного) груза Плотность навалочного груза зависит от влажности, зольности, содержания примесей. Плотность навалочного (насыпного) груза определяется опытным путем. Периодичность определения плотности устанавливается на местах, но не реже одного раза в месяц. При незначительных изменениях физических свойств груза установленную ранее и принятую к расчету плотность можно откорректировать по формуле ρг = ρп + а(W2 – W1) + b(А2 –А1) + с(Ф2 – Ф1), (2.7) где ρп – плотность продукта для стандартных условий, т/м3 ; W1, А1, Ф1 – содержание собственно влаги, золы и мелких фракций для условий первичного определения плотности продукта, %; W2, А2, Ф2 – фактическое содержание соответственно влаги, золы и мелких фракций в массе груза, %; а, b, с – коэффициенты, учитывающие изменение плотности груза при изменении соответствующих характеристик груза на 1%. Величина этих коэффициентов определяется лабораторным путем, а для наиболее часто перевозимых грузов они приведены в табл.2.2 Таблица 2.2
Для правильного расчета массы груза его плотность следует определять с точностью до сотых долей. Пример. Стандартная плотность угля ρу=0,90 т/м3, в момент установления плотности процент зольности составлял А1=10%, влажность W1=4%. Химический анализ в день погрузки показал, что А2=13%, W2=2%. Уголь перевозится в полувагоне, объем угля в котором V=72 м3. Требуется рассчитать массу угля в полувагоне с учетом откорректированной плотности. Решение. Масса груза в вагоне составляет: М = V[ρп + а(W2 – W1) + b(А2 –А1) + с(Ф2 – Ф1)] = = 72[0,9 + 0,005(2-4) + 0,01(13-10)] = 66,24 т. Плотность жидких грузов Плотность жидкостей находится в обратной зависимости от температуры. В качестве стандартной принята плотность продукта при температуре 200С. При изменении температуры жидкого груза новая величина плотности определяется по формуле ρi = ρt + ∆ρ(t – ti), где ti – температура груза, для которой определяется плотность; t – температура груза, для которой плотность известна; ∆ρ – средняя поправка величины плотности на один градус; ρt – плотность груза. Изменение плотности жидкого груза влияет на изменение массы груза. Пример. Определить массу нефтепродуктов в цистерне. ρt = ρ20 = 0,824 кг/см3; Vц = 49637 см3 при t = -120С. М = Vц [ρt + ∆ρ(t – ti)], где Vц – объем цистерны. Решение. М = 49637 [0,824 – 0,000738(-12-20)] = 42073 кг; ∆ρ = 0,000738 – поправка плотности согласно таблице калибровки железнодо-рожных цистерн. Навалочные грузы минерального происхождения (уголь, руда, строительные материалы) содержат влагу, связанную капиллярными силами, способными впитывать любую жидкость. С изменением влажности вещества меняется его масса. Пористость, скважистость – это факторы, влияющие на свойства вещества в процессе транспортировки и хранения при взаимодействии с другими веществами, газами, водой и т.д. Количество влаги, содержащееся в грузе, зависит от свойства груза, а также от условий его добычи, транспортирования и хранения. Отношение массы влаги к массе влажного груза называется относительной влажностью. Относительная влажность, при которой груз сохраняет свои качественные исходные показатели, называется кондиционной. Она включается в нормативные показатели транспортной характеристики груза и устанавливается ГОСТом. Относительная влажность устанавливается опытным путем по формуле W=  , (2.8)где Мгр, Мс – масса пробы исследуемого груза во влажном и сухом состоянии. Для отдельных грузов с большим изменением фактической влажности устанавливается понятие «условная влажность», на основе которой производятся расчеты объемов (масс) отгруженных грузов. Для торфа, например, условная влажность равна 40%. При этом в документах указывается фактическая масса торфа, а учет погрузки производится по массе продукта при его условной влажности: Му = Мф  , (2.9)где Мф – фактическая масса торфа; Му – масса торфа при условной влажности; Wф – фактическая влажность торфа; Wу – условная влажность торфа, равная 40%. Пример. Фактическая масса торфа, определенная при погрузке, составляет 60 т. Влажность торфа W=60%. Какая масса торфа будет учтена при выполнении плана погрузки? Решение. Му = 60  = 40 т.7. Удельный объем места (м3/т) – объем единицы массы груза, т.