罐式集装箱（精选七篇）
罐式集装箱 篇1
目前,各大炼油厂的LPG(液化石油气)产品的长距离、大批量运输主要通过海铁或者海陆联运方式实现,即火槽(铁路槽罐车)或汽槽(陆运槽罐车)将LPG从炼厂运至出发港专用码头的储罐,由LPG船运至目的港储罐,再由槽罐车运至内陆工厂或加气站(三级站),LPG由炼厂至加气站的整个物流过程称为“传统模式”。尽管汽槽运量有限,但由于LPG船舶运力不足,一部分LPG也通过汽槽进行长距离运输。
在采用传统模式将LPG由炼厂送到用户(三级站或工厂)的过程中,要求的配套设施有LPG专用码头、LPG库区(储罐)、LPG船和槽车。每一次运输的过程需要出发地和目的地的槽车、储罐以及LPG船等6次LPG充装环节(有部分码头储罐与炼厂专设管道连接,会减少一次槽车运输过程和充装环节)。传统模式具有规模经济的优势,但存在以下缺点:
(1)作业环节多,增加了LPG泄露的可能性,危险隐患多;
(2)中转环节多,容易出现“船等气”或“气等船”现象,影响物流效率;
(3)受LPG船期的影响,运输周期不稳定,易导致炼厂堵罐现象以及LPG消费市场价格波动;
(4)运输批量不灵活(因多采用1 000~5 000立方米的LPG专用船舶,决定了LPG多为大批量运输),占用交易双方大量的流动资金;
(5)租用储罐和租船资金占用数额巨大,提高了经营难度和经营风险。
2 罐箱运输的必要性与可行性
2.1 必要性
散装货物“集装化”运输是指将散货直接装入标准尺寸集装箱运输的方式,该运输方式能适应分类运输、小批量运输、门到门运输需求,因减少直接针对货物的操作从而避免污染、泄露等问题。散装货物“集装化”运输的市场潜力巨大,粮食、化工原料、化肥、钢铁等传统的散装货物,均可利用集装箱船运输。目前,发达国家对散装大宗物品的储运广泛地采用符合国际惯例的IMO系列的罐式集装箱,有多个国家实现了法定强制使用,国际上液体化学品的运输中通过罐柜运输的已经超过了50%。罐箱的使用在某种程度上标志着一个企业、地区乃至国家的物流、环保和运输管理水平。
由于近年来我国LPG“北气南运”需求旺盛,但LPG船运力严重不足,炼厂为避免出现“堵罐”现象影响生产,只有使用汽槽、火槽运输,长距离汽槽运输既不经济也不安全。国务院安委会办公室发出通报,要求加强危险化学品生产、使用发展规划进行合理布局,尽量减少危险化学品长距离运输,特别要尽量减少危险化学品长距离公路运输。我国近期内LPG“北气南运”格局难以发生根本性改变,而且LPG船舶无论造船和买船都处于高峰期,加上正在运营的老旧船舶逐渐到达拆解年龄,LPG船运力增长将非常缓慢,在这样的局势下,罐箱模式无疑是减少我国危险化学品长距离公路运输、解决LPG船运力不足这一燃眉之急的唯一方案。同时,罐箱模式能够缩短传统模式的运输周期,提高运输批量灵活性,减少作业操作环节,真正实现化工物流的“门到门”运输。使用罐箱模式,利用班轮可以做到匀速均衡地发货和供货,炼厂可以减少储库的投资,加快资金回笼。
2.2 可行性
随着我国经济不断发展,国民生产和生活对能源需求的不断增加,LPG作为一种重要的能源,其需求量也在不断增加。近年来,一方面我国LPG产能不断扩大,另一方面,国际油价不断上扬,从2005年起,我国液化石油气进口市场萎缩,国产气地位大大提升。北方主要产气省份每年都有大量过剩LPG需要经过海运运输到华东、华南地区,“北气南运”已成为我国LPG内贸的主要趋势,这为发展罐式集装箱物流模式提供了巨大的市场空间。
目前,国际标准罐式集装箱在我国生产已成为可能。如中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司所属南通中集特种运输设备制造有限公司和中山中化罐式集装箱有限公司,这两家罐式集装箱生产企业均于2004年开始生产,且年生产能力分别可达3 000只和2 000只的规模。越来越多的罐式集装箱投入市场,罐箱的租赁成本将趋于下降,这为我国企业购置罐箱或经营罐箱租赁业务以及大量散装货物利用罐箱运输提供了方便。
3 基于罐式集装箱的LPG物流模式
3.1 模式概述
罐箱模式改变传统的运送和储存方式,采用以罐式集装箱为载体,结合班轮运输经济、灵活、稳定的优点,进行多式联运,为客户提供“门到门”的LPG物流服务。罐箱LPG物流模式的基本流程:利用集卡车将充装LPG的罐式集装箱从炼厂运到码头(或集装箱堆场),由集装箱班轮将其运至目的港(卸入集装箱堆场),再由集卡拖车将其运送至用户,卸液后运回码头堆场。完成此运输过程仅需要一个罐式集装箱容器和两个LPG充装环节,如图2所示。
采用集装箱可以实现“门到门”运输,罐式集装箱的框架采用ISO1496/3(1AA)形式,即国家标准集装箱40英尺箱的外形尺寸,在港口和堆场,可以使用能够操作国际标准集装箱40英尺箱的设备来作业。罐箱的罐体可以采用我们国家的压力容器标准GB150或英国标准化机构BSI的PD5500的标准,也可以采用美国的ASME标准,能够确保安全。同时,为了保证可以在海上运输,罐柜整体需要符合《国际海运危险货物规则》的要求。
与传统的LPG物流模式相比,罐箱模式具有“一罐到底”的优点,可以将传统模式的“6次充装”降低为“2次充装”,理论上可以避免传统模式的种种缺陷,并具有环保性、安全性、灵活性、经济性等显著优势。
3.2 3PL罐箱经营方式
罐箱模式为实现整个LPG物流过程的单一主体经营创造了条件,对于第三方物流而言,完全可以通过签订合同的方式拥有罐式集装箱,如与罐箱制造公司签订制造合同、与罐箱租赁公司签订租赁合同。罐箱模式是危险品化工物流理念的重大变革与创新,是对传统危险品化工物流模式的强有力挑战,它涉及到集装箱卡车运输、港口堆存及装卸作业、船公司配载等多环节的协调配合。第三方物流可通过与集卡车队签订短途运输合同、与码头堆场签订堆场租用合同、与集装箱船公司签订海运合同的方式整合LPG罐箱物流供应链,在炼厂(卖方)与气站(买方)之间提供一体化综合物流服务(见图3)。
第三方物流公司作为连接LPG买卖双方的桥梁,主要应具备一下功能:
(1)确定业务自营与分包的界限;
(2)与政府主管部门沟通协调,办理必备手续、经营许可等;
(3)成为LPG罐箱模式物流供应链的核心企业;
(4)设计LPG罐箱模式标准业务流程;
(5)合同起草与合同管理(罐箱订造合同、罐箱租赁合同、LPG物流委托合同、罐箱短途运输合同、堆场租用合同、罐箱海运合同等);
(6)有效利用资源,致力促成多方共赢局面。
3.3 周转箱数量计算
对于某条确定的航线,第三方物流公司需要针对LPG的年运量确定该航线所需的罐箱模式周转箱数量,首先要有如下假设:
(1)罐箱装载量及航线的往返船期不变;
(2)全年运量在每个航次平均分配(这是理想状态,可以使周转箱最少);
(3)全年运营天数=365-15(检修)-20(意外停运)=330天;
(4)考虑到罐箱由于船舶在港作业时间限制不能随原船返回,每个罐式集装箱年平均给客户免费使用d天。
针对罐箱的使用,又分为以下两种情况:
(1)如果罐箱在装卸港随原船返回,则所需周转箱数量用以下公式计算:
其中A——所有罐箱随原船返回时的周转箱数量
D——航线年运量(吨)
d——给客户的免费堆存期(天)
q——装载量(吨/TEU或FEU)
t——航次时间(天/班次)
(2)如果并非所有的罐箱在卸货港随原船返回,未返回的可待下个航次返回,则所需的周转箱数量为:
其中A′——部分罐箱随原船返回时的周转箱数量
α——未随原船返回的罐箱比例
在年运量一定的情况下,罐箱LPG物流模式所需的周转箱数量与航班密度(或运输批量)无关,而与所卸罐箱是否随原船返回有关,不随原船返回的箱数越多,则所需周转箱的数量越大。
4 小结
LPG罐箱物流模式避免了巨大的设备投资,同时在缩短运输周期、提高物流效率、降低成本等方面有着显著效果。以综合性的第三方化工物流服务商为单一经营主体,通过资源有效整合和供应链协调运作,为客户提供高效率的一体化物流服务。
参考文献
[1]张建良.罐式集装箱的市场前景[J].集装箱化,2006(5):23-25.
