CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組給排水衛(wèi)生系統(tǒng)凍結(jié)故障分析與防控

王水源 董曉東 譚天賦

摘要：本文對CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組衛(wèi)生間凍結(jié)故障與防控措施進(jìn)行了簡要分析，對冬季冰雪天氣CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組運(yùn)用過程中衛(wèi)生間故障防控具有一定積極意義。

關(guān)鍵詞：CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組，給排水衛(wèi)生

1.給排水衛(wèi)生系統(tǒng)功能概述

1.1系統(tǒng)構(gòu)成

CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組在各個(gè)車廂均設(shè)有給排水衛(wèi)生系統(tǒng)，為旅客及司乘人員提供乘車期間生活用水。

給排水衛(wèi)生系統(tǒng)主要由以下組件構(gòu)成：水箱、電源轉(zhuǎn)換模塊、水泵裝置（含水泵電控箱）、車下液位顯示器、車上液位及加熱顯示器、污物箱組成、座式/蹲式衛(wèi)生間、電氣控制單元、氣動(dòng)控制單元、水增壓單元、溫水器、電開水爐、給排水管路、車下水封、防凍裝置等。

1.2凈水提供

給排水衛(wèi)生系統(tǒng)根據(jù)水箱在動(dòng)車組上設(shè)置位置的不同分為車上水箱供水系統(tǒng)與車下水箱供水系統(tǒng)兩種。其中，在2、6號車設(shè)置車上水箱供水系統(tǒng)，在1、3、4、5、7、8號車設(shè)置車下水箱供水系統(tǒng)。通過電動(dòng)水泵為衛(wèi)生間、盥洗室、潔具間、餐車、電開水爐等提供凈水。

水泵裝置通過揚(yáng)程壓力開關(guān)控制水泵的啟停與間歇工作?？刂葡到y(tǒng)采用PLC控制，具有供水控制、水箱液位指示、大流量保護(hù)、吸氣保護(hù)、缺水保護(hù)、泄漏保護(hù)、給水系統(tǒng)故障報(bào)警、防凍排空等功能。為保證系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的正常使用，水箱、水泵、管路設(shè)有防寒及電加熱裝置。

1.3廢水排放

給排水衛(wèi)生系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水根據(jù)對環(huán)境污染程度分為衛(wèi)生間污水與盥洗廢水。二者分別通過到站吸污與水封排放的方式進(jìn)行處置。其中，衛(wèi)生間產(chǎn)生的污水采用真空集便系統(tǒng)進(jìn)行收集并排入動(dòng)車組車下污物箱，在動(dòng)車組到達(dá)車站或檢修場所后通過地面吸污作業(yè)完成污水排放。盥洗廢水通過排水管路輸送至車下水封，通過自重排出車外。

2.設(shè)備防凍策略

2.1加熱裝置防凍（動(dòng)車組供電）

水箱、水泵防凍：車上車下水箱的水泵泵體均設(shè)有電加熱塊，受溫控開關(guān)控制。另外，車下水箱泵房水管路增設(shè)自控溫伴熱帶，且與水泵泵體加熱塊共用同一溫控開關(guān)，伴熱功能由伴熱帶自身和溫控開關(guān)共同控制。

2.2排空作業(yè)防凍（動(dòng)車組斷電存放）

冬季動(dòng)車組斷電存放且無保溫措施時(shí)，須進(jìn)行動(dòng)車組防凍排空作業(yè)排空給排水衛(wèi)生系統(tǒng)存水，避免因存水結(jié)冰導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施受損。給排水衛(wèi)生系統(tǒng)設(shè)有斷電排空、單車排空、集控排空、手動(dòng)排空功能。具體如下：

斷電排空：給排水衛(wèi)生系統(tǒng)斷電時(shí)執(zhí)行，用于排空水泵進(jìn)水管路、供水管路存水。

單車排空：通過操作單車給排水衛(wèi)生系統(tǒng)電氣控制單元上的排空按鈕，排空本車水泵進(jìn)水管路、 供水水管路、便器、 水增壓器、中轉(zhuǎn)箱及其附屬管路中存水。

