Практические заанятия
.pdf11
для некоторых наливных грузов, с высоким коэффициентом объёмного расширения – еще больше. В качестве наиболее точных термометров рекомендуется использовать резисторные термометры.
Таблица 1 Калибровочные таблицы емкости танков
Высота, м |
Емкость, |
Количество |
Высота, м |
|
Емкость, |
Количество |
|||||
|
|
|
м3 |
м3 на 1 см |
|
|
|
|
м3 |
|
м3 на 1 см |
уровня |
|
пустоты |
уровня |
|
пустоты |
||||||
|
|
Танк № 1 |
|
|
|
Танк № 2 |
|
|
|||
10,949 |
0,314 |
491,32 |
0,449 |
11,275 |
0,064 |
813,91 |
0,722 |
||||
10,8 |
0,463 |
480,6 |
0,445 |
11,2 |
0,139 |
806,4 |
0,72 |
||||
10,6 |
0,663 |
466,4 |
0,44 |
11 |
0,339 |
786,5 |
0,715 |
||||
10,4 |
0,863 |
452,4 |
0,435 |
10,8 |
0,539 |
766,8 |
0,71 |
||||
10,2 |
1,063 |
438,6 |
0,43 |
10,6 |
0,739 |
747,3 |
0,705 |
||||
10 |
1,263 |
425 |
0,425 |
10,4 |
0,939 |
728 |
0,7 |
||||
9,8 |
1,463 |
411,6 |
0,42 |
10,2 |
1,139 |
708,9 |
0,695 |
||||
9,6 |
1,663 |
398,4 |
0,415 |
10 |
1,339 |
690 |
0,69 |
||||
9,4 |
1,863 |
385,4 |
0,41 |
9,8 |
1,539 |
671,3 |
0,685 |
||||
9,2 |
2,063 |
372,6 |
0,405 |
9,6 |
1,739 |
652,8 |
0,68 |
||||
9 |
2,263 |
360 |
0,4 |
9,4 |
1,939 |
634,5 |
0,675 |
||||
8,8 |
2,463 |
347,6 |
0,395 |
9,2 |
2,139 |
616,4 |
0,67 |
||||
8,6 |
2,663 |
335,4 |
0,39 |
9 |
2,339 |
598,5 |
0,665 |
||||
8,4 |
2,863 |
323,4 |
0,385 |
8,8 |
2,539 |
580,8 |
0,66 |
||||
8,2 |
3,063 |
311,6 |
0,38 |
8,6 |
2,739 |
563,3 |
0,655 |
||||
|
|
Танк № 3 |
|
|
|
Танк № 4 |
|
|
|||
10,551 |
|
0,388 |
536,79 |
0,509 |
10,951 |
|
0,098 |
|
792,59 |
|
0,724 |
10,4 |
|
0,539 |
525,2 |
0,505 |
10,8 |
|
0,249 |
|
777,6 |
|
0,72 |
10,2 |
|
0,739 |
510 |
0,5 |
10,6 |
|
0,449 |
|
757,9 |
|
0,715 |
10 |
|
0,939 |
495 |
0,495 |
10,4 |
|
0,649 |
|
738,4 |
|
0,71 |
9,8 |
|
1,139 |
480,2 |
0,49 |
10,2 |
|
0,849 |
|
719,1 |
|
0,705 |
9,6 |
|
1,339 |
465,6 |
0,485 |
10 |
|
1,049 |
|
700 |
|
0,7 |
9,4 |
|
1,539 |
451,2 |
0,48 |
9,8 |
|
1,249 |
|
681,1 |
|
0,695 |
9,2 |
|
1,739 |
437 |
0,475 |
9,6 |
|
1,449 |
|
662,4 |
|
0,69 |
9 |
|
1,939 |
423 |
0,47 |
9,4 |
|
1,649 |
|
643,9 |
|
0,685 |
8,8 |
|
2,139 |
409,2 |
0,465 |
9,2 |
|
1,849 |
|
625,6 |
|
0,68 |
8,6 |
|
2,339 |
395,6 |
0,46 |
9 |
|
2,049 |
|
607,5 |
|
0,675 |
8,4 |
|
2,539 |
382,2 |
0,455 |
8,8 |
|
2,249 |
|
589,6 |
|
0,67 |
8,2 |
|
2,739 |
369 |
0,45 |
8,6 |
|
2,449 |
|
571,9 |
|
0,665 |
8 |
|
2,939 |
356 |
0,445 |
8,4 |
|
2,649 |
|
554,4 |
|
0,66 |
7,8 |
|
3,139 |
343,2 |
0,44 |
8,2 |
|
2,849 |
|
537,1 |
|
0,655 |
Максимальная температура на переходе определяется по гидрометеоро-
логическим прогнозам или по справочной литературе (Атласу океанов).
