铁路使用钢座架运输卷钢的实践与思考

厉劲松

(上海铁路局 货运处，上海 200071)

随着我国经济社会的发展，高端钢铁产品——卷钢的需求量不断增加，卷钢的规格品种也越来越多，在铁路货运列车实施提速条件下，对卷钢运输安全提出了更高的要求。为强化卷钢装载质量，降低卷钢铁路运输装载加固费用，上海铁路局按照《关于加强卷钢装运安全工作的通知》(铁运[2010]110号)中“优先使用钢座架卧装卷钢”、“积极组织卷钢成列或成组装车”的要求，针对卷钢运输现状，经过充分调研、精心策划和严密组织，自2010年6月起，在铁路局管内马鞍山—金华间开展使用钢座架运输卷钢，取得了良好的效果。

1 常用卷钢装载加固方案分析

马鞍山站接轨的马鞍山钢铁公司生产的冷、热轧制卷钢，产品销往全国各地，其通过铁路运输的装载加固方案有两种：①立装方式，采取在卷板底面与车地板间衬垫稻草垫防滑、盘条(或钢丝绳)反又字形拉牵的加固措施；②卧装方式，采用凹形草支垫、钢丝绳兜头拉牵(凹形草支垫端头)的加固方式。这两种装载加固方式各有优缺点。

1.1 敞车立装方式

敞车立装方式为铁道部定型方案，具有发送去向不受限制、加固材料的使用相对比较经济(每车约500～800元)等优点。但由于卷钢从钢厂生产线上下线时为卧式放置，为了立式装车、卸车，必须将卷钢沿水平轴转动 90 度，需要添加翻卷设备，增加车站的投入，同时夹钳作业对卷板的表面会造成损伤，货物直接和车底板接触会损坏货物边缘，而且直接加固货物本体也会对货物造成损伤。

1.2 敞车卧装方式

凹形草支垫敞车卧装方式为铁道部试运方案，装载后货物本体不需要直接用加固材料拉牵，可有效保护货物，但是存在以下缺点。

（1）由于凹形草支垫是一次性使用，加固材料的费用相对较高，平均每车 1 200～1 500 元。

（2）对卷钢配装要求较高，各卷重量差不能大于 1 t，增加了装车难度。

（3）加固时间较长。从车辆划线、安放草支垫到装后捆绑加固，平均每车需要 40 min。

（4）存在不安全隐患。凹形草支垫敞车卧装方式仅靠兜头拉牵凹形草支垫，而草支垫的凹部高度有限，遇编组站解编作业中车辆速度过快时，容易造成卷钢滚落，威胁行车安全。

上述两种卷钢装载加固方式，由于采用的部分加固材料，如凹形草支垫、草垫等为稻草制品，性能不够稳定，存在可靠性差、易于引燃等事故隐患。此外，稻草 (尤其是潮湿时) 具有酸性，对与其接触的钢板表面有腐蚀作用，货物运输质量受到一定影响。因此，这两种常用的卷钢装载加固方案都不是最理想的方案。

2 铁路使用钢座架运输卷钢的分析

2.1 原有使用钢座架基本情况

由于钢材的性能稳定可靠，安全上有稻草制品无可比拟的优势，并且不会对货物表面造成损害等，因此，使用钢座架对卷钢运输进行装载加固是一个很好的选择方案。在凹形草支垫出现之前，我国部分钢厂曾经大范围使用过钢制座架运输卷钢 (铁道部公布的装载加固定型方案中有2个敞车使用钢制座架方案)。但由于卷钢的卷径、件重等规格较多，而原有钢制座架设计不够合理，型号多且自重大。钢铁生产企业为了满足不同规格卷钢的运输装载要求，生产了大量的各型钢座架，不仅投入大，使用上也很烦琐。钢制座架的投资制造、维护保养、发送回空等均由钢铁生产企业负责组织，存在座架回送不及时，管理不善等情况，严重影响了钢制座架的使用效率。

2.2 使用钢座架运输卷钢的技术经济要求

根据有关经验教训，使用钢座架铁路卷钢运输，其技术方案设计必须体现现代物流的整体理念，使钢座架性能在满足卷钢铁路运输安全、经济、方便等方面都得到充分体现。

（1）安全性。钢座架的几何形状 (尺寸) 应保证卷钢在整个运输过程中的物理状态不变，即在实际运输中的各种振动和冲击下，能够始终保持卷钢与座架、座架连同卷钢与车辆间的相对位置不发生危及安全的位移，而且钢座架的结构疲劳强度满足负重运输、空载装卸等工况下的多次重复使用要求。

