Åadunkoznawstwo, szkoła & studia, Dokumenty
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ŁADUNKOZNAWSTWO
ŁADUNKOZNAWSTWO......................................................................................................... 1
1. ZARYS PROBLEMATYKI BEZPIECZEŃSTWA ŁADUNKÓW W TRANSPORCIE .... 2
1.1. WPROWADZENIE DO ŁADUNKOZNAWSTWA ..................................................... 2
1.2. WŁAŚCIWOŚCI I WRAŻLIWOŚCI ŁADUNKÓW .................................................... 2
1.2.1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI ŁADUNKÓW................................................ 2
1.2.2. WRAŻLIWOŚĆ ŁADUNKÓW .............................................................................. 3
Ładunki wrażliwe na działanie energii mechanicznej............................................................ 4
Ładunki wrażliwe na wchłanianie obcych zapasów .............................................................. 5
Ładunki wrażliwe na działanie wilgoci.................................................................................. 5
Ładunki wrażliwe na zmiany temperatury ............................................................................. 6
Ładunki wrażliwe na oddziaływanie światła ......................................................................... 7
Ładunki żywe w transporcie .................................................................................................. 7
Przewozy żywności ................................................................................................................ 8
Pytania kontrolne................................................................................................................ 8
2. METODY I FORMY ZABEZPIECZANIA ŁADUNKÓW W TRANSPORCIE................. 9
2.1. Szkody – rodzaje i przyczyny powstawania ................................................................... 9
2.1.OPAKOWANIE JAKO FORMA OCHRONY ŁADUNKU........................................... 9
2.1.1.Opakowania - rodzaje i funkcje ................................................................................ 9
2.1.2.Opakowanie i oznakowanie ładunków w transporcie ............................................. 13
2.1.4.Jednostki ładunkowe ............................................................................................... 18
2.2. Znakowanie opakowań transportowych........................................................................ 18
2.3. SPECJALIZOWANE NADWOZIA JAKO FORMA OCHRONY ŁADUNKU......... 18
2.4. TECHNIKA ŁADOWANIA I ZABEZPIECZANIA ŁADUNKÓW NA ŚRODKACH
TRANSPORTOWYCH ....................................................................................................... 18
2.4.1.CZYNNOŚCI ZWIĄZANE Z PRZEWOZEM ŁADUNKÓW .............................. 18
2.4.2. ŁADOWANIE MATERIAŁÓW SYPKICH ......................................................... 19
3. CZYNNIKI WARUNKUJĄCE PRZEPŁYW ŁADUNKÓW
PONADMORMATYWNYCH ................................................................................................ 20
3.1. Organizacja przewozów ładunków ponadgabarytowych ............................................. 20
3.2. Organizacja przewozów ładunków niebezpiecznych ................................................... 21
3.2.1. Charakterystyka ładunków niebezpiecznych ......................................................... 21
3.2.2. Rodzaje materiałów niebezpiecznych .................................................................... 25
3.2.3. Przewóz morski towarów niebezpiecznych ........................................................... 27
3.2.5. Możliwości oddziaływania na przepływ ładunków niebezpiecznych.................... 38
4. OPTYMALIZACJA SYSTEMÓW PRZEŁADUNKOWYCH........................................... 42
Literatura .............................................................................................................................. 43
1
1. ZARYS PROBLEMATYKI BEZPIECZEŃSTWA
ŁADUNKÓW W TRANSPORCIE
1.1. WPROWADZENIE DO ŁADUNKOZNAWSTWA
Towaroznawstwo
– dziedzina wiedzy, której przedmiotem jest towar.
