劉榮

隨著散貨運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展，以往散貨集裝箱只適于裝運(yùn)普通顆粒狀、粉末狀貨物的概念逐步改變，越來越多的礦石、廢鋼、鋼球等貨物開始采用散貨集裝箱運(yùn)輸。普通散貨集裝箱耐沖擊、耐磨損性能較差，礦石、廢鋼、鋼球等貨物易對箱體造成損壞，從而縮短集裝箱使用壽命;此外，普通散貨集裝箱與貨物接觸的箱體板較厚，使得箱體自重增加和載質(zhì)量減小，導(dǎo)致運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益不佳。為了滿足特殊貨物對箱體耐沖擊性、耐磨性和耐腐蝕性的要求，太倉中集特種物流裝備有限公司在充分調(diào)研市場的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種耐磨鋼散貨集裝箱，以延長散貨集裝箱使用壽命，改善散貨集裝箱運(yùn)輸效益。

1 設(shè)計(jì)方案

依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織最新集裝箱標(biāo)準(zhǔn)及船級(jí)社相關(guān)檢驗(yàn)規(guī)范設(shè)計(jì)耐磨鋼散貨集裝箱。此類專用散貨集裝箱除具有普通散貨集裝箱的使用功能外，還可以滿足托盤、鋼卷、超長貨物的運(yùn)輸要求。耐磨鋼散貨集裝箱具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

（1）采用20英尺硬開頂結(jié)構(gòu)形式，使其具有20英尺集裝箱多功能運(yùn)輸能力，滿足客戶返程裝載多種貨物的要求，以提高集裝箱使用效率。

（2）與貨物接觸的箱體材料采用高強(qiáng)度耐磨鋼，以免運(yùn)輸過程中貨物移動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力損壞箱體，使集裝箱使用壽命遠(yuǎn)超普通散貨集裝箱。

（3）箱體一端采用對開門結(jié)構(gòu)，滿足從端門使用叉車裝卸普通托盤等貨物的要求。

（4）箱體前端下部設(shè)置上翻卸貨門，以便通過自卸車或自卸油缸裝置使箱體沿長度方向傾斜，從而實(shí)現(xiàn)從箱體前端小門卸料。

（5）頂部采用鋼結(jié)構(gòu)頂蓋，不僅便于抓斗機(jī)從集裝箱頂部快速裝料，而且便于運(yùn)輸鋼管等超長貨物。

（6）外部尺寸為6 058 mm？ 438 mm？ 591 mm，箱內(nèi)容積為3，額定載質(zhì)量為30 t，重箱堆碼6層。

2 主要結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新點(diǎn)

箱體包括端門、側(cè)墻、前墻、底板及內(nèi)角柱、內(nèi)封板和前楣板等，均采用進(jìn)口WearTuf450高強(qiáng)度耐磨鋼材料，其屈服強(qiáng)度為1 175 MPa，抗拉強(qiáng)度為，平均布氏硬度為450。這種耐磨鋼是經(jīng)過淬火和回火調(diào)質(zhì)處理的完全馬氏體結(jié)構(gòu)耐磨鋼，能夠保證鋼板的高硬度和高強(qiáng)度，具有良好的耐磨、可焊和冷成型性能，有利于減輕箱體結(jié)構(gòu)部件磨損和降低損耗成本。樣箱試制小組的焊接工程師通過多次焊接試驗(yàn)和工藝評定，確定耐磨鋼專用焊接規(guī)范和焊接材料：焊接時(shí)使用低氫焊條，減少氫攝入和氫裂風(fēng)險(xiǎn);在低應(yīng)力區(qū)焊接，根據(jù)情況對鋼板進(jìn)行預(yù)熱;為了獲得更好的焊接效果，焊接前須清潔焊道，如除濕、除油和清理切削屑等;盡量在開坡口的焊道焊接，而不是直接在鋼板軋制邊緣焊接;薄板焊接應(yīng)在保證焊透的前提下盡量選用較低的熱輸入，可結(jié)合采用斷續(xù)焊、跳躍焊及工裝夾具等，以減少焊接變形。

在采用耐磨鋼制造箱體構(gòu)件的過程中，高強(qiáng)度耐磨鋼對其沖壓所需的彎曲力、回彈效應(yīng)及最小允許彎曲半徑提出更高要求。沖壓工程師與車間工人通過多次壓制試驗(yàn)調(diào)整壓型模具的圓弧，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度耐磨鋼壓制成型。