[2]沈钧炎.化工液体采用罐式集装箱[J].上海包装,1984(1):16-17.
[3]李正西.液体化工品运输新方式——集装罐运输[J].物流技术,1998(4):38-40.
[4]沈薇,李瑞丽.中国液体化工品水路运输发展的对策与建议[J].交通建设与管理,2005(1):28-29.
罐式集装箱 篇2
频）
很多朋友劝我不要介绍过多关于LNG罐式集装箱业务信息，因为毕竟自己也没完全落实，又不是专家，没资格评论。而且在一个商业模式浅显得无需建立复杂数学模型、没有太高进入技术门槛情况下，很容易被后来者弯道超车，被资本狂潮拍死在沙滩上，一不留神就成为新产业的先烈。现在似乎就有这种感觉。看到今天公众号“油气观察”上刊出的一篇文章《LNG罐式集装箱试运风生水起，真火还是虚火？》，作者系统地捋了一遍LNG罐箱发展历程，特别是对中化物流团队最近一两年的实践探索做了客观评价，猛然觉得是不是自己就要或者事实上已经沦为所谓当前正在风起云涌新潮流中的“烈士”，因为文中流露出对我们所做之事很大惋惜之情：“本应在2018年实现新的突破，但却鲜有见闻”，且“LNG板块核心人员有的已云游海外，有的已投奔新的LNG罐式集装箱运输企业”，言下之意凭个体努力心有余力不足，力所不逮。
我无力辩驳，因为说的是事实。但我在此争辩的是，这篇文章如果将LNG罐式集装箱业务模式的重点仅仅放在“突破LNG接收站的垄断”，进而享有从气源供应地到天然气终端客户间无缝衔接、“一罐到底”的价格优势，并以此为出发点，势必导出错误的模式定位和整个产业链乱象。所以有必要与该文作者商榷几句。
比如文章一开始说的“标准的诞生”。LNG罐式集装箱的技术标准不是新事物，正如文章介绍的可以追溯到上世纪60年代，国内也可以从新疆广汇2002年开始探索，我国深冷技术随着火箭发射基地的扩大，这方面的技术积累不可谓不全，但要说到符合ISO-国际标准的深冷式罐式集装箱，适应各国通用的多式联运，以目前中化物流开发的现有标准，依然不足以覆盖所有市场，标准统一仍然任重道远，还有很多工作要做，T75-LNG罐式集装箱这种压力容器特种设备远未定型，随着终端市场的特别需求，未来还会有更多新式型号出现： 比如新型合金钢板新材料的引入推动整体罐箱轻量化，比如全容罐在海运市场的推广，比如气化站自行式智能罐的应用等等，每种使用场景都会针对某种特定功能，虽然都在一样的固定标准通用外形尺寸框架之下。
所以LNG罐式集装箱的标准，通过中化物流的努力，可以说暂时有了一个可以依据的标准，但并不唯一，还需进一步发展，何况直至目前国内铁路、水路和陆地使用标准规范上还存在很多不一致地方，还不谈如何和别的国家标准衔接。这本来是一个非常好的、让中国标准走出国门成为国际通用标准的机会，可惜我们错过了。
业内对LNG罐箱盈利模式很是质疑。坦率地讲，LNG罐箱业务模式只能是管网和LNG接收站的补充，它没有那么大的能量承载颠覆行业的重担。以目前趋势，如果任由市场随意发展，很快就会在某处发现堆积如山的罐箱，正如现在共享单车坟墓堆场的惨状。十几年前LNG罐箱国内最早先行者所遗留下的众多“标本”还在某地静静躺着晒太阳。市场不能在没想清楚如何盈利、经济模型如何运转就铺天盖地推进。在供应短缺、上游垄断的环境下，罐箱确实是个投资机会，但必须尊重经济规律和市场属性，毕竟罐子里装的是影响民生的能源大宗商品，从业者不仅要考虑如何赚钱，还要考虑社会民生安定，因为保供是个政治问题，不是可以在资本市场用来圈钱的工具！
回到罐箱盈利模式上。牵涉商业机密，在此我也不便多说。如果仅从设备属性进行解释：LNG罐式集装箱宜储宜运，可以作为储罐也可以作为包装容器进行运输，仅仅这样就足够了么？需要从另外一个角度去看待这个新生事物，创新难道不就是这样么？如果看不到，大概也就是围绕在多式联运转来转去，最多可能实现进口渠道多样化。对很多一心想从事国际贸易、利用国际市场现货价格挑战三桶油长协高价的人来说，确实足够。但风险呢？
该文在“发展的方向”这一章节很中肯。实现LNG罐式集装箱业务的真正落地，需要全产业链多方联动、协调发展，通过严格的产品型式认证试验，在运输过程中严格遵循国际通行标准的危险品运输规范，用“标准”统一各行各业“标准”，带动市场，引领规范化市场投资，有序、有保障措施推进，成熟一个放开一个，这样才能最大限度管理风险，约束市场乱象。LNG存储在容器内也许确实相对安全，但是它气化成气态天然气后在密闭空间确实有爆燃风险。新开发的LNG罐箱市场最怕忽视安全，因为安全隐患一刀切被禁止推广应用，虎头蛇尾，一地鸡毛，那就太可惜了。
最后，完全同意该文结尾的观点：这个行业里尝试与创新从未止步。我确实看到很多业内同行一起合力推进天然气应用，有的相互间甚至还是竞争者。这其中包括各种政策改革、各种新技术的尝试、各种清洁能源的相互替代，而不仅仅关注于小小LNG罐箱。在这过程中，需要相信市场的力量，相信这个行业内还有众多真心维护市场合理公平基本道义的同行，相信政府有能力、有魄力推动改革，相信习总书记要求的“坚决打好蓝天保卫战“、”绝不允许再出现气荒“的要求一定能实现！相关文章：LNG罐式集装箱试运风生水起，真火还是虚火？
文：油气观察 烟花小组
悄然之间，LNG罐式集装箱再度火热。
能源商、贸易商、船运企业、港航企业、制造商纷纷杀入这片“蓝海”，乱花渐欲迷人眼。首次、首创、第一次、零的突破、填补空白……不断刺激人们的眼球。
（一）标准的诞生
LNG罐式集装箱并非新生事物，在国外的应用可以追溯到上世纪60年代。在国内，最早尝试营运LNG罐式集装箱的是新疆广汇，并推动首部《液化天然气罐式集装箱》国家标准诞生。
2002年6月，新疆广汇投资15.7亿元的液化天然气项目一期工程开工，项目包括一套日处理150万方天然气的液化装置，同期建设铁路专用线及LNG罐式集装箱等配套设施。鉴于国内LNG铁路运输尚无先例，为了能顺利通过原铁道部的LNG运输审批，新疆广汇委托编制LNG罐式集装箱行业制造标准，2003年3月1日，《液化天然气罐式集装箱》（JB/T 4780-2002）标准实施。
2003年7月，张家港圣达因对LNG罐式集装箱进行为期25天、行程8000公里以上的路试，路试期间经历不同路况和气候的考验，25天内并没有因压力过高而发生放散。然而，新疆广汇的LNG铁路运输只有1.8公里。
（二）设备的强者
2004年，新疆广汇LNG专用运输铁路建成运行。2013年，国家铁路总公司在青藏铁路线格—拉段开展了LNG罐式集装箱上线运输试验。青藏铁路格—拉段105公里，此次使用的是由中集安瑞科制造的GX42T7-LNG-01型40英尺LNG罐式集装箱。中集安瑞科是LNG储运装备龙头企业，槽车市场占有率70%，储罐市场占有率30%。同时也深度参与LNG多式联运商业化运营。2017年，中集安瑞科的海、陆多式联运LNG罐式集装箱物流模式在美国和加拿大得到良好实践，并实现加拿大LNG出口到中国。中集安瑞科在北美及拉丁美洲地区航线运输经历从充液至卸液的所有阶段，即静态无损储存、公路运输、海路运输、再至静态储存，单程运输距离为2600公里，无损储存时间已可达140天。
2018年5月25日，中集安瑞科与中国天然气举行战略合作协议签约仪式，双方将在LNG罐式集装箱产业等方面展开合作。根据协议，中国天然气将斥超一个多亿向中集安瑞科购买二百多台LNG罐式集装箱。并计划在未来五年内购置5000-10000台LNG罐式集装箱以满足其南气北运及多式联运LNG供应链发展需求。
