Ładunkoznawstwo i Techniki Składowania WYKŁAD PDF

Preview

Summary

Notatki z całych zajeć...

Description

Ładunkoznawstwo i Techniki Składowania Wykład

1

Pojęcie i Ogólna Klasyfikacja Ładunków Ładunek (ang. Load, cargo) – towar (produkt, półprodukt lub surowiec), który poddaje się przemieszczaniu od chwili przyjęcia go do procesu transportowego do chwili przekazania go odbiorcy. Ładunkiem jest dobro rzeczowe stanowiące przedmiot wymiany towarowej drogą morską lub lądową. Ogólny podział ładunków przewożonych różnymi gałęziami transportu Ładunki

Masowe

Suche

Drobnicowe

Ciekłe

Płyny

Półmasowe

Konwencjonalne

Specjalne

Gazy

Ładunki masowe Przewożone są w dużych ilościach luzem, najczęściej w transporcie morskim, śródlądowym lub kolejowym, Nie wykazują możliwości wyodrębnienia jednostki ładunku, niepodzielnej w procesie przeładunkowym, Charakteryzują się niską wartością jednostkową, Przykłady: surowce przemysłowe, energetycznie, budowlane (ruda, węgiel, piasek, żwir, ziarno) Ładunki drobnicowe Ładunki występujące w opakowaniach transportowych lub bez opakowania, przewożone w mniejszych ilościach (niedużych partiach), Charakteryzują się stałością formy zewnętrznej i możliwością wyodrębnienia jednostki ładunku (sztuki), niepodlegającej podziałowi w czasie przeładunku, Drobnicę stanowią dobra przetworzone, a więc o wysokiej wartości jednostkowej, Przykłady: pręty stalowe, papier w belach, ryż w workach, beczki, kontenery itp. Podział drobnicy z punktu widzenia sztauerskiego Mieszana (ang. Mied general cargo) – drobnica w odmiennych formach zewnętrznych, Jednolita (ang. Uniform general cargo) – drobnica w jednolitej formie zewnętrznej.

Ładunki drobnicowe można podzielić również na: 2

Drobnica konwencjonalna – są to ładunki nie wymagające w czasie transportu specyficznych warunków przewozu, Drobnica specjalna – ładunki wymagające specyficznych warunków przewozu.  Do drobnicy specjalnej należą: – Ładunki szybko psujące się, – Zwierzęta żywe, – Ładunki ponadgabarytowe i sztuki ciężkie, – Materiały niebezpiecznie itp. Ładunki ponadgabarytowe Charakteryzują się dużymi wymiarami liniowymi, których obrys przekracza gabarytowe wymiary pojazdu. Rodzaje ładunków ponadgabarytowych: – Dłużycowe, – Specjalne, – Szczególnie ciężkie. Sztuki ciężkie Ładunki ponadgabarytowe, które ze względu na rozmiary i masę jednostkową nie mogą być przeładowanie za pomocą typowych urządzeń przeładunkowych (ang. Heavy – lift cargo). Do sztuk ciężkich zaliczamy: – Lokomotywy, – Ciężkie maszyny, – Elementy konstrukcji obiektów przemysłowych, górnictwa morskiego itp. Ładunki półmasowe Ładunki te stanowi drobnica przewożona w dużych ilościach w jednorodnych opakowaniach, przeważnie transportem morskim (tzw. Ładunki całostatkowe). Przykład: cement, cukier lub sól w workach, olej w beczkach itp.

3

Klasyfikacja Ładunków Według pochodzenia

Według użytkowania

Według przetworzenia

Mineralne

Spożywcze

Surowce

Roślinne

Przemysłowe

Półprodukty

Zwierzęce

Według właściwości fizykochemicznych

Według podatności transportowej itp.

Artykuły spożywcze Artykuły budowlane itp.