е. отношение суммы объемов грузовых мест к массе брутто этих грузовых мест  , (2.10)где Mб – масса брутто грузовых мест. 8. Габаритный объем места – произведение максимальных геометрических размеров с учетом выступающих частей Vм=lмbмhм (2.11) 9. Фактический объем места, которое занимает груз, можно определить через коэффициент формы из выражения vср = Kср vM , (2.12) где Kcp – коэффициент формы, vM – габаритный объем места для цилиндрического груза, Kcp=0,765, для типового и мешкового груза Kcp = 0,88 – 0,98. 2.3. Специфические свойства грузов Гигроскопические свойства грузов Гигроскопическими называются грузы, которые имеют в своей составе влагу и могут ее отдавать или дополнительно принимать. Транспортное состояние гигроскопических грузов определяется их сорбционными свойствами. Сорбционные средства – способность твердых тел или жидкостей поглощать какое-либо вещество из окружающей среды. Поглощающее тело называется сорбентом, поглощаемое–сорбатом. Абсорбция – поглощение вещества из газовой среды. Адсорбция – поглощение вещества поверхностным слоем. Различают четыре формы связи влаги с материалом: химическую, адсорбционную, осмотическую, капиллярно-связную. Большинство скоропортящихся грузов являются капиллярно-пористыми телами, увлажнение которых происходит путем адсорбции влаги. Навалочные грузы минерального происхождения (уголь, руда, строительные материалы) содержат влагу, связанную капиллярными силами, способными впитывать любую влагу. С изменением влажности вещества меняется его масса. Пористость, скважистость – это факторы, влияющие на свойства вещества в процессе транспортировки и хранении при взаимодействии с другими веществами: газами и водой. Слеживаемость, смерзаемость и спекаемость грузов Слеживаемостью называется свойство груза переходить в состояние слежалости, характеризующееся прочным сцеплением частиц груза, частичной или полной потерей скважистости, максимальной плотностью, что приводит к потере грузом сыпучести. Слеживаемости наиболее подвержены бокситы, хромистые, оловянные марганцевые рядовые руды, суперфосфат, калийные и азотные удобрения, сульфат, селитра, различные соли. Причинами слеживаемости являются: увеличение частиц груза от сдавливания; кристаллизации солей из растворов и переход соединений вещества из одних модификаций в другие; химические реакции в грузах. Степень слеживаемости зависит от размера, формы, равномерности и характера поверхности частиц груза, наличия и свойств примесей, условий хранения груза, его влажности, гигроскопичности параметров окружающего воздуха, длительности хранения, высоты штабеля. С увеличением размера частиц груза уменьшается число точек соприкосновения между частицами в единице объема груза, падает относительная прочность сжигания частиц и уменьшается слеживаемость груза. Чем однороднее груз по своему гранулометрическому составу, тем меньше относительная степень слеживания. Существенным фактором, обусловливающим слеживаемость груза, является влажность вещества. При слеживаемости, вызванной давлением на груз (руда, уголь), от увеличения влажности груза усиливается сцепление частиц. В грузах, содержащих водорастворимые вещества (соли: поваренная, каменная), повышение влажности приводит к образованию насыщенного раствора этого вещества, который при подсыхании образует большое количество частиц, слипающихся со старыми частицами. В ряде грузов увеличение влаги ускоряет химические процессы, приводящие к образованию новых соединений, сцепляющие свободные частицы. Чем лучше растворяются вещества в воде и чем большей кристаллизационной способностью они обладают, тем больше способность к слеживанию. Слеживаемость происходит в результате химических реакций и чем ниже значение гигроскопической точки, тем сильнее слеживаемость груза. При колебании относительной влажности воздуха около гигроскопической точки груза груз будет то увлажняться, то подсыхать. Это приведет к интенсивному процессу слеживания. Слеживаемость увеличивается, если груз хранится долгое время. Слеживаемость малогигроскопических грузов заметно растет с высотой штабеля. Грузы с высокой степенью гигроскопичности одинаково слеживаются как в больших, так и в малых штабелях. Грузы, подверженные слеживанию, следует хранить в условиях, исключающих или уменьшающих водопоглощение. Гигроскопические грузы, подверженные сильной слеживаемости, следует хранить упакованными в плотную влагонепроницаемую тару либо закрывать их плотно