Мягкие контейнеры – транспортная тара XXI века
Ю. Полярин, канд. техн. наук
Область применения
Среди большого разнообразия существующей транспортной тары особое место занимают мягкие контейнеры (далее – МК), или биг-бэги. Их широко применяют для транспортировки сыпучих грузов: дисперсных, порошкообразных материалов (муки, цемента, бериллиевого концентрата), зернистых (соль, сахар-песок, зерно), гранулированных (минеральные удобрения, полиэтилен, полистирол), мелко-, средне- и крупнокусковых материалов (строительные материалы, ферросплавы, концентраты). В МК удобно не только перевозить, но и хранить продукцию продолжительное время.
При этом обеспечивается защита окружающей среды от загрязнений, сохраняется качество продукции, сводятся к нулю ее потери. МК используют в строительной индустрии, сельском хозяйстве, химической, медицинской, пищевой и металлургической отраслях промышленности. Температура эксплуатации этой тары – от –40 до +80 °С. В зависимости от вида груза МК изготавливают с ламинацией и без нее, а применяемые для их производства полимерные ткани без ламинации обеспечивают воздухо- и влагопроницаемость. Ламинация, напротив, придает МК воздухо- и влагонепроницаемость, защищает продукт от влажного воздуха, внешних загрязнений, препятствует утечке содержимого. На оболочку контейнеров можно наносить многоцветные изображения.
В МК обычно перевозят и хранят неслеживающиеся или, реже, малослеживающиеся сыпучие грузы. При необходимости (как правило, при многоразовом использовании) в МК делают разгрузочные люки в днище, комплектуют полимерными вкладышами, обеспечивающими дополнительную защиту продукта и позволяющими увеличивать температуру загружаемого продукта до 90 °С, карманом для сопроводительной документации. Для
повышения прочности при перевозке и хранении кусковых грузов оболочки выполняют трех- или четырехслойными.
Предпочтительнее использовать МК с жесткими вкладышами (картон, ДВП) между слоями оболочки. Такие изделия выпускает, например, чешская фирма Lanex (в России продукцию этой компании представляет ООО «Развитие XXI век»). Во избежание порезов вкладышей и несущей оболочки острыми краями и углами кусковых грузов при проведении погрузочно-разгрузочных транспортно-складских (ПРТС) работ контейнеры устанавливают на поддоны и крепят к ним пластмассовыми лентами в двух направлениях.
В этом случае погрузочно-разгрузочные работы осуществляют погрузчиками с вилами, входящими в проемы поддонов, а не в стропы или петли контейнера, что значительно снижает вероятность повреждения вкладышей и оболочки острыми краями кусков. Как показала практика, для лучшего использования складских площадей и транспортных средств независимо от вида груза более рационально применение контейнеров не круглой формы, а прямоугольной.
Широкое внедрение МК во всем мире обусловлено целым рядом их преимуществ по сравнению с другими видами транспортной тары (контейнерами из металла, дерева, пластика; дощатыми ящиками; стальными бочками и барабанами и т. д.), а именно:
Первый мягкий контейнер «Тайкон»
– самым низким коэффициентом использования вместимости транспортной тары (0,01...0,02);
– небольшой стоимостью (150...300 руб. на 1 т груза);
– возможностью комплексной механизации ПРТС работ, что исключено при использовании мешков;
– высоким коэффициентом использования складской площади при штабелировании МК в 4...5 ярусов по высоте.
В последние годы доля этих изделий в перевозке и хранении тарно-штучных грузов резко увеличилась. Созданы и испытываются опытно-промышленные образцы для транспортировки таких жидких продуктов, как, например, подсолнечное масло. В последнем случае герметичный МК устанавливается на платформу (1000х1200 мм) с угловыми стойками для крепления, а его заполнение происходит с помощью насоса через специальный клапан. Платформу с МК можно загружать в крытые железнодорожные вагоны, крупнотоннажные контейнеры, автомобили. Такое расширение области эффективного применения МК уже сегодня позволяет им составить серьезную конкуренцию традиционным видам транспортной тары.
Из истории биг-бэгов
Производство мягких контейнеров впервые организовала в 1919 г. японская фирма Taiyo Kogyo Сo. Мягкие контейнеры этой фирмы под названием «Тайкон» имели небольшую грузоподъемность и объем и предназначались для перевозки сыпучих грузов железнодорожным транспортом. Вслед за этим МК стали использовать в Соединенных Штатах и странах Западной Европы. Для изготовления первых образцов использовались ткани из природных волокон – хлопчатобумажного полотна, брезента и т. п.
