集裝箱系固設(shè)備

張 彬

(揚(yáng)州市地方海事局，江蘇揚(yáng)州 225002)

集裝箱系固設(shè)備

張 彬

(揚(yáng)州市地方海事局，江蘇揚(yáng)州 225002)

主要介紹了集裝箱系固設(shè)備的概念和組成，詳細(xì)敘述了集裝箱系固設(shè)備的類型、用途及其使用方法，對(duì)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(guó)際集裝箱安全公約(CSC)，集裝箱是一種具有足夠強(qiáng)度、便于周轉(zhuǎn)使用的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)輸設(shè)備。集裝箱運(yùn)輸是指把大小不一、包裝多樣、換裝不便的貨物裝入標(biāo)準(zhǔn)化的大型集裝箱，并將集裝箱作為貨運(yùn)單元實(shí)現(xiàn)從一地到另一地的一種現(xiàn)代化運(yùn)輸方式。與普通的雜貨船運(yùn)輸相比，集裝箱運(yùn)輸具有裝卸效率高，船舶周轉(zhuǎn)快，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低，便于貨物多式聯(lián)運(yùn)等顯著優(yōu)越性。因而，目前在海上件雜貨運(yùn)輸大多是由集裝箱來(lái)完成的。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的寬度為2.438 m(8 ft)，常用長(zhǎng)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(gè)六面長(zhǎng)方箱體，由1個(gè)框架結(jié)構(gòu)、2個(gè)側(cè)壁、1個(gè)端璧、1個(gè)箱頂、1個(gè)箱底和1對(duì)箱門(mén)組成。在集裝箱的每個(gè)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(yùn)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(hù)箱內(nèi)貨物，大都設(shè)有襯板。端門(mén)一般設(shè)在箱的后端部，用角鏈安裝在角柱上，并用門(mén)鎖進(jìn)行關(guān)閉。通常通用集裝箱不設(shè)側(cè)門(mén)，只在必要時(shí)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(qiáng)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(qiáng)度應(yīng)能承受鏟車進(jìn)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生力的作用，從而具有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，如不對(duì)其系固，將會(huì)離開(kāi)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)南倒谭绞剑拗萍b箱在船上的運(yùn)動(dòng)。

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(shí)，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(dòng)手柄，使上下2只集裝箱被連接起來(lái)。目前常用的為半自動(dòng)扭鎖。裝箱時(shí)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(shí)，受箱體壓力作用該扭鎖能自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鎖錐使其處于鎖緊狀態(tài)。需取下扭鎖時(shí)，則是使用專用開(kāi)鎖器，扭動(dòng)開(kāi)鎖銷將其拉出，從而打開(kāi)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(duì)上一層相鄰兩集裝箱進(jìn)行橫向水平連接，以分散主要系固設(shè)備所承受的負(fù)荷，從而提高系固效果。使用時(shí)將2個(gè)鎖鉤分別插入2個(gè)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(jiàn)圖3。

(4)底座主要用于補(bǔ)償相鄰兩列同一層號(hào)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(shí)，將綁扎拉桿的一端插入集裝箱角件中，另一端通過(guò)花籃和D形環(huán)連接在甲板上。通過(guò)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(jiàn)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(duì)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(duì)角或垂直方式對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)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(duì)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(duì)第2層以上的集裝箱應(yīng)用扭鎖進(jìn)行系固。

3.2 艙內(nèi)集裝箱的系固要求

(1)無(wú)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(jìn)行操作;

②經(jīng)計(jì)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(jì)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(guó)規(guī)范對(duì)有箱格導(dǎo)軌裝置無(wú)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(zhǎng)度與導(dǎo)軌長(zhǎng)度一致，則無(wú)需設(shè)置任何系固索具;當(dāng)艙內(nèi)裝載12.192 m(40 ft)箱時(shí)，則應(yīng)在12.192 m(40 ft)箱的導(dǎo)軌長(zhǎng)度中間底部使用錐板，兩層集裝箱之間使用定位錐來(lái)固定6.096 m(20 ft)集裝箱。集裝箱船舶建造時(shí)，根據(jù)各國(guó)船級(jí)社認(rèn)可的建造規(guī)范并結(jié)合船舶的結(jié)構(gòu)性能來(lái)設(shè)計(jì)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(jì)值以及使用的系固設(shè)備的安全負(fù)荷等計(jì)算出船舶在運(yùn)動(dòng)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(jì)出集裝箱的系固系統(tǒng)。

4 集裝箱系固系統(tǒng)設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)

(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(gè)箱門(mén)上的具體的系固方法以及使用的系固設(shè)備。設(shè)計(jì)集裝箱系固系統(tǒng)時(shí)，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(duì)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(fù)荷是一致的，當(dāng)兩者不一致時(shí)，應(yīng)取其小值，以確保系固強(qiáng)度及船舶局部強(qiáng)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(fù)荷以及按船舶箱位設(shè)計(jì)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(jì)集裝箱系固系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)設(shè)計(jì)初穩(wěn)性高度的大小。因?yàn)榧b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(fù)荷的確定。在設(shè)計(jì)集裝箱系固系統(tǒng)時(shí)，船廠根據(jù)設(shè)定的初穩(wěn)性值計(jì)算集裝箱所受外力大小。而當(dāng)實(shí)際營(yíng)運(yùn)中的船舶初穩(wěn)性大于設(shè)定值時(shí)，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(duì)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(diǎn)

(1)購(gòu)置集裝箱系固設(shè)備時(shí)，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(fù)荷要求。另外，購(gòu)置扭鎖時(shí)，應(yīng)特別注意手柄的旋轉(zhuǎn)方向。新增購(gòu)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(huì)造成使用混亂而無(wú)法判斷是否鎖緊。

(2)集裝箱裝船后雖然會(huì)按要求予以系固，但由于船舶在大風(fēng)浪中搖擺劇烈會(huì)使集裝箱受力過(guò)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(shí)修復(fù)或更換。對(duì)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(diǎn)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(shí)，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(jì)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(yùn)輸［M］.遼寧:大連海事大學(xué)出版社，2011.

U674.13+1

B

2011-06-08

張彬(1972-)，男，助理工程師，主要從事船舶檢驗(yàn)工作。