張 彬

(揚州市地方海事局，江蘇揚州 225002)

集裝箱系固設備

張 彬

(揚州市地方海事局，江蘇揚州 225002)

主要介紹了集裝箱系固設備的概念和組成，詳細敘述了集裝箱系固設備的類型、用途及其使用方法，對系固設備的使用提出了一定的要求。

集裝箱;系固設備;基本要求

1 集裝箱概況及其組成

根據國際集裝箱安全公約(CSC)，集裝箱是一種具有足夠強度、便于周轉使用的標準化運輸設備。集裝箱運輸是指把大小不一、包裝多樣、換裝不便的貨物裝入標準化的大型集裝箱，并將集裝箱作為貨運單元實現從一地到另一地的一種現代化運輸方式。與普通的雜貨船運輸相比，集裝箱運輸具有裝卸效率高，船舶周轉快，營運費用低，便于貨物多式聯運等顯著優(yōu)越性。因而，目前在海上件雜貨運輸大多是由集裝箱來完成的。

國際標準集裝箱的寬度為2.438 m(8 ft)，常用長度有12.192 m(40 ft)和 6.096 m(20 ft)，常用高度為2.438 m(8 ft)。通用的干貨集裝箱是1個六面長方箱體，由1個框架結構、2個側壁、1個端璧、1個箱頂、1個箱底和1對箱門組成。在集裝箱的每個箱角上都設有角件。柜架結構由前后端部柜架和兩側框架構成，它們是承受外力的主要構架，要求在通常運輸條件下不致發(fā)生永久變形。端壁一般鑲嵌在箱的前端部框架上，應具有水密性。為了保護箱內貨物，大都設有襯板。端門一般設在箱的后端部，用角鏈安裝在角柱上，并用門鎖進行關閉。通常通用集裝箱不設側門，只在必要時才設置。側壁是由壁板和側柱組成的，側柱是以一定間距配置在側板上的加強材料，其內一般都設有襯板。箱頂和箱底分別由上下桁材、箱頂和箱底橫梁、箱底和箱底板組成。箱底結構的強度應能承受鏟車進箱裝卸而產生的集中載荷。角件是設置在箱角上的三面有孔的金屬件。角件用于支承、堆碼、裝卸和拴固集裝箱，角件和角柱構成角結構，它們用焊接方法連接，是承受集裝箱堆碼載荷的強力構件。

2 集裝箱系固設備的類型

裝在船上的集裝箱，由于受到船舶運動而產生力的作用，從而具有運動的趨勢，如不對其系固，將會離開初始堆放位置，造成集裝箱的損壞、遺落船外并可能危及船舶安全。因此，需要采用適當的系固方式，限制集裝箱在船上的運動。

集裝箱的系固設備主要有扭鎖、橋碼、定位錐、底座、底板和一些拉緊裝置。

(1)扭鎖主要用于甲板上2只集裝箱之間的連接鎖閉，以防止集裝箱的傾覆和滑移。使用時，先將手柄置于非鎖緊位置，然后將它放置到下層集裝箱頂部的角件內，待上層集裝箱堆妥以后，轉動手柄，使上下2只集裝箱被連接起來。目前常用的為半自動扭鎖。裝箱時只需將扭鎖置于集裝箱底部角件內，當集裝箱置于船上箱位時，受箱體壓力作用該扭鎖能自動轉動鎖錐使其處于鎖緊狀態(tài)。需取下扭鎖時，則是使用專用開鎖器，扭動開鎖銷將其拉出，從而打開扭鎖與艙蓋或與另一集裝箱底部連接，再用橋吊吊下集裝箱，在碼頭上人工將扭鎖取下。中間扭鎖結構示意圖如圖1所示。

(2)橋碼是附屬系固設備，用于對上一層相鄰兩集裝箱進行橫向水平連接，以分散主要系固設備所承受的負荷，從而提高系固效果。使用時將2個鎖鉤分別插入2個集裝箱的角件孔中然后旋轉調節(jié)螺母，使之收緊。橋碼結構示意圖如圖2所示。

(3)定位錐置于2層集裝箱之間，用于集裝箱定位，防止集裝箱的水平滑移，雙頭錐還能用作相鄰2列集裝箱之間的水平連接。定位錐結構見圖3。

(4)底座主要用于補償相鄰兩列同一層號但箱高不同引起的集裝箱頂角件的高度差，以便于使用系固設備。

圖1 中間扭鎖

圖2 橋碼

(5)底板是用于連接相鄰2只扭鎖處于非鎖緊狀態(tài)并放置在2只集裝箱的頂部角件內，然后將底板套入兩扭鎖的錐體內，待上層集裝箱堆妥后，旋轉扭鎖手柄使其鎖緊。另外，有的底座需配合扭鎖使用。底板結構示意圖如圖4所示。

圖3 定位錐

圖4 底板

(6)綁扎拉桿和花籃組合使用形成系固集裝箱的拉緊裝置。使用系固集裝箱的拉緊裝置時，將綁扎拉桿的一端插入集裝箱角件中，另一端通過花籃和D形環(huán)連接在甲板上。通過調節(jié)花籃的松緊螺桿將綁扎拉桿收緊。拉緊裝置結構示意圖見圖5。

