摘 要：集裝箱作為現(xiàn)代物流業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于全球貨物運輸。為了確保集裝箱在運輸和存儲過程中的穩(wěn)定性和安全性，對集裝箱箱柱的標(biāo)準(zhǔn)化安裝來說至關(guān)重要。本文從集裝箱箱柱標(biāo)準(zhǔn)化安裝實施要求、箱柱定位與安裝、焊接工藝與質(zhì)量控制以及成品檢驗與驗收等方面入手，對集裝箱箱柱標(biāo)準(zhǔn)化安裝進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：集裝箱箱柱，標(biāo)準(zhǔn)化安裝，研究

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.19.026

0 引 言

集裝箱箱柱是集裝箱結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它位于集裝箱的四個角落，從底部一直延伸到頂部，起到支撐和加固集裝箱的作用。箱柱不僅增強(qiáng)了集裝箱的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還提供了在堆疊時的接觸點，使得多個集裝箱可以安全地堆疊在一起。

目前在全球化貿(mào)易的大潮中，集裝箱以其不可或缺的地位，成了貨物運輸?shù)年P(guān)鍵載體，其性能與質(zhì)量直接關(guān)系到貨物的安全與高效送達(dá)。作為集裝箱骨架，箱柱的標(biāo)準(zhǔn)化安裝顯得尤為重要，它對于提升集裝箱的整體性能和降低成本具有不可忽視的作用。

1 集裝箱箱柱標(biāo)準(zhǔn)化安裝實施要求

1.1 尺寸統(tǒng)一

對集裝箱箱柱的尺寸進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，確保不同廠家生產(chǎn)的集裝箱箱柱在尺寸上保持一致。

1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對箱柱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高其承載能力和穩(wěn)定性，確保在運輸過程中能夠承受各種復(fù)雜環(huán)境和條件。

1.3 材料選擇

選用高質(zhì)量的材料制造箱柱，確保其具有良好的耐腐蝕性和耐久性，延長集裝箱的使用壽命。在選擇集裝箱箱柱的材料時，應(yīng)優(yōu)先考慮具有高強(qiáng)度、良好韌性和耐腐蝕性的鋼材。同時，應(yīng)確保所選材料符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，確保材料具有良好的強(qiáng)度和韌性；對選用的材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，包括尺寸、表面質(zhì)量、化學(xué)成分等，確保無裂紋、夾渣等缺陷，以保證箱柱的質(zhì)量和性能。

對于購進(jìn)的原材料，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗，包括化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測試、金相組織觀察等。只有通過檢驗的材料才能用于箱柱的制造。

用于制造集裝箱箱柱的鋼材應(yīng)具有均勻的化學(xué)成分和良好的力學(xué)性能，以確保箱柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；應(yīng)具有良好的焊接性能，以減少焊接過程中出現(xiàn)的裂紋、氣孔等缺陷；鋼材表面應(yīng)平整、無銹蝕、無油污等缺陷，以保證箱柱的外觀質(zhì)量和涂裝效果。

在選擇焊接材料時，應(yīng)根據(jù)鋼材的成分、厚度以及焊接工藝要求來確定。焊接材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并具有穩(wěn)定的焊接性能和良好的焊縫質(zhì)量。同時，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接材料的存儲和使用條件，避免受潮濕、污染等不利因素的影響。

2 箱柱下料與加工

（1）根據(jù)集裝箱設(shè)計圖紙和箱柱尺寸要求，制定下料計劃。

（2）使用高精度切割設(shè)備對鋼材進(jìn)行切割、打磨等加工處理，確保尺寸精度和表面質(zhì)量。

（3）對加工后的箱柱進(jìn)行編號和標(biāo)識，便于后續(xù)組裝和跟蹤。

3 箱柱定位與安裝

在箱柱的定位與安裝過程中，應(yīng)確保箱柱的位置準(zhǔn)確、固定牢固。定位時，應(yīng)使用專業(yè)的測量工具進(jìn)行精確測量，確保箱柱的垂直度和水平度符合要求。安裝時，應(yīng)采用合適的固定方法，使用專用夾具和定位裝置，確保箱柱在組裝過程中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，對組裝好的箱柱進(jìn)行檢查和調(diào)整，確保其滿足設(shè)計要求。

3.1 施工前準(zhǔn)備

（1）箱柱安裝之前必須仔細(xì)查閱《集裝箱箱柱布置圖》《集裝箱箱柱結(jié)構(gòu)圖》《集裝箱箱腳布置圖》《集裝箱箱柱加強(qiáng)圖》《主甲板集裝箱箱柱預(yù)裝圖》（若有該階段）、《分段劃分圖》，熟悉主船體合攏情況。

