杭州北車輛段喬司檢修車間貨車廠修涂裝能力改造方案研究

楊　銘

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢　430063)

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杭州北車輛段喬司檢修車間貨車廠修涂裝能力改造方案研究

楊銘

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢430063)

摘要：杭州北車輛段喬司檢修車間貨車保有量大，扣車條件優(yōu)越，但其既有廠修涂裝設施陳舊、工藝落后，無法滿足日益增長的廠修涂裝工作量和環(huán)境保護要求。通過調(diào)研杭州北車輛段喬司檢修車間的涂裝作業(yè)現(xiàn)狀需求，檢算其貨車保有量和廠修涂裝工作量，合理設定新建涂裝設施規(guī)模。改造后的涂裝設施工藝作業(yè)流暢，年生產(chǎn)能力可達2000輛，且滿足環(huán)保要求。本工程實施后，將能切實提高車輛段廠修作業(yè)效率與效益，確保其通過鐵路總公司的廠修資質(zhì)審查。

關鍵詞：鐵路車輛段；檢修車間；涂裝設施 ；改造；方案

杭州北車輛段喬司檢修車間位于浙江省杭州市喬司編組站，滬杭、宣杭、浙贛、蕭甬線在此交匯，杭州樞紐內(nèi)主要車站的裝卸作業(yè)車數(shù)量龐大，喬司編組站有調(diào)作業(yè)空車比達22%以上，再加上段管范圍內(nèi)其他地區(qū)的車源情況，車輛段貨車保有量大，扣車條件優(yōu)越。2008年至2014年，杭州北車輛段喬司檢修車間先后完成了檢修車間30臺位擴能改造工程、廠修擴能改造工程，但車輛段內(nèi)既有的廠修涂裝設施并未得到更新，設備陳舊、工藝落后，生產(chǎn)能力嚴重不足，影響了廠修作業(yè)效率和效益。因次，上海鐵路局決定研究車輛段廠修涂裝能力改造方案，以解決貨車廠修涂裝能力不足問題[1]。

1項目建設的必要性

1.1涂裝設施現(xiàn)狀

自1996年建成后，車輛段內(nèi)涂裝設施就沒有進行過改造升級，既有油漆棚、噴砂庫、整車拋丸庫合設在1條盡端式股道上，涂裝設施周邊存在污水處理站、油品間、變電所(整車拋丸專用)、空壓機房、調(diào)機庫等既有廠房。既有涂裝設施總平面布置詳見圖1。

圖1　車輛段既有涂裝設施總平面布置

1.2項目建設的必要性

(1)廠修涂裝工作量不斷增加。2015年計劃入段廠修車數(shù)：國鐵貨車560輛，自備車756輛。此外，管內(nèi)固定循環(huán)車GQ70、通用貨車C70等將陸續(xù)臨近廠修期限，且段管范圍處于全國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，貨運體制改革后，為提高貨運效率，就近檢修將優(yōu)先考慮，管內(nèi)眾多的P65、JSQ、GQ70、X型特種車源，將形成較大的就近入段廠修需求，預計至2020年管內(nèi)廠修車將達1500輛以上，2028年后年均約2 000輛。因此，杭州北車輛段喬司檢修車間需進行涂裝能力改造，使年涂裝能力達2 000輛，滿足不斷增長的廠修涂裝工作量需求[2]。

(2)既有涂裝設施生產(chǎn)能力嚴重不足。既有油漆棚、噴砂庫、整車拋丸庫合設在1條盡端式股道上，拋丸除銹、噴砂、油漆作業(yè)交叉干擾，僅能達到年800輛涂裝作業(yè)能力。因此，需對涂裝作業(yè)工藝流程進行重新規(guī)劃布置，形成流水作業(yè)，切實提高檢修質(zhì)量與效率。

(3)環(huán)境保護要求。既有涂裝設施沒有配備砂塵凈化、漆霧處理設備，不能滿足環(huán)保要求，油漆棚敞開式作業(yè)已嚴重影響到周邊環(huán)境及職工的工作環(huán)境，多次受到周邊居民的投訴及環(huán)保部門的調(diào)查。

