冷藏集装箱ATO认证必要条件

江前进 巩富晓

1 ATO认证简介

荷兰被誉为“鲜花之国”，有“欧洲花园”的称号。花卉产业是荷兰的支柱性产业，其花卉出口规模占国际花卉市场的40%～50%。花苞的洲际运输通常以海运冷藏集装箱为运输工具，并且运输周期可能长达2～6个星期，在此期间，适宜的箱内温度是维持花苞质量的关键因素。20世纪70年代，为了保障花苞在运输过程中的最佳品质，业内引入花苞运输集装箱ATO认证。ATO是荷兰语“Agro- technologisch Onderzoek”的缩略词，意指“农业技术研究所”。ATO的前身是“ATO-DLO”，即荷兰语“Agro- technologisch Onderzoek - Dienst Landbouwkundig Onderzoek ”的缩略词，意指“农业技术研究-农业研究服务所”。这个研究所经过几次更名后，现在叫作“瓦赫宁根大学食品与生物研究所（Wageningen Food & Biobased Research）”，并保留ATO认证品牌。

ATO认证标准由荷兰花苞研究实验室、Sprenger研究所和鹿特丹花苞船东协会运输咨询局（后来由荷兰皇家花卉和苗圃批发商协会替代）共同商定。最初，Sprenger研究所负责集装箱检验和证书颁发;如今，Sprenger研究所的职责转由瓦赫宁根大学食品与生物研究所履行。当前，ATO认证体系的重要性已被集装箱厂、船公司、种植者、保险公司等广泛认可。

为了方便集装箱厂开展集装箱ATO认证或按照ATO认证要求设计制造集装箱，1992年，ATO变更认证程序：集装箱从工厂下线后即可执行试验程序和认证，若ATO接受并认可试验报告数据即可颁发证书。试验数据收集需要在ATO认可船级社（如美国船级社、法国船级社和中国船级社等）验船师的见证下进行，并须按认可的试验程序进行试验;之后，船级社将试验数据提交至瓦赫宁根大学研究中心检查，如果数据符合标准，则颁发ATO证书。

自20世纪末以来，我国一直是国际上冷藏集装箱最主要的生产国。目前，我國的冷藏集装箱制造主要集中于中集集团、青岛马士基、胜狮集团以及广东富华等四大企业。2018年，这四大企业冷藏集装箱产量总计约25万TEU，几乎所有客户在订造集装箱时均要求取得ATO证书。在此背景下，正确解读ATO认证条件有助于冷藏集装箱厂和冷机供应商等改善产品性能和优化试验方法，从而提高ATO认证通过率。

2 冷藏集装箱ATO认证批准条件

为了确保冷藏集装箱适用于花苞洲际运输，ATO在冷藏集装箱满足空气交换、空气循环、T形地板高度和漏水器数量等要求的条件下，颁发国际公认的ATO证书。ATO认证要求如下（电源电压400 V，频率50 Hz）：（1）空箱的新鲜空气交换率不低于2.6 m3/（h m3）;（2）空箱内的空气循环率不低于40 m3/（h m3）;（3）40英尺集装箱内T形地板的高度至少为60 mm，20英尺集装箱内T形地板的高度至少为30 mm;（4）箱内T形地板装有4个漏水器（每个角部1个）。

此外，ATO针对冷藏集装箱用户和冷机供应商提出以下建议：（1）送风温度须精确控制在设定温度上下0.25癈范围内;（2）温度设置范围为 3～30癈;（3）输送空气的最佳相对湿度为60%～75%（百合球茎可以在没有除湿的状态下装运）;（4）合理设计新鲜空气通风口，避免新鲜空气短路;（5）将T形地板梁之间送风速度的差异降至最小。

3 与ATO认证相关的冷藏集装箱结构

冷藏集装箱的主要结构分为前框、后框、底架、侧板、顶板和门等六大部分（见图1），在前框上安装1个制冷机组，便构成完整的冷藏集装箱。

当前，远洋运输冷藏集装箱最常用的冷机品牌有开利、冷王和大金。冷机的温度设置范围一般为30～30癈，有的最低温度甚至可以设置到 40癈。为了满足ATO认证对箱内新鲜空气交换的要求，冷机供应商在冷机外端面设置通风口（见图2）。

冷藏集装箱利用T形地板的空心通风结构和冷机顶端与集装箱内部顶板及侧板所围成的矩形回风口来实现空气循环（见图3）。如果冷机通风口处于打开状态，则箱内空气在循环的同时进行新鲜空气交换，从而达到箱内空气换新的效果。

