71
дров хвойних порід у більших кількостях0,68¸0,88; для дров листяних порід
0,62¸0,80; для пиломатеріалів 0,35¸0,40.
ØОблік круглого довгомірного лісу здійснюється в щільній масі деревини шляхом визначення об'єму кожної колоди або за допомогою спеціальних -таб лиць. Складський (складувальний) об'єм визначають обмірюванням штабеля.
При визначенні (розрахунку) кількості круглого лісу розрізняють: üскладський (складувальний) об'єм (VСКЛ);
üщільний об'єм у корі (VВ/К);
üщільний об'єм під корою (без кори) (VП/К).
Щільний об'єм без кори звичайно й використовується для розрахунків покупця із продавцем. У світовій практиці існує2 принципово різних методи визначення об'єму (щільного) круглого лісу під корою (VП/К): за допомогою коефіцієнтів і точкованием.
ØДовжина лісоматеріалів при вирахуванні їхніх об'ємів визначається не за природними розмірами, а завдяки тим щаблям довжини(градаціям, тобто відмінністю двох найближчих стандартних розмірів), які встановлені для даного сортименту стандартом, тому що припуски й допуски в розрахунок не приймаються. У випадку порушення градації за довжиною для визначення об'єму лісоматеріалів в увагу приймається найближча менша стандартна довжина сортименту.
Об'єм круглих ділових лісоматеріалів і дров'яного довгоття враховується в щільній мірі з точністю 0,001 м3 для більше тонких колод і з точністю0,01 м3 для більше товстих колод (лісоматеріалів).
ØВизначення щільного метра кубічного для пилопродукции не представляє труднощів, тому що пилопродукція має, як правило, форму паралелепіпеда. У цьому випадку легко виміряти розміри кожної одиниці пилопродукции й визначити її об'єм і, відповідно, об'єм штабеля в щільній мірі.
ØОдиниці виміру круглого лісу й пилопродукции під час перевезення в каботажі – кубічний метр (м3)
Деякі одиниці виміру круглого лісу при перевезеннях між іноземними портами: англійський кубічний сажень (АКС) – 6,116 м3 (216 фут3); російських кубічних сажнях (РКС) – 9,713 м3 (343 фут3); лод (лоад) – 1,416 м3 (50 фут3); тульт
– 216 погонних футів капбалок, що мають товщину у верхньому відрубі (відрізі) Æ 11 дюймів.
Деякі одиниці виміру пилопродукции при перевезеннях між іноземними портами: кубічний фут – 0,0283 м3; Ленінградський стандарт – 4,672 м3 (165 фут3); Гетеборгський стандарт – 5,097 м3; (180 фут3); бордовий фут (boord foot), причому за одиницю виміру прийнята 1000 бордсових футів (позначається IM) – 2,359 м3 (83,3 фут3); шпали, сліпери й інші види тёсаного ліси виміряються штуками (одиницями) або в лодах – 1,415 м3 (50 фут3 ).
Крім зазначених вищевказаних одиниць виміру лісових вантажів також використовують й інші (стер, корд, раумметр, лінфут, стд й ін.).
Переведення у стандарти всіх інших одиниць або назад можливо за умови, якщо кількість вантажу виражається в щільній мірі.
72
5 Наливні вантажі
5.1 Транспортні характеристики наливних вантажів
Наливні вантажі підрозділяються на 4 класи: нафта й нафтопродукти, хімічні, харчові (інші хімічні), зріджені гази.
ØТранспортні характеристики наливних вантажів розділені на групи: üоб'ємно-масові: щільність, в'язкість тиск, фракційна склад, органолепти-
чні характеристики й ін.; üтеплофізичні: температури плавлення й застигання, випаровуваність, те-
пло- і температуропровідність, теплоємність, діелектричні властивості й ін.; üхарактеристики небезпеки: температури спалаху, запалення, самозапа-
лювання, концентраційні й температурні межі запалення, швидкість вигоряння, тиск вибуху, корозійність, токсичність, октанове, цетановое і йодне число, екологічна небезпека й ін.
©Щільність (густина) визначається за допомогою ареометра або гідростатичних ваг. Точність виміру щільності нафтопродуктів ареометром становить 0,05%, а в лабораторних умовах за допомогою гідростатичних ваг або пікномет-
ра – до 0,005%.
Щільність (густина) високов'язких нафтопродуктів визначається розрахунками. Пробу досліджуваного продукту змішують із певною кількістюма лов’язкого розчинника, щільність якого відома, і визначають щільність суміші. Після чого розраховують щільність шуканої речовини.
Часто відносну щільність наливних вантажів називають «питомою вагою», що невірно. Для визначення кількості (маси) вантажу необхідно знати щільність, а для визначення щільності значення відносної щільності(питомої ваги) потріб-
но помножити на величину стандартної щільності води rt = dt × rСТ.
Відносна щільність (густина) – щільність відносно стандартної речовини. У СНД стандартною є щільність води при температурі4°С, прирівняна 1 т/м3 (0,999973), тому відносна щільність (питома вага) нафтопродукту чисельно дорівнює істинній щільності dt4 = rt, тобто не вимагає перерахувань. У деяких країнах приводиться питома вага рідин d, яка віднесена до щільності води при температурі 15, 20°С або 60°F.
