54. Микроклимат трюма в различных эксплуатационных условиях

На микроклимат трюмов влияют следующие факторы:

быстрая смена климатических зон;

ограниченность объемов трюмов и наличие в них источников тепло и влагообмена;

температура и влажность, направление и скорость движения воздуха;

рейсовое и суточные колебания солнечной радиации;

высокая теплопроводность ограждений;

наличие и виды атмосферных осадков;

конструктивные особенности грузовых помещений;

наличие и режимы работы технических средств регулирования микроклимата;

наличие, масса, способ укладки и теплофизические свойств груза;

открытие или закрытие трюмов.

При плавании в пределах одной климатической зоны, когда пере­пады температуры наружного воздуха не превышают 5 – 7° С, эффективность вентилирования невелика. Целесо­образнее режим герметизации грузовых помещений, чтобы умень­шить влияние суточных колебаний температуры наружного воздуха.

При плавании с севера на юг (из холодных районов в более теплые) температура воздуха в течение рейса будет постепенно повышаться, содержание влаги в нем будет больше, поэтому нецелесообразно вентилировать грузовые помещения наружным воздухом, нагнетая туда лишнюю влагу. Но существует ре­альная опасность конденсации влаги на поверхности холодного гру­за, для предотвращения этого следует вентилировать грузовые поме­щения в режиме рециркуляции. При этом повышение температуры трюмного воздуха и груза происходит за счет контакта движущегося воздуха с нагреваю­щимися металлическими конструкциями корпу­са судна (борта, палубы и пр.). Если не вентилировать то, после открытия люков в порту назначения, поверхность гру­за в течение нескольких часов будет увлажнена, когда в грузо­вые помещения устремится поток наружного воздуха.

При перевозках с юга на север (из теплых районов в более холодные) вентиляция должна работать (по возможности) в режиме освежения, охлаждая груз и заменяя трюмный воздух на наружный (более холодный с меньшим содержанием влаги). Если не вентилировать, то, из–за понижения температуры, выделяется влага, которая или бу­дет впитана грузом (увлажняя его), или в виде конденсата осядет на более холодных поверхностях набора корпуса судна, стекая вниз и вызывая подмочку нижних ярусов груза. Возможность вентиляции определяется соотношении параметров наружного и трюмного воз­духа.

Непра­вильное вентилирование может еще более усугубить положение и лучше совсем не вентилировать груз, чем вентилировать его неправильно.

55. Особенности тепло и массообмена различных грузов

Навалочные грузы. Воздействие температуры подвергается масса груза глубиной 0,6 –1 м от поверхности, бортов и днища трюма. Масса центральной части груза практически сохраняет температуру, которая была при погрузке. Особенности тепло и массообмена:

начальное гигроскопичное состояние груза в трюме является не стационарным, то есть в различных точках груза значение температуры и влажности разные;

ход и характер изменения температуры и влажности груза в рейсе зависит от начального состояния груза и климатической схемы перехода (NS, SN);

при загруженном твиндеке температурное поле трюма зависит от температуры забортной воды;

влага переходит к поверхностным слоям, приводя к их увлажнению и повышению коррозионности;

внутренняя масса груза может слеживаться.

Снижению слеживаемости способствует размещение груза только в трюмах или герметизация помещения.

Генеральные грузы. Центральная часть также имеет значительную температурную инерцию, так как объем воздушных прослоек между единицами груза больше, то и глубина теплового воздействия больше. Под влиянием солнечной радиации днем подпалубное пространство сильно нагревается, а ночью охлаждается и возможна подмочка. Если есть осушительная установка, то она днем включается. Параметры трюмной атмосферы при перевозке гигроскопического груза в основном зависят от параметров груза. Если груз имеет низкую влажность, то повышение точки росы трюмного воздуха при нагревании верхних слоев днем незначительно и не приводит к конденсации влаги на холодных участках. При высокой влажности возможно отпотевание груза.

Наливные грузы. В процессе перевозки наливного груза возможно его обводнение и интенсификация коррозии. Обводнение недопустимо для многих видов наливных грузов.

Характер тепло и массообмена в танкерах определяется эксплуатационно-техническими особенностями танкеров:

при загружаемом танкере более 80% груза находится ниже ватерлинии;

на тепло–влажностные процессы в верхней части танка оказывают влияние: интенсивность и амплитуда суточного колебания солнечной радиации, температура, скорость и направление ветра, толщина газовой «шапки» над поверхностью груза;

для подводной части, основным фактором, определяющим температуру груза, является температура забортной воды в соответствующем слое и теплопроводность груза, бортов, днища, переборок.

Основным фактором, определяющим обводняемость и скорость коррозии – влажность над поверхностью груза в загруженном танке, влажность воздуха во всем танке при балластном переходе.

На основании анализа перевозки наливного груза можно сделать следующие выводы:

влажность воздуха в загруженных танках высокая и зависит от первоначальной влажности, «малого дыхания» танка и от обводненности груза;

объем, занимаемый газовой «шапкой», после работы воздухоосушительной установки быстро насыщается влагой из груза;

продолжительное продувание газовой «шапки» при перевозке легко испаряющихся грузов приводит к большим количественно–качественным потерям;

воздух при «вдохе» необходимо осушать, при «выдохе» свободно выпускать.

Конвективные потоки в грузе и перемешивание, вызванное качкой, способствуют выравниванию температуры груза с температурой забортной воды.

Малое «дыхание» танкера (танка) – изменение объема газовой «шапки» над грузом из–за изменения объема груза в течение суток. Днем груз нагревается и расширяется, происходит «выдох», т. е. вытеснение наружу части газовой «шапки»с уменьшением ее объема. Ночью груз охлаждается, уменьшается в объеме и происходит «вдох», т. е. поступление наружного воздуха в танк с увеличением объема газовой «шапки». Большое «дыхание» – изменение объема газовой «шапки» над грузом из–за изменения объема груза в течение рейса вследствие изменения температуры окружающей среды. Большое «дыхание» также происходит при погрузке, выгрузке и смене груза.