一般情况下，冷藏集装箱内T形地板的4个角各装有1个疏水装置，俗称“漏水器”（如图4所示），这与ATO认证要求相符。不过，ATO也允许只有2个漏水器的冷藏集装箱在限定条件下运输特定的花卉。当前，我国集装箱厂生产的标准冷藏集装箱普遍安装4个漏水器。ATO认证对漏水器的形式和结构没有具体规定。实际上，冷藏集装箱对疏水装置有很严格的要求：疏水装置在0～75 mm水柱压力时应能自动打开，在没有水压时则自动关闭;当外界雨水欲通过疏水装置反流至箱内时，疏水装置应能自动关闭。

4 冷藏集装箱ATO认证必要条件

目前，我国集装箱厂制造的冷藏集装箱产品在漏水器方面已完全满足ATO认证要求，因此，文本重点分析ATO认证的其他必要条件。ATO规定的电源电压为440 V，频率为60 Hz;而我国使用的电源电压为380 V，频率为50 Hz。欧洲国家的电网电压等级（电端标称电压）是400 V，电压范围为360～440 V;因此，我国使用的电压为380 V、频率为50 Hz的电源完全符合ATO认证要求。2013年以前，租箱公司Triton公司一直要求其所采购的冷藏集装箱在进行ATO试验时须采用电压为440 V、频率为60 Hz的电源，以符合集装箱船舶用电要求。直至2013年，Triton公司才同意采用电压为380 V、频率为50 Hz的电源。ATO认证要求，如果使用频率为60 Hz的电源，所采集的空气交换速度数据须除以1.2;因此，本文分析的空气交换速度数据均指在电压为380 V、频率为50 Hz电源条件下所得到的数据。

4.1 通风率

通风率指空箱内的新鲜空气交换效率。ATO认证要求，新鲜空气交换效率不得低于2.6 m3/（h m3）;但在ATO认证说明中给出的新鲜空气交换效率等级显示，只要大于2.34 m3/（h m3）的新鲜空气交换效率均是可以接受的。ATO认证说明中给出通风率的计算公式为

式中：D为用来测量冷机通风口风速管子的直径（ATO推荐使用内径为12 cm的管子，集装箱厂试验所用管子的内径也为12 cm）;为第i次测量的新鲜空气进出通风口的风速;n为新鲜空气进出通风口风速的测量次数（n≥6，在实际试验中，进出通风口各测量3次，总共测量6次）;Li为集装箱防水壁至靠近门端的T形地板梁脚部末端的长度（见图5）;Wi和Hi分别为冷藏集装箱内部宽度和内部高度。

从式（1）可以看出，通风率的决定因素是风速和箱体内部尺寸。当冷藏集装箱制造完成投入使用后，风速平均值（即式（1）中的）是决定通风率的唯一因素。为了判定风速是否符合ATO认证标准，按标准冷藏集装箱的不同类型来推导临界点的平均风速（即最小平均风速）。

4.1.1 20英尺标准冷藏集装箱

当前，按照ATO的要求，我国集装箱厂生产的20英尺标准冷藏集装箱的尺寸指标（后文所涉及20英尺标准冷藏集装箱尺寸指标与此相同）如下：Li为5 290～5 440 mm，Wi为～ ，Hi为2 260～ 。根据最小和最大箱体尺寸数据，将ATO可接受的通风率2.34 m3/（h m3）代入式（1），通过计算可以得出最小平均风速为1.63～1.71 m/s。

4.1.2 40英尺标准冷藏集装箱

当前，按照ATO的要求，我国集装箱厂生产的40英尺标准冷藏集装箱的尺寸指标（后文所涉及40英尺标准冷藏集装箱尺寸指标与此相同）如下：Li为11 410～11 570 mm，Wi为～2 300 mm，Hi为～2 290 mm。按照上述20英尺标准冷藏集装箱最小平均风速的计算方法，可以计算得出40英尺标准冷藏集装箱的最小平均风速为3.52～3.65 m/s。

4.1.3 40英尺超高冷藏集装箱

当前，按照ATO的要求，我国集装箱厂生产的40英尺超高冷藏集装箱的尺寸指标（后文所涉及40英尺超高冷藏集装箱尺寸指标与此相同）如下：Li为11 410～11 570 mm，Wi为～，Hi为～ 2 550 mm。按照上述20英尺标准冷藏集装箱最小平均风速的计算方法，可以计算得出40英尺超高冷藏集装箱的最小平均风速为3.96～4.05 m/s。

4.2 箱内空气循环率

空气循環率指空箱内的空气循环效率。ATO认证要求，箱内空气循环率最低需要达到40 m3/（h m3）。根据ATO认证说明中的箱内空气循环率等级，大于36 m3/（h m3）的空气循环率均是可以接受的。ATO认证说明中给出的箱内空气循环率计算公式为

