魏元生
（山西省检验检测中心（山西省标准计量技术研究院）特种设备检验技术研究所，山西太原 030031）
带压罐车分为单层罐车和双层罐车。不论单层还是双层车，其材料均采用压力容器用钢，而且环焊缝和纵焊缝及角焊缝均采用开坡口双面对接焊接或插入焊，焊缝均按GB 47013的标准和比例进行探伤。
1.1 单层罐车材料、工艺及结构
单层罐车（图1）由一层材料（单一材料或复合材料）制成，适用于低压液化气体。由筒体和前、后封头（球形半或椭圆形）、安全附件及球阀、紧急切断阀及管路系统组成，罐内设置不同形式的防波板，以防止罐内液体“浪涌”。其材料一般采用16Mn、16MnR、Q345R 等低合金钢，厚度一般为10～14 mm。罐体焊缝有环焊缝和纵焊缝及与法兰连接的角焊缝，均采用开坡口双面对接焊接或插入焊，焊缝均按设计图纸要求的比例标准进行探伤，一般为100%射线探伤合格，辅以25%的超声波探伤合格，按GB 47013—2015《承压设备无损检测》要求进行合格判定。设计压力通常为1.5～2.3 MPa，出厂时进行过1.3 倍设计压力的耐压试验。单层车的设计压力随介质不同而不同，一般均大于1.0 MPa。其腐蚀裕度也随介质不同而不同，一般为大于2 mm。设计寿命为10～20 年，罐内有各类型防波板，罐体腹部有液相和气相接口，罐顶有人孔（有些人孔设置在后封头）和安全阀接口，后封头或筒体侧面设置有液位计接口。
图1 单层罐车结构
1.2 双层罐车材料、工艺及结构
双层罐车（图2）由两层不同的材料制成，适用于低温液化气体。由筒体和前、后封头（椭圆形）、安全附件、截止阀、紧急切断阀及管路系统组成，罐内设置不同形式的防波板，以防止罐内液体“浪涌”。内部一层筒体与封头，材料为不锈钢，厚度一般为5～8 mm，筒体外部缠有约50 mm 厚的铝箔纸或玻纤布。外部一层筒体与封头材料为Q345，厚度一般为4～7 mm。两层之间腔体为真空，用以绝热。焊缝有环焊缝和纵焊缝及角焊缝，均采用开坡口双面对接焊接或插入焊。焊缝均按设计图纸要求的比例标准进行探伤，一般为100%射线探伤合格，辅以25%的超声波探伤合格，按GB 47013—2015 要求进行合格判定。设计压力为0.65～1.0 MPa，出厂时进行过1.3 倍设计压力的水压试验，其腐蚀裕度内部为0，外部为1 mm，设计寿命10～20年。罐内有各种类型防波板，无人孔。罐车后部有一个操作箱，箱内有截止阀、紧急切断阀，后封头上有液位计、压力表、安全阀接口。
图2 双层罐车结构
1.3 用途
带压罐车的材料及工艺，从强度上满足了汽车罐车公路运输的安全性。从材料的厚度、品种上满足了低温、有腐蚀性、易燃、易爆、有毒或相变液体危化品公路运输。
2.1 常压罐车材料和工艺及结构
常压罐车（图3）的罐体在任何时候，其罐内压力均＜0.1 MPa，由一层普通碳素钢材料制成，一般为Q235B。其结构简单，由封头（蝶形、椭圆形、不规则截面封头）、罐体、呼吸阀、海底阀、液气循环回收管、装卸管路组成。罐内设置隔仓或防波板。材料一般采用与盛装介质相容的碳素钢、不锈钢、铝合金，厚度一般不大于6 mm，焊缝采用双面焊，蝶形封头与筒体采用对接焊，按GB 18564—2019 要求进行制造，焊缝均按设计图纸要求的比例标准进行探伤，一般为焊缝总长的10%，按GB 47013—2015 的标准进行合格判定。罐体以72 kPa 压力进行气密试验，以盛满水的压力做耐压试验。
图3 常压罐车结构
2.2 用途
常压罐车是运输普通危化品的罐式运输车。适用于常温、腐蚀性小、易燃、易爆、有毒，但不发生相变的液体危化品公路运输。
按照概率论进行计算，如果影响某一事件的因素有N 个，若每个因素的影响系数为A1、A2、A3……，则该事件的概率为A1×A2×A3×……。由表1 可以看出，如果给每个项目赋值，则带压罐车改造为常压罐车在安全上的可靠性是一个大概率事件。
表1 技术性能比较
（1）不论单层或双层带压罐车，结构上要比常压罐车安全系数大。带压罐车是按压力容器标准（GB/T 150—2011、GB/T 4732—1995）制造，且出厂对设计图纸、结构、材料、焊接工艺、无损检测等进行严格监督检验。而常压罐车是按GB 18564—2019 常压金属罐体制造标准制造，在设计图纸、结构、材料、焊接工艺、无损检测等方面只有一般等级的要求。在制造标准要求方面带压罐车比带压罐车相差一个等级。