Towar
jest to produkt pracy ludzkiej,
przeznaczony do wymiany. Właściwości, dzięki którym może on zaspokajać określone potrzeby ludzkie, nadają
mu charakter dobra użytkowego. Zakres nauki towaroznawstwa obejmuje następujące elementy: nazwę towaru,
surowce, rozmieszczenie geograficzne oraz ich właściwości i wpływ na jakość gotowych wyrobów, podstawowe
parametry procesów technologicznych, właściwości towarów pozwalające na zaspokojenie potrzeb
użytkowników, zasady klasyfikacji jakościowej towarów, metody badań i oceny jakości, rodzaj stosowanych
opakowań, przepisy normalizacyjne i prawne regulujące jakość i oznakowanie towarów. Bardzo istotnymi
zagadnieniami są również ochrona jakości w procesach przewozu towarów i magazynowania.
Ładunkoznawstwo
– wyspecjalizowana dziedzina towaroznawstwa, zajmująca się towarami w procesie
przemieszczania. W procesie tym, a więc od momentu nadania przez nadawcę do chwili odebrania przez
odbiorcę, towar określany jest nazwą
ładunek
. Przedmiotem zainteresowań i badań są sposoby przygotowania
ładunków do przewozu, przeładunków i składowania oraz technika i technologia racjonalnego ich wykorzystania
uwarunkowane właściwościami ładunków.
Ładunek
– to dobro materialne będące przedmiotem przewozu, czyli wszystko co podlega celowemu
przemieszczaniu.
Podczas trwania procesu transportowego ładunek jest narażony na różne zmiany i uszkodzenia będące
następstwem zastosowania niewłaściwej technologii przewozu. Na przykład zastosowanie niewłaściwych
opakowań, nieprawidłowe zabezpieczenie, nieostrożne wykonywanie załadunku i wyładunku. Jednym z
podstawowych zadań transportu jest ochrona jakości jak i ilości powierzonego do przewozu ładunku. Należy
więc stosować odpowiednie środki transportu, a także zadbać o prawidłową organizację całego procesu.
Każdy ładunek posiada swoje indywidualne cechy i własności, które wymagają od przewoźnika
przeprowadzenia odpowiedniego procesu transportowego. Tak więc, oprócz wyboru odpowiedniej gałęzi i
środka transportowego możliwe jest dobranie odpowiednich maszyn i urządzeń podczas załadunku i wyładunku,
ustalenie sposobu zabezpieczenia ładunku w czasie przewozu i ewentualnie ich ubezpieczenie, a także uzyskanie
odpowiedniej dokumentacji i obliczenie kosztów.
Niezbędnym narzędziem umożliwiającym podejmowanie przez przewoźnika racjonalnych decyzji,
organizowaniu przewozu w planowaniu i analizie pracy jest klasyfikacja transportowa ładunków. Można ją
przeprowadzić na podstawie różnych kryteriów.
Do najważniejszych należy zaliczyć kryteria:
naturalnej podatności przewozowej - ładunki wrażliwe na warunki i czas transportu, np. ładunki
niebezpieczne.
technicznej podatności przewozowej – cechy zewnętrzne i właściwości wewnętrzne, np. gazy, płyny, ciała
stałe,
podstawowych sposobów załadunku – napełnianie, nasypywanie , podnoszenie i wciąganie ładunku,
wielkości ładunków – drobne, całopojazdowe, ponadgabarytowe,
ekonomicznej podatności ładunku – mało, średnio i wysokowartościowe.
1.2. WŁAŚCIWOŚCI I WRAŻLIWOŚCI ŁADUNKÓW
1.2.1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI ŁADUNKÓW
Każdy towar lub ładunek posiada określone, swoiste cechy fizyczne, chemiczne, fizykochemiczne lub
biologiczne. Znajomość tych cech pozwala na dobór odpowiednich opakowań, sposób ułożenia w środkach
transportowych, zastosowanie odpowiedniego taboru, właściwych warunków przewozu (tj. utrzymanie
właściwej temperatury, wilgotności względnej powietrza, wentylacji), gwarantujących dostarczenie ładunku
odbiorcy w stanie dobrym i nie uszkodzonym.