брезентом или пластиковой пленкой. Хорошо хранить в помещении, где нет воздухообмена с окружающей средой. Вместо укрытия иногда применяют присыпку поверхности веществами, поглощающими атмосферную влагу. Смерзаемость – это свойство грузов превращаться в плотную массу и терять свою сыпучесть при отрицательной температуре. Это свойство аналогично слеживаемости груза, и по результату они одинаковы. При смерзаемости происходит слипание частиц груза, которое тем больше, чем мельче и шероховатее частицы груза, больше влажность и пористость его. Смерзаемости подвержены рыхлые, пористые, мелкозернистые руды и полезные ископаемые. Крупнокусковые твердые навалочные грузы более устойчивы против смерзаемости. Мероприятия по борьбе со смерзаемостью бывают профилактические, то есть предупреждающие смерзаемость, и восстанавливающие сыпучесть смерзшегося груза. Профилактические мероприятия производятся грузоотправителем. Они должны быть безвредны и не изменять качеств груза в худшую сторону. Мероприятия, восстанавливающие сыпучесть груза, требуют значительных затрат энергии, специальных средств механизации, времени и отрицательно сказываются на организации перевозочного процесса. По принципу действия способы борьбы со смерзаемостью делятся на физические, химические, физико-химические и механические. К физическим способам относятся: замораживание с последующим разрушением корки для придания грузу крупнозернистой структуры; обезвоживание груза; выстилание дна и стен вагонов и судов; создание прослойки из гигроскопических материалов – опилок, соломы, камыша; омасливание груза минеральными маслами; размораживание (оттаивание) в специальных закрытых помещениях – тепляках, нагревательных камерах – или на открытом воздухе – паром, горячей водой, горячим воздухом, инфракрасными излучателями. Для оттаивания смерзшегося в вагонах груза применяют инфракрасные излучатели, представляющие собой тепловые экраны с установленными на них специальными лампами инфракрасного излучения. Это могут быть также керамические и металлические поверхности, нагреваемые газом, электроспиралями. Экраны должны иметь температуру нагрева 500-600°С и отстоять от материала на расстоянии 150-450мм. Химические способы основаны на способности некоторых химических веществ поглощать влагу из груза и при этом выделять тепло. Это может быть негашеная известь из расчета 15-30кг на 1 т. груза. Известью нельзя обрабатывать руды, идущие на флотацию, в частности медные руды. Физико-химические способы основаны на способности некоторых химических веществ образовывать водные растворы с низкой температурой замерзания. Так, например, 23,1%-ный водный раствор NaCl замерзает при температуре (-22,4°С), а 58,8%-ный раствор Ca Cl2 – при – 54,9°С. Механические способы предусматривают рыхление смерзшегося груза с помощью бурорыхлительных и виброрыхлительных установок. Для перегрузки слежавшихся грузов, перевозимых в закрытых вагонах (поваренная соль, калийная соль, суперфосфат, сульфат аммония), применяют перегрузочные машины типа МВС-2, МВС-3, МВГ и др. Спекаемость – это слипание частиц груза под воздействием изменения температуры. Спекаемости подвержены перевозящиеся навалом тугоплавкие материалы (пек, гудрон, асфальт), а также агломераты руд, поступающие на транспортное средство в горячем состоянии. Спекаемость тугоплавких материалов, которые перевозят навалом (например, в кузове автосамосвала), практически предотвратить нельзя. Выгрузка таких грузов затруднена, поэтому их следует перевозить в таре или наливом с подогревом и только в отдельных случаях – при низких температурах навалом. Неизбежен процесс спекания горючего агломерата, если агломерат до погрузки складируется; необходимо перед погрузкой на транспортное средство его раздробить. Огнеопасность и взрывоопасность грузов Огнеопасными или взрывоопасными считаются вещества, способные при возникновении воспламенения к самовоспламеняющемуся горению. Для возникновения горения необходимо наличие трех условий: наличие смеси горючего вещества с окислителем в определенных пропорциях, наличие источника воспламенения, способного нагреть эту смесь до температуры воспламенения; возникновение воспламенения смеси, способной к самоподдерживаемому распространению реакции горения. Воспламенение и горение могут происходить при определенных концентрациях горючего вещества в воздухе, ограниченных для газов, паров и пыли верхним и нижним концентрационными пределами воспламенения, которые также называются пределами взрываемости. Концентрация паров вещества в воздухе определяется объемными процентами – Коб или плотностью паров вещества ρ (кг/м³) Коб=Рi / p100%; ρ=μРi / Р Vt , (2.13) где Pi – давление паров жидкости, p - давление смеси, µ – молекулярная масса пара, кг/Кмоль, Vt – объем килограмм-молекулы пара или газа при заданной температуре – Т и давлении Р Vt=22,4 Рб / 273 Р, (2.14) где Рб – нормальное барометрическое давление, равное 101,325 кПа, или 760 мм.