辛東海

[山東能源集團（棗莊）物商有限公司鐵運車務段，山東棗莊277000]

0 引言

在礦井開采、運輸、洗選等過程中，通常要用大量的水來降低煤粉的濃度，防止污染。而這種情況下，在冬季或者溫度比較低的時候，煤炭運輸過程中很容易結(jié)冰，不僅會增加運輸費用，還容易導致運輸安全事故。因此，研究煤炭運輸車輛的防凍措施有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 影響鐵路煤炭貨運防凍能力的因素

隨著礦業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，對鐵路運輸?shù)男枨笠踩找嬖黾樱\輸防凍的工作也日益增多。而鐵路運輸防凍作業(yè)受多種因素的影響，如凍液性質(zhì)、運輸方式、車輛型號、氣候因素、待取待掛要求、到達翻卸、凍車清理、放行審核等，這些都會對其防凍能力產(chǎn)生一定的影響。在具體的運營和管理中，汽車、電氣、機械等部門要進行協(xié)調(diào)，無論哪一步出了差錯，都有可能引發(fā)安全事故。

2 鐵路煤炭運輸凍車原因

2.1 運輸過程中氣溫較低

一些煤炭運輸?shù)蔫F路線路溫度普遍偏低，特別是從十一月到來年的三月，很多地區(qū)的溫度都會低于零度。尤其是遭遇寒潮、降雪等天氣因素的影響，很多主要運輸煤炭的地區(qū)溫度會降至-20oC。在運送過程中整體氣溫相對較低，是導致大凍車事件的主要原因[1]。

2.2 煤炭水分含量較高

近年來，隨著中國煤炭資源供需形勢的變化，對洗精煤的需求量顯著提高，但許多地區(qū)的開采設備比較落后，難以將其中的水分很好地分離出來。相關數(shù)據(jù)顯示，目前我國鐵路煤炭運輸量占全國煤炭運輸量的90%以上，而大量實踐證明，含水量較高是導致鐵路煤炭運輸大凍車事件的主要因素。

2.3 防凍劑噴涂質(zhì)量不高

當前，我國許多地方以噴涂防凍劑作為主要的煤炭防凍手段，但在實際使用過程中，存在以下問題：第一，對防凍劑噴涂設備的維修、保養(yǎng)不到位；第二，在噴涂防凍劑時未聘請專業(yè)的技術(shù)人員進行指導，噴涂時力度和技巧不到位，導致防凍劑噴涂不均、覆蓋范圍不足，防凍效果較差[2]。

2.4 裝車作業(yè)的整體條件較差

在進行煤炭運輸時，部分企業(yè)為了提高鐵路運輸?shù)恼w效果，節(jié)省一部分的運輸投入，提高了列車的運輸噸位。然而，在裝車路段，很多車站的路況條件并不理想，導致大大延長裝車時間，不少車在整裝后，沒有進行吊運，使得裝載煤炭的列車在低溫區(qū)域停放時間過長，如果氣溫持續(xù)降低，則極易發(fā)生凍車問題。

2.5 煤炭的在途儲運期較長

在鐵路煤炭運輸過程中，如果在列車掛運、編組等環(huán)節(jié)耽誤過多時間，或者出現(xiàn)列車中途停留等問題，會不可避免地延長煤炭運輸時間，容易影響防凍劑的整體防凍效果，可能出現(xiàn)煤炭內(nèi)部水分凍結(jié)現(xiàn)象，會提高凍車事故的發(fā)生概率。

2.6 部分車型不適于運載洗精煤

在進行煤炭運輸時，部分地區(qū)在運輸列車的選擇上，依然習慣選用C 系列的“浴盆車”，但這類列車有較多的內(nèi)支撐桿，盆底的褶皺也相對多，在裝卸煤炭的過程中，若煤炭在車內(nèi)有結(jié)冰現(xiàn)象，很容易導致列車結(jié)冰。

而且，因此類列車的底部為圓形，一旦出現(xiàn)結(jié)冰的情況，車廂里沒有足夠的空間來處理，會極大程度地影響裝卸效率[3]。

3 提高鐵路煤炭運輸防凍效果的主要途徑

3.1 嚴格控制煤炭含水量

首先，整修洗選脫水設備。在防凍期來臨之際，各個車務段應該根據(jù)煤炭運輸?shù)膶嶋H情況，與裝車企業(yè)進行協(xié)調(diào)溝通，使其對洗選設備和烘干設備進行整修和養(yǎng)護，爭取將煤炭本身的水分控制在一定程度之內(nèi)。

