胡 淦,趙有國(guó),馬玉坤
(1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所,北京 100081;2. 中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司 貨運(yùn)部,遼寧 沈陽(yáng) 110001)
我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)纳⒍蜒b貨物以煤炭、礦石為主,主要采用通用敞車(chē)運(yùn)輸,大部分散堆裝貨物具有顆粒小、易流動(dòng)等特點(diǎn),存在因自然因素、車(chē)門(mén)不良、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻呢浳锶雎﹩?wèn)題。嚴(yán)重的貨物撒漏會(huì)產(chǎn)生虧噸問(wèn)題,給貨主造成損失,影響鐵路貨運(yùn)服務(wù)質(zhì)量[1];列車(chē)交會(huì)時(shí),飛落的貨物會(huì)擊打相向而來(lái)的機(jī)車(chē)玻璃[2],貨物在運(yùn)輸途中撒漏還會(huì)造成貨車(chē)偏載或偏重,影響列車(chē)運(yùn)行安全;撒漏不單會(huì)對(duì)鐵路沿線(xiàn)造成污染,對(duì)工務(wù)、電務(wù)維護(hù)人員的安全和作業(yè)也造成一定的影響。目前,鐵路相關(guān)部門(mén)通過(guò)煤炭抑塵措施,防止煤炭運(yùn)輸過(guò)程中的揚(yáng)塵,各鐵路局集團(tuán)公司也采用一些堵漏方式封堵車(chē)門(mén)等[3]。這些措施在一定程度上減少了列車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中的貨物撒漏,但都是對(duì)撒漏貨物的擋堵措施,沒(méi)有從根本上解決因車(chē)門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)而產(chǎn)生的貨物撒漏問(wèn)題,同時(shí)也給貨主帶來(lái)了較高的運(yùn)輸成本。為了更好地提高貨物運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量,應(yīng)該從車(chē)輛設(shè)計(jì)、裝卸機(jī)械、車(chē)輛運(yùn)用、貨物裝載加固方法等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究,從根本上解決散堆裝貨物運(yùn)輸中的撒漏問(wèn)題。
根據(jù)目前鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),易產(chǎn)生撒漏的散堆裝貨物主要是煤炭、焦炭、礦石、礦粉、砂石等,出現(xiàn)撒漏的形式主要有以下幾種。
(1)車(chē)門(mén)狀況不良引起的撒漏。鐵路通用敞車(chē)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,由于受到裝卸車(chē)作業(yè)過(guò)程中的機(jī)械碰撞、貨物的沖擊擠壓、腐蝕等因素的影響,車(chē)門(mén)或車(chē)體不同程度地出現(xiàn)變形或破損現(xiàn)象,使車(chē)門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)或有破洞,是導(dǎo)致散堆裝貨物運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生撒漏的最主要因素[4]。礦石從敞車(chē)門(mén)縫中漏出如圖1 所示。
圖1 礦石從敞車(chē)門(mén)縫中漏出Fig.1 Ore leakage from door cracks of open wagons
(2)車(chē)體外部殘留貨物撒漏。散裝貨物裝車(chē)后在車(chē)輛的上邊梁、手閘臺(tái)等處留有煤炭、礦石、焦炭等零散的貨物,運(yùn)輸過(guò)程中掉落。車(chē)輛外部貨物清理不凈如圖2 所示。
圖2 車(chē)輛外部貨物清理不凈Fig.2 Uncleaned cargo outside the vehicle