2項目建設規(guī)模分析

2.1貨車廠修涂裝工作量

杭州北車輛段喬司檢修車間貨車廠修涂裝工作量見表1。

表1　貨車廠修涂裝工作量

注：年工作日取250 d。

2.2涂裝設施規(guī)模的計算

每日工作時間：7～9 h。

(1)整車拋丸

整車拋丸作業(yè)工藝流程：車體進入前輔助室→吊掛車體→旋轉車體→拋丸除銹→車體進入后輔助室→反向旋轉車體→拋丸除銹→落車→清理吹掃→車體出輔助室[3]。

整車拋丸設備的工作效率為40 min/輛，則只需1套整車拋丸設備即可滿足8輛/日的生產(chǎn)需要。整車拋丸室的長度應滿足26.4 m長JSQ6車輛的作業(yè)需求。

(2)人工噴砂

噴砂作業(yè)工藝流程：車體進入噴砂庫→啟動噴砂程序→人工噴砂→清理吹掃→車體出庫[4]。

人工噴砂設備的工作效率：2人同時工作時為120 min/輛，4人同時工作時為60 min/輛。采用4人作業(yè)僅需1套噴砂設備可滿足8輛/日的生產(chǎn)需要。

(3)噴漆及烘干

噴漆烘干作業(yè)工藝流程：待涂裝車體進入噴漆庫→啟動噴漆程序→人工噴漆→檢驗→待涂裝車體進入烘干庫→啟動烘干程序→自動烘干→車體出庫[5]。

噴漆工作效率：噴底漆40 min/輛，噴面漆60 min/輛，烘干房升溫時間約40 min/輛，達到指定溫度后烘干時間約60 min/輛。通過合理設計庫房及工位長度(噴漆工位、烘干工位各30 m長，對于普通車輛可兩輛同時作業(yè))、合理安排生產(chǎn)作業(yè)(油漆工位、噴漆工作相互配合、銜接，流水化統(tǒng)籌作業(yè))，設置1套噴漆及烘干設備可滿足8輛/日的生產(chǎn)需求。

2.3涂裝設施規(guī)模確定

根據(jù)以上計算，確定新建涂裝設施設置整車拋丸線1條、噴砂線1條、油漆及烘干線1條，配備相關設備各1套。

3項目建設方案

3.1涂裝設施總平面布置優(yōu)化方案

總平面布置優(yōu)化方案應重點考慮兩個因素：(1)合理利用既有用地條件，新建線路及房屋對既有線路及相關設施影響要小；(2)優(yōu)化涂裝工藝流程，使噴漆、噴砂、整車拋丸作業(yè)互不干擾且能形成流水作業(yè)，提高工作效率[6]。

因此，優(yōu)化方案拆除了既有單線串聯(lián)布置的噴漆棚、噴砂庫、整車拋丸庫及相應線路，拆除既有空壓機房、變電所、油品間、污水處理站。在原址新建涂裝庫1處，由1線噴漆庫、1線噴砂庫、1線整車拋丸庫、移車臺庫及輔跨組成，另還建空壓機房、變電所、油品間各1處，污水處理站在喬司編組站地區(qū)排水設施更新改造項目中另行選址還建。優(yōu)化方案共拆除房屋總面積2760.99 m2，新建房屋總面積4142.29 m2，優(yōu)化后的涂裝設施總平面布置詳見圖2。

3.2主要檢修車間方案

(1)新建涂裝庫。新建涂裝庫設備平面布置詳見圖3。新建涂裝庫由1線噴漆庫、1線噴砂庫、1線整車拋丸庫、移車臺庫及輔跨組成。噴漆庫軸線尺寸為65.4 m×7.4 m，近上海方向端為噴漆臺位、近杭州方向端為烘干臺位；噴砂庫軸線尺寸65.4 m×14.3 m，輔跨與油漆庫共用；整車拋丸庫軸線尺寸65.4 m×16 m；移車臺庫軸線尺寸32.1 m×37.7 m。預留移車臺庫及既有調(diào)機庫內(nèi)整1線股道延伸條件，延伸后整1線車輛可通過移車臺進入涂裝庫作業(yè)[7]。

(2)還建空壓機房。還建空壓機房用于提供涂裝作業(yè)所需的壓縮空氣，庫房軸線尺寸24.9 m×7.2 m，由機器間、儲氣罐棚、更衣室、值班控制室組成。空壓機房可滿足2臺20 m3/min螺桿式空壓機、1臺10 m3/min螺桿式空壓機的安裝及使用需求。