1
2
Edward Mendyk „Ekonomika i organizacja transportu” s.221
Do najważniejszych cech i właściwości należy zaliczyć: budowę fizyczną, konsystencję, gęstość, temperaturę
topnienia, krzepnięcia, wrzenia, wytrzymałość na zginanie, ściskanie, zawartość poszczególnych składników itp.
Gęstość
(masa właściwa) dla każdego ciała jest wielkością stałą i charakterystyczną. Wyraża się ona stosunkiem
masy ciała m do jego objętości V.
W praktyce transportowej nie małą rolę odgrywa znajomość gęstości nasypowej, która wyraża się stosunkiem
masy zajmowanej przez ciało stałe występujące w formie kawałków, do objętości, którą to ciało zajmuje.
Gęstość nasypowa
może zmieniać się w dość dużych granicach, ponieważ zależy od wielkości kawałków ciała
w jakich ono występuje. Im kawałki ciała są większe, tym określoną objętość zajmuje mniejsza masa, ponieważ
między poszczególnymi kawałkami pozostają wolne przestrzenie.
Wartość gęstości nasypowej (dla ładunków sypkich, kawałkowych) jest uzależniona również od sposobu
ładowania (napełniania) i dlatego może się ona wahać w dużych granicach. W transporcie będzie ona wpływała
na stopień ładowności pojazdu.
Do
właściwości mechanicznych
zalicza się: wytrzymałość, plastyczność, sprężystość, twardość itp.
Wielkość odkształcenia zależy nie tylko od wielkości przyłożonej siły, lecz również od wielkości powierzchni
do której siła ta jest przyłożona. Ciśnienie wywierające przez siłę jest tym większe, im mniejsza jest
powierzchnia.
Do temperatur charakterystycznych zaliczane są: temperatura topnienia, krzepnięcia, mięknięcia, temperatura
samozapłonu, zapłonu i palenia.
Temperatura zapłonu, palenia i samozapłonu.
Ciała palne (stałe, ciekłe i gazowe) mogą łączyć się z tlenem
tak energicznie, że w wyniku procesu pojawi utleniania się płomień. Utlenianie może nastąpić przy udziale tlenu
atmosferycznego lub też tlenu zawartego w związkach chemicznych, które go łatwo oddalają.
Temperatura zapłonu cieczy palnych jest podstawową wielkością do oceny stopnia ich niebezpieczeństwa oraz
stanowi podstawowe kryterium do klasyfikacji cieczy palnych.
Zależnie od wartości temperatury zapłonu, w Polsce ciała palne dzieli się na trzy grupy:
I grupa – o temperaturze zapłonu nie wyższej niż + 25° C – ciała łatwo palne,
II grupa – o temperaturze zapłonu zawartej w granicach pomiędzy + 25° C do 60° C – ciała średnio palne,
III grupa – o temperaturze powyżej 60° C – ciała trudno palne.
Jeżeli ciała ogrzane do określonej temperatury (bez doprowadzenia źródła ognia) zapalają się, to temperaturę tę
nazywa się
temperaturą samozapłonu
.
Samozapłon ładunków następuje w wyniku nagromadzenia się w nich dużych ilości ciepła na skutek
samorzutnie przebiegających reakcji. Niektóre substancje samozapalają się pod wpływem wilgotnego powietrza
lub wody (np. metale alkaliczne, sód, lit, potas), inne substancje samozapalają się w powietrzu w niższych
temperaturach (np. fosfor biały).
Rozróżnia się dwa rodzaje wybuchów: wybuchy fizyczne i chemiczne.
Przykładem wybuchu fizycznego może być ogrzanie butli ze sprężonym gazem, ponieważ wskutek działania
promieni słonecznych, wewnątrz butli wzrasta ciśnienie i przy przekroczeniu wytrzymałości ścianek może
nastąpić wybuch gazu.
