裕溪口抑塵站作業(yè)流程及設(shè)備配置優(yōu)化方案研究

王小樂，江文清，周震宇

(中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司 合肥貨運(yùn)中心，安徽 合肥 230000)

0 引言

鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵是中國國家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“國鐵集團(tuán)”)貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院堅(jiān)決打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要舉措，也是營(yíng)造良好的社會(huì)輿論環(huán)境，促進(jìn)貨運(yùn)三年行動(dòng)順利開展的重要保障。近年來，國鐵集團(tuán)制定并出臺(tái)一系列方針、政策來促進(jìn)鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵的工作。2009年，我國第一個(gè)煤炭抑塵鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵條件》發(fā)布，并從當(dāng)年12月起在全路范圍內(nèi)推行煤炭抑塵作業(yè)點(diǎn)建設(shè)。2017年8月1日起，鐵路正式取消抑塵費(fèi)，將抑塵作業(yè)成本納入鐵路運(yùn)營(yíng)成本支出。2018年，為貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于調(diào)整運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，增加鐵路運(yùn)輸量的決策部署，鐵路出臺(tái)并實(shí)施《2018—2020年貨運(yùn)行動(dòng)方案》，提出到2020年，全國鐵路貨運(yùn)量較2017年增長(zhǎng)30%。其中，鐵路煤炭運(yùn)輸量占貨運(yùn)總量的近6成，因而煤炭抑塵質(zhì)量被視為重中之重。2018年9月，我國鐵路在開展煤炭抑塵達(dá)標(biāo)活動(dòng)與煤炭抑塵達(dá)標(biāo)“回頭看”的基礎(chǔ)上，開展為期2個(gè)月的專項(xiàng)整治，對(duì)全路658個(gè)抑塵作業(yè)點(diǎn)實(shí)行全覆蓋平推式檢查。

蕪湖港裕溪口煤碼頭位于市郊江北岸漕河入口處，主要擔(dān)負(fù)著省內(nèi)淮南、淮北、皖北、新集4大煤礦及山西、河南等部分省外煤礦的煤炭堆存、中轉(zhuǎn)和運(yùn)輸，是安徽省最大的能源輸出港。2019年，隨著南京浦口港的關(guān)閉，裕溪口煤碼頭承接了近200萬t的煤炭到達(dá)、中轉(zhuǎn)，同時(shí)也加大了鐵路煤炭的運(yùn)輸量。2019年前8個(gè)月，累計(jì)完成煤炭裝車量63萬t，較去年同期增長(zhǎng)13%。裕溪口抑塵站是鐵路相關(guān)單位在2015年重點(diǎn)打造的抑塵站，主要目的就是貫徹落實(shí)我國關(guān)于在作業(yè)量比較大的煤炭裝車點(diǎn)實(shí)施抑塵工作，從源頭上進(jìn)行把控，防止煤炭在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象，影響沿線線路居民生活和造成環(huán)境污染，同時(shí)有效的抑制煤炭在運(yùn)輸過程中虧噸現(xiàn)象的發(fā)生。裕溪口抑塵站緊鄰港口煤碼頭煤炭裝車點(diǎn)，設(shè)備啟用至今，已累計(jì)完成192萬t煤炭噴灑，形成較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

1 裕溪口抑塵站作業(yè)流程和設(shè)備配置分析

1.1 作業(yè)流程

裕溪口煤碼頭與裕溪口東站接軌，鐵路專用線直達(dá)碼頭，列車通過抑塵站速度小于等于10 km/h，調(diào)車機(jī)取送。裕溪口抑塵站采用的是簡(jiǎn)易龍門式噴灑裝置。龍門式噴灑裝置主要包含2部分，一是噴灑液制作系統(tǒng)，二是噴灑作業(yè)系統(tǒng)。其中，噴灑液制作系統(tǒng)包含的主要設(shè)備有清水池、預(yù)溶加料機(jī)、攪拌罐、儲(chǔ)液罐；噴灑作業(yè)系統(tǒng)包括潛污泵、電磁閥、噴淋裝置和噴灑控制系統(tǒng)[1-2]。裕溪口抑塵站在噴灑液制作過程中，由于制作流程存在不合理，造成抑塵劑堵塞預(yù)溶加料機(jī)，無法充分?jǐn)嚢枰謮m劑，造成大量抑塵劑沉淀在攪拌罐；在噴灑作業(yè)環(huán)節(jié)，儲(chǔ)液罐的抑塵劑溶液，由于沒有濃度檢測(cè)裝置，只是通過人工計(jì)算抑塵劑濃度判斷是否達(dá)標(biāo)，無法保證抑塵劑溶液濃度在合理范圍內(nèi)。裕溪口抑塵站制液和噴灑設(shè)備流程圖如圖1所示。

