周健全，王利，王強(qiáng)，黃明娟

(1.渝黔渝萬(wàn)鐵路有限責(zé)任公司，重慶 410004;2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081 3.中化國(guó)際招標(biāo)有限責(zé)任公司鐵道交通事業(yè)部，北京 100045)

固定式真空卸污系統(tǒng)經(jīng)過最近幾年的應(yīng)用和進(jìn)一步優(yōu)化，技術(shù)已日趨成熟，整體性能和可靠性得到了很大的提升，在廣大的車站、動(dòng)車所等得到了廣泛應(yīng)用。但是，該系統(tǒng)尚未在高寒地區(qū)室外環(huán)境下有過運(yùn)用先例。隨著哈大高鐵的開通，真空卸污系統(tǒng)首次在沈陽(yáng)北站和長(zhǎng)春站兩個(gè)高寒地區(qū)室外投入使用，使用效果良好。下面以長(zhǎng)春站為例，結(jié)合高寒地區(qū)施工特點(diǎn)，就真空卸污系統(tǒng)在高寒地區(qū)的施工及應(yīng)用進(jìn)行論述。

長(zhǎng)春地處東北地區(qū)中部，冬季時(shí)間長(zhǎng)，從每年的11 月份到第二年的3 月份，氣溫均低于0℃，極端最低溫度超過零下30℃，是典型的季節(jié)性凍土分布區(qū)［1］，在地表以下幾米范圍內(nèi)冬季凍結(jié)，夏季消融。凍土層約1.8 m，基于以上的氣候環(huán)境，在整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)、施工階段要注意以下幾個(gè)方面:

1 設(shè)備生產(chǎn)

因?yàn)殚L(zhǎng)春站的真空卸污系統(tǒng)設(shè)在站場(chǎng)股道間，進(jìn)入冬季，股道間冰雪覆蓋，氣候條件非常惡劣，鑒于此，相對(duì)于其他地區(qū)的設(shè)備，在卸污單元內(nèi)增加了碳纖維加熱板，確保單元內(nèi)溫度始終保持在5℃以上。同時(shí)，對(duì)卸污軟管采用了耐寒材料，在零下40℃的嚴(yán)寒下不變形不開裂，這樣，即便加熱板出現(xiàn)故障，也不至于凍壞軟管。除此之外，在單元蓋板的反面覆蓋一層保溫材料，減少了單元內(nèi)外的熱交換。

2 施工階段

真空卸污系統(tǒng)的管道采用的是高密度聚乙烯管(簡(jiǎn)稱HDPE 管)，其焊接工藝有熱熔和電熔兩種。日常的管道施工，工程質(zhì)量受人、機(jī)、料三個(gè)因素的影響。但在長(zhǎng)春地區(qū)，冬季寒冷，除考慮上述三方面之外，還需采取以下特殊防護(hù)措施，以保證管道施工和焊接質(zhì)量。

2.1 制造適合施工的環(huán)境

HDPE 是一種結(jié)晶度高，非極性的熱塑性高分子樹脂［2］，對(duì)環(huán)境溫度非常敏感，且直接影響其性能，其適宜的焊接溫度為零下5℃～45℃之間。當(dāng)環(huán)境溫度低于零下5℃，特別是風(fēng)力大于5級(jí)的條件下，應(yīng)采取保溫、防風(fēng)措施，減緩冷卻速度，以防止冷卻速度過快造成晶粒粗大，從而加大材料的脆性。

保溫措施有很多，常用的有以下兩種:

(1)棉被保溫法:用棉被覆蓋熱熔機(jī)的加熱板、電熔管件。準(zhǔn)備好棉墊，在管線焊接后焊接部位纏裹，用繩子扎緊。纏繞時(shí)間待焊接部位溫度降至與環(huán)境溫度一致時(shí)，即可拆下棉墊。

(2)保溫棚保溫法:搭建施工暖棚，在棚內(nèi)人工加熱升溫。這樣既可以對(duì)操作人員保暖，也可以對(duì)焊接部位保溫。此方法比較適用于風(fēng)大的天氣。

2.2 調(diào)整焊機(jī)的工藝參數(shù)

將熱熔機(jī)的加熱板加熱溫度提高5℃，延長(zhǎng)吸熱時(shí)間，加長(zhǎng)時(shí)間的多少應(yīng)根據(jù)管徑和焊接區(qū)域的溫度來(lái)確定，在正式焊接之前做一次焊接測(cè)試，以確定吸熱加長(zhǎng)時(shí)間。電熔焊接時(shí)手動(dòng)延長(zhǎng)加熱時(shí)間30 s。如果采用的是全自動(dòng)型熱熔焊機(jī)，則可以不用調(diào)節(jié)參數(shù)。

2.3 管道埋深

HDPE 管道埋深為管上端必須在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下，管皮上端覆蓋500 mm 厚的細(xì)沙或細(xì)實(shí)土?；靥钔练綉?yīng)選用不含凍土塊的土壤，每層回填的虛鋪厚度要比常溫施工時(shí)減少20%～25%，回填工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，防止已填土凍結(jié)，間斷時(shí)要覆蓋。

3 調(diào)試階段

因?yàn)殚L(zhǎng)春站的管道都是埋在凍土層以下，埋深較深，所以，管道焊接之后，回填之前一定要進(jìn)行嚴(yán)格的打壓試驗(yàn)［3］，確保管道保壓效果良好后方可進(jìn)行回填。同時(shí)，選擇夜間氣溫最低的時(shí)段，對(duì)單元內(nèi)溫度進(jìn)行多次測(cè)溫，確保溫度滿足要求;還應(yīng)將軟管拉出，暴露在外面，在最低溫度下考察是否有變形開裂現(xiàn)象。

4 結(jié)論

固定式真空卸污系統(tǒng)在長(zhǎng)春站已經(jīng)投入使用，使用效果良好。對(duì)此筆者認(rèn)為，在施工和運(yùn)營(yíng)時(shí)，只要采取必要的防護(hù)措施，該系統(tǒng)完全可以在高寒地區(qū)正常使用。

［1］李揚(yáng)，王清，趙安平，等.長(zhǎng)春地區(qū)季凍土基本性質(zhì)對(duì)水分遷移的影響［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)，2008，38(2):279 -284.

［2］周宏橋.淺談HDPE 排水施工的注意要點(diǎn)［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011，30(20):152 -153.

［3］TB/T 3163 -2007，鐵路站段真空卸污系統(tǒng)技術(shù)條件［S］.