你了解海运集装箱内的水滴吗?

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一、海运集装箱内水滴产生的原理

空气中所含水蒸气的数量是有一定限度的,在某一温度条件下,空气中所含水蒸气的最大数量即该温度的饱和水蒸气量。饱和水蒸气量是随着温度变化的,温度越高空气中所含水蒸气的数量就越大。如果空气中所含的水蒸气超过了饱和水蒸气量,则这一部分过量的水蒸气就会凝结成水滴。另外,如果对含有一定量水蒸气的空气进行冷却,也可以使空气达到饱和状态。如果空气温度再继续下降,则饱和水蒸气以外的这部分过量水蒸气也会凝结成水滴。一般把饱和状态时的温度称为该状态下的露点温度。

空气中所含水蒸气量用湿度来表示。每1m3 空气中,所含水蒸气的质量即为空气的绝对湿度,单位为g/m3。只知道绝对湿度还是不够的,它不能说明湿空气中包含的水蒸气所处的状态是否饱和了,所以要用相对湿度来表明空气的干湿程度。

相对湿度是指一定容积的空气,在某温度下实际包含的水蒸气量与同温度下可能包含的最大水蒸气量(即饱和状态下)的比值。它表示空气接近饱和的程度,通常用百分数表示。

由箱内温度的变化和箱内露点温度的变化,使空气中所含的过量水蒸气凝结成水滴的这种现象,通常又叫做“结露”。

二、海运集装箱内产生水滴的根源

箱内所装的某些货物,特别是箱内使用的包装材料和衬垫物,一般都含有一定量的水分,这些水分在箱内温度和水蒸气压力变化的影响下,为了使箱内空气中的水蒸气含量达到平衡,会产生移动。从对空集装箱进行试验得知,即使箱内温度产生了很大的变化,但箱内湿度却不会有很大的改变,这是因为箱内没有大量吸湿性物体的缘故;反过来说,如果箱内采用了干燥的衬垫和包装材料,就能对箱内的水滴起到调节的作用。

箱内一般所使用的衬垫和包装材料都采用木材。这些木材,包括箱内壁的内衬板和箱底板在内,至少也有百分之几的含水率。

就木材的特性来说,例如活树材,经过一次干燥后,即使让它再吸收大量的水分,也达不到原来的含水率了。而且再次吸收的水分会很快地被释放出来,迅速回到原有的干燥度。

作为集装箱内衬板用的木材,都是用人工干燥法处理的,其含水率在15%以下,而集装箱内实际使用的内衬板,经测定证明其含水率为9%-15%, 并且逐渐向更干燥的方向发展。但箱内使用的包装材料和衬垫材料,即使是干燥良好的,其含水率一般也达20%-30%。因此,如果箱内温度一高,它就会放出大量的水分,而使箱内空气的露点提高,当露点温度高于箱内物体温度时,则在箱内物体的表面就会产生水滴。

三、海运集装箱内水滴的种类

海运集装箱内的水滴有集装箱内壁(包括箱顶板、侧壁板和端壁板内侧)上的水滴和集装箱内货物表面上的水滴两种。

1.海运集装箱内壁上的水滴

海运集装箱内的空气温度,中午由于受太阳辐射热的影响而上升,使集装箱内部的相对湿度下降。另外由于箱内温度的提高会助长箱内所装的货物及包装材料蒸发水分,从而增加了箱内空气中水蒸气含量,提高了集装箱内部的露点。到了晚上,由于外界气象或海况条件的剧烈变化,使集装箱外壁温度迅速降低,如果箱壁和箱顶的温度降到比集装箱内空气的露点温度低时,箱内空气中的水蒸气就会在箱壁和箱顶内侧壁结成水滴。有许多杂货集装箱的箱顶内部是不铺设内衬板的,金属板的箱顶就暴露在箱的内部,这会进一步助长箱顶结露的倾向。因此,如果在高温多湿地区装载了如谷类等含有较多水分的货物运往寒冷地区时,箱内产生水滴的现象就更为显著。这一方面必须引起特别注意。

2.货物表面上的水滴

如果在寒冷地区装载了冷却状态下的罐头、机械、钢材等金属制品向温暖地区运输时,由于外界气温的变化,对于装在箱内的这些货物以及箱内空气的温度都有影响,而货物温度的变化是随箱内空气温度的变化而变化的。

在上述情况下,货物温度的上升要比箱内空气温度上升得慢。因而货物的表面温度通常比箱内空气温度低。另一方面由于箱内气温的上升,箱内空气的相对湿度降低了,这就会引起箱内木材等包装材料和衬垫材料蒸发水分,使箱内空气的露点上升,箱内空气中的水蒸气很快地达到饱和状态。这时,如果箱内的空气温度再进一步提高,则箱内空气中的水蒸气就会在货物表面上结露,使货物的表面产生水滴。

因此,无论是集装箱内壁上的水滴,还是货物表面上的水滴,都是由于外界气温的变化,集装箱内热湿空气的移动和箱内外空气的交换而形成的。

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