張 彬

(揚州市地方海事局，江蘇揚州 225002)

集裝箱系固設(shè)備

張 彬

(揚州市地方海事局，江蘇揚州 225002)

主要介紹了集裝箱系固設(shè)備的概念和組成，詳細敘述了集裝箱系固設(shè)備的類型、用途及其使用方法，對系固設(shè)備的使用提出了一定的要求。

集裝箱;系固設(shè)備;基本要求

1 集裝箱概況及其組成

根據(jù)國際集裝箱安全公約(CSC)，集裝箱是一種具有足夠強度、便于周轉(zhuǎn)使用的標準化運輸設(shè)備。集裝箱運輸是指把大小不一、包裝多樣、換裝不便的貨物裝入標準化的大型集裝箱，并將集裝箱作為貨運單元實現(xiàn)從一地到另一地的一種現(xiàn)代化運輸方式。與普通的雜貨船運輸相比，集裝箱運輸具有裝卸效率高，船舶周轉(zhuǎn)快，營運費用低，便于貨物多式聯(lián)運等顯著優(yōu)越性。因而，目前在海上件雜貨運輸大多是由集裝箱來完成的。

國際標準集裝箱的寬度為2.438 m(8 ft)，常用長度有12.192 m(40 ft)和 6.096 m(20 ft)，常用高度為2.438 m(8 ft)。通用的干貨集裝箱是1個六面長方箱體，由1個框架結(jié)構(gòu)、2個側(cè)壁、1個端璧、1個箱頂、1個箱底和1對箱門組成。在集裝箱的每個箱角上都設(shè)有角件。柜架結(jié)構(gòu)由前后端部柜架和兩側(cè)框架構(gòu)成，它們是承受外力的主要構(gòu)架，要求在通常運輸條件下不致發(fā)生永久變形。端壁一般鑲嵌在箱的前端部框架上，應(yīng)具有水密性。為了保護箱內(nèi)貨物，大都設(shè)有襯板。端門一般設(shè)在箱的后端部，用角鏈安裝在角柱上，并用門鎖進行關(guān)閉。通常通用集裝箱不設(shè)側(cè)門，只在必要時才設(shè)置。側(cè)壁是由壁板和側(cè)柱組成的，側(cè)柱是以一定間距配置在側(cè)板上的加強材料，其內(nèi)一般都設(shè)有襯板。箱頂和箱底分別由上下桁材、箱頂和箱底橫梁、箱底和箱底板組成。箱底結(jié)構(gòu)的強度應(yīng)能承受鏟車進箱裝卸而產(chǎn)生的集中載荷。角件是設(shè)置在箱角上的三面有孔的金屬件。角件用于支承、堆碼、裝卸和拴固集裝箱，角件和角柱構(gòu)成角結(jié)構(gòu)，它們用焊接方法連接，是承受集裝箱堆碼載荷的強力構(gòu)件。

2 集裝箱系固設(shè)備的類型

裝在船上的集裝箱，由于受到船舶運動而產(chǎn)生力的作用，從而具有運動的趨勢，如不對其系固，將會離開初始堆放位置，造成集裝箱的損壞、遺落船外并可能危及船舶安全。因此，需要采用適當(dāng)?shù)南倒谭绞?，限制集裝箱在船上的運動。

集裝箱的系固設(shè)備主要有扭鎖、橋碼、定位錐、底座、底板和一些拉緊裝置。

(1)扭鎖主要用于甲板上2只集裝箱之間的連接鎖閉，以防止集裝箱的傾覆和滑移。使用時，先將手柄置于非鎖緊位置，然后將它放置到下層集裝箱頂部的角件內(nèi)，待上層集裝箱堆妥以后，轉(zhuǎn)動手柄，使上下2只集裝箱被連接起來。目前常用的為半自動扭鎖。裝箱時只需將扭鎖置于集裝箱底部角件內(nèi)，當(dāng)集裝箱置于船上箱位時，受箱體壓力作用該扭鎖能自動轉(zhuǎn)動鎖錐使其處于鎖緊狀態(tài)。需取下扭鎖時，則是使用專用開鎖器，扭動開鎖銷將其拉出，從而打開扭鎖與艙蓋或與另一集裝箱底部連接，再用橋吊吊下集裝箱，在碼頭上人工將扭鎖取下。中間扭鎖結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