集控排空：通過操作位于1、8號車的整列集控排空旋鈕，排空全列水泵進(jìn)水管路、 供水水管路、便器、 水增壓器、中轉(zhuǎn)箱及其附屬管路中存水。

手動(dòng)排空：一是通過手動(dòng)操作水箱排水閥（位于車上水箱底部與車下水箱兩端）、水泵排水閥排空水箱及水泵腔中存水;二是通過配套的吸污設(shè)備抽空污物箱內(nèi)污水;三是手動(dòng)打開水封裝置底部的M12 的排水螺栓進(jìn)行排水，排水完畢后將排水螺栓恢復(fù)原狀。

3.典型故障

3.1故障現(xiàn)象

極寒天氣情況下，CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組運(yùn)行途中多個(gè)車廂發(fā)生衛(wèi)生間不可用故障，通過DTC控制裝置復(fù)位無效。設(shè)置車上水箱的車廂（2、6車）發(fā)生管路泄漏故障。設(shè)置車下水箱的車廂（1、3、4、5、7、8號車）發(fā)生電茶爐接水盤堵故障。動(dòng)車組入庫后檢查相關(guān)故障消除，給排水衛(wèi)生系統(tǒng)功能正常。

3.2原理分析

動(dòng)車組2、6車水箱位于車上，水封位于車下，電茶爐及洗漱池污水通過水封排出車外。車內(nèi)水箱下設(shè)接水盤，接水盤也和水封連接，接水盤中有液位傳感器，用來檢測水箱泄漏故障。極寒惡劣天氣狀況造成車下水封凍結(jié)，導(dǎo)致來自電茶爐和洗手池的污水無法排出，在水封內(nèi)積攢。隨著積水增多，水位上升，反逆到水箱接水盤（水箱接水盤緊貼車底板，位置比電茶爐接水盤低），當(dāng)沒過水箱接水盤處液位傳感器時(shí)報(bào)出管路泄露故障。1、7車為車下水箱，不與水封連接，水封凍結(jié)后污水積攢會直接反逆到電茶爐接水盤，造成1、7車電茶爐接水盤堵。2、6車報(bào)出管路泄漏故障后，水泵停止工作，衛(wèi)生間因無水而無法使用，故一并報(bào)出衛(wèi)生間不可用故障。

水箱接水盤

液位傳感器

3.3故障結(jié)論

衛(wèi)生間不可用故障原因：一是蹲便水增壓單元至便池噴嘴之間的水管內(nèi)部結(jié)冰導(dǎo)致水無法從便池噴嘴排出導(dǎo)致衛(wèi)生間故障;二是設(shè)置車上水箱的車廂水泵停止工作導(dǎo)致衛(wèi)生間不可用（詳見管路泄漏故障原因）。

管路泄漏故障原因：設(shè)置車上水箱的車廂（2、6車）位于車下的水封排水口凍結(jié)，導(dǎo)致廢水積攢反逆到車上水箱接水盤，淹沒液位傳感器報(bào)出管路泄露故障。此故障可導(dǎo)致該車廂水箱水泵停止工作，進(jìn)而導(dǎo)致衛(wèi)生間不可用故障。

電茶爐接水盤堵故障原因：設(shè)置車下水箱的車廂（1、3、4、5、7、8號車）車下水封排水口凍結(jié)，導(dǎo)致廢水積攢反逆到電茶爐接水盤，造成電茶爐接水盤堵。

因在動(dòng)車組后續(xù)運(yùn)行途中及入庫后相關(guān)凍結(jié)位置冰雪融化，從而管路給排水恢復(fù)正常，相關(guān)故障均自行消除。

4.故障防控

動(dòng)車組給排水衛(wèi)生系統(tǒng)凍結(jié)故障主要發(fā)生在寒冷惡劣天氣狀況下動(dòng)車組斷電存放期間，以及極端寒冷天氣狀況下動(dòng)車組未及時(shí)進(jìn)行防凍排空時(shí)。因此，故障防控工作重點(diǎn)要根據(jù)天氣狀況及時(shí)安排動(dòng)車組防凍保溫工作，以及極端寒冷天氣狀況下提前對動(dòng)車組進(jìn)行防凍排空。另外，動(dòng)車組日常維護(hù)過程中，對車下水封、給排水衛(wèi)生系統(tǒng)管路按要求進(jìn)行檢修疏通，防止堵塞與管路積水情況發(fā)生，也可對動(dòng)車組給排水衛(wèi)生系統(tǒng)凍結(jié)故障的發(fā)生起到有效預(yù)防。