就在2018年3月21日，中国天然气与查特深冷签署《投资合作意向协议》，双方共同投资设立合资公司，并承诺合资公司成立后的3年内，中国天然气下属成员企业向合资公司采购不少于1000台LNG罐式集装箱。
两份战略协议可见中国天然气在LNG罐式集装箱产业上的野心。
（三）进口的野心
中国天然气的野心貌似只在LNG罐式集装箱设备的制造与多式联运。利用LNG罐式集装箱开拓新业务的远非中国天然气一家。最大的野心莫过于通过LNG罐式集装箱突破LNG接收站的垄断。
传统LNG接收站资金与技术密集，建设周期和回收期长，主要由三大石油公司和实力雄厚能源公司建设运营。而LNG罐式集装箱运输具有运输环节少、覆盖范围广、投资成本少、市场准入门槛低、方便灵活的特点。理论上，采用罐式集装箱进口LNG是实现中小规模LNG进口的有效途径。2017年，试水LNG罐式集装箱多式联运进口LNG为中化国际、中国国储及振华物流。三家单位合计进口LNG233.077吨，其中中化国际210.55吨，中化国际气源来自比利时和澳大利亚，数量分别为197.21吨和13.34吨。
中化国际具体操作LNG进口业务的为中化国际物流有限公司，其利用LNG罐式集装箱多式联运物流方式突破传统大型LNG接收站的限制，为分布在各地的天然气终端客户提供“一罐到底”的能源物流解决方案。
中化国际物流凭借其先发优势本应在2018年实现新的突破，但却鲜有见闻。
就在2017年12月11日，鄂尔多斯君正、春光置地和华泰兴农与中化国际（控股）股份有限公司签订了《产权交易合同》，转让中化国际物流有限公司100%股权，转让价格34.5亿元。2017年，中化国际还以8.75亿元转让所持中化兴中全部44.8%股权，中化兴中和中化国际物流均从事化工物流业务，中化国际称交易有助于公司聚焦精细化工业务。中化国际物流LNG板块业务新东家是否感兴趣不得而知。不过坊间传闻，其LNG板块核心人员有的已云游海外，有的已投奔新的LNG罐式集装箱运输企业。
（四）套利的空间
而伴随着LNG罐式集装箱的热度，其饱受争议点体现在这个商业模式能不能赚钱以及这个商业模式存不存在政策和规范的问题。
从试水的经验来看，LNG罐式集装箱模式可以实现盈利。其主要方式是先锁定优质气源价格，再锁定国内用户，这样就锁定了上下的风险。不过国内LNG价格完全市场化放开，价格走势不宜预测。尤其是2017年下半年以来，市场行情大起大落，LNG罐式集装箱从海外装船到到国内港口清关，1-2个月周期套利风险加大。2018年以来，中国及欧洲对LNG的强势需求已拉高国际LNG现货价格。对于适用小规模进口的LNG罐式集装箱更是很难引起国际卖家的兴趣，拿货难度加大。
从国内倒运看，LNG罐式集装箱与普通LNG槽车运输相比的优势在于水运和铁路运输，通过运输成本的减低，实现南气北运，沿海向内陆的远距离运输。但营运季节性明显，如果只用于北方冬季取暖期旺季，LNG罐式集装箱全年周转率低，综合成本很难降低。
另一方面，有先驱实验的企业认为当前行业中正在复杂化这一商业模式。既然LNG进入罐箱之后就是普通的商品，可以正常的清关，为何还需要制定所谓的“标准”或者“规范”呢？所谓“法无禁止即可为”。
（五）发展的方向
LNG罐式集装箱水运需要形成能源商、贸易商、船东公司、租箱公司、港航企业、堆场、检验机构、运输代理、信息监控等多方联动、协调发展的运营体系。一己之力很难打通整个产业链条。LNG作为大宗工业品，获利需要规模效益，规模化经营意味着大额投资。
尽管LNG罐式集装箱符合国际上通行的安全规范，通过严格的产品型式认证试验，在运输过程中严格遵循国际通行标准的危险品运输规范，可极大地保证罐式集装箱运输的安全性，但是现在集装箱运营模式以班轮运输为主，如果同时运输LNG和普通货物，LNG罐式集装箱码放数量受限，与传统运输相比，增加船舶航行期间安全风险，对于人员和港口设施也存在安全隐患。
从保障安全和形成规模看，建设专用LNG罐式集装箱船舶，专船专运势在必行。
天然气管网建设投资大、周期长，同时天然气管网为线性工程，建设与运维协调难度大。在管网不能覆盖或暂时难以覆盖地区，LNG点供则弥补了天然气管网的不足。LNG罐式集装箱“一罐到底”，可以节省用户建设LNG储罐成本，通过高效物联网技术及信息化管理LNG罐式集装箱周转，实现“门对门”定制式服务必将大大提升LNG罐式集装箱的竞争力。
（六）突破的曙光 2018年2月6日，北京。
由国家发改委提出的《液化天然气物流体系建设与创新发展研究》课题开题，中国交通运输协会、中化集能、中海油石化工程、中车长江车辆等12家单位参加开题报告会，值得注意的是国家铁路局规划与标准研究院与中国铁路经济规划研究院也是课题成员单位。
课题研究旨在分析LNG物流体系现状及存在问题，探讨LNG综合物流服务体系建设方案，提出相应的发展措施与建议，为国家制定相关政策提供参考。尝试与创新从未止步。
罐式集装箱总装台的设计与改进 篇3
罐式集装箱（以下简称罐箱）总装台是罐箱生产总装线的重要设备，为生产合格产品、提高产品质量和产能提供可靠的硬件保证。罐箱总装台的基本功能是将罐箱筒体和箱体两端的端框按技术要求组对焊接，形成标准集装箱的外形，以方便运输，其核心装置是筒体三维方向的调节定位装置。
2结构类型
2.120英尺液体罐箱总装台
20英尺液体罐箱总装台适用于20英尺标准液体罐箱的总装工序，主要由滚轮架、水平调节底盘、端框定位压紧装置和附属走台组成（见图1）。筒体中轴线在水平方向与端框相对位置的调节依靠滚轮架托板与底座板面的纵向滑动来实现，筒体中轴线方向的位移动力来自一端的长丝杆螺母副，螺母固定在底座上，由人工扳动丝杆调节筒体中轴线方向的位移量。宽度方向的调整依靠滚轮架托板两端的短丝杆螺母副实现，转动滚轮架两侧的短丝杆可以调节滚轮架在宽度方向上的位置，从而带动筒体实现宽度方向上的位移。筒体高度方向的调节依靠滚轮架滚轮间距的变化实现，利用滚轮架正反牙联动丝杆手动调整。端框的定位依靠底角件的定位块组件和顶角件的压紧定位装置实现，简单实用。组对时先将端框定位在总装台的端框定位块组件上，端框定位后作为筒体与之组对焊接的基准，从而决定箱体的外形尺寸。
这种液体罐箱总装台不适用于40英尺罐箱，主要原因是40英尺罐箱筒体自重较大,滑动摩擦力大，手工调节费力，而且滑动副底盘既大且重，转产不便。
2.2简易多功能罐箱总装台
简易多功能罐箱总装台的结构类似于20英尺液体罐箱总装台的结构，不同之处在于：底部纵向滑移大底盘改为2个分体式小底盘，中间用轻型桁架螺栓连接，组成整体底盘，2个滚轮架分别置于小底盘上。桁架可以拆卸更换，以适应不同箱型，20英尺、30英尺和40英尺罐箱都能组对。这种总装台的优点是产品适应性较强，分体式组合底盘结构能够减小调节时的滑动阻力，适用于筒体自重不大的产品。端框上角件定位通过角件外侧限位装置实现，能够满足箱体长度方向的公差要求，减少压紧定位装置磨损造成的长度方向的误差（见图2）。
2.3LPG罐箱总装台
LPG罐箱总装台适用于自重较大的压力容器类罐箱的组对总装。由图3可见，这种总装台的结构特点是：LPG罐箱的筒体及滚轮架组件置于小车上，小车置于钢轨上，小车一端由液压油缸牵引实现纵向位移。纵向调整的位移量通常比其他方向的位移量大，用油缸牵引可以大大减少操作人员的体力消耗，且较为精确。筒体横向位移调整仍然采用丝杆手动调节滚轮架的方式，高度方向的位移通过手动调节滚轮架轮距实现。LPG罐箱总装台能够适应不同箱型，只需将滚轮架换位调整间距即可。
