胡 斌，唐瑞英

（1.中鐵鐵龍集裝箱物流股份有限公司 特種箱分公司，北京 100038；2.中鐵集裝箱運(yùn)輸有限責(zé)任公司 箱管部，北京 100055）

我國(guó)是水泥生產(chǎn)大國(guó)，2009年全國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá)到16.28億t，位居世界第一。水泥散裝化可以節(jié)約制作包裝袋所需的木材等原材料、節(jié)約包裝的人工成本、降低物流中的損耗、減少對(duì)環(huán)境的污染、提高裝卸作業(yè)效率、減輕裝卸作業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，發(fā)展散裝水泥一直是我國(guó)的一項(xiàng)基本行業(yè)政策。

2009年全國(guó)散裝水泥供應(yīng)總量達(dá)到7.534億t，水泥散裝率達(dá)到46.27%，發(fā)達(dá)國(guó)家散裝率平均達(dá)到70%以上，美、德、日、俄等國(guó)至今保持在90%以上?？梢?jiàn)，與發(fā)達(dá)國(guó)家水泥散裝化程度相比，我國(guó)還有一定的差距。

鐵路作為我國(guó)交通體系的骨干應(yīng)為水泥散裝化運(yùn)輸發(fā)揮應(yīng)有的作用，但由于運(yùn)輸裝備方面的原因，鐵路運(yùn)輸散裝水泥占水泥散裝化運(yùn)輸?shù)谋壤^小，還有巨大的發(fā)展空間。鐵路散裝水泥罐式集裝箱的研制為鐵路進(jìn)一步提高散裝水泥的運(yùn)輸份額提供有力支撐。

1 鐵路散裝水泥罐式集裝箱研發(fā)背景

1.1 鐵路傳統(tǒng)運(yùn)輸水泥方式

在鐵路散裝水泥罐式集裝箱研發(fā)之前，鐵路主要通過(guò)敞車(chē)、棚車(chē)運(yùn)輸袋裝水泥，以及鐵路的散裝水泥U型罐車(chē)運(yùn)輸，這兩類(lèi)運(yùn)輸方式都存在不足。

1.1.1 敞車(chē)和棚車(chē)運(yùn)輸袋裝水泥

（1）成本較高。水泥必須分小袋包裝，產(chǎn)生了制作包裝所需原材料成本和裝、拆包裝袋的人工成本，裝卸敞車(chē)或棚車(chē)的人工成本。

（2）產(chǎn)生破損。包裝袋破碎，致使水泥撒漏，袋裝水泥在搬運(yùn)過(guò)程中破損率達(dá)5%以上。

（3）影響水泥品質(zhì)。袋裝水泥在工棚內(nèi)存放3個(gè)月，強(qiáng)度下降15%～20%，6個(gè)月后下降20%～30%。在鐵路運(yùn)輸途中遇到陰雨天氣，袋裝水泥容易受潮，嚴(yán)重影響水泥的品質(zhì)。

（4）污染嚴(yán)重。袋裝水泥裝卸過(guò)程中揚(yáng)塵嚴(yán)重，不僅污染環(huán)境，而且對(duì)裝卸作業(yè)人員的身心健康造成一定的損害。

1.1.2 鐵路U型罐車(chē)運(yùn)輸

鐵路U型散裝水泥罐車(chē)運(yùn)輸避免了敞車(chē)和棚車(chē)運(yùn)輸袋裝水泥帶來(lái)的的局限，為散裝水泥的發(fā)展做出了的貢獻(xiàn)，但也存在不足。

（1）車(chē)輛使用效率低。在北方冬季非施工期，散裝水泥罐車(chē)被閑置。在南方陰雨天氣，施工進(jìn)度緩慢，大量到達(dá)的散裝水泥罐車(chē)無(wú)法卸車(chē)，影響車(chē)輛的使用效率，增加了車(chē)輛的停時(shí)。

（2）使用不便。散裝水泥罐車(chē)要有配套的中轉(zhuǎn)水泥庫(kù)存罐配合使用，對(duì)水泥罐車(chē)的到達(dá)站或?qū)Ｓ镁€的硬件設(shè)施要求較高；散裝水泥罐車(chē)不能提供水泥的門(mén)到門(mén)服務(wù)，這些因素影響了水泥罐車(chē)的推廣使用。