（2）带压罐车从制造材料上要比常压罐车钢级高，相同容积下材料厚度厚或材料采用应力强化技术，虽然薄但强度大，焊缝无损检测比例比常压车要求大，合格等级评判要求高。
（3）年限到期的带压罐车改造为常压罐车工艺简单。
（4）带压罐车的功能和常压罐车功能一样，都是运输介质的载具，介质与金属的相容性完全适合常压罐车各类介质要求。同时，带压罐车改造的常压罐车对普通危化品介质的温度及品种的范围全面覆盖。
（1）对服役期满的带压罐车注销原使用证，办理报废手续。
（2）由常压罐车制造厂回收带压罐车进行改造，同时出具产品合格证、常压罐车监检证书（改造）、变更并出具出厂资料相关内容（主要是容积、介质、最大载重量）。
（3）改造工艺：①首先要对带压罐车进行排气、蒸煮或氮气置换，进行内、外部检查、检测，然后对其中气体进行分析，确定其完全符合改造动火要求；
②拆除带压罐车安全阀、压力表、紧急切断阀、球阀、截止阀及相关管路系统；
③按GB 18564—2019 要求或常压罐车设计图纸要求在罐内设置隔仓（若为防波板改造则不须变动）；
④在带压罐车顶部（单层罐车若人孔在顶部则不须改造）开孔Φ500 mm 设置呼吸阀，顶部设置步道及护栏；
⑤在带压罐车（单层）罐体底部设置海底阀及装卸管路，双层罐车尾部后操作箱下设置海底阀及装卸管路；
⑥按GB 18654—2019 要求进行耐压和气密试验，检查改造部位的严密性；
⑦更换原车到期的车辆大架（新出厂的常压罐车与改造的带压罐车均需要配置大架）。
6.1 安全
罐车运输时，经常发生的安全问题有车辆追尾、碰撞、侧翻、倾覆、着火燃烧等，可能造成罐体介质倾泻、泄漏、着火燃烧，严重时发生爆炸危及其他车辆及周围人民生命财产安全。如何能少发生、不发生危化品运输事故，除了直道、弯道、刮风、下雪、下雨、有雾要限速及驾驶员疲劳之外，利用技术手段保证罐体的制造质量和使用寿命（腐蚀）对于事故发生引起的后果大不相同，而将带压罐车改造为常压罐车从技术上创造了一个实现的可能。
6.2 节能
由于带压罐车改造的常压罐车可以承受很大的压力，从技术上实现了可以把呼吸阀的最高压力调到0.105～0.11 MPa，使常压罐车“微正压”运输，从而起到运输全程密闭的效果，由于液体表面饱和蒸汽的作用，防止了介质蒸汽的挥发，起到节能和环保作用。特别是由双层罐车改造的常压罐车，由于采用双层结构，起到了保温层的作用，节能和环保效果更加明显。
7.1 经济效益
制造一台常压罐车的罐体成本为0.5～0.7 万元/m3，大架16～17 万元。改造一台带压罐车需费用按改造工艺各个环节的制作费用（材料费、加工费、人工费）、安装费、各类工程取费0.2～0.3 万元/m3，大架16～17 万元，改造一台带压罐车可节约0.3～0.4 万元/m3，每台车可节约费用为12.78～18.06 万元。
带压罐车改造常压罐车最大容积为52.6 m3，山西省共有1200 辆各类带压罐车，按本省每年报废带压罐车80～100 辆来计算，每年全省可节约1022.4～1806 万元，全国按34 个省（市、地区）计算，每年节约3.476～6.14 亿元。随着经济的发展，罐车数量在逐年增加，此项技术带来的经济效益将更为可观。因此在全国范围内推广此项技术，其潜在的经济价值非常可观。
7.2 社会效益
带压罐车管理是由工信部、交管部门、安监局、运管局、市场监督管理局共同进行的行业管理，其中各环节中有承接，也有交集。其报废办法，各管理部门有不同要求和处置办法。按《特种设备安全法》《特种设备使用管理规则》及其他管理部门文件要求，需要相关管理部门监督处理或经济补偿处理，并在相关部门监督下当场破损。即使如此，还是有大量的报废罐车流入市场，用于作为临时LNG储罐、液化石油气储槽、落地使用（固定容器）或改变原使用用途，给生产、生活带来极大的隐患，也给各管理部门带来管理难题。即使近年政府各部门进行了信息管理系统的建设，由于罐车可以异地检验、报废罐车不能及时在各部门间实现信息互通，造成管理上的困难。如果对报废带压罐车限定由罐车制造单位或取得资格的改造单位进行改造，不仅可以摸清报废罐车底数，更重要的是便于对报废罐车加以流向控制和安全处置，避免隐患死角。同时废旧利用，达到企业成本与管理安全共赢的效果，在获得很好经济效益的同时，社会效益也非常明显。这对于管理部门、罐车用户、危化品单位、罐车生产单位、改造单位都有极大的现实意义。
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