集装单元设施与设备

第3章　集装单元设施与设备

学习目标

了解物流集装化的含义和特点。

掌握集装箱的类别和特点。

掌握托盘的类别和规格。

了解其他集装单元设备的用途。

知识点

物流集装化的定义和特点；集装箱的类别及用途；托盘的类别及规格。

案例导入

美国的集装箱多式联运运作

在美国，铁路集装箱专列的平均速度为70～90 km/ h，在专用线、编组站等环节疏导很快，基本上不压箱。在港口，进口货在船舶到港之前一般都向海关预申报。它每天运距可以达到1 500 km以上。因而船到港后，当天就可以卸箱装上集装箱货车或铁路车辆（若当天有车辆），或在第二天转运到口岸地区其他集装箱站场。美国的多式联运服务大致包括4个独立的作业环节。

（1）港口作业。船停港总共3～5 d，其中通关作业一般为1～2 d。

（2）港口附近周转作业（即从港口转到火车上）。

（3）铁路长途运输。多式联运长途运输方式主要是铁路，平均运行速度为60～80 km/ h。一般工作日集装箱在列车出发前3～4 h集中到站场，列车的运输距离每天可达1 200～1 500 km。

（4）内陆中转站的作业集装箱的停留时间主要取决于物流工作的商业考虑，如集装箱运输过程是由集装箱所有者来控制的，那么当港口至货主的运距为1 500 km时，采用集装箱货车运输。集装箱从船上运到集装箱货车后，其运送速度一般为80 km/ h，若配备两个驾驶员则会减少停车时间。在24 h内集装箱的最大运输距离可达2 000 km。这样集装箱运到货主手中只需不到1 d，返空箱再用2 d，总周转时间为4 d。对于出口货物，公路运输则只需3 d。

案例分析与讨论题

1.结合案例分析物流标准化的重要性，并回答什么是物流标准化？

2.物流标准化有哪些要求？

3.1　概　述

3.1.1　物流集装化的含义

物流集装化是指将两个以上质量轻、体积小的同种或异种货物组成重量和外形都一致的组合体，也称单元化或成组化。集装化的概念源于装卸搬运方式的演进，古已有之。近代，特别是20世纪50年代以来，运输业的迅速发展，运输工具的大型化、高速化，使高效运输与一件一件的低效率装卸，成为物流过程中的突出矛盾（严重失衡）。集装化是解决这一矛盾的最有效的途径，因而使其得到稳定、快速的发展。目前，集装化已运用于物流全过程的各个环节，发展成包括集装箱化、托盘化、货捆、网袋、框架、滑板、半挂车等多种方式的一种物流形式。

3.1.2　物流集装化的特点

物流集装化的主要特点是集小为大，而这种集小为大是按标准化、通用化的要求进行的，它使中小件散杂货以一定的规模进入市场、进入流通领域，形成规模优势。集装化的效果实际上就是这种规模优势的效果。

集装化技术的意义主要有以下方面：

①为装卸作业机械化、自动化创造了条件，加速了运输工具的周转，缩短了货物运输时间，从总体上提高了运输工具的装载量和容积利用率。

②促使包装合理化。采用集装后，物品的单体包装及小包装要求可降低甚至可去掉小包装。此举不仅节约了包装材料，且由于集装化器具包装强度高，对货物损伤的防护能力强，能有效减少物流过程的货差、货损，保证货物安全。

③方便仓储保管作业。标准集装货物便于堆码，能有效提高仓库、货场单位面积的储存能力。

④减轻或完全避免污秽货物对运输工具和作业场所的污染，改善环境状况。

集装化的最大效果是以其为核心所形成的集装系统，将原来分离的物流各环节有效地联合为一个整体，使整个物流系统实现合理化。集装货物便于清点，简化了物流过程各环节间、不同运输方式的交接手段，促进了不同运输方式之间的联合运输，实现了“门到门”的一条龙服务。

3.1.3　物流集装化的条件

标准化和批量化是现代化生产的两项基本原则，前者是生产社会化和机械化、自动化的前提，后者是降低生产成本的主要途径。集装化是这两项基本原则在物流过程中的具体运用。在现代生产中，同一产品在本企业甚至全国范围内实现了标准化和批量化，但成千上万种产品同时进入物流系统，对物流系统来说，它们是非标准化的、零星的。通过集装化手段，可以使物流实现标准化和批量化，物流也就可以像生产一样实现社会化、机械化和自动化，并降低物流成本。因此，现代的集装化应具备3个条件：①通用化。即集装化要与物流全过程的设备与工艺相适应，不同形式的集装化方法之间、同一种集装化方法的不同规格的集装工具之间应互相协调，以便在物流全过程中畅通无阻。②标准化。即从集装化术语的使用，集装工具的外形和质量，集装工具材质、性能、试验方法，装卸搬运加固规则一直到编号和标志，都必须标准化（包括国家标准和国际标准），以便进行全社会和国际间流通和交换。③系统化。集装的概念不单纯指集装工具，而是包括集装工具在内的成套物流设施、设备、工艺和管理的总和，是一个联系生产与生产、生产与消费的动态系统。

