【一、引言】

貨架用于存儲貨物與物品，是一種基礎的倉儲設備。物流業發展已經非常成熟并持續迅速發展，在當今社會的生產與生活中的作用不可替代。作為物流的節點性環節，倉儲系統是現代物流業不可或缺的。隨著土地資源的日益緊缺、勞動力成本的不斷上升，現代物流倉儲系統已向能夠充分利用空間、有效促進貨品間流動、大幅度提高工作效率，倉儲所需要發揮的功能更加多樣，呈現出高密集、高效率、自動化與智能化等特點。貨架作為倉儲系統的基礎性設備，為倉儲系統的成套設計奠定基礎。高端物流地產、自有大型配送中心的主流化（倉庫越來越高、項目越來越大）、三方物流模式的普遍化（效率越來越快）、貨架材料的成本占比大幅提高（工藝、結構越來越重要），貨架要滿足以上特征需求的前提是安全。
 

2.1 規劃階段

貨架項目的規劃階段是作為倉庫規劃整體的一部分進行的，如圖1所示。廣義的貨架項目規劃階段內容包括規劃與布局、存儲單元規格、容差與變形、加載循環設計、倉庫條件與消防安全等內容。狹義的貨架項目規劃內容則指存儲單元的凈距、搬運設備運行空間與物流動線防護。規劃階段的風險主要體現在規劃的合理性對后期階段的影響。應針對規劃的各項內容，進行合理的貨架規劃。合理的規劃可以從源頭上規避后期的風險，如果規劃有問題，后期進行補救則成本較高或者效果不佳。

圖1 理想倉庫規劃信息流

2.2 設計階段        

貨架項目的設計特指結構設計，即貨架在規劃完成后，貨架供應商按照業主所提供的貨物荷重、地震荷載與搬運設備供應商提供的作用力等荷載信息，選擇組成貨架所有構件的材料、規格尺寸，根據相關貨架設計規范，對貨架在各種工況及荷載組合作用下的內力及位移進行計算分析，校核構件及連接節點承載力，驗算結構及構件變形，確保貨架結構滿足承載力極限狀態及正常使用極限狀態要求的過程。

貨架設計階段的風險與貨架相關方之間的信息溝通是否通暢、充分，貨架結構設計是否嚴格按照標準執行相關聯。貨架設計人員在獲得準確的荷載信息后，按照貨架結構設計標準，通過有限元模型（見圖2）進行內力分析，按照規范條款進行構件校核，出具結構計算書并審核，保證貨架的承載與變形安全可靠。

中國的貨架結構設計規范與標準[1]相對落后，目前主流的、發展相對成熟的貨架結構設計標準有EN標準[2]、SEMA標準[3]、RMI標準[4]與AS標準[5]。所有貨架設計標準均基于測試，即必須進行構件測試數據進行貨架的結構計算與設計。

圖2 貨架結構分析有限元模型

2.3 制造階段        

在貨架的制造階段，風險來源主要是鋼材材質、加工精度與防腐涂層三個方面。

鋼材材質是否達到設計要求直接決定了貨架能否完成既定的功能目標。對制造貨架的原材料鋼卷鋼帶等，應定期、分批進行抽樣檢測，以保證用料的準確。

貨架構件的加工精度，對之后的貨架安裝有直接影響，如果加工精度不符合標準，那么后期的安裝可能質量較差，導致貨架的承載能力達不到設計的預期。對貨架構件，應進行隨機抽樣檢測，如有結果超標，應進行原因分析并采取措施。

貨架的防腐涂層質量對貨架的使用壽命有決定性的影響，防腐涂層不合格的貨架，在貨架構件損壞之前就已經因為腐蝕導致承載力嚴重折減而不能繼續使用。因此對貨架涂層應進行涂層的厚度檢測、硬度檢測與附著力檢測。

2.4 安裝階段              

貨架在安裝階段的風險來源主要是安裝精度是否達到設計要求。貨架在設計階段是基于一定的安裝精度進行的選材設計計算，因此貨架的安裝精度至少要達到設計假定水準，才能保證貨架的承載力能與理論值相符。

