集装箱系固设备

张 彬

(扬州市地方海事局，江苏扬州 225002)

集装箱系固设备

张 彬

(扬州市地方海事局，江苏扬州 225002)

主要介绍了集装箱系固设备的概念和组成，详细叙述了集装箱系固设备的类型、用途及其使用方法，对系固设备的使用提出了一定的要求。

集装箱;系固设备;基本要求

1 集装箱概况及其组成

根据国际集装箱安全公约(CSC)，集装箱是一种具有足够强度、便于周转使用的标准化运输设备。集装箱运输是指把大小不一、包装多样、换装不便的货物装入标准化的大型集装箱，并将集装箱作为货运单元实现从一地到另一地的一种现代化运输方式。与普通的杂货船运输相比，集装箱运输具有装卸效率高，船舶周转快，营运费用低，便于货物多式联运等显著优越性。因而，目前在海上件杂货运输大多是由集装箱来完成的。

国际标准集装箱的宽度为2.438 m(8 ft)，常用长度有12.192 m(40 ft)和 6.096 m(20 ft)，常用高度为2.438 m(8 ft)。通用的干货集装箱是1个六面长方箱体，由1个框架结构、2个侧壁、1个端璧、1个箱顶、1个箱底和1对箱门组成。在集装箱的每个箱角上都设有角件。柜架结构由前后端部柜架和两侧框架构成，它们是承受外力的主要构架，要求在通常运输条件下不致发生永久变形。端壁一般镶嵌在箱的前端部框架上，应具有水密性。为了保护箱内货物，大都设有衬板。端门一般设在箱的后端部，用角链安装在角柱上，并用门锁进行关闭。通常通用集装箱不设侧门，只在必要时才设置。侧壁是由壁板和侧柱组成的，侧柱是以一定间距配置在侧板上的加强材料，其内一般都设有衬板。箱顶和箱底分别由上下桁材、箱顶和箱底横梁、箱底和箱底板组成。箱底结构的强度应能承受铲车进箱装卸而产生的集中载荷。角件是设置在箱角上的三面有孔的金属件。角件用于支承、堆码、装卸和拴固集装箱，角件和角柱构成角结构，它们用焊接方法连接，是承受集装箱堆码载荷的强力构件。

2 集装箱系固设备的类型

装在船上的集装箱，由于受到船舶运动而产生力的作用，从而具有运动的趋势，如不对其系固，将会离开初始堆放位置，造成集装箱的损坏、遗落船外并可能危及船舶安全。因此，需要采用适当的系固方式，限制集装箱在船上的运动。

集装箱的系固设备主要有扭锁、桥码、定位锥、底座、底板和一些拉紧装置。

(1)扭锁主要用于甲板上2只集装箱之间的连接锁闭，以防止集装箱的倾覆和滑移。使用时，先将手柄置于非锁紧位置，然后将它放置到下层集装箱顶部的角件内，待上层集装箱堆妥以后，转动手柄，使上下2只集装箱被连接起来。目前常用的为半自动扭锁。装箱时只需将扭锁置于集装箱底部角件内，当集装箱置于船上箱位时，受箱体压力作用该扭锁能自动转动锁锥使其处于锁紧状态。需取下扭锁时，则是使用专用开锁器，扭动开锁销将其拉出，从而打开扭锁与舱盖或与另一集装箱底部连接，再用桥吊吊下集装箱，在码头上人工将扭锁取下。中间扭锁结构示意图如图1所示。

(2)桥码是附属系固设备，用于对上一层相邻两集装箱进行横向水平连接，以分散主要系固设备所承受的负荷，从而提高系固效果。使用时将2个锁钩分别插入2个集装箱的角件孔中然后旋转调节螺母，使之收紧。桥码结构示意图如图2所示。

(3)定位锥置于2层集装箱之间，用于集装箱定位，防止集装箱的水平滑移，双头锥还能用作相邻2列集装箱之间的水平连接。定位锥结构见图3。

(4)底座主要用于补偿相邻两列同一层号但箱高不同引起的集装箱顶角件的高度差，以便于使用系固设备。

图1 中间扭锁

图2 桥码

(5)底板是用于连接相邻2只扭锁处于非锁紧状态并放置在2只集装箱的顶部角件内，然后将底板套入两扭锁的锥体内，待上层集装箱堆妥后，旋转扭锁手柄使其锁紧。另外，有的底座需配合扭锁使用。底板结构示意图如图4所示。

图3 定位锥

图4 底板

(6)绑扎拉杆和花篮组合使用形成系固集装箱的拉紧装置。使用系固集装箱的拉紧装置时，将绑扎拉杆的一端插入集装箱角件中，另一端通过花篮和D形环连接在甲板上。通过调节花篮的松紧螺杆将绑扎拉杆收紧。拉紧装置结构示意图见图5。

