F-TR 型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策分析

張金超，郭雁翔，毛建偉

(中國鐵路北京局集團有限公司 京鐵物流中心，北京 102600)

F-TR型鎖是近年來鐵路集裝箱平車廣泛采用的新型鎖具，具有獨特的鷹頭結(jié)構(gòu)，俗稱鷹頭鎖。F-TR型鎖技術(shù)源于船用新型集裝箱鎖，在集裝箱船上已經(jīng)廣泛應(yīng)用并取得良好效果。F-TR型鎖經(jīng)鐵路引進使用，目前已經(jīng)成為鐵路平車上裝載集裝箱的主流鎖，與傳統(tǒng)直臺式鎖具相比，具有裝卸作業(yè)效率高、運輸途中穩(wěn)定性強等優(yōu)勢，有助于提高集裝箱的裝卸和運輸效率，減少運輸過程中的安全事故。在集裝箱運行過程中遇到橫向力或縱向力時，F(xiàn)-TR型鎖鎖頭結(jié)構(gòu)能牢牢鉤住箱角鎖緊集裝箱，防止箱體翻轉(zhuǎn)或上跳，安全性能突出[1-3]。然而由于F-TR型鎖的這種鎖緊功能，在裝卸作業(yè)過程中存在卡鎖將車輛一同吊起造成車輛脫線事故的安全風險。為此，分析F-TR型鎖工作原理及安全風險，有針對性地提出F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策，以降低集裝箱平車裝卸作業(yè)安全風險。

1 F-TR型鎖工作原理及安全風險

1.1 F-TR型鎖工作原理

F-TR型鎖在平車底板上對應(yīng)集裝箱下孔，按集裝箱同端同向、異端反向布置。裝車過程中，操作人員使用裝卸機械將集裝箱置于車底板正上方，箱底鎖孔與4個F-TR型鎖對準緩慢落箱。F-TR型鎖工作原理如圖1所示。圖1中角件d點與鎖頭上導向面E接觸時，在重力作用下沿導向面滑落并偏移，造成箱體發(fā)生逆時針水平偏轉(zhuǎn)，在角件d點越過鎖頭錐形凸起部位角件c點與鎖頭下導向面G接觸時，箱體在下落過程中發(fā)生順時針水平偏轉(zhuǎn)，角件與鎖頭承載面I壓實后，箱體與車體保持平行位置。卸車過程中，集裝箱向上緩慢提升，集裝箱角件b點受鎖頭下阻擋面H作用發(fā)生逆時針偏轉(zhuǎn)，角件d點越過鎖頭錐形凸起部位后，在集裝箱吊具的慣性扭距作用下，集裝箱順時針偏轉(zhuǎn)角件a點脫離鎖頭向上通過阻擋臺F，集裝箱正常起升卸車。

圖1 F-TR型鎖工作原理圖Fig.1 Working principles of F-TR lock

1.2 F-TR型鎖事故原因分析

F-TR型鎖是目前在鐵路平車上廣泛使用的安全可靠、易于操作的通用集裝箱鎖閉裝置，在水平和垂直方向均能夠?qū)b箱有約束，能夠有效避免大風等惡劣天氣造成集裝箱從鐵路平車上掉落的風險，且具備更佳的防盜性能，能夠更好地適應(yīng)惡劣的外部環(huán)境和使用條件，確保集裝箱平車在運輸過程中的安全穩(wěn)定。但F-TR型鎖在卸車作業(yè)過程中卻存在著造成車輛脫線的安全風險，集裝箱從鐵路平板運輸車向上吊起時容易出現(xiàn)F-TR型鎖未能順利脫開將鐵路貨車吊起的情況，嚴重時甚至造成平板車脫軌事故[4-8]。F-TR型鎖事故原因分析如下。

（1）點動起吊制度未執(zhí)行或執(zhí)行不到位。根據(jù)鐵路規(guī)章制度要求，裝有F-TR型鎖的車輛進行卸箱作業(yè)時，門吊應(yīng)先以低速擋將集裝箱點動起升100 mm左右，確認角件孔與車輛鎖頭分離后，方可繼續(xù)起升。但實際作業(yè)過程中，門吊司機與司索工盲目追求作業(yè)效率，存在未嚴格執(zhí)行點動起吊制度的現(xiàn)象，少數(shù)門吊司機操作經(jīng)驗欠缺，難以準確掌握100 mm起升高度。

（2）重箱裝載不均衡，造成箱體傾斜。集裝箱裝載貨物時，一般內(nèi)側(cè)端裝載較多，箱門端裝載較少，容易造成重箱重心與箱體幾何中心產(chǎn)生偏離。由于裝載不均衡，吊裝作業(yè)時會發(fā)生集裝箱傾斜，且在使用不具備防搖功能的吊具裝卸時尤為明顯，嚴重影響F-TR型鎖正常脫鎖。F-TR型鎖勾腳勾住集裝箱角件發(fā)生卡鎖現(xiàn)象，且隨著傾斜角度增大卡鎖現(xiàn)象越為嚴重，直接導致車體與箱體一并吊起甚至造成車輛脫線。

