多式聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱定期檢驗(yàn)要求

廖英勇 紀(jì)鵬飛

(中國船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司上海分公司 上海 200135)

0 引言

管束式集裝箱在不同標(biāo)準(zhǔn)中有不同的術(shù)語名稱，在《國際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》(簡稱“IMDG”)中稱之為多單元?dú)怏w容器(MEGCs)。在《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0005—2011)中稱管束式集裝箱。本文中為方便表述，統(tǒng)一稱之為管束式集裝箱。

近年來，隨著微電子、光電子、芯片等電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，尤其是隨著國家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的投入加大，國內(nèi)對(duì)電子工業(yè)氣體需求也越來越大。目前常用的電子工業(yè)氣體主要有三氟化氮、硅烷、氧化亞氮等，考慮到這些氣體產(chǎn)品的進(jìn)出口需求，急需一種具備海陸聯(lián)運(yùn)功能高效的運(yùn)輸設(shè)備。2008年國外FIBA公司已制造出第一臺(tái)多式聯(lián)運(yùn)高壓液化氣體管束式集裝箱(下文簡稱“聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱”)。反觀國內(nèi)，雖然有許多制造壓縮氣體的管束式集裝箱的廠家，但主要僅用于公路運(yùn)輸，并不能滿足聯(lián)運(yùn)要求，且不涉及高壓液化氣體介質(zhì)。2016年以前，國內(nèi)大部分聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱通過國外進(jìn)口，國外主要制造企業(yè)有韓國NK、美國FIBA。隨著國內(nèi)需求的增加，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局同意國內(nèi)部分企業(yè)通過編制企標(biāo)和技術(shù)評(píng)審的方式進(jìn)行試制。目前主要制造企業(yè)有南亮壓力容器技術(shù)(上海)有限公司、浙江藍(lán)能燃?xì)庠O(shè)備有限公司、石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司等。2017年下半年，隨著國家質(zhì)監(jiān)總局下發(fā)的試制高壓液化氣體管束式集裝箱函，國內(nèi)部分制造企業(yè)按照IMDG和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的要求，成功試制出符合聯(lián)運(yùn)要求的管束式集裝箱，截止目前運(yùn)行良好。目前，國內(nèi)聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱已批量生產(chǎn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在抓緊制定中。按國內(nèi)《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求，首次定期檢驗(yàn)周期為3 a，那么2020年即將迎來國內(nèi)制造的聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱首次年檢。聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱在設(shè)計(jì)、運(yùn)營、工況等方面均不同于普通公路運(yùn)輸?shù)墓苁郊b箱，因此聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱年檢要求不能完全參照普通壓縮氣體管束式集裝箱。

本文參照聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、公約、法規(guī)并結(jié)合聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的特殊性，初步制定了定期檢驗(yàn)的項(xiàng)目、方法以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

1 聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

管束式集裝箱結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要由3個(gè)部件組成。

1—框架；2—無縫氣瓶；3—管排系統(tǒng)圖1 管束式集裝箱結(jié)構(gòu)示意

框架主體結(jié)構(gòu)由4根立柱，4根側(cè)梁，4根端梁8個(gè)角件以及2塊氣瓶固定板組成，考慮到海陸聯(lián)運(yùn)的因素，框架的設(shè)計(jì)制造需滿足相關(guān)國際公約的要求，如CSC。通常選用能夠承受-20 ℃低溫的Q345D材料或日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SPA-H材料。

無縫氣瓶由無縫鋼管兩頭縮口旋壓、熱處理、機(jī)加工螺紋后而成。目前常用的材料為4130X和4140兩種材質(zhì)。

管排系統(tǒng)應(yīng)考慮其壓力等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)于裝運(yùn)高純電子工業(yè)氣體管束式集裝箱，其管排系統(tǒng)的內(nèi)表面應(yīng)達(dá)到鏡面級(jí)，通常選用S304或S316的拋光管。

2 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于國內(nèi)普通壓縮氣體管束式集裝箱主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0005—2011)、《氣瓶安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG R0006—2014)、《大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶》(GB/T 33145—2016)、《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》(TSG R7001—2013)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。而對(duì)于聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱而言，除上述標(biāo)準(zhǔn)外還需增加聯(lián)運(yùn)的若干標(biāo)準(zhǔn)，如IMDG、《1972年國際集裝箱安全公約》(CSC)、《1972年集裝箱關(guān)務(wù)公約》(CCC)等。因此聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱相對(duì)于公路運(yùn)輸管束式集裝箱在定期檢驗(yàn)方面也有不一樣的要求。

3 檢驗(yàn)項(xiàng)目

目前，國內(nèi)法規(guī)對(duì)于公路運(yùn)輸管束式集裝箱定期檢驗(yàn)的內(nèi)容與要求按照《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》進(jìn)行，該規(guī)則附錄D介紹了定期檢驗(yàn)專項(xiàng)要求。定期檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括：資料審查、附件(包括端塞、閥門、管路、快裝接頭等)檢驗(yàn)、安全附件檢驗(yàn)、氣瓶的瓶體檢驗(yàn)、框架檢驗(yàn)和整體密性試驗(yàn)[1]。

聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的定期檢驗(yàn)，除了要符合國內(nèi)《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》的要求外，還要符合IMDG和CSC的要求。其定期檢驗(yàn)的項(xiàng)目與公路運(yùn)輸管束式集裝箱基本一致，但是要求卻有很大區(qū)別，下面簡單介紹聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的定期檢驗(yàn)要求。

3.1 資料檢查

定期檢驗(yàn)主要審核資料包括：管束式集裝箱和氣瓶的出廠、定檢證書，設(shè)計(jì)、制造資料，質(zhì)量證明文件等。

3.2 附件及安全附件檢查

主要檢查端塞、閥門、管路、快接接頭等有無腐蝕、裂紋、變形和其他影響使用的損壞等。對(duì)壓力表、爆破片等安全附件進(jìn)行定期校驗(yàn)或更換。

3.3 氣瓶檢驗(yàn)

氣瓶的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括了氣瓶宏觀檢驗(yàn)、瓶口螺紋檢查、測(cè)厚、超聲檢測(cè)、壓力試驗(yàn)等。

氣瓶定期檢驗(yàn)周期檢驗(yàn)與其充裝介質(zhì)有關(guān)，以三氟化氮、硅烷、氧化亞氮等電子工業(yè)氣體為例，按《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求，該類介質(zhì)管束式集裝箱首次定期檢驗(yàn)周期3 a，后續(xù)定期檢驗(yàn)周期5 a。而IMDG中只有5 a定期檢驗(yàn)的要求。同時(shí)兩者標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氣瓶單元的檢驗(yàn)要求相差較大，給聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的使用者帶來了困擾。

按《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》要求第3年的首次檢驗(yàn)需要對(duì)氣瓶進(jìn)行拆卸檢驗(yàn)并進(jìn)行水壓試驗(yàn)。按IMDG中P200包裝導(dǎo)則要求，水壓試驗(yàn)周期為10 a。同時(shí)注明經(jīng)主管機(jī)關(guān)同意，鋼瓶或管狀容器的液壓試驗(yàn)可用基于聲波發(fā)射試驗(yàn)或結(jié)合聲波發(fā)射試驗(yàn)和超聲波檢查的等效方法替代[2]。

針對(duì)目前這種裝運(yùn)電子氣體的聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱，若第3年就對(duì)氣瓶進(jìn)行拆卸檢驗(yàn)對(duì)用戶來說確實(shí)存在一定的困難。該類聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱不同于普通公路管束式集裝箱，其貨物充裝相對(duì)不頻繁，運(yùn)輸環(huán)境也相對(duì)較好。駱輝等[3]分析了高純氣體包裝氣瓶定期檢驗(yàn)中采用傳統(tǒng)以水壓為基礎(chǔ)的檢驗(yàn)方法已不能滿足該類氣瓶的檢驗(yàn)需求，建議采用國外的無損檢測(cè)方法來替代水壓方法。類似裝運(yùn)電子氣體氣瓶，年檢過程中采用聲波發(fā)射技術(shù)檢驗(yàn)替代水壓試驗(yàn)的方法在FIBA等國外企業(yè)早已應(yīng)用于定期檢驗(yàn)中。同時(shí)《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中僅明確要求首次定期檢驗(yàn)時(shí)需要進(jìn)行水壓，因此在后續(xù)檢驗(yàn)中可建議采用聲波發(fā)射技術(shù)檢驗(yàn)。

考慮到《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》和IMDG中對(duì)于檢驗(yàn)周期的規(guī)定中僅首次定檢周期的要求不一致，建議國內(nèi)聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱用戶可將IMDG中規(guī)定的首次定檢周期由5 a提前到3 a執(zhí)行，和國內(nèi)《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》保持一致，后續(xù)檢驗(yàn)周期均為5 a。如圖2氣瓶定期檢驗(yàn)周期，這樣可以減少檢驗(yàn)成本，同時(shí)由于定期檢驗(yàn)造成的設(shè)備運(yùn)營中斷的影響也會(huì)減少。

圖2 氣瓶定期檢驗(yàn)周期

3.4 框架檢驗(yàn)

管束式集裝箱框架結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，主要由7個(gè)部件組成。

1—上側(cè)梁；2—上端梁；3—?dú)馄抗潭ò澹?—下側(cè)梁；5—角柱；6—角件；7—下端梁圖3 管束式集裝箱框架結(jié)構(gòu)示意

《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中對(duì)于框架的檢驗(yàn)要求僅有一句表述：檢驗(yàn)框架有無裂紋、明顯變形或者其他損壞，框架與車輛部分的連接裝置是否完好。這樣的描述比較籠統(tǒng)，檢驗(yàn)人員的主觀判斷對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果影響較大，也對(duì)管束式集裝箱運(yùn)營管理人員在日常維護(hù)過程中判定是否修理造成困擾。

