Классификация. Характеристики навалочных незерновых грузов.

На морские суда грузят навалом, главным образом, сырье минераль­ного и растительного происхождения - уголь, сланцы, руды и другие по­лезные ископаемые; продукты промышленной обработки сырья - кокс, рудные концентраты, удобрения, строительные материалы. Хранят навалочне грузы, как правило, на открытых складах.

Ископаемые угли. Их подразделяют на антрацит, угли каменные и бу­рые. Качество угля определяется его теплотворной способностью, завися­щей от содержания углерода и водорода. Наибольшей теплотворной спо­собностью обладают антрациты, средней—каменные угли, наименьшей — бурые угли.

В соответствии с качественной оценкой, назначением и гранулометрическим составом различных видов углей их принято подразделять на мар­ки (длиннопламенный, газовый, паровично-жирный, коксовый, коксовый жирный, паровично-спекающийся, отощенный спекающийся, слабоспекаю­щийся, тощий) и классы (плиточный – свыше 100мм, кулак – 50-100мм, орех – 25-50мм, мелкий – 13-25мм, семечко – 6-13мм, зубок, штиб, рядовой).

К общим свойствам углей, которые необходимо учитывать при их хра­нении, транспортировке и перегрузке, относятся смерзаемость, самосогре­вание, самовозгорание и способность выделять легковоспламеняющиеся взрывоопасные газы. В зависимости от устойчивости к самовозгоранию уг­ли делятся на следующие три группы:

I — устойчивые угли, не подверженные самовозгоранию (антрациты и каменные угли марки Т);

II — средней устойчивости (угли марок ПС; ПЖ; К и Г);

III — наиболее подверженные самовозгоранию (все бурые угли и угли марки Д).

Руды и рудные концентраты. Основная особенность руд и рудных концентратов, определяющая требования к размещению этих грузов на суд­не, - большая насыпная плотность и малый погрузочный объем.

Рудные концентраты отличаются свойством тиксотропности, т. е. эти грузы при определенной влажности могут переходить в разжиженное сос­тояние под воздействием динамических нагрузок (качки, вибрации корпуса, ударов волн). Руды с большим содержанием серы—от 30 до 52% (пирит) способны самовозгораться, выделяя при этом ядо­витые газы. При перевозке, перегрузке и хранении этих руд необходимо строго руководствоваться правилами МОПОГ.

Минеральные удобрения и соли. Условия хранения, перевозки и пере­грузки минеральных удобрений и солей определяются свойствами этих грузов, к которым относятся гигроскопичность, растворимость в воде, слеживаемость и способность вызывать коррозию металла.

В большинстве случаев этот груз не требует специального режима хра­нения и его размещают на открытых площадках или под навесом. Мине­ральные удобрения и соли, требующие особого режима хранения и пере­возки, обычно транспортируются только в упаковке.

Открытое хранение минеральных солей и удобрений в непосредствен­ной близости от металлических руд и их концентратов, а также металлов, рыхлых строительных материалов и пылеобразующих грузов не разрешается.

Соль складируют в большие штабеля, чтобы уменьшить интенсивность поглощения влаги, так как высота штабелирования не отражается на ка­честве груза, а слеживаемость его определяется главным образом гигро­скопическими процессами.

Трюмы судов, на которых перевозят минеральные удобрения и соли, должны быть сухими, чистыми. Для уменьшения вредного воздействия со­ли на металлические конструкции трюма их обрабатывают известковым молоком.

Перевозка твердых отходов навалом. Отходы - это твердые ма­териалы, содержащие или загрязненные одним или более компо­нентом, которые не предназначаются для непосредст­венного использования, а перевозятся для сбрасывания, сжигания или удаления другими способами.

Разрешение на начало международной перевозки отхо­дов дается после того, как:

1. компетентные власти страны происхождения отправили уве­домление в конечный пункт назначения;

2. компетентные власти страны происхождения, получив пись­менное уведомление страны, в которой находится конечный пункт назначения, о том, что отходы будут сожжены без­опасным способом или удалены каким-либо другим образом, дали разрешение на перевозку.