Wyroby gotowe

Podział ładunków ze względu na postać Ładunki suche (ang. Dry cargo) Przewożone luzem:  Sypkie: – Sproszkowane, – Ziarniste, – Kawałkowe, – Bryłowe.  Narzutowe W sztukach:  Opakowane,  Nieopakowane. Ładunki płynne (ang. Liquid cargo) Gazy skroplone (np. propan, butan) Ciecze:  Oleje,  Chemikalia w postaci płynnej: – Szkodliwe, – Nieszkodliwe. Podział ładunków ze względu na masę Ładunki ciężkie, których 1tona metryczna zajmuje przestrzeń mniejszą niż 1 m^3 (np. rudy i koncentraty rud, niektóre drewna egzotyczne), Ładunki lekkie, których 1 tona metryczna zajmuje przestrzeń 1m^3 lub więcej (np. ziarna zbóż, włókna roślinne, kauczuk). 4

Ładunki szybko psujące się Ładunkami szybko psującymi się (ang. Perishable cargo) nazywamy ładunku zwierzęcego i roślinnego pochodzenia, które wymagają zapewnienia określonych warunków klimatycznych (parametrów mikroklimatu) podczas ich transportu i wilgotność powietrza, wentylacja itp. Ładunki te można podzielić na: –Żywnościowe: mięsne, rybne, nabiały, tłuszcze, konserwy, napoje bezalkoholowe, piwo, wina itp. –Nieżywnościowe: kwiaty, zamrożone lub chłodzone próbki krwi, narządy ludzkie, rzeźby lodowe itp. Podział ładunków szybko psujących się ze względu na temperaturę przewozu Ładunki chłodzone, które są przewożone w stanie nie zamrożonym w temperaturze poniżej temperatury otoczenia (zakres temperatury od 0℃ do +15℃), np. owoce, warzywa, masło, sery itp. Ładunki mrożone, które są przewożone w stanie zamrożonym, np. mięso, ryby, lody itp. Ładunki niebezpieczne Ładunkami niebezpiecznymi (ang. Dangerous cargo) są materiały, które mogą same przez siebie lub pod wpływem okoliczności zewnętrznych spowodować zagrożenie dla życia ludzkiego, zdrowia lub mienia. Przykłady: materiały wybuchowe, samozapalne, łatwo palne, żrące, trujące, silnie utleniające, radioaktywne, gazy sprężone itp. Każdy towar lub ładunek ma określenie, swoiste cechy Fizyczne, Chemiczne, Fizykochemiczne, Biologiczne itp. W transporcie największa rolę odgrywa znajomość Gęstości, Temperatur charakterystycznych, Właściwości wytrzymałościowych, Wrażliwości ładunków. Podatność transportowa – właściwości ładunku wpływające na wielkość społecznego nakładu pracy niezbędnego dla dokonania transportu. Jest to, w pewnym sensie pracochłonność transportu określonego ładunku. Z technologicznego punktu widzenia podatność transportowa to stopień odporności ładunku na warunki i skutki transportu. Rodzaje podatności transportowej 1. Naturalna – wynika z chemicznych, fizycznych i biologicznych cech i właściwości ładunków. Z punktu widzenia naturalnej podatności transportowej ładunki dzieli się na: – Obojętne, – Wrażliwe, – Uciążliwe (niebezpieczne). Wyróżniamy ładunki 5

Wrażliwe na ciepło, Wrażliwe ma wilgoć, Wrażliwe na obce zapachy, Ładunki kruche lub łamliwe, wrażliwe na ucisk, uderzenia, wstrząsy, Ładunki farbujące, brudzące lub tłuszczące sąsiednie ładunki, Ładunki wydzielające zapachy lub odory, Ładunki kurzliwe, dające dużo pyłu itp. Ładunki niebezpieczne Klasa 1 - Materiały wybuchowe, Klasa 2 – Gazy, Klasa 3 - Ciecze łatwopalne, Klasa 4 - Ciała stałe lub inne materiały łatwopalne, Klasa 5 - Materiały utleniające i nadtlenki organiczne, Klasa 6 - Materiały trujące i zakaźne, Klasa 7 - Materiały promieniotwórcze, Klasa 8 - Materiały żrące, Klasa 9 - Inne materiały niebezpieczne 2.