1.2 鐵路散裝水泥罐式集裝箱研制的條件

2001年鐵路發(fā)展散裝水泥罐箱的條件已基本具備。一方面，三峽工程的大量散裝水泥使用罐式集裝箱通過(guò)公路運(yùn)輸，取得成功經(jīng)驗(yàn)，可以為鐵路散裝水泥罐式集裝箱研制提供借鑒；同時(shí)，鐵路已有使用U型罐車(chē)運(yùn)輸散裝水泥的經(jīng)驗(yàn)。另一方面，通用集裝箱在鐵路上的應(yīng)用已很普遍，鐵路集裝箱辦理站已具備集裝箱吊裝作業(yè)的條件，鐵路的集裝箱兩用平車(chē)和專(zhuān)用平車(chē)已具備運(yùn)輸ISO標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的性能。

2 鐵路散裝水泥罐式集裝箱研制及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 研制過(guò)程

2001年3月，原鐵道部中鐵集裝箱運(yùn)輸中心和有關(guān)罐箱生產(chǎn)單位開(kāi)始設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)鐵路20英尺散裝水泥罐式集裝箱，同年12月生產(chǎn)廠家在方案規(guī)范得到確認(rèn)后，試制了2臺(tái)散裝水泥罐式集裝箱，在哈爾濱鐵路局進(jìn)行散裝水泥裝卸試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。在實(shí)際試運(yùn)中對(duì)步道的高度提出了改進(jìn)意見(jiàn)，將步道高度下移了300 mm，更有利于人員作業(yè)。

2002年2月，該箱開(kāi)始批量生產(chǎn)。為了提高鐵路運(yùn)輸水泥的質(zhì)量，對(duì)批量生產(chǎn)中的后200臺(tái)鐵路散裝水泥罐式集裝箱進(jìn)行了改進(jìn)。設(shè)計(jì)壓力提高，由0.25 Mpa提高到0.35 Mpa；進(jìn)氣管主管路直徑由57 mm調(diào)整到76 mm；進(jìn)風(fēng)口陽(yáng)端接頭由2″調(diào)整到3″；加速閥由1″調(diào)整到1.2″。改進(jìn)后的鐵路散裝水泥罐式集裝箱適合鐵路線上水泥中轉(zhuǎn)站水泥儲(chǔ)庫(kù)的卸料要求，25 t 水泥卸料時(shí)間不到15 min。

2008年新造鐵路散裝水泥罐式集裝箱時(shí)，在原鐵路散裝水泥罐式集裝箱基礎(chǔ)上做了改進(jìn)：對(duì)閥門(mén)等配件采用了雙螺母防盜等措施；人孔的密封圈設(shè)計(jì)在人孔蓋上，防止人孔在裝料過(guò)程中破損；人孔鎖具采用專(zhuān)用扳手；罐箱最低設(shè)計(jì)溫度改為-40℃，罐體材料更新。

2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該罐箱是由框架、罐體、進(jìn)氣管路和出料管路4個(gè)部分組成，箱體結(jié)構(gòu)為裙座結(jié)構(gòu)，罐體和框架通過(guò)裙座連接，是罐式集裝箱的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)之一，見(jiàn)圖1?？蚣苁怯缮稀⑾聜?cè)梁，上、下橫梁和上、下角件組成。罐體是用來(lái)裝水泥的容器，罐體上焊有進(jìn)氣管路，用來(lái)進(jìn)壓力空氣；罐體上有2個(gè)人孔進(jìn)行裝料，見(jiàn)圖2；罐體上焊有出料管路經(jīng)2個(gè)卸料口用來(lái)卸料。罐體內(nèi)底部設(shè)有流化床，用來(lái)在卸料時(shí)使散裝水泥在壓力空氣的作用下霧化，并使霧化的水泥流向出料管路的裝置。進(jìn)氣管路系統(tǒng)分為2個(gè)部分，一是用來(lái)霧化散裝水泥的管路，霧化散裝水泥；二是用來(lái)加速水泥排出的管路，壓力空氣經(jīng)過(guò)此管路進(jìn)入出料管，加速水泥壓出。出料管路把罐內(nèi)經(jīng)過(guò)壓力空氣已霧化的水泥，在罐體內(nèi)外壓力差和加速水泥排出的壓力空氣的作用下，迅速排出。

圖1 鐵路散裝水泥罐式集裝箱

圖2 鐵路散裝水泥罐式集裝箱人孔

3 鐵路散裝水泥罐式集裝箱運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)

