Технология перевозок
Введение:
Технология транспортировки грузов - одна из составляющих системы обеспечения безопасности при его доставке. Вопросы безопасной перевозки грузов с 80-тых годов прошлого века стали одними из важнейших в деятельности Международной Морской Организации (ИМО). Перевозка навалочных грузов морем регулируется Кодексом безопасной практики для твёрдых навалочных грузов (Code of Safe Practice for Solid Bulk Cargoes, ВС Code). В соответствии ВС Code многие грузы, проявляющие опасные химические свойства при транспортировке навалом, имеют класс опасности ИМО - Materials hazardous only in bulk, MHB. Общим свойством таких грузов является факт их опасности при транспортировке навалом, при этом для каждого груза класса ИМО МНВ эта опасность может быть различной.
Транспортировка грузов МНВ "от двери до двери" осуществляется как минимум двумя видами транспорта, т.е. имеет место мультимодальная перевозка. На сегодняшний день такие перевозки не регулируются международными правилами, т.к. Конвенция ООН о Международной смешанной перевозке грузов 1980 года не ратифицирована. Вопрос отнесения грузов этого класса к категории опасных на сегодняшний день не решен.
Ежегодно ИМО фиксирует инциденты, связанные с транспортировкой грузов МНВ. Однако причины их возникновения рассматриваются без анализа работ по всей транспортно-логистической цепи. В этой связи становится актуальной новая сервисная функция грузового сюрвея, обеспечивающая комплексную безопасность и недопущение коммерческого брака при хранении и транспортировке.
Постановка вопроса в таком аспекте особенно важна для железа прямого восстановления - (коммерческое наименование -"губчатое железо") — продукта с высокой товарной ценностью для предприятий металлургической промышленности. Этот груз классифицирован ВС Code и национальными правилами РД 31.11.01-92 (Правила ННГ, 8-М) как вещество опасное навалом - МНВ. Объемы морских перевозок "губчатого железа" из портов России и Украины имеют устойчивую тенденцию к возрастанию.
Все формы "губчатого железа"- окатыши, комки, холодные отформованные брикеты - имеют высокую поверхностную активность как результат их пористой ("губчатой") структуры. При открытом хранение и транспортировке "губчатое железо" в форме окатышей становится пожароопасным (пирофорным). Пожароопасность увеличивается при увлажнении, особенно при воздействии морской воды. В результате металлизованный продукт обесценивается, констатируют коммерческий брак, возникает угроза безопасности.
Губчатое железо"
в форме окатышей (DIRECT REDUCED IRON, DRI,
номер по ВС Code 015) международные
и национальные правила считают
грузом закрытого хранения и транспортировки
в инертной среде. Это требует
использования
Изменить товарную форму, т.е. уменьшить пористость и активность поверхности нельзя, т.к. форма материала определяется последующей технологией его использования.
Модернизация (в
рамках требований конечного потребителя)
технологии получения "губчатого
железа" на российских предприятиях,
позволила снизить его
В новых условиях хозяйствования ТТС должна включать непрерывный грузовой сюрвей как инструмент мониторинга всей транспортнологистической цепи от производителя до потребителя. Актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью совершенствования ТТС и организации безопасной транспортировки различных форм "губчатого железа" при условии:
- постоянного
контроля соответствия
-создания режима
безопасности в транспортных
технологиях ППР складов,
-организации
экономически обоснованной
Объектом исследования являются свойства "губчатого железа", производимого в России по установленным ТУ, процесс его транспортировки, ТТС безопасной и сохранной доставки и мониторинг технологической дисциплины по всей транспортно-логистической цепи.
Предметом исследования
является груз и система организации
комплексного грузового сюрвея в
процессе мультимодальной
Цель работы - совершенствование ТТС морской, смешанной и мультимодальной перевозок и разработка системы комплексного грузового сюр-вейя для обеспечения режима безопасности транспортной технологии и предотвращения коммерческого брака при транспортировке "губчатого железа", производимого в России.
