鄭微波

(華電貴港發(fā)電有限公司，廣西 貴港 537138)

0 引言

翻車機是一種采用機械動力將車輛翻轉到一定角度而卸出其中物料的設備，是目前大中型火力發(fā)電廠普遍采用的一種卸車設備，該機卸車效率高，對車輛損傷小，節(jié)省了勞動力，能夠適應現代化大運量、高速度的要求。雖然翻車機的設計技術已日趨成熟，但每年仍有不少翻車機發(fā)生機內車輛脫軌事故，對企業(yè)造成了嚴重損失。因此必須采取有效措施，以防止車輛脫軌事故的發(fā)生。

1 翻車機概況

1.1 主要性能參數

華電貴港發(fā)電有限公司(以下簡稱貴港發(fā)電公司)配備2臺FZC1－2 C型轉子式翻車機作為主要卸煤設備，該型翻車機于2006年11月投入運行。該機主要適用于翻卸C60～C65A型車輛，也可翻卸C70型車輛。該機的額定翻轉質量為100 t，最大翻轉質量為110 t，回轉角度165°，回轉周期為56～60 s，驅動電動機功率為2×45 kW;變頻調速范圍為0～1.1 r/min;液壓系統(tǒng)工作壓力為3.0～4.5 MPa。

1.2 主要組成機構及其作用

C型翻車機主要由轉子、壓車裝置、靠車裝置、托輥裝置、傳動裝置和液壓系統(tǒng)等組成。轉子的作用是承載待卸車輛并與車輛一起翻轉、卸料;壓車裝置的作用是由上向下壓緊車輛，在翻車機翻轉過程中支承車輛并避免車輛受到沖擊;靠車裝置的作用是側向靠緊車輛，在翻車機翻轉過程中支承車輛并避免車輛受到沖擊;托輥裝置的作用是支承翻車機翻轉部分在其上旋轉;傳動裝置的作用是驅動翻車機轉子部分翻轉;液壓系統(tǒng)的作用是控制靠車板及壓車梁上的油缸伸縮。

2 翻車機卸車方式及工作流程

2.1 卸車方式

翻車機可分為自動卸車、手動卸車及調試卸車3種卸車方式，其中在自動卸車及手動卸車時，翻車機與重調機以及翻車機各機構之間存在聯(lián)鎖保護，當前一流程未完成時，不啟用翻車機下一流程。在調試方式下，翻車機與重調機的聯(lián)鎖保護被解除，翻車機各機構之間的聯(lián)鎖保護部分被解除。

2.2 卸車工作流程

2.2.1 自動方式

當翻車機在零位且與重車線軌道對齊時，車輛由重調機牽入翻車機定位，重調機自動摘鉤并駛離翻車機翻轉區(qū)域。翻車機壓車梁向下壓緊車輛，當油壓滿足設定值要求時，靠車板從車輛側面靠出到限位，翻車機開始正向翻轉卸料。當翻轉至70°時，進行一次油壓檢測，若車輛未壓緊則停止翻轉并返回零位，壓緊后繼續(xù)翻轉。當翻轉至165°時，翻轉機減速并緩慢停止制動，5 s后翻車機回翻返回零位。當接近零位時，翻車機轉速降至1/6～1/5額定轉速，呈爬行狀態(tài)平穩(wěn)回零?；氐搅阄磺覍R軌道后，壓車梁抬起到限位，靠車板收回到限位后停止動作，重調機將翻車機內的空車推出平臺并牽入下一輛重車，至此完成一個工作流程。

2.2.2 手動方式

手動方式與自動方式的不同之處在于每個工作流程完成后，不能自動進入下一個流程，需要手動操作才能進入下一個工作流程。例如翻車機壓緊車輛且油壓滿足條件后，需手動進行靠車操作，靠車到位后，再進行翻車機正翻操作。

