鐵路使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的實(shí)踐與思考

厲勁松

(上海鐵路局 貨運(yùn)處，上海 200071)

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，高端鋼鐵產(chǎn)品——卷鋼的需求量不斷增加，卷鋼的規(guī)格品種也越來越多，在鐵路貨運(yùn)列車實(shí)施提速條件下，對卷鋼運(yùn)輸安全提出了更高的要求。為強(qiáng)化卷鋼裝載質(zhì)量，降低卷鋼鐵路運(yùn)輸裝載加固費(fèi)用，上海鐵路局按照《關(guān)于加強(qiáng)卷鋼裝運(yùn)安全工作的通知》(鐵運(yùn)[2010]110號)中“優(yōu)先使用鋼座架臥裝卷鋼”、“積極組織卷鋼成列或成組裝車”的要求，針對卷鋼運(yùn)輸現(xiàn)狀，經(jīng)過充分調(diào)研、精心策劃和嚴(yán)密組織，自2010年6月起，在鐵路局管內(nèi)馬鞍山—金華間開展使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼，取得了良好的效果。

1 常用卷鋼裝載加固方案分析

馬鞍山站接軌的馬鞍山鋼鐵公司生產(chǎn)的冷、熱軋制卷鋼，產(chǎn)品銷往全國各地，其通過鐵路運(yùn)輸?shù)难b載加固方案有兩種：①立裝方式，采取在卷板底面與車地板間襯墊稻草墊防滑、盤條(或鋼絲繩)反又字形拉牽的加固措施；②臥裝方式，采用凹形草支墊、鋼絲繩兜頭拉牽(凹形草支墊端頭)的加固方式。這兩種裝載加固方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1.1 敞車立裝方式

敞車立裝方式為鐵道部定型方案，具有發(fā)送去向不受限制、加固材料的使用相對比較經(jīng)濟(jì)(每車約500～800元)等優(yōu)點(diǎn)。但由于卷鋼從鋼廠生產(chǎn)線上下線時為臥式放置，為了立式裝車、卸車，必須將卷鋼沿水平軸轉(zhuǎn)動 90 度，需要添加翻卷設(shè)備，增加車站的投入，同時夾鉗作業(yè)對卷板的表面會造成損傷，貨物直接和車底板接觸會損壞貨物邊緣，而且直接加固貨物本體也會對貨物造成損傷。

1.2 敞車臥裝方式

凹形草支墊敞車臥裝方式為鐵道部試運(yùn)方案，裝載后貨物本體不需要直接用加固材料拉牽，可有效保護(hù)貨物，但是存在以下缺點(diǎn)。

（1）由于凹形草支墊是一次性使用，加固材料的費(fèi)用相對較高，平均每車 1 200～1 500 元。

（2）對卷鋼配裝要求較高，各卷重量差不能大于 1 t，增加了裝車難度。

（3）加固時間較長。從車輛劃線、安放草支墊到裝后捆綁加固，平均每車需要 40 min。

（4）存在不安全隱患。凹形草支墊敞車臥裝方式僅靠兜頭拉牽凹形草支墊，而草支墊的凹部高度有限，遇編組站解編作業(yè)中車輛速度過快時，容易造成卷鋼滾落，威脅行車安全。

上述兩種卷鋼裝載加固方式，由于采用的部分加固材料，如凹形草支墊、草墊等為稻草制品，性能不夠穩(wěn)定，存在可靠性差、易于引燃等事故隱患。此外，稻草 (尤其是潮濕時) 具有酸性，對與其接觸的鋼板表面有腐蝕作用，貨物運(yùn)輸質(zhì)量受到一定影響。因此，這兩種常用的卷鋼裝載加固方案都不是最理想的方案。

2 鐵路使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的分析

2.1 原有使用鋼座架基本情況

由于鋼材的性能穩(wěn)定可靠，安全上有稻草制品無可比擬的優(yōu)勢，并且不會對貨物表面造成損害等，因此，使用鋼座架對卷鋼運(yùn)輸進(jìn)行裝載加固是一個很好的選擇方案。在凹形草支墊出現(xiàn)之前，我國部分鋼廠曾經(jīng)大范圍使用過鋼制座架運(yùn)輸卷鋼 (鐵道部公布的裝載加固定型方案中有2個敞車使用鋼制座架方案)。但由于卷鋼的卷徑、件重等規(guī)格較多，而原有鋼制座架設(shè)計(jì)不夠合理，型號多且自重大。鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)為了滿足不同規(guī)格卷鋼的運(yùn)輸裝載要求，生產(chǎn)了大量的各型鋼座架，不僅投入大，使用上也很煩瑣。鋼制座架的投資制造、維護(hù)保養(yǎng)、發(fā)送回空等均由鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)組織，存在座架回送不及時，管理不善等情況，嚴(yán)重影響了鋼制座架的使用效率。