此外，在煤炭洗選過程中，應當留出足夠的瀝水時間，絕對不能邊洗變裝。同時，應當定期檢查煤炭含水率，并定期、定時地對各個裝車站發(fā)出的煤炭含水量數(shù)據(jù)進行匯總分析，上報調(diào)度所，然后根據(jù)分析結(jié)果選擇配送方式。另外，在裝車之前，還要根據(jù)天氣變化、煤炭含水量等指標來確定防凍液的具體用量[4]。

3.2 全面提升防凍劑噴灑質(zhì)量

第一，全面檢查防凍劑質(zhì)量，防凍劑質(zhì)量會對煤炭防凍結(jié)果產(chǎn)生直接影響，因此，必須嚴格控制防凍液質(zhì)量。一般情況下，防凍劑的冰點和黏稠度應該控制在-46oC 和6MPa·s。防凍劑到裝設站時，均必須做出檢測報告，提交的資料符合要求才能使用。同時，對防凍劑的質(zhì)量也要進行嚴格的管理，每月都要對防凍劑生產(chǎn)企業(yè)進行隨機抽查，并進行監(jiān)督檢查。進入抗凍期后，必須加強對防凍劑質(zhì)量的檢驗。在此期間，可以將各部門工作人員的防凍劑質(zhì)量檢驗工作納入考核范圍，最大限度地保證防凍劑的質(zhì)量。

第二，定期檢查噴灑設備，防凍劑的使用離不開噴灑設備，而噴灑設備的運行狀態(tài)會對防凍劑的防凍效果產(chǎn)生直接影響。因此，在使用噴灑設備之前，應該對設備的運行情況、使用情況進行全面檢查，同時做好相關記錄。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了故障問題，如管路堵塞、噴頭堵塞、泵壓不足、出液不均勻等，需要立即聯(lián)系專業(yè)維修人員，對其進行檢查維修。

第三，開展防凍液噴灑工作時必須嚴格遵循相關規(guī)范。在煤炭裝車過程中，每個裝車站都應該嚴格遵守相關要求，按照防凍作業(yè)規(guī)范開展防凍劑噴灑工作，不得擅自減少用量或簡化流程，要全面掌握作業(yè)方法，保證防凍劑的噴灑合理。防凍劑噴灑人員應該結(jié)合工作實際，全面監(jiān)控防凍劑的噴灑情況，提高防凍劑的噴灑質(zhì)量，實現(xiàn)防凍劑噴灑全覆蓋、無死角。另外，對于軌道電路的安裝位置或者道床間遺留的防凍劑，要進行全面清理[5]。此外，針對中部機車出現(xiàn)的不能噴灑或者噴灑不到位的問題，需要合理選擇噴灑設備。對于這種情況，一般可在整體噴灑之后選擇移動式的噴灑設備進行補充噴灑。在裝車的時候，如使用裝載機進行20t 煤炭裝車，應該在煤炭裝載中噴灑一次防凍液，如使用筒倉進行裝車，需要在裝車或者進倉之前，噴灑一次防凍劑，防止煤炭出現(xiàn)凍結(jié)問題后漏斗也被凍上。如果遇到寒潮天氣，需要做好預警工作，安排專人進行盯控，并根據(jù)實際情況合理控制防凍劑噴灑量。

3.3 適當縮短煤炭運輸時間

第一，應當有效提高裝車效率。在煤炭裝車過程中，必須保證裝車和加固車輛的工序同步實施，優(yōu)化安排調(diào)車作業(yè)，保證重機、空車快取快動，以最大程度地縮短裝車時間。

第二，進行掛運上線工作。所有裝車站都必須與列車運行調(diào)度機構(gòu)保持溝通，使其了解列車的掛運時間，以便有針對性地開展調(diào)度工作，節(jié)省溝通上的時間成本，最大限度地縮短運輸時間。

第三，保證各個渠道的溝通暢通，所有裝載站點與裝卸中心站必須建立完善的信息溝通配合機制，在裝載前及時了解裝卸站點的具體進度，把握貨物的裝貨時間，保證貨物運輸平衡，避免煤炭集中到達而產(chǎn)生堆存現(xiàn)象。

3.4 全面提升源頭裝車質(zhì)量

第一，強化重點貨物防控力度。在煤炭運輸中，含水量超過13%的洗選煤和煤泥等，不能用“浴盆車”裝運，同時必須控制其含水量，可適當加入干煤、塊煤等來中和其含水量。如果處理后煤炭的含水量依然超過13%，則需要向上級匯報，并安排相關人員進行盯控。

第二，應該及時處理凍煤粉碎塊和殘煤，在開始裝車之前，應該對站臺貨物進行翻轉(zhuǎn)檢查，如果發(fā)現(xiàn)凍煤，需要對其進行碾壓處理，如有必要可以進行破碎處理，破碎粒度應控制在25cm 以下。

