7.5. Примеры выбора наиболее производительной

и экономичной технологии и механизации погрузочно-разгрузочных работ с лесными грузами

Выбор наиболее производительной и экономичной технологии механизации ПРР для лесных грузов, с использованием формул, для выполнения курсовой работы студентами будет изучаться отдельно, на конкретных примерах в вычислительной среде MathCad.

8. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-

РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ С НАЛИВНЫМИ

ГРУЗАМИ

8.1. Характеристики наливных грузов

Наливными грузами называются жидкие грузы, перевозимые железнодорожным транспортом наливом в цистерны, специальную тару или контейнеры и полувагоны-бункеры.

К наливным грузам относятся:

• сырая нефть, которая транспортируется главным образом по трубопроводам;

• нефтепродукты (керосин, бензин, дизельное топливо,лигроин, мазуты, минеральные масла и др.). которые перевозятся железнодорожным транспортом;

• продукты пищевой промышленности (спирт, растительные масла, патока, животный жир и др.);

• химические грузы (кислоты, щёлочи, красители, лаки,сжиженные газы и др.). Самый большой объем наливныхгрузов (90 %) представляют нефтепродукты. Все нефтепродукты разделяются на пять групп:

• сырая нефть;

• светлые нефтепродукты (дизельное топливо, керосини топливо для реактивных двигателей);

• темные нефтепродукты (битум, мазут и др.);

• бензин (автомобильный и авиационный);

•масла (от юнсистентных смазок до трансформаторных масел).

Поэтому все вопросы будем рассматривать на примере нефтепродуктов. Нефть и нефтепродукты наиболее эффективно транспортировать перекачкой по трубопроводам насосными станциями от места добычи к месту переработки и потребления. Стоимость сооружения 1 км нефтепровода почти в 2 раза ниже стоимости сооружения 1 км железнодорожной линии той же пропускной способности, не считая затрат на подвижной состав. Себестоимость транспортировки нефтепродуктов по трубопроводам в 2 - 3 раза ниже, чем по железной дороге.

Нефтяные грузы обладают специфическими свойствами, определяющими характер их налива, транспортирования и хранения.

К таким свойствам относятся: плотность; вязкость; способность застывать не только при отрицательных, но и плюсовых температурах; лёгкая воспламеняемость; испаряемость; взрывоопасностъ; электризация (накапливание опасных зарядов статического электричества); ядовитость.

От плотности зависит использование грузоподъёмности цистерн. Наибольшую плотность имеют мазут (935 кг/м³) и масло автотракторное (930 кг/м³).

Вязкостью называют свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению её частиц под влиянием действующих на них сил. Наибольшая вязкость присуща большинству тёмных нефтепродуктов.

Температура застывания - это температура, при которой нефтепродукт теряет подвижность (густеет) и не меняет своей поверхности при наклоне сосуда.

Плотность, вязкость и способность наливных грузов застывать при низких температурах влиют на процессы налива и слива. Некоторые жидкие грузы застывают даже при температуре выше 20°С (например, гудрон + 45°С, нефтяная смола + 40°С, нефтяные битумы + 28°С). В обычных условиях, чтобы слить, их необходимо предварительно разогреть или перевозить в специализированных цистернах или полувагонах-бункерах.

Испаряемость нефтегрузов объясняется наличием в них значительного количества летучих веществ: интенсивность испарения зависит от температуры груза и воздуха, поверхности испарения, атмосферного давления и времени года.

Температура вспышки - это наименьшая температура, при которой пары нефтепродуктов образуют с окружающим воздухом смесь, способную воспламеняться при поднесении к ней открытого пламени. По температуре вспышки все нефтегрузы делят на четыре класса. Первый – температуры вспышки ниже + 28°С (бензин, лигроин, сырая нефть); второй - от 28 до + 45°С (керосин, некоторые сорта дизельного топлива и т. п.); третий - от 45 до 120°С (некоторые сорта дизельного топлива, моторное масло, флотский мазут и т. п.); четвёртый - свыше 120°С (мазут, масла, смазки и т.п.).

