iso標準集裝箱

1、ISO標準集裝箱簡述及設計流程,,第一章 集裝箱的發(fā)展歷史 一 集裝箱的出現 二 集裝箱產品定位 三 集裝箱技術發(fā)展歷史 第二章 ISO標準集裝箱簡述 一 ISO標準及規(guī)則 二 ISO標準集裝箱簡述第三章 集裝箱的設計流程  一 客戶需求信息的確認 二 設計及確認 三 設計改進 第四章 集裝箱技術發(fā)展展望,第一章 集裝箱的發(fā)展歷史,－ 集裝箱的出現 集裝箱

2、是在20世紀50年代后期在美國發(fā)明的。1956年4月， 麥寧改造了一艘舊油輪——“理想4號”,并通過加強其甲板來裝載58個集裝箱。 麥寧建立了“Sea-Land ”公司，同時他也發(fā)明了最初的集裝箱角件。開始他將設計方案申請了專利，但是后來他又慷慨地將專利免費提供給了全世界。角件的出現是這個全新的工業(yè)的一項關鍵因素，因為隨之而來出現了通用的運輸和裝卸方式。,二、集裝箱產品定位,美國在20世紀60年代早期，Fruehauf、Tra

3、ilmobile 等公司就已經建立起和生產鋁制箱式半掛車相類似的集裝箱生產線。這種鋁制集裝箱是鋼制框架，平板鋁材由擠壓成形的鋁塊進行加強。平板與鋁塊之間由鉚釘和封閉扣件進行連接。 美國另一家公司“STICK”研制出一種新的全鋼集裝箱。這種全鋼集裝箱與鋁制集裝箱相比具有價格便宜和強度高的優(yōu)點?！癝TICK”公司開始在一些國家轉讓他們的設計使用許可權，全鋼集裝箱開始迅速流行起來，特別是在歐洲和日本。 鋼制集裝箱相對鋁制

4、集裝箱在市場上越來越走俏的主要原因，一個是生產成本低，一個是因為鋁制集裝箱的維修者不得不事先庫存特殊的鋁制零件，而鋁板的修補處常常是不可見的鉚接補丁。另外鋁制箱的焊接也是不可行的。,即使是在70年代末，集裝箱的吊裝和裝運并不像如今的港口，將各方面安排和控制得井井有條，所以在鐵路端頭的損壞、堆場以及在使用過程中的損壞在當時是個嚴重且經濟損失大的問題。鋼制集裝箱抗損傷能力通常要比鋁制集裝箱強，而且維修方便，沒有必要大量庫存特殊的零件。由此鋼

5、制集裝箱敲響了鋁制集裝箱的喪鐘。即使作為集裝箱先驅者的“Sea-Land”公司——幾十年來一直提倡使用鋁制集裝箱，最后也不得不開始轉向鋼制集裝箱。三 集裝箱技術發(fā)展歷史 集裝箱按結構設計、運輸方式和所裝載貨物品種不同等特點一般可分為普通貨物集裝箱與特種貨物集裝箱二大類型，其中普通貨物集裝箱又可分為通用集裝箱即一般所指干貨集裝箱，及專用集裝箱（包括敞頂式集裝箱、臺架箱及平臺箱)，而特種貨物集裝箱又可分為保溫集裝箱、罐式集裝箱

6、及航空集裝箱等，現在我們討論通用集裝箱即干貨集裝箱的技術發(fā)展歷史。,1958年6月30日，美國標準協(xié)會集裝箱委員會（ASA-MH5）成立，他們研究并制訂了美國標準協(xié)會的第一個集裝箱標準，該標準中包括了三種集裝箱，即：托盤集裝箱（Pallet Container）、貨物集裝箱（Cargo Container）及貨箱集裝箱（Van Container）,這些集裝箱成為以后的國際標準集裝箱的雛形。 1961年6月，國際標準化

7、組織的第104 技術委員會集裝箱技術委員會（ISO/TC104）正式成立，并于當年9月在紐約召開了ISO/TC104 技術委員會的第一次大會，從那時到現在為止，104技術委員會已經召開了22次大會，制訂并已完成的標準及草案共涉及三十余項，這些標準的制訂與修訂，實際上也是集裝箱技術發(fā)展的必然結果。同時，這些標準的制訂也為國際多式聯(lián)運的發(fā)展打下了堅實的基礎，使集裝箱成為迄今為止最先進的一種運輸設備而在全球范圍得到廣泛使用。在上述三十余項標準

