胡 淦,赵有国,马玉坤
(1.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所,北京 100081;2. 中国铁路沈阳局集团有限公司 货运部,辽宁 沈阳 110001)
我国铁路运输的散堆装货物以煤炭、矿石为主,主要采用通用敞车运输,大部分散堆装货物具有颗粒小、易流动等特点,存在因自然因素、车门不良、操作不当等原因造成的货物撒漏问题。严重的货物撒漏会产生亏吨问题,给货主造成损失,影响铁路货运服务质量[1];列车交会时,飞落的货物会击打相向而来的机车玻璃[2],货物在运输途中撒漏还会造成货车偏载或偏重,影响列车运行安全;撒漏不单会对铁路沿线造成污染,对工务、电务维护人员的安全和作业也造成一定的影响。目前,铁路相关部门通过煤炭抑尘措施,防止煤炭运输过程中的扬尘,各铁路局集团公司也采用一些堵漏方式封堵车门等[3]。这些措施在一定程度上减少了列车运输过程中的货物撒漏,但都是对撒漏货物的挡堵措施,没有从根本上解决因车门关闭不严而产生的货物撒漏问题,同时也给货主带来了较高的运输成本。为了更好地提高货物运输服务质量,应该从车辆设计、装卸机械、车辆运用、货物装载加固方法等方面进行系统研究,从根本上解决散堆装货物运输中的撒漏问题。
根据目前铁路运输的特点,易产生撒漏的散堆装货物主要是煤炭、焦炭、矿石、矿粉、砂石等,出现撒漏的形式主要有以下几种。
(1)车门状况不良引起的撒漏。铁路通用敞车在长期使用过程中,由于受到装卸车作业过程中的机械碰撞、货物的冲击挤压、腐蚀等因素的影响,车门或车体不同程度地出现变形或破损现象,使车门关闭不严或有破洞,是导致散堆装货物运输过程中产生撒漏的最主要因素[4]。矿石从敞车门缝中漏出如图1 所示。
图1 矿石从敞车门缝中漏出Fig.1 Ore leakage from door cracks of open wagons
(2)车体外部残留货物撒漏。散装货物装车后在车辆的上边梁、手闸台等处留有煤炭、矿石、焦炭等零散的货物,运输过程中掉落。车辆外部货物清理不净如图2 所示。
图2 车辆外部货物清理不净Fig.2 Uncleaned cargo outside the vehicle
(3)散堆装货物超出车帮装载撒漏。散堆装货物装载超出车帮时,采取的围挡措施不当或加固材料存在质量问题,货物在运输过程中易产生撒落现象。例如,装运焦炭等散堆装货物时,为充分利用敞车载重能力,往往需要起脊装载,如果加固措施不当或中途围挡受到破坏,敞车顶部的起脊货物就会从敞车上部撒漏出来[5]。竹笆围挡遭到破坏如图3 所示。
图3 竹笆围挡遭到破坏Fig.3 Damaged bamboo fence
(4)轻浮货物扬尘撒漏。轻浮的散堆装货物在运输过程中,由于受到大风或列车交会时产生的巨大涡旋气流作用,造成货物被刮起撒落。煤炭在铁路运输过程中,由于列车颠簸或交会作用,表面干燥、细散的煤粉会扬起或散落路面,造成诸多问题。
(5)车底板破损撒漏。车底板锈蚀破洞或机械损伤出现破洞,货物从裂缝或破洞中漏出。货物从车底板破损处撒漏如图4 所示。
图4 货物从车底板破损处撒漏Fig.4 Cargo leakage from damaged parts of train floor
(6)偷盗破坏致使货物撒漏。散堆装货物运行途中遭人为偷盗破坏,车门被打开产生撒漏。运输煤炭和焦炭时,此种现象时有发生,经常导致车辆偏载偏重,对车辆运行安全危害较大。