貨架在安裝完成后正式放貨承載之前，應由業主會同設計、安裝施工、貨架供應商及第三方檢測單位等，對該項目進行完工驗收檢測，確定安裝精度與質量情況。檢測參數主要包括立柱垂直度、橫梁水平度、水平與豎向累計偏差等，如圖3所示。如不符合標準，應分析原因，并進行調整達到精度標準要求后再投入使用。

圖3 貨架安裝參數示意圖[3]

2.5 運營階段

運營階段的風險來源主要為：

（1）搬運設備的使用，包括車與人兩方面；

（2）未經授權的結構變動，包括移庫、橫梁調整等；

（3）使用條件的改變，包括環境、存儲單元、搬運設備和人員等；

（4）地面的沉降；

（5）正常的使用磨損，可能涉及到疲勞問題；

（6）規劃、設計、制造、安裝四個階段的不足。

貨架投入運營后，相應的責任就由供應商轉移到業主。業主首先應給不同經驗水平的倉儲貨架相關人員培訓其完成安全運維必需的思維認知、基本知識和技能。用戶應指定存儲設備的安全負責人并將其姓名公布給倉庫員工。安全負責人應接受指導，負責管理存儲設備、聯系供應商及安排存儲設備安全使用培訓。

其次，應定期對貨架進行檢測，及時發現貨架安全隱患并采取對應的措施。安全負責人應基于安全評估，了解倉庫操作的本質以及相應的風險，并且采取指導說明或警示牌等預防措施降低風險。
 

3.1 法規要求        

英國對貨架安全檢測的法律規定是最為完善的。英國健康與安全法案規定了有關雇主責任和雇員責任條款，工作健康與安全管理條例關于風險評估和技能訓練做出了規定，工作設備使用條例要求對工作設備進行維護與檢測。在英國，HSE是負責工作環境健康與安全的政府機構，HSE建議倉庫每年至少由SEMA認證的貨架檢測工程師進行一次專家檢測。HSE同時建議員工自行定期檢查，雖然沒有明確檢查的頻率，但是如果倉庫員工接受過SEMA認證的貨架檢測工程師的培訓，那么日常檢測則會很容易完成。檢測應按照SEMA的貨架檢測指南完成。檢測頻率取決于現場的很多因素，但是第一次檢測一般在安裝完成投入使用之后6個月進行，之后最長12個月要進行一次檢測。所有檢測均應記錄。

美國的OSHA是美國負責工作環境安全的政府機構，與英國的HSE有些類似。兩者在貨架檢測方面不同。HSE非常明確地規定了貨架檢測涉及到的事項，但是OSHA卻沒有。在OSHA2002發布的物料搬運與存儲文件中，沒有提到貨架檢測。OSHA建議倉庫員工定期進行檢測，但是沒有涉及專業的貨架檢測。由于OSHA的含混不清，建議企業確保其貨架能得到專業檢測，員工也應懂得如何進行貨架檢測。

澳大利亞政府關于貨架安全檢測的規定因州而異，其中維多利亞州的貨架安全檢測規定與英國的最為類似。Work Safe Victoria建議每6到12個月進行一次貨架檢測。同時與HSE非常像的是，建議檢測由“技術勝任”的人員完成。并且也采用了交通信號燈體系來進行安全風險分級。

加拿大的貨架檢測法規在不同省各不相同。在安大略省，倉庫安全檢測由勞動部進行，勞動部希望倉庫員工接受培訓以能承擔貨架日常檢測的任務。該體系著重于對員工的貨架安全檢測培訓。

在中國，根據《勞動法》與《安全生產法》，為員工提供安全的工作環境是雇主的責任。但是沒有任何法律法規明確規定，貨架必須定期進行檢測，否則就違反《勞動法》與《安全生產法》。即目前貨架檢測都是非強制性的。

