氧化鋁廠鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站與專用線方案比選

王 波

(貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，貴州貴陽550081)

氧化鋁廠鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站與專用線方案比選

王 波

(貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，貴州貴陽550081)

大型氧化鋁企業(yè)在選擇廠外貨物運(yùn)輸方式上，面臨建鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站或鐵路專用線的選擇，通過對該課題研究，提出合理的建設(shè)方案。

鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站;鐵路專用線;方案比選;氧化鋁廠

0 引言

某大型氧化鋁一期工程建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)氧化鋁1 600 kt，規(guī)劃規(guī)模為年產(chǎn)氧化鋁3 200 kt。一期工程由廠內(nèi)部分和廠外部分構(gòu)成，廠內(nèi)部分包括氧化鋁廠、熱電站、煤氣站、循環(huán)水站及污水處理站等;廠外部分包括鋁土礦礦山、水廠、赤泥堆場、灰渣堆場、進(jìn)廠公路、鐵路貨物轉(zhuǎn)運(yùn)站及接軌站站內(nèi)設(shè)施的改造等。該項目已經(jīng)由鐵路專業(yè)設(shè)計院進(jìn)行了工廠鐵路專用線設(shè)計，設(shè)計鐵路專用線總長約8 km，專用線總投資28 000萬元。

為了進(jìn)行合理的投資，需要進(jìn)行在依托地方鐵路站建轉(zhuǎn)運(yùn)站與鐵路專用線的比較，以供業(yè)主合理選擇建設(shè)方案。

1 站場位置及建設(shè)條件

(1)地理位置:擬建鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站位于距該氧化鋁廠約7 km。

(2)地形、地貌:地貌屬緩坡丘陵地貌，地形稍有起伏。土地性質(zhì)為以旱地為主、有部分水田。

(3)鐵路運(yùn)輸現(xiàn)狀

擬建的轉(zhuǎn)運(yùn)站在臨近工廠的地方鐵路接軌，該鐵路于2009年下半年通車，其主要采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.1 設(shè)計運(yùn)量

該氧化鋁一期工程設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)氧化鋁1 600 kt，每年需運(yùn)輸各種生產(chǎn)原材料及產(chǎn)品約9 000 kt。其中大部分的煤、液堿等從貴州、云南、山西等地運(yùn)進(jìn)，大部分的產(chǎn)品主要銷往華中、華東、西北等地區(qū)，遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸需通過鐵路進(jìn)行。每年需經(jīng)鐵路運(yùn)輸?shù)牡竭_(dá)貨物1 500 kt、發(fā)送貨物為1 300 kt，總運(yùn)量為2 800 kt。轉(zhuǎn)運(yùn)站每年到發(fā)貨物品類及運(yùn)量見表2。

表1 擬接軌鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Technical Standard of Railway to be Connected

表2 轉(zhuǎn)運(yùn)站每年到發(fā)貨物品類及運(yùn)量 ktTab.2 Annual Cargo Category and Volume of Delivery and Arrival at Transfer Platform kt

工廠依托的鐵路站不能滿足到發(fā)運(yùn)量4 450 kt的運(yùn)輸需求，必須新建鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站。

1.2 運(yùn)輸組織

(1)到發(fā)重車輛數(shù)及列數(shù):按貨物到發(fā)不均衡系數(shù)1.2計算，轉(zhuǎn)運(yùn)站日均到達(dá)4 933 t，日均發(fā)送4 274 t。到達(dá)貨物主要是煤，發(fā)送貨物主要是氧化鋁。詳見表3。

表3 轉(zhuǎn)運(yùn)站日均到發(fā)重車輛數(shù)、列數(shù)Tab.3 Average Daily Heavy Truck Quantity and Loaded Train Quantity for Delivery and Arrival at Transfer Platform

(2)車流組織:轉(zhuǎn)運(yùn)站日均到達(dá)重車165輛、空車102輛，發(fā)送重車109輛、空車88輛，主要到發(fā)車流上行方向。詳見表4。

表4 日均車輛流量Tab.4 Average Daily Traffic Flow Capacity

(3)車輛到發(fā)方式:煤炭以整列到達(dá)為主，少部分為直通、摘掛列車成組到達(dá)。液堿及其它貨物為直通、摘掛列車成組到達(dá)。氧化鋁發(fā)送以整列發(fā)送為主，少部分為直通、摘掛列車成組發(fā)送。

