F-TR 型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策分析

張金超，郭雁翔，毛建偉

(中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司 京鐵物流中心，北京 102600)

F-TR型鎖是近年來鐵路集裝箱平車廣泛采用的新型鎖具，具有獨(dú)特的鷹頭結(jié)構(gòu)，俗稱鷹頭鎖。F-TR型鎖技術(shù)源于船用新型集裝箱鎖，在集裝箱船上已經(jīng)廣泛應(yīng)用并取得良好效果。F-TR型鎖經(jīng)鐵路引進(jìn)使用，目前已經(jīng)成為鐵路平車上裝載集裝箱的主流鎖，與傳統(tǒng)直臺式鎖具相比，具有裝卸作業(yè)效率高、運(yùn)輸途中穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢，有助于提高集裝箱的裝卸和運(yùn)輸效率，減少運(yùn)輸過程中的安全事故。在集裝箱運(yùn)行過程中遇到橫向力或縱向力時(shí)，F(xiàn)-TR型鎖鎖頭結(jié)構(gòu)能牢牢鉤住箱角鎖緊集裝箱，防止箱體翻轉(zhuǎn)或上跳，安全性能突出[1-3]。然而由于F-TR型鎖的這種鎖緊功能，在裝卸作業(yè)過程中存在卡鎖將車輛一同吊起造成車輛脫線事故的安全風(fēng)險(xiǎn)。為此，分析F-TR型鎖工作原理及安全風(fēng)險(xiǎn)，有針對性地提出F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策，以降低集裝箱平車裝卸作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 F-TR型鎖工作原理及安全風(fēng)險(xiǎn)

1.1 F-TR型鎖工作原理

F-TR型鎖在平車底板上對應(yīng)集裝箱下孔，按集裝箱同端同向、異端反向布置。裝車過程中，操作人員使用裝卸機(jī)械將集裝箱置于車底板正上方，箱底鎖孔與4個(gè)F-TR型鎖對準(zhǔn)緩慢落箱。F-TR型鎖工作原理如圖1所示。圖1中角件d點(diǎn)與鎖頭上導(dǎo)向面E接觸時(shí)，在重力作用下沿導(dǎo)向面滑落并偏移，造成箱體發(fā)生逆時(shí)針?biāo)狡D(zhuǎn)，在角件d點(diǎn)越過鎖頭錐形凸起部位角件c點(diǎn)與鎖頭下導(dǎo)向面G接觸時(shí)，箱體在下落過程中發(fā)生順時(shí)針?biāo)狡D(zhuǎn)，角件與鎖頭承載面I壓實(shí)后，箱體與車體保持平行位置。卸車過程中，集裝箱向上緩慢提升，集裝箱角件b點(diǎn)受鎖頭下阻擋面H作用發(fā)生逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，角件d點(diǎn)越過鎖頭錐形凸起部位后，在集裝箱吊具的慣性扭距作用下，集裝箱順時(shí)針偏轉(zhuǎn)角件a點(diǎn)脫離鎖頭向上通過阻擋臺F，集裝箱正常起升卸車。

圖1 F-TR型鎖工作原理圖Fig.1 Working principles of F-TR lock

1.2 F-TR型鎖事故原因分析

F-TR型鎖是目前在鐵路平車上廣泛使用的安全可靠、易于操作的通用集裝箱鎖閉裝置，在水平和垂直方向均能夠?qū)b箱有約束，能夠有效避免大風(fēng)等惡劣天氣造成集裝箱從鐵路平車上掉落的風(fēng)險(xiǎn)，且具備更佳的防盜性能，能夠更好地適應(yīng)惡劣的外部環(huán)境和使用條件，確保集裝箱平車在運(yùn)輸過程中的安全穩(wěn)定。但F-TR型鎖在卸車作業(yè)過程中卻存在著造成車輛脫線的安全風(fēng)險(xiǎn)，集裝箱從鐵路平板運(yùn)輸車向上吊起時(shí)容易出現(xiàn)F-TR型鎖未能順利脫開將鐵路貨車吊起的情況，嚴(yán)重時(shí)甚至造成平板車脫軌事故[4-8]。F-TR型鎖事故原因分析如下。

