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 навалочные 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. Очевидно, 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 = pфакт / pстанд

 

где pфакт - фактическая плотность груза; pстанд - 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, 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 0,330,57 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 (h) между самым высоким и самым низким уровнем, не должны превышать B/10, где B — ширина судна в метрах при максимально допустимом значении h = 1,5 м; если представляется невозможным измерить h, 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.

 

4.3. 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.