(4)鐵路與轉(zhuǎn)運(yùn)站交接方式:由于轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)輸量較大，交接作業(yè)在接軌站辦理。為此需在接軌站增設(shè)到發(fā)線和空、重車輛交接線以及相應(yīng)配套運(yùn)營設(shè)施，相互辦理貨物和車輛的交接手續(xù)。轉(zhuǎn)運(yùn)站自備機(jī)車及調(diào)車人員，負(fù)責(zé)車輛取送作業(yè)。

(5)取送車作業(yè):車站內(nèi)設(shè)1股交接線，由于到發(fā)運(yùn)量較大且集中，要求站內(nèi)停留時間盡量縮短，因此整列或成組到達(dá)車站的空車、重車需1次取走，轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)卸空或裝載后可整列或分批送回車站。為了減少工程投資，擬建的轉(zhuǎn)運(yùn)站距車站不遠(yuǎn)，因此轉(zhuǎn)運(yùn)站取送車作業(yè)均按調(diào)車作業(yè)考慮。

(6)轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)裝卸作業(yè):煤、氧化鋁按整列到發(fā)考慮，其裝卸線及設(shè)備需滿足整列4 000 t進(jìn)入并能1次進(jìn)行裝卸作業(yè)。液堿按每天到達(dá)2次考慮，其裝卸線及設(shè)備需滿足一次裝卸11輛車的要求。由于其它貨物品類較多，到達(dá)方向不同，按每天到達(dá)兩次考慮，其裝卸線及設(shè)備能滿足1次裝卸15輛車即可。

1.3 轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)方案

(1)鐵路站交接線:①最小平面曲線半徑:200 m。②最大線路縱向坡度:1.5‰。到發(fā)線、交接線:鋪50 kg/m再用軌、1 520根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條I型扣件;不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設(shè)1 600根/kmⅡ類油枕，8釘有墊。道床采用單層碎石道碴(一級)，最小厚度0.35 m。③道岔:采用50 kg/m新岔，條件允許時應(yīng)鋪鋼筋混凝土岔枕。④路基:站場外側(cè)路基半寬為3.0 m，經(jīng)常有調(diào)車人員上下一側(cè)、梯線及附帶曲線外側(cè)為3.5 m。

(2)轉(zhuǎn)運(yùn)站:轉(zhuǎn)運(yùn)站主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按照《GBJ12－87工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路設(shè)計規(guī)范》設(shè)計，重車方向年貨運(yùn)量在1 500～4 000 kt之間，線路等級定為II級工業(yè)企業(yè)鐵路。

1)正線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):線路等級:Ⅱ級工業(yè)企業(yè)鐵路;最小平面曲線半徑:300 m;最大線路縱向坡度:6‰;軌道:鋪50 kg/m再用軌、1 520根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條Ⅰ型扣件;不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設(shè)1 600根/kmⅡ類油枕，8釘有墊。道床為雙層道床，最小道床厚度0.35 m，其中砂墊層厚0.2 m、碎石道碴(一級)厚 0.15 m;路基:直線路基5.6 m，曲線外側(cè)加寬根據(jù)曲線半徑加寬。膨脹土(巖)地區(qū)路基加寬另按有關(guān)規(guī)定辦理。

2)站線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):最小平面曲線半徑:200 m;最大線路縱向坡度:1.5‰;軌道按站線軌道設(shè)計，鋪50 kg/m再用軌、1 440根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條I型扣件，不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設(shè)1 440根/kmⅡ類油枕，6釘有墊，道岔采用50 kg/m新岔，鋪鋼筋混凝土岔枕，道床為單層碎石道碴(一級)，最小厚度0.25 m，不宜鋪設(shè)普通道床地段鋪設(shè)鋼筋混凝土整體道床;路基:站場外側(cè)路基半寬為3.0 m，經(jīng)常有調(diào)車人員上下一側(cè)、梯線及附帶曲線外側(cè)為3.5 m。

3)站場:對裝卸線、裝卸場地的布置，由于轉(zhuǎn)運(yùn)站距離工廠比較近，且公路運(yùn)輸條件良好，因此轉(zhuǎn)運(yùn)站主要以裝卸車要求進(jìn)行設(shè)計。轉(zhuǎn)運(yùn)站各種貨物裝卸線的需求量見表5。

