罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛后部防護(hù)技術(shù)研究

文/劉斌

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罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛后部防護(hù)技術(shù)研究

文/劉斌

中國(guó)石油運(yùn)輸有限公司新疆塔里木運(yùn)輸分公司

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和道路運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)于液態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品的需求量日益增加，隨之而來(lái)的是液態(tài)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸事故。近年來(lái)，罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛(以下簡(jiǎn)稱“罐車”)被追尾引發(fā)的二次特重大交通事故，給國(guó)家和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，成為道路運(yùn)輸管理面臨的突出問(wèn)題，引起了行業(yè)管理部門的高度重視和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。基于此，本文主要對(duì)罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛后部防護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析探討。

罐式危險(xiǎn)貨物；運(yùn)輸車輛；后部防護(hù)技術(shù)

1 前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和道路運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，社會(huì)各行業(yè)對(duì)危險(xiǎn)貨物的需求越來(lái)越大，危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸量不斷上升。一旦罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛被大型車輛追尾而引發(fā)液體危險(xiǎn)品泄漏，可能造成無(wú)法挽回的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡以及環(huán)境污染。因此，研究罐式危貨車后部防護(hù)技術(shù)，對(duì)于提高汽車碰撞安全性具有重要意義。

2 罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛后部防護(hù)技術(shù)研究

罐式危貨車后部防護(hù)裝置在碰撞過(guò)程中主要起到兩個(gè)作用：阻擋作用和緩沖作用。車輛發(fā)生追尾事故時(shí)，汽車的動(dòng)能主要由碰撞區(qū)域的車輛結(jié)構(gòu)（包括前車的后部防護(hù)裝置和后車的前部結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生的塑性變形來(lái)吸收。當(dāng)罐式危貨車被追尾碰撞時(shí)，能否有效的防止后車對(duì)罐體的破壞，主要由車輛的后部防護(hù)裝置的阻擋作用來(lái)決定的。

2.1罐式危貨車后部防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

現(xiàn)行的后部防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《汽車和掛車后下部防護(hù)要求》（GB11567.2-2001）對(duì)N2、N3、O3、O4類車輛尾部防鉆撞裝置做了具體規(guī)定。對(duì)于防鉆撞來(lái)說(shuō)，安裝規(guī)定的后下部結(jié)構(gòu)就可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。但對(duì)于罐式危貨車來(lái)說(shuō)，不僅要防止下部被鉆撞，而且要防止上部被大型車輛侵入而破壞罐體。通過(guò)查詢資料、調(diào)研及以往的事故分析，總結(jié)出現(xiàn)行普通防護(hù)裝置的不足和缺陷有以下幾點(diǎn)：

防護(hù)裝置面積小。主要作用局限在后下部防小型車輛鉆撞，未考慮對(duì)罐體的防護(hù)。（2）防護(hù)裝置末端等同于車輛尾部，防護(hù)距離過(guò)小。（3）防護(hù)裝置的吸能方式單一，主要吸能部位是橫梁，且強(qiáng)度較低，對(duì)于大型車輛的防護(hù)，作用甚微。

針對(duì)以上不足和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《汽車和掛車后下部防護(hù)要求》(GB11567.2-2001)對(duì)防護(hù)裝置的相關(guān)尺寸的規(guī)定，對(duì)于罐式危貨車，本文設(shè)計(jì)提出圓管防護(hù)裝置和方管防護(hù)裝置兩種罐式車輛后部防護(hù)裝置。

2.1.1圓管防護(hù)裝置

圓管防護(hù)裝置同樣由圓管橫梁、方管支臂組成，橫梁的橫向結(jié)構(gòu)為整根圓管，縱向結(jié)構(gòu)（兩端除外）平均分配焊接在橫向結(jié)構(gòu)之間，橫梁與支臂通過(guò)12個(gè)焊接點(diǎn)連接，中心的兩根支臂以十字結(jié)構(gòu)焊接來(lái)增加裝置的強(qiáng)度。

2.1.2方管防護(hù)裝置

方管防護(hù)裝置的橫梁和支臂均為方管，橫梁的橫向結(jié)構(gòu)為整體方管，縱向結(jié)構(gòu)與橫向結(jié)構(gòu)焊接連接。橫梁通過(guò)8個(gè)焊接點(diǎn)與支臂連接，中心的兩根支臂以十字結(jié)構(gòu)焊接來(lái)增加裝置的強(qiáng)度。

