F-TR 型锁集装箱平车装卸作业安全对策分析

张金超，郭雁翔，毛建伟

(中国铁路北京局集团有限公司 京铁物流中心，北京 102600)

F-TR型锁是近年来铁路集装箱平车广泛采用的新型锁具，具有独特的鹰头结构，俗称鹰头锁。F-TR型锁技术源于船用新型集装箱锁，在集装箱船上已经广泛应用并取得良好效果。F-TR型锁经铁路引进使用，目前已经成为铁路平车上装载集装箱的主流锁，与传统直台式锁具相比，具有装卸作业效率高、运输途中稳定性强等优势，有助于提高集装箱的装卸和运输效率，减少运输过程中的安全事故。在集装箱运行过程中遇到横向力或纵向力时，F-TR型锁锁头结构能牢牢钩住箱角锁紧集装箱，防止箱体翻转或上跳，安全性能突出[1-3]。然而由于F-TR型锁的这种锁紧功能，在装卸作业过程中存在卡锁将车辆一同吊起造成车辆脱线事故的安全风险。为此，分析F-TR型锁工作原理及安全风险，有针对性地提出F-TR型锁集装箱平车装卸作业安全对策，以降低集装箱平车装卸作业安全风险。

1 F-TR型锁工作原理及安全风险

1.1 F-TR型锁工作原理

F-TR型锁在平车底板上对应集装箱下孔，按集装箱同端同向、异端反向布置。装车过程中，操作人员使用装卸机械将集装箱置于车底板正上方，箱底锁孔与4个F-TR型锁对准缓慢落箱。F-TR型锁工作原理如图1所示。图1中角件d点与锁头上导向面E接触时，在重力作用下沿导向面滑落并偏移，造成箱体发生逆时针水平偏转，在角件d点越过锁头锥形凸起部位角件c点与锁头下导向面G接触时，箱体在下落过程中发生顺时针水平偏转，角件与锁头承载面I压实后，箱体与车体保持平行位置。卸车过程中，集装箱向上缓慢提升，集装箱角件b点受锁头下阻挡面H作用发生逆时针偏转，角件d点越过锁头锥形凸起部位后，在集装箱吊具的惯性扭距作用下，集装箱顺时针偏转角件a点脱离锁头向上通过阻挡台F，集装箱正常起升卸车。

图1 F-TR型锁工作原理图Fig.1 Working principles of F-TR lock

1.2 F-TR型锁事故原因分析

F-TR型锁是目前在铁路平车上广泛使用的安全可靠、易于操作的通用集装箱锁闭装置，在水平和垂直方向均能够对集装箱有约束，能够有效避免大风等恶劣天气造成集装箱从铁路平车上掉落的风险，且具备更佳的防盗性能，能够更好地适应恶劣的外部环境和使用条件，确保集装箱平车在运输过程中的安全稳定。但F-TR型锁在卸车作业过程中却存在着造成车辆脱线的安全风险，集装箱从铁路平板运输车向上吊起时容易出现F-TR型锁未能顺利脱开将铁路货车吊起的情况，严重时甚至造成平板车脱轨事故[4-8]。F-TR型锁事故原因分析如下。

（1）点动起吊制度未执行或执行不到位。根据铁路规章制度要求，装有F-TR型锁的车辆进行卸箱作业时，门吊应先以低速挡将集装箱点动起升100 mm左右，确认角件孔与车辆锁头分离后，方可继续起升。但实际作业过程中，门吊司机与司索工盲目追求作业效率，存在未严格执行点动起吊制度的现象，少数门吊司机操作经验欠缺，难以准确掌握100 mm起升高度。

（2）重箱装载不均衡，造成箱体倾斜。集装箱装载货物时，一般内侧端装载较多，箱门端装载较少，容易造成重箱重心与箱体几何中心产生偏离。由于装载不均衡，吊装作业时会发生集装箱倾斜，且在使用不具备防摇功能的吊具装卸时尤为明显，严重影响F-TR型锁正常脱锁。F-TR型锁勾脚勾住集装箱角件发生卡锁现象，且随着倾斜角度增大卡锁现象越为严重，直接导致车体与箱体一并吊起甚至造成车辆脱线。