表5 轉(zhuǎn)運(yùn)站各種貨物裝卸線的需求量Tab.5 Required Demand of Loading－Unloading Line for Various Cargo at Transform Platform

轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)設(shè)裝卸線5股，其中1股用于發(fā)送氧化鋁，1股用于卸煤，1股用于裝卸其它貨物，2股用于重車停放和空車集結(jié)。

氧化鋁發(fā)送區(qū):氧化鋁發(fā)送按整列(55輛)考慮，裝卸有效長度至少需770 m。按田德線技術(shù)要求，有效長度按880 m設(shè)計。為便于氧化鋁的裝卸、發(fā)送、儲藏及管理，裝卸線外側(cè)設(shè)882 m×42 m×1.0 m貨物站臺1座，站臺上設(shè)882 m×24 m貨物倉庫1座。倉庫總面積為21 168 m2，可儲藏氧化鋁12 700 t。

卸煤場:煤按整列(50輛)到達(dá)考慮，裝卸有效長度至少需715 m。實(shí)際設(shè)計卸煤線有效長度900 m。煙煤和無煙煤各占一半長度;卸煤場地設(shè)為低貨位，場地標(biāo)高低于軌面2.5 m。

液堿裝卸區(qū):液堿具有腐蝕性，屬危險品貨物，其裝卸線應(yīng)距其它站線不小于35 m。設(shè)裝卸線1股，裝卸有效長度90 m，設(shè)液堿倉2個、汽車罐車裝卸鶴管1個及加壓泵1座等設(shè)備。

其它貨物裝卸區(qū):設(shè)裝卸線1股，裝卸有效長度400 m。

其它線路:轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)設(shè)有調(diào)車機(jī)車整備待班線1股，有效長73 m;設(shè)車輛邊修線1股，有效長60 m。

站場地面、道路路面標(biāo)準(zhǔn):C30砼面層0.23 m，瀝青碎石防水層 0.02 m，水泥碎石 0.15 m，級配碎石0.15 m，共厚0.55 m。

安裝無線平面調(diào)車電話系統(tǒng):調(diào)車組以及與調(diào)車行車指揮相關(guān)的行車部門安裝無線平面調(diào)車電話系統(tǒng)，運(yùn)用于轉(zhuǎn)運(yùn)站貨車的解、編作業(yè)。系統(tǒng)在田東站控制室、轉(zhuǎn)運(yùn)站貨運(yùn)值班室、調(diào)車值班室等處安裝固定電臺，在調(diào)車機(jī)車上安裝車載電臺，調(diào)車組各調(diào)車員、連接員配置手持電臺。

4)信號:轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)為無聯(lián)鎖道岔，采用人工搬道岔。

5)機(jī)務(wù):配屬自備調(diào)車機(jī)車1臺，機(jī)車類型均為DF5型內(nèi)燃機(jī)車，主要用于轉(zhuǎn)運(yùn)站取送車及調(diào)車作業(yè)。整備待班線上設(shè)26 m×1.33 m×1.1 m檢查坑一座，用于自備機(jī)車的整備。配備機(jī)車整備設(shè)備、上油及上砂設(shè)備、冷卻設(shè)備等，用于自備機(jī)車的整備、上油、上砂及冷卻等作業(yè)。

對于高校應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生來說，做好職業(yè)生涯規(guī)劃有利于認(rèn)清自我定位，確立發(fā)展方向，明確發(fā)展目標(biāo)，樹立科學(xué)發(fā)展觀。[5]

6)車輛:配備電焊機(jī)、架車機(jī)具等維修設(shè)備。

7)給排水、消防:

①給水、消防:主要是滿足轉(zhuǎn)運(yùn)站對生產(chǎn)、生活和消防用水的需要。

沿卸煤線兩側(cè)布置灑水噴頭，對煤粉進(jìn)行噴灑，防止(煤)粉塵對大氣造成污染，同時將水引至其余的生產(chǎn)用水點(diǎn)和各生活用水點(diǎn)。

轉(zhuǎn)運(yùn)站室外消防用水量為20.0 L/s。沿轉(zhuǎn)運(yùn)站環(huán)形通道，每隔120 m設(shè)DN 100室外消火栓1個，以滿足室外消防對用水量的需求。由于室外消防用水量很大，并且轉(zhuǎn)運(yùn)站的輸水干管為枝狀，因此為確保火災(zāi)時的消防用水量，在轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)設(shè)有效容積為220 m3消防水池1座，同時增設(shè)消防加壓設(shè)施。

