淺析重載列車運輸過程中的安全控制

劉成

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710000）

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鐵路運量與運能之間的矛盾日益激烈，為了有效地解決這一問題，就需要大力發(fā)展重載列車。比如，SS4 改進(jìn)機(jī)型，持續(xù)牽引力可達(dá)450kN，不僅運輸效率更高，所需成本也更低，但是當(dāng)前我國的重載列車運輸過程中還存在著很多的問題和不足，提高列車運行的安全性、可靠性已是迫在眉睫?；诖耍疚奶接懥酥剌d列車運輸過程中的安全控制問題。

1 我國重載列車的發(fā)展現(xiàn)狀

重載列車，指的是在貨運量到發(fā)集中的線路上采取大型專用編組，使用雙機(jī)或多機(jī)進(jìn)行牽引的一種超重型的貨物列車，載重量大，編掛輛數(shù)多，運輸效率非常高。重載運輸就是在重載列車的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。20 世紀(jì)90 年代，業(yè)界對此概念做出了如下定義：

（1）經(jīng)?；蚴嵌ㄆ陂_行軸重超過25t 的列車。（2）長度超過150km 的鐵路區(qū)段上，年計費貨運量最低達(dá)到兩千萬噸及以上的。（3）經(jīng)?；蚴嵌ㄆ陂_行總重超過5000t 的單元或是組合列車。

目前來說，實際運行的重載列車主要有以下幾種組織形式：（1）單元式。一般是以固定的車輛組合構(gòu)成一個運輸單元，并將其當(dāng)作運行過程中的計費單位。這種方式在當(dāng)前的應(yīng)用是非常廣泛的，創(chuàng)造了非常高的經(jīng)濟(jì)效益。（2）整列式。這種形式多是選用普通列車進(jìn)行組織，由各種型式、載重的車輛混合構(gòu)成。在我國的應(yīng)用是比較多的，其他國家的應(yīng)用較少。（3）組合式。這種形式則是由兩列及以上同向運行的車輛首尾相接、合并而成的列車。

與其他國家相比，我國在重載列車方面的研究是相對比較落后的，因為最初的起步較晚。20 世紀(jì)90 年代，通過借鑒國外經(jīng)驗，建設(shè)了我國的第一條電氣化重載專線——大秦線。2006 年，經(jīng)過多年的技術(shù)積累，又成功地開通了2 萬t重載列車，這標(biāo)志著我國在重載列車技術(shù)方面已達(dá)到了世界先進(jìn)水平。2014 年，由中國鐵路總公司組織相關(guān)部門共同研發(fā)的3 萬t 重載列車運行試驗取得成功，這代表著我國在重載運輸方面取得了新的偉大成就。

2 重載列車對技術(shù)裝備的要求

對于重載列車來說，技術(shù)裝備是實現(xiàn)安全運輸?shù)闹匾A(chǔ)。全球各地在發(fā)展和應(yīng)用重載列車的過程中，都在積極地設(shè)計和開發(fā)高效的重載運輸裝備。

（1）對供電設(shè)備的要求。重載列車的安全運行，對供電設(shè)備有著較高的要求。通過對重載運輸特點的分析，要求在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展、完善電氣化鐵路。其供電系統(tǒng)一般是由“外網(wǎng)”與“內(nèi)網(wǎng)”共同組成的。在“外網(wǎng)”供電充足的前提下，相關(guān)部門要不斷加強“內(nèi)網(wǎng)”的優(yōu)化與升級，有效地提升供電設(shè)施的供電效率。此外，還要確保供電、行車區(qū)間之間的適配關(guān)系，以實現(xiàn)運行過程中的高效檢修。

（2）對車輛設(shè)備的要求。當(dāng)前的重載列車，往往都具有大載重、高強度的特征，車體則選用的是耐腐蝕性好的合金材料，同時裝備有新型的制動器件等，具體如下。

①增加車輛軸重。軸重的提高，可以有效地改善車輛運行的穩(wěn)定性，在以后還要進(jìn)一步加強經(jīng)濟(jì)性方面的研究。②減輕車輛自重。這對于提升車輛載重有著重要意義，目前可通過選取高質(zhì)量的合金材料，以及改進(jìn)車體結(jié)構(gòu)等方法來實現(xiàn)。③減小貨車動力作用。主要是通過車輛結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、改進(jìn)來實現(xiàn)。④增強車鉤強度。這一點也是非常重要的，主要可通過材料的選取、組成結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等來實現(xiàn)，從車輛的安全方面考慮，還需進(jìn)一步增加緩沖器的容量。

（3）對制動系統(tǒng)的要求。重載列車的安全運行，對制動系統(tǒng)有著非常高的要求，當(dāng)前在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究越來越深入。隨著計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，美國、法國等在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位的國家都逐步推出了可用于重載列車的電空制動裝置。在我國，隨著重載運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，目前已引進(jìn)了ECP 制動系統(tǒng)，并進(jìn)行了實踐應(yīng)用，效果顯著。