圖2　車輛段涂裝設施總平面布置優(yōu)化方案

圖3　新建涂裝庫設備平面布置(單位：mm)

(3)還建油品間。還建油品間用于存儲噴漆作業(yè)中使用的油品，庫房軸線尺寸13 m×6 m。

(4)還建變電所。還建變電所用于涂裝庫、空壓機房、油品間、污水處理站、既有調(diào)機庫等庫房的負荷供電。在利用原既有500 kVA變壓器基礎上，新增1臺1 000 kVA的變壓器。

4采用的環(huán)保、節(jié)能、安全措施

(1)油漆庫內(nèi)噴漆和烘干產(chǎn)生的廢氣采用活性炭吸附，經(jīng)處理后排氣濃度滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)，噴漆房選用4臺排風凈化機組，總排風量220 000～240 000 m3/h，裝機功率37×4 kW[8]。

(2)油漆庫噴漆房采用分段送排風的形式，4套送排風機組可以同時運行，也可以單獨運行，以達到節(jié)約能源的目的。

(3)油漆庫烘干房烘干溫度采用自動控制，當室內(nèi)溫度達到設定溫度時，電加熱裝置自動停止加熱，低于設定溫度時，電加熱裝置自動啟動。

(4)噴砂和整車拋丸粉塵采用布袋除塵器凈化，排塵濃度滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)；整車拋丸選用2臺脈沖反吹扁布袋除塵器，過濾面積490×2 m2，功率55×2 kW；噴砂選用4臺脈沖反吹扁布袋除塵器，過濾面積164×4 m2，功率22×4 kW。

(5)整車拋丸庫電控系統(tǒng)帶有工件檢測裝置，檢測到有工件到達拋丸區(qū)時啟動，通過拋丸區(qū)時自動停止，另可根據(jù)不同規(guī)格車型控制拋丸器開機數(shù)量，減少電能損失[9]。

(6)設備控制系統(tǒng)對重要部位已設置有安全連鎖裝置，以保證設備的可靠運行及操作人員的安全，但設備操作人員仍應對設備的動作部件安全標牌信息進行充分的了解并接受培訓，動作部件工作時人員應遠離，以保證操作人員的人身安全。

5結語

杭州北車輛段喬司檢修車間貨車保有量大，扣車條件好。按預測的廠修涂裝工作量及現(xiàn)狀，既有涂裝設施需要進行擴能改造。本文論述了擬在既有用地范圍內(nèi)，拆除現(xiàn)有涂裝設施及部分建筑，新建涂裝庫及相配套設施的具體方案。

杭州北車輛段喬司檢修車間貨車廠修涂裝能力改造工程可行性研究、施工圖等設計均得到上海鐵路局批復，目前已進入實施階段。該工程的設計工作實現(xiàn)了創(chuàng)新理念和工程實際的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，該項目建成后將產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟效益，具有較強的實用價值，推廣應用前景廣闊。

參考文獻：

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[13]上海鐵路局.上鐵計函[2015]953號上海鐵路局關于杭州北車輛段喬司檢修車間貨車廠修涂裝能力改造工程可行性研究的批復[Z].上海：上海鐵路局，2015.

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收稿日期：2015-11-17； 修回日期：2015-11-27

作者簡介：楊銘(1981—)，男，高級工程師，2006年畢業(yè)于武漢理工 大學機械電子工程專業(yè)，工學碩士，E-mail：yamiii@163.com。

文章編號：1004-2954(2016)07-0158-04

中圖分類號：U279

文獻標識碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.07.036

Research on Coating Capacity Upgrading Scheme for Qiaosi Repair Workshop of Hangzhou North Rolling Stock Depot

YANG Ming

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063， China)

Abstract：Qiaosi repair workshop of Hangzhou North Deport cannot meet the growing workload of coating in overhauling and the demand for environmental protection due to its large wagon inventory， insufficient facility and outdated technology. The size of the new painting facility is then reasonably determined based on the investigation into the current demand for coating at the workshop and the calculation of the wagon inventory and coating workload. The upgraded painting facilities can improve the work efficiency with about 2000 cars per year， and satisfy environmental protection requirement. The implementation of the project will improve work efficiency and profit， and pave the way for qualification review by CRC．

Key words：Railway rolling stock depot; Repair workshop; Coating facilities; Upgrading; Scheme