罐式車作為重要的物流設(shè)備,在汽車運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用極為廣泛。目前,我國在汽油、柴油等油品及水泥、粉煤灰等粉粒物料的運(yùn)輸中,主要以碳鋼罐車運(yùn)輸為主。由于碳鋼罐車自重大、質(zhì)量利用系數(shù)低、車輛油耗大,且罐體容易生銹腐蝕而污染環(huán)境,因而,歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)從20世紀(jì)20年代就開始嘗試使用鋁合金罐車,以替代碳鋼罐車。
目前,鋁合金罐車在一些發(fā)達(dá)國家已被廣泛使用,有的國家使用率達(dá)到了90%。而在發(fā)展中國家如中國等,公路運(yùn)輸中的罐車仍然以碳鋼罐車為主。據(jù)調(diào)查,在中國,鋁合金罐車在整個(gè)罐車市場(chǎng)的保有量不足2%。由此可見,鋁合金罐式車在中國的發(fā)展空間大,前景廣闊。
一、 鋁合金罐車的優(yōu)點(diǎn)
鋁合金材料具有密度小、導(dǎo)電性好、耐蝕性強(qiáng)、散熱性好和易于加工等特點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于交通工具中。它的另一個(gè)重要的特性是具有較高的相對(duì)力學(xué)性能,能夠滿足汽車容器材料的使用要求,符合發(fā)展趨勢(shì)要求,是輕量化技術(shù)發(fā)展重要途徑之一。表1列出了罐體所用材料的力學(xué)性能。
表1 主要罐體材料力學(xué)性能對(duì)比表
力學(xué)性能 |
材料名稱 |
||||
低碳鋼 |
低合金鋼 |
高合金鋼 |
鑄鐵 |
鋁合金 |
|
相對(duì)密度 |
1 |
1 |
1 |
0.92 |
0.35 |
相對(duì)強(qiáng)度極限 |
1 |
1.6 |
2.5 |
0.6 |
1.8-3.3 |
相對(duì)比屈服極限 |
1 |
1.7 |
4.2 |
0.7 |
2.9-4.3 |
相對(duì)比剛度 |
1 |
1 |
1 |
0.51 |
8.5 |
鋁合金材料的這些特點(diǎn)成就了鋁合金罐車,相比傳統(tǒng)的碳鋼罐車,鋁合金材料具有較多的優(yōu)點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、自重輕和載質(zhì)量更大
按照國家標(biāo)準(zhǔn)《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(GB 1589 2004)的規(guī)定,設(shè)計(jì)罐式車時(shí),三軸鋁合金油罐半掛車最大容積可達(dá)45 m3,而碳鋼油罐車最大容積為40 m3,載質(zhì)量之差達(dá)3 000 kg以上,表2為三軸鋁合金油罐半掛車與碳鋼油罐半掛車的對(duì)比數(shù)據(jù)。
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