（3）空箱起吊过快，造成车辆损伤。由于空集装箱重量轻，车轴与货车脱轨自动制动阀间距小，若起吊速度过快发生卡锁现象，更易导致车体与箱体一并吊起而损伤车辆，造成平车制动故障。集装箱从车底板脱离至下箱角与F-TR型锁头顶端平齐的距离为81.4 mm，如果卸车时箱体起升100 mm而角件与F-TR型锁未脱离，则车底板被抬升18.6 mm。装载重集装箱的车辆，其车轴与货车脱轨自动制动阀间距为100 mm左右；装载空集装箱车辆，其车轴与货车脱轨自动制动阀间距为50 mm左右。因此，在空集装箱卸车作业时，如果点动起升距离超过131.4 mm，则车底板及车轴被抬升超过50 mm，即可能碰撞货车脱轨自动制动阀，从而造成车辆损伤。

（4）集装箱角件变形，导致箱体未脱锁。F-TR型锁的结构特点为，当集装箱被起吊脱出锁头时，在锁头下锥面的作用下，使箱体平面旋转0.34°才能实现箱锁彻底分离。当集装箱角件发生变形时，角件变形处与F-TR型锁锁头的“鹰嘴”处卡滞无法分离，集装箱角件无法通过下阻挡面H向上进行正常滑动，造成箱体无法进行小角度旋转，进而引起F-TR型锁在卸箱起吊时发生无法脱锁现象。

2 F-TR型锁集装箱平车装卸作业安全对策分析

2.1 明确操作规范

（1）细化门吊司机操作规程。在F-TR型锁集装箱平车卸箱时，应先以低速挡点动起升，一级点动起升30 mm左右，二级点动起升50 mm左右，三级点动起升100 mm左右。空集装箱卸车时，分别在二级点动、三级点动位置悬停；重集装箱卸车时，在三级点动悬停，待司索工确认集装箱角件孔与F-TR型锁头彻底分离并发出指令后，方可继续起升。当集装箱角件孔与F-TR型锁发生勾连或卡死时，应立即停止起升，需落箱后点动缓钩排除。起升过程中负荷瞬间加大，亦应立即停止，需通知司索工检查处理，严禁臆测起吊。

（2）修订司索工作业规定。一是总结“望、查、听、切”4步流程。司索工在作业前认真瞭望作业环境，周边机械、设备、人员是否符合安全规定；仔细检查待卸车辆的货车脱轨自动制动阀状态是否良好；指挥卸车过程中，注意倾听车辆风管是否漏风；车辆卸空后，认真检查车辆走行部。二是严格遵守“落、起、升”呼唤应答制度。司索工在地面指定位置通过手持电台指挥门吊司机落钩、起钩、悬停，在确认集装箱角件与F-TR型锁分离后，再指挥门吊司机继续起升进行卸车，每个动作都要严格遵守呼唤应答制度。三是制定“空五重十”的悬停制度。司索工在指挥卸车时，要结合集装箱空重状态不同，分别执行不同的悬停距离标准，即空集装箱起升50 mm，100 mm时分别悬停，重集装箱起升100 mm时悬停。

2.2 完善作业流程

（1）增加卸后车辆检查。车辆卸空后，装卸班组长在确保自身安全的前提下，重点对卸后车辆进行检查，查看车辆走行部货车脱轨自动制动阀是否完好，制动风管是否有破裂漏风现象。在装卸车作业完毕后车辆牵出前，外勤货运员要重点检查车辆走行部，查看车辆有无脱线，是否存在车轮轮缘爬上钢轨现象。值班干部要重点抽查货装人员检查车辆走行部的情况，杜绝车辆脱线的事故隐患。