（3）空箱起吊過快，造成車輛損傷。由于空集裝箱重量輕，車軸與貨車脫軌自動制動閥間距小，若起吊速度過快發(fā)生卡鎖現(xiàn)象，更易導致車體與箱體一并吊起而損傷車輛，造成平車制動故障。集裝箱從車底板脫離至下箱角與F-TR型鎖頭頂端平齊的距離為81.4 mm，如果卸車時箱體起升100 mm而角件與F-TR型鎖未脫離，則車底板被抬升18.6 mm。裝載重集裝箱的車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為100 mm左右；裝載空集裝箱車輛，其車軸與貨車脫軌自動制動閥間距為50 mm左右。因此，在空集裝箱卸車作業(yè)時，如果點動起升距離超過131.4 mm，則車底板及車軸被抬升超過50 mm，即可能碰撞貨車脫軌自動制動閥，從而造成車輛損傷。

（4）集裝箱角件變形，導致箱體未脫鎖。F-TR型鎖的結(jié)構(gòu)特點為，當集裝箱被起吊脫出鎖頭時，在鎖頭下錐面的作用下，使箱體平面旋轉(zhuǎn)0.34°才能實現(xiàn)箱鎖徹底分離。當集裝箱角件發(fā)生變形時，角件變形處與F-TR型鎖鎖頭的“鷹嘴”處卡滯無法分離，集裝箱角件無法通過下阻擋面H向上進行正常滑動，造成箱體無法進行小角度旋轉(zhuǎn)，進而引起F-TR型鎖在卸箱起吊時發(fā)生無法脫鎖現(xiàn)象。

2 F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策分析

2.1 明確操作規(guī)范

（1）細化門吊司機操作規(guī)程。在F-TR型鎖集裝箱平車卸箱時，應(yīng)先以低速擋點動起升，一級點動起升30 mm左右，二級點動起升50 mm左右，三級點動起升100 mm左右。空集裝箱卸車時，分別在二級點動、三級點動位置懸停；重集裝箱卸車時，在三級點動懸停，待司索工確認集裝箱角件孔與F-TR型鎖頭徹底分離并發(fā)出指令后，方可繼續(xù)起升。當集裝箱角件孔與F-TR型鎖發(fā)生勾連或卡死時，應(yīng)立即停止起升，需落箱后點動緩鉤排除。起升過程中負荷瞬間加大，亦應(yīng)立即停止，需通知司索工檢查處理，嚴禁臆測起吊。

（2）修訂司索工作業(yè)規(guī)定。一是總結(jié)“望、查、聽、切”4步流程。司索工在作業(yè)前認真瞭望作業(yè)環(huán)境，周邊機械、設(shè)備、人員是否符合安全規(guī)定；仔細檢查待卸車輛的貨車脫軌自動制動閥狀態(tài)是否良好；指揮卸車過程中，注意傾聽車輛風管是否漏風；車輛卸空后，認真檢查車輛走行部。二是嚴格遵守“落、起、升”呼喚應(yīng)答制度。司索工在地面指定位置通過手持電臺指揮門吊司機落鉤、起鉤、懸停，在確認集裝箱角件與F-TR型鎖分離后，再指揮門吊司機繼續(xù)起升進行卸車，每個動作都要嚴格遵守呼喚應(yīng)答制度。三是制定“空五重十”的懸停制度。司索工在指揮卸車時，要結(jié)合集裝箱空重狀態(tài)不同，分別執(zhí)行不同的懸停距離標準，即空集裝箱起升50 mm，100 mm時分別懸停，重集裝箱起升100 mm時懸停。

2.2 完善作業(yè)流程

（1）增加卸后車輛檢查。車輛卸空后，裝卸班組長在確保自身安全的前提下，重點對卸后車輛進行檢查，查看車輛走行部貨車脫軌自動制動閥是否完好，制動風管是否有破裂漏風現(xiàn)象。在裝卸車作業(yè)完畢后車輛牽出前，外勤貨運員要重點檢查車輛走行部，查看車輛有無脫線，是否存在車輪輪緣爬上鋼軌現(xiàn)象。值班干部要重點抽查貨裝人員檢查車輛走行部的情況，杜絕車輛脫線的事故隱患。