Питома вага рідин d, яка віднесена до щільності води при температурі15, 20°С, 60°F або стандартна щільність у перерахуванні на воду при4°С визнача-
ється з наступних виразів:
r204 = d204 = 1,00564 × d1515 – 0,00908; r204 = 0,99823 × d2020.
При температурі 60°F (15,56°С)
r204 = 1,00477 × d6060 – 0,00799.
За шкалою API
r204 = 142,175 / (API + 131,5) – 0,00799.
У довідниках країн СНД приводиться щільність, як правило, при 20°С. Перерахування для потрібної температури здійснюється за формулою rН = r + b (t – tН),
73
де r і rН – відповідно щільність при відомій і необхідній(розрахункової) температурі, т/м3;
t і tН – відповідно відома й необхідна температура, °С;
b – коефіцієнт об'ємного розширення вантажу, т/м3×град. Коефіцієнти b залежать від виду й щільності рідини.
©В'язкість визначає рухливість(плинність) рідини й впливає на умови транспортування, перекачування й виконання операцій щодо зливу й наливу. Розрізняють динамічну, кінематичну й умовну в'язкість. В'язкість залежить від температури й тиску.
Динамічна в'язкість – опір зовнішнім силам, які викликають течію рідини. Ця сила прямо пропорційна швидкості зрушення, коефіцієнт пропорційності – коефіцієнт динамічної в'язкості. Його відношення до щільності– кінематична в'язкість.
Тиск визначається наявністю легких (низько киплячих) компонентів. Октанове число визначає детонаційну стійкість, за 100 % прийнятий ізоок-
тан.
Цетановое число характеризує дизельне паливо щодо здатності його до самозапалювання при упорскуванні його в камеру згоряння. При високому значенні цього числа (45¸50) паливо згоряє повністю й рівномірно.
Йодне число характеризує хімічну стабільність – наявність у паливі неграничний вуглеводнів.
©Хімічна й фізична стабільність означає сталість хімічного й фізичного складу протягом певного періоду часу. Нафта й нафтопродукти в процесі зберігання вступають у контакт з киснем, металом, світлом, підвищеною температурою й іншими факторами, які обумовлюють процеси окислювання, полімеризації й конденсації. Найбільші зміни властивостей спостерігаються в результаті окислювання киснем повітря хімічно найбільш нестійких сполук, що входять до складу нафтопродуктів (наприклад, неграничних вуглеводнів крекінг-бензину). Смоли і нерозчинний відстій, що утворюється при цьому, різко погіршують якість палива. Процес окислювання – процес, який самоприскорюється тому що кислі сполуки, які утворилися, стають у свою чергу каталізаторами й збільшують швидкість реакції. Каталізаторами окисного процесу є також вода, механічні домішки й сірчисті сполуки. Швидкість окислювання залежить від об'єму резервуара зберігання або тари й зі зменшенням об'єму збільшується. Найбільше швидко втрачають хімічну й фізичну стабільність бензини. Дизельне паливо більш стійко зберігає свої властивості.
Хімічна стабільність характеризується йодним числом та індукційним періодом, тобто часом, протягом якого паливо, що перебуває в умовах, регламентованих стандартами, практично не піддається окислюванню. Індукційний період бензинів, наприклад, повинен становити не менш 450¸900 хв. Для збільшення строку придатності палива в нього додають спеціальні антиокислювальні присадки. На основі хімічної стабільності встановлені граничні строки зберігання нафтопродуктів (0,5¸6 років) залежно від типу палива, сховища й кліматичної зони. Фізична стабільність означає сталість фракційної складу й пружності пару, яка досягається зберіганням і перевезенням у герметичних ємностях, що виклю-
74
чає втрати легких фракцій.
Залежно від температури спалаху горючі рідини діляться на: легкозаймисті (ЛЗР) – для займання необхідне короткочасне джерело займання(наприклад, іскра), середньозаймисті – тривале джерело (наприклад, сірник), важкозаймисті
– потужне джерело (наприклад, багаття).
Рідкі вантажі перевозяться наливом (наливні) або в тарі (генеральні). При перевезенні наливом, зберігання здійснюється в берегових резервуарах ємністю до 50 тис. м3; для зниження втрат – вони обладнуються рухомим дахом, мають сріблясте (світле) фарбування.
ØЗа класифікацією ІМО забруднення моря нафтою й нафтопродуктами відбувається через: 1. експлуатаційні скиди танкерів; 2. скидання із суден при постановці в док; 3. скидання у причалів, у тому числі при бункеруванні; 4. скидання із водами й відходами палива; 5. скидання з паливних танків баласту який містить нафту; 6. розливом при аваріях.
За Марпол 73/78 і Конвенції ООН щодо морського права«особливими районами» (заборонене скидання) є Середземне, Чорне, Балтійське, Червоне моря, Перська, Оманська і Мексиканська затоки.