式中：HT为T形地板高度;为第i次测量的T形地板梁之间的风速;m为T形地板梁之间风速测量的次数（一般情况下，我国集装箱厂制造的20英尺集装箱m为36～45次;40英尺标准集装箱和40英尺超高集装箱m为36次）。箱内空气循环率的决定因素是T形地板梁之间的测量风速和箱体内部尺寸。下面以替代来推导临界点的平均风速（即最小平均风速）。

4.2.1 20英尺标准冷藏集装箱

当前，我国集装箱厂针对20英尺标准冷藏集装箱所采用的T形地板高度（整体厚度）均为40 mm，按照ATO认证要求，净内高一般为36.5 mm左右。根据20英尺标准冷藏集装箱尺寸指标，依据最小和最大箱体尺寸数据来推导最小平均风速区间值：将ATO可接受的空气循环率36 m3/（h m3）代入式（2），可以计算得出最小平均风速为4.33～4.51 m/s。

4.2.2 40英尺标准冷藏集装箱

当前，我国针对40英尺标准冷藏集装箱所采用的T形地板高度（整体厚度）均为63.5 mm。目前，中国船级社在检验40英尺标准冷藏集装箱时按照T形地板高度61.5 mm填写试验报告，我国集装箱厂也基本照此来填写试验报告。按照上述20英尺标准冷藏集装箱最小平均风速的计算方法，可以计算得出40英尺标准冷藏集装箱的最小平均风速为5.54～5.69 m/s。

4.2.3 40英尺超高冷藏集装箱

当前，我国针对40英尺超高冷藏集装箱所采用的T形地板高度（整体厚度）均为63.5 mm。按照上述20英尺标准冷藏集装箱最小平均风速的计算方法，可以计算得出40英尺超高冷藏集装箱的最小平均风速为6.23～6.34 m/s。

4.3 T形地板高度

ATO认证要求冷藏集装箱试验报告中填写T形地板截面尺寸（见图6）。集装箱厂试验人员和船级社验船师对于T形台宽度和T形台开口间距均没有异议，但对于T形地板高度（即式（2）中的HT）却存在不同见解。2018年之前，40英尺标准冷藏集装箱ATO试验报告中，T形地板高度普遍填写为60 mm或63.5 mm。当前，我国集装箱厂采购的T形地板的截面尺寸趋于一致，只在截面形式上存在微小区别。以40英尺集装箱使用的T形地板为例，不管其截面形式如何，其高度均为63.5mm。

根据ATO认证说明，T形地板高度指T形地板梁净高，不包括底板和T形台的厚度。综合我国T形地板产品来看，T形地板底板厚度为2～3 mm，T形台厚度为3～5 mm;根据ATO认证要求，T形地板高度应为55.5～58.5 mm。可见，我国T形地板产品明显不符合ATO认证要求（T形地板高度最小60 mm）。

2017年12月，笔者以马士基冷藏集装箱的T形地板截面尺寸（见图7）为例，与ATO认证说明的作者之一Maxence Paillart进行邮件沟通。笔者建议，量取T形地板底板上平面与T形台上表面之间的距离作为T形地板的高度（即图7中标示为61.5 mm的距离），其理由是：T形台的宽度29 mm小于T形台的开口间距34.5 mm，在装载货物时，开口面积（图7的阴影部分）实际上参与箱内空气流通;而按照ATO认证的测量要求，则忽略了此问题。最终，Maxence Paillart接受了笔者的建议，并表示在更新ATO认证说明书时将考虑对T形地板高度测量说明进行修改。

事实上，2017年12月以前颁发的ATO证书要求T形地板高度为63.5 mm，2017年12月底颁发的ATO证书将T形地板高度要求改为61.5 mm。此后，我国集装箱厂在填写集装箱ATO试验报告时，将40英尺冷藏集装箱的T形地板高度改为。

对于目前我国集装箱厂生产的20英尺标准冷藏集装箱T形地板产品，即使按照ATO认证要求的测量方法，T形地板的净内高也能达到36.5 mm左右（最低35.0 mm），完全满足ATO认证要求。

5 结束语

我国集装箱厂生产的冷藏集装箱产品的箱体4个角部均装有漏水器，符合ATO认证要求。量取T形地板底板上平面与T形台上表面之间的距离作为T形地板高度是目前ATO认可的测量方法。目前，我国集装箱厂生产需要申请ATO证书的冷藏集装箱所采用的T形地板均符合ATO认证要求。本文通过推导计算得出的箱内临界风速指通过ATO认证所要求的临界风速，代表所测量的实际平均风速，其不仅有助于试验人员和现场验船师快速判断实际测量数据是否符合ATO认证要求，而且可以帮助冷机供应商有针对性地改善冷机送风性能。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2019-06-12）