8、中，有三項內容被公認為對推動全球集裝箱運輸的進程起到了關鍵的作用，他們也成為了干貨集裝箱技術發(fā)展的三個重要里程碑。,這三項標準分別是： （1）ISO 668《系列1集裝箱分類、尺寸和額定質量》 該項標準的第一稿完成于1973年。這項關于集裝箱規(guī)格系列標準的推出，為全球集裝箱聯(lián)運的發(fā)展奠定了實質性的基礎。沒有這項標準作為依托，就不可能在不同運輸工具之間進行換裝，集裝箱的多式聯(lián)運不可能取得今天這樣的發(fā)展成就。 （2）I

9、SO1161《系列1集裝箱角件的技術條件》 該項標準的推出是ISO/TC104技術委員會的一個劃時代的貢獻，在集裝箱的起吊、搬運、固定以及堆碼和栓固作業(yè)中，角件起到了關鍵的作用，其在運輸系統(tǒng)中的功能是不可忽視的，如果沒有角件的介入，龐大的集裝箱在運輸過程是可以說是“寸步難行”。 （3）ISO1496－1《系列1集裝箱技術條件和試驗方法》 這一標準是ISO/TC104技術委員會所頒布的有關標準中最具有實質性和全面性的一

10、套系列標準，具體規(guī)定了集裝箱的技術與結構要求以及詳細的試驗要求、方法及結果。,這一標準的推出，對箱東、造箱企業(yè)、驗箱機構以及修箱和箱管等有關各方，都起到了直接的指導作用，大家都以這一標準作為行業(yè)公認的重要技術依據，為集裝箱的技術發(fā)展奠定了基礎。目前所有標準箱的設計、制造與檢驗也必須基于此標準。,第二章 ISO標準集裝箱簡述,一 集裝箱定義 集裝箱是一種滿足以下要求的運輸工具：（1）具有足夠的強度和耐久性，可長期反復使用；（2）

11、適用一種或多種運輸方式，在途中轉運時箱內的貨物 不需換裝；（3）適應快速裝卸作業(yè)，便于從一種運輸方式轉換到另一 種運輸方式；（4）便于貨物的裝滿和卸空；（5）具有不小于1m3 (35.3ft3) 的內容積。二 ISO標準及規(guī)則,1．ISO標準 ISO 830 ---------集裝箱術語. ISO 668 ---------系列1集裝箱分類、尺寸和額定質量 ISO 6346 --------集

12、裝箱---代號、識別和標記 ISO 1161 --------系列1集裝箱角件技術條件 ISO 1496-1 ------系列1集裝箱技術條件與試驗方法--- 第1部分：通用貨物集裝箱2．T.I.R. 要求和認證 集裝箱必須按照1972年制定的集裝箱海關協(xié)定和所有的修訂案，并以相應正式批準的銘牌和商標加以認證。3 ．木材部分處理和認證

13、 所有外部暴露木材都用澳大利亞許可的殺蟲劑進行處理，并相應的加以認證。,4．U.I.C. 注冊 集裝箱將注冊并按照國際鐵路聯(lián)盟合法代碼592-1 OR和592-2 OR.5．CSC 注冊 集裝箱按照國際集裝箱安全協(xié)會制定的規(guī)則并將以相應的銘牌加以認證.6．船級社 船級社將對集裝箱的設計和生產過程進行認證。三 ISO標準集裝箱簡述1.尺寸：,2 額定重量：3 結構：,鋼質

14、干貨集裝箱是當前用于國際多式聯(lián)運最普遍的一種箱型，作為一個長方形的六面體，它的整體框架均由薄壁異型鋼材構成。40’箱設有鵝頸槽；20’箱設有叉槽。1.底部結構,集裝箱的底部結構是承受箱內貨載的主要部分。它由4個底角件，2根底縱梁，1根前底梁，1根后底梁，若干底橫梁，1對或2對叉槽（20ft及更小型的集裝箱），1組鵝頸槽（40ft和30ft箱）以及箱底板構成。底部結構將承受來自箱內貨載，栓固力和各項動載荷以及搬運作業(yè)時所出現的動載荷。,