2.2.3 調試方式

若采用調試方式，翻車機各機構的動作執(zhí)行可不按正常流程進行。在正常情況下，翻車機應先壓車再靠車，但在調試方式下可先靠車再壓車。該方式主要用于檢修人員檢修翻車機某機構時進行單體試運以及異形車輛的翻卸。

3 事故原因分析及對策

3.1 翻轉中誤按“松壓”按鈕

3.1.1 事故過程

2007－01－24 T 18:10，翻車機值班員手動操作#1翻車機進行翻車作業(yè)。當翻車機卸煤完畢后按“回翻”按鈕時，誤按成“松壓”按鈕，此時壓車梁松壓，車輛脫軌。

3.1.2 事故原因分析

(1)翻車機值班員進行翻車作業(yè)時精力不集中，由于“回翻”按鈕在“松壓”按鈕的正上方，2個按鈕之間的垂直距離較近(約1 cm)，因此夜間操作極易按錯按鈕，造成設備誤動。

(2)事故發(fā)生后，經現場試驗和與廠家技術人員聯(lián)系，確認翻車機可編程邏輯控制器(PLC)在設計上存在重大漏洞，即翻車機在手動方式卸車過程中，按下“松壓”按鈕，壓車梁能夠松壓抬起，在翻轉中沒有對壓車梁松壓進行閉鎖。一旦值班員在翻車機翻轉過程中按下“松壓”按鈕會使壓車梁松壓，造成車輛脫軌。

3.1.3 采取的措施

(1)組織全體翻車機值班員對此事故深刻反思，吸取經驗教訓，加強教育和培訓，強化員工安全意識，提高崗位操作和反違章技能，杜絕類似誤操作事故再次發(fā)生。

(2)對翻車機PLC邏輯及保護進行全面排查，修改手動翻車時壓車梁松壓PLC邏輯。修改邏輯后，在翻車機翻轉過程中，按下“松壓”按鈕，由于沒有翻車機零位信號，松壓動作條件不滿足，壓車梁將不會松壓。這樣即使值班員在手動翻車過程中誤按“松壓”按鈕，壓車梁也不會松開，從根本上避免了因誤按按鈕而引發(fā)的車輛脫軌事故。

3.2 翻轉中靠車板未靠到位

3.2.1 事故過程

2009－03－09 T 21:10，#1翻車機按自動方式卸車。當翻車機正翻到30°時，遷車臺側值班員突然發(fā)現翻車機出車端上、下靠車板未完全靠出，車輛正沿著靠車板緩慢滑動，于是立即按下遷車臺就地操作箱上的“急?！卑粹o，#1翻車機系統(tǒng)總電源跳閘，翻車機系統(tǒng)設備全部停止運行，檢查發(fā)現翻車機出車端側車輛的2個行走輪脫出軌道約3 cm，行走輪的彈簧及其他部件未脫落。

3.2.2 事故原因分析

(1)由于翻車機值班員工作經驗不足，對設備運行中的重點監(jiān)視部位不清楚。遷車臺側值班員只注意監(jiān)視遷車臺的運行狀態(tài)，沒有同時注意翻車機翻轉過程中靠車板及壓車梁狀態(tài)，導致沒有及時發(fā)現翻車機出車端靠車板未靠到位，造成車輛部分脫軌。

(2)靠車板的4個靠車液壓油缸動作速度不一致，進車端上、下油缸伸出速度快于出車端上、下油缸。當進車端上、下油缸伸出到位時，由于靠車桿被車輛的車梆壓入，使靠車板到位限位開/關動作，發(fā)出靠車到位信號，同時控制油缸伸出的4個電磁換向閥線圈失電閥芯關閉，導致出車端上、下油缸未伸出到位，出車端靠車板未靠到位，靠車板傾斜。

(3)翻車機的PLC邏輯設計存在安全隱患。其正翻邏輯為:車輛在翻車機內定位→靠車板從車輛側面靠出，靠車板到位(滿足條件為有靠車到位信號)→翻車機正翻慢速啟動，同時壓車梁向下壓車→當翻車機翻轉至35°時，壓車梁將車輛壓緊。如果值班員未注意到靠車板未靠到位，但靠車信號已發(fā)出，翻車機滿足翻轉條件開始翻車，就很容易出現上述脫軌事故。