(3)散堆裝貨物超出車(chē)幫裝載撒漏。散堆裝貨物裝載超出車(chē)幫時(shí),采取的圍擋措施不當(dāng)或加固材料存在質(zhì)量問(wèn)題,貨物在運(yùn)輸過(guò)程中易產(chǎn)生撒落現(xiàn)象。例如,裝運(yùn)焦炭等散堆裝貨物時(shí),為充分利用敞車(chē)載重能力,往往需要起脊裝載,如果加固措施不當(dāng)或中途圍擋受到破壞,敞車(chē)頂部的起脊貨物就會(huì)從敞車(chē)上部撒漏出來(lái)[5]。竹笆圍擋遭到破壞如圖3 所示。
圖3 竹笆圍擋遭到破壞Fig.3 Damaged bamboo fence
(4)輕浮貨物揚(yáng)塵撒漏。輕浮的散堆裝貨物在運(yùn)輸過(guò)程中,由于受到大風(fēng)或列車(chē)交會(huì)時(shí)產(chǎn)生的巨大渦旋氣流作用,造成貨物被刮起撒落。煤炭在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中,由于列車(chē)顛簸或交會(huì)作用,表面干燥、細(xì)散的煤粉會(huì)揚(yáng)起或散落路面,造成諸多問(wèn)題。
(5)車(chē)底板破損撒漏。車(chē)底板銹蝕破洞或機(jī)械損傷出現(xiàn)破洞,貨物從裂縫或破洞中漏出。貨物從車(chē)底板破損處撒漏如圖4 所示。
圖4 貨物從車(chē)底板破損處撒漏Fig.4 Cargo leakage from damaged parts of train floor
(6)偷盜破壞致使貨物撒漏。散堆裝貨物運(yùn)行途中遭人為偷盜破壞,車(chē)門(mén)被打開(kāi)產(chǎn)生撒漏。運(yùn)輸煤炭和焦炭時(shí),此種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,經(jīng)常導(dǎo)致車(chē)輛偏載偏重,對(duì)車(chē)輛運(yùn)行安全危害較大。
根據(jù)散堆裝貨物特點(diǎn)、裝載加固作業(yè)、裝卸作業(yè)、運(yùn)輸途中可能存在的問(wèn)題,可將散堆裝貨物撒漏影響因素劃分為貨物基本特性、貨物裝載加固方案、加固材料(裝置)、運(yùn)輸設(shè)備、裝卸設(shè)備及作業(yè)、安全操作與管理、外部環(huán)境等7 個(gè)方面。散堆裝貨物撒漏影響因素如圖5 所示。
圖5 散堆裝貨物撒漏影響因素Fig.5 Influencing factors in the leakage of bulk cargo
(1)貨物的基本特性。通過(guò)鐵路運(yùn)輸?shù)呢浳锲奉?lèi)比較豐富,每種貨物都有著自身的特性和裝載加固要求。散堆裝貨物沒(méi)有一定的外形界限尺寸,其物理特性一般指顆粒組成及塊度、容積密度、自然坡度、磨磋性等,計(jì)重主要采取軌道衡或在車(chē)內(nèi)量尺劃線(xiàn)、按比重計(jì)重的方法。散堆裝貨物在裝車(chē)時(shí),需要注意的問(wèn)題主要是超載、偏載以及運(yùn)輸過(guò)程中的撒漏等,以免出現(xiàn)列車(chē)脫軌、擊打客車(chē)等事故發(fā)生,危及行車(chē)安全。
(2)裝載加固方案。貨物裝載加固方案是決定貨物運(yùn)輸安全的基本因素,直接影響貨物、車(chē)輛的完整和行車(chē)安全。散堆裝貨物涉及的裝載加固方案較為簡(jiǎn)單,但散堆裝貨物裝載加固方案的設(shè)計(jì)、申報(bào)與審批,應(yīng)嚴(yán)格按照《鐵路貨物裝載加固規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《加規(guī)》”)中的要求實(shí)施,防止因方案設(shè)計(jì)不良以及超范圍、越權(quán)審批裝載加固方案導(dǎo)致貨運(yùn)事故的發(fā)生[6]。
(3)加固材料(裝置)。各類(lèi)加固材料(如鍍鋅鐵線(xiàn)、盤(pán)條、鋼絲繩、襯墊、掩擋等)的受力強(qiáng)度能否達(dá)到裝載加固方案的設(shè)計(jì)要求,是保證貨物裝載加固安全性的重要影響因素,直接決定加固效果的好壞。散堆裝貨物裝載使用的加固材料多為圍擋類(lèi)材料,選擇合適的加固材料(裝置)規(guī)格和數(shù)量,保證加固材料(裝置)的產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行《加規(guī)》中各類(lèi)加固材料(裝置)的使用方法是保證加固材料(裝置)的許用拉力和破斷拉力達(dá)到方案設(shè)計(jì)要求的基本保障。