（2）熟悉箱柱上箱腳信息。

（3）熟悉箱柱上平面下筋板的布置信息。

施工人員必須是學(xué)習(xí)過工藝要求及標(biāo)準(zhǔn)的合格操作人員。施工前確認(rèn)：施工圖紙上必須蓋有施工章和船號，并準(zhǔn)確無誤；箱柱編號與箱柱安裝布置圖一致，準(zhǔn)確無誤；材料的材質(zhì)、規(guī)格必須和圖紙一致，如果材料需要代用，則必須填寫材料代用單并獲技術(shù)部門書面認(rèn)可；鋼板劃線、號料、切割、裝配的精度和質(zhì)量滿足CSQS的要求；箱柱焊接節(jié)點及剖口形式與圖紙一致，并滿足施工要求。

同時要特別注意，箱柱的下口尺寸、箱柱傾斜度、上平面箱腳加強(qiáng)筋位置及箱柱上假想箱腳中心線是質(zhì)量控制點，需嚴(yán)格控制。箱腳縱向加強(qiáng)筋外口間距必須嚴(yán)格控制，按照圖紙施工。箱柱在高度上不放余量。所有箱柱板數(shù)控下料（但直梯、拉手、平臺等舾裝件由管舾預(yù)制，箱柱制作單位或部門領(lǐng)取安裝），按圖裝焊，預(yù)制結(jié)束后須在箱柱上標(biāo)明箱柱號碼、分段號。

3.2 劃線

根據(jù)箱柱上平面箱腳加強(qiáng)筋實際位置，找出中心線，并做好洋銃標(biāo)記，以便于箱柱安裝時定位。劃線時以筋板的間距中線為假想箱腳中心線，并做好洋銃標(biāo)記。劃線公差要求為零。箱柱安裝定位劃線示意圖如圖1所示。

3.3 箱柱預(yù)裝

根據(jù)《主甲板集裝箱箱柱預(yù)裝圖》，將合格的箱柱吊至正確的分段，正確的位置進(jìn)行定位。下口應(yīng)對準(zhǔn)甲板下加強(qiáng)，上口的箱腳加強(qiáng)位置須滿足相關(guān)箱腳布置圖的尺寸要求，如有偏差需要作相應(yīng)的調(diào)整，滿足圖紙所要的尺寸。

（1）以貨艙內(nèi)縱壁為基準(zhǔn)面作標(biāo)桿（距內(nèi)縱壁100 mm），測量箱柱縱向箱腳中心線（原洋銃假想中心線）與內(nèi)縱壁的尺寸，滿足安裝圖上尺寸，如圖2所示。

（2）測量箱柱安裝縱向的垂直度。因該批預(yù)裝箱柱箱腳中心線在主甲板上的投影，距外板內(nèi)口121 mm，故安裝時在主甲板上畫好線，并標(biāo)好距離箱腳中心線（洋銃線）測量點，再測量頂板中心線邊緣點與上述測量點之間斜長，與理論尺寸對比。如圖3所示。

3.4 散裝箱柱安裝

3.4.1 箱腳安裝

（1）豎標(biāo)桿打激光，拉鋼絲，取得箱腳平面，該平面和艙口蓋上的箱腳為同一平面。

（2）修割箱腳余量，按箱腳布置圖安裝箱腳，箱腳應(yīng)對準(zhǔn)加強(qiáng)筋，錯位超出CSQS標(biāo)準(zhǔn)，則報技術(shù)部門處理。

（3）修割后箱腳的四面高度可以不等，但最小邊高度須≥110 mm，如箱腳高度（14 0）仍不滿足要求，則通報技術(shù)部門改裝高度更高的箱腳。

（4）箱腳定位完成后，填報檢單報公司檢驗科檢驗，合格后進(jìn)行焊接。

（5）箱腳安裝的最終正確性由吊箱試驗驗證。

3.4.2 支撐柱安裝與固定

支撐柱的安裝與固定是確保集裝箱整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。在安裝支撐柱時，應(yīng)確保其與箱柱的連接牢固可靠，無松動現(xiàn)象。固定支撐柱時，應(yīng)使用合適的緊固件和連接方法，以確保支撐柱的穩(wěn)固性和承載能力。

3.5 精度控制要求

（1）在箱柱制作過程中，嚴(yán)格控制各部件的尺寸公差和形位公差，確保箱柱整體精度符合要求。

（2）對焊接后的箱柱進(jìn)行校正和調(diào)整，消除焊接變形，保證箱柱的垂直度和水平度。

（3）根據(jù)集裝箱箱柱布置圖，將合格的箱柱吊至正確位置進(jìn)行定位，下口應(yīng)對準(zhǔn)甲板下加強(qiáng)，上口的箱腳加強(qiáng)位置須滿足箱腳布置圖的尺寸要求，如有偏差可修正箱柱下口，調(diào)整其傾斜度來獲得。若偏差較大，報技術(shù)部門處理。