3.1.4　物流集装化的意义

集装化是物流技术进步和结构创新的一项重大举措，具有重要经济意义：①为装卸作业机械化、自动化创造了条件，加速了运输工具的周转，缩短了货物送达时间，从总体上提高了运输工具载重量和容积利用率。②节约包装材料，减少包装费用，同时减少物流过程的货损、货差，保证货物安全。③便于堆码，提高了仓库、货场单位面积的储存能力。④便于清点货件，简化物流过程各个环节间、不同运输方式间交接手续，促进不同运输方式之间的联合运输，实现“门到门”的一条龙服务。⑤减轻或完全避免污秽货物对运输工具和作业场所的污染，改善了环境状态。

3.2　集装箱

3.2.1　集装箱简介

集装箱是指具有一定强度、刚度和规格，专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系。能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统，这的确是人类一大创举。

可以这样来定义集装箱。

①集装箱是这样一种运输设备，具有足够的强度，能反复长期使用。

②适合一种或多种方式运输，途中转运时，箱内货物不必换装。

③可进行快速搬运和装卸，对货物有较强的防护、保护能力。

④便于货物装满或卸空。

⑤具有1 m3及以上的容积。

3.2.2　集装箱分类

集装箱按主体部件（侧壁、端壁、箱顶等）材料分，主要有3种：钢制装箱、铝合金集装箱、玻璃钢集装箱，此外，还有木集装箱、不锈钢集装箱等。其中钢制集装箱用钢材造成，优点是强度大、结构牢、焊接性高、水密性好、价格低廉；缺点是质量大、防腐性差。铝合金集装箱用铝合金材料造成，优点是质量轻、外表美观、防腐蚀、弹性好、加工方便、加工费、修理费低、使用年限长；缺点是造价高、焊接性能差。玻璃钢集装箱用玻璃钢材料造成，优点是强度大、刚性好、内容积大、隔热、防腐、耐化学性好、易清扫、修理简便；缺点是质量大、易老化、拧螺栓处强度降低。

国际上通常使用的集装箱有：外尺寸为6. 1 m（20英尺）×2. 44 m（8英尺）×2. 60 m（8英尺6吋），简称“20尺货柜”；外尺寸为12. 2 m（40英尺）×2. 44 m（8英尺）× 2.60 m（8英尺6吋），简称“40尺货柜”；外尺寸为12.2 m（40英尺）×2. 44 m（8英尺）× 2. 90 m（9英尺6吋），简称“40尺高柜”。

20尺柜：内容积为5. 69 m×2. 13 m×2. 18 m，配货毛重一般为17. 5 t，体积为24～26 m3。

40尺柜：内容积为11. 8 m×2. 13 m×2. 18 m，配货毛重一般为22 t，体积为54 m3。

40尺高柜：内容积为11. 8 m×2. 13 m×2. 72 m，配货毛重一般为22 t，体积为68 m3。

45尺高柜：内容积为13. 58 m×2. 34 m×2. 71 m，配货毛重一般为29 t，体积为86 m3。

20尺开顶柜：内容积为5. 89 m×2. 32 m×2. 31 m，配货毛重20 t，体积31. 5 m3。

40尺开顶柜：内容积为12. 01 m×2. 33 m×2. 15 m，配货毛重30. 4 t，体积65 m3。

20尺平底货柜：内容积5. 85 m×2. 23 m×2. 15 m，配货毛重23 t，体积28 m3。

40尺平底货柜：内容积12. 05 m×2. 12 m×1. 96 m，配货毛重36 t，体积50 m3。

1）杂货集装箱

杂货集装箱一般称通用集装箱，使用范围极广，占全部集装箱的80%以上。这种集装箱通常为封闭式，在一端或侧面设有箱门。干货集装箱通常用来装运文化用品、化工用品、电子机械、工艺品、医药用品、日用品、纺织品及仪器零件等，各种不受温度变化影响的固体散货、颗粒或粉末状的货物都可以用这种集装箱装运。见图3-1。

