Особенности перевозки навалочных грузов

Навалочными грузами называются сухие грузы, перевозимые без тары – навалом. По транспортной классификации навалочные грузы относятся к виду грузов, опасных возможностью смещения, и делятся на две группы: первая – незерновые навалочные, вторая – зерновые навалочные.

При погрузке навалочных грузов на транспорт не требуется их специальной укладки и крепления. Они состоят из большого количества частиц разных форм и размеров. Частицы обладают подвижностью, которая характеризуется углом естественного откоса, сопротивлением сдвигу. Пространство между частицами заполнено воздухом (газом) или воздухом и водой.

Специфические свойства навалочных грузов можно разделить на физические, химические и биологические. К физическим свойствам относятся: сыпучесть, способность к усадке и самосортировке, плотность, скважистость, сорбционность, тепло- и температуропроводность, абразивность, гранулометрический состав. К химическим свойствам относятся самонагревание, самовозгорание, взрывоопасность, коррозионность. Биологическими свойствами из навалочных грузов обладают только зерновые, которые продолжают свою жизнедеятельность в форме дыхания, дозревания, прорастания и т.п.

Навалочные грузы могут быть в трех транспортных состояниях: относительно монолитном, сыпучем и разжижающемся. Первое состояние характерно для грузов с углом естественного откоса более 35⁰ и рудных концентратов при малой влажности; второе – для зерновых и других грузов с углом естественного откоса не более 35⁰, третье – для рудных концентратов и подобных им грузов при повышенной влажности. Под действием динамических нагрузок при погрузке и перевозке навалочный груз может перейти из монолитного состояния в сыпучее. Некоторые грузы при увлажнении и действии динамических нагрузок могут перейти из сыпучего состояния в разжиженное.

Под сыпучестью понимается способность груза смещаться (пересыпаться) вследствие взаимного передвижения частиц груза. Степень подвижности частиц и всей массы навалочного груза характеризуется углом естественного откоса навалочного груза, под которым понимается угол между горизонтальной плоскостью и образующей конуса, полученного в результате высыпания навалочного груза на эту плоскость. Угол естественного откоса является характеристикой груза в состоянии покоя. При наличии динамических воздействий угол естественного откоса уменьшается и при определенной критической частоте вибрации становится равным нулю.

Значение угла естественного откоса учитывается в расчетах площади для штабелирования груза, массы груза в штабеле, давления груза на ограждения, при проектировании и эксплуатации перегрузочных и транспортирующих устройств.

Опасным в отношении смещения являются не только сыпучие грузы (такие, как зерно и другие насыщенные грузы, обладающие устойчивым значением угла естественного откоса 35⁰ и менее), но и те, которые приобретают свойство текучести под действием внешних динамических воздействий (качка, вибрация). Такие грузы называются тиксотропными. К ним относятся концентраты минеральных руд, а также порошкообразные и пылевидные вещества, перевозимые в увлажненном состоянии.

Транспортное состояние навалочных грузов характеризуется не только способностью пересыпаться, но и состоянием, при котором сыпучий по своей природе груз утрачивает это свойство.

Слеживаемостью называется способность навалочного груза полностью или частично утрачивать свойство сыпучести в процессе транспортировки. Под влиянием силы тяжести многие грузы (соли, минеральные удобрения, руды) превращаются в более или менее монолитную массу. Помимо давления, на слёживаемость оказывают влияние влажность груза, кристаллизация солей из растворов, химические реакции в грузе, размеры и форма частиц груза, наличие и свойства примесей, длительность хранения, высота штабелей и другие факторы.

Слеживаемость обратно пропорциональна размеру частиц груза и их однородности по гранулометрическому составу, прямо пропорциональна растворимости груза и его кристаллизационной способности, количеству в грузе легкорастворимых примесей. При хранении и транспортировке грузов, подверженных слеживаемости, следует принимать меры для уменьшения влагопоглощения: для гигроскопических грузов – герметизация тары или плотное покрытие брезентом, пленками; для иных грузов – покрытие нейтральным грузом.

Частным случаем слеживаемости является сводообразование – самопроизвольное возникновение сводов, образованных частицами навалочного груза над выпускным отверстием бункера.

Смерзаемость – свойство навалочных грузов терять сыпучесть и превращаться в монолитную массу при отрицательных температурах. Это свойство по своим внешним проявлениям и последствиям для транспортировки аналогично слеживаемости.

Гранулометрический состав, т.е. количественное распределение составляющих груза частиц по их размерам, определяется путем просеивания образца груза через набор решеток с отверстиями различного диаметра. По гранулометрическому составу грузы делят на сортированные, у которых отношение размеров наибольшего и наименьшего кусков не превышает 2,5, и рядовые, которые характеризуются размером наибольшего типичного куска. По размерам (в мм) частиц навалочные грузы делят на крупнокусковые (более 160), среднекусковые (от 60 до 160), мелкокусковые (от 10 до 60), крупнозернистые (от 2 до 10), мелкозернистые (от 0,5 до 2), порошкообразные (от 0,05 до 0,5) и пылевидные (менее 0,05).

Гранулометрический состав груза определяет выбор схемы механизации перегрузочного процесса и влияет на потребительские качества груза.

Абразивность (истирающая способность) и острокромчатость (наличие острых режущих граней) грузов необходимо учитывать при выполнении погрузочно-разгрузочных работ и проектировании перегрузочных устройств.

Класс незерновых навалочных грузов делится на группы: 1.1 – грузы, опасные возможностью разжижения; 1.2 – сыпучие грузы, опасные возможностью смещения в сухом состоянии; 1.3 – грузы, смещающиеся и разжижающиеся; 1.4 – грузы слабосмещающиеся; 1.5 – навалочные опасные.

Основные разновидности навалочных грузов: сырье минерального происхождения, минерально-строительные материалы, продукты промышленной обработки сырья, продукты переработки сельскохозяйственной продукции.

Зерновые навалочные грузы относятся к классу грузов,опасных возможностью смещения. Иногда зерновые грузы выделяют в отдельную категорию - насыпные грузы.К зерновым относят не только зерно и семена разных культур, но и продукты их обработки, если их свойства аналогичны свойствам зерна в натуральном виде.

Все многообразие свойств зерновых грузов можно разделить на две группы: физические - сыпучесть, усадка, плотность, скважистость, теплопроводность, сорбционные свойства; биоло­гические — «дыхание», дозревание, самонагревание, прораста­ние. Регламентирующая документация по перевозке зерновых грузов учитывает: гигроскопичность, способность к уменьшению массы в результате испарения влаги («дыхания»), восприимчи­вость к посторонним запахам, склонность к увеличению объема (набуханию) под действием влаги, чувствительность к повы­шению температуры, возможность заражения насекомыми и вредителями, склонность к самонагреванию и самовозгоранию.

Правила перевозки навалочных и насыпных грузов предусматривают механизированный способ погрузочно-разгрузочных работ, учитывая при этом, что вес груза в ковше не должен превышать 1/3 грузоподъемности подвижного состава.

Прием к перевозке от грузоотправителя и сдача грузополучателю грузов навалом и насыпью при наличии автомобильных весов осуществляются автотранспортным предприятием по весу. При отсутствии автомобильных весов вес груза может определяться по соглашению между автотранспортным предприятием и грузоотправителем расчетным путем, по обмеру и объемному весу или условно.