本刊記者 紀鵬飛
近年來,我國危險貨物道路運輸行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大,危險品運輸車保有量逐年增長。與此同時,大量不符合國家標準要求的罐車“帶病運行”,危險品運輸事故頻發(fā),給國家和人民生命安全帶來很大挑戰(zhàn)。
圍繞危險品運輸安全,我國相關主管部門借鑒ADR(危險品公路運輸歐洲協議),從罐車標準法規(guī)、產品準入、監(jiān)管等出臺了系列政策,今年6月1日,《常壓液體危險貨物罐車治理工作方案》正式頒布實施,我國危險品運輸行業(yè)將邁入新的發(fā)展階段。
危險品運輸安全,除了主管部門的監(jiān)管,還涉及生產企業(yè)和運輸企業(yè)的主體責任。其中,對生產危險品運輸車的專用車企業(yè)而言,如何生產一款更加安全可靠的危險品運輸車任重而道遠。
最近,山東明珠汽車科技有限公司(以下簡稱山東明珠)發(fā)布了一款具有專利技術的危險品罐車,這款新產品在技術上有什么看頭?
我國每年通過道路運輸危險貨物總量達3億t,占公路年運輸總量的30%以上。
近年來,宏觀經濟環(huán)境進入新常態(tài),供給側改革力度加大,我國化工產業(yè)面臨重大結構調整。但我國化工產業(yè)布局的基本格局尚未發(fā)生根本改變,以石油、天然氣等為基礎原料的化工產業(yè)集群大多分布在西部,而其輸出產品的銷售地和下游深加工企業(yè)又多集中在東部沿海地帶,目前,我國5000余種化工原料產銷分布不均,95%以上需要異地運輸,“產銷分離”決定了“?;锪鳌边\輸的緊俏。
不同于普通運輸,由于運輸介質具有危險性,導致危險品運輸車在外界作用如撞擊、受熱、摩擦和明火等狀態(tài)下,極易發(fā)生泄露和爆炸,因此一直以來運輸業(yè)“談危色變”。
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根據應急救援部公消防局數據顯示,2012~2017年,消防部隊參與、涉及到的危險化學品事故近6萬起,其中道路運輸事故大約占76%,平均每天有28起。
據相關部門公布的營運貨車事故形態(tài)統(tǒng)計,在所有營運貨車事故中,碰撞事故占比最多。
因此,無論是GB 18564.1-2019、GB 20300-2018、GB 36220-2018還是JT/T 1285-2020、JT 617.1-7-2018都對罐體強度和防護安全做了明確的要求。
結合危險品運輸特點及事故原因分析,國內相關標準法規(guī)內容基本涉及整車要求、制動系統(tǒng)、安全防護、裝卸安全、報警與提示、電器連接、機械連接和載荷布置標示與系固點等幾大類。
當前,圍繞危險品運輸安全,很多地方主管部門也對車輛技術提出了進一步要求,以山東某地方交管局出臺的“六預防” 預警系統(tǒng)為例,在車輛設計中主要側重車距監(jiān)控、防超速、防前碰撞、防行人碰撞、疲勞駕駛探測和車道偏離探測等功能。
▲ 山東明珠副總經理、總工程師楊偉昌
危險品罐車從產品端來看,主要有行駛安全和裝卸安全。針對行駛安全,目前國內危險品罐車已經加裝了ESP、EBS、智能掛車控制系統(tǒng)、倒車影像及防碰撞自動剎車系統(tǒng)等制動安全系統(tǒng),部分車輛甚至增加了自動緊急制動(AEBS)、車道偏離報警(LDWS)、自適應巡航(ACC)和前碰撞預警系統(tǒng) (FCWS)等高級輔助駕駛功能。