图3-1　杂货集装箱

2）散货集装箱

散货集装箱适用于装载豆类、谷物、硼砂、树脂等各种散堆颗粒状、粉末状物料。分为玻璃钢制和钢制两种，前者一般用于装载麦芽和化学品等相对密度较大的散货，后者一般用于装载相对密度较小的谷物。见图3-2和图3-3。

图3-2　散货集装箱1

图3-3　散货集装箱2

3）开顶集装箱

开顶集装箱是没有刚性箱顶的集装箱，但其有由可折叠式或可折式顶梁支撑的帆布、塑料布或涂塑布制成的顶篷，其他构件与通用集装箱类似。这种集装箱适于装载大型货物和重货，如钢铁、木材，特别是像玻璃板等易碎的重货，利用吊车从顶部吊入箱内不易损坏，而且也便于在箱内固定。见图3-4。

4）台架式集装箱

台架式集装箱是没有箱顶和侧壁，而只有底板和四个角柱的集装箱。这种集装箱可以从前后、左右及上方进行装卸作业，适合装载长大件和重货件，如重型机械、钢材。箱底的强度比普通集装箱大，而其内部高度则比一般集装箱低。台架式的集装箱没有水密性，怕水湿的货物不能装运，或用帆布遮盖后装运。见图3-5。

图3-4　开顶集装箱

图3-5　台架式集装箱

5）冷藏集装箱

冷藏集装箱是一种附有冷冻机设备，并在内壁敷设热传导率较低的材料，用以装载冷冻、保温、保鲜货物的集装箱。目前国际上采用的冷藏集装箱基本上分为两种：一种是集装箱内带有冷冻机的，叫做“内藏式机械式冷藏集装箱”。另一种箱内没有冷冻机而只有隔热结构，即在集装箱端壁上设有进气孔和出气孔，箱子装在舱中，由船舶的冷冻装置供应冷气，叫做“外置式冷藏集装箱”。见图3-6。

6）通风集装箱

通风集装箱是为装运水果、蔬菜等不需要冷冻而具有呼吸作用的货物，在端壁和侧壁上设有通风孔的集装箱，如将通风口关闭，同样可以作为杂货集装箱使用。见图3-7。

图3-6　冷藏集装箱

图3-7　通风集装箱

7）罐状集装箱

罐状集装箱是专用来装运酒类、油类（如动、植物油）、液体食品以及化学品等液体货物的集装箱。它还可以装运其他液体类的危险货物。这种集装箱有单罐和多罐数种，罐体四角由支柱、撑杆构成整体框架。见图3-8和图3-9。

图3-8　罐状集装箱1

图3-9　罐状集装箱2

图3-10　汽车集装箱

8）汽车集装箱

汽车集装箱是一种专门设计用来装运汽车，并可分为两层装货的集装箱。见图3-10。

9）牲畜集装箱

牲畜集装箱是一种专门设计用来装运活牲畜的集装箱，有通风设施，带有喂料和除粪装置。见图3-11。

图3-11　牲畜集装箱

10）服装集装箱

服装集装箱的特点是，在箱内上侧梁上装有许多根横杆，每根横杆上垂下若干条皮带扣、尼龙带扣或绳索，成衣利用衣架上的钩，直接挂在带扣或绳索上。这种服装装载法属于无包装运输，它不仅节约了包装材料和包装费用，而且减少了人工劳动，提高了服装的运输质量。见图3-12。

图3-12　服装集装箱

3.2.3　集装箱液袋

集装箱液袋是一种新型的能够储存和运输各种非危险液体货物的软体包装容器。每个容器可正好放置于6. 1 m（20英尺）的集装箱内，其容积为14～24 m3，最多可储运24 000 L液体。在非危险液体运输上可以代替昂贵的罐箱、铁桶等传统包装。最高容量可达24 000 L，较桶装高出约35%。运费以集装箱计算，而非油罐箱、特种箱运价，只需支付单程运费，没有空箱返运费和清洗费用，并能有效避免货物交叉污染。大量节省装卸、包装及物料管理等费用，符合环保及食品包装要求，产品原材料对环境无污染，适合于海运、铁路、陆运等运输方式。见图3-13和图3-14。

图3-13　集装箱液袋1

图3-14　集装箱液袋2

3.2.4　集装箱充气袋

集装箱充气袋是一种创新和简易的运输保护工具，采用PP及PE覆盖的牛皮纸为坚韧的外袋，加上气密性很高的内袋并装配气阀加工而成，内袋是由PP或PE为主的5层共挤膜制成。单向逆止气阀充气或放气操作迅捷，密闭牢固，能有效防止在卡车、集装箱或铁路运输中货物的相互碰撞，更是货物运输中原木材或发泡胶的新型环保替代产品。见图3-15和图3-16。