图5 拉紧装置

3 集装箱系固及其所用设备的基本要求

3.1 甲板上集装箱的系固要求

(1)甲板上装1层集装箱系固要求

在集装箱的底角处应用底部扭锁对集装箱固定;另外，也可在每只集装箱的两端用拉紧装置以对角或垂直方式对集装箱系固，并在集装箱底角处用定位锥定位。

(2)甲板上装2层集装箱系固要求

在每层集装箱的底角处应用扭锁对集装箱予以系固;也可在第2层每只集装箱的两端与甲板或舱盖之间用拉紧装置对集装箱予以系固，且在每一层集装箱的底角处应设置定位锥。若经计算表明在集装箱的底角出现分离力，则应在该处设锁紧用的角扭锁。

(3)甲板上装2层以上集装箱系固要求

对第1层和第2层集装箱应按甲板上装2层集装箱的方法系固;对第2层以上的集装箱应用扭锁进行系固。

3.2 舱内集装箱的系固要求

(1)无箱格导轨装置系固要求

①可参考甲板集装箱的系固要求进行操作;

②经计算表明，在集装箱两层之间出现分离力，则应在该两层之间装置扭锁，在其他位置可考虑使用双头定位锥;

③若经计算表明各层集装箱之间均出现分离力，则可考虑扭锁全部由双头定位锥替代。

(2)有箱格导轨装置系固要求

我国规范对有箱格导轨装置无明确规定。通常，舱内装于箱格导轨间的集装箱，若其长度与导轨长度一致，则无需设置任何系固索具;当舱内装载12.192 m(40 ft)箱时，则应在12.192 m(40 ft)箱的导轨长度中间底部使用锥板，两层集装箱之间使用定位锥来固定6.096 m(20 ft)集装箱。集装箱船舶建造时，根据各国船级社认可的建造规范并结合船舶的结构性能来设计集装箱船上的系固系统。根据集装箱的重量、层次、位置和船舶初稳性设计值以及使用的系固设备的安全负荷等计算出船舶在运动中集装箱所受力及力矩值，从而确定应使用的系固设备的数量，最终设计出集装箱的系固系统。

4 集装箱系固系统设计的注意点

(1)图7为某集装箱船系固设备分布图。此图提供了集装箱在各个箱门上的具体的系固方法以及使用的系固设备。设计集装箱系固系统时，由于受外力及集装箱堆装的具体状态直接相关，因而提出了集装箱的堆积要求。

集装箱堆积要求，包括对不同位置集装箱各层重量的限制。在堆积要求中各层限制重量之和与集装箱允许堆积负荷是一致的，当两者不一致时，应取其小值，以确保系固强度及船舶局部强度的安全性。所确定的系固系统中尚提供了该系统所使用的各种系固设备的规格和安全负荷以及按船舶箱位设计所需要的总数量。

图6 某集装箱船的系固设备分布图

(2)在设计集装箱系固系统时，首先应设计初稳性高度的大小。因为集装箱受力与船舶初稳性高度直接相关，从而影响集装箱的系固方式、系固设备的数量和安全负荷的确定。在设计集装箱系固系统时，船厂根据设定的初稳性值计算集装箱所受外力大小。而当实际营运中的船舶初稳性大于设定值时，使集装箱受力增大，从而导致系固设备不能满足集装箱安全系固的要求，这对于较小初稳性设定值的集装箱系固系统尤其应引起注意。

5 使用集装箱系固设备的注意点

(1)购置集装箱系固设备时，应与系统要求匹配。除注意设备的规格外，还应注意设备的安全负荷要求。另外，购置扭锁时，应特别注意手柄的旋转方向。新增购的扭锁手柄的旋转方向，一定要与原先船上的一致，否则会造成使用混乱而无法判断是否锁紧。

(2)集装箱装船后虽然会按要求予以系固，但由于船舶在大风浪中摇摆剧烈会使集装箱受力过大，造成其系统设备的破坏，从而发生集装箱甩入海中或导致集装箱箱体损坏现象。为此，船舶应采用改变航向和航速等措施，减缓船舶摇摆。

(3)还应注意经常检查系固设备。经检查如有变形或损坏，应及时修复或更换。对需活络的系固设备如花篮螺丝等，应经常加油使其保持操作的灵活性。船员应熟悉各种系固设备的特点及使用方法，正确使用各种系固设备，查看锁定位置是处于非锁紧状态还是锁紧状态;定位锥用于固定舱内大箱上装小箱时，不同卸货港集装箱之间不得采用双头定位锥，否则将造成中途港的卸箱困难。

［1］ 沈华.船舶稳性与流度计算［M］.辽宁:大连海事大学出版社，2001.

［2］ 徐邦祯，田佰军.海上货物运输［M］.辽宁:大连海事大学出版社，2011.

U674.13+1

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2011-06-08

张彬(1972-)，男，助理工程师，主要从事船舶检验工作。