（1）點(diǎn)動起吊制度未執(zhí)行或執(zhí)行不到位。根據(jù)鐵路規(guī)章制度要求，裝有F-TR型鎖的車輛進(jìn)行卸箱作業(yè)時(shí)，門吊應(yīng)先以低速擋將集裝箱點(diǎn)動起升100 mm左右，確認(rèn)角件孔與車輛鎖頭分離后，方可繼續(xù)起升。但實(shí)際作業(yè)過程中，門吊司機(jī)與司索工盲目追求作業(yè)效率，存在未嚴(yán)格執(zhí)行點(diǎn)動起吊制度的現(xiàn)象，少數(shù)門吊司機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)欠缺，難以準(zhǔn)確掌握100 mm起升高度。

（2）重箱裝載不均衡，造成箱體傾斜。集裝箱裝載貨物時(shí)，一般內(nèi)側(cè)端裝載較多，箱門端裝載較少，容易造成重箱重心與箱體幾何中心產(chǎn)生偏離。由于裝載不均衡，吊裝作業(yè)時(shí)會發(fā)生集裝箱傾斜，且在使用不具備防搖功能的吊具裝卸時(shí)尤為明顯，嚴(yán)重影響F-TR型鎖正常脫鎖。F-TR型鎖勾腳勾住集裝箱角件發(fā)生卡鎖現(xiàn)象，且隨著傾斜角度增大卡鎖現(xiàn)象越為嚴(yán)重，直接導(dǎo)致車體與箱體一并吊起甚至造成車輛脫線。

（3）空箱起吊過快，造成車輛損傷。由于空集裝箱重量輕，車軸與貨車脫軌自動制動閥間距小，若起吊速度過快發(fā)生卡鎖現(xiàn)象，更易導(dǎo)致車體與箱體一并吊起而損傷車輛，造成平車制動故障。集裝箱從車底板脫離至下箱角與F-TR型鎖頭頂端平齊的距離為81.4 mm，如果卸車時(shí)箱體起升100 mm而角件與F-TR型鎖未脫離，則車底板被抬升18.6 mm。裝載重集裝箱的車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為100 mm左右；裝載空集裝箱車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為50 mm左右。因此，在空集裝箱卸車作業(yè)時(shí)，如果點(diǎn)動起升距離超過131.4 mm，則車底板及車軸被抬升超過50 mm，即可能碰撞貨車脫軌自動制動閥，從而造成車輛損傷。

（4）集裝箱角件變形，導(dǎo)致箱體未脫鎖。F-TR型鎖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，當(dāng)集裝箱被起吊脫出鎖頭時(shí)，在鎖頭下錐面的作用下，使箱體平面旋轉(zhuǎn)0.34°才能實(shí)現(xiàn)箱鎖徹底分離。當(dāng)集裝箱角件發(fā)生變形時(shí)，角件變形處與F-TR型鎖鎖頭的“鷹嘴”處卡滯無法分離，集裝箱角件無法通過下阻擋面H向上進(jìn)行正?；瑒樱斐上潴w無法進(jìn)行小角度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而引起F-TR型鎖在卸箱起吊時(shí)發(fā)生無法脫鎖現(xiàn)象。