Все перевозки отходов из места начала международной перевозки к месту их устранения должны сопровождаться документом о перевозке от­ходов. Этот документ должен быть доступен в любое время компе­тентным властям и всем лицам, вовлеченным в операции по пере­возке отходов.

Для обеспечения безопасной перевозки необходимо знать физико-химические и транспортные свойства навалочных грузов и их влияние на судно и эки­паж в процессе морской перевозки.

Состав любого навалочного груза можно рассматривать как совокупность твердых частей груза и пустот. Пустоты могут располагаться как внутри отдельных частиц груза, так и между ними. Очедидно, что размеры частиц и их геометрия во многом определяют и размеры пустот – чем меньше размеры частиц груза, тем меньше пустоты, которые могут быть заполнены водой или газом (воздухом). В зависи­мости от их соотношения можно определить основные физико-механические свойства навалочного груза. К таковым характеристикам относятся, в основном, плотность (в условиях морской перевозки интерес представляет удельный погрузочный объем) и влагосодержание (влажность).

Плотность – количество кубических метров, занимаемых одной тонной груза. В зависимости от плотности грузы делятся на тяжелые - менее 0,56 м³/т; средние - от 0,56 до 1,0 и легкие - более 1,0 м³/т.

Плотность навалочного груза можно охарактеризовать коэффициентом уплотняемости К, который для сухих грузов может быть рассчитан по формуле:

K = p_факт / p_станд

где p_факт - фактическая плотность груза; p_станд - стандартная плотность груза (методы определения рассмотрены в дисциплине ‘Грузоведение’).

Уплотнение груза, т.е. уменьшение пустот в грузе может происходить под действием статических (зависят от высоты отсыпки груза) и динамических (тряска, вибрация) сил. Динамические силы вызывают большее уплотнение груза, ибо влекут за собой не только изменение в сторону большей компактности взаимного расположения частиц груза, но также и изменение самих частиц груза. Подобное уплотнение происходит, в основном, за счет воздушных пустот; пустоты же заполненные водой практически не уплотняются, лишь происходит расслоение груза за счет вытеснения влаги. Все это оказывает влияние на объем, занимаемый грузом в грузовом помещении, т.е. на УПО.

Влажность. Значительное влияние на транспортные характеристики груза оказывает влага, всегда присутствующая в грузе. Влага может входить в само вещество, т.е. быть прочносвязанной (конституционной), а также может заполнять пустоты внутри отдельных частиц груза (гигроскопическая) и между частицами груза (гравитационная). В зависимости от присутствия того или иного вида, навалочные грузы подразделяют на:

сухие - содержат только прочносвязанную влагу;

воздушно-сухие - содержат прочносвязанную и гигроскопическую влагу;

влажные - содержат все виды влаги, в том числе и гравитационную.

Влажные, а также некоторые воздушно-сухие грузы имеют склонность к разжижению, вследствие миграции влаги внутри них при грузовых операциях и перевозке. При этом основная часть воды перемещается в верхние слои груза, ибо она легче груза. Груз начинает вести себя как жидкость, т.е. наступает состояние разжижения. Как правило, грузы склонные к разжижению (в основном рудные концентраты с УПО в пределах 0,33-0,57 м³/т, некоторые марки угля и т.д.) состоят из мелких частиц, в отличие от природных руд, которые содержат значительный процент крупных частиц или комков.

При влагосодержании, превышающем предельную транспортабельную влажность, в результате разжижения может про­изойти смещение груза.

Следует иметь в виду, что при погрузке мо­жет казаться, что такие грузы находятся в относительно сухом зернистом состоянии, однако содержание в них влаги может ока­заться достаточным для их разжижения под воздействием уплот­нения и вибрации во время рейса. Груз, находящийся в возникшем в результате этого вяз­ком разжиженном состоянии, может перетекать к одному борту судна в процессе качки и не полностью возвращаться к другому борту. Таким образом, судно может постепенно достичь опасного угла крена и опрокинуться. В целях предотвращения смещения груза по окончании погрузки эти грузы следует расштивать так, чтобы они были разравнены в разумных преде­лах независимо от указанного для них значения угла естествен­ного откоса.