圍繞裝卸安全,電子鉛封(遠程實時監(jiān)控系統(tǒng))、稱重系統(tǒng)(WS)、 超聲波液位儀、裝卸油制動互鎖、安全閥(爆破片)、真空閥等已經成為出廠標配。
那么,圍繞危險品罐體材料的安全,國內專用車企業(yè)研究相對較少。國內大多企業(yè)對罐體材料仍停留在輕量化領域,主要是碳鋼、不銹鋼和鋁合金結構應力、焊接等方面。
有道是:全國危險品運輸看山東,山東危險品運輸看東營。作為全國最大的地煉油生產加工基地和危險品運輸基地,東營每10輛重卡中有九輛從事危化品運輸,危化運輸車輛保有量占山東?;\輸市場的三分之一。
作為東營唯一的危險品運輸車輛生產企業(yè),山東明珠從2016年開始系統(tǒng)研究基于材料學的車輛本質安全方案,通過罐體材料的研究,提升危險品罐車的整體安全。
“危險品罐車的整體安全涉及材料、結構和焊接等方方面面?!鄙綎|明珠副總經理、總工程師楊偉昌向《專用汽車》記者透露,山東明珠利用三維模型優(yōu)化設計,對整車結構全方位優(yōu)化,并且采用高端進口焊接設備提升罐體三大關鍵焊接工藝。
作為行業(yè)第一個在罐體安全材料上“吃螃蟹”的企業(yè),山東明珠結合常規(guī)金屬材料、復合材料和非牛頓流體材料等三種材料的特點,結合復合裝甲、防鳥撞板、高鐵車頭等領域的成功案例,從加強罩+防撞架+吸能倉等角度入手,經過三年的仿真模擬、試驗樣件、霍普金森桿沖擊試驗、國家級車輛碰撞試驗室等一系列撞擊試驗,2019年具有專利技術的“防撞涂層”新型危險品罐車在山東明珠誕生。
作為危險品罐車一種新型技術,山東明珠通過將罐體后部加強設計與非牛頓流體復合材料優(yōu)化結合,可對危險品罐體的前部、尾部、側面、頂部以及主要結構部件等重要部位起到保護作用,具有強度大、耐老化、防腐蝕、抗沖擊等特點,易于施工,綠色環(huán)保。
為了驗證產品的安全性,2018年11月26日山東明珠在廠區(qū)進行了第一次公開測試。
工作人員采用了同樣容積的罐體,一臺按照常規(guī)方法制作,一臺使用了“防撞涂層”專利技術,采用同一臺裝載機,同等速度、同等力量撞擊。
為了增加難度,兩臺樣品罐體撞擊點選擇封頭與左側罐體的邊緣,一方面考驗罐體焊接,另一方面考驗罐體強度,同時為了增加模擬的真實性,一般車輛追尾撞擊部位大多是前車的左后部。
經過公開測試,山東明珠技術人員發(fā)現,未使用“防撞涂層”的罐體變形嚴重,發(fā)生泄漏,而使用“防撞涂層”的罐體罐體僅有輕微變形,沒有任何泄漏,驗證了此技術的安全性。
為了進一步測試安全,2019年年初,山東明珠將兩臺危險品罐車送入國家級車輛碰撞試驗室做了撞擊測試,測試表明:以70kJ罐體撞擊后,未使用“防撞涂層”技術的危險品罐車罐體出現破損泄漏,而同等能量撞擊,使用“防撞涂層”技術的危險品罐車經受住了考驗,未發(fā)生泄漏,這不僅是國內危險品運輸車輛“第一撞”,而且填補了國內罐式類專用車碰撞安全的空白。
2021年4月,2021中國石化能源物流供應鏈合作發(fā)展大會上,山東明珠新一代“防撞涂層”危險品罐車發(fā)布,引起行業(yè)轟動。
“在危險品運輸車領域,這是我們的獨家專利技術,兼顧高抗沖擊性和超高吸能性。”楊偉昌表示,這種“防撞涂層”連續(xù)無接縫、無針孔、無斷層、可以和罐體完美融為一體,兼顧高抗沖擊性和超高吸能性,增重100kg以內,罐體尾部可承受80km/h的撞擊不發(fā)生泄漏,可在150℃下長期使用,使用壽命10年以上。