2.4通用罐箱总装台
通用罐箱总装台适用于多种型号的压力容器类罐箱和液体罐箱的组对总装。由图4可见，这种总装台的结构特点是，承载筒体的2个滚轮架分别安装在横向布置的2组重型直线导轨上，这2组横向直线导轨的底座通过中间底座固定在纵向直线导轨上，纵向直线导轨固定在地面基座上承重，筒体纵横向调节通过丝杆手动实现。滚轮架中间底座用桁架螺栓连接，通过转换不同长度的桁架适应不同箱型。
通用罐箱总装台操作轻便准确，纵横向微调便利，比前述几种总装台省力，特别适合大吨位压力容器类罐箱的总装组对。此外这种总装台的立柱间距较大，方便罐箱底侧梁进料，给生产带来很大便利，能够大幅度提高总装工位的生产效率。
3优化改进
上述4种罐箱总装台各有优缺点和适用范围，不同之处主要表现在筒体纵横向的调节方式上。通用罐箱总装台囊括其他3种总装台的优点，适用于目前所有种类罐箱的生产，但仍有优化改进的空间。
首先，滚轮架的滚轮位置通过正反牙丝杆调整，滚轮架座是传统的矩形导轨副，靠人工扳动丝杆调节筒体高度方向的位移比较费力，可以进行技术改进。第1种方法是将矩形导轨副更换为直线导轨副，简单易行。第2种方法是将可调轮距式滚轮架换成固定四轮自找正式的产品，设计电动或液压垂直升降底座，这样垂直方向的调节无需手动进行。这个方法较为复杂，费用较高。
其次，组对测量方式也有改进空间。目前依靠手工拉线测量尺寸确定调整量，效率低且精度不高，主观影响因素较多。今后可尝试使用数显光栅尺显示三维方向的位移尺寸，提高测量精度，减少手工误差。
罐式集装箱 篇4
一种罐式集装箱是为航天运载火箭供给燃料用, 内装的燃料有毒, 易燃易爆, 危险性高。罐内设计压力1.26 MPa, 设计温度65℃, 且需要在卫星发射基地进行燃料的运载和转注。
根据以上的承压及运载要求, 单一地使用固定式压力容器标准或者可移动罐柜标准去设计, 都不能满足要求。因为固定式压力容器标准设计的压力容器无法在场地内运载;可移动罐柜设计标准中又不包含对如此高压设备的设计规则。所以, 文中将结合两种标准, 即固定式压力容器标准ASMEⅧ-1《压力容器建造规则》[2]和可移动罐柜设计标准IMDG《国际海运危险货物规则》[1], 设计一种突破性的新型的罐式集装箱。然而, 因为同时依据两种标准设计, 需要理清两种标准对于某些计算部分的不同要求, 以遵循设计的安全性和可靠性为原则, 对罐式集装箱的强度进行计算及校核。
如下内容将重点阐述在两种不同标准的要求下, 对于罐式集装箱的设计思路和方法。此部分也是设计中的重点与难点。
1 罐体壁厚的强度计算
罐式集装箱内装的燃料一种为氧化剂, 一种为燃烧剂。根据IMDG《国际海运危险货物规则》[1]中要求, 此氧化剂的UN代码所指向的T code (罐柜导则) 为T50, 此燃烧剂的UN代码所指向的T code为T20。
IMDG标准对于T50的罐式集装箱的要求为适用于非冷冻液化气体, 须符合6.7.3相关章节, 最大允许工作压力0.7 MPa, 液面以下不允许开口, 压力释放装置应包括一个弹簧式压力释放装置和其前面的保险片。IMDG标准对于T20的罐式集装箱的要求为需满足6.7.2相关章节, 最低试验压力1 MPa, 最小罐壳厚度8 mm, 底部不允许开口, 压力释放装置应包括一个弹簧式压力释放装置和其前面的保险片。
可以看出, 用户要求的罐内设计压力超过了T50要求的最大允许工作压力, 其试验压力必然也高于T20要求的最低试验压力。所以, 对于罐壁厚度的强度计算不适用IMDG标准中的壁厚计算公式。这样, 在设计计算罐式集装箱的壁厚时, 就仅依靠ASMEⅧ-1[2]标准中的计算公式来确定。但在计算过程中, 对于部分参数的选取, 仍需考虑两个标准的不同要求。比如, 两个标准中对液压试验压力的要求不同。IMDG中对T20的要求为罐壳的设计和结构须能承受相当于设计压力1.5倍的液压试验压力。而ASMEⅧ-1中要求, 除某章节另有规定外, 按内压设计的容器应进行液压试验, 在液压试验时, 任一点的压力至少应等于最大许用工作压力的1.3倍再乘以所制造容器材料的最小应力比值。对本T20的罐式集装箱的设计参数而言, IMDG要求的液压试验压力要大于ASMEⅧ-1要求的液压试验压力。所以, 选择数值较大的IMDG要求的液压试验压力来校核罐体的壁厚, 这样更能保证罐体的强度及安全性。再如, 两个标准中对液压试验下的最大许用应力值的要求也不同。所以, 在对壁厚的校核计算中, 选用较严格的IMDG标准要求的液压试验压力下的最大许用应力值。在对罐体壁厚的整个计算中, 结合两个标准进行设计计算。虽然两个标准对于某些参数的取值有些不同, 但可以选取对计算较严格的数值, 这样使设计更加合理和安全。
2 安全泄放装置相关设计参数计算
不论承装氧化剂的T50罐式集装箱还是承装燃烧剂的T20罐式集装箱, 其安全泄放装置都应包括一个弹簧式压力释放装置和其前面的保险片, 即安全阀和爆破片。所以在设计中, 需要确定安全阀的整定压力、排量、反映流通面积的喉部直径以及爆破片的爆破压力等。
对于这些参数的计算, 选择容易理解并阐述详细的GB 150.1《压力容器第一部分:通用要求》[3]中的附录B《超压泄放装置》标准, 以结合IMDG标准设计。首先, 先按GB 150.1的《超压泄放装置》的内容, 对这些相关的参数进行计算。根据这些数值, 去选择合适的安全阀和爆破片, 确定所选安全阀的各项指标参数。然后, 再应用IMDG中有关压力释放装置的相关章节, 对安全阀的这些指标参数进行反向校核, 进一步确定所选安全阀的合理性和安全性。应用两个标准进行先正算再反校核的方式, 提高了设计的准确性及适用的广泛性, 这样的设计思想和方法值得应用于其他产品和领域。
3 其他计算
对于上封头开孔计算、法兰盖开孔计算等, 因IMDG标准未有相关章节的内容, 按ASMEⅧ-1中的相关章节计算。综上所述, 航天运载火箭燃料供给罐式集装箱在设计计算上主要应用了ASMEⅧ-1《压力容器建造规则》和IMDG《国际海运危险货物规则》两个标准。在不同的设计标准中, 需明确不同点, 再根据不同点, 去选择更加严苛的要求来计算, 这样可以保证设计强度及设计的安全性;同时可通过不同标准间正反计算与校核的方式, 提高设计的准确性。
摘要：用于航天运载火箭燃料供给用的罐式设备工作条件严苛, 所装有毒燃料易燃易爆, 罐内承压高, 且要求设备在卫星发射基地运载加注燃料。原先按固定式压力容器标准设计的设备无法实现燃料运载, 而可移动罐柜设计标准中又不含有对如此高压设备的设计规则。为了实现在这样工作条件下运行的罐式设备的设计和制造, 文中突破性地将固定式压力容器标准ASMEⅧ-1和可移动式罐柜设计标准IMDG《国际海运危险货物规则》结合起来, 设计一款新型的用于航天运载火箭燃料供给用的罐式集装箱。并详细阐述根据两种标准设计的方法和思路。
关键词：航天运载火箭燃料供给罐式集装箱,设计计算,ASMEⅧ-1,IMDG
参考文献
[1]International Maritime Organization.International Maritime Dangerous Goods Code including Amendment 35-10, IMDG2010 Edition[Z].