Techniczna – wynika z wielkości (masy, objętości) jednostkowej oraz całej partii przesyłki, kształtu ładunku oraz technicznego przygotowania ładunku do przewozu. Decyduje również o doborze środka przewozowego, gałęzi transportu, organizacji i technologii prac przeładunkowych. Można wyróżnić podział ładunków z względu na: Stan skupienia (ciała stałe, płynne i lotne), Podstawowe sposoby załadunku i wyładunku (wymagające napełniania, nasypywania, podnoszenia lub wtaczania)

Biorąc pod uwagę techniczną podatność transportową, ładunki można sklasyfikować według kryteriów: Wielkości partii ładunkowej, która wskazuje wykorzystanie podstawowego środka transportu, (np. ładunek częściowy i pełny, ładunek przewożony w jednostce ładunkowej, ładunek wymagający konsolidacji itp.), Technicznego przygotowania do przewozu, (np. ładunek nie opakowany oraz opakowany, obejmujący drobnicę mieszaną, jednolitą i zjednostkowaną), stanu skupienia ładunku, (np. ładunki suche masowe i opakowane, ładunki płynne przewożone luzem lub opakowane, gazy przewożone w stanie lotnym (opakowane) lub skroplonym w opakowaniach lub bez), wielkości jednostkowej ładunku, określoną z punktu widzenia możliwości wyodrębnienia jednostki ładunku, (ładunki masowe, drobnicowe opakowane lub przewożone w sztukach (wagony kolejowe, samochody ciężarowe i osobowe itp.)

3.

Wartościowa (ekonomiczna) Określa wartość przewożonego ładunku i włączone w tę wartość koszty transportu, Im większa jest wartość ładunków, dzieli się je na następujące kategorie: 6

–Małowartościowe, –Średniowartościowe, –Wysokowartościowe, –Szczególnie wartościowe. Podział ładunków ze względu na kryterium wartości ładunku Ładunki Charakterystyka Przykład Małowartościowe Ładunki o dużej technicznej podatności  Piasek, (ang. Low value) transportowej, które mogą być  Żwir, przeładowywane najbardziej prostymi  Węgiel, sposobami.  Złom itp. Średniowartościowe (ang. Medium value)

Ładunki o różnej technicznej podatności Transportowej, które wymagają określonej przepisami lub umową przewozową staranności i zabezpieczenia w czasie transporcie. Ładunki o niskiej i średniej naturalnej Wysokowartościowe i technicznej podatności transportowej, (ang. High value) które wymagają szczególnej staranności podczas wykonania poszczególnych czynności procesu transportowego ze względu na ich wysoką wartość. Szczególnie wartościoweŁadunki przewożone i przeładowywane (ang. Extrahigh value) pod nadzorem i ze specjalnością ostrożnością.

 Papier w belach,  Drewno,  Konstrukcje Metalowe itp.  Sprzęt RTV i AGV,  Ładunki szybko psujące się,  Ceramika itp.   

Zabytki muzealne, Szlachetne kruszce, Cenne archiwalia

Ładunkoznawstwo i Metody Składowania Ładunkoznawstwo – nauka o ładunkach. Ładunek – określona ilość dobra materialnego podlegająca procesom transportowo – magazynowym; wszystko to co podlega celowemu przemieszczaniu. Dobra materialne (towary) - produkt pracy ludzkiej zaspokajające różne potrzeby człowieka, produkowane na sprzedaż. Właściwości, dzięki którym towary mogą zaspokajać określone potrzeby ludzkie, nadają im charakter wartości użytkowej. Umowny podział towarów 1. Surowce – materiały naturalne pochodzenia zwierzęcego, roślinnego lub mineralnego, służące do wytwarzania produktów lub energii (np. zboża, rudy metali, ropa naftowa), 2. Półprodukty – produkt przeznaczony do dalszej obróbki lub przeróbki (np. materiały wytwarzane przez przemysł chemiczny), 3. Produkty – towar przetworzony lub nie, przeznaczony na sprzedaż. Towaroznawstwo – nauka, której przedmiotem poznania jest towar. Przedmiotem zainteresować i badań towaroznawstwa są: Metody badań i oceny właściwości towarów, 7