Подобная способность ряда навалочных грузов к разжижению накладывает особые требования к мерам предосторожности при их перевозке:

1. На судах, не являющихся специально построенными или специально приспособленными, должны перевозиться только те грузы, влагосодержание которых не пре­вышает предельную транспортабельную влажность.

2. Вещества, влагосодержание которых превышает предельную транспортабельную влажность, можно перевозить на специально приспособленных гру­зовых судах, оборудованных разборными переборками специаль­ной конструкции, предназначенными для ограничения любого сме­щения груза до допустимых пределов. Конструкция и расположение таких специальных уст­ройств должны надлежащим образом обеспечивать не только про­тиводействие тем огромным силам, которые возникают в резуль­тате перетекания разжиженных навалочных грузов с высокой плотностью, но и снижение до приемлемого безопасного уровня возможных кренящих моментов, возникающих в результате попе­речного перетекания груза в грузовом помещении. Переборки, предусматриваемые в целях выполнения этих требований, не сле­дует изготавливать из дерева. Кроме того, может потребоваться также усиление элементов су­довых конструкций, ограничивающих такой груз. Схема необходимых специальных устройств, а также подробные данные об условиях остойчивости, положенных в основу конструкции, должны быть одобрены Администрацией страны ре­гистрации судна. В этих случаях на рассматриваемом судне дол­жен находиться документ, подтверждающий одобрение Админи­страцией.

3. Грузы, влагосодержание которых превышает предель­ную транспортабельную влажность, разрешается перевозить на специально построенных грузовых судах, имеющих постоянные ограничивающие конструкции, расположенные таким образом, чтобы можно было ограничить любое смещение груза до допустимых пределов. На рассматриваемом судне должен находиться документ, подтверждающий одобрение этих конструкций Админист­рацией.

4. Грузы, содержащие жидкость, кроме упакованных кон­сервов в жестяных банках или подобных им грузов, не должны грузиться в то же грузовое помещение поверх или поблизости от партии этих грузов.

5. Во время рейса следует предпринимать надлежащие меры предосторожности, чтобы предотвратить попадание жидкос­тей в грузовое помещение, в котором перевозятся эти грузы.

6. Капитаны судов предупреждаются о том, что исполь­зование воды для охлаждения некоторых навалочных грузов во время нахождения судна в море может привести к возникновению опасности, так как подача большого количества воды может привести к тому, что влагосодержание этих веществ будет таким же, как и влажность разжижения.

При лабораторных испытаниях определяют три характеристики: влагосодержание пробы, влажность разжижения и транспортабельный предел влажности. Расчеты основаны на сравнении весов проб до и после просушки. Транспортабельный предел влажности принято считать равным 90% от влажности разжижения.

Сыпучесть – характеризует степень подвижности груза и определяется характером распространения сил в массе груза. В общем случае, всегда существует сила сцепления между частицами груза, но для влажных и некоторых воздушно-сухих грузов она существенна по величине, а для остальных воздушно-сухих и всех сухих грузов ее величиной можно пренебречь. Вследствие этого, все навалочные грузы разделяют на имеющие и не имеющие сцепления.

Угол естественного откоса является характеристикой для сухих грузов, не имеющих сцепления, и показывает устойчивость груза. Для определения угла естественного откоса веществ, пере­возимых навалом и не имеющих сцепления, применяют разнооб­разные методы, два из которых, наиболее распространены:

1. Метод наклоняющегося ящика. Это лабораторное испыта­ние, пригодное для не имеющих сцепления гранулирован­ных веществ, размер частиц которых не превышает 10 мм. Угол естественного откоса, получаемый с помощью этого испытания, образованный горизонтальной плоскостью и верхней частью испытательного ящика в тот момент, когда начинается массовое осыпание вещества, находящегося в ящике. При измерении поверхность вещества должна быть выровнена, ящик наклоняется плавно и без сотрясений. Угол естественного откоса рассчитывается как среднее арифметическое трех измерений и округляется до 0,5°.