（1）裕溪口抑塵站噴灑液制作流程。①向攪拌罐注水，儲(chǔ)水量達(dá)到計(jì)劃配液量的80%。②打開加料機(jī)進(jìn)水閥，啟動(dòng)預(yù)溶加料機(jī)進(jìn)水泵，預(yù)溶機(jī)進(jìn)水量必須小于總制液量的20%。③打開加料機(jī)開關(guān)，開始送料。④待粉劑預(yù)溶完后，依次關(guān)閉加料機(jī)開關(guān)，預(yù)溶機(jī)水泵開關(guān)、預(yù)溶加料機(jī)電源、加料機(jī)進(jìn)水閥。⑤開啟攪拌電機(jī)開關(guān)，攪拌30 min左右，待粉劑完全溶解后，按攪拌停止按鈕，攪拌完畢。⑥啟動(dòng)潛污泵開關(guān)，將液體抽入儲(chǔ)液罐，液體抽送完畢按潛污泵停止按鈕，即制液完成，填寫制液記錄。

圖1 裕溪口抑塵站制液和噴灑設(shè)備流程圖Fig.1 Flow chart of liquid preparation and spraying equipment at the Yuxikou dust suppression station

（2）裕溪口抑塵站噴灑作業(yè)流程。①噴灑操作人員接到車站來車預(yù)告通知，掌握來車時(shí)間、編組情況等有關(guān)信息，準(zhǔn)確了解是否編有不準(zhǔn)噴灑作業(yè)的車輛，確定是否進(jìn)行噴灑作業(yè)。②依次打開電源開關(guān)、儲(chǔ)液罐開關(guān)(電磁閥1)、龍門噴灑塔開關(guān)(電磁閥3、電磁閥4)。③待噴灑車進(jìn)入噴灑點(diǎn)后，打開噴灑泵開關(guān)和自噴開關(guān)、實(shí)施噴灑作業(yè)。④噴灑作業(yè)中，操作員密切觀察車輛運(yùn)行情況，根據(jù)車輛編組情況，開啟和關(guān)閉自噴開關(guān)；對(duì)照“速度與流量參照表”，調(diào)節(jié)噴灑流量(流量增大和流量減小)，確保噴灑質(zhì)量。⑤作業(yè)完畢，關(guān)閉噴灑開關(guān)，關(guān)閉主管道閥門和電源。⑥噴灑結(jié)束后，打開回流開關(guān)(電磁閥5)實(shí)施回流作業(yè)。⑦依次打開電源開關(guān)、清洗罐開關(guān)(電磁閥2)噴灑塔開關(guān)(電磁閥3、電磁閥4)、噴灑泵開關(guān)，實(shí)施清洗作業(yè)(定期清洗)。清洗作業(yè)不少于2 min。⑧冬季作業(yè)時(shí)，若設(shè)備管道凍結(jié)需打開加熱1空開(滾筒加熱棒)和加熱2空開(伴熱帶)對(duì)設(shè)備管道進(jìn)行加熱疏通。

1.2 存在問題

（1）抑塵設(shè)備老化和功能不齊全。裕溪口抑塵站是在2015年重點(diǎn)打造的抑塵站，距今已有4年有余，由于設(shè)備使用和保養(yǎng)不當(dāng)，設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生，功能不齊全，不符合煤炭抑塵新時(shí)期的發(fā)展要求。具體表現(xiàn)為：①?zèng)]有車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)、濃度檢測(cè)和測(cè)速裝置，數(shù)據(jù)采集還停留在手工記錄階段；②無鉤擋檢測(cè)和控制單元導(dǎo)致抑塵劑浪費(fèi)，僅憑操作人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)控制啟動(dòng)和停止噴灑裝置，造成噴灑不均勻漏噴、少噴情況，鉤頭上有大量抑塵溶劑銹蝕裝置，在冬天的情況下容易造成結(jié)冰，影響調(diào)車人員作業(yè)。

（2）攪拌罐溶液攪拌不均勻。造成攪拌罐溶液不均勻的問題主要體現(xiàn)在：①裕溪口抑塵站的攪拌罐采用的是上置式攪拌設(shè)備，攪拌機(jī)位置固定在攪拌罐底部高約0.3 m。一般情況下，裕溪口裝一列車在50輛車左右，需要3.5 t水，抑塵劑通過預(yù)溶加料機(jī)和攪拌罐的預(yù)溶和攪拌已基本上溶解到水中。但是，在一些特殊情況下，運(yùn)往六安的煤炭，一列一般在28輛車左右，用水量為2 t，水位線剛好沒過攪拌機(jī)，由于攪拌機(jī)位置過高，致使攪拌不均勻，抑塵劑發(fā)生沉淀，噴灑抑塵質(zhì)量不過關(guān)。預(yù)溶加料機(jī)對(duì)抑塵劑沒有充分的預(yù)溶，造成在攪拌罐結(jié)塊、沉淀，影響抑塵劑溶液質(zhì)量。