Czynniki, zjawiska i procesy rzutujące na jakość i wartość użytkową towarów, Metody kształtowania jakości wyrobów w sferach: przedprodukcyjnej, produkcyjnej i poprodukcyjnej. Jakość Jakość – stopień w jakim określony wyrób spełnia oczekiwania nabywcy, Jakość – stopień w jakim określony wyrób zgodny jest z modelem, wzorcem lub odpowiednio ujętymi wymogami, Jakość – cecha charakterystyczna dająca się wyodrębnić (wygląd, sposób wykonania, trwałość, niezawodność, odporność na zużycie itp.), Jakość – zespół właściwości (cech) towaru, które określają jego wartość użytkową i funkcjonalną. Kształtowanie poziomu jakości Sfera studiów technicznych i ekonomicznych, Sfera technicznego i technologicznego przygotowania produkcji – dostosowanie możliwości produkcyjnych do ustalonych parametrów produkcji, Sfera technologicznej realizacji produkcji – nad zapewnieniem ustalonego poziomu jakości czuwają wyodrębnione służby, kontrolujące, m.in. jakość surowców i parametry procesu technologicznego, Sfera odbioru i przekazywania wyrobu do użytkowania – jakość zależy, m.in. od sposobu zabezpieczenia wyrobów oraz warunków transportu i przechowywania, Sfera użytkowania Normalizacja – ujednolicenie jednostek miar, technologii, symboliki, metod wytwarzania, badań, przechowywania, przeładunku i przewozu. Unifikacja – metoda normalizacji polegająca na sprowadzeniu dwóch lub więcej odmian do jednej równoważnej. Ograniczenie różnorodności osiągnięte w wyniku ubikacji pozwala na pełne lub częściowej zastosowanie identycznych elementów do różnych rozwiązań finalnych. Typizacja – redukcja liczby odmian istniejących, do liczby wystarczającej w danych warunkach. 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 ładunku. Przedmiotem zainteresowań i badań ładunkoznawstwa są: Sposoby przygotowania ładunków do przewozu, Techniki i technologie racjonalnego przewozu, przeładunku i składowania.

Cele ładunkoznawstwa Poznanie podstawowych właściwości oraz czynników wpływających niekorzystnie na ładunki, Opracowanie metod zwiększania podatności transportowej ładunków, 8

Opracowanie metod obniżenia strat i ubytków w transporcie, Opracowanie technologii przewozu, przechowywania i przeładunku. Transport to: Przemieszczanie ludzi lub towarów z wykorzystaniem odpowiednich środków technicznych, Przemieszczanie ładunków od miejsca ich wydobycia lub produkcji do miejsca przetwarzania lub konsumpcji, Odpłatne świadczenie usług, których rezultatem jest najczęściej przemieszczenie osób i ładunków, Ochrona i zabezpieczenie ilości i jakości przewożonych ładunkowych. Proces transportowy – szereg następujących po sobie czynności technicznych transportu: Przygotowanie ładunku do przewozu, Składowanie przejściowe, Wydawanie ładunku, Czynności spedycyjne, Proces przewozowy – zbiór wyspecjalizowanych, wzajemnie ze sobą powiązanych i występujących w określonej kolejności czasowej czynności, których zadaniem jest przewóz ładunków z punktu nadania do punktu przeznaczenia. Wyróżniamy transport: Lądowy (naziemny, nadziemny, podziemny, szynowy, bezszynowy), Wodny, Powietrzny, Przesyłowy (rurociągowy, przenośnikowy), Miejski (transport miejski), Wewnątrzzakładowy. Wyróżniamy transport: 1. Bliski (wewnętrzny): Dźwignicowy, Wózkowy, Przenośnikowy, 2. Daleki (zewnętrzny): Kolejowy, Kołowo – drogowy, Lotniczy, Wodny śródlądowy, Morski, Multimodalny. Składowanie – przechowywanie towarów w specjalnie do tego celu przeznaczonym lub przystosowanym pomieszczeniu (np. w magazynie) lub w miejscu otwartym (plac składowy). Składy można podzielić na dwa rodzaje: Magazyny, 9

