齐 跃
(中国建筑材料科学研究总院 北京凯盛建材工程有限公司,北京 100024)
在总承包国外水泥工程项目中,有大量水泥设备通过海、陆长途运输,经过多次装卸、倒运后才运到国外现场。由于一些设备包装质量没有达标,导致运到现场的包装件经常出现破损,设备损坏、丢失和被盗[1],使工程项目受到很大影响。因此,作为工程项目的总承包商,为加强对设备供应商(简称工厂)包装质量控制,通常在设备出厂发运前要进行包装检验。
由于水泥设备种类繁多,结构和特点各异,每个项目的储运流通环境条件不同,需要采取不同包装方式和防护措施以满足要求,而且有些包装方式还没有国家标准,一定程度上增加了包装检验难度。要做好出口设备的包装检验,除了了解出口包装的基本要求(控制目标)和基本原则外,还应掌握包装(装箱)的检验依据,熟悉不同运输方式特点和要求。
(1)具有保证运输安全,便于装卸储运的功能。
(2)根据设备特点及装卸、运输、仓储和气候等流通环境条件,采用最相适的包装形式和防护方法。
(3)包装应符合科学、牢固、经济、美观的要求。
(4)确保在正常流通储运过程中,能抗御环境条件的影响而不发生破损、损坏等不良现象,保证设备安全、完整、无损地运抵目的地。
为保证安全运输,减少包装运输成本,便于现场查找和安装,设备包装(装箱)应遵循一些基本原则。
(1)集中(集合)包装原则。对于小件设备或同形状(同类)部件,应集合在一起包装。如管道、灰斗等尺寸相适的部分集中套装/叠装,以减少箱件数节,提高工作效率,降低运输成本。
(2)重要的零部件(如精密压力、速度等检测装置),应尽可能拆下另行封装。
(3)所有拆下的液压、气动、润滑、冷却等元件及其管道的油口要进行封堵保护。
……
有经验的总承包商,都会在订货合同中对产品包装和运输提出明确要求,说明项目出口的运输流通环境条件(路途远近、装卸条件、倒运次数、气候等)、运输方式(铁路、海运)[2]、包装形式及技术(检验)要求等。
我国对产品包装,包括防护性包装、包装标识、包装件检验等均制定有国家标准和行业标准。符合国家标准是包装应满足的最基本要求,下面列出部分标准供参考。
(1)GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件。
(2)JC/T406-2006水泥机械包装技术条件 。
(3)GB/T7284-2016框架木箱 。
(4)GB/T7350防水包装(水泥设备防水等级一般为:B类2~3级)。
(5)GB/T4857-1997包装 运输包装件基本试验。
需要指出的是:很多水泥设备包装形式,如铁框架箱、铁箱等并没有国家标准。
出口设备的运输方式对产品包装影响较大,要求也不同。
(1)海洋运输。
①装在船舱内的包装件多为上下摞放,要承受摞放货物压力。海上船体容易出现晃动(遇风浪),包装件会受到相互挤压。因此,要求包装件承压和防侧向挤压能力要强。
②海洋中大气盐雾腐蚀性极强,长时间航行会对设备(尤其散货船放在甲板上的设备)产生很强强腐蚀作用,要求包装具有有效的防盐雾腐蚀措施。
(2)铁路运输。
①火车启、停时会产生较大前、后冲击性,惯性力(加速度α)最大。因此,要严格检查包装件(前后方向)固定的可靠性,特别是捆扎包装的细长杆件,防止刹车时出现安全事故。
②铁路运输受车厢载货量和体积限制,要求严格控制每节车厢的载重量和限宽、限高。因此,要保证包装件的质量和尺寸符合铁路运输规定,以便准确配车,避免甩货。
(3)陆路汽运。
对于出口国路况差,道路颠簸情况,要求包装件采取良好防震措施,固定可靠。