2. Метод определения угла естественного откоса на борту судна. Угол естественного откоса для этого метода есть угол между образующей конуса груза и горизонтальной плоскостью, измеренный на уровне полувысоты конуса. Угол должен измеряться в четырех точках, расположенных вокруг конуса с интервалами примерно в 90°. Испытание производится три раза. За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое двенадцати измерений, округленное до 0,5°.

Принято считать, что результаты расчета по второму методу отличаются от первого на 3° в меньшую сторону.

С позиций требований по штивке груза, сухие грузы не имеющие сцепления делятся на:

- С углом естественного откоса до 30°. Эти грузы подпадают под требования к перевозке зерновых навалочных грузов.

- С углом от 30° до 35° включительно. Для таких грузов долны соблюдаться следующие требования: неровности на поверхности груза, измеряемые как расстоя­ние по вертикали (Dh) между самым высоким и самым низ­ким уровнем, не должны превышать B/10, где B—ширина судна в метрах при максимально допустимом значении Dh = 1,5 м; если представляется невозможным измерить Dh, перевозка груза навалом возможна при условии применения штивочного оборудования во время погрузки, одобренного компе­тентными властями.

- С углом более 35°. Грузы, характеризуемые углом естественного откоса более 35°, следует грузить с осторожностью, имея в виду предотвращение образования боковых откосов с крутыми склонами вне расштиванной поверхности в пределах грузового помещения. Штивку ве­щества следует производить таким образом, чтобы угол наклона разровненной поверхности был значительно меньше угла естест­венного откоса.

Теретического обоснования таковому разделению нет.

Значения угла естественного откоса может колебаться в довольно значительных пределах и также зависит от типа отсыпки.

Классы опасности насыпных грузов. Особенности размещения на судне. Химически опасные вещества, предназначенные для пе­ревозки навалом, разделяются на:

- Легковоспламеняющиеся твердые вещества. Вещества этого класса обладают общим свойством либо легко загораться от внешних источников воспламенения, таких, как искры или пламя, и активно гореть, либо служить причиной по­жара или способствовать его возникновению в результате трения.

- Самовозгорающиеся вещества - обладают общим свойством самонагре­ваться и самовоспламеняться.

- Вещества, выделяющие легковоспламеняю­щиеся газы при взаимодействии с водой. В не­которых случаях эти газы подвержены самовоспламенению.

- Окисляющие вещества. Вещества этого класса, сами по себе не обязательно горючие, могут, обычно за счет выделения кислорода или подобного про­цесса, вызывать или способствовать воспламенению другого кон­тактирующего с ним, вещества.

- Ядовитые (токсичные) вещества. Эти вещества обладают общим свойством вызывать смерть или причинять серьезный вред или травму здоровью человека при по­падании внутрь, вдыхании или соприкосновении с кожей.

- Инфекционные вещества. Эти вещества содержат живучие микроорганизмы или их ток­сины, о которых известно, что они могут вызвать заболевание у животных или человека.

- Радиоактивные вещества.

- Коррозионные вещества. Эти вещества в их природном состоянии обладают общим свой­ством вызывать более или менее серьезные повреждения живых тканей.

Прочие опасные вещества.

Степень опасности перевозимых навалочных грузов накладывает особые требования к разделению и размещению их на судне. Помимо общего разделения между целыми классами веществ может возникнуть необходимость от­деления определенного вещества от остальных для снижения опас­ных последствий контакта между ними. В случае разделения несовместимых веществ под сло­вами «трюм» и «отсек» следует подразумевать грузовое помеще­ние, ограниченное либо стальными переборками или металличес­кой обшивкой, либо стальными палубами. Ограничивающие кон­струкции такого помещения должны быть огнестойкими и водоне­проницаемыми. Если перевозке навалом подлежат два или несколько несовместимых веществ, требования к их разделению должны, по крайней мере, соответствовать требованию «отдельно от».