Их прочность была невысокой, и они быстро прогнивали, что ограничивало применение этих изделий, поэтому биг-бэги имели наружную или внутреннюю опорную систему. Наружная опорная система выполнялась в виде каркаса прямоугольной формы из труб. Сама оболочка в этом случае воспринимала незначительные статические и динамические нагрузки. Однако чаще мягкие контейнеры (например, упомянутой выше японской марки) выполнялись с внутренней опорной системой из армированных материалов.
Второе рождение мягкие контейнеры получили в 1950–1970-е годы прошлого столетия, когда бурное развитие химической промышленности позволило применить в качестве армирующей основы синтетические полиамидные и полиэфирные волокна.
Общий вид мягкого контейнера: 1 – свободная длина; 2 – карман для документов; 3 – корпус; 4 – дно; 5 – стропа; 6 – вкладыш; 7 – ярлык
Полиамидные ткани (нейлон, капрон, перлон и т. п.) очень прочные, устойчивы к химическим веществам, воздействию влаги и многократным нагрузкам. Однако они подвержены световому старению и имеют значительное относительное удлинение. Полиэфирные ткани (терилен, тетрон, диолен) прочны, устойчивы к атмосферному влиянию и солнечному свету, но накапливают статическое электричество. Ткани из искусственных волокон (вискоза, искусственный шелк) также использовались для создания армирующей основы. Однако при высокой исходной прочности и малой деформируемости вискозные ткани при воздействии влаги и последующего гидролиза теряют до 60% своей первоначальной прочности.
Для внутренних и наружных покрытий применяли разные марки резины на основе натурального и синтетического каучука, что обеспечивало длительную эксплуатацию изделий. Загрузочные узлы были выполнены в виде рукава или люка с диаметром крышки 250...500 мм. В ряде конструкций крышка открывалась полностью. Для защиты рукава от механических повреждений использовали клапаны круглой или прямоугольной формы, часто лепесткового типа.
Некоторые фирмы делали загрузочный люк из жесткого материала. Конструкции разгрузочных и загрузочных узлов аналогичны: люки завязывают шнуром или застегивают ремнями. Для обеспечения безопасности работ застежки разгрузочного люка выводятся на боковые стенки контейнера. Грузовые элементы биг-бэгов, как раньше, так и сейчас, выполняют в виде проушин, лент с грузовыми кольцами, грузовых колец (петель) на фланце загрузочного люка, тросов и т. д.
В СССР впервые конструкции мягких контейнеров были разработаны еще в 70-е годы прошлого века. Они имели следующие характеристики:
– СПК-1,5 М применяли для перевозки полистирола на открытом ж.-д. составе и автомобилях, он состоял из двух металлических колпаков, соединенных между собой оболочкой из прорезиненной ткани. Контейнер оснащали четырьмя проушинами для захвата его вилами погрузчика и загрузочным и разгрузочным люками в крышке и днище соответственно;
– КСм – саморазгружающийся МК для перевозки и хранения суперфосфата, гранулированного полиэтилена и т. п. Состоит из поддона и мешка из прорезиненной технической ткани типа бельтинга. Рабочий объем контейнера 1,3 м3, длина 910 мм, ширина 700, высота 1800 мм, грузоподъемность 1,4 т;
– Ж-1,5 использовали для транспортировки сыпучих грузов. Контейнер представлял собой многослойную резинотканевую оболочку с вмонтированной в нее арматурой и оснащался загрузочным и разгрузочным люками и петлями для подъема. Рабочий объем контейнера 1,5 м3, диаметр 1200 мм, высота 1300 мм, грузоподъемность 1,5 т;
– МК-П и Ж-Л предназначались для транспортировки всеми видами транспорта сыпучих неслеживающихся и малослеживающихся грузов. Для изготовления этих моделей использовали резинокордные и резинотканевые материалы на основе вискозных, амидных или капроновых тканей с покрытием резиной (каучуки марок СКМС, НК, СКИ или СКД) и их комбинаций. Отличие модели МК-П от Ж-Л заключалось в том, что грузовые элементы в МК-П выполнены в виде несущих проушин, в Ж-Л – в виде грузовых лент с металлическими кольцами.
Собственная масса отечественных МК в результате использования материалов на основе резины достигала 95 кг, они имели большие размеры в сложенном состоянии или вообще не складывались.
В настоящее время насчитывается более 2 тыс. патентов на конструкции МК. Несмотря на то, что патентов становится все больше, основные элементы различных моделей остаются теми же: оболочка с вкладышем или без него, загрузочный и разгрузочный узлы (рукав или люк), грузовые элементы, карман для документов.
Оболочки мягких контейнеров в зависимости от назначения и массы груза изготавливают из материалов различной прочности и свойств из одного, двух и более слоев. После заполнения контейнер принимает форму цилиндра или параллелепипеда. Последние 10...15 лет во многих странах, в том числе в России, для изготовления оболочек применяют полипропиленовую или полиэтиленовую ткань с возможностью термо- и светостабилизации, полимерные материалы с ламинацией, капроновые и лавсановые ткани.