(4)運(yùn)輸設(shè)備。線(xiàn)路和運(yùn)輸車(chē)輛的良好狀態(tài)是保證貨物運(yùn)輸安全的基本條件。鐵路車(chē)輛在運(yùn)用過(guò)程中,車(chē)輛會(huì)逐漸磨耗、腐蝕和損傷,車(chē)輛狀態(tài)的良好與否,對(duì)散堆裝貨物運(yùn)輸過(guò)程中的安全性會(huì)造成較大的影響。敞車(chē)車(chē)門(mén)不良是貨物產(chǎn)生撒漏的重要直接原因。
(5)裝卸設(shè)備及作業(yè)。散堆裝貨物的裝卸,多采用裝載機(jī)、挖掘機(jī)、扒料機(jī)等裝卸機(jī)械,在裝卸車(chē)作業(yè)時(shí)因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范等原因經(jīng)常造成車(chē)輛的破壞,是造成敞車(chē)車(chē)門(mén)不良的重要原因[7]。
(6)安全操作與管理。貨物產(chǎn)生撒漏的原因主要是由于車(chē)輛狀態(tài)差造成的,但也存在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章,存在管理上的問(wèn)題。作業(yè)人員的素質(zhì)高低以及安全意識(shí)的強(qiáng)弱對(duì)貨物運(yùn)輸安全起到關(guān)鍵作用。
(7)外部環(huán)境。外部環(huán)境也是保證鐵路貨物運(yùn)輸安全的一個(gè)重要因素,包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。惡劣的自然環(huán)境一方面可能會(huì)導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸設(shè)備的損壞,另一方面容易產(chǎn)生因技術(shù)操作、安全檢查不到位而引起的事故隱患。社會(huì)環(huán)境包括社會(huì)的政治環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、管理環(huán)境、法律環(huán)境及社會(huì)風(fēng)氣等,對(duì)鐵路運(yùn)輸安全均有不同程度的影響。
3.1.1 車(chē)門(mén)不良堵漏措施
面積較小的孔洞或縫隙通常采用泡沫填充劑、編織布、稻草墊或竹圍擋,較大的孔洞或破損嚴(yán)重的地方,常采用木桿、木條或焊接加固;運(yùn)輸顆粒精細(xì)或質(zhì)量要求嚴(yán)格的貨物時(shí),有些車(chē)站還會(huì)在堵漏的同時(shí)在車(chē)內(nèi)鋪墊塑料布。
通常用木楔、木杠、鐵線(xiàn)等材料對(duì)門(mén)搭扣損壞、插銷(xiāo)缺損的情況進(jìn)行加固;對(duì)側(cè)門(mén)上銷(xiāo)未入槽的,一般采用硬雜木和中門(mén)加固器捆綁;側(cè)門(mén)上銷(xiāo)的拉桿把手折斷時(shí),用鋼管套接或者木棒加固捆綁。
車(chē)門(mén)折頁(yè)銷(xiāo)的損壞通常采用自制備件替換,有車(chē)站用鐵線(xiàn)和木桿或鋼管捆綁,或采用焊接措施。
3.1.2 煤炭抑塵措施
(1)機(jī)械加蓋法。每一節(jié)車(chē)廂加一個(gè)蓋板,可有效防止煤塵污染,但存在成本高、有效負(fù)載低的劣勢(shì)。
(2)蓬布遮蓋法。即在車(chē)廂頂部加蓬布,汽車(chē)運(yùn)輸中應(yīng)用較為廣泛,在鐵路運(yùn)輸中因蓬布苫蓋、拆除耗時(shí),影響效率,實(shí)施較為困難。
(3)集裝箱專(zhuān)用列車(chē)法。在國(guó)外煤炭運(yùn)輸中較為普遍,使用的集裝箱有專(zhuān)用型與通用型2 種,但專(zhuān)用集裝箱(帶翻轉(zhuǎn)頂蓋)成本高,通用型集裝箱裝卸散料時(shí)需投入專(zhuān)用翻轉(zhuǎn)作業(yè)設(shè)備,作業(yè)效率受到影響,因成本高目前在我國(guó)還不具備推廣價(jià)值。
(4)灑水防塵法??善鸬椒缐m、降溫的作用,是一種傳統(tǒng)方法,但工作量大,維護(hù)管理困難。
(5)化學(xué)抑塵劑法。目前的抑塵劑為固體粉末與水混合后噴灑于列車(chē)煤層表面,使煤層表面形成一層固化層,從而抑制粉塵飛揚(yáng),達(dá)到抑塵的效果。抑塵劑不改變煤的原有質(zhì)量,固化層對(duì)機(jī)械化卸車(chē)沒(méi)有影響,達(dá)到了防止揚(yáng)塵污染的目的[8]。