2 F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策分析

2.1 明確操作規(guī)范

（1）細(xì)化門吊司機(jī)操作規(guī)程。在F-TR型鎖集裝箱平車卸箱時(shí)，應(yīng)先以低速擋點(diǎn)動起升，一級點(diǎn)動起升30 mm左右，二級點(diǎn)動起升50 mm左右，三級點(diǎn)動起升100 mm左右?？占b箱卸車時(shí)，分別在二級點(diǎn)動、三級點(diǎn)動位置懸停；重集裝箱卸車時(shí)，在三級點(diǎn)動懸停，待司索工確認(rèn)集裝箱角件孔與F-TR型鎖頭徹底分離并發(fā)出指令后，方可繼續(xù)起升。當(dāng)集裝箱角件孔與F-TR型鎖發(fā)生勾連或卡死時(shí)，應(yīng)立即停止起升，需落箱后點(diǎn)動緩鉤排除。起升過程中負(fù)荷瞬間加大，亦應(yīng)立即停止，需通知司索工檢查處理，嚴(yán)禁臆測起吊。

（2）修訂司索工作業(yè)規(guī)定。一是總結(jié)“望、查、聽、切”4步流程。司索工在作業(yè)前認(rèn)真瞭望作業(yè)環(huán)境，周邊機(jī)械、設(shè)備、人員是否符合安全規(guī)定；仔細(xì)檢查待卸車輛的貨車脫軌自動制動閥狀態(tài)是否良好；指揮卸車過程中，注意傾聽車輛風(fēng)管是否漏風(fēng)；車輛卸空后，認(rèn)真檢查車輛走行部。二是嚴(yán)格遵守“落、起、升”呼喚應(yīng)答制度。司索工在地面指定位置通過手持電臺指揮門吊司機(jī)落鉤、起鉤、懸停，在確認(rèn)集裝箱角件與F-TR型鎖分離后，再指揮門吊司機(jī)繼續(xù)起升進(jìn)行卸車，每個(gè)動作都要嚴(yán)格遵守呼喚應(yīng)答制度。三是制定“空五重十”的懸停制度。司索工在指揮卸車時(shí)，要結(jié)合集裝箱空重狀態(tài)不同，分別執(zhí)行不同的懸停距離標(biāo)準(zhǔn)，即空集裝箱起升50 mm，100 mm時(shí)分別懸停，重集裝箱起升100 mm時(shí)懸停。

2.2 完善作業(yè)流程

（1）增加卸后車輛檢查。車輛卸空后，裝卸班組長在確保自身安全的前提下，重點(diǎn)對卸后車輛進(jìn)行檢查，查看車輛走行部貨車脫軌自動制動閥是否完好，制動風(fēng)管是否有破裂漏風(fēng)現(xiàn)象。在裝卸車作業(yè)完畢后車輛牽出前，外勤貨運(yùn)員要重點(diǎn)檢查車輛走行部，查看車輛有無脫線，是否存在車輪輪緣爬上鋼軌現(xiàn)象。值班干部要重點(diǎn)抽查貨裝人員檢查車輛走行部的情況，杜絕車輛脫線的事故隱患。

（2）完善非正常情況處理流程。在集裝箱卸車作業(yè)中，如果發(fā)生集裝箱角件與車輛F-TR型鎖未脫離造成卸車?yán)щy時(shí)，司索工應(yīng)立即通過對講機(jī)通知門吊司機(jī)停止作業(yè)，及時(shí)聯(lián)系場區(qū)調(diào)度員，由場區(qū)調(diào)度員通知值班干部到現(xiàn)場確認(rèn)情況并采取應(yīng)急處理措施。當(dāng)車輛防脫裝置未發(fā)生損壞及漏風(fēng)時(shí)，應(yīng)將集裝箱落下后使用輔助工具進(jìn)行卸車；當(dāng)車輛防脫裝置被損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系車輛部門進(jìn)行處理。對于卸車過程中發(fā)生集裝箱與鎖具未脫離而隱瞞不報(bào)或私自處理的情況，要采取嚴(yán)厲處罰措施。

2.3 加強(qiáng)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)

