Процедуры подсчета груза.

 

Масса является фундаментальной мерой определения количества вещества. Она не меняется с изменением состояния вещества или при изменении внешних условий (температуры и давления). Определение количества груза может осуществляться путем расчетов или прямым взвешиванием (грузовиков, платформ, цистерн и пр). Существуют общепринятые правила, согласно которым осуществляется подсчет груза большинством сюрвейерских организаций. При подсчетах используются строго определенные методики подсчета и переводные коэффициенты. Даже использование различных методик в подсчете груза сюрвейером и грузовым помощником может привести к значительному расхождению в конечном результате. Масса груза на борту судна определяется произведением объёма груза на его плотность, причем результат подсчета будет точным только в том случае, если обе величины определены при одной и той же температуре. И, несмотря на то, что в большинстве стран во всех расчетах используется система СИ, на морском транспорте до сих пор довольно часто используются внесистемные единицы. Для определения плотности груза в настоящее время используются следующие общепринятые методы:

· Определение плотности в лабораторных условиях с помощью специального денсиметра при стандартной температуре +15 ° С (до недавнего времени использовалась стандартная температура +20^оС) или при фактической температуре груза.

· Расчет композитного состава смеси (используется для определения плотности нефтяных грузов). Официальное наименование метода ASTM D 2598.

· Расчет плотности по формуле Фрэнсиса.

· Расчет плотности по методу COSTALD (Co rresponding Sta te of L iquid D ensity).

В подсчетах массы груза используются следующие термины, определяющие плотность:

Истинная плотность или коммерческая плотность (Density), отображает массу единицы объёма данного вещества в вакууме. Стандартная размерность системы СИ: кг/м³.

Реальная плотность (Apparent Density) отображает массу единицы объёма вещества в воздухе. Стандартная размерность: кг/л, кг/м³, т/м³.

Относительная плотность (Relative Density) выражает отношение массы единицы объёма вещества в вакууме при определенной температуре к массе единицы объёма пресной воды в вакууме, также при определенной температуре.

Ззначение относительной плотности всегда дается с указанием температур, например R.D. 15/15, R.D. 20/4, R.D. 15/20, R.D. 60/60 F и т.д. Верхняя цифра указывает значение температуры груза, при которой производилось определение плотности, а нижняя – значение температуры пресной воды, с которой производилось сравнение плотности груза. До сих пор используется термин удельный вес (Specific Gravity - SG), который также выражает отношение плотности вещества (в воздухе или же вакууме) при стандартной температуре к плотности воды также при определенной температуре и является величиной безразмерной. Однако в американской системе мер и весов удельный вес имеет размерность и выражается в lbs/gal. (фунт на галлон).

Ниже приведена таблица плотности воды при различных значениях стандартных температур:

 

Температура ° С	Плотность воды в вакууме (кг/л)	Плотность воды в воздухе кг/л
	1.00000	0.99888
	0.99913	0.99805
15,56 (60° F)	0.99904	0.99796
	0.99823	0.99717
	0.99707	0.99604
	0.98807	0.98702

 

Основная ошибка в определении количества груза с использованием относительной плотности в том, что массу определяют умножением относительной плотности на объём груза. Следует помнить, что относительная плотность - величина БЕЗРАЗМЕРНАЯ и, её сначала необходимо перевести в стандартную плотность.

Переход от одной плотности к другой осуществляется следующим образом:

• От относительной к истинной:

Относительную плотность при температурах Х/У умножить на плотность воды в вакууме при температуре У, в результате получим истинную плотность вещества (в вакууме) при температуре Х.

• От относительной плотности к реальной плотности:

Относительную плотность при температурах Х/У умножить на плотность воды в воздухе при температуре У, в результате получим реальную (в воздухе) плотность вещества при температуре Х.

Пример:

Относительная плотность груза 25/20 равна 0.8764. Определить истинную плотность груза.

Из таблицы плотностей воды, находим, что истинная плотность воды при температуре +20 ° С равна 0.99823 кг/л³ или же 998,23 кг/м³.