Centra dystrybucji. Funkcja składowania W przedsiębiorstwach produkcyjnych konieczność przechowywania towarów wynika z faktu, że cykle produkcji i konsumpcji rzadko się pokrywają. Składowanie niweluje, więc różnice ilościowe i czasowe między produkcją i sprzedażą. Bardzo często potrzeba składowania towarów wynika ze względów technologicznych (np. sezonowanie serów, win itp.). Składowanie jest powszechnie w produkcji masowej – taniej jest produkować duże ilości jednorodnego produktu i przechowywać, niż wytwarzać krótkie serie produktów zgodnie z zamówieniami i organizować drobne wysyłki do odbiorców. Składowanie towarów w hurtowniach i sklepach zapewnia ich dużą dostępność co pomaga stabilizować ceny. Konieczność składowania może wynikać także z przyjętego modelu biznesowego. Niektórzy przedsiębiorcy kupują produkty masowo ponad aktualne potrzeby, np. aby uzyskać rabat lub w celach spekulacyjnych. Składowanie towarów redukuje ryzyko niespodziewanych zakłóceń w dostawach.

Właściwości i Wrażliwości Ładunków Właściwości ładunków Każdy towar lub ładunek posiada określone cechy fizyczne, chemiczne, fizykochemiczne, biologiczne. Znajomość cech i właściwości ładunku pozwala na: Dobór odpowiednich opakowań, Zastosowanie odpowiedniego taboru, Właściwe ułożenie w środkach transportowych, Zastosowanie właściwych warunków przewozu, tj. utrzymanie właściwej temperatury, wilgotności względnej powietrza, wentylacji. Podstawowe właściwości ładunków 1. Masa właściwa (gęstość) – jest wielkością stałą i charakterystyczną. Wyraża się stosunkiem masy ciała do jego objętości V : m ρ= [ kg/m 3] V

m

2.

Ciężar właściwy – stosunek ciężaru G ciała do jego objętości V : G 3 γ = [ N /m ] V 3. Gęstość nasypowa – cecha ładunków stałych występujących w kawałkach, która wyraża się stosunkiem masy do objętości. Gęstość nasypowa może zmieniać się w dużych granicach, ponieważ zależy od wielkości kawałków i sposobu ładowania. 4. Wytrzymałość – największa wartość sił zewnętrznych działających na ładunek, która jest w stanie przenieść w nieskończenie długim czasie bez zniszczenia, np. odkształcenia. 5. Sprężystość – własność materii, dzięki której powraca ona do swego pierwotnego kształtu po usunięciu zewnętrznych oddziaływań. 10

6.

Plastyczność – zdolność materiałów do ulegania nieodwracalnych odkształceniem (bez utraty ciągłości) pod wpływem sił zewnętrznych.