Реализация поставленной цели потребовала решение следующих задач:
1. Анализа аварийных
ситуаций при транспортировке
"губчатого железа" и основных
факторов, определяющих технологические
приемы обеспечения
2. Определения
допустимых значений
3. Разработки требований к:
-ТУ на свойства
груза, получаемого от
-условиям безопасного хранения окатышей на открытых складских площадках портов и терминалов;
-оборудованию,
техническому оснащению и
4. Разработки
схемы обеспечения безопасной
технологии хранения и
Научная новизна
диссертационной работы заключается
в том, что впервые для конкретного
груза предложен и успешно
применяется системный
-контроль за
соблюдение технологии
- сюрвейерский
контроль за организацией и
технологией процесса
- разработанную
методику сюрвейерской
- разработанное
положение о сюрвейерском
- методику подготовки специалистов для работы на каждом этапе грузового сюрвея.
Полученные в результате лабораторных и натурных экспериментов данные позволили:
-ввести систему
мониторинга экспортных партий
окатышей по показателям
-усовершенствовать
технологию складирования и
-исключить "самоинертизацию",
как способ транспортировки
-оптимизировать
транспортные расходы в
-предложить
и успешно использовать методы
комплексного сюрвейерского
Детально разработанная, используемая на практике, технология комбинированной защиты "губчатого железа"в форме окатышей посредством модернизации способа его получения, Декларирования и Сертификации груза и транспортных средств оформлена в виде патента РФ №2176213 "Способ хранения и транспортировки металлизованных окатышей". На защиту выносятся:
1. ТТС, обеспечивающая безопасную технологию хранения и транспортировки губчатого железа" в форме окатышей в процессе его мультимодальной перевозки посредством организации комплексного грузового сюрвей, усовершенствованная на основе представленных в работе:
-исследований
особенностей структурно-
-экспериментального
обоснования взаимосвязи
-экспериментальных
данных опытов, описывающих термо-
и газодинамику процесса
2. Физическая модель организации комплексного грузового сюрвей в процессе мультимодальной транспортировки, обеспечивающая безопасную технологию хранения и морской перевозки окатышей посредством Декларирования и Сертификации груза и транспортного средства в соответствии с международными правилами и национальными нормами.
Результаты диссертационной
работы докладывались и обсуждались
на Международной конференции "Проблемы
пожарной безопасности", (Киев, 1995г.),
Научно-практической конференции "Пожарная
безопасность-97" (Москва, 1997г.), I Всероссийской
конференции "Химия поверхности
и нано-технология" (СПб, 1999г.), Международной
конференции "Экология и развитие
стран балтийского региона"(
Технологию осуществления комбинированной защиты "губчатого железа" в форме МТПО от вторичного окисления дважды докладывали и обсуждали на сессиях ИМО (Лондон, 1999-2000г.г.).
Результаты исследований
внедрены при составлении нормативно-
Предложенная модель обеспечения безопасной технологии хранения и транспортировки "губчатого железа" в форме окатышей реализуется грузовладельцами и перевозчиками в портах Новороссийск, Южный, Ильичевск и Керчь. Авторское право на Декларации и Сертификаты принадлежит ЗАО
Морское грузовое
бюро". Достоверность и надежность
представленных результатов подтверждается
практикой безинцидентных транспортировок
окатышей в период работы в соответствии
с патентом с 2001 по 2004 г. и составляет
98,8% на 1 тонну безинцидентно
Результаты исследования используются в учебной деятельности кафедры "Порты и грузовые терминалы" ГМА им. адм. С.О.Макарова, г.С-Петербург.
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, получен патент на изобретение.
Первая глава посвящена обзору состояния вопроса по данным нормативных документов и научно-технической литературы. Представлена взаимосвязь безопасности транспортировки грузов с процессами, протекающими внутри груза, классификация, используемая при транспортировке навалочных грузов. Показано, что работы таких ученых, как В.К.Козырев, Л.П. Андронов, В.И. Снопков, Е.И.Жуков, М.Е. Барановский, А.Л.Степанов касались вопросов смещения и разжижение груза. Навалочные грузы класса МНВ практически не рассмотрены. Обосновано, что сохранную и безопасную перевозку груза на любом этапе транспортировки должна обеспечивать ТТС доставки груза от производителя до получателя с установленными на современном уровне знаний техническими, технологическими, экологическими требованиями поэтапной безопасности жизнедеятельности. Это необходимо, т.к.сухогрузные суда несут убытки от пожаров и взрывов, которые зачастую обусловлены физико-химическими и теплофизическими свойствами грузов МНВ, в т.ч это относится и к транспортировках "губчатого железа". Выводы зарубежных исследований "губчатого железа" в форме окатышей таковы: степень его опасности при транспортировке определяется интенсивностью химических процессов, протекающих в грузе (вторичным окислением); основной рекомендуемый способ защиты поверхности-'пассивный". К материалу, полученному по стандартной технологии, применяют специальные схемы закрытого хранения и транспортировки в инертной среде. К перевозке на судах не должен допускается даже сухой груз, о котором известно, что он был увлажнен ранее.