3.1.3 其他防撒漏技術(shù)措施
(1)散堆裝貨物超出車(chē)幫防撒漏措施。散堆裝貨物超出車(chē)幫裝載時(shí),一種是采用袋裝方式,另外一種是采用在車(chē)體周邊安插圍擋的方式。采用袋裝方式主要是保證袋裝貨物在裝卸過(guò)程中包裝袋不發(fā)生破損,另外保證包裝袋的質(zhì)量指標(biāo)符合運(yùn)輸安全要求。焦炭運(yùn)輸時(shí)一般采取敞車(chē)加裝圍擋的方式進(jìn)行。
(2)車(chē)體破損堵漏措施。車(chē)體破損主要體現(xiàn)在車(chē)底板破損或銹穿、車(chē)輛側(cè)墻或端墻銹穿等情況,采取的堵漏措施和車(chē)門(mén)破損相似,一般也采取用稻草制品堵漏的措施,也有采取焊接補(bǔ)牢的措施。
既有防撒漏措施普遍存在堵漏措施缺少執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、部分車(chē)門(mén)不良問(wèn)題裝車(chē)前不易被發(fā)現(xiàn)等問(wèn)題,既影響了裝車(chē)效率和服務(wù)質(zhì)量又增加了運(yùn)輸成本,存在安全隱患。為根本解決以上問(wèn)題,應(yīng)從以下方面多種措施并舉。
(1)車(chē)輛技術(shù)方面。敞車(chē)車(chē)門(mén)的狀態(tài)不良是導(dǎo)致貨物撒漏的主要原因,因此抓好車(chē)輛質(zhì)量關(guān),加強(qiáng)貨車(chē)狀態(tài)源頭治理,保證車(chē)輛的技術(shù)狀態(tài)良好是散堆裝貨物防撒漏的根本措施。敞車(chē)質(zhì)量決定了敞車(chē)使用過(guò)程中對(duì)外力的抵抗能力,通過(guò)優(yōu)化材料、改進(jìn)車(chē)輛技術(shù)增強(qiáng)車(chē)輛和部件的使用壽命和耐用性,保證車(chē)輛的性能完好能夠有效遏制貨物撒漏。
(2)車(chē)輛運(yùn)用管理方面。加強(qiáng)貨車(chē)源頭治理的重要措施之一是保證車(chē)輛能夠得到及時(shí)維修,應(yīng)加大對(duì)破損貨車(chē)特別是車(chē)門(mén)狀況不良貨車(chē)的檢查和維修力度,對(duì)車(chē)門(mén)車(chē)體損壞銹蝕嚴(yán)重的及時(shí)修復(fù),對(duì)車(chē)門(mén)部件缺失的及時(shí)更換,則可大大降低貨物撒漏隱患。
(3)裝卸方面。裝卸過(guò)程易造成車(chē)輛損壞,應(yīng)規(guī)范裝卸機(jī)械裝卸車(chē)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)對(duì)裝卸人員的培訓(xùn)教育,避免因裝卸操作不當(dāng)沖撞貨車(chē)車(chē)體。同時(shí),認(rèn)真落實(shí)裝卸機(jī)械日常管理、保養(yǎng)、維修、使用制度,堅(jiān)持把裝卸機(jī)械管理的重點(diǎn)落實(shí)到裝卸機(jī)械的現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)節(jié)上,保證裝卸機(jī)械的技術(shù)狀態(tài)良好。
(4)裝載加固方面。建議研究采用敞車(chē)無(wú)捆綁加固方案以減少對(duì)車(chē)門(mén)的影響,同時(shí)嚴(yán)格控制裝載加固材料和裝載加固方案質(zhì)量,明確裝載質(zhì)量要求,嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并且通過(guò)加強(qiáng)檢查監(jiān)控的方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。
目前我國(guó)鐵路列車(chē)運(yùn)行速度越來(lái)越高,對(duì)運(yùn)輸安全的要求也越來(lái)越高,散堆裝貨物撒漏引發(fā)的問(wèn)題日益影響到鐵路運(yùn)輸?shù)母哔|(zhì)量發(fā)展。散堆裝貨物撒漏形式和撒漏原因多種多樣,既有撒漏防范治理技術(shù)均存在一定的局限性,還應(yīng)從車(chē)輛設(shè)計(jì)、貨物裝卸、車(chē)輛運(yùn)用、貨物裝載加固等多個(gè)方面入手優(yōu)化,從源頭上根本解決散堆裝貨物運(yùn)輸中的撒漏問(wèn)題。