罐式车作为重要的物流设备,在汽车运输业中的应用极为广泛。目前,我国在汽油、柴油等油品及水泥、粉煤灰等粉粒物料的运输中,主要以碳钢罐车运输为主。由于碳钢罐车自重大、质量利用系数低、车辆油耗大,且罐体容易生锈腐蚀而污染环境,因而,欧美日等发达国家和地区从20世纪20年代就开始尝试使用铝合金罐车,以替代碳钢罐车。
目前,铝合金罐车在一些发达国家已被广泛使用,有的国家使用率达到了90%。而在发展中国家如中国等,公路运输中的罐车仍然以碳钢罐车为主。据调查,在中国,铝合金罐车在整个罐车市场的保有量不足2%。由此可见,铝合金罐式车在中国的发展空间大,前景广阔。
一、 铝合金罐车的优点
铝合金材料具有密度小、导电性好、耐蚀性强、散热性好和易于加工等特点,因而被广泛应用于交通工具中。它的另一个重要的特性是具有较高的相对力学性能,能够满足汽车容器材料的使用要求,符合发展趋势要求,是轻量化技术发展重要途径之一。表1列出了罐体所用材料的力学性能。
表1 主要罐体材料力学性能对比表
力学性能 |
材料名称 |
||||
低碳钢 |
低合金钢 |
高合金钢 |
铸铁 |
铝合金 |
|
相对密度 |
1 |
1 |
1 |
0.92 |
0.35 |
相对强度极限 |
1 |
1.6 |
2.5 |
0.6 |
1.8-3.3 |
相对比屈服极限 |
1 |
1.7 |
4.2 |
0.7 |
2.9-4.3 |
相对比刚度 |
1 |
1 |
1 |
0.51 |
8.5 |
铝合金材料的这些特点成就了铝合金罐车,相比传统的碳钢罐车,铝合金材料具有较多的优点,主要体现在以下几个方面。
1、自重轻和载质量更大
按照国家标准《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》(GB 1589 2004)的规定,设计罐式车时,三轴铝合金油罐半挂车最大容积可达45 m3,而碳钢油罐车最大容积为40 m3,载质量之差达3 000 kg以上,表2为三轴铝合金油罐半挂车与碳钢油罐半挂车的对比数据。
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