[2]ASME Boiler and Pressure Vessel Committee on Pressure Vessels.ASME Boiler&Pressure Vessel Code, SectionⅧ, Division 1:Rules for Construction of Pressure Vessels[M].New York:ASME, 2010.
罐式集装箱 篇5
【关键词】 SWOT分析法；液化天然气（LNG）运输；罐式集装箱；清洁能源
目前，LNG运输以专用船舶为主，但专用船舶运输环节复杂、投资巨大。LNG罐式集装箱是将LNG储罐固定放置在框架中的一种集装箱，装卸搬运与普通集装箱并无差异。与LNG专用船舶运输相比，LNG罐式集装箱运输操作简单、经济性强，在理论上具有很高的可行性。[1] 本文将基于SWOT分析法，根据我国具体情况，探讨我国LNG罐式集装箱运输的可行性。
1 优势（Strength）
1.1 运输环节少
LNG罐式集装箱运输方式只需天然气供应商将LNG装入专用罐式集装箱，即可通过集卡或火车运输至港口，经普通的集装箱码头装运至集装箱船舶，由集装箱船舶运输至目的港，再转运至最终需求地。此种方式省去了天然气传统运输方式中多次液化、气化等环节，也无需投资建设专业的装卸系统、接收站，使用普通集装箱码头即可。与传统LNG运输方式相比，罐式集装箱运输对硬件系统要求较低，运输环节也相对简单。
1.2 覆盖范围广
尽管我国沿海天然气接卸站已达近30座，但覆盖面积仍有限。与其相比，由于罐式集装箱运输无需建设专门的接卸站，使用平常的集装箱码头即可，并可沿内河逆流而上，对设施配备要求较少，因此，罐式集装箱运输具有更大的优势。理论上，只要是拥有集装箱码头的港口，均具备接卸罐式集装箱的能力。因此，罐式集装箱运输将LNG接卸点的范围由传统LNG运输的沿海接卸站扩展到拥有集装箱码头的沿海和内河港口，基本覆盖我国沿海及沿江地区。
1.3 运输成本较低
罐式集装箱运输相较于传统LNG运输不仅节省了建造专业LNG接收站和船舶的费用，还能减少LNG运输途中发生的费用。据《航运交易公报》报道，从建造到运营一艘LNG运输船，需投入大量资金。以16万m3 LNG运输船为例，造价约2亿美元；LNG接收站的造价也在十几亿到几十亿元不等。除此之外，起始港还应配备LNG装船系统。与之相比，建造一般的集装箱船仅需几千万元，也无需投资建设其他特殊设施，成本得到大幅缩减。
1.4 市场准入门槛低
就货主而言，目前民营小型企业要想从事LNG进出口业务非常困难。除了要与国外天然气出口商签订长期协议外，传统LNG运输方式还要租用或建造LNG运输船，并且前期需要建设接收站等，这使一些资金实力较弱的民营企业根本无法承受巨额的前期投资，进而对LNG进口项目望而却步。而对于航运企业来说，虽然看好LNG船运市场发展，但能够付诸行动进行实际投资的企业屈指可数，原因在于：一方面是考虑到船舶建造成本较高；另一方面是考虑到我国LNG应用发展较慢，未形成稳定的LNG需求，也缺少相应的配套运营设施，未来收益将呈现极大的不确定性，财务风险较大。相比之下，LNG罐式集装箱运输方式则很好地避免了这些问题，该方式无需建设接收站等配套设施，只需租赁或购买罐式集装箱即可，极大地缩减了前期投资，降低了准入门槛，令有意向的民营企业也可以参与LNG的进口和运输。
2 劣势（Weakness）
2.1 公众认知度低
目前，多数人对LNG运输的印象仍停留在传统LNG运输方式。近几年，LNG运输逐渐开始应用新型运输方式（如罐式集装箱运输、滚装船运输等）。目前，我国天然气占一次能源消费比例较低，政策也未放开LNG运输（尤其是内河地区），已有的运输案例仅限于传统运输方式，并未采用罐式集装箱运输方式。出于对运输安全以及尚未完善的运输技术等方面的考虑，我国尚未表现出发展LNG罐式集装箱运输的趋势。待LNG在我国逐渐取代传统能源并得到更广泛应用后，用气需求的增大，国家政策的放开，将带动LNG运输的发展。届时，LNG罐式集装箱运输将会以其投资少、周期短、灵活性高等优点得到快速发展。
2.2 时间要求高
LNG属于易燃易爆危险品，在运输过程中对温度把控要求较为严格，若运输过程中稍有不慎，便会导致LNG泄漏甚至爆炸，造成重大安全事故。因此，LNG运输对载体技术要求较高。由于LNG的物理性质以及目前罐箱技术水平的制约，即使罐箱在运输途中没有发生损坏，LNG在罐箱中也会随着时间的推移发生气化，因而在LNG气化之前安全并快捷地将其运送至目的地，成为运输的关键所在。现有集装箱船主要采取班轮运输的模式，停靠港口较多，与传统LNG运输由起运港直达目的港相比，运输时间和距离也较长，这将更加考验罐箱的储存能力。作为“一罐到底”的运营模式，罐式集装箱运输需在有限的时间内将LNG进行“门到门”运输，因而对运输时间要求较高。
2.3 安全顾虑大
我国在发展清洁能源应用的同时，最为关注的就是安全问题。在2015年“8 12天津大爆炸”之后，国家更加重视危险化学品运输安全，这在一定程度上给LNG罐式集装箱运输的发展带来了阻力。LNG罐式集装箱运输相较于传统运输方式而言，没有特定的专业接卸隔离区，仅使用正常运营的集装箱码头；且现有集装箱运营模式以班轮运输为主，如果同时运输LNG和普通货物，与传统运输相比，在增加航行时间的同时扩大航行区域，从而使船舶航行期间安全风险进一步增大。出于对人员以及港口设施安全的考虑，应慎重斟酌LNG罐式集装箱运输的发展。实际上，LNG罐式集装箱不仅符合国际上通行的安全规范，而且通过严格的产品型式认证试验，在运输过程中严格遵循国际通行标准的危险品运输规范，可极大地保证罐式集装箱运输的安全性。
2.4 政策尚未放开
2011年，交通运输部发布《关于加强长江液货危险品运输市场宏观调控的公告》，加强长江液货危险品的监管，对长江液货危险品的经营主体以及新增运力进行了严格的控制，并在原则上暂停批准新的长江省际液货危险品运输经营主体和新增运力。2013年，交通运输部颁布《交通运输部关于国内液化天然气船舶运输市场准入政策的公告》，为满足LNG运输需求，保障运输安全，明确规定了国内LNG船舶运输市场准入政策，允许运输企业开展国内LNG船舶运输试点。2014年4月，交通运输部批准海洋石油阳江实业有限公司和浙江华祥海运有限公司从事国内沿海和内河LNG运输经营。由此可见，国家相关政策文件尚未对市场放开，依旧严格控制内河LNG运输船舶的市场准入条件，在较大程度上制约了我国内河LNG运输的快速发展。
3 机遇（Opportunity）
3.1 能源政策促进
