本文根據(jù)國家相關(guān)現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和罐車設(shè)計理論并結(jié)合高原地區(qū)的檢驗(yàn)工作實(shí)踐，研究分析危險化學(xué)品罐車防波板安全質(zhì)量問題的現(xiàn)狀和原因，同時提出改進(jìn)的方法和建議。
　　
　　眾所周知，危險化學(xué)品罐車是物流行業(yè)危險性最大的長途運(yùn)輸設(shè)備之一，它承擔(dān)著大量承壓、有毒、易燃、易爆或有腐蝕的危險化工產(chǎn)品液體的運(yùn)輸任務(wù)。隨著科技的不斷進(jìn)步，其設(shè)計、制造和使用管理水平已經(jīng)有了較大的提高。然而，筆者檢驗(yàn)工作中發(fā)現(xiàn)，在高原地區(qū)罐車防波板的安全質(zhì)量仍存在不少問題，現(xiàn)根據(jù)國家相關(guān)現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和罐車設(shè)計理論并結(jié)合檢驗(yàn)工作實(shí)踐，研究分析危險化學(xué)品罐車防波板安全質(zhì)量問題的現(xiàn)狀和原因，同時提出改進(jìn)的方法和建議供參考。
　　
　　防波板的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　
　　根據(jù)移動式罐車的運(yùn)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(nèi)液體將對罐壁產(chǎn)生附加沖擊載荷使得罐壁產(chǎn)生總體一次薄膜應(yīng)力，它將與壓力載荷、重力載荷、裝卸載荷、震動載荷產(chǎn)生的應(yīng)力疊加嚴(yán)重影響罐體的強(qiáng)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(hù)作用是能減緩容器內(nèi)危險液體的波動，改善汽車行駛的平穩(wěn)性，安全防護(hù)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(nèi)部由于車體的劇烈波動造成對設(shè)備的損傷。在防波板的設(shè)計中，防波段的大小與罐體直徑、防波板的具體結(jié)構(gòu)、材料、厚度、罐體所裝介質(zhì)的黏度、密度等有關(guān)。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(yùn)輸液體危險貨物罐式車輛第1部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)設(shè)計文件的規(guī)定，罐內(nèi)應(yīng)設(shè)置防波板，每個防波板的有效面積應(yīng)大于罐體橫斷面積的40%，防波板的安裝位置，應(yīng)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(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)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(shè)置要求還要按照ADR《國際危險貨物公路運(yùn)輸?shù)臍W洲協(xié)議》規(guī)范規(guī)定，當(dāng)作為加強(qiáng)件時按照ADR規(guī)范的要求等同于封頭、隔倉板，非加強(qiáng)件防波板要求按照相關(guān)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。
　　目前，國內(nèi)常見的防波板結(jié)構(gòu)有整體式、水平分塊式、垂直分塊式和交叉分塊式等，一般情況下危險化學(xué)品常壓罐車采用整體式較多。從防波板與罐體連結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為螺栓連結(jié)和焊接連結(jié)兩大類。螺栓連結(jié)結(jié)構(gòu)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(jié)采取的防松措施是雙螺母自鎖，同時將螺栓點(diǎn)焊并將防松螺栓加開口銷等。焊接連結(jié)結(jié)構(gòu)則是用角鋼或扁鋼加強(qiáng)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(zhì)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(zhì)量提出了更高的要求，筆者在多年的檢驗(yàn)工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，罐車罐內(nèi)防波板因選材不當(dāng)或與罐體連結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理以及制造質(zhì)量問題，造成防波板開裂甚至完全脫落，嚴(yán)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(chǎn)品的運(yùn)輸穿插在崇山峻嶺之中，使得危險化學(xué)品罐車的運(yùn)行工況比起平原地區(qū)較為復(fù)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(nèi)液體波動的安全防護(hù)作用，斷裂的部件在罐體內(nèi)和易燃易爆危險液體貨物一起與金屬罐壁磨擦將會產(chǎn)生靜電火花引起爆炸，同時也會造成罐壁局部磨損導(dǎo)致鋼板厚度減薄，最終導(dǎo)致通洞泄漏和罐體整體變形。
　　根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、公安部和交通部的有關(guān)文件要求，各地方質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對危險化學(xué)品汽車常壓罐車實(shí)行每年一次的定期質(zhì)量檢驗(yàn)，對于承壓罐車還要求每5年進(jìn)行一次全面的技術(shù)檢驗(yàn)鑒定。據(jù)我院的檢驗(yàn)工作統(tǒng)計，2010年1500臺罐車中防波板質(zhì)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(yán)重變形現(xiàn)象，由于實(shí)行了罐車年度檢驗(yàn)制度，能夠及時開罐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)防波板存在的質(zhì)量問題，并修復(fù)消除了安全隱患，目前尚未發(fā)現(xiàn)因?yàn)榉啦ò遒|(zhì)量問題引發(fā)的重大人身傷亡事故。