15、各型集裝箱均應具備僅由底角件支撐整個箱體和貨載的能力。 各箱型在動態(tài)或相應的靜態(tài)下，亦即當箱體自身質量(T)與最大裝載量（P）之和（R)的1.8倍（1.8R），并均布于底板之上時，箱底任何部位的變形均不得超過底角件底面以下6mm。 (1)底角件 位于底部結構的四角，一般系鑄鋼件。（2）底縱梁 位于箱體底部兩側的縱向水平桿件，它和眾多的底橫梁一同構成承受箱內貨載的平面框架，是箱體承載的重要桿件之一。底縱梁由厚

16、度為4.0mm至4.5mm厚度的高強鋼或優(yōu)質耐候高強鋼壓制或滾壓成型。由于它屬細長桿件,制作中必須注意保證它的平直度，不允許因桿件長度不足而出現任何拼接的焊縫。,（3）前底梁 位于箱體前端底部的水平桿件，是承受箱內貨載的重要桿件之一。（4）后底梁 位于箱體后端底部的水平桿件，是承受箱內貨載的重要桿件之一。（5）底橫梁 位于箱體兩根底縱梁之間的橫向水平桿件，其數量較多，是箱體承載的重要桿件

17、。底橫梁的根數和它們之間的分布與定位尺寸視箱體設計的技術要求而定。底橫梁由厚度為4mm至4.5mm的高強鋼或優(yōu)質耐候高強鋼壓制或滾壓成型。底橫梁斷面上邊的尺寸有兩種，處于木地板接縫下面底橫梁的上邊較寬，其他底橫梁相應部位的尺寸較窄，它們分別適用于與雙排和單排自攻螺釘的連接。,（6）叉槽 供叉式搬運車的貨叉從底部托起集裝箱進行搬運作業(yè)而設置的成組桿件，只有20ft和更小的箱型才裝設叉槽。每一組叉槽由兩根邊梁，一塊頂板和兩塊

18、局部底板構成。邊梁除了供貨叉導向之外，其他的作用及其斷面設計與底橫梁是一致的。叉槽由3.0mm至6.0mm的高強鋼和優(yōu)質耐候高強鋼構成，它也是承受箱內貨載的重要桿件之一。兩組叉槽左右對稱，其中心線的間距為2050±50mm（20ft箱）。（7）鵝頸槽 為了降低車載箱體的總高度不超過涵洞或道路立交橋的高度限制，40’及40’HC箱型應考慮鵝頸槽的設置問題。鵝頸槽是專供與載箱車輛前端的鵝頸結構相適配而設計的。它

19、的組合件包括一根整體鵝頸槽，一根底盤方管，數根蓋板下橫梁以及左右對稱的數根鵝支梁。上述桿件按對稱原則布置在箱底結構的前端。鵝頸槽由厚度為4.0mm至4.5mm的高強鋼和優(yōu)質耐候高強鋼構成，是承受箱內貨載的重要構件之一。,（9）木地板 對于干貨集裝箱，一般在底部框架的頂面敷設由28mm厚度的熱帶硬木構成的地板。2. 前端框架,集裝箱的前端框架是指與載箱車輛行駛方向相一致的端部構件，它主要承受剎車時來自箱內貨物的前沖載荷

20、。前端框架由2個頂角件，2個底角件，2根前角柱，1根前頂梁，1根前底梁和前端板組成。,（1）角件 在前端框架的四角，各裝有鑄鋼角件。通過它把前角柱和上、下端梁連結成一個平面框架。,（2） 前角柱 設在箱體前端左、右側的豎直桿件。該角柱的兩端與上、下角件連接，左右與端板連接，形成一個以承受堆碼載荷和由頂部起吊為主的角構件。兩根前角柱左右對稱，用厚度為6.0mm的高強度或優(yōu)質耐侯高強鋼壓制而成。角柱與角件連結成的每根角構