рт столба Область воспламенения зависит от свойств вещества, мощности источника воспламенения, наличия примесей, температуры и давления горючей смеси. Наибольшая область воспламенения у ацетилена (2,1-8,0%), бензина (1,3-60%), бутана (1,0-8,5), керосина (2,0-3,0) и других газов и жидкостей. Некоторые вещества способны к воспламенению. Температура воспламенения бензина 510-530ºС, керосина – 200-430ºС, при температуре вспышки от минус 30ºС и до +45ºС. Взрывоопасными считаются грузы, способные вызвать физический или химический взрыв. Взрывы могут вызвать сжатые и сниженные газы, перевозимые под давлением 200 кг/см² и более (200 до Н/см²). Возможность химического взрыва определяется четырьмя условиями: экзотермичностью реакции (выделение тепла), выделением большого количества газов и паров, большой скоростью реакции и способностью ее к самораспространению. От- сутствиев какого-либо из перечисленных условий ведет к невозможности взрывов. В зависимости от механизма протекания химической реакции различают два вида взрывчатого превращения вещества – горение и детонацию. Горением взрывчатого вещества называют химическую реакцию, при которой энергия передается от горячих продуктов к ближайшим слоям за счет процессов теплоотдачи и диффузии газов и паров. В замкнутом пространстве горение взрывчатого вещества может привести к взрыву в результате повышения давления. Степень опасности грузов взрывчатого вещества зависит не только от их свойств, но и от упаковки, а также от того как они разложены в таре. Поэтому при транспортировке они разделяются по степени транспортной опасности. Детонация – цепная реакция горения, приводящая к взрыву, к серии взрывов, следующих один за другим в результате повышения давления и возникновения взрывной волны. Самосогревание и самовозгораемость грузов Cамосогреванием называется процесс повышения температуры груза, вызванный действием внутреннего источника тепла – химических и биохимических процессов, протекающих в грузах. Самовозгоранию подвержены грузы растительного происхождения: зерновые, волокнистые, жмых, копра, рыбная мука; некоторые ископаемые: каменные и бурые угли, торф, древесный уголь, некоторые руды и рудные концентраты: серный колчедан, пирит, концентраты сульфатов меди, свинца, цинка, железа. Самосогревание зерна вызывается в основном тремя причинами: биологическими процессом дыхания зерна, жизнедеятельностью микроорганизмов и жизнедеятельностью вредителей зерновых грузов. Процесс самосогревания зерна и других сельскохозяйственных культур (сено, солома, хлопок, лен, жмых) бывает настолько сильным, что температура повышается до 85-90ºС и груз превращается в углеобразную массу. Самовозгорание. Сущность этого процесса подобна самовоспламенению, только этот процесс протекает при обычных окружающих температурах. Так, критической температурой для ископаемых углей считается 60ºС. Исходя из условий возникновения и протекания горения огнеопасные грузы делятся на три группы: самовозгорающиеся, легковоспламеняющиеся и горючие. Самовозгорающимися называются вещества, способные самопроизвольно воспламеняться от теплоты, выделяющейся при химическом, физическом или биохимическом процессах при обычно встречающихся температурах. К таким грузам относят вещества, имеющие температуры самовоспламенения до 100ºС. Легковоспламеняющимися называются вещества, способные при обычных температурах легко воспламеняться и гореть от источников воспламенения даже с малой энергией (искры, небольшое пламя). К таким веществам относятся горючие газы и аэрозоли, жидкости с температурой вспышки до 61ºС и твердые вещества с температурой самовоспламенения до 150ºС. Горючими называются вещества, способные загораться