国务院办公厅颁布的《能源发展战略行动计划（2014―2020年）》中提出了绿色低碳战略，着力优化能源结构，将发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向；坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举，逐步降低煤炭消费比重，提高天然气消费比重。政策促进天然气消费比重的提高，必将带动LNG运输业的发展，从而为罐式集装箱运输带来更大的机遇。
3.2 能源安全需要
自2013年以来，严重的雾霾席卷了我国许多重要地区，煤炭和石油成为最重要的污染排放来源。过去那种以为能源安全即等于扩大供给的观念，有意无意地忽视了过度消耗资源必然带来环境污染和社会治理成本增加的问题，已不能适应我国经济社会可持续发展的实际需要。我国能源安全不仅仅是国际上的地缘政治外交制衡和利益博弈问题，更是实现国内经济转型和可持续发展、维护公众健康和提升生活品质的迫切需求。因此，LNG的应用显得尤为迫切。积极扩大货源，在传统LNG运输的基础上增加新型运输方式，也将成为我国经济社会可持续发展下能源安全的新需要。
3.3 绿色交通推行
频繁出现的严重雾霾天气，让人们将更多的目光聚集在能源结构上。交通运输对传统化石能源的依赖造成的环境问题日益突出。2013年，交通运输部印发《加快推进绿色循环低碳交通运输发展指导意见》，倡导加快建成资源节约型、环境友好型交通运输行业，实现交通运输绿色发展、循环发展、低碳发展；提出继续按照综合交通运输体系发展战略规划要求，发挥比较优势，实现相互衔接、畅通成网，推进各种运输方式协调发展，凸显整体优势和集约效能；为推广清洁能源，推进以天然气等清洁能源为燃料的运输装备和机械设备的应用，加强加气、供电等配套设施建设。LNG罐式集装箱运输方式所具备的投资少、灵活性高、多种交通方式配合可“一罐到底”的优势，在完成传统LNG运输任务的同时，推进了各种运输方式的协调发展，符合绿色交通的要求。
3.4 消费增长迅速
据2015年6月发布的《BP世界能源统计年鉴》统计，2004―2014年期间，我国天然气消费总量增幅达到352.2%，远高于同期其他能源消费增速；天然气在一次能源消费中占比从2004年的2.35%增加到2014年的5.62%。由此可见，虽然我国天然气消费在一次能源中增速缓慢，但天然气的消费总量一直以平均每年较高的速度快速增长。伴随着国家进一步推动天然气在各个领域的应用，天然气消费量必将快速增长。但是，我国天然气供给量不足，仍需大量进口天然气用以满足国民需求。进口天然气需求的增加，无疑会促进LNG海上运输需求的增加，带动LNG海运业发展，这将成为LNG运输多元化发展的契机，从而为发展LNG罐式集装箱运输提供机遇。
4 威胁（Threat）
4.1 政策法规缺乏
我国政策尚未放开LNG运输，目前相关运输的约束性法规较多。待未来政策有所变化，LNG运输得到进一步发展后，应建立健全LNG在运输中应遵循的法律法规，以避免LNG运输陷入无章可循、无法可依的市场乱象。对于LNG罐式集装箱运输来说，其在运输工具、操作及环节上有别于传统运输，传统LNG运输适用的政策法规不一定完全适用于LNG罐式集装箱运输，如装有LNG罐式集装箱的货船进入内河后与其他船舶的间距是否有限定等。因此，LNG罐式集装箱运输尚缺乏相关政策法规。
4.2 价格风险加剧
2014年，全球经济复苏缓慢，并呈现出不平衡的态势。由于油气需求量少、供给量多，打破之前市场供小于求的局面，致使油气市场格局逆转。同时，受到美元升值的影响，国际油价在2014年下半年急速跌落。伴随着油价走低，与其挂钩的LNG长协价格也一路下降，LNG现货价格更是急速跌落，全球油气行业跌入低谷，呈现不景气态势，价格低、回报低、投资低成为新特点。2014年11月―2015年10月期间，我国LNG价格也呈现下降趋势，但截至2015年10月LNG价格已高于油价，出现倒挂现象。在交通领域，我国对于LNG的推动起步晚、步速缓，价格倒挂现象使得承运人鉴于经济利益会更偏向于使用传统燃料，从而影响LNG的推广应用。
4.3 大型企业垄断
LNG罐式集装箱运输方式一旦得到发展，一方面，会给罐式集装箱的生产企业带来巨大的商机；另一方面，对于已经投巨资建造LNG船、码头和接收站的企业来说，无疑带来了同样巨大的生存压力。截至目前，在我国已投产和规划在建的LNG接卸站中，接近90%是由中石化、中石油、中海油这3家企业建设经营的。众所周知，目前我国燃油市场主要由这3家企业构成，并形成行业垄断态势。LNG接收站的建设，前期需投入巨量资金，而LNG罐式集装箱运输若成为趋势，企业争相采取此种方式运输，则会导致大量已建成的LNG接收站转运量减少，投资回收期增长，从而直接影响LNG接收站建设者的收益，甚至亏本。因此，难以保证LNG市场不会像燃油市场一样出现大型企业行业垄断的现象。
4.4 市场配套欠缺
一条完整的运输产业链应由上游的货主、负责运输的承运人、下游的收货人、最终的消费者等元素构成。就LNG罐式集装箱运输方式而言，暂不缺乏LNG货源，其主要问题集中在运输环节以及下游应用环节，原因在于：（1）我国缺少LNG罐式集装箱的生产商以及罐箱运输承运人，只有待政策放开LNG运输后，才能带动相关市场的发展；（2）多式联运配套不完善，我国地缘辽阔，若收货人距离港口较远，火车凭借其运距长、运量大、社会影响小等特点占有绝对优势。2013年，青海油田液化天然气公司LNG铁路运输试验在青藏线格拉段获得成功。虽然铁路LNG罐式集装箱运输试验成功，但由于安全、技术等原因，我国目前还未实现大规模的铁路LNG罐式集装箱运输，甚至连其他铁路模式的LNG运输也未进行，这无疑是LNG罐式集装箱运输方式实现多式联运综合运输的阻碍。
5 结 语
LNG罐式集装箱运输方式与传统运输方式相比，具有流程简单、灵活性高、成本低、易参与等优势，但在安全、技术等方面仍存在一些不足。随着国家进一步发展以及和谐、绿色社会的需要，清洁能源必将逐步取代传统能源，这亦会带动LNG运输多元化发展，LNG罐式集装箱运输在未来LNG运输中必将占有一席之地。
参考文献：
罐式集装箱 篇6
罐式集装箱因其安全、环保、经济以及方便快捷、 可实现门到门运输等优异的特性, 在全球石油、化工产品运输中的应用越来越广泛。对罐式集装箱的大批量需求使得其零部件生产制造不仅要求质量稳定, 而且加工成形要快捷和经济。然而, 这些零部件中的带凸台圆筒形零件 (如温度计壳、膨胀器等) 加工成形较为困难, 成为了需要重点攻克的难题。提高这类产品的加工质量、生产效率和降低加工成本, 其精密拉深冲压成型的方法是关键。随着板材冲压技术应用的越来越广泛, 对冲压成形技术的研究也越来越深入, 可冲压制品的形状也越来越复杂多样［１］。本文以拉深成形工艺特点作为理论基础, 设计了在双动压力机上应用的反拉深模具来成形这一类零件, 以提高零件的成形极限, 减少工艺步骤和模具数量［２］。
