中型散裝容器的設(shè)計(jì)思路和方法

回鳳娜+王忠連+李永哲+金鋒

中型散裝容器是運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物的工具之一，具有安全性較高、應(yīng)用范圍較廣、操作方便的特點(diǎn)。由于中型散裝容器用于裝運(yùn)危險(xiǎn)貨物，其設(shè)計(jì)必須符合《國(guó)際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》（以下簡(jiǎn)稱《國(guó)際危規(guī)》）的要求，并獲得船級(jí)社檢驗(yàn)認(rèn)可。本文介紹中型散裝容器的設(shè)計(jì)思路和方法，以期為中型散裝容器的設(shè)計(jì)和制造提供技術(shù)參考。

1 中型散裝容器的設(shè)計(jì)輸入

在設(shè)計(jì)中型散裝容器前，需要了解相關(guān)應(yīng)知參數(shù)：容器內(nèi)裝物質(zhì)的聯(lián)合國(guó)危險(xiǎn)貨物編號(hào)（以下簡(jiǎn)稱UN編號(hào)）、化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)、容器罐體材質(zhì)、容器罐體容積和其他接管布置等。

知曉容器內(nèi)裝物質(zhì)的UN編號(hào)后，在《國(guó)際危規(guī)》的“危險(xiǎn)貨物一覽表”中找到該物質(zhì)UN編號(hào)所對(duì)應(yīng)的項(xiàng)，以了解其特性和包裝類別，確認(rèn)其是否適用中型散裝容器包裝，并查詢其適用的中型散裝容器導(dǎo)則（包括中型散裝容器設(shè)計(jì)的通用要求和特殊包裝規(guī)定等）。

根據(jù)物質(zhì)形態(tài)（如液體、固體等）、裝卸形式（如固體重力裝卸、固體壓力裝卸等）和容器罐體材質(zhì)，查詢中型散裝容器代碼。例如，容器罐體材質(zhì)為金屬，內(nèi)裝物質(zhì)為液體，那么該容器代碼為31A（見(jiàn)表1）。隨后，根據(jù)容器代碼計(jì)算容器罐體最小壁厚。

2 中型散裝容器罐體最小壁厚的計(jì)算

如果標(biāo)準(zhǔn)鋼的最小拉伸強(qiáng)度為Rm€譇0= N/mm2（A0是標(biāo)準(zhǔn)鋼在拉伸應(yīng)力下斷面的最小拉伸率），則采用標(biāo)準(zhǔn)鋼的金屬中型散裝容器的最小壁厚如表2所示。

式中：e1為所用金屬要求的同等壁厚，mm；e0為采用標(biāo)準(zhǔn)鋼的金屬中型散裝容器的最小壁厚，mm；Rm1為所用金屬的保證最小拉伸強(qiáng)度，N/mm2；A1為所用金屬在拉伸應(yīng)力下斷面的最小拉伸率。需要注意的是，在任何情況下最小壁厚不應(yīng)小于。

本文以ASTM A240-304鋼材質(zhì)的金屬中型散裝容器為例，計(jì)算容器罐體的最小壁厚。假設(shè)容器代碼為31A，容器罐體外無(wú)結(jié)構(gòu)框架等保護(hù)裝置，容器罐體容積為。

首先，根據(jù)《國(guó)際危規(guī)》的要求，金屬中型散裝容器鋼材質(zhì)的斷面拉伸率不應(yīng)小于10 000/Rm，即絕對(duì)最小值為20%；本例中，ASTM A240-304鋼材質(zhì)的斷面拉伸率為40%，滿足規(guī)則要求。

其次，對(duì)于容器代碼為31A且罐體容積為的無(wú)保護(hù)金屬中型散裝容器，其最小壁厚的計(jì)算公式為T=C/+2.0=/+2.0=，即采用標(biāo)準(zhǔn)鋼的金屬散裝容器的最小壁厚為。

最后，通過(guò)式（1）計(jì)算得出ASTM A240-304鋼材質(zhì)金屬中型散裝容器罐體要求的同等壁厚為，故容器罐體壁厚應(yīng)大于。

3 中型散裝容器的型式試驗(yàn)

中型散裝容器在使用前必須通過(guò)《國(guó)際危規(guī)》所要求的試驗(yàn)。本例中，容器代碼為31A的中型散裝容器須進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)、防泄漏試驗(yàn)、液壓試驗(yàn)和跌落試驗(yàn)；除此之外，還須根據(jù)容器本身的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)進(jìn)行底部提升試驗(yàn)、頂部提升試驗(yàn)和堆碼試驗(yàn)。

（1）振動(dòng)試驗(yàn) 適用于所有盛裝液體的中型散裝容器。

（2）液壓試驗(yàn) 對(duì)于內(nèi)裝物質(zhì)的包裝類別為Ⅱ類包裝和Ⅲ類包裝且容器代碼為31A的金屬中型散裝容器，先施壓到65 kPa，此壓力下試驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)是未出現(xiàn)任何會(huì)危及運(yùn)輸安全的永久變形且無(wú)滲漏現(xiàn)象；再施壓到200 kPa，此壓力下試驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)是無(wú)滲漏現(xiàn)象。

（3）跌落試驗(yàn) 跌落高度的確定是試驗(yàn)的關(guān)鍵。本例中，當(dāng)內(nèi)裝物質(zhì)的包裝類別為Ⅱ類包裝且相對(duì)密度不超過(guò)1.2時(shí)，其容器的跌落試驗(yàn)高度為。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-03-10）