时间:2024-05-18
张余庆
包神铁路列车停留时的溜逸和防溜研究
张余庆
(神华包神铁路集团,内蒙古 鄂尔多斯 017000)
通过研究包神铁路列车溜逸规律及原因,提出了切实、有效的防溜措施,为铁路运输行业防止列车溜逸提供一种策略方法和理论依据。
包神铁路;列车;溜逸;防溜
包神铁路因其地理位置处于鄂尔多斯高原向下延伸位置,全程多为长大下坡坡道,最大坡度为13‰,所以包神线根据线路情况在许多关键站均设有为防止在长大下坡道上失去控制的列车发生冲突或颠覆的避难线,并且规定在鄂尔多斯东胜站上、下行出站均须进行制动机实验,确保安全行车;在包头万水泉南站、海勒斯壕南站、金泉站设置列检作业场,进行持续一定时间的全部试验,填发制动效能证明书。但因列车管老化龟裂、制动系统故障、自然危害条件或人为违章作业等因素会导致货物列车溜逸,所以列车防溜是车务、机务安全管理的一项重要任务。
铁路行业中,列车溜逸指机车、车辆(包括车列或车组)在自身重力或外力作用下发生不受人为控制的溜动或未采取防溜措施,使其在失控状态下所造成的行车事故。为了防止列车发生溜逸事故,铁路行业必须进行防溜措施。
在保证初始列车制动的情况下,列车的溜逸必须从列车制动角度来看,当紧急制动施加最大制动力给列车,停留列车时长成为制动缸压力下降的关键因素。因为机车车辆制动系统都存在泄漏,但车辆的泄漏量和泄漏速率远大于机车制动缸压力的下降,紧急制动后,机车总风缸向制动缸供风,由于总风缸容积室比车辆副风缸大得多,所以压力降低也慢得多。在列车重力或外力大于列车制动力时,就会发生向下坡方向的溜逸事故。
一般情况下,列车发生溜逸的原因有以下几项:①坡道上未设置防溜装置或防溜阻力不足;②内蒙地区鄂尔多斯高原因大风、雨雪天气,风的作用力大于停留车制动摩擦力,在车站应根据风的等级做好火车防溜措施;③在日常生产运输中,作业人员安全意识薄弱、责任心不强,存在侥幸心态,不设置防溜或不按规定设置防溜,导致货物列车发生溜逸;④货物列车发生分离,按照《铁路技术管理规程》必须分部运行时,要求对遗留车辆做好防溜和防护。当货物列车处于区间10‰以上的长大下坡道切防溜设备简陋时,极易发生车辆溜逸。在货物列车发生溜逸事件后,往往会造成特别严重的人身伤害事故和巨大的财产损失,所以防止发生列车溜逸事故是铁路行业安全管理的一项重要任务,必须加强教育培训和安全管理。
根据动力学相关原理,将一列火车看作一个整体,其在铁轨上的作用力如图1所示。
图1 作用力示意图
图1中,为列车在长大下坡道所受的下滑力;为列车重力;为坡道倾角;为线路坡度。则=sin+外=×+外。
所以,列车在线路上惰性停留时,列车在长大下坡道所受的下滑力跟列车的重量、线路的坡道和其他外力有关,且只有制动措施所施加的力大于列车在长大下坡道所受的下滑力时,才能保证列车不发生溜逸事故。
以包神线通用小列(54辆80)、万吨(108辆80),坡道设包神线大多数区段1‰,2.5‰,4‰,8‰,10‰,13‰为例,通过上述公式计算在理想状态下(无外力)的机车下滑力(g=9.8 m/s2),具体数据如表1所示。依据表1发现,在列车停留时所受到的下滑力与货物的重量、列车所在位置的坡道均成正比。所以,只有保证停留列车制动力或制动装置所施加的力大于列车下滑力时,才不会发生列车溜逸。
综上分析,并根据包神铁路特点,防止列车发生溜逸事故,主要从列车坡道、制动力及停留时间上进行列车防溜措施的制订及管理。
表1 计算数据