1产品工艺分析
图1为温度计壳的零件图。此零件材料为不锈钢304, 有阶梯且小阶梯的公差为0.027, 精度很高。因为尺寸公差和形位公差要求很高, 所以成形该产品十分困难。此零件由板料拉深成形, 通过计算, 需经过3次以上拉深方可成形［３］。工件属于大批量生产, 要求模具具有较高的寿命。
经过分析, 决定采用反拉深及精整模具进行加工。工件在拉深前需要先进行落料, 落料后, 手工送料, 利用定位销及垫板进行定位, 并利用弹顶装置压紧板料; 然后进行大直径的拉深, 紧接着进行第一次反拉深, 为下一次小直径的拉深做好准备;最后还要进行精整以确保工件的尺寸公差和形位公差。这套拉深模具的设计还须配备其他一些辅助机构, 包括压料装置、顶料装置、卸料装置和导向装置机构等。
2反复拉深工艺过程
图2为反复拉深成形过程及成形原理图。如果一次反复拉深的循环拉深比不能满足要求, 还可进行多次反复拉深, 但拉深次数应以板料不发生破裂为限。 采用反复拉深工艺, 可降低拉伸系数10% ~15%, 且能使板料成形更好, 减少了起皱问题的出现几率。
3反复拉深模具设计
反复拉深模具结构示意图如图3所示, 模具的工作过程如图4所示。首先手工送料, 由定位销定位, 接着将双动压力机外滑块作用在上模座, 由上模座带动凹模固定板从而带动凹模, 由凹模推动垫板, 将圆板料拉深成筒形件。这时, 双动压力机内滑块开始动作, 凸模动作, 进行筒形件的反拉深, 将大直径的孔拉深成功。接着进行有凸缘的筒形件的拉深, 把小直径拉深到相应尺寸, 最后进行精整。
1-螺母;2-橡胶块;3-下模座;4-拉杆;5-压板;6-导柱;7, 14-螺钉;8-顶杆;9-导套;10-上模座;11-凹模;12, 17-销钉;13-凸模;15-固定板;16-卸料板;18-压边圈;19-弹簧;20-凸凹模
4结论
带凸台圆筒形零件可采用反复拉深模具, 通过反复拉深与校形相结合的工艺来成形, 不但可以提高成形极限, 而且能减少模具和设备的数量, 成形质量良好, 减少了起皱问题的出现几率。
摘要：分析了带凸台圆筒形零件的特点, 提出了采用反复拉深和校形相结合的成形工艺来成形零件, 设计了用于反复拉深的成形模具, 探讨了反复拉深成形的工艺过程。
关键词：带凸台圆筒形零件,反复拉深,模具,成形设计
参考文献
[1]李硕本.冲压工艺学[M].北京:机械工业出版社, 1982.
[2]肖景容, 姜奎华.冲压工艺学[M].北京:机械工业出版社, 1988.
罐式集装箱 篇7
硝酸铵是工业炸药的主要原材料, 广泛应用于各个行业, 占炸药成分的70%~92%。符合用户需要浓度的硝酸铵水溶液直接提供给民爆炸药企业生产使用, 可以省去硝酸铵生产和使用过程中的许多加工环节, 从而有效地实现低碳节能环保, 这一新的生产工艺彻底改变了传统工艺的耗能技术。
通过对硝酸铵水溶液在新型节能环保生产工艺中应用的介绍, 分析硝酸铵水溶液属于危险化学品的特性, 阐述硝酸铵水溶液生产、运输和使用环节存在的安全隐患, 提出采用罐式集装箱作为合理的运输工具, 需要在设计、制造和质量验收方面达到相关安全技术法规标准的相关规定, 供业内的工程技术人员、操作人员在硝酸铵水溶液罐式集装箱安全质量的设计、制造和使用管理中借鉴参考。
1 节能生产工艺分析
目前, 乳化炸药、膨化炸药、水胶炸药等传统生产方式基本上都是采用固体硝酸铵, 经搬运、拆袋、破碎、加热、溶解等多道工序后形成硝酸铵水溶液。铵生产企业在制造固体硝酸铵时, 首先制得的是硝酸铵水溶液, 在经一、二、三段蒸发、结晶或造粒、计量、装袋包装后才能生产出固体硝酸铵, 从上述流转模式中可以看出, 中间有很多环节都是重复多余的。硝酸铵生产、使用流程对比分析如图1所示。
近几年, 随着生产的技术进步和当前节能减排降耗政策的引导, 该行业研制出新的工艺技术, 即利用硝酸铵生产厂中和后形成的硝酸铵水溶液经蒸发达到客户需要的浓度, 然后直接运至炸药厂使用, 这样不但可以减去生产和使用硝酸铵的许多环节, 还可以真正有效地实现节能降耗的基本要求。在具体生产乳化炸药时, 一般是将固体硝酸加水在高温下溶解, 而在固体硝酸铵生产企业中, 固态硝酸铵最后的生产工序是将硝酸铵水溶液经过蒸发浓缩控制浓度在92%左右再减压结晶。如果硝酸铵水溶液从生产企业直接运到使用企业, 对硝酸铵生产企业而言, 减少最后工序可节约包装材料及人工成本。可见, 炸药制造厂可以省去固体硝酸铵原料的破碎, 消除破碎生产的噪音及粉尘排放减少了生产人员, 同时还可以省略加热溶解过程, 节约能源并减少二氧化碳的排放, 硝酸铵水溶液从生产到使用对接可以实现互惠双赢, 利国利企。
硝酸铵水溶液罐式集装箱则是实现这一关键节能环保工艺技术的运输装备之一。硝酸铵水溶液具有一定的危险特性, 属于5.1类氧化性物质。目前, 运输液体危险货物的危险化学品运输罐车有很多类型, 罐式集装箱则具有简化包装、提高货运质量、减少营运费用、降低运输成本、提高运输效率等特点, 然而硝酸铵水溶液罐式集装箱在安全技术管理方面有比较严格的技术要求, 本文从安全技术的角度分析硝酸铵水溶液的特性并提出硝酸铵水溶液罐式集装箱设计、制造和质量验收方面的安全技术要求以及应当注意的问题。
2 硝酸铵水溶液的特性
2.1 危险等级分类
目前, 《危险货物品名表》 (GB12268-2005) 编号2426栏列出了液态硝酸铵 (热浓溶液) , 明确将其归为5.1类氧化性物质, 说明其特性是强氧化剂, 有一定的温度 (根据浓度确定) 。
2.2 技术参数
热的硝酸铵溶液按照联合国危规号为UN2426, 规定硝酸铵不超过93%和可燃物 (包括以碳计算的有机物) 不超过0.2%, 无其他添加物, 含水至少7%, 氯离子最大含量不得超过0.02%, 溶液最高准许运输温度140℃。硝酸铵水溶液的技术参数如下:
1) 外观。无色液体, 允许带少量白色结晶;
2) 主要理化指标。硝酸铵含量70%~90%;10%水溶液p H值4~6;氯离子含量≤0.02%;有机物含量≤0.2%。
2.3 危险特性
2.3.1 燃烧爆炸
在运输过程中, 硝酸铵水溶液如进入杂质或温度过高可能发生燃烧或爆炸。由于储存量较大, 一旦发生事故将造成人员伤亡, 如果从城镇、市区等人口密集区运输经过有可能造成群死群伤的重大事故。硝酸铵水溶液运输罐体若出现泄漏会造成泄漏处硝酸铵结晶堆积, 由于受到保温层的掩盖不易发觉, 一旦加热温度过高, 结晶硝酸铵就会发生分解、燃烧甚至爆炸。