Если в одном и том же грузовом помещении перево­зятся навалом различные сорта какого-либо вещества, их перевозка должна быть регламентирована наиболее жесткими требованиями, предъявляемыми к какому-либо одному сорту.

Не рекомендуется одновременная погрузка или выгрузка несовместимых веществ. Особенно следует избегать воз­можности загрязнения пищевых продуктов. По окончании погрузки одного такого вещества люки каждого грузового помещения, в ко­тором оно содержится, должны быть закрыты, а палубы очи­щены от его остатков до начала погрузки следующего вещества. Разгрузку следует производить в таком же порядке.

Во избежание загрязнения груз, обозначенный как ядовитый, следует размещать «отдельно от» пищевых продуктов.

Грузы, склонные к выделению ядовитых газов в коли­честве, достаточном для причинения серьезного вреда здоровью человека, не следует размещать в тех помещениях, откуда такие газы могут проникнуть в жилые помещения, мастерские или вен­тиляционные системы.

По окончании выгрузки груза, обозначенного как ядо­витый, помещения, в которых они перевозились, следует осмотреть с целью выявления загрязнений. Загрязненное помещение следует надлежащим образом очистить и обследовать до того, как будет начата его загрузка другими грузами, особенно пищевыми.

После выгрузки и до того, как судно будет постав­лено под загрузку другими грузами, необходимо тщательно осмот­реть помещения, и если в них будут обнаружены остатки перево­зимого ранее груза, их следует удалить. Такой осмотр особенно необходим в том случае, если перевозке подлежали корродирующие грузы.

Грузы легковоспламеняющиеся и самовозгорающиеся должны пе­ревозиться как можно более охлажденными и сухими. Их необхо­димо размещать вдали от всех источников нагревания и воспла­менения. Электрооборудование и кабели должны быть исправ­ны и надлежащим образом защищены от короткого замыкания и искрения. При разделении грузов с помощью переборок необхо­димо, чтобы кабели и трубопроводы, проходящие сквозь палубу и переборки, были герметизированы и не пропускали газ и пар. Грузы, склонные к выделению паров или газов и обра­зующие взрывоопасные смеси с воздухом, следует размещать в помещении с искусственной вентиляцией.

Окисляющие грузы следует держать как можно бо­лее охлажденными и сухими, а размещать их следует вдали от источников нагревания и воспламенения. Держать «отдельно от» других воспламеняющихся грузов. До начала погрузки данных грузов предназначенные под их загрузку помещения необходимо очистить особо тщательно. Следует использовать, насколько это возможно, негорючий кре­пежный и защитный материал. Сухой подстилочный материал мо­жно использовать только в минимальных количествах.

Существуют таблицы совместимости при перевозке опасных навалочных, либо иных грузов. Приняты следующие ступени разделения:

не требуется разделения;

вдали от - эффективное разделение, при кото­ром несовместимые вещества не могут опасно взаимодействовать друг с дру­гом, но которое допускает их совмест­ную перевозку в одном трюме или от­секе либо на палубе при условии, если обеспечена минимальная горизонталь­ная сепарация в 3 м.

через одно грузовое помещение или трюм от - означает разделение либо по верти­кали, либо по горизонтали. Если па­лубы не являются огнестойкими и водо­непроницаемыми, то допустимым явля­ется только разделение через один про­межуточный трюм

продольное разделение через один промежуточный трюм в нос или в корму от - разделение только по вертикали не удовлетворяет этому требованию.

Безопасность команды и судна.

До и во время погрузки, при перевозке и выгрузке навалочных грузов следует соблюдать все меры безопасности, вклю­чая любые соответствующие национальные правила или требо­вания. Советы по медицинской помощи, которая может ока­заться необходимой на судне с навалочным грузом, приведены в “Руководстве по оказанию первой медицинской помощи при не­счастных случаях, имеющих место при перевозке опасных грузов”. Экземпляр Руководства должен быть на борту каждого судна.