图3-15　集装箱充气袋1

图3-16　装箱充气袋2

3.3　托　盘

3.3.1　托盘定义

中国国家标准《物流术语》对托盘（pallet）的定义是：用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。作为与集装箱类似的一种集装设备，托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域，被认为是20世纪物流产业中两大关键性创新之一。托盘作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备，与叉车配套使用，在现代物流中发挥着巨大的作用。托盘给现代物流业带来的效益主要体现在：可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化。

3.3.2　托盘的分类

托盘有多种分类方法：①按其使用范围分为企业内部用和联运两种。②按使用寿命分为一次用（消费性）和多次用（循环性）两种。③按材质可分为木托盘（图3-17）、钢托盘、铝托盘、胶合板托盘、波纹纸托盘、塑料托盘（图3-18）、复合材料托盘等。④按结构可分为箱式托盘、柱式托盘（图3-19）、轮式托盘（图3-20）、平托盘（图3-21和图3-22）等。平托盘应用范围最广，可分为单面、双面使用和两向、四向进叉等形式。箱式托盘规定至少3个侧面有立式箱壁。箱壁可为固定式、可拆式或折叠式，可为格式或网式结构；可有箱盖或无盖。这种托盘应用也很广。柱式托盘的四角有四根立柱。立柱有固定式、折叠式和可拆式之分，主要用于无货架多层堆码。轮式托盘下面有4个小轮，在行包、邮件的装卸搬运中应用广泛。

图3-17　木托盘

图3-18　塑料托盘

图3-19　柱式托盘

图3-20　轮式托盘

图3-21　川字网格托盘

图3-22　九脚平板托盘

3.3.3　滑托盘

滑托盘是替代目前国内正在使用的各类托盘的一种新型托盘。滑托盘按材质来分有两种，分别为塑料滑托盘（图3-23）和纸（牛皮纸）滑托盘（图3-24）。塑料滑托盘多用于仓库周转或多次重复使用；纸滑托盘多用于一次性的发货。按推拉边来分，有一边滑托盘、两边滑托盘和四边滑托盘。两边滑托盘是标准的，一边滑托盘常用于发货，四边滑托盘常用于仓库周转或多次重复使用。

图3-23　塑料滑托盘

图3-24　纸滑托盘

滑托盘与托盘相比，其优势主要体现在3个方面。

①降低了成本。纸滑托盘最低至6元/ m2，塑料滑托盘最低至8. 5元/ m2。按1 250 mm×1 100 mm的规格算，纸滑托盘每张需要8. 25元，塑料托盘需要11. 69元；而木托盘的成本平均要200元左右，塑料托盘的成本要300元左右。

②节省了运输与存储过程中占用的空间，提高了效率。

③配合推拉器使用，实现了全机械化操作。

3.3.4　托盘规格尺寸

ISO（国际标准化组织）承认的托盘规格如下：

欧洲规格：1 200 mm×800 mm。

欧洲（部分）、加拿大、墨西哥规格：1 200 mm×1 000 mm。

美国规格：1 219 mm×1 016 mm。

亚洲规格：100 mm×1 100 mm。

3.4　其他集装单元设备

3.4.1　集装网络

集装网络是使用高强纤维材料制成的集装器具，它的装运方式与集装袋相似。集装网络主要用于装运包装货物和无包装的块状货物，每集装网络经常一次装运500～1 500 kg，在装卸中采取吊装方式。它比集装袋更轻，因而运输中的无效运输更小；网络价格较低，可以节省集装费用。集装网络的主要缺点是对货物的防护能力差，因而应用范围有较大限制。见图3-25和图3-26。

图3-25　集装网络1

图3-26　集装网络2

图3-27　货捆

3.4.2　货捆

货捆是依靠捆扎将货物组合成大单元的集装方式。许多条形货柱形材料强度比较高，如钢材、木材、各种建材等，不宜于全部集装，可采用两端捆扎或四周捆扎等方式组合在一起。货捆与集装网袋有共同的优点，即结构简单、自重轻、可以折叠、回空所占空间小、价格低廉。见图3-27。

3.4.3　集装板

集装板是一块平面的铝板，将货物放置在板上，由货网固定。集装板的四边都有一条轨道插座，可将货网的插口插入轨道插座，将货物网住。见图3-28和图3-29。

图3-28　集装板1

图3-29　集装板2

复习思考题

1.国际上通常使用的集装箱尺寸有哪几种？

2.服装集装箱的特点是什么？有什么优势？

3.简述集装箱液袋和滑托盘的特点。