沈佳濱,劉賢興,劉麗紅
(1. 昆山吉海實(shí)業(yè)有限公司,江蘇昆山 215331;2. 中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇四研究所,上海 200031)
船用集裝箱固定件是指和船體采用焊接方式進(jìn)行連接的系固裝置。固定件作為集裝箱系固點(diǎn),是集裝箱系固系統(tǒng)中必不可少的組成部分。通過活動(dòng)式系固設(shè)備與系固點(diǎn)的連接,實(shí)現(xiàn)集裝箱的固定,保障運(yùn)輸過程的安全。
固定件根據(jù)活動(dòng)件使用方式的不斷改進(jìn),以及使用位置的不同,現(xiàn)有很多種類。本文為使用過程中對不同型式的產(chǎn)品進(jìn)行選用和理解提供參考。
各船級(jí)社規(guī)范中通常會(huì)對固定件進(jìn)行必要的規(guī)定,包括載荷要求、材料要求、測試方式要求等。如對于材料性能的要求,通常會(huì)要求開放式甲板上使用的產(chǎn)品材料的夏比V形缺口沖擊試驗(yàn)(?20°)的平均沖擊功不小于27 J。
ISO 17905:2015對固定件進(jìn)行了初步分類,并對其安裝、檢查、維護(hù)保養(yǎng)以及標(biāo)識(shí)等進(jìn)行了規(guī)定,正式將集裝箱系固產(chǎn)品分為集裝箱綁扎件、集裝箱緊固件、集裝箱支撐件3個(gè)大類。明確近似產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識(shí)以進(jìn)行區(qū)分,如不同高度立式底座應(yīng)在面板上進(jìn)行不同顏色的標(biāo)識(shí)等。
國內(nèi)關(guān)于集裝箱系固產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)主要由全國船用舾裝標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織編制?,F(xiàn)行有效的國家標(biāo)準(zhǔn)有4項(xiàng),即GB/T 11577—2010《船用集裝箱緊固件》(修訂中)、GB/T 19920—2005《船用集裝箱支撐件》(修訂中)、GB/T 16956—1997《船用集裝箱綁扎件》(修訂中)和GB/T 17382—2008《系列1集裝箱裝卸和栓固》(修訂中)。其中,前3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)多年使用經(jīng)驗(yàn)編制而成的,GB/T 17382—2008是等同采用ISO 3874:1997。
根據(jù)ISO 17905、ISO 3874,結(jié)合國際主流船級(jí)社規(guī)范(CCS、LR、DNV GL、ABS、BV、RS、KR、NK、RINA等),結(jié)合實(shí)際使用便利性等因素,固定件可分為綁扎件固定件、緊固件固定件和支撐件固定件。固定件的主要型式見表1,表中僅列出典型型式,延伸的型式如雙聯(lián)、四聯(lián)、縱向和橫向等未盡列。
表1 固定件的主要型式表
緊固件是用于集裝箱之間和用于集裝箱與甲板、艙蓋以及艙底之間的系固裝置,阻止集裝箱運(yùn)輸過程中相對于船體產(chǎn)生縱向移動(dòng)、橫向移動(dòng)或垂向移動(dòng)。表中A11~E11屬于緊固件用固定件。
A11是目前集裝箱底座的主流型式(圖1),其主要參數(shù)是高度H,通常采用110 mm高度的產(chǎn)品,對于局部結(jié)構(gòu)高度不同,需要現(xiàn)場施工時(shí)確定高度的情況,一般選用高度140 mm的產(chǎn)品,以便于現(xiàn)場根據(jù)高度需要進(jìn)行切割后使用。