ØДля определения уровня груза в танке используют следующие виды приборов.
©Поплавковые мерительные устройства являются одним из наиболее распространенных типов мерительных устройств из-за их надежности и про-
12
стоты устройства. В них чувствительным элементом является поплавок из нержавеющей стали, закрепленный на мерительной ленте. Сила тяжести, воздействующая на поплавок, частично компенсируется за счет плавучести поплавка и частично за счет специального балансировочного устройства, которое располагается в верхней части мерительной машинки.
©Эхолокационные мерительные устройства охватывают целый ряд систем, работающих по принципу эхолокации – СВЧ, ультразвуковые и т. п.. Приемник и передатчик сигналов располагаются в верхней или в нижней части танка. Принцип действия таких систем основан на измерении времени возвращения отраженного сигнала.
©Непрямой способ замеров основан на использовании устройств, которые не располагаются непосредственно в грузовых танках– береговые счетчи-
ки, или использовании метода подсчета груза на борту по осадкам судна (Draught Survey). Этот способ замеров груза применяется при перевозке крайне токсичных грузов, или же в том случае, когда использование обычных мерительных устройств не позволяет определить уровень груза в танке из-за- не обычных свойств.
©Замеры груза вручную. Каким бы точным и надежным ни было дистанционное мерительное устройство, оно, во-первых, не позволяет отбирать пробы груза, а во-вторых, мировая практика предусматривает контроль и проверку точности показаний дистанционного мерительного устройства с помощью переносного инструмента, то есть вручную.
Отбор проб и замеры уровня груза вручную производятся открытым, по-
лузакрытым и закрытым способом (рис. 1). |
|
|
Открытый |
Полузакрытый |
Закрытый |
Уровень груза в танке
Рис. 1. Способы замеров и отборов проб
üОткрытый способ – при проведении замеров уровня груза или отборе проб, атмосфера танка полностью открыта в окружающую атмосферу.
üПолузакрытый способ – при проведении замеров уровня груза или от-
13
бора проб, лишь часть атмосферы танка, ограниченная мерительной трубкой, контактирует с окружающей атмосферой.
üЗакрытый способ – замер уровня груза в танке и отбор проб осуществляются закрытым способом, с использованием стационарных или переносных устройств, оборудованных газовыми затворами(Vapour Locks), не допускающих проникновения паров из атмосферы танка в окружающую среду.
Каждому значению объема в калибровочной таблице (табл. 1) соответствуют значения высоты уровня груза и пустоты. Поэтому вместо калибровочных таблиц можно использовать соответствующие калиброванные шкалы уровнемеров.
В справочной литературе и в документах на груз, как правило, приводится плотность при 20°С (r20). Для ряда грузов в нормативных документах приведены таблицы изменения плотности(объема 1 т) в зависимости от температуры.
Но часто возникает вопрос определения(перерасчета) плотности для нужной температуры. Пересчет для нужной (расчетной) температуры производится по следующей формуле
rР = r + b × (t – tР),
где r и rР – соответственно плотность при известной и расчетной температуре, т/м3;
t и tР – соответственно известная и расчетная температура, °С; b – коэффициент объемного расширения груза, т/м3×град.
Коэффициенты объемного расширения наливных грузовb зависят от плотности, природы наливного груза и часто прилагаются к документам на груз.