根据散堆装货物特点、装载加固作业、装卸作业、运输途中可能存在的问题,可将散堆装货物撒漏影响因素划分为货物基本特性、货物装载加固方案、加固材料(装置)、运输设备、装卸设备及作业、安全操作与管理、外部环境等7 个方面。散堆装货物撒漏影响因素如图5 所示。
图5 散堆装货物撒漏影响因素Fig.5 Influencing factors in the leakage of bulk cargo
(1)货物的基本特性。通过铁路运输的货物品类比较丰富,每种货物都有着自身的特性和装载加固要求。散堆装货物没有一定的外形界限尺寸,其物理特性一般指颗粒组成及块度、容积密度、自然坡度、磨磋性等,计重主要采取轨道衡或在车内量尺划线、按比重计重的方法。散堆装货物在装车时,需要注意的问题主要是超载、偏载以及运输过程中的撒漏等,以免出现列车脱轨、击打客车等事故发生,危及行车安全。
(2)装载加固方案。货物装载加固方案是决定货物运输安全的基本因素,直接影响货物、车辆的完整和行车安全。散堆装货物涉及的装载加固方案较为简单,但散堆装货物装载加固方案的设计、申报与审批,应严格按照《铁路货物装载加固规则》(以下简称“《加规》”)中的要求实施,防止因方案设计不良以及超范围、越权审批装载加固方案导致货运事故的发生[6]。
(3)加固材料(装置)。各类加固材料(如镀锌铁线、盘条、钢丝绳、衬垫、掩挡等)的受力强度能否达到装载加固方案的设计要求,是保证货物装载加固安全性的重要影响因素,直接决定加固效果的好坏。散堆装货物装载使用的加固材料多为围挡类材料,选择合适的加固材料(装置)规格和数量,保证加固材料(装置)的产品质量,严格执行《加规》中各类加固材料(装置)的使用方法是保证加固材料(装置)的许用拉力和破断拉力达到方案设计要求的基本保障。
(4)运输设备。线路和运输车辆的良好状态是保证货物运输安全的基本条件。铁路车辆在运用过程中,车辆会逐渐磨耗、腐蚀和损伤,车辆状态的良好与否,对散堆装货物运输过程中的安全性会造成较大的影响。敞车车门不良是货物产生撒漏的重要直接原因。
(5)装卸设备及作业。散堆装货物的装卸,多采用装载机、挖掘机、扒料机等装卸机械,在装卸车作业时因为操作不规范等原因经常造成车辆的破坏,是造成敞车车门不良的重要原因[7]。
(6)安全操作与管理。货物产生撒漏的原因主要是由于车辆状态差造成的,但也存在现场作业人员没有严格执行规章,存在管理上的问题。作业人员的素质高低以及安全意识的强弱对货物运输安全起到关键作用。
(7)外部环境。外部环境也是保证铁路货物运输安全的一个重要因素,包括自然环境和社会环境。恶劣的自然环境一方面可能会导致铁路运输设备的损坏,另一方面容易产生因技术操作、安全检查不到位而引起的事故隐患。社会环境包括社会的政治环境、经济环境、管理环境、法律环境及社会风气等,对铁路运输安全均有不同程度的影响。
3.1.1 车门不良堵漏措施
面积较小的孔洞或缝隙通常采用泡沫填充剂、编织布、稻草垫或竹围挡,较大的孔洞或破损严重的地方,常采用木杆、木条或焊接加固;运输颗粒精细或质量要求严格的货物时,有些车站还会在堵漏的同时在车内铺垫塑料布。
通常用木楔、木杠、铁线等材料对门搭扣损坏、插销缺损的情况进行加固;对侧门上销未入槽的,一般采用硬杂木和中门加固器捆绑;侧门上销的拉杆把手折断时,用钢管套接或者木棒加固捆绑。