и гореть от действия достаточно мощного источника воспламенения. К таким веществам относятся горючие жидкости с температурой вспышки 61-120ºС и твердые вещества с температурой самовоспламенения 150ºС. Окислители и коррозийные свойства грузов В отличие от огнеопасных веществ, требующих присутствия кислорода для горения, окисляющие вещества имеют избыток кислорода, который они могут отдавать другим веществам, поддерживая тем самым процесс горения. Окисление – это процесс присоединения кислорода, но и процесс отнятия водорода, горение металлов в хлоре, броме, парах серы. Главными окислителями считаются перманганат калия и двухромовокислый калий в сернокислом растворе, азотная кислота, бертолетова соль, гипохлорит натрия, перекись водорода. К окисляющим веществам относятся также многие нитраты и нитриты. Большинство окисляющих веществ в чистом виде разлагаются при достаточно высокой температуре (не менее 100ºС). Основная опасность окислителей заключается в том, что они вызывают горение органических материалов, особенно если те находятся в раздробленном состоянии (древесные опилки, стружки, щепки, сено, солома). Наличие окислителя в горючей среде для поддержания процесса горения не требует кислорода воздуха. Коррозия – окисление металлов. Коррозию способны вызвать сильные жидкие кислоты, сильные окислители, другие ядовитые вещества Ядовитость (токсичность), инфекционная и радиационная опасность грузов. Инфекционная опасность грузов Многие грузы представляют непосредственную угрозу здоровью и даже жизни людей, связанную с перевозкой, хранением и перевозкой. Степень воздействия и пути попадания в организм ядовитых веществ различны и зависят не только от химических свойств и физического состояния вещества, но и от технических условий перевозки. Реальная опасность ядовитых веществ при перевозке зависит от их возможности создавать опасные концентрации в воздухе при условии инцидента (нарушение герметичности упаковки). Образование постоянных концентраций ядовитых паров в воздухе происходит из-за неплотности укупорки тары и диффузии вещества. Концентрация паров вещества зависит от интенсивности поступления их в грузовое помещение, скорости диффузии в воздухе, плотности паров и вентиляционного режима грузового помещения. Инфекционная опасность возникает при перевозке живого груза, сырых животных продуктов или бактериологических препаратов. Перевозка этих грузов осуществляется под наблюдением, контролем и на основании правил и инструкций компетентных органов, таких как министерство здравоохранения, министерство сельского хозяйства, ветеринарная служба. Радиационная опасность грузов Радиация в результате воздействия ионизирующих или радиоактивных излучений, которые представляют собой электромагнитное корпускулярное излучение (альфа, бета, гамма, рентгеновское, нейтронное), создает опасность для здоровья людей и животных. Для обеспечения безопасности при транспортировке радиоактивное вещество должно быть заключено в такую оболочку или находиться в таком состоянии, при которых исключается возможность распространения радиоактивного вещества в окружающую среду. И тем не менее при транспортировке радиоактивных веществ и нейтронных источников, соответствующим образом упакованных, их излучение может создавать в окружающих предметах очень малую наведенную активность. Такая радиоактивность позволяет не отделять упаковки с радиоактивными веществами от других грузов, включая пищевые продукты и животных. Санитарными правилами работы с радиоактивными веществами установлены предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ в воздухе и воде. Предельно допустимой дозой является наибольшая доза облучения, вредное действие которой на организм не вызывает в нем необратимых соматических и генетических изменений в свете современных знаний. Основными мерами безопасности при перевозке и хранении радиоактивных веществ являются: помещение радиоактивных веществ в упаковки с целью предотвратить облучение обслуживающего персонала и лиц, находящихся вблизи упаковок с радиоактивными веществами; проведение мероприятий, исключающих загрязнение радиоактивными веществами обслуживающего персонала, складов, транспортных средств и перевозимых совместно с этими веществами других грузов; проведение погрузки и выгрузки упаковок с радиоактивными веществами в