探讨与研究 DISCUSSION  AND  RESEARCH
液化气体汽车罐车铝制防波板
开裂损坏原因及防措施
文/韦祖渊  黄创艺
摘  要：汽车罐车的防波板装置连接处开裂是汽车罐车常见的缺陷之一。防波板的损坏对罐车的安全运行构成隐患，为确保罐车的安全运行，消除隐患，现对防波板开裂损坏的形式及原因加以分析和探讨，并出预防开裂的有效措施。
关键词：汽车罐车；铝制防波板；开裂；预防
液化气体汽车罐车（以下简称“汽车罐车”）在我国国民经济发展中正发挥着重要作用。由于汽车罐车属移动式压力容器，流动性大，介质多数为易燃易爆，因此其安全性愈来愈受到重视。汽车罐车在运行中由于转弯、紧急制动以及不良路面等条件的影响，在惯性的作用下罐内液体也随着涌动，并对罐壁产生冲击载荷，使罐车重心偏移，易造成车辆跑偏、侧滑、制动距离增大而引发交通事故。为了减少罐车在运行和制动时液体对罐体的冲击载荷，设计、制造时要在罐体内部设置防波板，以缓解液体在罐车运行中产生的波动，保证罐车整车重心和运行的稳定性。汽车罐车的防波板装置连接处开裂是汽车罐车常见的缺陷之一。
《液化气体汽车罐车安全监察规程》对设置防波板安装位置及每个防波板的有效面积作了具体规定，而对于防波板的具体结构及采用的材料各制造单位都有所不同。2010年广西某运输单位一次性购进某生产厂家的40台液化石油气罐车，同年9月投入使用，2011年6月至12月陆续进行首次检验，在对这40台汽车罐车全面检验中发现，有17台罐车的铝制防波板(共39板)开裂损坏，为什么会有那么多的防波板开裂损坏呢，是什么原因造成的？防波板的损坏对罐车的安全运行构成隐患，为确保罐车的安全运行，消除隐患，现对防波
板开裂损坏的形式及原因加以分析和探
讨，并出预防开裂的有效措施。
一、防波板的作用
汽车罐车充装液体气体介质时，需
在罐车内留有相应的气相空间，不同的
介质，有着不同的充装系数。由于罐车
内存在气相空间，汽车罐车运行时，罐
车内的液体会不断冲击罐车，影响罐车
的安全运行。设置防波板可以减缓液体
波动时对罐体的瞬时冲击力，提高汽车
罐车行驶时的稳定性和安全性。
二、防波板开裂形式
在该批液化气汽车罐车中，铝制防
波板与托板（角钢）采用螺栓连接（如
图1）。
托板（角钢）与罐体采用垫板过渡
连接。防波板装置开裂损坏的部位在防
波板螺栓孔连接处及防波板折角部位(见
图2)。最严重的一台罐车，共有21块防
波板开裂，其中有3块防波板直接损耗脱
落。
三、原因分析
1.罐车的设计存在缺陷
（1）防波板开孔处强度不足。以前
的罐车防波板都是采用3~5mm厚钢板，
该批次罐车为减轻罐体自重，采用铝制
防波板。设计的防波板均采用2mm厚的
铝合金板材制作，每台罐车有24板防波
板，分8组，每组3块板，按照上、中、
下顺序排列。根据防波板损坏情况统
计，大多数都为靠前的下方防波板开裂
损坏，开裂损坏的防波板并没有发生弯
曲变形，一般在螺栓连接孔处及防波板
折角两端开裂。说明该罐车防波板开孔
处强度和刚度不足。
（2）未考虑防波板疲劳寿命。罐
体在运输过程中，由于路面情况复杂，
China  storage &  transport  magazine      2012.09 122
DISCUSSION  AND  RESEARCH探讨与研究
需要频繁启动、刹车制动等，特别是紧急刹车，由于汽车惯性作用，罐内液化气体产生瞬间巨大的纵向液体来回冲击力，使防波板螺栓连接处经常受到瞬间巨大的交变冲击载荷影响，长期以往，导致防波板疲劳破坏。
2.应力腐蚀
当金属材料在固定方向拉应力的连续作用下，应力腐蚀的结果造成材料的开裂，称应力腐蚀开裂，这是一种破坏性十分严重的腐蚀后果，必须引起注意。
3.防波板加工、制造、安装缺陷影响
（1）在检验中发现，该批罐车的防波板的截面形状(见图3)，防波板的长度约为2.4米，宽310mm。防波板折角部位，曲率半径小，加工和制造过程中容易造成机械损失，使此处应力集中，在交变载荷冲击的作用下，容易开裂。
（2）制造单位为了方便安装波纹板，在波纹板上开成长圆螺栓孔(见图2)，削弱了防波板螺栓开孔处的
强度、刚度。由于铝制防波板强度不足，在交变载荷冲击的作用下，防波板左右移动，增加开孔处磨损，使长型孔更长，开孔处强度和刚度削弱，容易损坏。
四、建议
1.增加波纹板的厚度
该批罐车铝制波纹板厚度为2mm，由于开孔处强度和刚度削弱，应充分考虑疲劳寿命，增加波纹板厚度，开孔处强度和刚度增强，提高抗瞬时冲击的能力，减少开裂。
2.改变波纹板的结构形式
（1）由于铝合金的刚度较差，为增加其刚度，在防波板上冲压出一道波纹
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（见图4）。再用两块宽100mm的波纹
板，在防波板的中部(长度方向)，把上、
中、下三块防波板用螺栓连接，使其形
成一个整体(见图5)，增强其抗击液体的
冲击能力。
（2）该批罐车上、中、下防波板
三块尺寸分别为：2200×260 mm、
2295×260 mm、2320×310 mm。为
了增加防波板的刚度，把三块防波板变
为二块。保持总横截面积不变，改变后
每块防波板的宽度变大。且在每块防波
板上加工出两个波纹，再用两块宽100
mm与防波板同样厚度的铝板，在防波板
的中部(长度方向)把上、下两块防波板用
螺栓连接起来（见图6）形成一个整体，
从而增强抗击液体回来冲击能力。
（3）改变防波板制造、安装工艺
制造单位为了安装方便，把防波
板的螺栓孔的一端加工成长长圆螺栓孔
（见图2），在防波板受到纵向冲击力
时，波纹板在该处可以移动，所以在此
处造成应力集中，为消除或减少该处应
力集中，建议制造单位把该处加工成圆
形孔。由于罐体和角钢托板在制造安装
过程中产生偏差，防波板有一端安装连
接孔应该在现场配钻安装，防止安装孔
过大，造成应力集中。
（作者单位：广西特种设备监督检
验院）
参考文献
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[2]中华人民共和国国家技术监督局
.钢制压力容器 1998
[3]中国石油化工总公司.钢制压力容
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[4]劳动和社会保障部. 液化气体汽车
罐车安全监察条例 1995
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