冷藏集裝箱ATO認證必要條件

江前進 鞏富曉

1 ATO認證簡介

荷蘭被譽為“鮮花之國”，有“歐洲花園”的稱號。花卉產(chǎn)業(yè)是荷蘭的支柱性產(chǎn)業(yè)，其花卉出口規(guī)模占國際花卉市場的40%～50%。花苞的洲際運輸通常以海運冷藏集裝箱為運輸工具，并且運輸周期可能長達2～6個星期，在此期間，適宜的箱內(nèi)溫度是維持花苞質(zhì)量的關(guān)鍵因素。20世紀70年代，為了保障花苞在運輸過程中的最佳品質(zhì)，業(yè)內(nèi)引入花苞運輸集裝箱ATO認證。ATO是荷蘭語“Agro- technologisch Onderzoek”的縮略詞，意指“農(nóng)業(yè)技術(shù)研究所”。ATO的前身是“ATO-DLO”，即荷蘭語“Agro- technologisch Onderzoek - Dienst Landbouwkundig Onderzoek ”的縮略詞，意指“農(nóng)業(yè)技術(shù)研究-農(nóng)業(yè)研究服務(wù)所”。這個研究所經(jīng)過幾次更名后，現(xiàn)在叫作“瓦赫寧根大學(xué)食品與生物研究所（Wageningen Food & Biobased Research）”，并保留ATO認證品牌。

ATO認證標(biāo)準(zhǔn)由荷蘭花苞研究實驗室、Sprenger研究所和鹿特丹花苞船東協(xié)會運輸咨詢局（后來由荷蘭皇家花卉和苗圃批發(fā)商協(xié)會替代）共同商定。最初，Sprenger研究所負責(zé)集裝箱檢驗和證書頒發(fā);如今，Sprenger研究所的職責(zé)轉(zhuǎn)由瓦赫寧根大學(xué)食品與生物研究所履行。當(dāng)前，ATO認證體系的重要性已被集裝箱廠、船公司、種植者、保險公司等廣泛認可。

為了方便集裝箱廠開展集裝箱ATO認證或按照ATO認證要求設(shè)計制造集裝箱，1992年，ATO變更認證程序：集裝箱從工廠下線后即可執(zhí)行試驗程序和認證，若ATO接受并認可試驗報告數(shù)據(jù)即可頒發(fā)證書。試驗數(shù)據(jù)收集需要在ATO認可船級社（如美國船級社、法國船級社和中國船級社等）驗船師的見證下進行，并須按認可的試驗程序進行試驗;之后，船級社將試驗數(shù)據(jù)提交至瓦赫寧根大學(xué)研究中心檢查，如果數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)，則頒發(fā)ATO證書。

自20世紀末以來，我國一直是國際上冷藏集裝箱最主要的生產(chǎn)國。目前，我國的冷藏集裝箱制造主要集中于中集集團、青島馬士基、勝獅集團以及廣東富華等四大企業(yè)。2018年，這四大企業(yè)冷藏集裝箱產(chǎn)量總計約25萬TEU，幾乎所有客戶在訂造集裝箱時均要求取得ATO證書。在此背景下，正確解讀ATO認證條件有助于冷藏集裝箱廠和冷機供應(yīng)商等改善產(chǎn)品性能和優(yōu)化試驗方法，從而提高ATO認證通過率。

2 冷藏集裝箱ATO認證批準(zhǔn)條件

為了確保冷藏集裝箱適用于花苞洲際運輸，ATO在冷藏集裝箱滿足空氣交換、空氣循環(huán)、T形地板高度和漏水器數(shù)量等要求的條件下，頒發(fā)國際公認的ATO證書。ATO認證要求如下（電源電壓400 V，頻率50 Hz）：（1）空箱的新鮮空氣交換率不低于2.6 m3/（h m3）;（2）空箱內(nèi)的空氣循環(huán)率不低于40 m3/（h m3）;（3）40英尺集裝箱內(nèi)T形地板的高度至少為60 mm，20英尺集裝箱內(nèi)T形地板的高度至少為30 mm;（4）箱內(nèi)T形地板裝有4個漏水器（每個角部1個）。