Если известна (определена) плотность при наливе (rН) и надо определить плотность при максимальной температуре (rMAX), она определяется из выражения
rMAX = rН + b × (tН – tMAX).
Порядок выполнения работы. В соответствии с заданным вариантом оп-
ределяем и выписываем из табл. 2: üномер заданного танка;
üтемпературу груза при наливе (tН), °С;
üмаксимальную температуру груза на переходе (tMAX), °С; üплотность груза по справочнику (r20), т/м3.
В зависимости от значения плотности груза r20 по табл. 3 определяем ко-
эффициент объемного расширения b.
Для этого находим в табл. 3 столбец и строку с двумя значениямиr, между которыми попадает заданноезначение r20, и, напротив, из колонки b выбираем его значение.
Например, r20 = 0,9932 т/м3. Находим в табл. 3 значение r, между которыми находится значение 0,9932. Это последняя строчка третьего столбика где границы изменения r = 0,9900 – 1,0000, т. е. 0,9900 < 0,9932 < 1,0000. В сосед-
нем столбике (справа) по этой строке определяем значение b = 0,000515.
14
Таблица 2
Вари- |
№ тан- |
tН, |
tMAX, |
r20, |
Вари- |
№ тан- |
tН, |
tMAX, |
r20, |
ант |
ка |
°С |
°С |
т/м3 |
ант |
ка |
°С |
°С |
т/м3 |
1 |
1 |
0 |
21 |
0,7045 |
16 |
4 |
0 |
21 |
0,8545 |
2 |
2 |
3 |
23 |
0,7156 |
17 |
1 |
3 |
23 |
0,8656 |
3 |
3 |
6 |
22 |
0,7289 |
18 |
2 |
6 |
22 |
0,8789 |
4 |
4 |
9 |
28 |
0,7312 |
19 |
3 |
9 |
28 |
0,8812 |
5 |
1 |
12 |
25 |
0,7490 |
20 |
4 |
12 |
25 |
0,8990 |
6 |
2 |
15 |
20 |
0,7509 |
21 |
1 |
15 |
20 |
0,9009 |
7 |
3 |
13 |
27 |
0,7656 |
22 |
2 |
13 |
27 |
0,9156 |
8 |
4 |
10 |
31 |
0,7734 |
23 |
3 |
10 |
31 |
0,9234 |
9 |
1 |
14 |
26 |
0,7856 |
24 |
4 |
14 |
26 |
0,9356 |
10 |
2 |
11 |
19 |
0,7978 |
25 |
1 |
11 |
19 |
0,9478 |
11 |
3 |
7 |
13 |
0,8080 |
26 |
2 |
7 |
13 |
0,9580 |
12 |
4 |
5 |
19 |
0,8190 |
27 |
3 |
5 |
19 |
0,9690 |
13 |
1 |
10 |
29 |
0,8234 |
28 |
4 |
10 |
29 |
0,9734 |
14 |
2 |
13 |
22 |
0,8356 |
29 |
1 |
13 |
22 |
0,9856 |
15 |
3 |
17 |
25 |
0,8487 |
30 |
2 |
17 |
25 |
0,9987 |
Таблица 3 Коэффициенты объемного расширения нефтепродуктов
r |
b |
r |
b |
r |
b |
0,7000 – 0,7099 |
0,000897 |
0,8000 – 0,8099 |
0,000765 |
0,9000 – 0,9099 |
0,000633 |
0,7100 – 0,7199 |
0,000884 |
0,8100 – 0,8199 |
0,000752 |
0,9100 – 0,9199 |
0,000620 |
0,7200 – 0,7299 |
0,000870 |
0,8200 – 0,8299 |
0,000738 |
0,9200 – 0,9299 |
0,000607 |
0,7300 – 0,7399 |
0,000857 |
0,8300 – 0,8399 |
0,000725 |
0,9300 – 0,9399 |
0,000594 |
0,7400 – 0,7499 |
0,000844 |
0,8400 – 0,8499 |
0,000712 |
0,9400 – 0,9499 |
0,000581 |
0,7500 – 0,7599 |
0,000831 |
0,8500 – 0,8599 |
0,000699 |
0,9500 – 0,9599 |
0,000567 |
0,7600 – 0,7699 |
0,000818 |
0,8600 – 0,8699 |
0,000686 |
0,9600 – 0,9699 |
0,000554 |
0,7700 – 0,7799 |
0,000805 |
0,8700 – 0,8799 |
0,000673 |
0,9700 – 0,9799 |
0,000541 |
0,7800 – 0,7899 |
0,000793 |
0,8800 – 0,8899 |
0,000660 |
0,9800 – 0,9899 |
0,000528 |
0,7900 – 0,7999 |
0,000778 |
0,8900 – 0,8999 |
0,000647 |
0,9900 – 1,0000 |
0,000515 |
Зная температуры при наливе tН и максимальную на переходе tMAX, рас-
считываем плотность при наливе rН и максимальной температуре rMAX, т/м3 rMAX = r20 + b × (20 – tMAX);
rН = r20 + b × (20 – tН).