按类型分,包装检验有一般性检验和性能检验。一般性检验主要是依据前文所说的订货合同、标准或设计图纸等的规定,检查包装箱体所用材料、结构、尺寸、加工工艺、防护,箱内设备固定、防护措施以及包装标识等是否满足相关的要求和原则。检验方法为目测和测量。性能检验是对包装件在流通过程中可能受到损害和危害进行模拟,并按相关标准或合同要求进行检验,检验项目包括吊装、叠放、跌落、喷淋等试验。限于篇幅,本文结合水泥设备包装中常见问题,按木箱、铁箱、铁框架箱、裸装几种形式,讨论一般性检验。对于性能检验,《GB/T4857-2008运输包装件基本实验》中已有详细说明,读者可参照执行,确定试验的强度
国家标准将木箱分为框架木箱、滑木箱、普通木箱三种结构类型,每种结构类型又有细分型式见表1。具体结构形式读者可参照相关标准。因普通木箱没有承重的框架和底座,仅适用于200kg以下较轻设备包装,水泥设备出口包装较少采用,因此,本文主要讨论框架木箱和滑木箱的检验。
(1)箱体材料 。
图1 不规范的木箱包装(无框架)
图2 一种规范的框架结构示例
框架木箱和滑木箱的底座结构基本相同,其所用滑木、枕木、端木、辅助滑木,和框架结构的立柱、横梁、上下框木、辅助立柱等受力构件,均应采用符合标准要求的马尾松、落叶松和云杉,或用等强度的木材替代;木材的缺陷、含水率、许用强度等应符合标准要求;箱板采用胶合板时,其质量应不低于GB/T9846.4-1998中的三等品。普通木箱中5C型为全胶合板箱(不含实木),出口免熏蒸。
需要指出的是全胶合板类木箱(没有实木):这类箱体优点是出口免熏蒸,但强度低,受潮后强度还会降低。标准中规定包装重量一般不能超过200kg,但常有些工厂不按规定执行,箱体超重导致运输过程中出现损坏。
(2)箱体结构、尺寸。
箱体结构、构件尺寸是保证箱体强度重要因素。国家标准对框架木箱、滑木箱、普通木箱的结构和尺寸都有详细规定,应严格按标准要求检查。下面强调几点。
表1 三种类型木箱执行标准和承载范围等
图3 箱板过薄(仅5mm),运到现场破损
图4 铁木箱
①确认箱体结构的规范性。常有些工厂总想节省包装成本见图1,木箱包装重达6.5t风机(按标准超过1.5t应该用框架木箱),该箱体虽然底座由滑木、枕木、端木、底板等构成,尺寸也符合要求,但箱体结构没有设计规范的承重构件——框架(被省略),因而箱体承受外力冲击的能力很差,经海洋运输到现场时已严重破损。
②检查箱体结构的合理性。例如框架木箱,其构件设计应符合力学原理,如力的传导应符合“横梁压立柱,立柱落滑木”形式见图2,箱体还应有斜撑防护,如:“N、X、K、不、米”字形式等。很多工厂不注意箱体结构的合理性,本身强度低,因而在运输过程中常因摞压和挤压破损。
图5 箱体加防雨布和包角铁示意图
图6 木箱包装直流电机
图7 设备用螺栓固定在枕木上
③按《GB/T7284框架木箱》中表5、表10、表11,核实底座和框架各构件的尺寸,确保箱体强度。实践中发现,有些工厂制作木箱的框架截面尺寸太细,强度低,防外力的作用效果差。当然,也要注意检查各构件螺栓或钢钉的连接,保证箱体的连接强度。
④加强箱板厚度检查。很多包装件破损都与箱板过薄有关见图3,因箱板薄、斜撑设计结构有缺陷等原因,运到现场出现了严重破损。
目前,水泥设备出口越来越多采用铁木箱(框架为金属构件)替代木箱见图4,这类箱体强度高,更适合于水泥设备的出口运输要求,值得推广。
(3)加工工艺。
加工工艺是指构件对接、装配、箱板拼接、布钉、通风等,标准中都有具体说明。需要提醒的是:若工厂委托第三方包装,第三方通常是执行国家标准,忽略用户(合同)的要求,而用户要求高于国家标准时,一定要按用户要求检查。