（1）加強(qiáng)貨車車輛知識培訓(xùn)。由于貨裝作業(yè)人員對鐵路車輛基本構(gòu)造和技術(shù)參數(shù)不掌握，尤其對車輛走行部位不夠了解，在裝卸車作業(yè)過程中容易對其造成損壞。因此，可邀請車輛部門相關(guān)技術(shù)專家為貨裝作業(yè)人員針對車輛構(gòu)造、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)原理、易損部位等進(jìn)行理論講解和經(jīng)驗(yàn)傳授，增進(jìn)貨裝人員對鐵路車輛走行部知識的了解，減少因盲目作業(yè)造成車輛損壞問題。

（2）開展F-TR型鎖車輛操作技能培訓(xùn)。在日常教育培訓(xùn)課程安排上，增加F-TR型鎖結(jié)構(gòu)、集裝箱裝卸車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、車輛檢查標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)內(nèi)容，使門吊司機(jī)、司索工、貨運(yùn)員等現(xiàn)場貨裝作業(yè)人員掌握F-TR型鎖裝卸車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)注意事項(xiàng)。同時(shí)，結(jié)合相關(guān)單位事故案例進(jìn)行圖文講解，分析事故原因，總結(jié)事故教訓(xùn)，排查自身隱患問題，提高職工崗位技能。

2.4 研制F-TR型鎖輔助卸車工具

通過對卡鎖因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)主要是由于卸箱時(shí)F-TR型鎖的向上阻擋面和集裝箱角件卡死，造成箱車不能徹底分離。因此，研制F-TR型鎖輔助卸車工具，在集裝箱被向上吊起的同時(shí)給箱角施加一個(gè)橫向力，使集裝箱角件和F-TR型鎖的向上阻擋面產(chǎn)生縫隙，從而實(shí)現(xiàn)集裝箱順利脫鎖起吊。F-TR型鎖輔助卸車工具能夠在F-TR型鎖鎖頭與集裝箱角件卡死時(shí)，將頂柱從集裝箱角件孔處伸入頂住鎖頭，角件掛鉤勾住集裝箱角件，并將整個(gè)工具固定在鐵路貨車上，控制千斤頂帶動頂柱給鎖頭足夠的橫向力，使鎖頭與集裝箱角件分離。F-TR型鎖輔助卸車工具應(yīng)在保證剛性強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，方便攜帶和便于操作，因而將該輔助卸車工具設(shè)計(jì)成固定架和千斤頂2個(gè)結(jié)構(gòu)，使用時(shí)進(jìn)行組裝，攜帶時(shí)分開。與現(xiàn)有技術(shù)相比，F(xiàn)-TR型鎖輔助卸車工具使用的過程中不需要吊起或者整體移動集裝箱，操作過程中能保證作業(yè)人員和設(shè)備的絕對安全，操作簡單、搬移方便，盡量減少操作人員協(xié)同，同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)合理不易在作業(yè)中損壞，避免因變形產(chǎn)生次生事故。F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖如圖2所示。

圖2 F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖Fig.2 F-TR lock auxiliary unloading tool

3 結(jié)束語

F-TR型鎖在裝卸作業(yè)過程中易發(fā)生與集裝箱卡鎖事故，已經(jīng)成為F-TR型鎖應(yīng)用在鐵路平車上最突出的風(fēng)險(xiǎn)因素。針對F-TR鎖卡鎖的安全風(fēng)險(xiǎn)，對F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策進(jìn)行分析，除了提出明確操作規(guī)范、完善作業(yè)流程、加強(qiáng)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)外，還提出研制F-TR型鎖輔助卸車工具，以有效輔助集裝箱與F-TR型鎖順利脫開，避免由于未能順利脫開而對集裝箱和車輛造成的損壞，確保集裝箱裝卸車作業(yè)安全，有效減少安全事故發(fā)生。但是，制度的落實(shí)需要依靠作業(yè)人員的一流素質(zhì)和強(qiáng)大執(zhí)行力，F(xiàn)-TR型鎖輔助卸車工具只能在發(fā)生F-TR型鎖卡鎖時(shí)協(xié)助使用，今后仍需要在技術(shù)層面進(jìn)行深入研究，從根本上防止F-TR型鎖卡鎖事故的發(fā)生。