Budowa, skład chemiczny i wpływ otoczenia powodują, że poszczególne grupy towarów lub ładunków mają
określona wrażliwość.
Ładunki mogą być wrażliwe na:
-
czas trwania przewozu,
-
oddziaływanie energii mechanicznej,
-
oddziaływanie wilgoci,
-
oddziaływanie temperatury i światła,
-
wchłanianie obcych zapachów.
1.2.2. WRAŻLIWOŚĆ ŁADUNKÓW
Ładunki wrażliwe na czas trwania przewozu
Wśród ładunków wrażliwych na czas trwania przewozu wyodrębniono grupę stanowią ładunki szybko psujące
się, które wymagają troskliwego obchodzenia się, odpowiedniego zabezpieczenia i ułożenia w środku
transportowym, szybkiego przewozu, a często użycia wyspecjalizowanego taboru.
Na szybkość zmian zachodzących w ładunkach poważny wpływ wywiera temperatura otoczenia, wilgotność
względna powietrza, światło oraz właściwości samego ładunku, a więc skład chemiczny, budowa, obecność
drobnoustrojów oraz czas trwania przewozu.
3
Spośród wielu ładunków największą grupę ładunków szybko psujących się tworzą ładunki spożywcze, a
zwłaszcza świeże. Do nich należy zaliczyć: owoce, warzywa, grzyby, mleko, nabiał, mięso, tłuszcze, ryby,
kwiaty itp.
Do najważniejszych procesów biochemicznych należy zaliczyć:
-
oddychanie,
-
transpirację,
-
dojrzewanie i przejrzewanie.
Oddychanie.
W czasie oddychania węglowodany i inne składniki ulegają procesowi utleniania, któremu
towarzyszy wydzielanie się dwutlenku węgla, wody oraz pewnej ilości energii cieplnej.
Te ładunki, które do przebiegających procesów życiowych oraz zachowania ich dobrej jakości potrzebują
określonej ilości tlenu, nie należy na dłuższy czas zamykać w pomieszczeniach pozbawionych dopływu
świeżego powietrza.
W czasie transportu i przechowywania wskazane jest umiarkowane wietrzenie oraz utrzymywanie temperatury
w granicach 0° C.
Transpiracją
nazywa się proces utraty wody (w postaci pary wodnej) przez żywe organizmy roślinne.
W praktyce, w celu podwyższenia wilgotności względnej powietrza w środkach transportowych i magazynach
stosuje się skraplanie podłóg zimną wodą, które powoduje jednocześnie obniżenie temperatury, ponieważ woda
parując pochłania ciepło z otoczenia.
Dojrzewanie i przejrzewanie.
Proces dojrzewania ładunków roślinnych może nastąpić przed zbiorem i po jego
zbiorze, tj. w czasie transportu i magazynowania.
Szybkość przebiegu procesu dojrzewania jest uzależniona również od intensywności oddychania. Regulując
intensywność oddychania można przyspieszyć lub opóźnić proces dojrzewania. Opóźnienie procesu dojrzewania
osiąga się przez obniżenie temperatury lub zwiększenie koncentracji dwutlenku węgla w otoczeniu.
Aby nie dopuścić do powstawania uszkodzeń oraz ujemnego ich wpływu na jakość i trwałość, manipulacje z
ładunkami wrażliwymi na czas trwania przewozu powinny być wykonywane we właściwy sposób i z należytą
starannością, a mianowicie:
-
środki transportu powinny być czyste, wolne od obcych zapachów,
-
ładunki powinny być opakowane we właściwy sposób oraz odpowiednio ułożone i zabezpieczone w
środkach transportowych,
-
w środkach transportowych powinny być utrzymane odpowiednie warunki otoczenia, tj. temperatura,
wilgotność względna powietrza dostosowana do właściwości przewożonego ładunku,
-
niektóre ładunki przed załadowaniem należy ochłodzić.