轉(zhuǎn)運(yùn)站生產(chǎn)、生活和消防用水的水源為德保縣市政給水管網(wǎng)，從接管點(diǎn)至轉(zhuǎn)運(yùn)站，鋪設(shè)DN 150輸水干管1根，總長約為3 000 m。

②排水:轉(zhuǎn)運(yùn)站的排水主要為雨水的排放。站場應(yīng)設(shè)完善的排水系統(tǒng)，同時對轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)受污染的雨水進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放。

污水主要分為堿性污水和含煤污水兩部分。對于堿性污水的處理，在卸堿線附近高有效容積為20 m3酸堿中和池1座，對進(jìn)入該池的堿性污水投加硫酸進(jìn)行中和處理。對于含煤污水的處理，其工藝流程如圖1。

圖1 含煤污水處理的工藝流程Fig.1 Process Flow of Coal－ Bearing Wastewater Treatment

8)站場機(jī)械設(shè)備:氧化鋁采用龍門吊、電瓶叉車與人工裝卸，煤采用龍門吊與裝載機(jī)裝卸，其它貨物采用電瓶叉車、裝載機(jī)裝卸，液堿則設(shè)置專門的裝卸設(shè)施。煤到達(dá)采用軌道衡稱量，運(yùn)出采用汽車衡稱量。

2 投資估算

站場用地:200 000 m2，90元/m2(即6萬元/畝)，需1 800萬元。

新建鐵路(含站場和線路)6 479 m，500萬元/km，需3 239.5萬元。

新修場內(nèi)道路:36 000 m2，200元/m2，需 720萬元。

場地平整:挖土石方200 000 m3，填土21 000 m3，需 525 萬元。

擋土墻:6 000 m3，200 元/m3，需 120 萬元。

氧化鋁裝車庫:21 168 m2，1 000元/m2，需2 116.8萬元。

卸煤場:21 600 m2，1 000元/m2，需2 160萬元。

各類站庫房:9 000 m2，600 元/m2，需 540萬元。

液堿卸車及儲槽(2個)，共4 000 m3，需400萬元。

各類裝卸設(shè)備:需1 000萬元。

圍墻:3 000 m，需60萬元。

機(jī)車購置:600萬元。

站外公路:300萬元。

軌道衡:100萬元。

其它:1 000萬元。

以上各項合計:14 681.3萬元。

總投資:18 000萬元(含流動資金、利息等費(fèi)用)。

3 經(jīng)濟(jì)評價

該鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站總投資18 000萬元，與鐵路專用線總投資28 000萬元相比，節(jié)約10 000萬元，但建鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)站將增加以下年運(yùn)營費(fèi):

新增工人40人，年人工費(fèi)需40×3.5萬元=140萬元

年公路運(yùn)輸費(fèi)用:4 450 kt×7 km×0.5元/(t·km)=1 557.50萬元

煤損耗:1 950 kt×0.15% ×400元/t=117萬元。

液堿損耗:300 kt×0.05% ×800元/t=12萬元。

以上各項合計:1 826.5萬元。

4 結(jié)語

通過以上分析，轉(zhuǎn)運(yùn)站方案較鐵路專用線方案省投資約10 000萬元，可維持10 000/1 826.5=5.5年的費(fèi)用。也就說明，鐵路專用線比轉(zhuǎn)運(yùn)站多投資的部分，約5.5年就能收回。因此，若鐵路專用投資維持在2.8億元左右，建設(shè)專用線是合理的。

Scheme Comparison Between Railway Transfer Platform and Special Railway Line in an Alumina Plant

WANG Bo
(Guiyang Aluminum－ Magnesium Design ＆ Research Institute Co.Ltd.，Guiyang 550081，China))

A large－scale alumina enterprise in selecting transportation ways of of fsite goods faces two selections of building railway transfer platform or special railway line.Based on research on the above topic，the rational construction scheme has been put forward.

Transfer platform;special railway line;scheme comparison;Alumina plant

TD524

A

1004－2660(2012)02－0047－04

2012－04－16.

王波(1962－)，男，貴州人，高級工程師.主要研究方向:總圖運(yùn)輸設(shè)計.