5.2 Нафта й нафтопродукти
Нафта й продукти її переробки представляють велику групу вантажів, що перебувають у різних агрегатних станах і які мають специфічні властивості.
ØСира нафта являє собою горючу маслянисту рідину, яка володіє характерним запахом, колір якої міняється від ясно-жовтого до коричневого, майже чорного. Фізичні й хімічні властивості нафти залежать від її родовища й навіть горизонту (рівня) залягання.
Нафта – це складна суміш різних речовин, тому для її характеристики необхідно з'ясувати хімічний, груповий й фракційний склад. Хімічний склад нафти: вуглець 83¸87%, водень 11¸14%, кисень і азот0,1¸1,5%, сірка 0,05¸5,0%. Груповий склад нафти характеризує кількісний вміст парафінових(10¸70%), нафтенових (25¸75%), ароматичних (5¸30%) вуглеводнів і різних гетероорганічних сполук. За груповим складом визначають способи переробки нафти й призначення отриманих нафтопродуктів.
Сира нафта ділиться:
üза щільністю на: легку – 0,65¸0,87 г/см3 (т/м3), середню – 0,871¸0,91 і
важку – 0,911¸1,05;
üза вмістом сірки: мало-, середньо- і високосірчистою – при перевезенні небезпечне обводнювання.
©Фракційний склад визначає кількість продукту у відсотках від загального об'єму, що википає в певних температурних режимах. У нафті розрізняють легкі (світлі) фракції, які википають при температурі до350°С, і важкі (темні) з температурою кипіння вище 350°С. Легкі є основою для одержання світлого палива (бензин різного призначення, гас й ін.), важкі – для одержання мазуту й продуктів його переробки. Вміст легких фракцій в об'ємі нафти становить не більше 30¸50%. Фракційний склад істотно впливає на щільність і випаровуваність, які характеризують ефективність використання нафтопродуктів і величину втрат
75
від випару.
Найбільш важливою фізичною характеристикою нафти є її висока теплотворна здатність, яка досягає 46 МДж/кг, тому нафту переробляють в основному для одержання різних сортів палива.
ØПроцес переробки нафти складається із трьох етапів: підготовки до переробки, переробки й очищення отриманих нафтопродуктів. Залежно від складу нафти й необхідності одержання продуктів певної якості розрізняють фізичні й хімічні способи переробки.
©У процесі фізичного способу(прямої перегонки) нафту розділяють на фракції за температурою кипіння без руйнування молекулярної структури. Технологічний процес прямої перегонки складається з нагрівання, випару, конденсації й охолодження при атмосферному тиску. У результаті одержують: бензин (3¸15%), лігроїн (7¸10%), гас (8¸20%), газоіл (7¸15%), масляні дистиляти
(20¸25%) і мазут (65¸90%).
©Розгін (розділення) мазуту на фракції здійснюється на апаратах, які працюють в умовах вакууму, що дозволяє знизити температуру кипіння з450÷500 до 220°С й уникнути розкладання вуглеводнів. У результаті одержують важкий газоіл, соляр, масляні дистиляти й гудрон. Порівняно невеликий вихід бензинів при прямій перегонці нафти привів до впровадження хімічних способів переробки: крекінг (термічний і каталітичний), піроліз й ін.
©Термічний крекінг (процес розщеплення довгих молекул важких вуглеводнів на більше короткі молекули низькокиплячих фракцій) протікає в умовах високих температур (до 500÷700°С) і високого тиску(4÷6 МПа). У результаті термічного крекінгу одержують світле паливо з мазуту або нафтових залишків (гудрону й півгудрону): крекінг-бензин (30¸35%), крекінг-гази (10¸15%), кре- кінг-залишки (50¸55%). Отримані крекінг-бензини нестабільні, й тому використовуються тільки як складові частини моторного палива.
©Каталітичний крекінг протікає при високих температурах і присутності каталізаторів (алюмосилікатів), що дозволяє знизити тиск до0,2÷0,3 МПа. При такому способі переробки значно підвищується якість отриманих нафтопродуктів, а вихід крекінг-бензинів досягає 35¸40%, однак підготовка вихідної сировини досить складна.
©Піроліз – процес одержання рідкої смоли й газів з гасу при температурі 650°С. З рідкої смоли в наступних стадіях переробки витягають коштовні ароматичні вуглеводні (бензол, толуол й ін.).
©Останнім етапом переробки нафти є очищення отриманих напівфабрикатів (особливо світлих) з метою видалення смолистих речовин, кисневих і сірчистих сполук, що є шкідливими домішками й знижують якістю нафтопродуктів. Товарні нафтопродукти виходять компонуванням однорідних напівфабрикатів, отриманих різними способами переробки нафти із введенням у суміш спеціальних присадок і домішок, які забезпечують необхідні експлуатаційні якості.
ØПродукти переробки нафти(світлі й темні) залежно від призначення умовно діляться на три групи: паливо, мастильні матеріали, інші продукти.
©До світлих нафтопродуктів відносяться: бензин, гас, лігроїн, паливо для реактивних двигунів, деякі сорти дизельного палива й ін.; до темних – сира наф-