Ładunki wrażliwe na działanie energii mechanicznej
Wrażliwość ładunku na oddziaływanie energii mechanicznej jest uzależniona od składu chemicznego ładunku,
budowy fizycznej, obróbki technologicznej oraz sposobu wykończenia i opakowania. Wytrzymałość szkła na
uderzenia i ściskanie jest bardzo mała i jest uzależniona od składu chemicznego i jego własności fizycznych.
Oddziaływanie narażeń mechanicznych na ładunki można rozpatrywać jako:
-
proste,
-
złożone,
-
krótkotrwałe,
-
długotrwałe o stałej wielkości,
-
długotrwałe zmienne.
Do narażeń mechanicznych prostych zalicza się przyspieszenie ciągłe jednokierunkowe, wibracje, wstrząsy,
uderzenia, swobodny spadek, napór.
Przyspieszenie ciągłe jednokierunkowe jest wielkością, której kierunek działania na ładunek nie ulega większym
zmianom przez dłuższy czas. Narażenie tego typu powstaje przy ruszeniu środka transportowego z miejsca lub
też w czasie zmiany przyspieszenia. Drgania powstają najczęściej od układu napędowego – silnika, wału
napędowego i kół. Chociaż w drganiach przyspieszenia mają wartości niewielkie, to jednak destruktywnie
oddziałują na ładunek.
Uderzenia występują najczęściej w czasie wykonywania robót ładunkowych. Skutkiem swobodnego spadku jest
uderzenie opakowania o nieruchome, sztywne podłoże (wyłącznie pod wpływem działania siły przyciągania
ziemskiego). Ten rodzaj narażania występuje w czasie magazynowania i transportu, np. kiedy ładunek spadnie z
pewnej wysokości na podłogę.
Napór występuje przy przewozie ładunków odkrytymi środkami transportowymi z dużą szybkością (opór
powietrza).
Narażenia mechaniczne złożone występują przy jednoczesnym działaniu na ładunek narażeń prostych.
Zależnie od rodzaju użytych do przewozu środków transportowych, wyróżnia się narażenia oddziałujące na
ładunki w transporcie samochodowym, kolejowym, lotniczym i morskim.
4
Największe obciążenia dynamiczne w transporcie kolejowym oddziałują na ładunki podczas rozrządu, tj.
formowania składu pociągu. Siła zderzenia jest uzależniona od wielkości zderzających się mas i różnicy ich
prędkości. Na przykład przy stosowaniu wagonów ze zderzakami sprężynowymi, siła uderzenia powinna być
mniejsza od końcowej siły sprężystości zderzaków. Po przekroczeniu granicy wartości siły sprężynowania
następuje zblokowanie sprężyn i tzw. twarde zderzenie, które powoduje uszkodzenia ładunków, opakowań oraz
wagonów kolejowych.
W transporcie lotniczym występują różne zjawiska dynamiczne w cyklu transportowym w części nadziemnej i
powietrznej. W części nadziemnej – kołowanie, rozbieg przy starcie, lądowanie, dobieg po wylądowaniu –
zachodzą zjawiska zbliżone do transportu samochodowego. W czasie lotu płaskiego podstawowym zjawiskiem
występujących obciążeń są drgania wywołane zjawiskami aerodynamicznymi działającymi na zewnątrz
samolotu oraz drgania spowodowane niewyważeniem mas wirujących. Poza tym występują wstrząsy
spowodowane zaburzeniami aerodynamicznymi.
W transporcie śródlądowym i morskim narażenia mechaniczne oddziałujące na ładunki różnią się znacznie od
narażeń występujących w innych gałęziach transportu. Występujące narażenia w tej gałęzi transportu mają
bardziej niszczący charakter na skutek długotrwałego oddziaływania. W transporcie śródlądowym i morskim
typowymi narażeniami mechanicznymi są: obciążenia statyczne powstające w wyniku spiętrzenia ładunków oraz
obciążenia dynamiczne powstające w wyniku drgania podłoża ładowni (działanie układu napędowego) oraz
kołysanie statku – przechyły poprzeczne i wzdłużne oraz impulsy spowodowane uderzeniami fal.