（3）人員素質(zhì)有待提高。裕溪口抑塵站使用單位為港口集團(tuán)，由于港口作業(yè)人員文化水平低、年齡偏大，致使抑塵設(shè)備的使用操作不當(dāng)、保養(yǎng)不到位。常見的操作不當(dāng)問題主要有：①預(yù)溶加料機(jī)中的水未形成漩渦就加料或者送料過快，造成加料機(jī)堵塞；②手動(dòng)起停操作噴灑，造成機(jī)后1至2位車輛漏噴；③沒有定期清理儲(chǔ)液罐過期的溶液，造成噴抑塵劑過期，達(dá)不到抑塵效果；④抑塵劑濃度配比、清水使用量、抑塵劑使用量，每車噴灑量計(jì)算不清楚。

（4）缺乏廢液回收處理裝置。抑塵劑在噴灑過程中，由于噴嘴位置和角度問題及未采用鉤檔識(shí)別系統(tǒng)造成溶液撒漏，灑漏的抑塵劑污染砟石后滲入道床，道床出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，造成環(huán)境污染。冬季噴灑區(qū)段道床不及時(shí)除冰，待積冰后，影響鐵路行車安全。

2 裕溪口抑塵站作業(yè)流程及設(shè)備配置優(yōu)化方案

2.1 作業(yè)流程優(yōu)化方案

針對(duì)目前裕溪口抑塵站制液和噴灑流程上存在的問題進(jìn)行優(yōu)化，問題主要表現(xiàn)在預(yù)溶加料機(jī)容易造成抑塵劑的堵塞、攪拌罐里抑塵劑沉淀問題、濃度檢測(cè)裝置缺失造成抑塵劑質(zhì)量不合格。其中，預(yù)溶加料機(jī)堵塞問題一直存在，主要原因在于操作人員設(shè)備使用不當(dāng)，預(yù)溶加料機(jī)進(jìn)水閥在注入水時(shí)，未等預(yù)溶加料機(jī)里的水形成漩渦時(shí)，就將抑塵劑加入到水中，造成抑塵劑預(yù)溶不徹底產(chǎn)生結(jié)塊、堵塞現(xiàn)象。問題的關(guān)鍵在于一定要等到預(yù)溶加料機(jī)里的水形成漩渦再放入抑塵劑，這樣抑塵劑在漩渦的帶動(dòng)下慢慢的溶解，避免結(jié)塊現(xiàn)象的發(fā)生；攪拌罐里的抑塵劑沉淀問題造成原因主要是原先只是通過攪拌罐攪拌30 min，便開始下一道工序，攪拌是否充分不得而知。若攪拌罐有沉淀需要溶解和清理殘?jiān)魺o沉淀進(jìn)行下一步操作。濃度檢測(cè)裝置的缺失直接導(dǎo)致無法判斷濃度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，因而需要借助濃度檢測(cè)裝置，對(duì)儲(chǔ)液罐中的抑塵劑溶液濃度進(jìn)行檢查，判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)，若不合格，需要根據(jù)計(jì)算進(jìn)一步提升溶液濃度或降低濃度，若符合標(biāo)準(zhǔn)，則可以開始噴灑作業(yè)。因此，通過判斷是否形成漩渦、攪拌罐是否有抑塵劑沉淀、濃度檢測(cè)是否合格3個(gè)判斷來加以優(yōu)化，使得現(xiàn)場(chǎng)操作人員容易掌握和使用抑塵站設(shè)備，裕溪口抑塵站制液和噴灑作業(yè)流程優(yōu)化圖如圖2所示。

2.2 作業(yè)設(shè)備配置優(yōu)化方案

（1）補(bǔ)強(qiáng)設(shè)施設(shè)備短板。增設(shè)車號(hào)識(shí)別、濃度檢測(cè)裝置、測(cè)速裝置和鉤檔識(shí)別裝置。其中，車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)是指通過放置在軌道中間的采集器讀取每節(jié)車皮下射頻卡里的數(shù)據(jù)，然后通過485通訊協(xié)議與工控機(jī)的串口卡相連，達(dá)到車號(hào)、車型的識(shí)別[3]，并針對(duì)不同車型，噴灑量不同，在車速小于等于80 km/h的情況下，60 t和61 t的敞車噴灑量不低于80 L，70 t敞車不低于83 L；在儲(chǔ)液罐安裝濃度檢測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)掌握儲(chǔ)液罐抑塵劑溶液的濃度是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，若是濃度偏低，則采取提高濃度措施，使抑塵劑濃度達(dá)到噴灑質(zhì)量；安裝安全自鎖裝置，實(shí)現(xiàn)鉤檔自動(dòng)識(shí)別，當(dāng)車列鉤檔間經(jīng)過噴淋裝置時(shí)，自動(dòng)停止噴淋，越過鉤檔后自動(dòng)恢復(fù)噴淋，有效解決抑塵劑撒漏問題[4]。