2.3.2 灼烫
硝酸铵水溶液温度较高, 若在装卸、泵送过程中发生泄漏容易发生烫伤事故。
2.3.3 车辆伤害
硝酸铵水溶液运输车如果发生交通事故会造成人员伤亡。如车辆倾覆造成高温硝酸铵水溶液飞溅易烫伤行人或随车人员, 甚至发生燃烧或爆炸。
可见, 硝酸铵水溶液是一种危及人民财产、生命安全的危险化学品, 如果安全管理不当, 将引起燃烧、爆炸、灼烫等严重后果。
3 罐车安全质量要求
硝酸铵水溶液罐式集装箱安全质量控制涉及设计、制造、检验等诸多环节。硝酸铵水溶液是危险化学物品, 它的生产、储存、运输和使用都会因泄漏严重影响到人民财产及生命安全, 所以技术要求应当以安全质量为底线, 应按照有关安全技术法规和相应的企业产品质量技术标准执行, 包括《移动式压力容器安全技术监察规程》 (TSGR0005-2011) 、《液体危险货物罐式集装箱》 (JB/T4782-2007) 、《集装箱检验规范》、《钢制焊接常压容器》 (NB/T47003.1-2009) 、《机动车安全运行技术要求》 (GB7258) 等。
3.1 设计结构及材料要求
罐式集装箱的容积可以超过10m3, 罐体的截面形状应采用圆形截面;罐内应有防止运输过程中罐体内液体飞溅的装置, 罐体材料应当按照《液体危险货物罐式集装箱》 (JB/T4782-2007) 标准进行选用, 应当选择具有良好的力学性能以及其他工艺性能的材质。由于硝酸铵水溶液存在一定的危险性, 故在设计选材时可考虑选用耐腐蚀性能好的奥氏体不锈钢等材料。保温材料一般选用岩棉40mm+聚氨酯发泡40mm, 罐体的设计使用寿命应结合汽车行走部分报废年限, 一般定为10a。罐体的设计压力根据介质特性, 罐体的试验压力选取0.4M Pa, 设计温度为-19~160℃, 罐体焊接接头系数取1.0, 罐体的最小厚度应控制在6mm以上。罐体制造完毕后, 必须进行耐压试验和气密性试验, 耐压试验压力不小于0.4MPa, 气密性试验压力不小于0.1MPa, 各自保压30min, 试验中不允许出现罐体的泄漏和变形。装卸阀门应采用公称压力不低于1.6MPa的钢制阀门, 同时应对装卸软管进行气压试验, 试验压力为装卸系统工作压力的2倍保压5min不得泄漏。
3.2 制造焊接质量要求
考虑到硝酸铵水溶液介质的危险性, 在制造中应当按照《液体危险货物罐式集装箱》 (JB/T4782-2007) 标准执行。按有关规定, 制造厂焊接和无损检测人员的上岗资质、罐体成型后的几何尺寸公差、罐体的焊接、罐体焊接接头的无损检测、罐体的耐压试验及气密性试验等都应当有较为严格的要求。首先是焊接人员和无损检测人员应取得相应的资格证书才能上岗作业, 这是保证罐体制造质量的前提和保证。制造中在焊接方面应按照《钢制压力容器焊接工艺评定》 (JB/T4708) 的规定进行焊接工艺评定, 并据此编制焊接工艺指导书, 焊接应严格执行焊接工艺文件的规定执行, 焊接设备应采用自动埋弧焊机, 尽量避免手工焊接, 另外焊接接头表面除了不得有裂纹、气孔、弧坑、夹渣、飞溅物等焊接缺陷以外, 还不得有咬边缺陷;罐体的焊接接头应按JB/T4730.2的要求进行20%的射线检测并达到Ⅱ级合格, 罐体其他的焊接接头应按JB/T4730.5的规定进行渗透检测。罐体耐压试验和气密性试验的程序与合格标准按有关标准执行。
3.3 检验质量验收要求
制造商应按照国家的有关规定并结合企业的自身条件建立健全ISO9001∶2008质量管理认证体系, 该体系是企业内部建立的, 为保证产品质量或质量目标所必需的、系统的质量活动。它根据企业特点选用若干体系要素加以组合, 加强设计研制、生产、检验、销售, 使用全过程的质量管理活动, 并予以制度化、标准化, 成为企业内部质量工作的要求和活动程序。
对于硝酸铵水溶液危险货物罐车安全质量检验控制涉及到设计文件、材料复验、焊接施工、无损检测、整体试验、最终检验、出厂文件等, 制造商的产品质量管理部门应当认真履行职责, 保证上述质量控制体系的正常运转。
出厂技术文件应按照《液体危险货物罐式集装箱》 (JB/T4782-2007) 标准的要求, 借鉴承压罐车出厂技术文件的模式向用户提供罐车的产品合格证、产品质量证书、产品竣工图、安全附件质量证书、产品使用说明书、产品铭牌拓印件等, 在罐体两侧后部色带的上方应喷涂明显的标志。制造商为了有效控制罐体产品质量, 还应配备必要的质量检测仪器设备, 一般包括焊缝外观检测尺、超声波测厚仪、焊缝射线探伤仪、焊缝表面磁粉探伤仪、耐压试验和气密性试验专用设备等。
4 罐车其他技术要求
研制硝酸铵水溶液罐式集装箱不仅要考虑硝酸铵水溶液的特点, 需要良好的保温, 还要考虑长距离运输和交通的不可预见因素所带来的影响, 车辆应当具有保温运载、硝酸铵水溶液泵入/泵出计量、温度/液位显示等功能。可见, 硝酸铵水溶罐式集装箱的设计应满足危险品带路运输的要求和温度包容的要求, 具有溶液输进/输出功能, 可对进/出溶液进行计量、控制, 有操作方便、溶液状况 (液位、温度) 显示、必要的应急备用装置等要求。硝酸铵水溶液危险货物品根据国外相关资料介绍为确保安全运输, 温度不得超过140℃ (硝酸铵浓度92%) 。
5 结语
实践证明, 用硝酸铵水溶液作为原料直接用于炸药生产, 减少了传统生产中硝酸铵浓缩、结晶、包装、加热、溶解等工序, 减轻了工人的劳动强度、降低了炸药生产成本、节省能源并减少二氧化碳排放, 具有较高的经济效益与社会效益。此外, 硝酸铵水溶液运输储存设备工艺在环保方面也会带来长远的利益, 对民爆行业来说, 该工艺是发展的总体趋势。
然而, 硝酸铵水溶液属危险物品, 在运输储存中有温度要求, 温度高时容易发生危险, 温度低时又容易结晶。目前, 国内的一些制造商已经大量推出硝酸铵水溶液罐式集装箱作为运输工具, 建议应当在设计、制造和质量验收方面严格执行国家现行的安全法规和技术标准, 同时积累更多的实际经验。在确保设备安全的前提下, 大力推广节能产品, 为有效地贯彻执行我国当前的节能减排政策做出应有的贡献。
摘要：对硝酸铵水溶液在新型节能环保生产工艺中的应用进行分析和介绍, 结合硝酸铵水溶液属于易燃、易爆危险化学品的特点, 全面阐述硝酸铵水溶液生产、运输和使用环节存在的安全隐患, 同时提出采用罐式集装箱在设计、制造和质量验收方面的相关安全技术要求, 对于指导业内工程技术人员、操作人员从事硝酸铵水溶液罐式集装箱安全质量的设计、制造和使用管理具有一定的参考价值。