（2）完善非正常情況處理流程。在集裝箱卸車作業(yè)中，如果發(fā)生集裝箱角件與車輛F-TR型鎖未脫離造成卸車困難時，司索工應(yīng)立即通過對講機通知門吊司機停止作業(yè)，及時聯(lián)系場區(qū)調(diào)度員，由場區(qū)調(diào)度員通知值班干部到現(xiàn)場確認情況并采取應(yīng)急處理措施。當車輛防脫裝置未發(fā)生損壞及漏風時，應(yīng)將集裝箱落下后使用輔助工具進行卸車；當車輛防脫裝置被損壞時，應(yīng)及時聯(lián)系車輛部門進行處理。對于卸車過程中發(fā)生集裝箱與鎖具未脫離而隱瞞不報或私自處理的情況，要采取嚴厲處罰措施。

2.3 加強人員業(yè)務(wù)培訓

（1）加強貨車車輛知識培訓。由于貨裝作業(yè)人員對鐵路車輛基本構(gòu)造和技術(shù)參數(shù)不掌握，尤其對車輛走行部位不夠了解，在裝卸車作業(yè)過程中容易對其造成損壞。因此，可邀請車輛部門相關(guān)技術(shù)專家為貨裝作業(yè)人員針對車輛構(gòu)造、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計原理、易損部位等進行理論講解和經(jīng)驗傳授，增進貨裝人員對鐵路車輛走行部知識的了解，減少因盲目作業(yè)造成車輛損壞問題。

（2）開展F-TR型鎖車輛操作技能培訓。在日常教育培訓課程安排上，增加F-TR型鎖結(jié)構(gòu)、集裝箱裝卸車作業(yè)標準、車輛檢查標準等相關(guān)內(nèi)容，使門吊司機、司索工、貨運員等現(xiàn)場貨裝作業(yè)人員掌握F-TR型鎖裝卸車作業(yè)標準和重點注意事項。同時，結(jié)合相關(guān)單位事故案例進行圖文講解，分析事故原因，總結(jié)事故教訓，排查自身隱患問題，提高職工崗位技能。

2.4 研制F-TR型鎖輔助卸車工具

通過對卡鎖因素進行分析，發(fā)現(xiàn)主要是由于卸箱時F-TR型鎖的向上阻擋面和集裝箱角件卡死，造成箱車不能徹底分離。因此，研制F-TR型鎖輔助卸車工具，在集裝箱被向上吊起的同時給箱角施加一個橫向力，使集裝箱角件和F-TR型鎖的向上阻擋面產(chǎn)生縫隙，從而實現(xiàn)集裝箱順利脫鎖起吊。F-TR型鎖輔助卸車工具能夠在F-TR型鎖鎖頭與集裝箱角件卡死時，將頂柱從集裝箱角件孔處伸入頂住鎖頭，角件掛鉤勾住集裝箱角件，并將整個工具固定在鐵路貨車上，控制千斤頂帶動頂柱給鎖頭足夠的橫向力，使鎖頭與集裝箱角件分離。F-TR型鎖輔助卸車工具應(yīng)在保證剛性強度的基礎(chǔ)上，方便攜帶和便于操作，因而將該輔助卸車工具設(shè)計成固定架和千斤頂2個結(jié)構(gòu)，使用時進行組裝，攜帶時分開。與現(xiàn)有技術(shù)相比，F(xiàn)-TR型鎖輔助卸車工具使用的過程中不需要吊起或者整體移動集裝箱，操作過程中能保證作業(yè)人員和設(shè)備的絕對安全，操作簡單、搬移方便，盡量減少操作人員協(xié)同，同時設(shè)備結(jié)構(gòu)合理不易在作業(yè)中損壞，避免因變形產(chǎn)生次生事故。F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖如圖2所示。

圖2 F-TR型鎖輔助卸車工具示意圖Fig.2 F-TR lock auxiliary unloading tool

3 結(jié)束語

F-TR型鎖在裝卸作業(yè)過程中易發(fā)生與集裝箱卡鎖事故，已經(jīng)成為F-TR型鎖應(yīng)用在鐵路平車上最突出的風險因素。針對F-TR鎖卡鎖的安全風險，對F-TR型鎖集裝箱平車裝卸作業(yè)安全對策進行分析，除了提出明確操作規(guī)范、完善作業(yè)流程、加強人員業(yè)務(wù)培訓外，還提出研制F-TR型鎖輔助卸車工具，以有效輔助集裝箱與F-TR型鎖順利脫開，避免由于未能順利脫開而對集裝箱和車輛造成的損壞，確保集裝箱裝卸車作業(yè)安全，有效減少安全事故發(fā)生。但是，制度的落實需要依靠作業(yè)人員的一流素質(zhì)和強大執(zhí)行力，F(xiàn)-TR型鎖輔助卸車工具只能在發(fā)生F-TR型鎖卡鎖時協(xié)助使用，今后仍需要在技術(shù)層面進行深入研究，從根本上防止F-TR型鎖卡鎖事故的發(fā)生。