Расчеты rН и rMAX необходимо производить с той же точностью, с которой приведено b.
По калибровочным таблицам танков (табл. 1) находим для заданного танка максимальный объем (емкость) VMAX, который может занять груз при tMAX.
Для этого в табл. 1 находится заданный танк и в соответствующей колонке объема (емкости) выбирается максимальное (наибольшее) значение из всех приведенных в этом столбце.
Определяем расчетную массу груза QР при этой температуре, т
QР = VMAX × rMAX.
Так как количество (масса) груза от температуры не зависит, то можем
15
определить объем груза при наливе VН, м3
VН = QР / rН. (1)
Для дальнейших расчетов необходимо найтитабличный объем VТ (м3), значение которого наиболее близкое к рассчитанному объему VН.
По соответствующему танку вкалибровочной таблице (табл. 1) находим объем (м3), значение которого наиболее близкое к рассчитанному объему VН.
©Если он совпадет с VН, то VТ найдено.
©Если он и VН не совпадают, то нахождение VТ может производиться «на глаз» или по ниже следующему алгоритму.
Для этого в табл. 1 для заданного танка в колонке объема (емкости) нахо-
дим два ближайших (соседних) объема, между которыми находится значение
VН.
Обозначим меньшее из них VМ, а большее – VБ.
Сначала находим разницу DVМ между VН и нижним (меньшим) значени-
ем VМ
DVМ = VН – VМ.
После этого находим разницу DVБ между VН и верхним (большим) значе-
нием VБ
DVБ = VБ – VН. ©Если DVМ > DVБ, то VТ = VБ.
©Если DVМ < DVБ, то VТ = VМ.
©Если DVМ = DVБ, то VТ = VМ или VТ = VБ на усмотрение студента. Расчеты VН, QР, DVМ, DVБ, DV производятся с точностью до трех знаков
после запятой.
Например, VН = 380,37 м3, танк № 1. В калибровочной таблице (табл. 1) танка № 1 в столбике емкости значение VН попадет между 385,4 и 372,6, соот-
ветственно VБ = 385,4 м3, а VМ = 372,6 м3.
Рассчитываем DVМ = 380,37 – 372,6 = 7,77 м3 и DVБ = 385,4 – 380,37 = 5,03
м3.
Так как DVМ > DVБ (7,77 > 5,03), то VТ = VБ = 385,4 м3.
ØПосле определения VТ по строке, соответствующей его значению, определяем (выписываем) табличные значения:
üтабличного объема VТ, м3; üвысоты уровня груза hУТ, м; üвысоты пустоты hПТ, м;
üколичество м3, которое надо залить (слить) в танк, чтобы уровень груза изменился на 1 см m, м3/см.