Показано, что для "губчатого железа"полученного в России есть основания производить мультимодальную транспортировку по отличной от рекомендуемой в мировой практике технологии. Для разработки новой безопасной технологий' транспортировки необходимо: изучить свойства этого груза посредством современных физико-химических методов исследования, выявить причины и механизм вторичного окисления больших скоплений материала, определить контролируемые для этого груза характеристики и их граничные величины. В соответствии с этим в конце главы сформулированы цель и задачи исследования.
Во второй главе представлены методы изучения свойств груза, оборудование, используемое при лабораторных и натурных экспериментах.
Физические характеристики окатыша определены по методикам ГОСТов. Кинетические параметры склонности МТПО к тепловому самовозгоранию устанавливали по усовершенствованному методу калориметрирова-ния (УМК), теплофизические свойства - методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
Структуру поверхности и внутреннего строения МТПО изучали методами электронной микроскопии.
Процесс вторичного окисления, вызванный воздействием агрессивной среды, моделировали в многокамерном термостате, оборудованном контрольно-измерительными приборами.
Исследования динамики развития вторичного окисления МТПО в скоплениях транспортных масштабов проводили в процессе реальной морской перевозки 25000 тонн окатышей в 5-ти трюмах судна по специальной методике с сохранением принципов методологии масштабного моделирования.
Третья глава - обсуждение и анализ результатов исследований по схеме: фракции дробления окатыша—>окатыш—^лабораторная масса—^крупномасштабный эксперимент.
Корреляция характеристик
поверхности и реакционной
Результат многочисленных опытов по моделированию вторичного окисления "губчатого железа", инициированного влагой в реакционных камерах термостата, приведен в виде усредненной термограммы, которая иллюстрирует динамику процесса и периоды экстремального воздействия агрессивной среды на поверхность "губчатого железа". Обсуждаются результаты опытов и влияние технологических приемов снижения опасности перехода инициированного самонагревания в самовозгорание: режим вентиляции, частичная или полная "герметизация" и, как следствие, "самоинертизация". Электронной спектроскопией образование защитного оксидного слоя поверхности не обнаружено. Полученные в лабораторных экспериментах результаты подтверждены в условиях реальной транспортировки. Показано, что опасным является сохранение температуры в очаговой зоне более 150°С в течение 2-3 суток. Инертизация не снижает опасности, а лишь несколько замедляет скорость окислительных процессов. Объяснено возникновение так называемого "теплового взрыва" (самовозгорание сухого груза).
Четвертая глава посвящена разработке комбинированного способа защиты МТПО от самовозгорания при хранении и транспортировке. Обоснованы параметры, определяющие безопасную и сохранную транспортировку окатышей и их допустимые значения. В совокупности с ними представлены:
- ТТС, обеспечивающая безопасную технологию мультимодальной перевозки МТПО посредством организации комплексного грузового сюрвея;
-физическая
модель безопасной технологии
хранения и транспортировки
Физическая модель
описывается блок-схемой и является
инструментом практической реализации
результатов выполненных
Акцентируется внимание на ряд инструкций и рекомендаций, разработанным по результатам исследований. Обосновывается надежность и достоверность представленных результатов.
В главе раскрыта
сущность заинтересованности каждого
звена транс-портно-
В приложениях
содержатся первичные данные исследований,
данные рентгеноструктурного, рентгеноспектрального
и эллектронномикроскопиче-
Диссертационная работа включает в себя: введение, четыре главы, заключение, список литературы, приложения. Она содержит 158 страниц основного текста, в том числе 50 рисунков, 16 таблиц, список цитируемой литературы из 116 наименований, приложения на 48 страницах.
Заключение:
Основные результаты и выводы, полученные и сформулированные в ходе выполнения работы, сводятся к следующему.
1. Разработан
методологический подход к
2. Предложена модель организации мониторинга введением комплексного грузового сюрвея МТПО на каждом этапе транспортно-логистической цепи: продавец (производитель) - мультимодальная (смешанная) транспортировка и хранение — покупательСполучатель).