此外，ATO針對冷藏集裝箱用戶和冷機供應(yīng)商提出以下建議：（1）送風(fēng)溫度須精確控制在設(shè)定溫度上下0.25癈范圍內(nèi);（2）溫度設(shè)置范圍為 3～30癈;（3）輸送空氣的最佳相對濕度為60%～75%（百合球莖可以在沒有除濕的狀態(tài)下裝運）;（4）合理設(shè)計新鮮空氣通風(fēng)口，避免新鮮空氣短路;（5）將T形地板梁之間送風(fēng)速度的差異降至最小。

3 與ATO認證相關(guān)的冷藏集裝箱結(jié)構(gòu)

冷藏集裝箱的主要結(jié)構(gòu)分為前框、后框、底架、側(cè)板、頂板和門等六大部分（見圖1），在前框上安裝1個制冷機組，便構(gòu)成完整的冷藏集裝箱。

當(dāng)前，遠洋運輸冷藏集裝箱最常用的冷機品牌有開利、冷王和大金。冷機的溫度設(shè)置范圍一般為30～30癈，有的最低溫度甚至可以設(shè)置到 40癈。為了滿足ATO認證對箱內(nèi)新鮮空氣交換的要求，冷機供應(yīng)商在冷機外端面設(shè)置通風(fēng)口（見圖2）。

冷藏集裝箱利用T形地板的空心通風(fēng)結(jié)構(gòu)和冷機頂端與集裝箱內(nèi)部頂板及側(cè)板所圍成的矩形回風(fēng)口來實現(xiàn)空氣循環(huán)（見圖3）。如果冷機通風(fēng)口處于打開狀態(tài)，則箱內(nèi)空氣在循環(huán)的同時進行新鮮空氣交換，從而達到箱內(nèi)空氣換新的效果。

一般情況下，冷藏集裝箱內(nèi)T形地板的4個角各裝有1個疏水裝置，俗稱“漏水器”（如圖4所示），這與ATO認證要求相符。不過，ATO也允許只有2個漏水器的冷藏集裝箱在限定條件下運輸特定的花卉。當(dāng)前，我國集裝箱廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱普遍安裝4個漏水器。ATO認證對漏水器的形式和結(jié)構(gòu)沒有具體規(guī)定。實際上，冷藏集裝箱對疏水裝置有很嚴格的要求：疏水裝置在0～75 mm水柱壓力時應(yīng)能自動打開，在沒有水壓時則自動關(guān)閉;當(dāng)外界雨水欲通過疏水裝置反流至箱內(nèi)時，疏水裝置應(yīng)能自動關(guān)閉。

4 冷藏集裝箱ATO認證必要條件

目前，我國集裝箱廠制造的冷藏集裝箱產(chǎn)品在漏水器方面已完全滿足ATO認證要求，因此，文本重點分析ATO認證的其他必要條件。ATO規(guī)定的電源電壓為440 V，頻率為60 Hz;而我國使用的電源電壓為380 V，頻率為50 Hz。歐洲國家的電網(wǎng)電壓等級（電端標(biāo)稱電壓）是400 V，電壓范圍為360～440 V;因此，我國使用的電壓為380 V、頻率為50 Hz的電源完全符合ATO認證要求。2013年以前，租箱公司Triton公司一直要求其所采購的冷藏集裝箱在進行ATO試驗時須采用電壓為440 V、頻率為60 Hz的電源，以符合集裝箱船舶用電要求。直至2013年，Triton公司才同意采用電壓為380 V、頻率為50 Hz的電源。ATO認證要求，如果使用頻率為60 Hz的電源，所采集的空氣交換速度數(shù)據(jù)須除以1.2;因此，本文分析的空氣交換速度數(shù)據(jù)均指在電壓為380 V、頻率為50 Hz電源條件下所得到的數(shù)據(jù)。

4.1 通風(fēng)率

通風(fēng)率指空箱內(nèi)的新鮮空氣交換效率。ATO認證要求，新鮮空氣交換效率不得低于2.6 m3/（h m3）;但在ATO認證說明中給出的新鮮空氣交換效率等級顯示，只要大于2.34 m3/（h m3）的新鮮空氣交換效率均是可以接受的。ATO認證說明中給出通風(fēng)率的計算公式為

