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【解读】集装箱液袋的技术规范

来源: 时间:2021-05-07 08:59:00 浏览次数:

集装箱液袋具有灵活性、安全性和经济性,可以极大地提高供应链的运作效率,增强企业的综合竞争力。而泄漏问题的发生,在一定程度上阻碍了集装箱液袋大规模应用的进程,应从材料、设计、质量控制等方面加大控制力度,实现更大规模的推广。
罐装液体袋(Fexitank),是一种新型的运输容器,具有储存、包装功能,适用于散装非危险液体或化学品。每只液体袋容量为16~24m3,最大可储存24000公升液体,可铺装于20英尺标准集装箱内,灌入液体,旋紧灌装口,关闭箱门,即可采用标准的、灵活的集装箱物流模式进行配送和发运。 第一起源发展 容器液体袋的设计原型来自于飞机和坦克的罐体内胆,自从1984年英国 Trans Ocean Distribution公司将其从军用运输的成功扩展到商业领域以来,这种运输方式在食品/饮料类液体、工业油脂、非危险液体化工原料的运输方面取得了巨大的进展。自20世纪90年代以来,随着集装箱液袋液袋装运输技术在国际上的广泛应用,该包装经进口集装箱引进我国,经过铁道部科技司三年的试运行研究,确定该集装箱液袋装运输技术在适应我国铁路和公路运输条件,以及适应铁路和公路的冲击、摩擦、晃动和耐候性等方面都能达到运输要求,从而使其进入高速发展时期。 第二,优劣分析 在集装箱液袋化应用日益深入的今天,它比传统液体运输容器(铁/公路罐车、罐式集装箱、标准集装箱+铁桶)更具优势,特别是成本优势更为突出,主要体现在运输的各个环节: 一、包装环节: 表格1:传统运输容器和集装箱液袋的费用比较 水桶 容器水袋 体积单位(升) 200 二万四千 发货量(一个) 80 1 运送体积(升) 1.6万 二万四千 售价(元) 150 5000 包装费(元) 12000 5000 表格1是用20英尺标准集装箱计算的,比较了铁桶和液体袋装两种包装费用。在这些产品中,液体袋装成本比铁桶低58.33%。与此同时,采用液袋运输的单位集装箱运量比铁桶运输增加了50%,因此,原来用6铁桶装运的货物只需4个液袋集装箱就能满足,进一步降低了包装成本。 二是运输环节。采用集装箱液体袋式运输,不受供求、地域和环境等因素的影响,实现公铁海联运,可以根据实际情况灵活地制定运输方案,避免铁路车皮紧张时段和地区,合理降低运输成本。 第三,装卸清理环节。现在的集装箱液袋大多是一次性专用包装,卸货后都可以被降解处理,不需要支付渡箱费和清洗费用,无形中解决了业主长期以来对散装液体运输安全的担忧。常规的罐车、铁桶循环使用前必须彻底清洗,如果清洗不彻底,在新货装船过程中,罐体内层表面残留的异物会污染货物,从而不可避免地影响货物的质量。 但任何事物的发展都不可能是完美的。从2004年开始,集装箱液体包装袋在成本和运输上的独特优势逐渐为广大用户所接受,并开始大量用于铁路运输。它的发展迅猛,但也带来了一些安全隐患。因为集装箱液袋的材料选择和制作工艺并不难,长久以来,市场上出现了各种质量参差不齐的液袋,造成在运输过程中多次发生泄漏事故,给货运方造成了一定的经济损失。 深挖泄漏原因,主要是液袋的材料、设计、质量控制缺陷所致。在1998年成为改变集装箱液体袋用料的一个重要节点之前,液体袋用料多采用夹布橡胶、夹布聚氨酯 PU和夹布 PVC作为基本材料,这种液体袋用料结构坚固,不易发生泄漏,但自重较重,且需专业清洗,循环使用成本较高,安全环保性能较差,目前已较少使用。1998年后,一次性液体袋出现,以减少液体袋的生产和清洁成本。该液体袋分多层和单层两种,多层结构的内层通常采用4层0.125 mm的聚乙烯材料,外层是聚丙烯编织布,单层是聚乙烯材料。用 PE、 PP作原料制作的一次性容器液体袋,成本较低,但在运输途中强度有所降低,如果剧烈晃动,或被异物划伤,就会产生泄漏危险。