高压液化气体管束式集装箱定期检验常见问题及处理方法

纪鹏飞

(中国船级社 质量认证公司 上海分公司，上海 200135)

1 前 言

高压液化气体管束式集装箱作为三氟化氮、硅烷、氧化亚氮等电子气体的一种高效运输装备，主要由无缝气瓶、管排和框架组成。2016年以前国内大部分都是依靠进口来满足市场需求，但近年来随着微电子、光电子、芯片等电子信息产业高速发展，尤其是随着国家对芯片产业投入的加大，国内对电子气体需求量也越来越大。因此国内制造厂也纷纷编制企标进行试制，目前我国也已推出了相应的行业标准NB/T 10355—2019《管束式集装箱》、团体标准T/CATSI 05002—2020《高压液化气体管束集装箱专项技术要求》，这标志着我国生产高压液化气体管束式集装箱的技术水平已基本成熟。随之而来的问题就是如何确保箱子能在后续运营中安全、可靠。与传统充装压缩气体介质的管束式集装箱相比较，高压液化气体管束式集装箱无论是在设计执行标准，还是运营工况上都有很大差别，因此在对高压液化气体管束式集装箱定期检验时需要更加关注。

2 检验周期

无论是进口还是国内生产的高压液化气体管束式集装箱，大部分使用客户都有进出口需求，因此设计时除满足国内法规外，还需要满足国际公约和规则，如《国际海运危险货物规则》(IMDG)、《1972年国际集装箱安全公约》(CSC)、《1972年集装箱关务公约》(CCC)、《DOT》等，因此高压液化气体管束式集装箱通常持有多项标准体系证书，为保证证书均能得到有效延续，年检时需严格按不同体系标准执行。

汇总不同标准的要求后，对于目前注册地在国内但同时有进出口需求的大部分箱子，推荐定期检验周期按图1进行，这样可以减少检验成本，同时由于定期检验造成的设备运营中断的影响也会减少[1]。其中CSC检验主要依据《1972年国际集装箱安全公约》，主要是针对集装箱整体外观的检验，确保集装箱无影响运输安全的隐患。

图1 高压液化气体管束式集装箱定期检验周期

3 证书有效期延续

不同标准中对于定期检验的要求也有异同之处，其中区别最大、对定期检验影响最大的就是对高压液化气体管束式集装箱上气瓶水压试验的要求。气瓶做水压试验就意味需要进行拆车检验，这样检验费用和检验所需时间就会增加。因此开展定期检验前需要熟悉不同体系标准对水压试验的要求。目前气瓶的设计体系主要分以下三种：

1.IMDG中主要按介质来判定，以UN2451三氟化氮、UN2203硅烷为例，P200包装导则规定气瓶耐压试验周期为10 a，且经主管机关同意，容器的液压试验可用基于声波发射试验或结合声波发射试验和超声波检查的等效方法替代[2]。

2.美国交通部DOT体系中主要按设计标准区分，气瓶通常按照DOT 3AA、DOT 3AAX或DOT 3T的标准来设计，定期检验周期通常为5 a。但若企业取得DOT官方的特殊许可，可按获批的特殊许可执行。如韩国NK获得的DOT SP 15451-N，允许每10 a进行一次内部检查和压力测试，且允许采用声发射和超声波检测替代液压试验[3]。因此若企业想保持DOT证书持续有效，年检时先确认气瓶是否获得DOT SP，再执行相应的检验。

3.我国移动式压力容器定期检验的内容与要求按照《压力容器定期检验规则》(下文简称《定检规》)执行，其中明确要求，投用3 a后首次进行定期检验的管束式集装箱，在定期检验时气瓶应当进行外测法水压试验[4]。但考虑电子气体高压液化气体管束式集装箱首次进行定期检验拆车成本太高，且国内部分检验单位技术人员已经进行了技术调研和分析，骆辉[5]等表明高纯气体包装气瓶定期检验中采用传统水压为基础的检验方法已不能满足该类气瓶的检验需求。目前我国针对电子气体高压液化气体管束式集装箱的首次检验已有采用声发射替代传统水压的案例。

例如，国内生产的一台三氟化氮高压液化气体管束式集装箱于2017年10月份出厂并投用，出厂时具备了国内特检证书、IMDG证书、美国交通部DOT气瓶证书(但未获得DOT SP)。到2020年10月时，按国内标准需要进行首次检验，此时如果客户选择不拆卸进行气瓶定期检验，签发的特检证书、IMDG证书有效期可延期至2025年10月，而DOT证书有效期则不能延续，DOT证书将于2022年10月失效。

4 检验常见问题及处理方法

4.1 框架

高压液化气体管束式集装箱框架在码头堆叠、吊装及运输时常会与别的集装箱、车架扭锁等发生碰撞。气瓶由于受到框架的保护，少有被碰撞或外力损坏的，但框架的角柱、横梁、侧梁却经常发生碰撞而导致损坏，为保证安全运行则需要及时修理。不同的损坏部位，修理方式通常也不一致，建议客户修理时参考国际上普遍接受的国际罐箱组织发布的《Acceptable Container Condition》中框架修理方法。另外在修理时发现部分高压液化气体管束式集装箱的一些部件无相应加强防护措施，建议参考保护措施已相对成熟的国际联运罐箱，在如图2、图3部位增加保护板。