类型坡道/‰ 12.5481013 54辆C80空的下滑力/kN10.5826.4642.3484.67105.84137.92 54辆C80重的下滑力/kN52.92132.30211.68423.36529.20687.60 108辆C80空的下滑力/kN21.1652.9284.67169.34211.68275.18 108辆C80重的下滑力/kN105.84264.60423.36846.721 058.401 375.92
根据列车发生溜逸的原因及情况分析,总结列车防溜措施如下。
依据包神线地理位置特点,坡道、风力等自然因素极易造成列车发生自然溜逸,所以必须按照《技术管理规程》对停留列车进行防溜设置,并将其写入机务机车乘务员、车务助理值班员及其他现场作业人员的标准化作业流程中,严格其执行相关要求,严禁简化作业或臆测机车制动情况。
列车溜逸作为铁路运输行业重大事故之一,常导致车毁人亡,所以,安全管理必须严抓,但必须讲究方式方法。包神线长达下坡道较长;调车车站、调车区段及调车作业比较繁忙;鄂尔多斯高原多数车站处于常年风口位置。机务部门应根据实际情况确定易发生溜逸车站、区段,并将防溜逸后启动列车和确认列车完整的方法打印成册,发放到每位机车司机手中,确保所有机车运用人员应知应会。同时,在机车乘务员出勤时、点名学习时做到加强列车溜逸事故的案例宣传及防溜措施的宣贯,做到深入宣传。
遇接触网故障或其他情况要求列车区间长时间停车时,在允许的情况下机车司机应充分利用线路纵断面的有利条件,尽可能使列车停到坡度相对较小或有曲面的地段的位置,并在停车后严格按照《铁路机车操作规程》进行最大减压量的追加减压,如果时间过长时,应该设置止轮器(铁鞋)等防溜设备。
包神铁路机务分公司研发有机车铁鞋智能管理装置,该装置通过对铁路行业中铁鞋的使用条件、使用习惯进行分析,研发一台铁鞋放置智能箱,通过接触开关或红外传感的形式以警报声告知司机铁鞋是否收回箱体,或者在列车长时间停留时告知司机在列车上放置铁鞋,有效防止人为失误发生列车溜逸等安全事故。在包神主要列检作业车站,在轨道上安装有列车到发线防溜装置,它是一种以电机为动力,内撑式双轨头制动,弹簧施压,机械传动,具有自锁闭功能的静、动态防溜装置。科技保安全能够避免人的主观因素造成的违章与疏忽,在效果上能够做到帮助企业管理者将管理的眼睛落在现场;帮助机车乘务员积极做出现场判断和措施提醒,从而更好地保证列车安全。
将铁鞋放置在列车中重车编组的车轮下可增大列车防溜阻力。列车因各种原因迫停时,不能主观等机车司机处理故障,在坡道大的区间尽量加快救援速度。当发生接触网停电或机车故障,机车司机在停车前尽量使列车车钩处于压缩状态,减轻对首、尾止轮器(下坡处)的冲击力。
为了进一步提升安全系数,在任何情况下机车均应单独进行防溜,确保人身安全。
作为铁路行业的典型事故之一,列车的溜逸与防溜研究是机务与车务研究的重要课题,包神线路坡道大,处于风口位置,所以溜逸问题更为突出,防溜措施的研究更为需要。本文就仅依靠机车制动力下的列车发生溜逸问题的原因,分析了列车停留时的受力情况,综合考虑各类外在因素,为防止列车溜逸提出了相关措施,为包神机务与车务提供了切实可行的安全技术、管理措施,提供了一定的理论依据和实践指导。
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2095-6835(2019)22-0142-02
U260.35
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.059
张余庆,2009年毕业于兰州交通大学自动化专业,2012年进入包神铁路集团机务分公司,担任人力资源主管(负责职教工作),有5年以上的一线机车乘务经历。
〔编辑:张思楠〕
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