车门折页销的损坏通常采用自制备件替换,有车站用铁线和木杆或钢管捆绑,或采用焊接措施。
3.1.2 煤炭抑尘措施
(1)机械加盖法。每一节车厢加一个盖板,可有效防止煤尘污染,但存在成本高、有效负载低的劣势。
(2)蓬布遮盖法。即在车厢顶部加蓬布,汽车运输中应用较为广泛,在铁路运输中因蓬布苫盖、拆除耗时,影响效率,实施较为困难。
(3)集装箱专用列车法。在国外煤炭运输中较为普遍,使用的集装箱有专用型与通用型2 种,但专用集装箱(带翻转顶盖)成本高,通用型集装箱装卸散料时需投入专用翻转作业设备,作业效率受到影响,因成本高目前在我国还不具备推广价值。
(4)洒水防尘法。可起到防尘、降温的作用,是一种传统方法,但工作量大,维护管理困难。
(5)化学抑尘剂法。目前的抑尘剂为固体粉末与水混合后喷洒于列车煤层表面,使煤层表面形成一层固化层,从而抑制粉尘飞扬,达到抑尘的效果。抑尘剂不改变煤的原有质量,固化层对机械化卸车没有影响,达到了防止扬尘污染的目的[8]。
3.1.3 其他防撒漏技术措施
(1)散堆装货物超出车帮防撒漏措施。散堆装货物超出车帮装载时,一种是采用袋装方式,另外一种是采用在车体周边安插围挡的方式。采用袋装方式主要是保证袋装货物在装卸过程中包装袋不发生破损,另外保证包装袋的质量指标符合运输安全要求。焦炭运输时一般采取敞车加装围挡的方式进行。
(2)车体破损堵漏措施。车体破损主要体现在车底板破损或锈穿、车辆侧墙或端墙锈穿等情况,采取的堵漏措施和车门破损相似,一般也采取用稻草制品堵漏的措施,也有采取焊接补牢的措施。
既有防撒漏措施普遍存在堵漏措施缺少执行标准、部分车门不良问题装车前不易被发现等问题,既影响了装车效率和服务质量又增加了运输成本,存在安全隐患。为根本解决以上问题,应从以下方面多种措施并举。
(1)车辆技术方面。敞车车门的状态不良是导致货物撒漏的主要原因,因此抓好车辆质量关,加强货车状态源头治理,保证车辆的技术状态良好是散堆装货物防撒漏的根本措施。敞车质量决定了敞车使用过程中对外力的抵抗能力,通过优化材料、改进车辆技术增强车辆和部件的使用寿命和耐用性,保证车辆的性能完好能够有效遏制货物撒漏。
(2)车辆运用管理方面。加强货车源头治理的重要措施之一是保证车辆能够得到及时维修,应加大对破损货车特别是车门状况不良货车的检查和维修力度,对车门车体损坏锈蚀严重的及时修复,对车门部件缺失的及时更换,则可大大降低货物撒漏隐患。
(3)装卸方面。装卸过程易造成车辆损坏,应规范装卸机械装卸车作业标准,加强对装卸人员的培训教育,避免因装卸操作不当冲撞货车车体。同时,认真落实装卸机械日常管理、保养、维修、使用制度,坚持把装卸机械管理的重点落实到装卸机械的现场使用环节上,保证装卸机械的技术状态良好。
(4)装载加固方面。建议研究采用敞车无捆绑加固方案以减少对车门的影响,同时严格控制装载加固材料和装载加固方案质量,明确装载质量要求,严格执行作业标准,并且通过加强检查监控的方式及时发现安全隐患。
目前我国铁路列车运行速度越来越高,对运输安全的要求也越来越高,散堆装货物撒漏引发的问题日益影响到铁路运输的高质量发展。散堆装货物撒漏形式和撒漏原因多种多样,既有撒漏防范治理技术均存在一定的局限性,还应从车辆设计、货物装卸、车辆运用、货物装载加固等多个方面入手优化,从源头上根本解决散堆装货物运输中的撒漏问题。