Нефтепродукты, у которых температура вспышки паров до + 60°С, называют легковоспламеняющимися или летучими, а свыше + 60°С - горючими или нелетучими. Авиационный и автомобильный бензины имеют отрицательную температуру вспышки (-34 и ~36°С).

При наливе температура нефтепродукта должна быть ниже температуры вспышки не менее, чем на 5°С.

Температура воспламенения - это самая низкая температура, до которой при нагревании жидкости, газа или твёрдого тела возникает самовозгорание без использования искры или пламени.

Пределом взрывае.мости (воспламеняемости) называется минимальное или максимальное содержание паров нефтепродуктов в воздухе, способных при воздействии искры, пламени, раскалённых металлических предметов взрываться (воспламеняться).

Заряды статического электричества накапливаются в процессе перекачки нефтепродуктов по трубопроводам, при этом на поверхности трубопровода возникает заряд противоположного знака. Чтобы избежать возникновение электрического разряда, скорость движения нефтепродуктов по трубопроводу не должна превышать 12 м/с, а также должно быть устроено соответствующее заземление.

Все грузы, перевозимые наливом, подразделяют:

• опасные, перевозимые кроме общих правил и специальными правилами;

• неопасные, перевозимые на общих основаниях.

К опасным относят грузы, которые в условиях перевозки или хранения могут стать причиной заболевания, отравления, ожогов людей и животных, взрыва, пожара, а также вызвать порчу других грузов, подвижного состава, сооружений и устройств, загрязнение окружающей среды. Такие грузы требуют соблюдения мер предосторожности при перевозке по особым правилам, которые устанавливает КТЖ, и хранении.

Опасные грузы классифицируются согласно ГОСТу 19433-88 «Опасные грузы. Классификация и маркировка» на следующие классы:

• класс 1 - взрывчатые материалы (ВМ);

• класс 2 - газы сжатые, сжиженные и растворенные под

давлением;

• класс 3 - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), т.е.те, которые имеют температуру вспышки до 60°С;

• класс 4 - легковоспламеняющиеся твердые вещества(ЛВТ), самовозгорающиеся вещества (СВ), вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой;

• класс 5 - окисляющие вещества (ОК.) и органические переоксиды (ОЩ

• класс 6 - ядовитые (токсичные) вещества (ЯВ);

• класс 7 - радиоактивные материалы (РМ) и инфекционные вещества (ИВ);

• класс 8 - едкие или коррозионные вещества (ЕК);

• класс 9 - прочие опасные вещества.

Опасные грузы каждого класса в соответствии с их физико-химическими свойствами, видами и степенью опасности при транспортировке разделяются на подклассы, категории и группы. Так, например, в отношении огнеопасности и опасности взрыва ЛВЖ группируют на классы по температуре вспышки их паров при давлении 760 мм рт. ст. жидкости. При этом ЛВЖ, имеющие температуру вспышки до 60°С, относятся к легковоспламеняющимся и свыше 60°С - к горючим продуктам, которые являются пожароопасными. У некоторых жидкостей температура вспышки ниже нуля. Это бензин, бензол, ацетон, нефть, спирт, сероуглерод. Даже при минусовой температуре доступ открытого огня к сосудам с этими жидкостями неизбежно приведёт к взрыву и пожару.

К легковоспламеняющимся нефтепродуктам относятся: бензин, лигроин, сырая нефть, керосин, некоторые сорта дизельного топлива и т.п.

К горючим нефтепродуктам с температурой вспышки от 61°С и выше относятся: некоторые сорта дизельного топлива, моторное топливо, флотский мазут, мазут, масла, смазки и т.п. При перевозках легко воспламеняющихся грузов (бензина и др.), их наливе в цистерны и сливе необходимо соблюдать особые меры пожарной безопасности. Взрыв нефтепродуктов возможен при определенном процентном содержании паров нефтепродуктов в воздухе и поднесении к нему открытого пламени (бензин при содержании паров от 1,1 до 6,0%, лигроин - от 1,5 до 4,5%, керосин - от 2 до 3%, бензолы - от 1,4 до 7,4%).

