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集装箱液袋真的安全吗?

来源: 时间:2021-04-06 16:45:03 浏览次数:

危险的液袋 近十几年来,一次性使用的液袋(主要材质:聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))被越来越多地应用在全球集装箱运输中,原本设计和制造用于普通干货运输的ISO集装箱,被用于运输液体散货,并被称作是一种“新型”的运输方式。 然而液袋固有的设计缺陷、液袋生产质量缺陷以及液袋的使用不当(包括异物刮伤,猛烈碰撞等),也造成了频繁发生的各种液袋事故,令业内人士开始担忧并质疑这种运输方式的安全性。一些具体的事故案例如下: ▲2013.6.10 集装箱液袋在俄罗斯巴扎依哈站泄漏 ▲2014年9月30日集装箱液袋在鹿特丹A15公路泄露 货物分析——集装箱运输液货比干货带来晃动效应和压力传递 干货由于其流动性差,所以在运输中具有以下特点: 1)在栓固好后其重心不易发生移动,不会对集装箱侧壁造成较大压力。 2)干货的压力传递一般是单方向的,栓固好后其主要对箱体底部以及系固钩/栓施压。 在与普通干货相比,干货货物可以在箱内栓固,而液体则无栓固,且液体货物具有流动性,即使液袋进行栓固,里面盛装的液体总是晃动的,所以会带来以下特殊效应: 1) 晃动效应:运输过程中,车辆的加速和制动,会造成液体前后涌动;车辆在弯道运行时,液体会在离心力作用下涌向一侧。液体的这种重心动态移动,对盛装容器造成惯性冲击。 2)压力传递:液体对盛装容器的压力可在各个方向传递。液体货物的载荷同时作用在侧壁、端壁及底板上。 标准分析——运输液袋的ISO集装箱不适合 从集装箱运输干货和液体货物的特点,可分析出运输过程中液体会对集装箱侧壁造成冲击,但是集装箱的强度检验规则遵从的确是ISO 1496-1,此标准的强度检验是以内装干货来考虑的,并没有考虑到内装液体的状况。装运液体的集装箱强度检验规则是ISO1496-3。两者的区别如下表所示: 所以用ISO1496-1检验的集装箱运输液袋从标准上就是不适合的! 力学分析——ISO集装箱装载液袋运输状态下有变形损坏 为了了解液袋在运营过程中对集装箱造成的应力及变形状况,利用有限元分析方法对横向1g这一最有代表性的运输工况进行分析计算。 有限元计算条件 1)计算对象为20英尺ISO干货箱(设计总重30480KG)。下图为20英尺标准干散货集装箱全模型。 2) 液袋具有多种容积规格,本报告选择了典型的16立方和24立方两种液袋规格进行了分析。液袋为24立方时,液体与侧壁的接触高度为1300mm;液袋为16立方时,液体与侧壁的接触高度为1100mm。 3) 假设液体介质为水。 4)载荷工况:水平方向总重乘以加速度。并叠加向下1G 的重力。 5)模型采用ANSYS10.0软件和shell181单元来进行分析。单位制采用KG,mm,MPa,材料属性如下表: 有限元计算结果 上图可以看出,最大变形发生在侧板中间位置。液袋为16KL时弹性变形达60mm ,液袋为24KL时达82mm。严重超出角件外尺寸,影响了集装箱的正常使用,不符合ISO1496系列标准要求。 下图是实际发生的集装箱侧壁变形,这与上述计算结果是一致的。 从上图可以看出,最大应力出现在叉槽附近,焊缝开裂往往就发生在这里。液袋为16KL时达796MPa,液袋为24KL时达1041MPa,均远远超过材料的拉伸强度490MPa,导致箱体破坏。下图实际运输中出现的破坏位置也证明了上述计算结果。 ▲装液袋的干散货箱破坏的位置就是有限元分析应力最大的位置 实验分析——液袋铁路碰撞对集装箱造成明显伤害 显示了几年前法国的一个试验台做过的碰撞试验录像。从这个录像中可以很明显的看到液袋对集装箱的伤害。 结论——建议杜绝ISO标准干货箱装载液袋运输 1.承载液体运输的集装箱应符合ISO 1496-3的设计载荷条件,ISO1496-1的设计准则不具备装运液体的条件。 2.液袋为一次性使用,不环保,且它固有的设计缺陷、液袋生产质量缺陷以及液袋的使用不当(包括异物刮伤,猛烈碰撞等),也造成了频繁发生的各种液袋事故和货损,以及可能的环境损害。 3. 液袋装载在ISO集装箱内进行运输,会对集装箱造成较大的损伤。 建议杜绝ISO标准干货箱装载液袋运输!!!!
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