7. Kruchość – cecha ciał stałych, które przy niewielkich odkształceniach pękają i/lub kruszą się. Stany skupienia materii: Stały (ciało stałe) – trudno zmienić objętość i kształt, Ciekły (płyn) – trudno zmienić objętość, a łatwo kształt, Gazowy (gaz) – łatwo zmienić objętość i kształt, a ciało zajmuje całą dostępną mu przestrzeń, Zjonizowany (plazma) – materia o stanie skupienia przypominającym gaz, złożona zarówno z cząstek obojętnych, jak i naładowanych elektrycznie. Temperatury przejść fazowych: Temperatura topnienia – temperatura przejścia ciała ze stanu stałego do stanu ciekłego, Temperatura krzepnięcia – temperatura przejścia ciała ze stanu ciekłego do stanu stałego (z reguły jest niższa od temperatury topnienia), Temperatura wrzenia – temperatura, przy której ciśnienie powstającej pary jest równe ciśnieniu otoczenia, skutkiem czego parowanie następuje w całej objętości cieczy (ciało wrze). 8. Spalanie – reakcja chemiczna przebiegająca między materiałem palnym a utleniaczem, z wydzieleniem ciepła i światła. Spalanie może zachodzić przy udziale tlenu atmosferycznego lub tlenu zawartego w związkach chemicznych takich jak: azotany, chlorany, nadmanganiany, nadtlenki organiczne. 9. Temperatura zapłonu – jest to najniższa temperatura, w której pary produktu ogrzewanego w znormalizowanych warunkach tworzą z otaczającym powietrzem mieszaninę zapalającą się po zbliżeniu otwartego płomienia. Jest to podstawowa wielkość do oceny stopnia bezpieczeństwa substancji. Zależnie od wartości temperatury zapłonu, ciała palne dzieli się na trzy grupy:  I grupa – temperatura zapłonu nie wyższa niż +25℃ - ciała łatwo palne,  II grupa – temperatura zapłonu od +25℃ do 60℃ - ciała średnio palne,  III grupa – temperatura zapłonu powyżej 60℃ - ciała trudno palne. 10. Temperatura palenia – najniższa temperatura, w której pary produktu ogrzewanego w znormalizowanych warunkach tworzą z otaczającym powietrzem mieszaninę zapalającą się po zbliżeniu otwartego płomienia i palącą się przez co najmniej trzy sekundy po oddaleniu płomienia. 11. Temperatura samozapłonu – najniższa temperatura, w której pary substancji ulegną zapłonowi w kontakcie z powietrzem o „standardowym” składzie. Do zapłonu w tej temperaturze nie jest potrzebna zewnętrzna inicjacja, np. w postaci płomienia czy iskry. Substancje mogą ulec samozapaleniu pod wpływem wilgotnego powietrza lub wody (np. metale alkaliczne, sód, lit, potas), inne samozapalają się w powietrzu w niskich temperaturach (np. fosfor biały). 12. Wybuch – gwałtowne wydzielanie się w jednym miejscu dużych ilości energii. Wybuchowi towarzyszy zwykle nagły wzrost temperatury i ciśnienia. Wybuch powoduje powstanie fali uderzeniowej. Rozróżnia się wybuchy: Fizyczne – przyczyną są procesy fizyczna, np. wybuch w wyniku ogrzania butli ze skroplonym lub sprężonym gazem, Chemiczne – przyczyną są gwałtownie zachodzące reakcje chemiczne. Wrażliwość ładunków Ładunki mogą być wrażliwe na: Czas trwania przewozu, 11

Oddziaływanie energii mechanicznej, Oddziaływanie wilgoci, Wchłanianie obcych zapachów, Oddziaływanie temperatury i światła. Ładunki wrażliwe na czas trwania transportu Ładunki wrażliwe na czas trwania transportu: Ładunki żywe, Ładunki szybko psujące się – głównie ładunki spożywcze, a zwłaszcza świeże (owoce, warzywa, grzyby, mleko, nabiał, mięso, tłuszcze, ryby itp.) Szybkość zmian zachodzących w ładunkach zależy od: Temperatury otoczenia, Wilgotności względnej powietrza, Nasłonecznienia, Obecność drobnoustrojów, Właściwości samego ładunku (skład chemiczny, budowa). W produktach roślinnych zachodzą naturalne pro...