Варианты исполнения грузовых элементов МК
Современные конструкции мягких контейнеров: виде вшитых стропов
Помимо оболочки, которая может быть выполнена из нескольких слоев ткани, еще одним основным элементом мягких контейнеров являются вкладыши. Они предотвращают утечку перевозимого груза через стенки и швы мягкого контейнера, защищают груз от влаги и позволяют производить затаривание при повышенных температурах (до +80 °С). Вкладыши для мягких контейнеров в зависимости от вида транспортируемого груза изготавливают из полиэтилена, полипропилена, капрона, пищевых пленок, воздушно-пузырьковых пленок и могут быть свободно вложены в контейнер, вклеены или вшиты. Применяются также многослойные вкладыши со специальным покрытием из алюминия, токопроводящие и антистатические, а также Q-вкладыши с внутренними конструкциями.
Грузовые элементы современных мягких контейнеров выполнены в виде стропов, которые вшиты в углы грузонесущей оболочки или представляют с ней единое целое. Кроме того, стропы могут быть образованы петлями полипропиленового троса, пропущенного через тоннели в верхней части оболочки МК. Контейнеры при этом могут выполняться одно-, двух- и четырехстроповыми. Конструкции погрузочных и разгрузочных люков также могут быть разными. Как правило, в современных МК используются клапаны или люки диаметром от 300 до 700 мм.
Технология ПРТС работ с мягкими контейнерами
Для выполнения ПРТС работ с мягкими контейнерами в зависимости от массы загружаемого в них груза обычно применяют электропогрузчики грузоподъемностью 1,0...2,0 т с высотой подъема вил 3,3...4,5 м. Электропогрузчики, работающие внутри крытых вагонов и крупнотоннажных контейнеров, должны иметь свободный ход каретки 750 мм или более. В случае использования для формирования грузовой единицы поддонов, на которые крепят МК, их захват в зависимости от размеров последних производится с помощью штатных или укороченных до 600...900 мм вил. При перегрузке без поддонов захват четыреххстроповых контейнеров происходит при введении двух штатных вил в грузоподъемные петли.
Для захвата одно- и двухстроповых контейнеров используют одни или двое штатных вил, сдвинутых вместе. При необходимости применяют вилы, перевернутые на 180°. Для повышения техники безопасности при формировании-расформировании высотных штабелей из одно- и двухстроповых МК, рассчитанных на массу до 1 т, рекомендуется использовать электропогрузчики грузоподъемностью 2,0 т с высотой подъема 4,5 м и массивными шинами, например типа ЕВ 717.45.73 фирмы «Балканкар», снабженные навесным приспособлением с удлиненным до 2 м штырем и противовесом массой 100...150 кг сзади погрузчика.
Современные конструкции мягких контейнеров: как единое целое с оболочкой
Помимо прочего, это позволяет увеличить высоту подъема биг-бэга на 1,1 м, т. е. довести ее до 5,6 м.
Применение указанных средств механизации дает возможность формировать сразу два ряда МК в направлении от стены и четыре ряда при формировании основного штабеля в две стороны от центральной оси склада. Расформирование штабелей в этом случае производят ступенчато, в обратной последовательности формированию, что снижает вероятность падения контейнеров – это возможно при использовании штатных вил.
Основной штабель формируется на подтоварниках в четыре яруса по высоте, а вспомогательный – аналогично, но в три яруса. Между ярусами для повышения устойчивости штабеля укладывают доски сечением 150х25 мм. МК с кусковыми грузами насыпной плотностью более 2 т/м3 укладывают в двухъярусный штабель.
В соответствии с Правилами пожарной безопасности в РФ ширина штабелей в любом случае не должна превышать 6 м с проходами между ними шириной 600...700 мм; длина определяется по месту. Расстояние от штабелей до стен склада 900 мм, от выступающих колонн и нагревательных приборов – 700 мм.
Для выполнения работ в крытых вагонах применяют электропогрузчики грузоподъемностью 1,0...1,6 т. загрузки в крытые вагоны МК размерами в плане 800х800 мм. Перед загрузкой вагонов их торцовые стены в обязательном порядке должны быть защищены щитами из досок толщиной не менее 40 мм. Высота щитов определяется высотой размещения груза. Конструкция щитов должна соответствовать требованиям гл. 11, п. 1.10 Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. При двухъярусной загрузке вагонов рекомендуется применять МК с грузонесущими элементами в виде петель высотой 350...450 мм. Загрузка крупнотоннажных универсальных грузовых контейнеров определяется гл. 12 указанных выше ТУ.
https://www.lobanov-logist.ru/library/all_articles/54648/