Опасность коррозии, отравления и удушья. Некоторые навалочные грузы имеют склонность к окис­лению, что в свою очередь не исключает возможности снижения содержания кислорода, выделения токсичных газов и самонагре­вания. Другие грузы не окисляются, но могут выделять ядовитые газы, особенно если находятся в увлажненном состоянии. Сущест­вуют также грузы, которые при увлажнении опасны с точки зре­ния коррозии для кожи, глаз, слизистой, а также судовых кон­струкций. В этом случае особо тщательно следует отнестись к за­щите персонала и разработке специальных мер предосторожности, которые предстоит предпринять до начала погрузки и по оконча­нии разгрузки.

До начала погрузки капитан должен быть проин­формирован грузоотправителем относительно возможности сущест­вования химической опасности.

Капитаны судов предупреждаются о том, что в грузо­вых и смежных с ними помещениях может образоваться атмо­сфера с пониженным содержанием кислорода или содержащая ядовитые или удушающие газы. В пустом грузовом помещении, ко­торое в течение некоторого времени оставалось закрытым, коли­чество кислорода также может оказаться недостаточным для под­держания жизни.

Многие навалочные грузы склонны вызывать снижение содержания кислорода в атмосфере грузового помещения или танке; к ним относятся большинство продуктов растительного про­исхождения, зерновые грузы, лес, черные металлы, металлические сернистые концентраты и уголь.

Таким образом, неотъемлемым является требование, что вход персонала в закрытые помещения не следует разрешать до тех пор, пока не будет осуществлена проверка и будет установлено, что содержание кислорода находится на нормальном уровне по всему помещению и что в помещении нет ядовитого газа. Следует предусмотреть также необходимость проведения надлежащей вентиляции и циркуляции воздуха в свободном про­странстве над поверхностью груза. Следует помнить, что в атмо­сфере помещения или танка, куда после соответствующей про­верки был разрешен вход, не исключено наличие небольших зон с недостаточным содержанием кислорода или токсичных газов. Информа­ция об опасностях, с которыми можно столкнуться при входе в закрытые помещения, должна быть доведена до сведения каждого члена судового экипажа.

При перевозке навалочного груза, склонного к выделе­нию токсичного или воспламеняющегося газа или способствую­щего снижению содержания кислорода в атмосфере грузового помещения, следует снабдить судно соответствующим оборудова­нием для определения концентрации газа или кислорода в грузо­вом помещении.

В случае аварии вход в грузовое помещение должен осу­ществляться только прошедшим подготовку персоналом в авто­номных дыхательных аппаратах и защитной одежде, если ее но­шение считается необходимым. Вход должен осуществляться только под наблюдением ответственного лица из числа команд­ного состава.

Опасность для здоровья в результате воздействия пыли. В целях сведения к минимуму опасностей долговремен­ного характера, вызываемых воздействием пыли некоторых пере­возимых навалом веществ, необходимо строгое соблюдение пра­вил личной гигиены лицами, подвергающимися воздействию пыли. Предпринимаемые меры предосторожности должны включать не только использование в необходимых случаях соответствующей защитной одежды и предохранительных мазей, но также и надлежащее мытье и стирку верхней одежды. Хотя данные меры предо­сторожности являются стандартными, они особенно касаются тех материалов, которые в данном Кодексе отнесены к ядовитым.

Воспламеняющаяся атмосфера. Вследствие пыления некоторых грузов может возникнуть, опасность взрыва, особенно во время погрузки, выгрузки и за­чистки. Опасность взрыва можно свести к минимуму с помощью вентиляции, достаточной для предотвращения образования запы­ленной атмосферы, или смачиванием поверхности водой вместо подметания.

Не исключена возможность выделения некоторыми гру­зами воспламеняющихся газов в количестве, достаточном для воз­никновения опасности взрыва и пожара. Если возникновение по-жаровзрывоопасной ситуации реально, следует обеспечить непрерывную эффек­тивную вентиляцию грузовых и примыкающих к ним помещений. Может потребоваться контроль за состоянием атмосферы в этих помещениях с помощью индикато­ров горючего газа. Приборы для замера содержания горючего газа, как правило, не подходят для кон­троля атмосферы на наличие в ней ядовитых газов.