21、件應通過相當于0.5R的拉力試驗。前角柱主要是承受箱垛的堆碼載荷。（3）前頂梁 設在箱體前端上部的水平桿件，其左、右端與兩個上角件相連接。由厚度為3.0mm至4.0mm的高強鋼或優(yōu)質耐候高強鋼壓制而成的前頂橫梁與前頂梁方管焊接成一個整體。作為前端框架的一個組成部分，主要承受箱內貨物的縱向沖擊載荷和橫向擠壓載荷。,（4）前底梁 設在箱體前端下部的水平桿件，其左、右端與兩個下角件連接。前底梁由厚度為4.0mm至4

22、.5mm的高強鋼或優(yōu)質耐候高強鋼板壓制而成。作為前端框架的一個組成部分，主要承受箱內貨物的豎向和縱向沖擊載荷。（5） 前端板 前端板主要是承受箱內貨物在剎車時所出現向前的沖擊力，在設計中應當考慮該板能夠承受相當于0.4P 的均布載荷。設在箱體前端框架的波形板，其四周與上、下端梁和左、右角柱相連接。前端板由厚度為1.6mm至2mm的優(yōu)質耐候鋼板壓制而成。其波深約為45.6mm,節(jié)距約為250mm。,3. 后端框架,集裝箱的后

23、端框架設于與前端框架相對的一端，一般是指帶有箱門的一端。由于它也有可能被置放于車體的前行方向，所以它的設計載荷與前端框架相一致。后端框架由2個頂角件，2個底角件，2根后角柱，1根后頂梁和1根后底梁組成。,后端結構與前端結構最大的差異在于它不存在端板，而是一個空心的框架，與框內僅有的聯(lián)系是門鉸鏈、門鎖桿以及鎖頭和鎖座的局部連接了。對于甲板上的集裝箱，在惡劣海況下必然出現搖擺，箱體的固縛會使其空間框架承受相當于2×150KN的橫向

24、擠壓力。,（1）角件 在后端框架的四角，各裝有一只鑄鋼角件，通過它把后角柱以及后頂梁和后底梁連結成一個平面框架。（2）后角柱 設在箱體后端左、右的豎直桿件。該角柱的兩端分別與上、下角件連接，左右各裝有供箱門鉸鏈支撐的鉸鏈座，通過它和鉸鏈板與門板聯(lián)結起來。后角柱的兩端分別與上下角件組焊成一個以承受堆碼載荷和由頂部起吊載荷為主的角構件。一般的后角柱設計是由一根外柱和一根內柱組焊而成，外柱由厚度約為6mm的高強鋼壓制而成

25、；內柱則由專門軋制的槽鋼構成，該槽鋼腹板的厚度為10mm至12mm。角柱與角件連結成的每根角構件應通過相當于0.5R的拉力試驗。與前角柱一樣，后角柱也主要是承受箱垛的堆碼載荷。,（3） 后頂梁 設在箱體后端上部的水平桿件，其左、右端與兩個上角件相連接。后頂梁由厚度為3.0mm至4.0mm的高強鋼或優(yōu)質耐侯高強鋼壓制而成。作為后端框架的一個組成部分，主要承受堆碼載荷和橫向擠壓載荷。在門楣上與鎖桿的相應部位焊有四個鎖座，與鎖座相應

26、的內腔處焊有四個內藏的加強筋板，以充分支撐鎖座的受力。（4） 后底梁設在箱體后端下部的水平桿件，其左、右端與兩個下角件相連接。后底梁由厚度為4.5mm至6.0mm的高強鋼或優(yōu)質耐候高強鋼壓制而成。作為后端框架的一個組成部分，主要承受箱內貨物的載荷和橫向擠壓載荷。在后底梁的內側，也焊有四個加強筋板，以支撐相應的受力。,（5） 門板結構 集裝箱的左、右兩扇門板是箱體的一個重要組成部分，它對箱內的安全也起著重要的保護作用。門板

27、結構是一個組合件，包括面板、門柱、門上下梁、鉸鏈、門框密封條和門鎖機構組合件等。箱門面板有多種形式，如平板和波紋板等。門板由厚度為2.0mm的優(yōu)質耐候鋼板壓制而成，目前比較流行的是波形結構的門板。左門和右門的結構略有不同，從操作程序看，在開啟時，先開右門再開左門；在關閉時的操作順序相反。門鉸鏈為4對。,4.側壁結構 集裝箱的側壁設在箱體的兩側，它主要承受載箱船舶在航行中橫搖時的箱內貨載，此時箱內貨物有可能壓向側壁而出現相當于0

