ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ НАЛИВНОГО ГРУЗА
ВВЕДЕНИЕ
Задания по контрольной работе разработаны для закрепления теоретических знаний по дисциплине «Грузоведение» и приобретения практических навыков сознательного учета транспортных характеристик грузов, оценки их влияния на организацию перевозок.
При выполнении контрольной работы необходимо придерживаться следующих положений:
1. Задания выполняются по номеру варианта, выданного преподавателем, и номеру зачетной книжки.
2. Основной информационной базой выполнения заданий является библиографический список, который приведен в настоящих указаниях. При использовании в работе цитат, цифровых и графических материалов обязательно указание библиографических ссылок на первоисточники.
3. Отчет по выполненным заданиям оформляется в виде пояснительной записки, написанной машинописным способом на одной стороне листа формата А4 с соблюдением требований действующих стандартов ФГБОУ ВПО «МГТУ» к данному виду работ.
4. Пояснительная записка сдается преподавателю для проверки в сроки, установленные учебным планом. Студенты заочной формы обучения должны зарегистрировать записку на кафедре (ауд. 110). После проверки и отсутствия замечаний студент должен защитить представленную контрольную работу.
5. При наличии в пояснительной записке замечаний необходимо исправить все ошибки и сделать требуемые дополнения, после чего предъявить её для повторной проверки. На обложке записки в этом случае делается запись «Работа исправлена». При этом не допускается переписывание целиком выполненной работы или отдельных её разделов, а также замена титульного листа. Все исправления приводятся на обратной стороне имеющихся листов.
|
|
6. Защита контрольной работы студентом может осуществляться в форме личного собеседования с преподавателем либо в форме публичного доклада перед комиссией. В процессе защиты студент должен продемонстрировать знание материала и умение интерпретировать полученные результаты решенных заданий.
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ СМЕРЗАЕМОСТИ ГРУЗА
Смерзаемостью называется способность грузов, перевозимых насыпью, утрачивать присущее им свойство сыпучести при температурах наружного воздуха ниже 0°С вследствие смерзания частиц груза между собой и примерзания их к кузову подвижного состава. Грузы, обладающие данным физическим свойством, относят к категории смерзающихся грузов.
Причиной смерзаемости грузов является наличие в массе груза избыточного количества влаги, которое определяет влажность груза. Предельные значения относительной влажности грузов, при которых они не подвержены смерзанию, приведены в табл. 6.1. Перечень грузов, перевозимых по железным дорогам насыпью и относящихся к смерзающимся грузам, приведен в работах [10, 12].
|
|
Таблица 6.1
Пределы влажности грузов, при которой они не смерзаются [3]
Груз | Значение влажности, % | Груз | Значение влажности, % |
Баритовые концентраты | 4 | Бокситы Северо-Уральских рудников | 5 |
Глина | 12-14 | ||
Гравий, щебень | 2 | Камень строительный, известняк | 2 |
Песок | 1,25 | ||
Руды медные | 2 | Концентраты цветных руд | 2 |
Уголь бурый | 30 | ||
Уголь каменный | 7 | Шлак: гранулированный, котельный | 5 |
Флюсы | 2 | ||
Руды магнезитовые | 2 | Руды марганцевые Никопольского месторождения | 10-15 |
Руды магнитогорские | 6,5-7 | ||
Земля | - |
До предъявления к перевозке грузов, подверженных смерзанию, грузоотправитель должен принять меры к уменьшению их влажности до безопасных в отношении смерзания пределов, установленных стандартами и техническими условиями на продукцию. В случаях отсутствия возможности уменьшения влажности груза до безопасных пределов грузоотправитель при погрузке такого груза в подвижной состав в холодный период года должен принять меры по предотвращению его смерзания и примерзания к стенкам и полу подвижного состава путем применения соответствующих профилактических мер. Профилактические меры, предохраняющие от смерзания массовые грузы, перевозимые насыпью, указаны в работах [8, 10, 12]. К ним относят: обезвоживание, промораживание, обрызгивание, послойная пересыпка (перекладка), перемешивание грузов.
|
|
Сушка грузов предполагает их предварительное обезвоживание до влажности, безопасной в отношении смерзания. Понижение влажности проводится путём просушивания продукции горячим воздухом или газами в специальных установках, применения центрифуг, выдерживанием в отвалах.