3.1 作業(yè)效率高

（1）作業(yè)地點(diǎn)靈活。在鐵路專(zhuān)用線上，通過(guò)水泥儲(chǔ)罐直接向多個(gè)鐵路散裝水泥罐式集裝箱同時(shí)灌裝作業(yè)；在鐵路集裝箱辦理站，通過(guò)散裝水泥汽車(chē)可向在鐵路平車(chē)上的空鐵路散裝水泥罐式集裝箱直接進(jìn)行灌裝作業(yè)；在水泥生產(chǎn)廠，可直接向汽車(chē)拖車(chē)上的空箱進(jìn)行灌裝水泥作業(yè)。

（2）作業(yè)方便。鐵路散裝水泥罐式集裝箱箱體結(jié)構(gòu)適用于小功率空壓機(jī)和移動(dòng)式空壓機(jī)的使用，方便使用；裝料管路與人孔處對(duì)接就可以灌裝作業(yè)；罐箱兩側(cè)都有出料口，不受車(chē)輛、罐箱的方位影響，都能接風(fēng)和卸料。

（3）裝卸水泥快捷。水泥灌裝箱時(shí)間短，通過(guò)人孔灌裝粉狀水泥，20 min可以完成。通過(guò)卸料管上的快速接頭可與外部快速連接；卸料時(shí)間短，使用0.3 Mpa的壓力空氣來(lái)卸料，15 min內(nèi)就可以將整箱的水泥卸完。換裝效率高。外部尺寸和總重都符合ISO標(biāo)準(zhǔn)，裝卸鐵路平車(chē)或集裝箱拖車(chē)，都使用集裝箱標(biāo)準(zhǔn)吊具、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，裝卸效率高。

（4）揚(yáng)程高。0.3 Mpa的工作壓力可把粉狀水泥灌到30 m高的儲(chǔ)存罐內(nèi)。

（5）殘存物料少。水泥罐采取壓力空氣卸料的方式，設(shè)計(jì)物料殘存率為0.3‰，基本沒(méi)有貨損。

3.2 節(jié)能環(huán)保

（1）保證了水泥品質(zhì)。鐵路散裝水泥罐式集裝箱運(yùn)輸途中處于常壓密閉狀態(tài)，保證了水泥的品質(zhì)。在使用中至今未發(fā)生過(guò)水泥受潮事件。

（2）無(wú)污染、無(wú)泄漏、無(wú)損耗、綠色環(huán)保。裝料、卸料、運(yùn)輸各環(huán)節(jié)密封性良好，有效地避免了環(huán)境污染和損耗。

（3）節(jié)約包裝。無(wú)需包裝，節(jié)省了包裝材料、人力成本。

3.3 門(mén)到門(mén)運(yùn)輸

可進(jìn)行鐵路、公路、水路聯(lián)運(yùn)，使散裝水泥的供應(yīng)更靈活快捷，實(shí)現(xiàn)門(mén)到門(mén)運(yùn)輸。

3.4 提高車(chē)輛運(yùn)用效率

（1）由于裝卸效率大幅提高，減少了車(chē)輛停時(shí)。

（2）減少鐵路運(yùn)用車(chē)積壓。春節(jié)或雨季工地停工，鐵路散裝水泥罐式集裝箱箱體可隨時(shí)吊下，不影響鐵路平車(chē)使用。

4 鐵路散裝水泥罐箱使用效果

自2002年4月第一批鐵路散裝水泥罐式集裝箱投入使用，到目前為止已陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng)2 050只鐵路散裝水泥罐式集裝箱，在哈爾濱鐵路局、北京鐵路局、鄭州鐵路局、武漢鐵路局、西安鐵路局、濟(jì)南鐵路局、上海鐵路局、南昌鐵路局、南寧鐵路局、成都鐵路局、蘭州鐵路局使用。迄今為止，鐵路散裝水泥罐箱在使用過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生事故和貨物品質(zhì)受影響的事件，得到了用戶(hù)的好評(píng)。2009年初，鐵路散裝水泥罐式集裝箱通過(guò)特種箱鐵路運(yùn)輸技術(shù)條件審查會(huì)的審核，批準(zhǔn)正式運(yùn)輸。

2009年鐵路散裝水泥罐式集裝箱運(yùn)輸量占散裝水泥總運(yùn)量的比例較低，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著散裝水泥需求的不斷增長(zhǎng)，鐵路散裝水泥罐式集裝箱會(huì)以其降低成本、縮短車(chē)輛停時(shí)、環(huán)保、高效、門(mén)到門(mén)服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)，為我國(guó)水泥散裝化做出更大的貢獻(xiàn)，更好地服務(wù)于客戶(hù)。