此外,未建立完善专业的集装箱液袋检测流程和设施,无法控制成品的各种物理特性,也是造成集装箱液袋泄漏的原因之一。 技术规格书与试验验证 鉴于集装箱液袋运输中泄漏事件频繁发生,铁路部门及相关科研机构、企业对集装箱液袋进行了适载性和抗冲击性能的全面试验,并于2007年发布了《20吨级液体集装袋技术条件(试行)》,对集装箱液袋的各项技术条件和试验方法作了明确规定,随后,笔者依据该技术条件,借助兰光实验室,利用 XLW (PC)智能电子拉力试验机,对各种类型的液袋进行试验,从试验的角度,对集装箱液袋最重要的物理性能—拉伸强度和伸长率指标及其试验方法作了说明。 PE单层液袋袋体的最大拉伸强度和伸长率 本标准规定了单层液袋体的拉伸强度和拉伸延伸率的测试方法,符合 GB/T1040-1992的规定。裁剪15个样本,将它们分成3组。在常温条件下进行试验时,另两组分别在-20℃和+60℃温度下进行预处理5小时。将样品两端紧紧夹住,如图2所示,使试样的长轴线与试验机的轴线成直线,并保持夹具与 L之间的距离。开机时,将上下夹具以200±10 mm/min的速度分开,测得的最大拉伸强度和伸长率分别为164 N和651%,符合技术条件要求,最大拉伸强度≥150 N,伸长率≥600%。 b (宽度):10~25; h (厚度):≤1; L (初始夹具间距):100±5;L1:≥150 (二)多层液体袋袋体的最大拉伸强度和伸长率 本规范对多层液体袋体抗拉强度和伸长率的测试按 GB/T13022-1991的规定。按图3所示制作了3组共15个试样,按同单层袋法对试样进行预处理,逐个取试样夹持试样,用拉力机上下夹持试样,200±20 mm/min的速度启动试验机,测试试样的最大抗拉强度和伸长率分别为27 N和591%,符合技术条件要求,最大抗拉强度≥20 N,伸长率≥550%。 L1~33±2;L2~80±5;L3~115总长; R~大半径25±2; r~小半径14±1; b~宽宽6±0.4;b1~宽25±1; d~厚 多层液袋的外袋体及缝合部位的拉断力和断裂伸长率 多层箱式液体袋外袋一般采用聚丙烯编织布缝制而成,是防止液体袋外袋被外部硬物刺穿的第一道屏障,因此,液体袋外袋的拉力及断裂伸长率指标尤为重要。 一、外袋体部分拉伸强度及断裂伸长率的测定 先将15块宽60 mm长30 mm的样品从外袋样品的经纬向取下,再精确到50 mm宽,依次编码。把样品平均分为三组,一组在常温下进行试验,另两组在-20℃和+60℃条件下进行预处理5小时。在拉拔夹具上安装试样,上下夹具间隔200 mm,以200±20 mm/min的速度拉伸,测出拉拔和断裂伸长率,最后取5个试样的算术平均值作为结果,见表2。 二、缝线部分拉伸试验 取缝至宽60 mm,垂直缝至长300 mm,耳宽25 mm,耳长100 mm的样品5个,如图4。在拉拔夹具上安装试样,上下夹具间距200 mm,以200±20 mm/min的速度拉拔,测得拉拔和断裂伸长率,最后取5个试样的算术平均值作为结果,见表2。 L-垂直缝长度300; b-缝宽60;b1/b2-耳宽25;L-耳宽100 指标 检验结果 指数要求 拉伸 外部经囊 1665 N/50毫米 ≤1500 N/50毫米 外袋纬线 1750 N/50毫米 <500 N/50 mm mm 缝部件 1059公里 ≤l000 N 断口延伸 外部经囊 百分之二十三 小于25% 外袋纬线 24.1% 小于25% 表格2,拉伸和断裂伸长率测试结果 4.摘要 作为一种新型的散装非危险液体运输容器,集装箱液袋具有灵活性、安全性和经济性,可以极大地提高供应链的运作效率,增强企业的综合竞争力。而泄漏问题的发生,在一定程度上阻碍了集装箱液袋大规模应用的进程,应从材料、设计、质量控制等方面加大控制力度,实现更大规模的推广。
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