（4）以縱向艙口圍上平面加一個艙口蓋高度為高度基準(zhǔn)拉鋼絲，確定集裝箱箱柱高度。如果因主甲板變形，造成基準(zhǔn)位置的箱柱高度低于標(biāo)準(zhǔn)高度30 mm以上，則必須反饋到技術(shù)部門處理。

（5）箱柱定位完成后填報檢單報公司檢驗科檢驗，合格后進(jìn)行焊接。

（6）為避免應(yīng)力集中，箱柱與甲板連接的止端為柔性接頭，故箱柱在高度上是沒有余量的。船體合攏的變形主要依靠箱腳上30 mm的余量進(jìn)行調(diào)整。

（7）理論上，箱柱上箱腳的高度為110 mm，但是，為了補(bǔ)償因主船體合攏誤差，箱柱上箱腳，采購時均為140 mm高。

（8）為推進(jìn)箱柱的分段預(yù)裝，箱腳下口的加強(qiáng)采用四周貼板的方案，箱腳中心與下口加強(qiáng)中心對齊。

4 焊接工藝與質(zhì)量控制

焊接是集裝箱箱柱制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量直接影響到箱柱的性能和使用壽命。因此，應(yīng)制定嚴(yán)格的焊接工藝規(guī)范和質(zhì)量控制措施。在焊接過程中，應(yīng)控制焊接電流、電壓、速度等參數(shù)，確保焊縫的質(zhì)量和性能。嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)范進(jìn)行操作，控制焊接速度和溫度，避免焊接缺陷的產(chǎn)生。同時，應(yīng)對焊接完成的箱柱進(jìn)行焊縫的檢查和測試，包括外觀檢查、無損檢測等，以確保焊縫的合格性。

5 表面處理與油漆

集裝箱箱柱的涂料應(yīng)具有良好的耐腐蝕性、耐磨性和附著力。在選擇涂料時，應(yīng)考慮到集裝箱的使用環(huán)境和運輸條件。涂料的調(diào)制應(yīng)按照涂料生產(chǎn)商的說明進(jìn)行，確保涂料的質(zhì)量和性能達(dá)到最佳狀態(tài)。

（1）對箱柱表面進(jìn)行清潔處理，去除油污、銹跡等雜質(zhì)。

（2）采用噴涂或刷涂等方式對箱柱進(jìn)行防銹處理和油漆涂裝，提高其耐腐蝕性和美觀度。

（3）對涂裝完成的箱柱進(jìn)行檢查，確保涂層均勻、無漏涂等現(xiàn)象。

6 成品檢驗與驗收

完成集裝箱箱柱制造后，應(yīng)進(jìn)行全面的成品檢驗與驗收。檢驗內(nèi)容包括箱柱的尺寸精度、表面質(zhì)量、焊接質(zhì)量等方面。只有通過檢驗的箱柱才能作為合格產(chǎn)品進(jìn)行交付和使用。

（1）制定詳細(xì)的檢測與驗收標(biāo)準(zhǔn)，對箱柱的各項指標(biāo)進(jìn)行全面檢查。

（2）使用專業(yè)檢測設(shè)備和工具對箱柱進(jìn)行尺寸測量、強(qiáng)度測試等，確保其滿足設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）對不合格的箱柱進(jìn)行記錄和處理，確保所有箱柱均達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（4）制定集裝箱箱柱安裝與制作工藝標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)文件和記錄表格，如工藝流程圖、操作指導(dǎo)書、質(zhì)量檢測記錄等。

（5）對箱柱制作過程中的重要參數(shù)、關(guān)鍵步驟和檢測結(jié)果進(jìn)行記錄和分析，為后續(xù)的生產(chǎn)提供參考和改進(jìn)依據(jù)。

7 結(jié) 語

集裝箱箱柱的標(biāo)準(zhǔn)化安裝是確保集裝箱運輸安全的重要環(huán)節(jié)。隨著物流業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，集裝箱箱柱的標(biāo)準(zhǔn)化安裝將繼續(xù)得到優(yōu)化和改進(jìn)，為提升物流效率、降低運輸成本、保障貨物安全等方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉在良，張舟波，何海華，等.箱柱預(yù)裝技術(shù)探究與應(yīng)用[J]機(jī)械工程與自動化，2019（3）：209-210+212.

[2]李兆霞，鄒永林，葉彬.貨滾船集裝箱箱腳定位工藝研究[J].廣船科技，2023，43（4）：69-72.

[3]鐘彥鵬.集裝箱作業(yè)流程智能化控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].鐵道貨運，2023，41（11）：54-60.

[4]江嘯，馬濤，袁博，等.21000TEU超大型集裝箱船綁扎橋制造工藝研究[J].海洋工程裝備與技術(shù)2018，5（5）：351-358.

作者簡介

盧馨，碩士研究生，高級實驗師，研究方向為船舶與海洋工程。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）