2.2 使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求

根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，使用鋼座架鐵路卷鋼運(yùn)輸，其技術(shù)方案設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)現(xiàn)代物流的整體理念，使鋼座架性能在滿足卷鋼鐵路運(yùn)輸安全、經(jīng)濟(jì)、方便等方面都得到充分體現(xiàn)。

（1）安全性。鋼座架的幾何形狀 (尺寸) 應(yīng)保證卷鋼在整個運(yùn)輸過程中的物理狀態(tài)不變，即在實(shí)際運(yùn)輸中的各種振動和沖擊下，能夠始終保持卷鋼與座架、座架連同卷鋼與車輛間的相對位置不發(fā)生危及安全的位移，而且鋼座架的結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度滿足負(fù)重運(yùn)輸、空載裝卸等工況下的多次重復(fù)使用要求。

（2）經(jīng)濟(jì)性。鋼座架的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在適應(yīng)裝載的卷鋼規(guī)格范圍、自重、回空率等方面。同一鋼座架適裝卷鋼規(guī)格 (卷徑、件重等) 范圍廣，意味著可以減少鋼座架的規(guī)格數(shù)量和制造總量，節(jié)省鋼座架制造的總投入，同時給運(yùn)用管理帶來極大的便利，減少倉儲成本，節(jié)約管理費(fèi)用。在保證鋼座架強(qiáng)度的同時，一般情況下自重越輕，制造費(fèi)用越低，對貨物凈載質(zhì)量的影響越小，卷鋼生產(chǎn)企業(yè)越容易認(rèn)同。此外，由于卷鋼運(yùn)輸時鋼座架的使用大多為重去空回，很難形成對流的形式，因此，回空率 (每輛通用敞車能夠裝載的空鋼座架數(shù)量) 越高，折算到每一發(fā)送重車的鋼座架使用費(fèi)就越低，相對于稻草制品作為加固材料的方案，鋼座架方式就越有競爭力。

（3）方便性。方便性主要是體現(xiàn)在裝載卷鋼時的作業(yè)和鋼座架的制造工藝便利性等方面。好的技術(shù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)使卷鋼在鋼座架上的裝載便于準(zhǔn)確對位，裝載后不必采取另外的加固措施，而且制造簡單，不需要特殊的設(shè)備和加工工藝。

經(jīng)考察，中國鐵道科學(xué)研究院運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所與北京德達(dá)物流公司合作推出的可套裝框架型系列卷鋼鋼座架能較好地滿足使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼對技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的基本要求。其中，三槽可套裝框架型卷鋼座架的適應(yīng)范圍為：卷鋼單件質(zhì)量 4～16 t；卷徑Φ800～1 600 mm，如圖1所示。

圖1 三槽卷鋼鋼座架示意圖

三槽卷鋼鋼座架主要由矩形框架底座和焊接在底座上的 16 個“Λ”形斜撐組成。16 個“Λ”形斜撐形成3個凹槽，每個凹槽可以裝載2件卷鋼，每個座架最多可裝6件卷鋼。斜撐表面鉚接有橡膠墊，橡膠墊既有保護(hù)卷鋼表面的作用，又有提高摩擦力阻止卷鋼橫向移動的功能。底座的左右兩側(cè)焊接有對稱的凸出結(jié)構(gòu)件，鋼座架裝載在敞車上時，凸出結(jié)構(gòu)件卡住車輛轉(zhuǎn)向架正上方的側(cè)立柱內(nèi)加強(qiáng)斜鐵，用此方式對鋼座架進(jìn)行加固。鋼座架回空時，在頂層鋼座架的底座不超出敞車側(cè)墻情況下可上下套裝9個，全車回空可裝3垛至少 27 架，相當(dāng)于每發(fā)送 13.5 輛重車只需 1輛敞車回空鋼座架，回空率較高。