式中：D為用來測量冷機通風(fēng)口風(fēng)速管子的直徑（ATO推薦使用內(nèi)徑為12 cm的管子，集裝箱廠試驗所用管子的內(nèi)徑也為12 cm）;為第i次測量的新鮮空氣進出通風(fēng)口的風(fēng)速;n為新鮮空氣進出通風(fēng)口風(fēng)速的測量次數(shù)（n≥6，在實際試驗中，進出通風(fēng)口各測量3次，總共測量6次）;Li為集裝箱防水壁至靠近門端的T形地板梁腳部末端的長度（見圖5）;Wi和Hi分別為冷藏集裝箱內(nèi)部寬度和內(nèi)部高度。

從式（1）可以看出，通風(fēng)率的決定因素是風(fēng)速和箱體內(nèi)部尺寸。當(dāng)冷藏集裝箱制造完成投入使用后，風(fēng)速平均值（即式（1）中的）是決定通風(fēng)率的唯一因素。為了判定風(fēng)速是否符合ATO認證標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱的不同類型來推導(dǎo)臨界點的平均風(fēng)速（即最小平均風(fēng)速）。

4.1.1 20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱

當(dāng)前，按照ATO的要求，我國集裝箱廠生產(chǎn)的20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱的尺寸指標(biāo)（后文所涉及20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱尺寸指標(biāo)與此相同）如下：Li為5 290～5 440 mm，Wi為～ ，Hi為2 260～ 。根據(jù)最小和最大箱體尺寸數(shù)據(jù)，將ATO可接受的通風(fēng)率2.34 m3/（h m3）代入式（1），通過計算可以得出最小平均風(fēng)速為1.63～1.71 m/s。

4.1.2 40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱

當(dāng)前，按照ATO的要求，我國集裝箱廠生產(chǎn)的40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱的尺寸指標(biāo)（后文所涉及40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱尺寸指標(biāo)與此相同）如下：Li為11 410～11 570 mm，Wi為～2 300 mm，Hi為～2 290 mm。按照上述20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱最小平均風(fēng)速的計算方法，可以計算得出40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱的最小平均風(fēng)速為3.52～3.65 m/s。

4.1.3 40英尺超高冷藏集裝箱

當(dāng)前，按照ATO的要求，我國集裝箱廠生產(chǎn)的40英尺超高冷藏集裝箱的尺寸指標(biāo)（后文所涉及40英尺超高冷藏集裝箱尺寸指標(biāo)與此相同）如下：Li為11 410～11 570 mm，Wi為～，Hi為～ 2 550 mm。按照上述20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱最小平均風(fēng)速的計算方法，可以計算得出40英尺超高冷藏集裝箱的最小平均風(fēng)速為3.96～4.05 m/s。

4.2 箱內(nèi)空氣循環(huán)率

空氣循環(huán)率指空箱內(nèi)的空氣循環(huán)效率。ATO認證要求，箱內(nèi)空氣循環(huán)率最低需要達到40 m3/（h m3）。根據(jù)ATO認證說明中的箱內(nèi)空氣循環(huán)率等級，大于36 m3/（h m3）的空氣循環(huán)率均是可以接受的。ATO認證說明中給出的箱內(nèi)空氣循環(huán)率計算公式為

式中：HT為T形地板高度;為第i次測量的T形地板梁之間的風(fēng)速;m為T形地板梁之間風(fēng)速測量的次數(shù)（一般情況下，我國集裝箱廠制造的20英尺集裝箱m為36～45次;40英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱和40英尺超高集裝箱m為36次）。箱內(nèi)空氣循環(huán)率的決定因素是T形地板梁之間的測量風(fēng)速和箱體內(nèi)部尺寸。下面以替代來推導(dǎo)臨界點的平均風(fēng)速（即最小平均風(fēng)速）。

4.2.1 20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱

當(dāng)前，我國集裝箱廠針對20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱所采用的T形地板高度（整體厚度）均為40 mm，按照ATO認證要求，凈內(nèi)高一般為36.5 mm左右。根據(jù)20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱尺寸指標(biāo)，依據(jù)最小和最大箱體尺寸數(shù)據(jù)來推導(dǎo)最小平均風(fēng)速區(qū)間值：將ATO可接受的空氣循環(huán)率36 m3/（h m3）代入式（2），可以計算得出最小平均風(fēng)速為4.33～4.51 m/s。