图2 立柱保护板

图3 底部保护板

从图2中可以看出，虽然立柱保护板受到多次摩擦，但是对所在角柱进行了保护，同时该处角柱得到了加强，即使受到摩擦也仅是对油漆造成刮伤，不会影响立柱强度。图3为加装底部防护板，顶部也可加装。

4.2 瓶体检验

瓶体运营过程中最常见的问题就是内表面腐蚀和表面缺陷，偶有发生瓶肩皱折的情况。电子气体一般纯度都较高，三氟化氮、硅烷、氧化亚氮等对气瓶内部基本不会产生腐蚀。表面缺陷在实际过程中常见的有裂纹和外力损坏。对于裂纹通常采用机械打磨，然后进行表面无损检测，确定裂纹已消除，最后进行测厚，确保满足设计要求。外力损坏主要分为表面机械接触损伤和外力导致凹陷。在《定检规》中明确存在下述两种缺陷时，不得继续使用：1.表面机械接触损伤并且壁厚小于最小允许壁厚时；2.瓶体凹陷最大深度与瓶体直径之比大于0.7%或者凹陷长径与瓶体直径之比大于20%时，应当进行使用评价，否则不得继续使用。而在ISO 11120—2015(下文简称ISO11120)中除上述要求外，增加了对表面凸起、带有切口或擦伤的凹陷、分层、瓶肩折皱等缺陷的介绍，其中带有切口或擦伤的凹陷如图4，属于不可修复损坏，需要报废处理[6]，因此在对高压液化气体管束式集装箱定检时也应特别注意。

图4 带有切口或擦伤的凹陷

4.3 气瓶螺纹检验

随着国内气瓶制造工艺水平的提升，瓶口旋压后分层缺陷已鲜有发生。如有发生时，《定检规》要求瓶口内螺纹机械损伤或者腐蚀导致锥螺纹有效长度小于规定值或者直螺纹有效啮合螺纹数小于6个时，不得继续使用。ISO11120中除了上述保证有效的螺纹数量要求外，在得到设计允许的条件下，可以使用合适的螺纹规格重新机加工螺纹。例如原内螺纹规格为3”在定检时发现螺纹根部有裂纹，在设计允许时可重新对内螺纹进行机加工扩大至3”，若裂纹消除则该只气瓶可接受。

4.4 气瓶定检标记

对于满足IMDG的气瓶，无论是国外进口的还是国内制造的，在气瓶定检完工后还需在瓶肩上进行下列标记：1.授权检验机构进行定期检验和试验的国家代号，若该机构的批准机关与生产厂家的批准机关在同一国家，国家代号不必标明。如国内制造的气瓶由国内授权机构进行检验则不必标出该代号，反之则需标出。2.主管机关批准该机构进行定期检验和试验的注册符号。3.定期检验和试验的年月。

图5是IMDG定检标记，该只气瓶是由国外制造，此次在国内由中国船级社在2021年3月进行定期检验。对于满足DOT的气瓶，在定检后也需按要求敲定检钢印，图6是DOT定检标记，该只气瓶由DOT授权号为1631的某检验机构在2021年4月进行定期检验。注意法规中明确要求定检标记的字母位置，不得随意更改。

图5 IMDG定检标记

图6 DOT定检标记

4.5 管排耐压试验

组装后先对管排进行耐压试验，《定检规》要求试验压力为气瓶公称压力的5/3倍，而IMDG中要求试验压力与气瓶耐压试验压力一致。在实际检验过程中建议取高值，以符合两法规要求。

4.6 整体密性试验

组装完成后应当对整体进行密性试验，《定检规》要求试验压力为公称工作压力、IMDG要求试验压力为不小于20%气瓶压力试验压力。综上，在实际检验过程中建议取高值，以符合两法规要求。

5 结 论

针对高压液化气体管束式集装箱在年检过程中的常见问题进行了讨论和总结：1.为减少年检成本、确保正常运营，给出了建议年检周期。2.分别阐述IMDG、DOT以及国内法规对于定期检验内容的不同要求。3.针对运营过程中框架经常被损坏的部位，给出了相应的预防措施。4.对气瓶表面和瓶颈螺纹常见缺陷及处理方法进行了总结。5.对气瓶定检标记的组成和注意事项进行了说明。6.最后针对管排耐压和整体密性压力值在执行不同法规时可能存在差异的问题进行了统一取值要求。上述内容对于高压液化气体管束式集装箱的营运客户、承接定检业务企业相关人员在实际定检过程中有一定指导意义。营运客户可以确保集装证书得到有效期延续，检验人员能更加有针对性的进行检查，最终确保集装箱安全、高效的运营。