Промораживание увлажнённых грузов осуществляется до их погрузки в условиях устойчивых морозов путём многократного пересыпания его массы с обветриванием воздухом отрицательной температуры до достижения в середине слоя пересыпаемого груза температуры -3 °С и ниже.
Обрызгивание грузов проводится путем равномерного нанесения на груз, а также пол и стенки кузова вагона реагентов органического происхождения. К ним относятся отработанные каменноугольные и минеральные масла (нефть, остаточные продукты переработки нефти и т.д.), профилактические жидкости (ниогрин, северин), растворы солей и кислот (поваренная соль, хлористый кальций и хлористый магний).
|
|
Пересыпка (перекладка) груза в вагоне производится послойным размещением в массе груза различных веществ, которые не вызывают заметного изменения качества груза. К ним относятся древесные опилки, негашёная известь, поваренная соль, измельченные каменный уголь, солома и камыш, торфяная крошка и т. д. В основном перед загрузкой вагона смерзающимся грузом 1/3 количества используемого профилактического средства насыпают ровным слоем на пол вагона, а оставшиеся 2/3 средства послойно пересыпают по высоте массы груза (в один или два слоя). Горючие вещества, например древесные опилки, не используются в случае, когда размораживание грузов предполагает их разогрев.
Перемешивание груза до погрузки в вагон различными химическими веществами минерального происхождения вызывает изменение состояния массы груза. В результате образуются незамерзающие растворы, кристаллы льда с пониженной прочностью, возникают химические реакции с выделением тепла и испарением влаги. К таким веществам относятся хлориды: хлористый калий, хлористый кальций, хлористый магний, негашеная известь. Данный способ предполагает также пересыпку влажного груза сухим.
Выбор профилактических мер и средств, противостоящих смерзанию груза, производится грузоотправителем в зависимости от рода груза, технологии выгрузки и последующего использования или переработки груза потребителем и согласовывается с грузополучателем.
Восстановление сыпучести смёрзшихся грузов осуществляется путем их разогрева или рыхлением. Для разогрева используются различные обогревательные устройства (например, инфракрасные излучатели), а для механического рыхления применяются бурофрезерные установки, самоходные виброударные установки, виброрыхлители различных типов, установки экскаваторного типа.
Типовая задача
Определить допустимые профилактические меры, предотвращающие смерзание свинцовых кеков влажностью 25%.
Решение
Профилактической мерой, противодействующей смерзанию свинцовых кеков при их перевозке в холодный период года, является послойная пересыпка (перекладка) [10].
Материалами (средствами) являются фильтроткань и древесные опилки.
Технология проведения профилактических мероприятий: перед погрузкой кеков внутренняя поверхность вагона выстилается отработанной фильтротканью, а на пол вагона насыпается слой сухих опилок толщиной 60 мм.
Задание
Определить допустимые профилактические меры и средства, предотвращающие смерзание груза при перевозке в холодный период года, представив описание технологии их применения. Наименование смерзающегося груза принять согласно варианта (табл. 6.2).
