張 玫
(南寧鐵路局機務處,工程師,廣西 南寧 530001)
在安全管理模式上,傳統安全管理側重問題分析,而安全風險管理則更強調問題的超前防范;在安全管理對象上,傳統安全管理主要是事故和隱患管理,而安全風險管理則更加強調對問題項點的管理;傳統安全管理比較重視責任追究,而安全風險管理則更加強調責任在事前的風險評估、事中的風險防范和事后的風險危害控制上。
鐵路各型機車檢修技術規程經過多年運用,對保證機車檢修質量,提高機車運用的可靠性、經濟性起到了重要的作用。但以筆者之見,仍有部分零部件的檢修規程在技術要求上仍存在問題,如走行、空氣制動系統的機車撒砂裝置、總風軟管、排障器、制動缸等,這些零部件本身的故障,很有可能構成行車安全風險乃至引發行車事故。因此,須對這些問題進行深入研究和探討,提前采取防范措施以控制風險危害的發生。
機車在實際運用中,如機車起動、牽引列車爬坡和陰雨潮濕氣候情況下,應實施撒砂以達到發揮機車的粘著牽引力,防止車輪空轉和滑行的目的。撒砂還有一個用途,即在機車制動時增加摩擦系數,縮短制動距離。現就東風4D機車現行檢修規程對撒砂裝置檢修規定的不足之處、存在的隱患及改進建議闡述如下。
1.1 沒有撒砂量的規定 鑒于撒砂的重要性,鐵道部的機車檢修規程對撒砂裝置的檢修均做出規定,如《東風4D型內燃機車段修技術規程》13.9.1條規定:撒砂裝置作用須良好,空氣和撒砂管路須暢通,撒砂管距軌面高度為35~60 mm,距踏面與軌面接觸點為(350±20)mm。《東風4D型內燃機車大修規程》5.2.8.5條和《東風4D型內燃機車輕大修規程》5.2.8.6條規定相同:撒砂閥須清掃,保持暢通,體的螺紋部分不良須修整,體腐蝕深度超過壁厚1/2時須更換。組裝后,撒砂裝置作用良好。對撒砂管距軌面高度和距踏面與軌面接觸點距離與段修規程相同。
從上述情況看出,現行東風4D型內燃機車檢修規程雖然均對撒砂裝置的檢修做了規定,但都忽略了撒砂量這個最重要的問題。
1.2 撒砂量不當可能引發追尾事故 撒砂量小對發揮機車的粘著牽引力,防止車輪空轉和滑行的作用不大。如果撒砂量大,當機車單機運行在自動閉塞線路區段時則有可能影響軌道電路,導致信號裝置失靈,極易造成后續列車追尾事故。
東風4D內燃機為南寧鐵路局的主型機車,鑒于該型機車單機運行在自動閉塞線路區段非常制動停車后,由于非常制動大量撒砂在軌面上造成軌道電路分路不良,機車停在閉塞分區里而防護該分區的通過信號機未關閉,就可能引發后續列車追尾事故的問題。機務運用安全部門均對此問題作出了相應規定,如規定停車后報告相鄰車站、機車必須在線路上移動,或者用短接線將機車直接與鋼軌短接等等,以防止由此問題而可能引發的事故。1.3 改進建議 機車檢修部門須高度重視撒砂量的大小。關于撒砂量的要求,鐵道部在一些機車的檢修規程中也有明確規定。如《韶山1、韶山3型電力機車段修規程》第108條第三款和《韶山7-7D電力機車段修技術規程》19.8.3條已經做了規定:每根撒砂管的撒砂量,調整到2-3 kg/min。為此建議,今后在修訂各種類型的機車檢修規程時,應增加撒砂裝置的撒砂量的規定。
為保證鐵路列車安全,目前列車自動空氣制動機的特點之一是具有列車管增壓緩解、減壓制動的性能,即列車斷鉤分離或拉緊急制動閥(車長閥)時,全列車能自動制動。
鑒于鐵路機車和車輛的結構特點,為保證列車緩解或制動的可靠性和均衡性,機車與重聯機車空氣管路(總風管和制動管)和機車與車輛列車制動管路連接使用橡膠軟管相連。
總風軟管的典型故障是軟管爆裂,在爆裂時列車能夠自動制動停車。但若停留在不宜停車區間,如長大隧道、橋梁、坡道、小半徑曲線等,都有可能引發行車事故。作為檢修工作者來說,應盡力減少因機車質量問題造成的列車運行時非正常停車。因此在機車檢修規程和行業標準,即在TB/T60-2001《制動軟管連接器總成》中,制定正確的總風軟管檢修試驗要求尤為必要。
2.1 規定的試驗壓力低于裝置的額定工作壓力鐵道部《東風4D型內燃機車段修技術規程》規定制動軟管的風壓試驗壓力為0.6~0.7 MPa風壓,水壓試驗壓力為1.0 MPa,沒有對總風軟管風壓試驗壓力的規定;《東風4D型內燃機車輕大修規程》和《東風4D型內燃機車大修規程》對制動軟管規定與段修規程基本相同,同時明文規定對總風軟管的檢修試驗要求與制動軟管要求相同。
TB/T60-2001《制動軟管連接器總成》5.2條規定:制動軟管連接器總成應按1.5倍工作壓力的水壓進行強度試驗:制動軟管連接器總成應按工作壓力進行氣密性試驗。
段修規程、輕大修、大修規程及TB/T60-2001盡管文字敘述不同,但規定基本一樣。可以說段修規程、輕大修、大修規程對制動軟管的要求基本建立在TB/T60-2001之上。只是輕大修和大修規程增加了總風軟管連接器,且明文規定總風軟管連接器的試驗要求與制動軟管相同。