硬開頂結(jié)構(gòu)與散貨集裝箱結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案及特殊的頂蓋設(shè)計(jì)方案既能保證箱體內(nèi)部容積最大化，又能確保頂蓋操作簡單便捷。此設(shè)計(jì)的目的在于，使集裝箱不僅能運(yùn)輸?shù)V石、廢鋼、鋼球等貨物，還可以取代篷布軟開頂集裝箱運(yùn)輸鋼管等超長貨物，同時(shí)可滿足顆粒狀散貨的運(yùn)輸要求，從而提高集裝箱的利用效率。此外，特殊的頂蓋設(shè)計(jì)便于從集裝箱頂部裝卸超長貨物，使貨物裝卸效率顯著提高。頂蓋四周內(nèi)側(cè)采用特殊密封膠條結(jié)構(gòu)，可通過兩側(cè)鎖桿機(jī)構(gòu)將頂蓋鎖緊于頂側(cè)梁上，使頂蓋與頂側(cè)梁之間通過膠條壓縮達(dá)到良好的密封性，從而滿足集裝箱的水密要求。

為了方便客戶輕松打開頂蓋，在側(cè)墻上設(shè)置一種特殊結(jié)構(gòu)的鎖桿保險(xiǎn)裝置。鎖桿手柄利用掛鉤裝置的重力作用，操作安全、簡單、便捷，避免了普通插銷結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)裝置在運(yùn)輸過程中易出現(xiàn)插銷跳出的問題。新鎖桿保險(xiǎn)裝置設(shè)計(jì)方案不僅有利于縮短鎖桿操作時(shí)間，而且可以防止誤操作。

3 產(chǎn)品先進(jìn)性

（1）耐磨鋼的使用大大延長散貨集裝箱的使用壽命。

（2）在樣箱制造過程中，通過大量焊接工藝試驗(yàn)和折彎壓型工藝試驗(yàn)，總結(jié)耐磨鋼焊接和沖壓加工工藝規(guī)范，配置相關(guān)的焊接工裝和成型模具，為耐磨鋼散貨集裝箱批量生產(chǎn)積累大量技術(shù)參數(shù)。

（3）滿足散貨、托盤、鋼卷、超長件等多種貨物的運(yùn)輸要求。

（4）頂蓋、側(cè)鎖桿等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，操作簡單、方便，獲批多項(xiàng)專利技術(shù)。

4 樣箱試驗(yàn)要求

按照ISO 1496-4：2013《系列1貨運(yùn)集裝箱 技術(shù)要求和試驗(yàn)方法 第4部分：無壓干散貨集裝箱》和船級(jí)社試驗(yàn)要求，樣箱在批量生產(chǎn)前完成堆碼、橫向剛性、縱向剛性、吊頂、吊底、底板、側(cè)板、端板、頂蓋等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)及水密試驗(yàn)和裝卸料模擬試驗(yàn)，所有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)均滿足試驗(yàn)要求，并獲得相關(guān)船級(jí)社頒發(fā)的船檢證書。耐磨鋼散貨集裝箱樣箱如圖1所示。

5 市場前景及推廣

太倉中集特種物流裝備有限公司將耐磨鋼用于集裝箱工業(yè)，解決耐磨鋼焊接和沖壓成型加工難點(diǎn)，成功研制出新型耐磨鋼散貨集裝箱并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，在行業(yè)中起到先導(dǎo)作用。耐磨鋼材料的卓越性能不僅有助于延長集裝箱使用壽命，而且可以滿足客戶對集裝箱輕量化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用要求，在集裝箱工業(yè)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用空間和較高的推廣價(jià)值。目前，進(jìn)口耐磨鋼的價(jià)格較高，加之加工制造成本較高，使得耐磨鋼散貨集裝箱的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通散貨集裝箱。未來，采用國產(chǎn)耐磨鋼取代進(jìn)口耐磨鋼是耐磨鋼散貨集裝箱產(chǎn)品的發(fā)展方向。

當(dāng)前，耐磨鋼散貨集裝箱的實(shí)際使用效果還有待市場驗(yàn)證。隨著礦石、廢鋼邊角料、鋼球等沖擊力較大散貨運(yùn)輸需求的增加，高強(qiáng)度和高耐磨性散貨集裝箱的應(yīng)用市場將不斷拓展，相信耐磨鋼散貨集裝箱將得到越來越多客戶的青睞。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2018-09-19）