這兩款防護(hù)裝置不論從防護(hù)距離、防護(hù)面積還是防護(hù)強(qiáng)度上，都比現(xiàn)行的普通防護(hù)裝置都有了很大的改善，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）防護(hù)裝置最末端與車輛的末端距離為525mm，防護(hù)裝置與車輛罐體有足夠的距離。在碰撞過(guò)程中有足夠的空間來(lái)容納后車的侵入，從而可有效的保護(hù)罐體。（2）增加了車架以上部位和后部左右兩側(cè)的防護(hù)。防護(hù)面積更大，防護(hù)的方位也更加全面。（3）增加了吸能構(gòu)件。相對(duì)普通的防護(hù)支臂而言，縱向的支臂將起到不可忽略的吸能作用。（4）強(qiáng)度和剛度有明顯的改善。支臂之間的十字構(gòu)件對(duì)防護(hù)裝置的“硬”度起到了至關(guān)重要的作用。

2.2罐式危貨車后部防護(hù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

參照《汽車正面碰撞的乘員保護(hù)》（GB11551-2014）、《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB05-01-2013）以及《汽車和掛車后下部防護(hù)要求》（GB11567.2-2001）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合作者多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，本文提出罐式危貨車后部防護(hù)裝置安全性評(píng)價(jià)技術(shù)實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)方案。包括試驗(yàn)場(chǎng)所及試驗(yàn)裝置，碰撞車輛，后部防護(hù)裝置的安裝及相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集等，為罐式危貨車后部防護(hù)裝置模擬仿真和實(shí)車試驗(yàn)提供技術(shù)支持。

對(duì)于后防護(hù)裝置的安全性評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)，其主要安全性指標(biāo)為阻擋作用和緩沖作用。阻擋作用對(duì)于罐式危貨車后防護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，不僅要防止下部被乘用車鉆撞，而且要防止上部被大型車輛侵入而破壞罐體。實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于后部防護(hù)裝置所采用的碰撞車型、車輛總質(zhì)量、碰撞速度和碰撞角度的組合，即為試驗(yàn)條件。《汽車和掛車后下部防護(hù)要求》（GB11567.2）附錄B“移動(dòng)壁障追尾碰撞試驗(yàn)條件與程序”碰撞試驗(yàn)條件中規(guī)定碰撞速度為30-32Km/h。而根據(jù)作者前期對(duì)于多起危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛追尾事故的運(yùn)行速度的調(diào)研情況表明，大型車輛與罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛發(fā)生碰撞時(shí)候的速度差一般在30-50Km/h之間。

后部防護(hù)裝置應(yīng)滿足《汽車和掛車后下部防護(hù)要求》(GB11567.2)中規(guī)定的結(jié)構(gòu)、尺寸及安裝位置要求。按照罐式車輛空載時(shí)后部防護(hù)裝置實(shí)車安裝方式及尺寸，將其固定在剛性固定壁障前端，防護(hù)裝置與固定壁障之間，用與車架尾部結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度相同的裝置連接。防護(hù)裝置的前表面與固定壁障的前表面距離不應(yīng)小于1500mm，車架尾部結(jié)構(gòu)的下表面與地面的垂直距離不小于800mm（如果罐式車輛空載時(shí)車尾部結(jié)構(gòu)的下表面與地面的垂直距離小于800mm，將其調(diào)節(jié)到800mm）。也可以按照實(shí)際的安裝方式及尺寸將防護(hù)裝置固定在罐式危貨車的尾部結(jié)構(gòu)上。

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)內(nèi)外尚未有對(duì)罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車的被大型車輛追尾碰撞的安全性提出強(qiáng)制或者推薦性要求以及出臺(tái)相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的背景下，本文對(duì)于罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車進(jìn)行追尾碰撞的模擬仿真分析和碰撞試驗(yàn)，具有一定的前瞻性和實(shí)用性，符合對(duì)于罐式危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車防護(hù)結(jié)構(gòu)安全越來(lái)越重要的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。

[1]張?bào)忝?完善危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸車輛標(biāo)準(zhǔn)體系任重道遠(yuǎn)[J].專用汽車，2011，(11):18－20．

[2]蔣大榮.汽車和掛車后下部防護(hù)裝置使用現(xiàn)狀分析及改進(jìn)對(duì)策[J].四川兵工學(xué)報(bào)，2014，35(9):76－80．