危化品罐車防波板的安全質量保證

1、?；饭捃嚪啦ò宓陌踩|量保證 本文根據(jù)國家相關現(xiàn)行法規(guī)標準和罐車設計理論并結合高原地區(qū)的檢驗工作實踐，研究分析危險化學品罐車防波板安全質量問題的現(xiàn)狀和原因，同時提出改進的方法和建議。眾所周知，危險化學品罐車是物流行業(yè)危險性最大的長途運輸設備之一，它承擔著大量承壓、有毒、易燃、易爆或有腐蝕的危險化工產品液體的運輸任務。隨著科技的不斷進步，其設計、制造和使用管理水平已經有了較大的提高。然而，筆者檢驗工作中發(fā)現(xiàn)，在高原地區(qū)罐車防波板的安全質量仍存在不少問題，現(xiàn)根據(jù)國家相關現(xiàn)行法規(guī)標準和罐車設計理論并結合檢驗工作實踐，研究分析危險化學品罐車防波板安全質量問題的現(xiàn)狀和原因，同時提出改進的方法和建議供參

2、考。防波板的作用及結構特點根據(jù)移動式罐車的運行理論，它在行駛過程中由于緊急制動、道路顛簸和彎道爬坡，尤其是高原地區(qū)在慣性力的作用下，罐車內液體將對罐壁產生附加沖擊載荷使得罐壁產生總體一次薄膜應力，它將與壓力載荷、重力載荷、裝卸載荷、震動載荷產生的應力疊加嚴重影響罐體的強度、剛度和穩(wěn)定性。防波板是一個比較重要的安全部件，它的安全防護作用是能減緩容器內危險液體的波動，改善汽車行駛的平穩(wěn)性，安全防護的工作原理是在罐體中均勻布置幾塊金屬隔板，用于防止液體危險貨物在罐體內部由于車體的劇烈波動造成對設備的損傷。在防波板的設計中，防波段的大小與罐體直徑、防波板的具體結構、材料、厚度、罐體所裝介質的黏度、密度

3、等有關。根據(jù)液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程和gb18564.1-2006道路運輸液體危險貨物罐式車輛第1部分：金屬常壓罐體技術要求標準以及有關設計文件的規(guī)定，罐內應設置防波板，每個防波板的有效面積應大于罐體橫斷面積的40%，防波板的安裝位置，應使上部弓形面積小于罐體橫斷面積的20%。防波板與罐體的聯(lián)接采用牢固的結構，防止產生裂紋和脫落。每個防波板段容積一般不大于3m3。另外防波板設置要求還要按照adr國際危險貨物公路運輸?shù)臍W洲協(xié)議規(guī)范規(guī)定，當作為加強件時按照adr規(guī)范的要求等同于封頭、隔倉板，非加強件防波板要求按照相關國家技術標準的規(guī)定執(zhí)行。目前，國內常見的防波板結構有整體式、水平分塊式、垂直分

4、塊式和交叉分塊式等，一般情況下危險化學品常壓罐車采用整體式較多。從防波板與罐體連結結構特點可分為螺栓連結和焊接連結兩大類。螺栓連結結構是用角鋼和罐體焊接并用螺栓將防波板與角鋼相連。通常螺栓連結采取的防松措施是雙螺母自鎖，同時將螺栓點焊并將防松螺栓加開口銷等。焊接連結結構則是用角鋼或扁鋼加強筋與罐體焊接然后將防波板與角鋼焊接，也有的是將防波板直接與罐體焊接。高原地區(qū)防波板質量問題現(xiàn)狀云貴高原地區(qū)地勢險要，多數(shù)是盤山公路，彎多坡陡，這就對罐車防波板的安全質量提出了更高的要求，筆者在多年的檢驗工作實踐中發(fā)現(xiàn)，罐車罐內防波板因選材不當或與罐體連結構設計不合理以及制造質量問題，造成防波板開裂甚至完全脫落

5、，嚴重影響了罐車的安全和正常使用，云貴高原地區(qū)海拔均在2000m以上，危險液體化工產品的運輸穿插在崇山峻嶺之中，使得危險化學品罐車的運行工況比起平原地區(qū)較為復雜，道路顛簸彎多坡陡造成罐車防波板開裂甚至脫落，從而失去了它減緩容器內液體波動的安全防護作用，斷裂的部件在罐體內和易燃易爆危險液體貨物一起與金屬罐壁磨擦將會產生靜電火花引起爆炸，同時也會造成罐壁局部磨損導致鋼板厚度減薄，最終導致通洞泄漏和罐體整體變形。根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、公安部和交通部的有關文件要求，各地方質量監(jiān)督檢驗機構對危險化學品汽車常壓罐車實行每年一次的定期質量檢驗，對于承壓罐車還要求每5年進行一

