沈佳滨,刘贤兴,刘丽红
(1. 昆山吉海实业有限公司,江苏昆山 215331;2. 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所,上海 200031)
船用集装箱固定件是指和船体采用焊接方式进行连接的系固装置。固定件作为集装箱系固点,是集装箱系固系统中必不可少的组成部分。通过活动式系固设备与系固点的连接,实现集装箱的固定,保障运输过程的安全。
固定件根据活动件使用方式的不断改进,以及使用位置的不同,现有很多种类。本文为使用过程中对不同型式的产品进行选用和理解提供参考。
各船级社规范中通常会对固定件进行必要的规定,包括载荷要求、材料要求、测试方式要求等。如对于材料性能的要求,通常会要求开放式甲板上使用的产品材料的夏比V形缺口冲击试验(−20°)的平均冲击功不小于27 J。
ISO 17905:2015对固定件进行了初步分类,并对其安装、检查、维护保养以及标识等进行了规定,正式将集装箱系固产品分为集装箱绑扎件、集装箱紧固件、集装箱支撑件3个大类。明确近似产品应进行标识以进行区分,如不同高度立式底座应在面板上进行不同颜色的标识等。
国内关于集装箱系固产品的国家标准主要由全国船用舾装标准化技术委员会组织编制。现行有效的国家标准有4项,即GB/T 11577—2010《船用集装箱紧固件》(修订中)、GB/T 19920—2005《船用集装箱支撑件》(修订中)、GB/T 16956—1997《船用集装箱绑扎件》(修订中)和GB/T 17382—2008《系列1集装箱装卸和栓固》(修订中)。其中,前3项标准是总结多年使用经验编制而成的,GB/T 17382—2008是等同采用ISO 3874:1997。
根据ISO 17905、ISO 3874,结合国际主流船级社规范(CCS、LR、DNV GL、ABS、BV、RS、KR、NK、RINA等),结合实际使用便利性等因素,固定件可分为绑扎件固定件、紧固件固定件和支撑件固定件。固定件的主要型式见表1,表中仅列出典型型式,延伸的型式如双联、四联、纵向和横向等未尽列。
表1 固定件的主要型式表
紧固件是用于集装箱之间和用于集装箱与甲板、舱盖以及舱底之间的系固装置,阻止集装箱运输过程中相对于船体产生纵向移动、横向移动或垂向移动。表中A11~E11属于紧固件用固定件。
A11是目前集装箱底座的主流型式(图1),其主要参数是高度H,通常采用110 mm高度的产品,对于局部结构高度不同,需要现场施工时确定高度的情况,一般选用高度140 mm的产品,以便于现场根据高度需要进行切割后使用。
图1 立式底座
在少数需要降低集装箱堆载重心高度的情况下,选用高度低于110 mm的产品,但因与锁类等活动件配合使用的需要,一般高度不应低于65 mm。
A11的衍生型式包括横向双联、纵向双联、四联等,主要为了便于施工管理及相对位置的控制。
A21为加长孔底座,主要用于集装箱一端在甲板上、另一端在舱口盖上的情况,加长孔用于适应舱口盖弹性变形及吊放位置的误差引起的底座相对位置变化。
A31为滑移底座,用途与A21相同,但结构复杂,制作成本较高,新造船已不再采用。
B11为燕尾底座,通常与燕尾底锁配套使用,目前新造船也较少采用。需要注意的是,燕尾配合部位通常有2种不同角度的产品,即45°和55°,选用时应注意配套底锁的适用情况。
C11为埋入式底座,一般用于舱底或者舱内二甲板,需要舱底平整。
C11的衍生型式同样包括横向双联、纵向双联、四联等,特殊位置会有三孔位的型式,如图2所示。
图2 三孔位埋入式底座(单位:mm)
C11面板厚度应与船体甲板厚度相适应,但为了满足使用强度要求,面板厚度一般不低于16 mm,通常选用18 mm,见图3。需要注意的是,底座面板厚度如果与嵌入部位甲板厚度相差较大,通常应削斜过渡,这一点多数船级社均有相关要求,如:中国船级社《钢质海船入级规范》2018版规定了厚度差大于4 mm的情况,削斜过渡的长度应不小于厚度差的3倍,见图4。
图3 埋入式底座的典型倒角型式(单位:mm)
图4 削斜示意图
D11为带孔底板(图5),多用于多用途船,位于舱内的舱底部位,通常与平底锥配套使用。厚度通常采用28 mm;D11的衍生型式同样包括横向双联、纵向双联和四联等。实际应用中四联产品较少使用。
图5 带孔底板的结构型式(单位:mm)
绑扎件是用于舱盖或甲板上对集装箱进行绑扎的系固装置。表1中I11~J22属于绑扎件用固定件。
I11为D形环及夹板,此类型系固点目前多用于多用途船,其有放倒降低高度的作用,便于装载其他货物,但也存在一定的使用缺陷,如操作不方便、使用寿命短等,因此专用集装箱船目前多采用J11的型式,见图6。
图6 眼板的结构型式(单位:mm)
J11为眼板,通过焊接的方式固定于底座的前部或者绑扎桥上相应绑扎点位置,绑扎花篮与其相连;通常有单眼板和双联眼板2种型式,根据需要偶尔也会有三联和四联眼板的应用。通常布置于绑扎桥上时眼板会根据绑扎需要倾斜一定角度。
支撑件是用于消除集装箱与纵舱壁间的间隙同时将横向力传递到纵舱壁的系固装置。表1中K11~N31属于支撑件用固定件。
K11为凸起式支撑座,主要用于内舱壁,可以用于没有平整要求的部位,与拉压式支撑配套使用。
N11为及N31埋入式支撑座,主要用于内舱壁且要求舱壁平整无凸起物的部位,这样的结构可防止运输的货物在装卸过程中碰伤损坏。
不同船级社对固定件的要求会略有不同,集装箱系固设计和选用固定件时应根据船舶入级情况,满足相应船级社的要求。