(2)橋碼是附屬系固設(shè)備，用于對上一層相鄰兩集裝箱進行橫向水平連接，以分散主要系固設(shè)備所承受的負荷，從而提高系固效果。使用時將2個鎖鉤分別插入2個集裝箱的角件孔中然后旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母，使之收緊。橋碼結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

(3)定位錐置于2層集裝箱之間，用于集裝箱定位，防止集裝箱的水平滑移，雙頭錐還能用作相鄰2列集裝箱之間的水平連接。定位錐結(jié)構(gòu)見圖3。

(4)底座主要用于補償相鄰兩列同一層號但箱高不同引起的集裝箱頂角件的高度差，以便于使用系固設(shè)備。

圖1 中間扭鎖

圖2 橋碼

(5)底板是用于連接相鄰2只扭鎖處于非鎖緊狀態(tài)并放置在2只集裝箱的頂部角件內(nèi)，然后將底板套入兩扭鎖的錐體內(nèi)，待上層集裝箱堆妥后，旋轉(zhuǎn)扭鎖手柄使其鎖緊。另外，有的底座需配合扭鎖使用。底板結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

圖3 定位錐

圖4 底板

(6)綁扎拉桿和花籃組合使用形成系固集裝箱的拉緊裝置。使用系固集裝箱的拉緊裝置時，將綁扎拉桿的一端插入集裝箱角件中，另一端通過花籃和D形環(huán)連接在甲板上。通過調(diào)節(jié)花籃的松緊螺桿將綁扎拉桿收緊。拉緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖見圖5。

圖5 拉緊裝置

3 集裝箱系固及其所用設(shè)備的基本要求

3.1 甲板上集裝箱的系固要求

(1)甲板上裝1層集裝箱系固要求

在集裝箱的底角處應(yīng)用底部扭鎖對集裝箱固定;另外，也可在每只集裝箱的兩端用拉緊裝置以對角或垂直方式對集裝箱系固，并在集裝箱底角處用定位錐定位。

(2)甲板上裝2層集裝箱系固要求

在每層集裝箱的底角處應(yīng)用扭鎖對集裝箱予以系固;也可在第2層每只集裝箱的兩端與甲板或艙蓋之間用拉緊裝置對集裝箱予以系固，且在每一層集裝箱的底角處應(yīng)設(shè)置定位錐。若經(jīng)計算表明在集裝箱的底角出現(xiàn)分離力，則應(yīng)在該處設(shè)鎖緊用的角扭鎖。

(3)甲板上裝2層以上集裝箱系固要求

對第1層和第2層集裝箱應(yīng)按甲板上裝2層集裝箱的方法系固;對第2層以上的集裝箱應(yīng)用扭鎖進行系固。

3.2 艙內(nèi)集裝箱的系固要求

(1)無箱格導(dǎo)軌裝置系固要求

①可參考甲板集裝箱的系固要求進行操作;

②經(jīng)計算表明，在集裝箱兩層之間出現(xiàn)分離力，則應(yīng)在該兩層之間裝置扭鎖，在其他位置可考慮使用雙頭定位錐;

③若經(jīng)計算表明各層集裝箱之間均出現(xiàn)分離力，則可考慮扭鎖全部由雙頭定位錐替代。

(2)有箱格導(dǎo)軌裝置系固要求

我國規(guī)范對有箱格導(dǎo)軌裝置無明確規(guī)定。通常，艙內(nèi)裝于箱格導(dǎo)軌間的集裝箱，若其長度與導(dǎo)軌長度一致，則無需設(shè)置任何系固索具;當(dāng)艙內(nèi)裝載12.192 m(40 ft)箱時，則應(yīng)在12.192 m(40 ft)箱的導(dǎo)軌長度中間底部使用錐板，兩層集裝箱之間使用定位錐來固定6.096 m(20 ft)集裝箱。集裝箱船舶建造時，根據(jù)各國船級社認可的建造規(guī)范并結(jié)合船舶的結(jié)構(gòu)性能來設(shè)計集裝箱船上的系固系統(tǒng)。根據(jù)集裝箱的重量、層次、位置和船舶初穩(wěn)性設(shè)計值以及使用的系固設(shè)備的安全負荷等計算出船舶在運動中集裝箱所受力及力矩值，從而確定應(yīng)使用的系固設(shè)備的數(shù)量，最終設(shè)計出集裝箱的系固系統(tǒng)。