2.3 經(jīng)濟(jì)可行性分析

經(jīng)調(diào)研，馬鞍山鋼鐵公司通過鐵路發(fā)往金華地區(qū)的冷軋卷鋼每年近 20 萬 t，日均約8車。為了在該流向上使用鋼座架方式運(yùn)輸卷鋼，先期對鋼座架的應(yīng)用成本，包括購置費(fèi)用、檢測費(fèi)用、維修費(fèi)用、作業(yè)人員費(fèi)用、回空運(yùn)費(fèi)等內(nèi)容進(jìn)行了測算。

（1）購置費(fèi)用。單個鋼座架的購置費(fèi)約為2萬元，每車需安裝2個，鋼座架壽命初步估計(jì)為5年，全壽命期內(nèi)的每車2個鋼座架的初始投資及銀行貸款利息總計(jì) 5.2 萬元。按每年使用 100 次計(jì) (周轉(zhuǎn)時間按 3.5 天計(jì))，則在壽命期內(nèi)每車次鋼座架的平均購置費(fèi)用為 104 元。

（2）檢測費(fèi)用。鋼座架使用一定次數(shù)后按規(guī)定需要進(jìn)行檢測，檢測費(fèi)用為每車60 元。

（3）維修費(fèi)用。橡膠墊板為易耗品，由于頻繁裝卸和車底板狀態(tài)較差，需對座架進(jìn)行日常維修和更換橡膠墊板，其費(fèi)用為每車 60 元 (折合每噸 1元)。

（4）作業(yè)人員費(fèi)用。作業(yè)人員費(fèi)用是指使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼需配備專門的管理、操作人員。作業(yè)人員費(fèi)用按每重車 200 元計(jì)。

（5）回空運(yùn)費(fèi)。集中回送每組 (8車) 16 個鋼座架需用1車裝運(yùn)，運(yùn)輸距離以馬鞍山—金華為例，共計(jì) 547 km。根據(jù)《鐵路貨物運(yùn)價規(guī)則》(2007 年)，卷鋼座架的運(yùn)費(fèi)以2號運(yùn)價率計(jì)算，即每車鋼座架回空運(yùn)費(fèi)＝運(yùn)費(fèi)＋印花稅＋電化費(fèi)＋鐵路基金＝1 825.80＋1.00＋141.10＋1 083.10＝3 051.0元，折合每重車3 051/8＝382元。

以上5項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)為：104＋60＋60＋200＋382＝806元，即使用鋼座架方式運(yùn)輸卷鋼的每車成本，約為凹形草支墊方式的三分之二。

從測算可以看出，從馬鞍山—金華采用鋼座架方式運(yùn)輸卷鋼比采用凹形草支墊方式更加經(jīng)濟(jì)，具有可行性。

3 鐵路使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的措施

3.1 專業(yè)化管理

為了確保項(xiàng)目能夠順利開展，上海鐵路局貨運(yùn)處引入可套裝框架型系列卷鋼鋼座架技術(shù)，并改變以往托運(yùn)人負(fù)責(zé)回收鋼座架的方式，應(yīng)用現(xiàn)代物流管理技術(shù)，由南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司投資購買可套裝框架型系列卷鋼鋼座架，以提供第三方物流服務(wù)的形式，開展鋼座架的日常運(yùn)用、維修，以及對循環(huán)車組的實(shí)時跟蹤等工作；中國鐵道科學(xué)研究院運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所利用技術(shù)優(yōu)勢，負(fù)責(zé)定期質(zhì)量檢測，保證鋼座架的使用質(zhì)量。通過這種專業(yè)化管理方式，使鋼座架的質(zhì)量和應(yīng)用更加安全、可靠。

3.2 加強(qiáng)運(yùn)輸組織

馬鞍山站和南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司作為鋼座架的經(jīng)營主體，為加速車輛的周轉(zhuǎn)，提高運(yùn)輸效率，充分利用自身優(yōu)勢，采取了以下運(yùn)輸組織措施。

（1）加強(qiáng)信息溝通。馬鞍山鋼鐵公司、馬鞍山站、南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司成立了聯(lián)合辦公室，加強(qiáng)信息溝通，規(guī)范了作業(yè)流程。

（2）全程監(jiān)控運(yùn)輸卷鋼車組。由南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司安排人員通過上海鐵路局 TMIS 系統(tǒng)每天監(jiān)控使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼車組的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報(bào)上海鐵路局調(diào)度所，協(xié)調(diào)相關(guān)車站、部門，加速車輛的移動。