（4）對站場改造的要求。為確保重載列車的安全可靠運行，還要對相關(guān)站場的配置進(jìn)行改造、升級，以保證重載列車運行階段的安全?？?。比如，重載列車的檢修、裝卸作業(yè)，車輛的合并、分解等。

3 重載列車運輸過程中的安全問題

重載列車的運力強大，但其結(jié)構(gòu)也更加的復(fù)雜，在實際運行中遇到的安全問題也更多，具體來說主要包括以下幾個方面。

3.1 制動安全問題

對于當(dāng)前常見的萬噸重載列車來說，它的軸重大，而且整車的長度有上千米，要是仍然采用已有的空氣制動方式來進(jìn)行制動，就有所不足了。雖然120 型的制動機(jī)已是比較先進(jìn)的技術(shù)，但還是存在諸多的不足，若是在某些緊急情況下進(jìn)行制動，仍需大約10s 的時間才能完成制動。同時，列車還會產(chǎn)生非常強大的縱向沖力，有可能引發(fā)脫鉤、脫軌等安全事故。實際上，這在國外是已經(jīng)發(fā)生過的事情，通過對現(xiàn)有各型重載列車的研究發(fā)現(xiàn)，在采取空氣制動時，一旦牽引量超過了1.5 萬噸，就比較容易引發(fā)事故，在運行過程中具有極大的危險性。

3.2 線路、橋梁安全問題

在運輸過程中，線路、橋梁都是不可或缺的設(shè)施，列車的巨大重量需要由它們來承載，因此，運輸?shù)陌踩c其質(zhì)量密切相關(guān)。比如，大準(zhǔn)線，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對于能源的需求不斷增加，這就對煤炭的運輸提出了越來越高的要求，大準(zhǔn)線作為我國煤炭運輸?shù)闹匾€路，每年都有大量的重載列車通過這條鐵路，這對于線路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的壓力也是與日俱增，若不能得到較好的維護(hù)，就會引發(fā)較大的安全隱患。

4 重載列車運輸過程中的安全控制

4.1 制動操作的安全控制

對于解決制動操作中的安全問題，需進(jìn)一步加強對先進(jìn)制動技術(shù)的研究與應(yīng)用。比如，ECP 制動系統(tǒng)，它采用的是常見的制動缸、副風(fēng)缸，雖然仍然選擇空氣作為重要的動力源，但不再被當(dāng)作一種介質(zhì)來傳輸東西，副風(fēng)缸需要用到總風(fēng)管持續(xù)地進(jìn)行充風(fēng)，而這一功能是能夠通過列車管來實現(xiàn)的，最終要想達(dá)到的目的就是使其一直處于待命狀態(tài)。

這類系統(tǒng)已在歐美等國獲得了比較廣泛的應(yīng)用，我國也已開始引進(jìn)，而且已經(jīng)成功地進(jìn)行了試驗研究，像動車組就用到了安全性更強的這類制動裝置。

4.2 線路、橋梁的安全控制

重載列車的載重大，必然會對線路、橋梁等造成巨大的壓力，進(jìn)而容易引發(fā)變形、損壞等，因此，就需要在日常工作中加強這方面的安全檢測，同時不斷提高其質(zhì)量，使之適用于重載列車的行駛要求。具體來說：一要加強對線橋隧設(shè)備。比如，在開行重載列車之前，首先要對涉及的橋梁等進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的檢查和驗證，確保安全質(zhì)量得到保障，同時有效地緩解維護(hù)與運輸之間的矛盾。二要加強線路的維護(hù)。重載列車的運行，必然會對線路造成較大的負(fù)荷，進(jìn)而增加日常的維護(hù)工作量。因此，需要進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用軌檢車等檢測技術(shù)，提高檢測質(zhì)量的同時，降低人工操作的工作量。

4.3 完善安全監(jiān)控體系

重載列車的長時間運行，必然會對相關(guān)線路、橋梁等造成一定程度的損傷，所以，就需要構(gòu)建起完善的安全監(jiān)控體系，對這些設(shè)施做好各方面的安全監(jiān)測，一方面是要研究更加先進(jìn)、高效的檢測技術(shù)，另一方面，則要創(chuàng)建更高效率的運輸以及安全管理指揮體系，從而為重載列車的運行提供安全保障。

5 結(jié)語

總的來說，我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對各類貨物的需求量不斷加大，這對于鐵路系統(tǒng)的運輸能力提出了越來越高的要求，而重載列車的出現(xiàn)較好地解決了這一問題，我們必須意識到重載列車在鐵路系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，但是，高運力也帶來了高風(fēng)險，重載列車的運行是存在著較多潛在風(fēng)險的，尤其是其中的安全問題必須引起足夠的重視，需要采取各項措施加強安全方面的控制與管理，將安全風(fēng)險降到最低，不斷地提高列車運行的安全性與可靠性。