（2）完善非正常情况处理流程。在集装箱卸车作业中，如果发生集装箱角件与车辆F-TR型锁未脱离造成卸车困难时，司索工应立即通过对讲机通知门吊司机停止作业，及时联系场区调度员，由场区调度员通知值班干部到现场确认情况并采取应急处理措施。当车辆防脱装置未发生损坏及漏风时，应将集装箱落下后使用辅助工具进行卸车；当车辆防脱装置被损坏时，应及时联系车辆部门进行处理。对于卸车过程中发生集装箱与锁具未脱离而隐瞒不报或私自处理的情况，要采取严厉处罚措施。

2.3 加强人员业务培训

（1）加强货车车辆知识培训。由于货装作业人员对铁路车辆基本构造和技术参数不掌握，尤其对车辆走行部位不够了解，在装卸车作业过程中容易对其造成损坏。因此，可邀请车辆部门相关技术专家为货装作业人员针对车辆构造、技术参数、设计原理、易损部位等进行理论讲解和经验传授，增进货装人员对铁路车辆走行部知识的了解，减少因盲目作业造成车辆损坏问题。

（2）开展F-TR型锁车辆操作技能培训。在日常教育培训课程安排上，增加F-TR型锁结构、集装箱装卸车作业标准、车辆检查标准等相关内容，使门吊司机、司索工、货运员等现场货装作业人员掌握F-TR型锁装卸车作业标准和重点注意事项。同时，结合相关单位事故案例进行图文讲解，分析事故原因，总结事故教训，排查自身隐患问题，提高职工岗位技能。

2.4 研制F-TR型锁辅助卸车工具

通过对卡锁因素进行分析，发现主要是由于卸箱时F-TR型锁的向上阻挡面和集装箱角件卡死，造成箱车不能彻底分离。因此，研制F-TR型锁辅助卸车工具，在集装箱被向上吊起的同时给箱角施加一个横向力，使集装箱角件和F-TR型锁的向上阻挡面产生缝隙，从而实现集装箱顺利脱锁起吊。F-TR型锁辅助卸车工具能够在F-TR型锁锁头与集装箱角件卡死时，将顶柱从集装箱角件孔处伸入顶住锁头，角件挂钩勾住集装箱角件，并将整个工具固定在铁路货车上，控制千斤顶带动顶柱给锁头足够的横向力，使锁头与集装箱角件分离。F-TR型锁辅助卸车工具应在保证刚性强度的基础上，方便携带和便于操作，因而将该辅助卸车工具设计成固定架和千斤顶2个结构，使用时进行组装，携带时分开。与现有技术相比，F-TR型锁辅助卸车工具使用的过程中不需要吊起或者整体移动集装箱，操作过程中能保证作业人员和设备的绝对安全，操作简单、搬移方便，尽量减少操作人员协同，同时设备结构合理不易在作业中损坏，避免因变形产生次生事故。F-TR型锁辅助卸车工具示意图如图2所示。

图2 F-TR型锁辅助卸车工具示意图Fig.2 F-TR lock auxiliary unloading tool

3 结束语

F-TR型锁在装卸作业过程中易发生与集装箱卡锁事故，已经成为F-TR型锁应用在铁路平车上最突出的风险因素。针对F-TR锁卡锁的安全风险，对F-TR型锁集装箱平车装卸作业安全对策进行分析，除了提出明确操作规范、完善作业流程、加强人员业务培训外，还提出研制F-TR型锁辅助卸车工具，以有效辅助集装箱与F-TR型锁顺利脱开，避免由于未能顺利脱开而对集装箱和车辆造成的损坏，确保集装箱装卸车作业安全，有效减少安全事故发生。但是，制度的落实需要依靠作业人员的一流素质和强大执行力，F-TR型锁辅助卸车工具只能在发生F-TR型锁卡锁时协助使用，今后仍需要在技术层面进行深入研究，从根本上防止F-TR型锁卡锁事故的发生。