　　
　　安全質(zhì)量問題的原因分析
　　
　　罐車防波板安全質(zhì)量問題主要包括：一是選材不當(dāng)，罐車運(yùn)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(jīng)檢驗(yàn)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(qiáng)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。二是加工和裝配質(zhì)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(dǎo)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(zhì)量差，主要是焊縫成型質(zhì)量差又不按設(shè)計要求進(jìn)行滿焊，而是采用間斷焊或點(diǎn)焊，特別是在轉(zhuǎn)角處不連續(xù)焊，造成裂紋產(chǎn)生。由于防波板直接與罐體焊接，且與罐體接觸面少(點(diǎn)接觸)、焊縫連接強(qiáng)度不夠，而導(dǎo)致整塊防波板脫落。四是結(jié)構(gòu)不合理，筆者在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：采用垂直分塊式結(jié)構(gòu)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(yùn)行載荷受力分析垂直分塊式結(jié)構(gòu)承受能力較差，加之不考慮特別加強(qiáng)固定和高原道路因素，就很容易造成防波板從中間大幅度變形甚至裂斷。在檢驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)螺栓連結(jié)結(jié)構(gòu)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(zhì)量的改進(jìn)方法和建議
　　
　　通過以上分析，我們可以看到危險化學(xué)品罐車的防波板安全質(zhì)量問題在高原地區(qū)較為突出，由于地理原因和產(chǎn)品質(zhì)量問題將對危險化學(xué)品罐車的安全使用帶來較大的影響，筆者結(jié)合檢驗(yàn)工作實(shí)踐，提出一些防波板安全質(zhì)量改進(jìn)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(yīng)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(nèi)起著減緩容器內(nèi)液體波動的作用，它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(hù)作用是非常重要的。
　　其次是改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計。高原地區(qū)不要采用垂直分塊式結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)強(qiáng)調(diào)整體強(qiáng)度和剛度的可靠性，檢驗(yàn)工作實(shí)踐證明采用整體式、水平分塊式和交叉分塊式結(jié)構(gòu)對于防止防波板拉裂和變形效果顯著，另外對防波板結(jié)構(gòu)突變處要用圓弧過渡，減少應(yīng)力集中，如采用板與罐體連接的部分做折邊處理再進(jìn)行焊接，將大大改善防波板的可靠性，同時改進(jìn)螺栓孔結(jié)構(gòu)為長園孔，可以緩解應(yīng)力集中防止防波板變形過大。
　　第三是提高制造質(zhì)量。建議對于防波板與罐體的焊接采用滿焊并保證焊縫成型質(zhì)量，制造中嚴(yán)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(guān)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(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照壓力容器非承壓件的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制作，對于采用螺栓連結(jié)結(jié)構(gòu)的要提高與罐體連結(jié)螺栓的抗拉強(qiáng)度，防止螺栓滑牙和墊片被拉變形，螺栓連接應(yīng)采取防松措施?？傊扇∩鲜龃胧┚褪菫榱朔乐构捃嚪啦ò宓膰?yán)重變形和脫落造成重大安全隱患。
　　盡管危險化學(xué)品罐車防波板只是罐車上的一個部件，但是它的安全防護(hù)作用是很重要的，尤其在高原地區(qū)路況復(fù)雜，對于安全要求更高的情況下，一旦因?yàn)槠湓O(shè)計制造質(zhì)量問題引起嚴(yán)重變形和脫落，將危及整個罐車的安全運(yùn)行。除了在生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》和GB18564.1-2006《道路運(yùn)輸液體危險貨物罐式車輛第1部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》等有關(guān)的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)外，在設(shè)計結(jié)構(gòu)上應(yīng)結(jié)合高原地區(qū)的特點(diǎn)，在質(zhì)量上提高和改進(jìn)，同時罐車業(yè)主和第三方質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，應(yīng)及時向制造商反饋罐車在運(yùn)行和檢驗(yàn)中存在的質(zhì)量問題，以促進(jìn)危險化學(xué)品罐車設(shè)計制造技術(shù)的健康發(fā)展。