圖1 立式底座
在少數(shù)需要降低集裝箱堆載重心高度的情況下,選用高度低于110 mm的產(chǎn)品,但因與鎖類等活動(dòng)件配合使用的需要,一般高度不應(yīng)低于65 mm。
A11的衍生型式包括橫向雙聯(lián)、縱向雙聯(lián)、四聯(lián)等,主要為了便于施工管理及相對位置的控制。
A21為加長孔底座,主要用于集裝箱一端在甲板上、另一端在艙口蓋上的情況,加長孔用于適應(yīng)艙口蓋彈性變形及吊放位置的誤差引起的底座相對位置變化。
A31為滑移底座,用途與A21相同,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作成本較高,新造船已不再采用。
B11為燕尾底座,通常與燕尾底鎖配套使用,目前新造船也較少采用。需要注意的是,燕尾配合部位通常有2種不同角度的產(chǎn)品,即45°和55°,選用時(shí)應(yīng)注意配套底鎖的適用情況。
C11為埋入式底座,一般用于艙底或者艙內(nèi)二甲板,需要艙底平整。
C11的衍生型式同樣包括橫向雙聯(lián)、縱向雙聯(lián)、四聯(lián)等,特殊位置會(huì)有三孔位的型式,如圖2所示。
圖2 三孔位埋入式底座(單位:mm)
C11面板厚度應(yīng)與船體甲板厚度相適應(yīng),但為了滿足使用強(qiáng)度要求,面板厚度一般不低于16 mm,通常選用18 mm,見圖3。需要注意的是,底座面板厚度如果與嵌入部位甲板厚度相差較大,通常應(yīng)削斜過渡,這一點(diǎn)多數(shù)船級(jí)社均有相關(guān)要求,如:中國船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》2018版規(guī)定了厚度差大于4 mm的情況,削斜過渡的長度應(yīng)不小于厚度差的3倍,見圖4。
圖3 埋入式底座的典型倒角型式(單位:mm)
圖4 削斜示意圖
D11為帶孔底板(圖5),多用于多用途船,位于艙內(nèi)的艙底部位,通常與平底錐配套使用。厚度通常采用28 mm;D11的衍生型式同樣包括橫向雙聯(lián)、縱向雙聯(lián)和四聯(lián)等。實(shí)際應(yīng)用中四聯(lián)產(chǎn)品較少使用。
圖5 帶孔底板的結(jié)構(gòu)型式(單位:mm)
綁扎件是用于艙蓋或甲板上對集裝箱進(jìn)行綁扎的系固裝置。表1中I11~J22屬于綁扎件用固定件。
I11為D形環(huán)及夾板,此類型系固點(diǎn)目前多用于多用途船,其有放倒降低高度的作用,便于裝載其他貨物,但也存在一定的使用缺陷,如操作不方便、使用壽命短等,因此專用集裝箱船目前多采用J11的型式,見圖6。
圖6 眼板的結(jié)構(gòu)型式(單位:mm)
J11為眼板,通過焊接的方式固定于底座的前部或者綁扎橋上相應(yīng)綁扎點(diǎn)位置,綁扎花籃與其相連;通常有單眼板和雙聯(lián)眼板2種型式,根據(jù)需要偶爾也會(huì)有三聯(lián)和四聯(lián)眼板的應(yīng)用。通常布置于綁扎橋上時(shí)眼板會(huì)根據(jù)綁扎需要傾斜一定角度。
支撐件是用于消除集裝箱與縱艙壁間的間隙同時(shí)將橫向力傳遞到縱艙壁的系固裝置。表1中K11~N31屬于支撐件用固定件。
K11為凸起式支撐座,主要用于內(nèi)艙壁,可以用于沒有平整要求的部位,與拉壓式支撐配套使用。
N11為及N31埋入式支撐座,主要用于內(nèi)艙壁且要求艙壁平整無凸起物的部位,這樣的結(jié)構(gòu)可防止運(yùn)輸?shù)呢浳镌谘b卸過程中碰傷損壞。
不同船級(jí)社對固定件的要求會(huì)略有不同,集裝箱系固設(shè)計(jì)和選用固定件時(shí)應(yīng)根據(jù)船舶入級(jí)情況,滿足相應(yīng)船級(jí)社的要求。