第三，為了避免卸車時翻車機的漏斗被凍煤凍住，需要對可能上凍和容易上凍的貨物進行清點記錄，以便提早做好準備，降低上凍概率。如果列車已經(jīng)出現(xiàn)了凍車問題，下級人員需要立即向上級匯報，并通過增加機械設備和勞動力的形式，壓縮處理時間，提高解凍效率。

第四，要充分利用貨運計量安全檢測系統(tǒng)，重點追蹤卸載后的空車運行情況，如果出現(xiàn)空車偏載、偏重的問題，需要及時與調(diào)度站聯(lián)系，并在最近的站點停車查找原因，消除故障隱患。

3.5 構(gòu)建防凍車應急管理制度

現(xiàn)有的裝站點必須從實際狀況入手，構(gòu)建防凍車應急管理制度，制度內(nèi)容應包括對卸車勞力的管理，對機械設備、防凍劑的供給，以及對防凍設備的維修。同時，開展應急演練，確保在出現(xiàn)事故后能夠應對自如，保證在天氣惡劣的情況下能對凍車問題進行有效處理，保證煤炭運輸?shù)陌踩?、高效?/p>

4 高性能防凍劑配制方法研究

防凍劑通常由降凝劑、緩蝕劑和輔助品等構(gòu)成。減凝劑是防凍劑中的主要成分，其主要功能是降低溶劑的冰點，分為有機和無機兩種類型；緩蝕劑的主要功能是降低溶劑對配制裝置、貯液裝置、噴射裝置、輸液管道、列車客室和鋼軌的侵蝕，延長裝置使用時間；輔助品主要是用于調(diào)整pH 值、黏度等參數(shù)。

基于理論研究、試驗對比分析、試驗測試、現(xiàn)場應用等對高性能防凍劑配制方法進行研究?？紤]到成本問題，采用便宜易得的無機型CaCl2作為主要降凝劑。試驗發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，CaCl2濃度提高，冰點將相應下降，其降低冰點的作用非常明顯。但并不是CaCl2的濃度越高效果越好，在具體配制過程中要充分考慮煤炭運輸沿途的最低溫度，并調(diào)節(jié)好CaCl2的占比，以免浪費成本。

5 凍車高風險煤炭品種防凍劑噴灑工藝改進

近幾年，根據(jù)港口裝卸車的凍煤信息反饋，凍煤一般聚集在車輛的初期落煤沖擊區(qū)域和車幫二側(cè)底部的水分堆積區(qū)域。據(jù)了解，太原鐵路局的管內(nèi)鐵路運輸煤大部分是水洗技術(shù)煤，但由于洗選技術(shù)陳舊、煤炭和煤泥分開不完全等，導致含水量居高不下。火車在途行駛時間也較長，經(jīng)常出現(xiàn)中途停留、集中到達、排隊卸車以及上萬噸以上單元車輛分批包裝運輸組合的現(xiàn)象，其中“浴盆型”C80 列車的冰車問題尤為突出。

技術(shù)改造后，防凍劑能適應噴灑體系的壓強、黏性、密度和流速要求，工藝設備與原管路體系連接得當、匹配合理，適應工業(yè)生產(chǎn)需要。完成上述工藝改革后，為更有效地緩解凍車問題，裝車公司還要進行如下幾項工作。

第一，出臺防凍車輛管理措施，完善防凍車輛管理體系，確定防凍劑關鍵技術(shù)指標，優(yōu)化防凍劑噴灑工藝，健全防凍車輛應對預案。

第二，確定工作職責。責任單位要組建好相應的組織管理機構(gòu)，并明確具體負責領導、責任機關，進一步細化站段和各站區(qū)日常管理與協(xié)作制度，形成高效聯(lián)合、有效應對、快速反應的機制。

第三，嚴格篩選防凍劑供貨商。供貨商必須具備法定生效的工商部門經(jīng)營執(zhí)照及其他必要的法規(guī)證實文書，以及合理的質(zhì)量保證手段。

第四，與當?shù)罔F路相關單位保持聯(lián)系，及時通知調(diào)度員預計裝車時間，并積極聯(lián)系火車頭，縮短列車到站時間，盡量減少半路停留時間、避免重機集中到達。

第五，對主要車次進行跟蹤。對那些使用“浴盆型”C 型列車、K 型列車及萬噸以上的動車組等重點車輛實行逐列跟蹤監(jiān)控。

6 結(jié)語

當前，我國鐵路煤炭運輸防凍車工作中尚有亟須改進之處，需要相關工作人員全面、性深地刻意識到我國鐵路煤炭運輸防凍車管理工作的重要性，并根據(jù)實際的天氣情況、交通運輸相關要求等，采取更具針對性的舉措，以有效提高我國鐵路煤炭運輸防凍車效果，促進我國煤炭運送質(zhì)量與鐵路運輸經(jīng)濟效益的提高。