Истинная же плотность вещества при +25 ° С составит:

 

0.8764 · 998,23 кг/м³= 874,849 кг/м³.

 

Плотность АПИ - API Gravity (American Petroleum Industry) используется в основном при расчете массы нефтепродуктов, величина условная и безразмерная. Однако API Gravity всегда можно перевести в относительную плотность по следующей формуле:

 

 

а затем, относительную плотность (R.D.) перевести в истинную плотность:

 

 

VCF⁶⁰ – Volume Correction Factor - коэффициент объёмного расширения при 60^о Фаренгейта, выбирается из таблиц 54 ASTM

Всегда следует помнить, что перевод различных единиц с использованием формул, значительно увеличивает вероятность возникновения ошибки в подсчете груза, поэтому многие судоходные компании запрещают пользоваться пересчетными формулами, требуя применять пересчетные коэффициенты из специальных таблиц

Такие коэффициенты для перевода различных единиц приведены в XI томе ASTM в таблицах 3 и 21.

 

API Gravity 60° F	Relative Density 60/60° F	Density 15 ° C	API Gravity 60° F	Relative Density 60/60° F	Density 15 ° C
1,5	1.0639	1063.2	4.5	1.0404	1039.8
1.6	1.0631	1062.4	4.6	1.0397	1039.0
1.7	1.0623	1061.6	4.7	1.0389	1038.3
1.8	1.0615	1060.8	4.8	1.0382	1037.5
1.9	1.0607	1060.0	4.9	1.0374	1036.7

Рис. 15. Таблица 21. ASTM

Для перевода удельного веса из фунтов/ галлон (lbs/ gal) в более привычные единицы системы СИ используется переводной коэффициент 0.1198264, на который следует умножить значение удельного веса.

Еще одно понятие плотности груза довольно широко применяется на танкерном флоте: «Вес литра» (Liter Weight), который определяет массу одного литра вещества в воздухе при заданной стандартной температуре и обозначается LW (размерность кг/л) с указанием температуры. Вес литра груза определяется лабораторным путем и рассчитывается как разница между весом пустого и наполненного пробой груза пикнометра (специального сосуда) с учетом объёма, занимаемого пробой груза. Используя, так называемый «вакуумный фактор» (VF) и определенный LW, рассчитывают значение плотности или удельного веса. Плотность рассчитывают, умножая значение LW на вакуумный фактор, а удельный вес определяют делением значения стандартной плотности вещества на плотность воды при стандартной температуре. Вакуумный фактор меняется в зависимости от плотности груза:

 

Плотность груза	Вакуумный фактор
1,0	1,00108
0,9	1,00122
0,8	1,00139
0,7	1,00161

 

Для того, чтобы из значения плотности, определенного лабораторным путем при стандартной температуре, получить её значение при необходимой температуре, используется коэффициент изменения плотности на 1° С (1° F) Density Correction Factor (DCF). Ниже приведены средние значения плотностей и DCF для некоторых химических грузов.

 

Название груза	Плотность при 15° С (кг/л)	Изменение плотности на 1° С
Ацетон	0,7950	0,00114
Бензол	0,8829	0,00105
Бутанол	0,8126	0,00077
Каустик Сода	1,5250	0,00063
Циклогексан	0,7820	0,00095
Диэтиленгликоль (DEG)	1,1190	0,00071
Этанол	0,8122	0,00086
Этиленгликоль	0,9331	0,00071
Гексан	0,6824	0,00092
Изопропанол (IPA)	0,7884	0,00084
Метанол	0,7952	0,00095
Ортоксилол	0,8830	0,00085
Параксилол	0,8643	0,00087
Стирол	0,9095	0,00089
Толуол	0,8703	0,00092
Ксилол	0,8680	0,00086

Рис. 16. Коэффициенты изменения плотности на 1⁰С для некоторых грузов.

 

Для перевода DCF на 1° F в DCF на 1° С, DCF на 1° F следует умножить на 1.7985611