圖5 拉緊裝置

3 集裝箱系固及其所用設備的基本要求

3.1 甲板上集裝箱的系固要求

(1)甲板上裝1層集裝箱系固要求

在集裝箱的底角處應用底部扭鎖對集裝箱固定;另外，也可在每只集裝箱的兩端用拉緊裝置以對角或垂直方式對集裝箱系固，并在集裝箱底角處用定位錐定位。

(2)甲板上裝2層集裝箱系固要求

在每層集裝箱的底角處應用扭鎖對集裝箱予以系固;也可在第2層每只集裝箱的兩端與甲板或艙蓋之間用拉緊裝置對集裝箱予以系固，且在每一層集裝箱的底角處應設置定位錐。若經計算表明在集裝箱的底角出現分離力，則應在該處設鎖緊用的角扭鎖。

(3)甲板上裝2層以上集裝箱系固要求

對第1層和第2層集裝箱應按甲板上裝2層集裝箱的方法系固;對第2層以上的集裝箱應用扭鎖進行系固。

3.2 艙內集裝箱的系固要求

(1)無箱格導軌裝置系固要求

①可參考甲板集裝箱的系固要求進行操作;

②經計算表明，在集裝箱兩層之間出現分離力，則應在該兩層之間裝置扭鎖，在其他位置可考慮使用雙頭定位錐;

③若經計算表明各層集裝箱之間均出現分離力，則可考慮扭鎖全部由雙頭定位錐替代。

(2)有箱格導軌裝置系固要求

我國規(guī)范對有箱格導軌裝置無明確規(guī)定。通常，艙內裝于箱格導軌間的集裝箱，若其長度與導軌長度一致，則無需設置任何系固索具;當艙內裝載12.192 m(40 ft)箱時，則應在12.192 m(40 ft)箱的導軌長度中間底部使用錐板，兩層集裝箱之間使用定位錐來固定6.096 m(20 ft)集裝箱。集裝箱船舶建造時，根據各國船級社認可的建造規(guī)范并結合船舶的結構性能來設計集裝箱船上的系固系統(tǒng)。根據集裝箱的重量、層次、位置和船舶初穩(wěn)性設計值以及使用的系固設備的安全負荷等計算出船舶在運動中集裝箱所受力及力矩值，從而確定應使用的系固設備的數量，最終設計出集裝箱的系固系統(tǒng)。

4 集裝箱系固系統(tǒng)設計的注意點

(1)圖7為某集裝箱船系固設備分布圖。此圖提供了集裝箱在各個箱門上的具體的系固方法以及使用的系固設備。設計集裝箱系固系統(tǒng)時，由于受外力及集裝箱堆裝的具體狀態(tài)直接相關，因而提出了集裝箱的堆積要求。

集裝箱堆積要求，包括對不同位置集裝箱各層重量的限制。在堆積要求中各層限制重量之和與集裝箱允許堆積負荷是一致的，當兩者不一致時，應取其小值，以確保系固強度及船舶局部強度的安全性。所確定的系固系統(tǒng)中尚提供了該系統(tǒng)所使用的各種系固設備的規(guī)格和安全負荷以及按船舶箱位設計所需要的總數量。

圖6 某集裝箱船的系固設備分布圖

(2)在設計集裝箱系固系統(tǒng)時，首先應設計初穩(wěn)性高度的大小。因為集裝箱受力與船舶初穩(wěn)性高度直接相關，從而影響集裝箱的系固方式、系固設備的數量和安全負荷的確定。在設計集裝箱系固系統(tǒng)時，船廠根據設定的初穩(wěn)性值計算集裝箱所受外力大小。而當實際營運中的船舶初穩(wěn)性大于設定值時，使集裝箱受力增大，從而導致系固設備不能滿足集裝箱安全系固的要求，這對于較小初穩(wěn)性設定值的集裝箱系固系統(tǒng)尤其應引起注意。

5 使用集裝箱系固設備的注意點

(1)購置集裝箱系固設備時，應與系統(tǒng)要求匹配。除注意設備的規(guī)格外，還應注意設備的安全負荷要求。另外，購置扭鎖時，應特別注意手柄的旋轉方向。新增購的扭鎖手柄的旋轉方向，一定要與原先船上的一致，否則會造成使用混亂而無法判斷是否鎖緊。

(2)集裝箱裝船后雖然會按要求予以系固，但由于船舶在大風浪中搖擺劇烈會使集裝箱受力過大，造成其系統(tǒng)設備的破壞，從而發(fā)生集裝箱甩入海中或導致集裝箱箱體損壞現象。為此，船舶應采用改變航向和航速等措施，減緩船舶搖擺。

(3)還應注意經常檢查系固設備。經檢查如有變形或損壞，應及時修復或更換。對需活絡的系固設備如花籃螺絲等，應經常加油使其保持操作的靈活性。船員應熟悉各種系固設備的特點及使用方法，正確使用各種系固設備，查看鎖定位置是處于非鎖緊狀態(tài)還是鎖緊狀態(tài);定位錐用于固定艙內大箱上裝小箱時，不同卸貨港集裝箱之間不得采用雙頭定位錐，否則將造成中途港的卸箱困難。

［1］ 沈華.船舶穩(wěn)性與流度計算［M］.遼寧:大連海事大學出版社，2001.

［2］ 徐邦禎，田佰軍.海上貨物運輸［M］.遼寧:大連海事大學出版社，2011.

U674.13+1

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2011-06-08

張彬(1972-)，男，助理工程師，主要從事船舶檢驗工作。