（3）提前做好裝車準(zhǔn)備。加強(qiáng)預(yù)確報(bào)工作，努力壓縮馬鞍山鋼鐵公司的等待、取送、裝車作業(yè)時間。南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司在每次車組即將到達(dá)前，將信息分別傳遞給馬鋼公司，要求組織好車輛取送，做好裝車前的準(zhǔn)備工作，壓縮車輛停留時間。

（4）嚴(yán)格編組、解體要求。規(guī)定馬鞍山站出重時成組編機(jī)后，運(yùn)統(tǒng)一記事欄標(biāo)注“LCU”，蕪湖東站駝峰解體利用空線溜放，如無空線則由機(jī)車送至調(diào)車場連掛，防止沖撞。重車組車流集結(jié)編掛金華東技術(shù)直達(dá)或整列，禁止利用運(yùn)送卷鋼車輛補(bǔ)軸喬司以遠(yuǎn)車流；蕪湖東站對金華站回空鋼座架車輛優(yōu)先編排，及時回送馬鞍山站。

4 鐵路使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的效果

（1）貨物和行車安全有保障。因鋼座架性能穩(wěn)定，技術(shù)上先進(jìn)可靠，保證了裝載質(zhì)量，能夠真正實(shí)現(xiàn)裝一輛重車，保一路平安。

（2）經(jīng)濟(jì)效益好。由于鋼座架的寬度超過 2 500 mm，因此可以做到車輛滿載，提高車輛靜載重，并且對裝運(yùn)的各卷鋼質(zhì)量差沒有嚴(yán)格的規(guī)定，只需對稱車輛橫中心線即可，容易配裝。

對于馬鞍山鋼鐵公司，平均每車裝載加固材料費(fèi)用可節(jié)省 200元以上，每年供應(yīng)金華地區(qū)的冷卷加固材料費(fèi)用的直接節(jié)約超過 50 萬元。此外，使用鋼座架裝運(yùn)卷鋼，每車的裝卸車時間較原有裝載方式大大縮短，裝車時間由 35～40 min 縮短到 15～20 min，每車節(jié)約 20 min；卸車時間由 15～20 min 縮短到 8 min，每車節(jié)約10 min，每年可節(jié)省 1 205車小時，降低了企業(yè)車輛占用費(fèi)用的支出，另外還有由于裝載簡便而節(jié)約的人力成本。

（3）裝卸作業(yè)效率高。鋼座架在裝、運(yùn)、卸環(huán)節(jié)簡單易用，有效提高勞動生產(chǎn)率和車輛周轉(zhuǎn)率，節(jié)省加固作業(yè)時間，取消了一次性捆綁加固材料的使用。

（4）適裝卷鋼的規(guī)格范圍廣。采用凹形草支墊時，為滿足卷鋼橫向傾覆穩(wěn)定性的要求，卷鋼的卷徑和卷寬比不得超過 1.5。采用鋼座架后，由于卷鋼橫向傾覆點(diǎn)的提升，理論論證表明，此時卷鋼的卷徑和卷寬比可達(dá) 2.5，更加有利于鋼廠的產(chǎn)品銷售。

（5）滿足循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。鋼座架可重復(fù)使用，不存在凹形草支墊一次性使用、在到站易造成污染的情況，適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。

5 結(jié)束語

上海鐵路局采用固定敞車循環(huán)車體使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼的實(shí)踐，在固定到站、運(yùn)量大、運(yùn)輸距離較短的發(fā)到站間，取得了較好的應(yīng)用效果。但從成本費(fèi)用可以看出，若運(yùn)輸距離加大或周轉(zhuǎn)時間增加，鋼座架每使用一次折算的固定費(fèi)用將提高，尤其是回空運(yùn)費(fèi)的增加更為明顯，當(dāng)運(yùn)距超過 1 000 km 后，每次使用折算的回空運(yùn)費(fèi)占整個成本費(fèi)用的比重將超過60%。因此，全面推廣使用鋼座架運(yùn)輸卷鋼，需要在鋼座架的回空運(yùn)費(fèi)上給予一定的優(yōu)惠。在鋼座架的回空率和回空里程等滿足相關(guān)的指標(biāo)要求后，可以從運(yùn)價政策上給予傾斜，從而促進(jìn)鋼座架新技術(shù)的推廣應(yīng)用，確保鐵路卷鋼運(yùn)輸安全。