6、次全面的技術檢驗鑒定。據(jù)我院的檢驗工作統(tǒng)計，2010年1500臺罐車中防波板質量問題占送檢問題總數(shù)的 18.6%，主要表現(xiàn)在大多數(shù)防波板存在整體脆斷和嚴重變形現(xiàn)象，由于實行了罐車年度檢驗制度，能夠及時開罐檢驗發(fā)現(xiàn)防波板存在的質量問題，并修復消除了安全隱患，目前尚未發(fā)現(xiàn)因為防波板質量問題引發(fā)的重大人身傷亡事故。安全質量問題的原因分析罐車防波板安全質量問題主要包括：一是選材不當，罐車運行僅一年，有的防波板就已開裂成為碎片，散落在罐體底部。經檢驗鑒定制造商采用的是冷軋鋼板制作，其他沒有脆斷的防波板上多數(shù)存在貫穿性裂紋。選用的材料強度低、韌性和焊接性能差而造成防波板自身開裂和連接焊縫開裂等現(xiàn)象。二是加

7、工和裝配質量差，表現(xiàn)在鋼板下料、開孔(包括螺栓連接孔)采用氧切割或電焊條直接開孔且不清除毛刺，由于開孔太大且不規(guī)則導致整個螺栓孔穿過，或使墊片被拉變形而使整塊防波板脫落。三是焊接質量差，主要是焊縫成型質量差又不按設計要求進行滿焊，而是采用間斷焊或點焊，特別是在轉角處不連續(xù)焊，造成裂紋產生。由于防波板直接與罐體焊接，且與罐體接觸面少(點接觸)、焊縫連接強度不夠，而導致整塊防波板脫落。四是結構不合理，筆者在檢驗中發(fā)現(xiàn)：采用垂直分塊式結構的局部變形要比水平分塊式和交叉分塊式的大得多，從罐車運行載荷受力分析垂直分塊式結構承受能力較差，加之不考慮特別加強固定和高原道路因素，就很容易造成防波板從中間大幅度

8、變形甚至裂斷。在檢驗中還發(fā)現(xiàn)螺栓連結結構采用長圓孔比圓孔的防波板變形要小甚至沒有變形，這就使得防波板與罐體的連接存在一定的活動余量延緩了沖擊變形。防波板質量的改進方法和建議通過以上分析，我們可以看到危險化學品罐車的防波板安全質量問題在高原地區(qū)較為突出，由于地理原因和產品質量問題將對危險化學品罐車的安全使用帶來較大的影響，筆者結合檢驗工作實踐，提出一些防波板安全質量改進的方法和建議。首先是合理選用材料。選擇綜合性能和焊接性能良好的材料作為防波板，尤其是韌性要高，杜絕使用脆性冷軋鋼板，應盡量采用壓力容器專用鋼板。具體可選用q235a、q235b等，由于防波板在罐體內起著減緩容器內液體波動的作用，它

9、必然受到流體的猛烈沖擊，選用韌性好的罐體材料可以防止脆性裂斷和局部變形，對于保證防波板的安全防護作用是非常重要的。其次是改進結構設計。高原地區(qū)不要采用垂直分塊式結構，由于路況原因液體危險貨物的沖擊能量比較平原要大得多，所以要求在防波板的結構設計上應強調整體強度和剛度的可靠性，檢驗工作實踐證明采用整體式、水平分塊式和交叉分塊式結構對于防止防波板拉裂和變形效果顯著，另外對防波板結構突變處要用圓弧過渡，減少應力集中，如采用板與罐體連接的部分做折邊處理再進行焊接，將大大改善防波板的可靠性，同時改進螺栓孔結構為長園孔，可以緩解應力集中防止防波板變形過大。第三是提高制造質量。建議對于防波板與罐體的焊接采用

10、滿焊并保證焊縫成型質量，制造中嚴格執(zhí)行jb4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評定和jb/t4709-2000鋼制壓力容器焊接規(guī)程的有關要求，焊接頭表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾渣和飛濺物等缺陷。就制造而言，應當嚴格按照壓力容器非承壓件的相關技術標準要求進行制作，對于采用螺栓連結結構的要提高與罐體連結螺栓的抗拉強度，防止螺栓滑牙和墊片被拉變形，螺栓連接應采取防松措施?？傊扇∩鲜龃胧┚褪菫榱朔乐构捃嚪啦ò宓膰乐刈冃魏兔撀湓斐芍卮蟀踩[患。盡管危險化學品罐車防波板只是罐車上的一個部件，但是它的安全防護作用是很重要的，尤其在高原地區(qū)路況復雜，對于安全要求更高的情況下，一旦因為其設計制造質量問題引起嚴重變形和脫落，將危及整個罐車的安全運行。除了在生產環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行液化氣體