(4)箱体防护。
重点是强度防护和防水防潮。①为了保证箱体强度,出口包装通常都要求加装包棱包角铁。当箱重超过3t时,箱体下部还应加起吊护棱,上部加起吊护铁见图5。很多箱体开裂都是由于没有按要求加装包铁。②对于防水防潮,包括设备防锈、防震等防护措施,相关国家标准中都有明确等级要求,可参照执行。最基本的防水防潮措施是在箱体上盖遮盖防雨布见图5。
(5)箱内设备的固定和防护。
箱内设备固定不牢经常是导致箱体破损原因见图6木箱包装直流电机(净重3.7t),由于电机与木箱底座没有可靠固定,运输中颠簸使设备移位,导致箱体破损。固定设备有多种方法:如螺栓紧固见图7、压杆紧固、木块(或角铁)定位紧固、钢带紧固等。可按相关要求检查固定的牢定性和可靠性。同样,箱内设备的防水、防潮、防锈、防震等,可按国家相关标准的要求进行检查。
(6)外观及包装标识。
①箱体的侧、端面应平整、缝隙严紧、交接处不应有明显离缝;②钢钉不能中途弯曲或钉尖露出(必须打弯),布钉要符合标准要求;③箱体包装标志(唛头)正确、整齐、清晰、不得有污物、油迹等,喷涂符合相关规定。出口有熏蒸要求时,箱体实木应按ISPM15标准进行药物熏蒸,并检查木质包装表面是否加盖IPPC熏蒸标记。
铁箱包装没有国家标准,常按用户要求或企业规范检查。铁箱常分2种:一是对密闭性要求高的全封闭铁箱。二是对密封要求不高的普通铁箱。下面主要说明全封闭铁箱。
(1)箱体材料。
铁箱为铁框架和钢板焊接而成。铁框架多为角钢,底托(垫起箱体)为槽钢,一般不用角钢。为保证箱体焊接密闭性,常要求板厚为1.5~2.0mm。
(2)箱体结构
铁箱结构没有严格要求。铁箱框架焊在箱体内见图8或箱体外,箱重≥3t或箱体较大时,箱外常焊接加强框架见图9,图中两根竖直槽钢下部与底托焊接,上部与水平槽钢框架焊接,形成较好良好的支撑和承重框架。
(3)箱体强度。
在用材和结构都符合要求情况下,是通过检查框架的焊接质量来保证箱体强度,焊缝不应有虚焊或裂纹等缺陷。
(4)箱体防护。
铁箱的防护主要是要确保箱板焊接密闭性,防止箱内进水。介绍一种最简便的检查焊缝严密性的方法:从箱内向外仔细看,如果某处焊缝透亮,说明此处焊缝不良应修复。箱盖与箱体连接处密封性不良,导致箱内进水的部位,应认真检查。
铁框架箱包装没有国家标准。常按用户要求或企业规范进行检查。
(1)箱体材料。
箱体用材(规格)是保证箱体强度基础。常规定承重框架和底托为槽钢或方管,不允许用强度低一些的角钢。对于非承重的支撑或笼条,允许用角钢或扁钢。图10为一例规范的铁框架包装,设备为FU拉链机(重约1t),主体框架为槽钢(8#),底托盘为槽钢(10#),箱体两侧保护支撑为角钢(6.3#),经实际吊装检查,框架未出现任何变形。
(2)箱体结构。
图8 全封闭铁箱的一种形式
图9 箱体上沿设计出水平框架平台
图10 铁框架箱包装FU拉链机
图11 铁框架箱包装电缆桥架
图12 框架结构和底托存在缺陷
图13 框架开焊,衬板掉出
铁框架箱应满足用户要求。箱体结构容易出现的问题是框架没将设备“框”住,或框架的保护支撑(笼条)结构稀少,检查时应与注意。框架的保护支撑(笼条)应能防止箱内(最小)部件掉出,并起到有效防磕碰和便于吊装码放作用。如图11框架包装的电缆桥架(重2.6t),体积大,长×宽×高为6.05×1.2×2.33(m),由图可见,箱体侧面只靠3根角铁(1根竖撑6.3#,2根斜撑4#)防护,桥架本身也没有紧固,运到现场桥架变形、开散。图12为框架包装的皮带机中间架,2根承重立撑没有连成整体,结构强度低;包装件四角没有框架保护,仅靠钢带兜住,明显防磕碰作用差;而且箱重近3t,承重立撑和底托盘却用角钢L40×40,强度低,经实际吊装检查框架变形很大,容易使焊缝脱焊,后按我司要求进行了整改。