4.2.2 40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱

當(dāng)前，我國針對40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱所采用的T形地板高度（整體厚度）均為63.5 mm。目前，中國船級社在檢驗40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱時按照T形地板高度61.5 mm填寫試驗報告，我國集裝箱廠也基本照此來填寫試驗報告。按照上述20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱最小平均風(fēng)速的計算方法，可以計算得出40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱的最小平均風(fēng)速為5.54～5.69 m/s。

4.2.3 40英尺超高冷藏集裝箱

當(dāng)前，我國針對40英尺超高冷藏集裝箱所采用的T形地板高度（整體厚度）均為63.5 mm。按照上述20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱最小平均風(fēng)速的計算方法，可以計算得出40英尺超高冷藏集裝箱的最小平均風(fēng)速為6.23～6.34 m/s。

4.3 T形地板高度

ATO認證要求冷藏集裝箱試驗報告中填寫T形地板截面尺寸（見圖6）。集裝箱廠試驗人員和船級社驗船師對于T形臺寬度和T形臺開口間距均沒有異議，但對于T形地板高度（即式（2）中的HT）卻存在不同見解。2018年之前，40英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱ATO試驗報告中，T形地板高度普遍填寫為60 mm或63.5 mm。當(dāng)前，我國集裝箱廠采購的T形地板的截面尺寸趨于一致，只在截面形式上存在微小區(qū)別。以40英尺集裝箱使用的T形地板為例，不管其截面形式如何，其高度均為63.5mm。

根據(jù)ATO認證說明，T形地板高度指T形地板梁凈高，不包括底板和T形臺的厚度。綜合我國T形地板產(chǎn)品來看，T形地板底板厚度為2～3 mm，T形臺厚度為3～5 mm;根據(jù)ATO認證要求，T形地板高度應(yīng)為55.5～58.5 mm?？梢?，我國T形地板產(chǎn)品明顯不符合ATO認證要求（T形地板高度最小60 mm）。

2017年12月，筆者以馬士基冷藏集裝箱的T形地板截面尺寸（見圖7）為例，與ATO認證說明的作者之一Maxence Paillart進行郵件溝通。筆者建議，量取T形地板底板上平面與T形臺上表面之間的距離作為T形地板的高度（即圖7中標(biāo)示為61.5 mm的距離），其理由是：T形臺的寬度29 mm小于T形臺的開口間距34.5 mm，在裝載貨物時，開口面積（圖7的陰影部分）實際上參與箱內(nèi)空氣流通;而按照ATO認證的測量要求，則忽略了此問題。最終，Maxence Paillart接受了筆者的建議，并表示在更新ATO認證說明書時將考慮對T形地板高度測量說明進行修改。

事實上，2017年12月以前頒發(fā)的ATO證書要求T形地板高度為63.5 mm，2017年12月底頒發(fā)的ATO證書將T形地板高度要求改為61.5 mm。此后，我國集裝箱廠在填寫集裝箱ATO試驗報告時，將40英尺冷藏集裝箱的T形地板高度改為。

對于目前我國集裝箱廠生產(chǎn)的20英尺標(biāo)準(zhǔn)冷藏集裝箱T形地板產(chǎn)品，即使按照ATO認證要求的測量方法，T形地板的凈內(nèi)高也能達到36.5 mm左右（最低35.0 mm），完全滿足ATO認證要求。

5 結(jié)束語

我國集裝箱廠生產(chǎn)的冷藏集裝箱產(chǎn)品的箱體4個角部均裝有漏水器，符合ATO認證要求。量取T形地板底板上平面與T形臺上表面之間的距離作為T形地板高度是目前ATO認可的測量方法。目前，我國集裝箱廠生產(chǎn)需要申請ATO證書的冷藏集裝箱所采用的T形地板均符合ATO認證要求。本文通過推導(dǎo)計算得出的箱內(nèi)臨界風(fēng)速指通過ATO認證所要求的臨界風(fēng)速，代表所測量的實際平均風(fēng)速，其不僅有助于試驗人員和現(xiàn)場驗船師快速判斷實際測量數(shù)據(jù)是否符合ATO認證要求，而且可以幫助冷機供應(yīng)商有針對性地改善冷機送風(fēng)性能。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2019-06-12）