4 集裝箱系固系統(tǒng)設(shè)計的注意點

(1)圖7為某集裝箱船系固設(shè)備分布圖。此圖提供了集裝箱在各個箱門上的具體的系固方法以及使用的系固設(shè)備。設(shè)計集裝箱系固系統(tǒng)時，由于受外力及集裝箱堆裝的具體狀態(tài)直接相關(guān)，因而提出了集裝箱的堆積要求。

集裝箱堆積要求，包括對不同位置集裝箱各層重量的限制。在堆積要求中各層限制重量之和與集裝箱允許堆積負荷是一致的，當(dāng)兩者不一致時，應(yīng)取其小值，以確保系固強度及船舶局部強度的安全性。所確定的系固系統(tǒng)中尚提供了該系統(tǒng)所使用的各種系固設(shè)備的規(guī)格和安全負荷以及按船舶箱位設(shè)計所需要的總數(shù)量。

圖6 某集裝箱船的系固設(shè)備分布圖

(2)在設(shè)計集裝箱系固系統(tǒng)時，首先應(yīng)設(shè)計初穩(wěn)性高度的大小。因為集裝箱受力與船舶初穩(wěn)性高度直接相關(guān)，從而影響集裝箱的系固方式、系固設(shè)備的數(shù)量和安全負荷的確定。在設(shè)計集裝箱系固系統(tǒng)時，船廠根據(jù)設(shè)定的初穩(wěn)性值計算集裝箱所受外力大小。而當(dāng)實際營運中的船舶初穩(wěn)性大于設(shè)定值時，使集裝箱受力增大，從而導(dǎo)致系固設(shè)備不能滿足集裝箱安全系固的要求，這對于較小初穩(wěn)性設(shè)定值的集裝箱系固系統(tǒng)尤其應(yīng)引起注意。

5 使用集裝箱系固設(shè)備的注意點

(1)購置集裝箱系固設(shè)備時，應(yīng)與系統(tǒng)要求匹配。除注意設(shè)備的規(guī)格外，還應(yīng)注意設(shè)備的安全負荷要求。另外，購置扭鎖時，應(yīng)特別注意手柄的旋轉(zhuǎn)方向。新增購的扭鎖手柄的旋轉(zhuǎn)方向，一定要與原先船上的一致，否則會造成使用混亂而無法判斷是否鎖緊。

(2)集裝箱裝船后雖然會按要求予以系固，但由于船舶在大風(fēng)浪中搖擺劇烈會使集裝箱受力過大，造成其系統(tǒng)設(shè)備的破壞，從而發(fā)生集裝箱甩入海中或?qū)е录b箱箱體損壞現(xiàn)象。為此，船舶應(yīng)采用改變航向和航速等措施，減緩船舶搖擺。

(3)還應(yīng)注意經(jīng)常檢查系固設(shè)備。經(jīng)檢查如有變形或損壞，應(yīng)及時修復(fù)或更換。對需活絡(luò)的系固設(shè)備如花籃螺絲等，應(yīng)經(jīng)常加油使其保持操作的靈活性。船員應(yīng)熟悉各種系固設(shè)備的特點及使用方法，正確使用各種系固設(shè)備，查看鎖定位置是處于非鎖緊狀態(tài)還是鎖緊狀態(tài);定位錐用于固定艙內(nèi)大箱上裝小箱時，不同卸貨港集裝箱之間不得采用雙頭定位錐，否則將造成中途港的卸箱困難。

［1］ 沈華.船舶穩(wěn)性與流度計算［M］.遼寧:大連海事大學(xué)出版社，2001.

［2］ 徐邦禎，田佰軍.海上貨物運輸［M］.遼寧:大連海事大學(xué)出版社，2011.

U674.13+1

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2011-06-08

張彬(1972-)，男，助理工程師，主要從事船舶檢驗工作。