Смерзаемость грузов при грузоперевозке

Железнодорожные и автомобильные перевозки производятся круглогодично, в том числе и при температурах намного ниже нуля. Если загрузить в вагон, или самосвал сыпучий груз повышенной влажности, то возможно такое явление, как смерзаемость материала. То есть, вещество из сыпучего состояния превращается в монолит, что значительно усложняет выгрузку. Смерзаемость груза — это как схватывание частиц груза между собой, так и примерзание к металлическим частям платформы, вагона, или кузова.

Что такое смерзающиеся грузы

Под это определение входит широкий перечень веществ, которые при низких температурах склонны к примерзанию частиц друг к другу из-за содержащейся в них влаги.Смерзающиеся грузы — это преимущественно, материалы достаточно высокой пористости, способные поглощать влагу из атмосферного воздуха и удерживать ее внутри объема. В качестве примера можно привести такие распространенные материалы, как уголь и строительный песок. Просушить их перед погрузкой практически невозможно, остаточная влажность остается достаточно высокой, чтобы при длительной перевозке, например, на расстояние в несколько сотен километров при температуре – 5 – 10 оС весь объем материала в вагоне успел превратиться в монолит.

Список смерзающихся грузов очень широкий, приведем только часть веществ, которые при перевозке зимой требуют предварительной защиты от смерзания. Это:

• бокситы;

• гравий;

• глина всех видов;

• свекловичный жом;

• грунт всех типов;

• мытый известняк;

• кокс;

• руды металлов;

• каменная соль;

• шлаки и шламы.

Список можно продолжить еще на несколько десятков позиций. Заказчик транспортных услуг и перевозчик должны проверить груз на смерзаемость и провести ряд профилактических мероприятий перед погрузкой. В большинстве случаев предварительная подготовка и правильно проведенная борьба со смерзаемостью грузов позволяет получить в конечной точке такой же сыпучий материал, как и при загрузке.

Существует несколько видов смерзания:

• корковое, когда груз примерзает к днищу и стенкам платформы, а на поверхности образуется корка толщиной около 5 см;
• с талым ядром — неполное смерзание вещества, не достигающее высоты засыпки;
• монолитное — схватывание всех частиц материала, температура в центре вагона равна температуре у стенок.

Коэффициент смерзаемости — показатель отношения смерзшейся части вещества к полному объему засыпки.

Правила перевозок смерзающихся грузов

Требования к транспортировке смерзающихся грузов прописаны в Сборнике правил перевозок грузов на железнодорожном транспорте (приложение 1 и 2). Эти же правила касаются перевозок автомобильным и другими видами транспорта. В этом документе приведен полный список материалов, склонных к смерзанию во время транспортировки. Здесь названы грузы, которые полностью, или частично теряют сыпучесть при перевозке в крытых вагонах, полувагонах, или на платформах, если температура на улице находится ниже отметки в 0 оС.

Правила перевозок возлагают обязанности проведения профилактических работ по защите от смерзаемости как на отправителя груза, так и на перевозчика. Если в полной мере невозможно провести работы по защите материала от смерзаемости, из-за физико-химических свойств вещества, отсутствия надлежащего оборудования в точке отправки (по объективным причинам), или температура по пути следования неожиданно опустилась ниже расчетного уровня, то получатель груза должен обеспечить возможность восстановления сыпучести специальными техническими средствами. Такие действия направлены на снижение времени простоя вагонов и обеспечение эффективности перевозок.

В сопроводительных документах отправитель должен указать процентное соотношение влаги в материале. Если заказчик согласен на доставку смерзшегося груза и может обеспечить действия по восстановлению сыпучести (прогрев, виброрыхление и т.д.), в накладной должна быть соответствующая пометка. В случае, когда материал подвергся смерзанию по вине отправителя, получатель может составить акт о некондиционном грузе. В этом случае оплачивать работы по восстановлению сыпучести и простой вагонов будет отправитель.

Профилактические работы, предотвращающие смерзание грузов

Защита от смерзания производится различными способами с использованием средств механизации. Наличие специального оборудования — обязательное условие подготовки материала к перевозке. Как правило, обрабатывается весь объем вещества, предназначенного под загрузку, чтобы добиться одинаковой плотности и влажности всей партии. Если материал обработать частично, то могут образоваться глыбы и комки, которые усложнят разгрузку и приведут к поломке оборудования в точке получения.

Одно из наиболее распространенных действий — многократная пересыпка материала перед погрузкой. Если работа выполняется при отрицательных температурах, то после 3 – 4 пересыпок 90 – 95% материала будут сохранять сыпучесть на всем пути следования. Предварительное промораживание вещества в сочетании с пересыпкой подходит для большинства сыпучих грузов. Но перед началом выполнения работ необходимо уточнить возможность таких действий. Ни одна из профилактических операций, направленных на предохранение груза от смерзания, не должна снижать технических характеристик и эксплуатационных качеств вещества.

Второй вид профилактики — пересыпка груза инертным веществом, не вступающим в реакцию с основным материалом и не влияющим на его качество. Для пересыпки используют гашеную измельченную известь, древесные опилки, кварцевый песок и другие негигроскопичные материалы. Возможность пересыпки основного груза заполнителем необходимо согласовать с получателем груза. Это особенно важно при международных перевозках.

Предварительная просушка материала в специальных камерах до влажности, исключающей смерзание. Часто просушка комбинируется с многократной пересыпкой, что дает очень хороший результат. Ряд материалов обрызгивается минеральными маслами, или специальными растворами (ниогрин, северин, раствор хлорида натрия). Обрабатывается не только груз, но и стенки и полы вагонов и платформ.

Современные предприятия используют также такие довольно затратные способы, как брикетирование и агломерация (придание сыпучему материалу формы шариков). Более крупные фракции, которые получаются при такой обработке, снижают коэффициент смерзаемости до допустимого уровня.