目前，干貨箱、罐式集裝箱由于框架損壞導(dǎo)致的一些事故時(shí)有發(fā)生。管束式集裝箱框架作為支撐氣瓶及介質(zhì)重量的主要承載部件，其安全性能同樣值得關(guān)注。在CSC中明確要求：集裝箱從制造出廠到首次檢驗(yàn)的間隔不應(yīng)超過5 a，集裝箱的首次檢驗(yàn)到下次定期檢驗(yàn)的間隔不應(yīng)超過2.5 a[4]，圖4為CSC定期檢驗(yàn)周期。

圖4 CSC定期檢驗(yàn)周期

綜上，針對(duì)氣瓶檢驗(yàn)周期和框架檢驗(yàn)周期不一致的情況，建議CSC規(guī)定的首次定期檢驗(yàn)周期提前到和《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》要求一致，其后檢驗(yàn)周期按照CSC規(guī)定的2.5 a進(jìn)行。因此建議管束式集裝箱定期檢驗(yàn)周期可按圖5進(jìn)行。

圖5 管束式集裝箱定期檢驗(yàn)周期

針對(duì)集裝箱的損壞程度，CSC中對(duì)結(jié)構(gòu)敏感部件進(jìn)行了定義，并列明了需要采取禁止或限制措施的結(jié)構(gòu)敏感構(gòu)件的缺陷。管束式集裝箱在運(yùn)營過程中必然會(huì)產(chǎn)生破損、腐蝕、變形等缺陷。對(duì)這些缺陷規(guī)定定量要求對(duì)于管束式集裝箱的日常維護(hù)以及執(zhí)行檢驗(yàn)都具有重要的參考意義。本文結(jié)合CSC中的結(jié)構(gòu)敏感部件控制，同時(shí)參考國際罐箱組織發(fā)布《Acceptable Container Condition》中罐箱可接受損壞情況[5]以及管束式集裝箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)管束集裝箱運(yùn)營檢驗(yàn)中框架損壞檢驗(yàn)要求進(jìn)行了總結(jié)如表1，以確保管束式集裝箱安全、正常運(yùn)營。

3.5 整體密性試驗(yàn)

組裝完成后應(yīng)當(dāng)對(duì)整體進(jìn)行密性試驗(yàn)，按《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》要求試驗(yàn)壓力為公稱工作壓力、按IMDG要求試驗(yàn)壓力為不小于20%氣瓶壓力。以目前常規(guī)參數(shù)公稱工作壓力16.6 MPa、壓力試驗(yàn)壓力27.7 MPa為例，兩個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)密性試驗(yàn)壓力分別為16.6 MPa和不小于5.54 MPa，相差較大。因此對(duì)于國內(nèi)聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱在實(shí)際檢驗(yàn)中取高值，即密性試驗(yàn)壓力為16.6 MPa。

考慮到裝運(yùn)介質(zhì)為電子氣體，因此對(duì)于設(shè)備的密封性要求更高。目前國內(nèi)在制造過程中均采用氣密試驗(yàn)和氦檢漏雙重密性試驗(yàn)方法，所以在定期檢驗(yàn)過程中，建議進(jìn)行氣密試驗(yàn)和氦檢漏雙重密性試驗(yàn)。氦檢漏時(shí)特別需要注意兩點(diǎn)：①所有非焊接方式的密封連接處，如端塞、壓力表螺紋接頭、包括閥門上密封處等，均為被檢件，需要用封閉的氣罩將被檢區(qū)域罩住；②氣瓶內(nèi)充入已知濃度的氦氣，一般情況下，充氣后氦氣的濃度應(yīng)不低于10%[7]。氦氣濃度建議通過分別計(jì)算試驗(yàn)壓力下氮?dú)夂秃赓|(zhì)量，然后對(duì)氣瓶進(jìn)行充氣。

4 結(jié)論

針對(duì)目前聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的特殊性，結(jié)合不同體系的標(biāo)準(zhǔn)制定了相關(guān)定期檢驗(yàn)的要求：①對(duì)于氣瓶定期檢驗(yàn)推薦使用無損檢測(cè)替代傳統(tǒng)水壓試驗(yàn)；②制定了聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱的定期檢驗(yàn)周期；③對(duì)于框架損壞進(jìn)行定量化，便于檢驗(yàn)人員判定；④對(duì)氦檢漏試驗(yàn)壓力值進(jìn)行統(tǒng)一，并提出兩點(diǎn)基本要求。上述內(nèi)容對(duì)于聯(lián)運(yùn)管束式集裝箱運(yùn)營單位、第三方檢驗(yàn)人員、操作人員的實(shí)際檢測(cè)具有一定指導(dǎo)意義，能使管束式集裝箱的定期檢驗(yàn)更為合理，保障設(shè)備安全、高效運(yùn)營。