минимально короткие сроки с минимальным использованием перегрузочных средств; размещение упаковок с радиоактивными веществами на безопасном расстоянии от людей. Необходимо предотвращать хранение и перевозку расщепляющихся материалов в количествах, превышающих критическую массу. Биохимические процессы в грузах В грузах растительного и животного происхождения при перевозке и хранении происходят различные биохимические реакции, которые могут быть вызваны как процессами, происходящими в самом продукте (дыхание, дозревание или прорастание семян, плодов и овощей), так и жизнедеятельностью различных микроорганизмов, находящихся на поверхности или внутри продукта (гниение, брожение, плесневение и т. д.). Процесс гниения фруктов, овощей и различных семян заключается в поглощении кислорода воздуха, окислении углеводов, жиров и других составляющих частей продукта. При этом выделяется большое количество влаги, углекислого газа и тепла. Энергия дыхания оценивается количеством СО2 и зависит от свойств продукта, степени зрелости и увеличивающейся с ростом влажности и температуры. Для приостановления биохимических процессов применяют охлаждение или замораживание продуктов. Теплофизические свойства грузов Для обеспечения сохранности многих грузов, особенно гигроскопических и скоропортящихся, необходимо знать основные теории процессов массо- и теплопереноса в системе переноса груз – среда – хранилище (трюм судна, борт воздушного судна, хранилище склада). На основе закономерности тепло – и массопереноса решают практические задачи, такие как выбор рациональных геометрических размеров штабелей, профилактику увлажнения или усушки, выбор рациональных конструкций и оборудования хранилищ и др. Методы теплофизики позволяют разработать оптимальные условия хранения грузов, выбрать рациональные средства для их поддержания, построить математические модели для изучения конкретных процессов. Следовательно, теплофизические свойства составляют значительную часть транспортной характеристики грузов и во многом определяют их транспортное состояние. В грузоведении наибольший интерес представляет собой передачи теплоты, тепло – и температуропроводность, теплоемкость, диффузия, массообмен, гигроскопическая и криоскопическая точки груза. Сложный процесс переноса теплоты состоит из простых: теплопроводности, конвекции и излучения (радиации). Теплота переносится всеми тремя способами одновременно. Такой процесс называется теплопередачей. В сухих грузах теплота переносится за счет теплопроводности, в наливных – конвекцией, радиация имеет место между частицами груза, на поверхности груза. Для того чтобы в процессе взаимодействия с внешней средой изменилась температура тела (груза), необходимо либо подвести к нему определенное количество теплоты, либо отвести от него теплоту. Теплоемкостью (С) называется отношение количества подведенной к нему или отведенной от него теплоты и вызванное этим изменение температуры тела: С= dQ / dt, Дж/К (Джоуль на Кельвин), (2.15) где dQ- изменение энергии (теплоты); dt- изменение температуры тела. Распространение теплоты в массе груза определяется тремя физическими характеристиками: теплопроводностью λ, теплоемкостью – С, объемной плотностью ρ, которые между собой связаны уравнением a= λ / ρ С, м²с , (2.16) где а- коэффициент температуропроводности. Криоскопической точкой груза называется температура, при которой его жидкие фракции начинают выкристаллизовываться в виде льда. Доля вымороженной воды (ω) может быть приблизительно определена по формуле ω=1–tкр / tv , (2.17) где tкр – криоскопическая точка груза, °С; tv среднеобъемная температура груза, равная средней между температурой на поверхности и в массе груза, ° С. Абразивность - это способность грузов истирать соприкасающиеся с ними поверхности подвижного состава, погрузочно-разгрузочных машин и сооружений. К абразивным грузам относят цемент, апатиты, бокситы, минеральные строительные материалы. Хрупкость - это способность некоторых грузов, разрушаться при механических воздействиях на них, минуя состояние заметных пластических деформаций. Хрупкие грузы надо оберегать от бросков, ударов, падений и т.д. Их надо укладывать и закреплять в соответствии с требованиями погрузки и крепления грузов. Воздействие статического электричества. Под статическим электричеством понимается совокупность явлений, связанных с возникновением и различными проявлениями электрических зарядов на поверхности диэлектриков или изолированных проводников. Опасность статического электричества возникает при воспламенении. Воспламенение от воздействия статического электричества возникает в следующих случаях:
Для профилактики взрыва и пожара необходимо исключениt хотя бы одного из перечисленных условий. Для защиты от воздействия статического электричества применяют заземления, диэлектрики, отвод статического электричества. Сводообразование - это процесс образования свода над выпускным отверстием бункера, силоса, подвижного состава; он характерен для насыпных и навалочных грузов. Образование свода происходит от зацепления движущихся частиц груза за частицы, находящиеся в неподвижном состоянии.  Рис.2.1. Образование свода над выпускным отверстием бункера Вязкость – это 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 , •с/м², определяет коэффициент внутреннего трения. При этом сила внутреннего трения F между двумя слоями жидкости определяется по формуле  , (2.18)где S – площадь слоя жидкости, м²;  – градиент скорости движения слоёв жидкости в направлении – x, перпендикулярном направлению движения, 1/с.Кинематическая вязкость - определяется отношением динамической вязкости к её плотности.  ,где ж – плотность жидкости, кг/м3. При понижении температуры вязкость груза возрастает, вплоть до полного застывания (загустения, затвердения). По степени вязкости и температуре застывания жидкие грузы делят на четыре группы (см. табл.2.3.). Для оценки свойств жидкости применяется понятие условная вязкость жидкостей (УВЖ). УВЖ измеряется в градусах Энглера и определяет отношение времени истечения 200 см3 продукта при температуре измерения к времени истечения 200 см3 дистиллированной воды при температуре 20°C. Иными словами,  (2.19)Таблица 2.3 Группы грузов
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
или 
Похожие:
 |
Решение Министерства образования и науки Украины о присвоении грифа... Рекомендовано Министерством образования и науки Украины в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений |
 |
Религиоведение Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений |
|
А. И. Кравченко Рекомендовано Министерством образования Российской... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений |
|
В. Д. Шадриков А. Г. Здравомыслов Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию в качестве учебного пособия для высших учебных заведений |
|
Учебное пособие 2-е издание Рекомендовано умо рае по классическому... Рекомендовано умо рае по классическому университетскому и техническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших... |
|
Учебное пособие для вузов Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений |
|
Хрестоматия по истории государства и права зарубежных стран Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся... |
|
Козырев А. Н., Макаров В. Л. Оценка стоимости нематериальных активов... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,... |
|
Т. Е. Даниловских И. А. Кузьмичева А. Д. Мордвинцева Рекомендовано умо вузов России по образованию в области финансов, учета и мировой экономики в качестве учебного пособия для студентов... |
|
Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов средних профессиональных учебных... |
|
Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов средних профессиональных учебных... |
|
Учебное пособие Допущено учебно-методическим объединением по образованию... Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области технологии и проектирования текстильных изделий в качестве учебного... |
|
Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов средних профессиональных учебных... |
|
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Рекомендовано умо по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,... |
|
Учебное пособие написано в соответствии с новой программой по дисциплине «Плавание» Рекомендовано Государственным комитетом Российской Федерации по физической культуре, спорту и туризму в качестве учебного пособия... |
|
Н. Ф. Басова Допущено Министерством образования Российской Федерации... С. В. Бойцова — гл. 8; О. Н. Бессонова — гл. 10, 12, 15, 16, 17, 18; Ж. А. Захарова — гл. 5 (в соавт с В. М. Басовой), 18; А. Н.... |