Насипних вантажів, що змерзнуться
3.2.1. Змерзлі вантажі. Загальні поняття. вантажами, що Змерзаються, називаються вантажі однорідних дрібних фракцій, які при перевезенні їх з вологістю більш безпечною щодо смерзаємості і при температурі нижче 0°С втрачають властивості сипкості.
Відправник повинен перед пред'явленням до перевезення вантажів, що змерзаються, в холодну пору року вжити відповідних профілактичних заходів, що попереджають або значно знижують ступінь проморожування, і вказати це в перевізних документах. Залізнична станція може прийняти до перевезення вантаж без профілактики, якщо відправник має письмову згоду вантажоодержувача на прийом вантажу, що перевозиться на таких умовах, і можливість забезпечення його своєчасного вивантаження, про що робиться відмітка в перевізних документах [1].
Змерзлий вантаж є масою, в якій окремі частинки зцементовані між собою замерзлою вологою - льодом. Чим вище вологість насипних вантажів, тим більше їх опір стиску при тій же температурі. Міцність змерзання вантажу підвищується зі збільшенням його вологості до повної вологоємності. Більшість вантажів перевозяться з вологістю меншою від вологоємності, з так званою сумарною вологістю. Значення сумарної вологості змінюється у межах залежно від роду вантажу, способів видобутку, умов зберігання до відвантаження споживачеві, фракційного складу та інших чинників. Так, гранітний щебінь із фракціями 10-20 мм має сумарну важливість 6-7%, а пилоподібні глини – 50%.
Підготовка вантажів, що змерзаються, до перевезення в холодний період року може проводитися на основі наступних принципів: зниження вологості, проморожування, внесення в масу вантажу при завантаженні спеціальних профілактичних засобів.
Правила перевезень вантажів, що змерзаються назалізничному транспорті [1] регламентують терміни проведення профілактичних заходів залежно від географічного розташування відправника та одержувача, а також рекомендують профілактичні засоби для конкретних вантажів, їх масу та способи застосування.
3.2.2. Підготовка до перевезення вантажу, що змерзається. На підставі заданого викладачем конкретного найменування вантажу, маршруту його перевезення та періоду року студенти повинні описати способи профілактики змерзання цього вантажу, засоби профілактики та розрахувати необхідну витрату профілактичних матеріалів.
П р і м е р: Визначити засоби профілактики щодо запобігання смерзання вантажу «Глина каолінова» при перевезенні в межах Свердловської залізниці.
3.2.3. Розрахувати основні показники змерзлого вантажу. Характеристика змерзлого насипного вантажу в пункті призначення та його основні показники, що впливають на відновлення сипкості та тривалості цього процесу залежать від величини негативних температур зовнішнього повітря, теплофізичних властивостей вантажів, тривалості перевезення та проведення профілактики. Розрізняють такі види смерзаємості: кіркове, при величині змерзлого шару менше5см; змерзання вантажу з талим ядром, оточеним змерзли шаром різної величини більше5см; змерзання в моноліт з температурою в центрі вантажу, що дорівнює або нижче температури замерзання. Детальні дослідження процесів смерзання, численних факторів, що впливають на інтенсивність смерзаємості, профілактику та відновлення сипкості викладені у спеціальній літературі [10,11].
У рамках практичних занять визначаються лише основні показники вантажів, що змерзли, що впливають на вибір способів відновлення сипкості ірозрахунку часу розігріву чи розпушування. До таких показників відносяться: глибина шару, що змерзнув, коефіцієнт смерзаемості, температура поверхні і міцність на стиск.
Вихідні дані для розрахунків задаються номером варіанта табл. 3.1 та 3.2, а постійні теплофізичні характеристики – за табл. 3.3.
1. Глибина змерзлого шаруhСМзнаходиться на основі відношення кількості тепла, переданого через цей шар в атмосферу в процесі перевезення, до сумарної кількості тепла, виділеного в процесах: охолодження талого вантажу, фазових переходах з води в лід і при подальшому охолодженні змерзлого вантажу