Wrażliwość ładunków na oddziaływanie energii mechanicznej można zmniejszyć przez odpowiednie ich
ułożenie, zabezpieczenie materiałami amortyzującymi i właściwe opakowanie. Stosowanie odpowiednich
oznaczeń na opakowaniach transportowych ładunków nakazuje zachowanie szczególnej ostrożności przez
przewoźnika i robotników ładunkowych w czasie trwania procesu transportowego oraz magazynowania.
Zastosowane zabezpieczenia amortyzujące powinny pochłaniać energię kinetyczną poprzez tłumienie
powstających drgań i wstrząsów, a zastosowane opakowania powinny przeciwdziałać również energii
potencjalnej w czasie przewozu i magazynowania.
Ładunek może być zabezpieczony przed skutkami wstrząsów przez:
-
rozłożenie działania wstrząsów na większą powierzchnię,
-
zaabsorbowanie energii wstrząsu,
-
zlokalizowanie wstrząsu tak, aby oddziaływał na te części ładunku, które mogą wytrzymać.
Oddziaływanie energii mechanicznej na ładunek przy spadku, uderzeniu, wstrząsach, rzadko występuje jako
oddziaływanie równomierne, zazwyczaj przyłożone jednym lub kilku punktach. Jeśli zostaną zastosowane
materiały i wkładki amortyzujące, nastąpi rozłożenie działania wstrząsu na całą powierzchnię. Pochłanianie
energii wstrząsów jest powodowane przez materiały amortyzujące, takie jak: guma, tworzywa piankowe.
Lokalizacja wstrząsu ma na celu skierowanie całej energii niszczącej do tych punktów, które mogą wytrzymać
działanie dużych sił. Na przykład w opakowaniach dużych maszyn i urządzeń są stosowane profilowane
elementy mocujące w formie sprężyn, jako amortyzacja pomiędzy opakowaniem oraz punktami zamocowania
silnika. W tym przypadku materiały przeciwwstrząsowe włożone luzem do opakowania nie zamortyzowały w
dostateczny sposób występujących sił.
Niektóre ładunki zachowują się w różny sposób pod wpływem wstrząsów o różnym czasie trwania. Jedne
ulegają uszkodzeniom szybciej, inne wolniej. Dlatego też przy rozpatrywaniu wrażliwości ładunków na wstrząsy
należy uwzględnić i ten czynnik.
Ładunki wrażliwe na wchłanianie obcych zapasów
Do ładunków zapachochłonnych sa zaliczane prawie wszystkie higroskopijne artykuły spożywcze, a
mianowicie: cukier, wyroby cukiernicze, mąka, makaron, kasze, kawa, herbata, owoce suszone itp. oraz niektóre
artykuły przemysłowe, np. tkaniny, włókna itp.
Ładunki wrażliwe na działanie wilgoci
Stopień wrażliwości ładunku działanie wilgoci jest uzależniony od ich właściwości, budowy, sposobu związania
wody z ładunkiem oraz zdolności przyciągania wody, czyli ich higroskopijności.
Ubytek masy ładunków zawierających znaczne ilości wody wolnej następuje w wyniku dość łatwego parowania
tej wody.
Zazwyczaj ładunki higroskopijne powinny być przewożone i przechowywane w warunkach o wilgotności
względnej powietrza nie przekraczającej 70%.
Nie małą rolę powinny tu odegrać i same opakowania, które powinny ochronić ładunek przed ujemnym
oddziaływaniem otoczenia.
Proces ten może zachodzić w sposób ciągły aż do momentu wyrównania się poziomu wilgoci w ładunku i
otoczeniu.
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]