Необходимо помнить, что испарение жидкостей происходит тем интенсивнее, чем выше температура. При температуре t = 40...50°C начинается кипение бензина.

Взрыв или загорание паров нефтепродуктов возможны вследствие разрядов статического электричества, возникающего при трении нефтепродуктов о трубы и стенки емкости. При этом возникает напряжение в несколько тысяч вольт! Если это напряжение не отводить и не создавать условия для разряда, например, на землю, образуется искровой промежуток, который и воспламенит пары жидкости. Именно поэтому бензовоз имеет металлическую цепь, которая, волочась по земле, отводит статическое электричество, образующееся при трении бензина о стенки цистерны во время движения. Об опасности статического электричества нужно помнить и в быту. Во время очистки одежды от краски, масел и т.п. возникает статическое электричество, в результате может произойти воспламенение, что приведёт к пожару и получению ожогов. Для предупреждения скопления статического электричества необходимо, чтобы трубопроводы и все устройства, служащие для перемещения нефтепродуктов, представляли собой непрерывную заземляющую цепь.

Пары многих жидкостей обладают отравляющими свойствами и вредны для организма человека.

Особую осторожность следует соблюдать при обращении с этилированным бензином, являющимся сильным ядом.

Сами жидкости не горят, горят их пары, например, если машинное масло подогревать на специальном приборе-бане и при этом время от времени подносить к поверхности масла спичку, то когда температура масла достигнет 1800°С, то вспыхнет не само масло, а его пары. Пары горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в смеси с воздухом образуют взрывоопасные концентрации. Так, например, могут взорваться пары бензина при концентрации в воздухе от 0,8 до 5,4 % (по объёму). Какая бочка опаснее - с бензином или из-под бензина? Допустим, что в бочке вспыхнул бензин. Достаточно горловину бочки покрыть мокрой тряпкой, кошмой или брезентом, и горение прекратится. Если же в бочке бензина мало или остались на стенках лишь его следы, то внутренний объём бочки будет заполнен парами бензина, смешанными с воздухом. При малейшей искре произойдёт взрыв. Вот почему бочка из-под бензина опаснее, чем с бензином.

Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости надо хранить в металлической таре в специальных складах и кладовых.

Вязкость нефтепродуктов влияет на выбор способа их перевозки и выполнения грузовых операций. Наливные грузы, перевозимые в цистернах, подразделяют: невязкие, слабовязкие и высоковязкие.

Высоковязкие нефтепродукты - различные сорта мазутов (кроме смазочного), гудрон, полугудрон, патока, автолы, компрессорное, судовое, авиационное, льняное, подсолнечное, горчичное и др. масла - при наливе и сливе требуют подогрева даже летом. Слабовязкие (легкое и тяжелое моторное топливо, мазут флотский и др.) сливаются в теплое время года без подогрева.

Парафинистые нефтепродукты подогревают обычно на 10°С выше температуры их застывания. Чем выше температура жидкости, тем ниже ее вязкость. Плотность жидкик грузов также влияет на скорость истечения жидкости по трубам и как следствие - на продолжительность налива и слива.

По свойствам разъедания металла жидкие грузы делят на три группы: слаборазъедающие, силъноразъедающие и неразъедающие. К группе слаборазъедающих относятся - каменноугольная смола, карболовая, серная кислоты. К сильноразъедающим: азотная, хлорсульфиновая кислоты и др. К неразъедающим отнесены все остальные жидкие грузы.

Цистерны, подаваемые под налив жидких грузов, должны быть тщательно очищены и полностью подготовлены к перевозке данного груза.

Все специальные и специализированные цистерны имеют соответствующую окраску котлов или цветные полосы и трафареты о характере опасности груза («Огнеопасно», «Ядовито», «Едкая жидкость»).