28、.6P的均布載荷。,箱體的側壁結構由2根頂縱梁、2根底縱梁和2組側壁板組成，如果箱體裝有透氣罩或通風設施，也應當包括在內。,（1）頂縱梁 位于箱體頂部兩側的縱向水平桿件，它和前后兩端的上角件以及側壁板連成一體。因而，頂縱梁由一根60mm×60mm×3mm的方鋼管構成，由于它屬細長桿件，在制作中必須注意保證它的平直度，也不允許因桿件長度不足而出現拼接的焊縫。（2） 底縱梁 位于箱體底部兩側的縱向水

29、平桿件。（3） 側壁板 由上下側梁和前后角柱圍起來的波形板，其厚度為1.6mm至2.0mm，波形板的波高約為36mm,節(jié)距約為278mm。目前，均采用上述緩波，以取代傳統(tǒng)的陡波。側壁板可以由數段拼焊而成，焊縫應當是豎向的，不允許出現水平方向的拼板焊縫。左側與右側壁板的結構對稱，在每側的壁板上可以裝設1至2 個通風罩。,5. 箱頂結構,集裝箱的箱頂結構通常是承受在其上部進行維修作業(yè)時所出現的載荷，即在箱頂最薄弱的部位，能夠承

30、受兩名工人攜工具在其上進行作業(yè)時所出現的局部集中載荷。具體來說，就是在300mmX600mm的面積內能夠承受300kg的載荷。,由于通過箱頂部框架進行吊運作業(yè)往往是利用專用吊具來進行，而吊具施向箱體的起吊力是豎向的，此時箱體的頂縱梁不至于由此而產生過大的軸向力。,而在堆碼的箱跺中，各角部的豎向載荷是通過各角件和角柱來傳遞的。因此，頂部結構也無需過分加強。該結構一般由2根頂縱梁和頂板構成。 頂板的波形為非貫通的拉伸型淺波。波深約為

31、17～18mm，波形的節(jié)距約為209mm。為便于排除箱頂積水，要求頂波少量起拱，拱度為5～8mm。6. 表面防護6.1 表面預處理在成型前，所有的鋼材都將通過表面打砂，進行一次SA2.5級標準表面處理。打砂后，為保護在裝配過程中的鋼材表面，應立即噴涂厚度為10微米的富鋅底漆。當集裝箱裝配完后再進行一次打砂以去除所有在裝配過程中被污染的焊縫和其他區(qū)域。,6.2 油漆外部: 富鋅底漆涂層不低于30 mic. DFT.

32、 中層底漆不低于40 mic. DFT. 外層面漆不低于 40 mic. DFT. 總共110 mic. DFT. 內部: 富鋅底漆涂層不低于 25 mic. DFT. 外層面漆不低于 50 mic. DFT. 總共 75 mic. DFT.6.3 底部 整個底面涂上 25 mic的富鋅底漆和180 mic瀝青。 總共 205 mic. DFT.,第三章 集裝

33、箱設計流程,1. 評審及確定客戶信息，確保這些信息是充分和適宜的，要求完整、清晰且不自相矛盾。2.根據客戶信息和相關的法律、法規(guī)要求以及以前類似的設計信息，仔細研究分析，形成設計方案。確保所有要求得到滿足。3. 評審確定技術方案，并進行設計，形成規(guī)范、總圖和部裝圖。4. 將規(guī)范、總圖、部裝圖提交給業(yè)務部，送客戶確認。5. 客戶如有不同意見，技術部根據客戶意見更改設計。6. 客戶確認規(guī)范、圖紙后，技術部編制外購件表、自

34、制件表、鋼材定額表，繪制外購件圖、自制件圖，并根據工令通知繪制銘牌圖，編制生產通知、油漆通知等。,7. 若需要對設計和開發(fā)輸出的文件進行更改，申請部門應以《文件修改申請表》形式通知技術部，技術部根據文件背景資料和全公司現行實際情況決定是否更改原文件或決定是否組織相關部門評審該項修改申請，如不修改通知申請修改部門。,第四章 集裝箱技術發(fā)展展望,干貨集裝箱經過了大約半個世紀的發(fā)展實踐與不斷改進，至今已成為多式聯(lián)運中的一個比較成熟的運輸工具，