Таблица 6.2
Наименования смерзающихся грузов
Вариант | Наименование груза | Вариант | Наименование груза |
1, 31 | Агломерат (влажный) | 16, 46 | Концентраты и штейны |
2, 32 | Балласт | 17, 47 | Мергели |
3, 33 | Барит кусковой | 18, 48 | Огарки пиритные |
4, 34 | Бокситы | 19, 49 | Раймовка |
5, 35 | Гравий, щебень мытый | 20, 50 | Руда |
6, 36 | Жом свекловичный (сырой) | 21, 51 | Сланцы горючие |
7, 37 | Земля (всякая) | 22, 52 | Соль: каменная, техническая |
8, 38 | Известняк (мытый) | 23, 53 | Уголь: бурый, каменный |
9, 39 | Кокс | 24, 54 | Флюсы |
10, 40 | Кварциты (мытые) | 25, 55 | Шлак гранулированный |
11, 41 | Клинкер: цементный, цинковый | 26, 56 | Шлам угольный |
12, 42 | Концентрат вермикулитовый | 27, 57 | Шпат плавиковый |
13, 43 | Глина: каолиновая, огнеупорная, простая | 28, 58 | Мелочь коксовая (размером частиц до 10 мм) |
14, 44 | Камень: гипсовый, известняковый, строительный | 29, 59 | Мука (доломитовая) известняковая |
15, 45 | Колчеданы: железные, медные, серные | 30, 60 | Песок: кварцевый, строительный, формовочный |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ НАЛИВНОГО ГРУЗА
Наливными грузами называются газообразные, жидкие, порошкообразные и гранулированные грузы, перевозимые в вагонах-цистернах, вагонах бункерного типа и контейнерах-цистернах. Такие грузы перевозятся без тары и допускают погрузку и выгрузку наливом. Наливные грузы делятся на четыре класса: 1-й – нефтепродукты; 2-й – пищевые грузы; 3-й – химические грузы; 4-й – сжиженные газы. Примерами таких грузов являются: сырая нефть, бензины, масла, жиры, кислоты, щелочи, спирты, газы.
В соответствии с [13] масса наливных грузов при отгрузке и приемке может определяться объемно-массовым статическим методом (расчетным способом), включающим в себя замер высоты налива груза в цистерне, определение объема по таблицам калибровки, замер плотности и температуры груза с последующим расчетом массы груза.
Для того чтобы можно было определить объем груза, все цистерны, в зависимости от конструкции котлов и размеров их элементов (барабанов, днищ, колпаков), разделены на калибровочные типы, приведенные в работах [15, 20]. Калибровочный тип цистерны обозначается металлическими цифрами, приваренными к боковой поверхности котла под номером цистерны и окрашенными в белый или черный цвет, в зависимости от окраски котла. Для каждого типа цистерн составлена таблица поинтервальной калибровки, содержащая значения объема груза в дм3 при определенной высоте его налива. Высота налива определяется специальным измерительным прибором – метрштоком, представляющим собой металлическую составную трубу диаметром 20–25 мм с длиной шкалы до 3,5 м и ценой наименьшего деления шкалы 1 мм.
Для расчета массы наливного груза необходимо кроме объема определить значения температуры и плотности жидкости в цистерне. Это необходимо, поскольку плотность наливных грузов зависит от температуры. В качестве стандартной для наливных грузов принята температура +20°С. Плотность наливных грузов может быть определена специальными измерительными приборами (ареометром, денсиметром), либо по формуле
(7.1)
где – плотность наливного груза при температуре +20°С согласно паспорту качества (сертификату), кг/дм3; – средняя температурная поправка плотности на 1°С, кг/дм3∙°С; для нефтепродуктов принимается по Приложению 2, табл. П 2.1; – температура наливного груза, при которой определялась его плотность, °С.
В процессе перевозки масса наливных грузов может уменьшиться под воздействием естественных причин, таких как испарение и просачивание груза. Уменьшение массы груза в условиях соблюдения технологического процесса перевозки относят к естественной убыли груза и нормируют. Под нормой естественной убыли понимают предельно допустимую разницу (в процентах) массы груза в пунктах погрузки и выгрузки. Перечень наливных грузов, масса которых подвержена убыли, и норма их убыли утверждаются в централизованном порядке на каждом виде транспорта. Данный перечень приведен в работе [19].
Масса наливного груза считается правильной, если разница (излишек или недостача) массы груза, определенная на станции отправления и станции назначения (с учетом объемного расширения и нормы естественной убыли при перевозке), не превышает нормы точности определения массы объемно-массовым статическим методом вследствие расхождения между вместимостью котла-эталона и фактической вместимостью, равного ±0,5% [13].
Типовая задача
Определить массу автомобильного бензина в пунктах погрузки и выгрузки, а также величину потери груза при перевозке с учетом нормы естественной убыли при следующих данных. Калибровочный тип цистерны – 72. Высота груза при наливе – 280 см, при сливе – 277 см. Температура груза при наливе +23°С, при сливе +18°С. Плотность бензина при +20°С по данным паспорта составляет 0,8240 кг/дм3.
