Odolný ľahký kontajner

Odolný ľahký kontajner

Trnavská firma Winfa, s. r. o., navrhla a v kooperácii vyrobila abroll kontajner kompletne z materiálu Hardox 450.
Použitá oterovzdorná a súčasne vysokopevnostná oceľ umožňuje skonštruovať ľahší a súčasne odolnejší kontajner.

Za štandardné ťažké kontajnery väčšinou považujeme variant s objemom 30 až 40 m³, s hmotnosťou cca 2 700 až 3 100 kg, pričom kontajner je vyrobený z oceľových plechov akosti S235, respektíve S355, s hrúbkou dna 5 mm a 3 mm bočnej steny a čela. Za odolnosť kontajnera považujeme jeho životnosť.
Existujú v podstate 3 základné deštrukčné mechanizmy kontajnera. Plastická deformácia (priehlbina) vedúca prípadne až k potrhaniu stien alebo dna, únavové trhliny vo zvarových spojoch a oter. Z týchto troch poškodzujúcich mechanizmov je väčšinou rozhodujúca deformácia z prehýbania stien alebo dna kontajnera. Výrazné poškodenie kontajnera oterom je problém len vo veľmi špeciálnych prípadoch a únavové trhliny zvarových spojov sú ovplyvnené omnoho viac kvalitou zvárania než použitým materiálom. Existuje jednoduchý spôsob, ktorým možno zvýšiť odolnosť oceľovej konštrukcie proti plastickej deformácii a tým je použitie pevnejšej ocele. V súčasnosti sa používa ako štandardný materiál na výrobu kontajnerov oceľ S235 (s medzou klzu Re = 235 MPa) a oceľ S355 je už považovaná za vysokopevnostnú. Avšak dnes existujú ocele vo forme plechov alebo pásov, ktorých medza klzu
dosahuje až do úrovne Re = 1 500 MPa.

Z týchto typov ocele sa napríklad na korby nákladných automobilov i na niektoré kontajnery bežne používa oceľ Hardox 400 alebo Hardox 450 s pevnosťou na medzu klzu Re = 1 000, resp. 1 200 MPa. Ďalším bežne používaným materiálom je oceľ Strenx 700 s medzou klzu Re = 700 MPa. Na základe dobrých skúseností s aplikáciou vysokopevnostnej ocele na korby nákladných áut chcela firma Winfa overiť výrobu kontajnera, ktorý bude určený najmä na prepravu oceľového šrotu a bude odolnejší a ľahší ako existujúce kontajnery tohto typu. Výsledkom bol abroll kontajner s objemom 30 m³ a hmotnosťou 2 388 kg. Výsledná hmotnosť je o 300-400 kg nižšia, ako je hmotnosť štandardného kontajnera. Podlaha, steny, čelo a vráta kontajnera sú vyrobené z ocele Hardox 450 s hrúbkou 3 mm. Odolnosť tejto ocele proti plastickej deformácii pri nárazoch je približne na úrovni ocele S355 s hrúbkou 7,5 mm. Podobný
rozdiel je i v porovnaní oterovzdornosti. Oceľ Hardox 450 je zhruba 2,5- až 3-krát odolnejšia proti oteru ako oceľ S355. Pri konštrukcii kontajnera boli odstránené výstuhy na stenách a dne kontajnera (okrem jedinej, priečnej výstuhy na dne kontajnera). Toto riešenie nielen znižuje hmotnosť kontajnera, ale zvyšuje i odolnosť stien a dna proti plastickej deformácii pri nárazoch. Zvýšenie odolnosti odstránením výstuh znie paradoxne, ale voľná, rebrami neohraničená plocha skutočne absorbuje deformáciu viac elastickým než plastickým spôsobom a trvalé poškodenie
stien alebo dna kontajnera je tak menšie. Ďalším konštrukčným vylepšením je integrovaný horný lem stien kontajnera. To znamená, že lem je poohýbaný z rovnakého plechu, z ktorého je vyrobená bočnica. Toto riešenie zvyšuje tuhosť kontajnera a znižuje množstvo zvarov. I keď prvotná motivácia pri konštrukcii tohto kontajnera bolo zvýšenie odolnosti a tiež životnosti, úspora hmotnosti asi 400 kg prináša i potenciálne úspory paliva a možnosť prepravovať viac nákladu. Existujú rôzne výpočty demonštrujúce veľkosť úspor, pokiaľ prevážame nižšiu hmotnosť, prípadne o koľko je možné vyrobiť viac, ak využijeme väčšiu úžitkovú hmotnosť. Všeobecne možno uvažovať o dvoch extrémnych scenároch. V prvom nemožno prakticky nikdy zaplniť kontajner tak, aby sa maximálne využila jeho
maximálna úžitková hmotnosť (častý príklad, napr. pri preprave oceľového šrotu alebo ak sa často prepravuje prázdny kontajner). K jedinej úspore tu teda dochádza znížením spotreby nafty vďaka tomu, že „náklad“ je o 400 kg nižší. V druhom prípade možno stopercentne využiť úžitkovú hmotnosť a prepravovať tak „400 kg navyše“. Tu spočíva „úspora“ v tom, koľko možno vyrobiť navyše za väčšie množstvo nákladu.

Prvý variant – úspora paliva. Ročne prepravovaná vzdialenosť: 70 000 km. Úspora nafty pri znížení hmotnosti súpravy o 1 000 kg: 0,5 l/100 km, t. j. 350 l nafty ročne. To znamená, pri cene nafty okolo 1 EUR/l (bez DPH), úspora 350 EUR ročne.
Winfa kontajner - modrý

Druhý variant – využitie vyššej úžitkovej hmotnosti. Ročne prepravovaná vzdialenosť: 70 000 km. Cena za prepravu 400 kg nákladu/1 km = 1,5 eurocentu. To znamená ročne navyše 1 050 EUR.
V prípade kontajnerov, ktoré možno naložiť na maximálnu nosnosť a ktoré najazdia viac kilometrov, je možné využiť vysokopevnostnú oceľ iným spôsobom. To znamená znížiť hrúbku použitých vysokopevnostných plechov na minimálnu úroveň, ktorá je ešte z technologického hľadiska možná. Väčšinou sa v týchto prípadoch volí hrúbka 2 mm na steny a 2-3 mm na dno kontajnera. Toto riešenie
už síce neponúka podstatné zvýšenie odolnosti, ale zreteľnú úsporu hmotnosti. V prípade 30 m³ až 40 m³ abroll kontajnerov možno takto znížiť hmotnosť a tiež zvýšiť úžitkovú nosnosť o 800 – 1 200 kg.