圖2 裕溪口抑塵站制液和噴灑作業(yè)流程優(yōu)化圖Fig.2 Improved flow chart of liquid preparation and spraying operation at the Yuxikou dust suppression

（2）規(guī)范抑塵劑配制溶度。針對(duì)攪拌不均勻造成抑塵劑沉淀問題，規(guī)范抑塵劑配置溶度具體表現(xiàn)為：第一，將上置式攪拌設(shè)備改為沉入可調(diào)式攪拌電機(jī)，固定在罐體內(nèi)壁滑道上，通過鋼絲繩上下升降可調(diào)式攪拌，有效解決攪拌罐水位過低，抑塵劑沉淀問題[5]；第二，落實(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)流程、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品配制要求，保證抑塵劑溶液配制質(zhì)量。預(yù)溶加料機(jī)充分預(yù)溶后，方可加入到攪拌罐進(jìn)行攪拌，避免結(jié)塊現(xiàn)象發(fā)生。定期對(duì)儲(chǔ)液罐內(nèi)剩余的抑塵劑進(jìn)行檢查、檢驗(yàn)，及時(shí)處理變質(zhì)失效的抑塵劑溶液，嚴(yán)禁使用變質(zhì)失效的抑塵劑。

（3）提高作業(yè)人員作業(yè)水平。①落實(shí)“先培訓(xùn)，后上崗”制度，嚴(yán)格按照要求持證上崗。針對(duì)上述操作不當(dāng)問題，中心定期開展專題培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)觀摩和經(jīng)驗(yàn)交流等形式，以設(shè)備技術(shù)原理、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制、作業(yè)安全和應(yīng)急處理等為重點(diǎn)，廣泛開展對(duì)抑塵設(shè)備操作人員和有關(guān)貨運(yùn)人員的技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)[6]。②加強(qiáng)鐵路方與港口之間的聯(lián)系，定期到裕溪口抑塵站組織抽查，針對(duì)長(zhǎng)期存在的問題，進(jìn)行重點(diǎn)檢查。發(fā)現(xiàn)問題，與港口方領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商，對(duì)責(zé)任人予以考核，同時(shí)對(duì)改善抑塵作業(yè)的優(yōu)秀員工予以獎(jiǎng)勵(lì)，落實(shí)獎(jiǎng)懲制度。③鐵路派專人到港口抑塵站駐點(diǎn)，負(fù)責(zé)抑塵站使用、保養(yǎng)、維修等工作，并加強(qiáng)抑塵設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格交接班制度，杜絕信用交接或不交接，按照保養(yǎng)的內(nèi)容和要求做好日常維護(hù)保養(yǎng)，懂得基本的設(shè)備維修技能，及時(shí)維修設(shè)備故障。

（4）加強(qiáng)道床整治和廢液處理。加強(qiáng)道床整治，在線路兩側(cè)修建硬化面槽，增設(shè)擋墻、排水溝、積水井，安裝潛污泵。撒漏的抑塵劑通過硬化面槽連接管道流入站房既有攪拌罐，實(shí)現(xiàn)廢液回收。對(duì)殘留、凍結(jié)溶液及時(shí)清理，避免對(duì)環(huán)境造成污染[7-8]。作業(yè)完畢后，及時(shí)清理貨車上的殘煤和雜物，尤其是對(duì)車體外部、車鉤、手閘臺(tái)等部位的清理，掛車前車站進(jìn)一步檢查確認(rèn)和處理，確保作業(yè)環(huán)境達(dá)標(biāo)。裕溪口抑塵站設(shè)備升級(jí)改造配置圖如圖3所示。

圖3 裕溪口抑塵站設(shè)備升級(jí)改造配置圖Fig.3 Equipment upgrade and renovation layout at the Yuxikou dust suppression station

3 結(jié)束語

抑塵站是鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵工作的原始起點(diǎn)，也是中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司監(jiān)督檢查的重點(diǎn)，噴灑質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸抑塵的成敗。因此，必須對(duì)抑塵站抑塵工作加以重視，現(xiàn)階段裕溪口抑塵站存在的問題，也存在于其他抑塵站。要抓住契機(jī)，推進(jìn)鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵邁入新臺(tái)階，以更高的標(biāo)準(zhǔn)來要求煤炭抑塵工作。只有切實(shí)抓好噴灑質(zhì)量才能達(dá)到降低消耗和節(jié)能環(huán)保的目的，才能真正落實(shí)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)、安全發(fā)展、和諧發(fā)展的重要舉措，保障國家煤炭運(yùn)輸市場(chǎng)，維護(hù)貨主根本利益和保護(hù)老百姓生活環(huán)境。