Решение
По таблице поинтервальной калибровки [20] для цистерны 72-го калибровочного типа определяется объем бензина в зависимости от высоты налива. При высоте налива 280 см объем бензина в цистерне составляет 70020 дм3. При высоте налива 277 см объем бензина составляет 69532 дм3.
По Приложению 4, табл. П 4.1 определяется средняя температурная поправка значения плотности бензина для плотности 0,8240 кг/дм3, которая составляет 0,000738 кг/дм3∙°С.
По формуле (7.1) рассчитывается фактическая плотность бензина при определенной температуре. При наливе плотность груза составляла , а при сливе .
Масса наливных грузов определяется путем умножения объема груза на его плотность. В пункте погрузки масса бензина составляла , а в пункте выгрузки
Согласно Приложения 4, табл. П 4.2, П 4.3 автомобильный бензин относится к 1 группе нефтепродуктов, для которой норма естественной убыли при перевозке наливом железнодорожным транспортом установлена в размере 0,021% от первоначальной массы груза и составляет . Недостача бензина при перевозке с учетом нормы естественной убыли составляет
.
Погрешность определения массы объемно-массовым статическим методом вследствие расхождения между вместимостью котла-эталона и фактической вместимостью составляет ±0,5% от конечной массы груза, то есть для условий данного примера равна
.
Размер недостачи бензина в 131,3 кг перекрывается погрешностью измерения объема равной 287,0 кг. Следовательно, по данной перевозке потеря груза отсутствует.
Задание
Определить массу наливного груза в пунктах погрузки и выгрузки, а также величину потери груза при перевозке с учетом нормы естественной убыли. Исходные данные принять в соответствии с номером зачетной книжки (табл. 7.1).
Таблица 7.1
Исходные данные для определения массы наливного груза
Исходные | Последняя цифра в зачетной книжке | Предпоследняя цифра в зачетной книжке | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Наименование груза | 1, 3, 5, 7, 9 | Бензин | Керосин | Дизельное топливо | Масло смазочное | Мазут | |||||
0, 2, 4, 6, 8 | Бензол нефтяной | Реактивное топливо | Нефть | Моторное топливо | Битум | ||||||
Калибровочный тип цистерны | 1, 3, 5, 7, 9 | 72 | 77 | 76 | 66 | 69 | 72 | 62 | 71 | 77 | 78 |
0, 2, 4, 6, 8 | 69 | 66 | 72 | 71 | 76 | 66 | 80 | 66 | 72 | 80 | |
Плотность груза при +20°С, кг/дм3 | 1, 3, 5, 7, 9 | 0,71 | 0,73 | 0,75 | 0,77 | 0,79 | 0,81 | 0,83 | 0,85 | 0,87 | 0,89 |
0, 2, 4, 6, 8 | 0,8 | 0,82 | 0,84 | 0,86 | 0,88 | 0,9 | 0,92 | 0,94 | 0,96 | 0,98 |
Окончание таблицы 7.1
Исходные | Последняя цифра в зачетной книжке | Предпоследняя цифра в зачетной книжке | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Высота груза при наливе, см | 1, 3, 5, 7, 9 | 285 | 228 | 261 | 278 | 240 | 244 | 230 | 235 | 267 | 278 |
0, 2, 4, 6, 8 | 242 | 218 | 257 | 275 | 265 | 248 | 270 | 260 | 240 | 259 | |
Высота груза при сливе, см | 1, 3, 5, 7, 9 | 279 | 218 | 257 | 269 | 237 | 249 | 228 | 239 | 263 | 273 |
0, 2, 4, 6, 8 | 235 | 215 | 237 | 265 | 271 | 253 | 262 | 260 | 236 | 263 | |
Температура груза при наливе, °С | 1, 3, 5, 7, 9 | -6 | 35 | 28 | 27 | 30 | -15 | 35 | -11 | 17 | 25 |
0, 2, 4, 6, 8 | 10 | 30 | 5 | 26 | 19 | -13 | 28 | 14 | 35 | 42 | |
Температура груза при сливе, °С
Мы поможем в написании ваших работ! |