（2）经济性。钢座架的经济性体现在适应装载的卷钢规格范围、自重、回空率等方面。同一钢座架适装卷钢规格 (卷径、件重等) 范围广，意味着可以减少钢座架的规格数量和制造总量，节省钢座架制造的总投入，同时给运用管理带来极大的便利，减少仓储成本，节约管理费用。在保证钢座架强度的同时，一般情况下自重越轻，制造费用越低，对货物净载质量的影响越小，卷钢生产企业越容易认同。此外，由于卷钢运输时钢座架的使用大多为重去空回，很难形成对流的形式，因此，回空率 (每辆通用敞车能够装载的空钢座架数量) 越高，折算到每一发送重车的钢座架使用费就越低，相对于稻草制品作为加固材料的方案，钢座架方式就越有竞争力。

（3）方便性。方便性主要是体现在装载卷钢时的作业和钢座架的制造工艺便利性等方面。好的技术设计方案应使卷钢在钢座架上的装载便于准确对位，装载后不必采取另外的加固措施，而且制造简单，不需要特殊的设备和加工工艺。

经考察，中国铁道科学研究院运输及经济研究所与北京德达物流公司合作推出的可套装框架型系列卷钢钢座架能较好地满足使用钢座架运输卷钢对技术经济性的基本要求。其中，三槽可套装框架型卷钢座架的适应范围为：卷钢单件质量 4～16 t；卷径Φ800～1 600 mm，如图1所示。

图1 三槽卷钢钢座架示意图

三槽卷钢钢座架主要由矩形框架底座和焊接在底座上的 16 个“Λ”形斜撑组成。16 个“Λ”形斜撑形成3个凹槽，每个凹槽可以装载2件卷钢，每个座架最多可装6件卷钢。斜撑表面铆接有橡胶垫，橡胶垫既有保护卷钢表面的作用，又有提高摩擦力阻止卷钢横向移动的功能。底座的左右两侧焊接有对称的凸出结构件，钢座架装载在敞车上时，凸出结构件卡住车辆转向架正上方的侧立柱内加强斜铁，用此方式对钢座架进行加固。钢座架回空时，在顶层钢座架的底座不超出敞车侧墙情况下可上下套装9个，全车回空可装3垛至少 27 架，相当于每发送 13.5 辆重车只需 1辆敞车回空钢座架，回空率较高。

2.3 经济可行性分析

经调研，马鞍山钢铁公司通过铁路发往金华地区的冷轧卷钢每年近 20 万 t，日均约8车。为了在该流向上使用钢座架方式运输卷钢，先期对钢座架的应用成本，包括购置费用、检测费用、维修费用、作业人员费用、回空运费等内容进行了测算。

（1）购置费用。单个钢座架的购置费约为2万元，每车需安装2个，钢座架寿命初步估计为5年，全寿命期内的每车2个钢座架的初始投资及银行贷款利息总计 5.2 万元。按每年使用 100 次计 (周转时间按 3.5 天计)，则在寿命期内每车次钢座架的平均购置费用为 104 元。

（2）检测费用。钢座架使用一定次数后按规定需要进行检测，检测费用为每车60 元。

（3）维修费用。橡胶垫板为易耗品，由于频繁装卸和车底板状态较差，需对座架进行日常维修和更换橡胶垫板，其费用为每车 60 元 (折合每吨 1元)。

（4）作业人员费用。作业人员费用是指使用钢座架运输卷钢需配备专门的管理、操作人员。作业人员费用按每重车 200 元计。

（5）回空运费。集中回送每组 (8车) 16 个钢座架需用1车装运，运输距离以马鞍山—金华为例，共计 547 km。根据《铁路货物运价规则》(2007 年)，卷钢座架的运费以2号运价率计算，即每车钢座架回空运费＝运费＋印花税＋电化费＋铁路基金＝1 825.80＋1.00＋141.10＋1 083.10＝3 051.0元，折合每重车3 051/8＝382元。