筆者對制動軟管的試驗要求無疑義。只是為滿足鐵路重載運輸的需求,東風4D型內燃機車設計有總風管,以便雙機重聯時使用。實際上日常運輸工作也經常雙機重聯使用,而總風缸管額定工作壓力是0.9 MPa。這樣一來就造成了在機車大修、輕大修和段修規程中,總風軟管的試驗規定不符合TB/T60-2001要求,也不符合機器裝置的基本要求,即試驗壓力低于裝置的額定工作壓力。此是在機車檢修規程制定中留下的事故隱患。
2.2 改進建議 建議在今后修訂檢修規程時,統一總風軟管和制動軟管連接器的試驗要求。可規定為:軟管連接器總成應按1.5倍工作壓力的水壓進行強度試驗;軟管連接器總成應按工作壓力進行氣密性試驗。其他技術要求按現行規定即可。
機車車輛限界是機車車輛橫斷面的最大極限,它規定了機車車輛不同部位的寬度、高度的最大尺寸和底部零件的最小距離。當機車車輛在滿載狀態下運行時,也不會與橋梁、隧道及線路上其他設備相接觸,以保證行車安全。
《鐵路技術管理規程》(以下簡稱《技規》)第13條規定:機車車輛無論空、重狀態,均不得超出機車車輛限界。但是部分機車段修規程,如《東風4B型內燃機車段修規程》、《東風8B型內燃機車段修技術規程》中規定的排障器距軌面距離小于《技規》關于鐵路限界的規定要求,存在可能刮碰線路設備的風險。
3.1《技規》規定的機車車輛下部限界 《技規》附圖2:機車車輛限界(υ﹤200 km/h)中的機車車輛下部限界圖(見圖1)明確規定:車體的彈簧承載部分距軌面不小于90 mm。機車排障器在機車構造中屬車體的彈簧承載部分,而南寧鐵路局主型機車東風4D和東風8B型內燃機車段修規程規定:排障器底面距軌面的距離為80~140 mm。該規定的下限要求明顯不符合《技規》規定。

圖1 機車車輛下部限界圖 (單位:mm)
3.2 鐵路任何規章必須符合《技規》規定 《技規》是鐵路技術管理的基本規章,鐵路其他規章和規范性文件等,都必須符合《技規》的規定。筆者所在單位已按《技規》要求,對排障器底面距軌面距離進行檢修。
建議在重新修改段修規程時對技術要求進行相應的修改。
機車基礎制動裝置是將壓力空氣作用到制動缸活塞上傳出的力,通過杠桿系統放大后傳給閘瓦,壓緊車輪,產生制動作用,迫使機車減速或停止運行。當機車緩解時,閘瓦又與車輪脫開,使閘瓦離開車輪踏面,以免產生抱閘造成輪箍弛緩。制動缸活塞行程過小,易造成閘瓦緊貼輪箍踏面,造成輪箍弛緩外竄。輪箍弛緩外竄的后果則是擠壓線路,極有可能造成列車掉道;制動缸活塞行程過大,則制動乏力乃至失靈,引發行車事故。對東風4B型機車制動缸活塞行程的規定而言,問題出在《技規》和《東風4內燃機車段修規程》的規定不同。
4.1 規定數據差異的分析 《技規》第131條規定,東風4B型機車的制動缸活塞行程為74~123 mm,而《東風4B內燃機車段修規程》3.11.8.2條規定制動缸活塞行程為100~140 mm,兩者有沖突。為保證機車正常運行,東風4B型機車轉向架基礎制動裝置結構要求,閘瓦與輪箍踏面間隙規定為6~8 mm,與此相應的制動缸活塞行程理論值為74~123 mm,這是按照基礎制動裝置桿系結構圖計算出來的,無可非議。
在實際機車運用和檢修中,無法按《技規》規定的74~123 mm執行,因為《技規》制訂東風4B型機車的制動缸活塞行程時,沒有考慮基礎制動裝置各桿銷與套的間隙,是理論計算值。而在實際運用中,各桿件系統及銷套有間隙,在系統受力時,各桿件又產生彈性變形,這樣就勢必產生空行程。所以實際活塞行程就比理論行程74~123 mm要大,為100~140 mm。在日常機車運用中,若按《技規》規定的制動缸活塞行程74~123 mm的下限調整,極易造成輪箍弛緩外竄。事實上機務運用部門多年來一直按照機車檢修規程規定執行。與此同時,東風4B型機車大修規程對制動缸活塞行程規定是100~145 mm,與段修規程規定基本相符。
4.2 改進建議 《技規》規定的制動缸活塞行程74~123 mm不能說有錯誤,但在實際工作中,采用理論計算值顯然不妥。建議對《技規》規定的東風4B型機車的制動缸活塞行程進行修改,與《東風4B內燃機車段修規程》規定的一致。
隨著鐵路運輸提速、重載的推行,對機車的質量要求越來越高。機車檢修是機車使用過程中必不可少的階段,最佳的檢修規程,應當是在最充分地利用零部件的潛在使用壽命的前提下,確保能預防所有主要故障的發生。檢修工作者必須貫徹“質量第一”和“修養并重、預防為主”的方針,從安全風險管理對問題的超前防范出發,在規范管理上下功夫。對檢修技術規程中不夠完善的地方,甚至可能導致機車質量問題進而引發行車事故的問題進行認真地研究和探討,積極采取應對防范措施,最大限度地減少機車質量問題對行車安全的干擾。