3.2 檢測標準

主要的貨架檢測標準如下：

（1）歐洲：EN15635-2008鋼貨架靜力體系-存儲設備的使用與維護[6] 。

（2）英國：Guideline No 6 -貨架檢測指南[7] 。

（3）美國：RMI 貨架損壞的修復/更換與評估指南[8] 。

（4）澳大利亞：AS 4084-2012. 鋼貨架標準[5] 。

（5）中國：中國的貨架檢測標準正在制定中。

3.3 貨架檢測頻率

貨架的檢測頻率對不同情況來說不是固定的，確定貨架的檢測頻率時應考慮以下因素：

（1）倉庫內叉車的活躍水平；

（2）搬運設備的種類與質量；

（3）叉車操作人員的數量與操作技術水平；

（4）貨架類型與尺寸型號；

（5）貨架的損壞水平；

（6）地坪的類型與狀況；

（7）工作環境溫度是常溫、冷藏還是冷凍。

檢測的頻率與程度取決于具體現場的一系列因素，應由安全負責人結合以上倉庫的具體情況確定。

3.4 檢測層級

檢測包含三種不同層級的檢測[7]。

（1）即時檢測

        所有的設備操作人員（比如叉車&堆垛車操作工、揀選人員）即時向貨架安全負責人報告所有損壞構件及涉及區域，針對報告內容采取措施并建立程序記錄在檔。應鼓勵倉庫所有員工在發現損壞時立即報告。

（2）定期檢測

        貨架安全負責人應確保每周（或根據倉庫運行情況進行風險評估后確定間隔時間）進行檢測并記錄，應由培訓合格的人員進行定期檢測。

（3）年度檢測

        貨架投入使用后，由業主根據法律法規、標準規范和實際需求，委托第三方檢測單位，由有資格的專業檢測人員每年對貨架的使用狀態進行全面檢驗，取得安全風險資料、數據和憑證。專家檢測成果物為記錄在檔的檢測報告，鑒別貨架損壞并針對倉庫其他活動提供指導與建議。專家檢測應由技術上勝任的人員進行，推薦SEMA認證貨架檢測工程師（SARI）。

3.5 檢測內容

在貨架運營階段，貨架檢測內容應包括以下內容：

1）貨架立柱整體垂直度；

2）承載梁彎曲變形(撓度)；

3）地坪螺栓擰緊力矩；

4）普通組裝螺栓緊固性；

5）立柱損壞殘余變形；

6）橫斜撐桿損壞殘余變形；

7）貨架其他構件損壞；

8）貨架存儲單元凈距；

9）貨架結構布置變動情況；

10）貨架安全件設置；

12）物流動線防護設置。

所有損壞或其他安全問題應保持記錄。

3.6 檢測結果風險判定

針對以上確定的檢測內容，每一項都應根據可能造成的后果嚴重性進行判定并劃分成如下三個不同的風險等級[6]之一。不同的風險等級應采取不同的措施。

（1）可接受損壞（綠色級別）

當損壞水平不高，比如沒有超過本標準規定的限值時，貨架可認為是滿足正常使用要求的并且不需要減小單元荷重或立即卸載。此為綠色級別損壞。應制定構件損壞記錄的方法。應制定方法，比如在構件上粘貼標明日期的有色標簽，以表明這些構件已經檢測且在下次重新檢測與評估之前貨架能繼續使用。超過綠色級別的損壞應視為危險性或嚴重性損壞，會給貨架安全帶來風險。

（2）危險性損壞（橙色級別）

當損壞水平已影響到結構承載，比如為本標準規定的限值的1.0~2.0倍時，損壞的構件應明確標示出來并進行隔離，直到完成補救性工作后才能重新承載。如果在四周內無法完成補救，損壞級別應重新劃分為嚴重性損壞（紅色級別）。應制定隔離損壞構件的方法以確保在必要的補救工作完成及設備檢驗安全之前，這些構件不會重新投入使用。例如，可以粘貼標明日期的有色標簽標示構件在修復前貨架不能使用。

（3）嚴重性損壞（紅色級別）

當損壞水平已嚴重危害結構安全，比如超過本標準規定的限值的2.0倍時，損壞的構件及相鄰的部分構件應立即卸載并隔離，直到完成補救性工作并驗證安全后才能重新使用。應制定隔離貨架區域的方法以確保在修復工作完成之前不會重新投入使用。例如，將損壞的某跨貨架立即卸載，并用繩索隔離禁止繼續使用。任何修復性工作應咨詢貨架供應商或者有資質的結構工程師，補救工作一般會涉及到構件的更換。

以上風險等級判定整理成流程如圖4所示。

圖4 風險等級劃分流程圖[6]