以上5项费用合计为：104＋60＋60＋200＋382＝806元，即使用钢座架方式运输卷钢的每车成本，约为凹形草支垫方式的三分之二。

从测算可以看出，从马鞍山—金华采用钢座架方式运输卷钢比采用凹形草支垫方式更加经济，具有可行性。

3 铁路使用钢座架运输卷钢的措施

3.1 专业化管理

为了确保项目能够顺利开展，上海铁路局货运处引入可套装框架型系列卷钢钢座架技术，并改变以往托运人负责回收钢座架的方式，应用现代物流管理技术，由南京新干线物流有限公司马鞍山分公司投资购买可套装框架型系列卷钢钢座架，以提供第三方物流服务的形式，开展钢座架的日常运用、维修，以及对循环车组的实时跟踪等工作；中国铁道科学研究院运输及经济研究所利用技术优势，负责定期质量检测，保证钢座架的使用质量。通过这种专业化管理方式，使钢座架的质量和应用更加安全、可靠。

3.2 加强运输组织

马鞍山站和南京新干线物流有限公司马鞍山分公司作为钢座架的经营主体，为加速车辆的周转，提高运输效率，充分利用自身优势，采取了以下运输组织措施。

（1）加强信息沟通。马鞍山钢铁公司、马鞍山站、南京新干线物流有限公司马鞍山分公司成立了联合办公室，加强信息沟通，规范了作业流程。

（2）全程监控运输卷钢车组。由南京新干线物流有限公司马鞍山分公司安排人员通过上海铁路局 TMIS 系统每天监控使用钢座架运输卷钢车组的运行情况，发现问题及时汇报上海铁路局调度所，协调相关车站、部门，加速车辆的移动。

（3）提前做好装车准备。加强预确报工作，努力压缩马鞍山钢铁公司的等待、取送、装车作业时间。南京新干线物流有限公司马鞍山分公司在每次车组即将到达前，将信息分别传递给马钢公司，要求组织好车辆取送，做好装车前的准备工作，压缩车辆停留时间。

（4）严格编组、解体要求。规定马鞍山站出重时成组编机后，运统一记事栏标注“LCU”，芜湖东站驼峰解体利用空线溜放，如无空线则由机车送至调车场连挂，防止冲撞。重车组车流集结编挂金华东技术直达或整列，禁止利用运送卷钢车辆补轴乔司以远车流；芜湖东站对金华站回空钢座架车辆优先编排，及时回送马鞍山站。

4 铁路使用钢座架运输卷钢的效果

（1）货物和行车安全有保障。因钢座架性能稳定，技术上先进可靠，保证了装载质量，能够真正实现装一辆重车，保一路平安。

（2）经济效益好。由于钢座架的宽度超过 2 500 mm，因此可以做到车辆满载，提高车辆静载重，并且对装运的各卷钢质量差没有严格的规定，只需对称车辆横中心线即可，容易配装。

对于马鞍山钢铁公司，平均每车装载加固材料费用可节省 200元以上，每年供应金华地区的冷卷加固材料费用的直接节约超过 50 万元。此外，使用钢座架装运卷钢，每车的装卸车时间较原有装载方式大大缩短，装车时间由 35～40 min 缩短到 15～20 min，每车节约 20 min；卸车时间由 15～20 min 缩短到 8 min，每车节约10 min，每年可节省 1 205车小时，降低了企业车辆占用费用的支出，另外还有由于装载简便而节约的人力成本。

（3）装卸作业效率高。钢座架在装、运、卸环节简单易用，有效提高劳动生产率和车辆周转率，节省加固作业时间，取消了一次性捆绑加固材料的使用。

（4）适装卷钢的规格范围广。采用凹形草支垫时，为满足卷钢横向倾覆稳定性的要求，卷钢的卷径和卷宽比不得超过 1.5。采用钢座架后，由于卷钢横向倾覆点的提升，理论论证表明，此时卷钢的卷径和卷宽比可达 2.5，更加有利于钢厂的产品销售。

（5）满足循环经济的要求。钢座架可重复使用，不存在凹形草支垫一次性使用、在到站易造成污染的情况，适应循环经济可持续发展的要求。

5 结束语

上海铁路局采用固定敞车循环车体使用钢座架运输卷钢的实践，在固定到站、运量大、运输距离较短的发到站间，取得了较好的应用效果。但从成本费用可以看出，若运输距离加大或周转时间增加，钢座架每使用一次折算的固定费用将提高，尤其是回空运费的增加更为明显，当运距超过 1 000 km 后，每次使用折算的回空运费占整个成本费用的比重将超过60%。因此，全面推广使用钢座架运输卷钢，需要在钢座架的回空运费上给予一定的优惠。在钢座架的回空率和回空里程等满足相关的指标要求后，可以从运价政策上给予倾斜，从而促进钢座架新技术的推广应用，确保铁路卷钢运输安全。