35、其方便、快捷、經濟、安全的運輸特性已為世界所公認，并由此而得到了廣泛的應用，為世界經濟一體化、貿易全球化和國際航運業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎。隨著世界科技和社會發(fā)展的不斷進步，為適應新形式、新情況的要求，干貨集裝箱自身也在進行不斷的改進與發(fā)展。（1）向超重及超大容積方面發(fā)展隨著世界貿易的不斷擴大、國際貨運量隨之而不斷增加，為降低運輸成本，世界各大主要承運船公司都已訂造了超巴拿馬型集裝箱船，船舶最大裝載量已達到12500TEU，這就要求

36、干貨集裝箱的裝載量相應增加，原來總質量為30480KG的載重量已不能適應船公司的要求，于是出現了總重32500KG的集裝箱。,從現狀看，世界主要船公司及租箱公司目前都已將40’及40’超高箱的總重定在了32500KG。隨著集裝箱技術與材料的不斷發(fā)展這一趨勢仍將繼續(xù)，干貨集裝箱的總重將向34000KG 發(fā)展。另一方面超大容積集裝箱也得到了船公司的喜愛，目前，45’超高箱也納入了ISO標準的范疇，更大容積的48’ 、53’箱必將得到繼續(xù)發(fā)展

37、。（2）采用高強度鋼材向低自重方向發(fā)展 基于以上同樣的原因，客戶要求在同樣的強度要求前提下，箱體自重越低越好。因此，只能采用較高強度的鋼材結構來減輕箱體自重。目前，由瑞士SSAB公司率先開發(fā)生產的屈服強度在700MPa以上的鋼材已經部分用在45’ 、48’及53’箱上。全部使用此種鋼板，箱體鋼材部分大約可以減輕25%左右，但由于成本原因，還未在標準干貨集裝箱上使用。目前，國內寶鋼集團也已開發(fā)了同類產品，隨著技術的發(fā)展與

38、成本的下降，采用此種高強度鋼材的低自重集裝箱必將得到更大的發(fā)展。,（3）部分材料向采用環(huán)保型和減少資源消耗型的方向發(fā)展 為減少部分不可再生資源性材料的利用和減少對環(huán)境的污染，目前，部分集裝箱用的傳統(tǒng)材料已經出現了各種替代品。例如：傳統(tǒng)的干貨箱用箱底板，其木材均為100% Apitong 或 Keruing ，由于多年砍伐使用，這種木材越來越少，于是，各種替代性底板應運而生，具體開發(fā)使用的有：樺木地板、竹地板、竹木復合地

39、板、塑料地板等。目前，這些地板現在僅處于試用或小批量應用階段，隨著技術與生產工藝的逐步成熟，這些環(huán)保型的地板必須將得到更大量的使用。又如：集裝箱油漆系統(tǒng)的改進，傳統(tǒng)的氯化橡膠外面漆由于氯化橡膠的生產受到限制，現已逐步被更環(huán)保的丙烯酸類外面漆代替。此外，多年前油漆制造工廠已經對環(huán)保型水性涂料進行了研究，并開發(fā)試用，但是，由于施工工藝與設備的原因至今仍未能大規(guī)模應用。隨著研究的深入及技術的發(fā)展，更為新型環(huán)保的水性化、高固化、無溶劑化集裝箱涂

40、料系統(tǒng)將會出現并被使用。,（4）箱體結構向更為安全與防盜的方向發(fā)展 由于近年來國際形勢的變化，世界各國政府對集裝箱的安全與防盜問題越來越重視，這就對集裝箱本身結構的安全與防盜性提出了更高的要求。結構上的防盜措施，主要為：在門端部分增加海關箱封；采用防盜型的門端開啟系統(tǒng)（即采用防盜型的鎖桿）以增加防盜難度；增加右門防開板的強度及在左門內增加防開板以防止犯罪分子對此進行破壞等。這兩年也有部分國內制造廠家已經聯(lián)合國外有實力的電子產