图14 框架上焊接铁块卡紧选粉机转子
图15 钢带紧固皮带机支架
图16 运到现场的收尘器箱体—变形
图17 运到现场的非标件—开散
图18 吊耳
图19 杆件用手能晃动
(3)箱体强度。
检查框架焊接的牢固性,是保证箱体强度基础。框架必须为满焊焊接,不能存在虚焊。如图13为框架包装磨机衬板,因框架焊接不良,经多次倒运到国外现场后出现开焊,衬板丢失,也给安全运输造成很大隐患。
(4)箱内设备固定。
根据设备结构特点,有多种固定方法,如:①对较大部件,采用在框架上焊接铁块(角铁)卡紧部件方法见图14;②对于零散部件,采用钢带紧固见图15。检查时应注意设备是否被垫稳、卡住、紧牢。
出口设备运输一般不允许设备直接落地,所谓“裸装”是指“敞装”、“托盘包装”、“U形架包装”、“局部包装”等形式。因此,检查裸装件可参考相关包装形式的要求,以下2点值得注意。
(1)确认是否应裸装。
裸装可以减低包装成本,但出口运输路途远,包装件难避免受到一些磕碰或挤压,很多时候裸装不能满足要求见图16,为裸装的收尘器箱体,运到现场经常出现变形见图17,是裸装(U形架)的非标件,因部件多且零散,又没有可靠固定,运到现场出现严重开散。上述实例说明,出口运输时裸装形式风险大,应慎用。
(2)检查局部保护措施。
裸装运输的水泥设备,绝大多数需要采取局部保护措施。应加强检查是否采取了保护措施和措施是否到位。如裸装设备的机加工表面,是否进行了防腐或防锈处理,并做好围装保护,以防磕碰。
(1)安全第一。
检查包装应把保证运输安全放在第一位。以下几种情况应特别注意:①检查吊耳见图18焊接的牢固性,严防其吊装时脱焊引发安全事故。②U形架包装多组杆件时,检查杆件要被压紧并相互可靠固定,不能出现见图19中的松动现象,还要注意压紧槽钢的紧固螺帽必须点焊牢固见图20,防止松动。③检查铁框架箱焊接的牢固性。尤其装零散件时,框架或笼条焊接不牢固,吊装时箱内部件掉出,会造成严重伤人事故见图13。
(2)抓住关键控制点。
根据设备的特性(重要性)和运输环境的要求,确定包装检查的关键控制点。如收尘器设备的滤袋浸水或受潮后性能会严重失效,检查包装箱体的密闭性就是关键控制点。水泥设备类型繁多,包装形式各异,只有抓住重点才能保证检验的实效性。
(3)加强外购件的检查。
实践表明:外购件包装容易被忽视。特别是一些直接由外购件厂家包装和发运的设备,经常出包装问题见图12磨机衬板实际就是由外协厂家负责包装和发运,框架焊接质量差,发运前工厂也没派人去外协厂查验,结果运到现场多件箱体出现很多问题。
图20 紧固螺帽要求焊死
本文介绍了出口包装的基本要求、原则和主要检验依据,并结合出口水泥设备包装中经常存在的问题,详细介绍了木箱、铁箱、铁框架箱和裸装几种包装形式的(一般性)检验,和检验中应注意问题。包装检验是总承包商控制设备包装质量的最重要环节,只有通过科学和实效的包装检验,消除隐患,才能避免或减少运输过程中出现问题,为保证设备安全运抵国外现场奠定良好基础。
参考文献:
[1]导致包装件破损还有储运环节不规范操作的原因.
[2]我国水泥设备出口运输方式多为海运、少部分为铁路运输。海运还包括散货船和装集装箱运输.
[3]表3-1源自《JB/T5000.13-2007 重型机械通用技术条件第13部分包装》.