3.2.3 采取的措施

(1)加強翻車機值班員崗位技能培訓，應重點培訓翻車機系統(tǒng)重點監(jiān)控部位的值班人員。培訓后進行考試，考試不合格者內部待崗，直到培訓合格后再上崗。

(2)對4個靠車液壓油缸的動作速度進行檢測，對于動作速度明顯過慢的油缸，通過調節(jié)油缸上的單向節(jié)流閥，提高其動作速度，使4個油缸的動作速度盡量保持一致，不同步時間小于1 s。

(3)對翻車機自動及手動方式下的正翻邏輯進行修改完善。將其邏輯修改為:選擇自動或手動方式→翻車機在零位(滿足條件為有零位信號)→檢測車輛是否在翻車機內(滿足條件為在翻車機內)→檢測重調機是否在翻車區(qū)域(滿足條件為不在翻車區(qū)域)→壓車梁壓車到位檢測(壓力達到設定值3 MPa，壓力繼電器發(fā)壓車到位信號)→靠車到位信號檢測(限位開/關動作延時3 s后發(fā)靠車到位信號)→翻車機啟動正翻?？寇嚨轿恍盘栐谙尬婚_/關動作后延時3 s發(fā)出，給值班員留出充足的時間在啟動正向翻轉前對靠車板靠出情況進行檢查，有助于及時發(fā)現問題，防止脫軌事故的發(fā)生。即便值班員在啟動前未發(fā)現靠車板未完全靠出，由于壓車梁已將車輛壓緊，翻轉中車輛脫軌的概率至少比原來降低80%以上。

3.3 壓車梁未壓車就翻轉

3.3.1 事故過程

2013－04－05 T 14:25，#1翻車機按自動方式卸車。當重車牽入翻車機本體并定位后，重調機離開翻車區(qū)域抬起大臂返回時，翻車機壓車梁未下壓就自動翻轉，當翻轉超過90°時，車輛沿靠車板滑落到壓車梁上。#1遷車臺值班員聽到強烈撞擊聲后立即按下遷車臺就地操作箱上的“急?！卑粹o，檢查發(fā)現#1翻車機內車輛的車輪已全部脫軌，車輪彈簧松脫掉出。

3.3.2 事故原因分析

(1)值班員工作責任心不強，在翻車過程中未嚴格履行崗位職責，運行監(jiān)護不到位。從壓車梁未壓車就開始翻轉到車輛脫軌共有15 s，但翻車機進、出車端2個值班員都沒有及時發(fā)現壓車梁未壓車，而是在出現異常響聲后才按下“急?！卑粹o，此時車輛已脫軌。

(2)處理好脫軌車輛后，對翻車機相關的電氣控制回路及電纜絕緣、熱工設備進行檢查，沒有發(fā)現異常?，F場的設備狀態(tài)顯示以及監(jiān)視系統(tǒng)顯示均正常，PLC模塊的輸入、輸出信號正常。

(3)翻車機在自動方式下正翻的PLC邏輯為:選擇自動方式→翻車機在零位(滿足條件為有零位信號)→檢測車輛是否在翻車機內(滿足條件為在翻車機內)→檢測重調機是否在翻車區(qū)域(滿足條件為不在翻車區(qū)域)→壓車梁壓車到位檢測(壓力達到設定值3 MPa，壓力繼電器發(fā)壓車到位信號)→靠車到位信號檢測(限位開/關動作3 s后發(fā)出靠車到位信號)→翻車機正翻。調取當時的監(jiān)控視頻進行查看，翻車機在零位且車輛已在翻車機內，重調機不在翻車區(qū)域。車輛脫軌后，檢修人員到達現場檢查，靠車板靠到位未見異常。壓車到位信號由4個壓力繼電器觸發(fā)，4個壓力繼電器兩兩串聯(lián)，當4個壓力繼電器的工作壓力都不低于3 MPa時，其全部動作導通，同時與之連接的2個中間繼電器線圈帶電，常開點閉合，向PLC輸入2個220 V的交流電壓信號，當PLC同時接收到2個220 V的電壓信號時，PLC發(fā)出壓車到位信號。