Так как табличные значения VТ, hУТ, hПТ находятся в одной строке, то определить их значения можно не только по VТ, но и по hУТ или hПТ. Алгоритм нахождения hУТ или hПТ по известным (определенным) значениям hУ или hП, ана-
логичный нахождению VТ. |
|
Определяем приращение рассчитанного объема к табличному DV, м3 |
|
DV = VН – VТ. |
(2) |
Так как VТ может быть как больше, так и меньше VН, то значение DV мо-
16 |
|
жет иметь как положительный (+), так и отрицательный (–) знак. |
|
Определяем приращение высоты налива, см |
|
Dh = DV / m. |
(3) |
Наличие отрицательного (положительного) знака у DV и Dh говорит о направлении действия:
©если DV и Dh имеют положительный знак, то чтобы получить изVТ, hУТ и hПТ расчетные значения, к ним надо прибавить соответствующие прира-
щение;
© если DV и Dh имеют отрицательный знак, то чтобы получить изVТ, hУТ и hПТ расчетные значения, от них надо отнять соответствующие прираще-
ние.
Тогда значение высоты уровня груза (hУ) и пустоты (hП) при наливе опре-
деляем из выражения, м |
|
hУ = (hУТ + Dh); |
|
hП = (hПТ – Dh). |
(4) |
При определении hУ и hП следует обратить внимание |
на знак и размер- |
ность величин которые слагаются или вычитаются (hУТ, hПТ и Dh).
Расчеты производятся с точностью до 1 мм, т. е. hУ, hП – до третьего знака после запятой (так как они в м), а Dh – до второго (так как оно в см). Расчеты hУ и hП производятся в метрах, поэтому hУТ, hПТ и Dh, при их определении, должны быть выражены в метрах.
ØНа практике часто встречается иобратная задача, когда замеряют hП или hУ не для загрузки танка, а для определения по результатам измерений количества принятого груза на танкер или фактического количества груза на танкере после его перевозки морем, т. е. рассчитывают Q и V.
Для этого в калибровочной таблице (табл. 1) по hП или hУ находят, по ранее описанному алгоритму, значения hУТ, hПТ, VТ и m. Из уравнения 4 определяют Dh, а по уравнению 3 – величину DV. После чего из уравнения 2 определяется VН, а по уравнению 1 – значение QР, что и требовалось рассчитать.
Перечень рекомендованной литературы
1.Гаврилов М.Н. Транспортные характеристики грузов: Справочное руководство. Мортехинформреклама. Морской транспорт., 1994. – 193 с.
2.Джежер Е. В., Ярмолович Р. П. Транспортные характеристики грузов: Учебн. пособие. – О.: Фенікс, 2007 – 272 с.
3.Козирєв В. К. Вантажоведення: Підручник. – Вид. 2-е, випр. і доп. – О.: Фенікс; М.: Рконсульт, 2005. – 360 с.
4.Общие и специальные правила перевозки грузов. ТР – 4М. Том 1.–М.: В/О «Мортехинформреклама», 1991.– 396 с. Том 2, 1988. – 392с.
5.Пашков А. К., Полярин Ю. Н. Пакетирование и перевозка тарноштучных грузов. – М.: Транспорт, 2000. – 254 с.
6.Правила морской перевозки опасных грузов(Правила МОПОГ). РД
31.15.01 – М.: В/О «Мортехинформреклама». Том I. 1990. – 664 с. Том II. 1990. – 912 с.
17
7.Правила морской перевозки продовольственных грузов. 6 – М. – М.: В/О «Мортехинформреклама», 1988. – 144 с.
8.Савчук В.Д. Технология перевозки грузов: учебник для курсантов и студентов морских вузов. – Одесса: ОНМА, 2006. – 343 с.
9.Снопков В.И. Технология перевозки грузов морем: Учебник для вузов. 3–е изд., перераб. и доп. – С. Петербург: АНО НПО «Мир и Семья», 2001. – 560 с.
10.Тихонін В. І. Вантажознавство. Методичні вказівки, інструкції й завдання до лабораторних та практичних занять. – Одеса: ОНМУ, 2008. – 83 с.
11.Тихонін В. І. Вантажознавство. Навчальний посібник. – Одеса:
ОНМУ, 2016. – 236 с.
12.Тихонін В. І. Вантажознавство. Конспект лекцій. – Одеса: «Магістр», 2017. – 136 с.
13.Шматов Э. М. Справочник стивидора. – 2–е изд., перераб. и доп.– М.:
Транспорт, 1983. – 150 с.