3.Разработана, апробирована, дважды доложена на Сессии ИМО (Лондон),оформлена в виде патента и применяется на практике технология комбинированной защиты "губчатого железа" от вторичного окисления, обеспечивающая безопасность транспортной технологии и предотвращение коммерческого брака за счет изменения свойств поверхности материала и посредством Декларирования груза, Сертификации грузовой партии и транспортных средств.
4. Определены
требования к условиям приема,
складирования и хранения МТПО
на открытых складских
5. Определены
перечень и допустимые
7.0пределены
требования к транспортному
8. Получена теплофизическая
информация о двустадийной
9. Показана опасность
применения технологии "самоинертизации"
как способа прекращения
Список литературы:
1. Рекомендации
по перевозке опасных грузов.
Типовые правила.-ST/SG/AC10/1/
2. International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974,(text modified by the Protocol of 1988 relating thereto, including Amendments).-Cn6.:3AO ЦНИИМФ,2002.-928 с
3. International Maritime Dangerous Goods Code.- London: International Meri-time Organization, 2002-Vol. 1,2
4. Code of Safe Practice for Solid Bulk Cargoes.-London: International Meritime Organization, 1994-193p
5. Правила морской
перевозки незерновых
6. Правила морской
перевозки незерновых
7. International Maritime Dangerous Goods Code.- London: International Meritime Organization, 1992-Vol.l-5.
8. International Code for the safe carriage of grain in bulk.( International Grain Code)- London: International Meritime Organization, 1991-35p.
9. Козырев B.K. Грузоведение: Учеб. для вузов.-М.'Транспорт. 1991.-288с.
10. Андронов Л.П.
Грузоведение и стивидорные
11. Снопков В.И.
Технология перевозки грузов
морем: Учебник для вузов. 3-еизд.,
перераб. и доп.-С.Петербург:
12. Жуков Е.И.,
Письменный М.Н. Технология
13. Барановский
М.Е., Масальская Т.В. Расчетное
определение подвижности
14. Барановский
М.Е. Безопасность морской
15. Барановский
М.Е. Суда для перевозки
16. Барановский
М.Е. Исследование подвижности
сыпучих грузов и ее влияние
на безопасность судна в
17. Барановский
М.Е. Предельное равновесие
18. Барановский
М.Е. Расчетное определение
19. Барановский
М.Е. Основы классификации
20. Барановский
М.Е. Принцины и критерии
21. Барановский
М.Е. Обоснование расчетных
22. Барановский
М.Е. Обеспечение
23. Быков В.М.
Равновесие и смещение
24. Быков В.М.
Обзор гибели судов,
25. Быков В.М. О перевозке сыпучих грузов. "Морской флот", 1964, №4.
26. Коробцов. В.И.
Морская перевозка насыпных
27. Правила классификации
и постройки морских судов.
Российский Морской Регистр
28. Типовая инструкция
по хранению каменного топлива
на электростанциях,
29. Головников
В.И.,Суколенов А.Е.,Шанчурова
30. Гагарский
Э.А. Транспортировка
31. Гагарский
Э.А., Грабарник И.А., Костов X и др.
Перевозки грузов укрупненными
местами в смешанных
32. Степанов A.JI.
Портовое перегрузочное
33. Ветренко Л.Д.,
Ананьина В.З., Степанец А.В. Организация
и технология перегрузочных
34. Фролов А.С.,
Кузьмин П.В., Степанец А.В. Организация,
планирование и технология
35. Осипов В.Т.,
Гагарский Э.А. Контейнерные
36. Сиротский В.Ф., Трифанов В.Н. Эксплуатация портов (Организация и управление): Учебник для вузов водн.транс.- 3-е изд.,перераб. и доп.-М:Транспорт, 1984. -280 с.
37. Немчиков В.И.
Организация работы и
38. Обзор мирового транспорта 2001 год. Доклад секретариата ЮНКТАД. Организация объединенных наций. Нью-Йорк и Женева, 2001.-136 с.
39. Юсфин Ю.С.
Новые процессы получения
40. Gudenau Н. W. Ruckoxidationsshutz und Eisenschwammeigenschaften. Congress International sur Ie four elektrique a are en aclere, Cannes, 1971, Juni.