其PLC外部的電氣接線為:4個壓力繼電器的4組電源線分別接入翻車機轉子內的中轉端子箱上的端子排，在端子排一側兩兩串聯(lián)后，由端子排另一側出端子箱到達地面中轉端子箱，然后經過2個中間繼電器的常開點接入PLC，如圖1所示。檢修人員進入轉子內對中轉端子箱進行檢查，發(fā)現轉子內壓車梁底座固定螺栓孔部分磨損變大，翻車機在翻轉過程中，除塵裝置噴水除塵，部分水流通過螺栓孔進入轉子內，導致轉子內地面積水。雖然轉子內端子底部穿線孔處經過封堵且有密封，但翻轉中部分積水仍然能從端子箱底部的穿線孔滲入到端子排上，造成端子排受潮，當時端子排上還掛有少量小水珠。因此基本確定事故發(fā)生時轉子內端子箱上端子排受潮，壓力繼電器的公共端2017(24 V DC)與壓車到位信號線4101，4103同時瞬間短路，使2個中間繼電器電源線圈帶電后常開點閉合，向PLC輸入2個220 V交流電壓信號，PLC同時輸出壓車到位信號。由于壓車到位信號已發(fā)出，壓車梁不會再下壓，但此時翻車機其他翻車條件滿足，因此翻車機在壓車梁未下壓的情況下開始翻轉。

3.3.3 采取的措施

(1)對此次事故的翻車機值班員進行考核，同時對所有翻車機值班員進行集中培訓學習，重新學習本崗位工作職責以及相關運行操作規(guī)程。培訓完成后重新進行上崗考試，考試合格后方可繼續(xù)上崗，否則調離原崗位，以此加強值班員的工作責任心。

(2)對轉子內的積水進行全面清理，同時對翻車機壓車梁底座固定螺栓孔進行全面檢查，對磨損的螺栓孔進行補焊封堵處理，徹底消除轉子內部積水問題。

圖1 壓車到位信號電氣外部接線及PLC邏輯

(3)將轉子內電氣箱端子排上串聯(lián)的壓力繼電器接線改為在地面中轉電氣箱內的端子排上串聯(lián)，這樣可將壓力繼電器線路因短路而造成壓車到位信號誤發(fā)的概率降低50%。

(4)對自動和手動方式下的翻車機正翻邏輯進行修改，加上無松壓到位信號為正翻條件。這樣即使發(fā)生上述情況，由于壓車梁未下壓，松壓到位信號存在，正翻條件不滿足，翻車機不會正翻，因此車輛不會脫軌，可從根本上消除隱患。

4 結論

通過對上述3起翻車機內車輛脫軌事故的原因分析可以看出，翻車機值班員的工作責任心不強、工作經驗不足以及翻車機PLC邏輯存在漏洞是造成翻車機內車輛脫軌的主要原因。因此首先要重視對翻車機值班員職業(yè)素養(yǎng)及崗位技能的培訓工作，可以通過定期考試、現場考問以及獎金掛鉤等方式來提升其綜合素質;其次應加強翻車機PLC邏輯的檢查完善工作，查找邏輯上存在的漏洞，將事故消除在萌芽狀態(tài);最后應將電氣端子箱遠離潮濕環(huán)境，做好日常防雨水措施。另外，由于翻車機的壓車梁及靠車板是由液壓油缸控制的，還應定期檢查液壓系統(tǒng)的閥組及油缸，避免發(fā)生因液壓系統(tǒng)內漏造成的脫軌事故。

［1］張磊，馬明禮.燃料運行與檢修［M］.北京:中國電力出版社，2006.