張余慶
包神鐵路列車停留時的溜逸和防溜研究
張余慶
(神華包神鐵路集團,內蒙古 鄂爾多斯 017000)
通過研究包神鐵路列車溜逸規律及原因,提出了切實、有效的防溜措施,為鐵路運輸行業防止列車溜逸提供一種策略方法和理論依據。
包神鐵路;列車;溜逸;防溜
包神鐵路因其地理位置處于鄂爾多斯高原向下延伸位置,全程多為長大下坡坡道,最大坡度為13‰,所以包神線根據線路情況在許多關鍵站均設有為防止在長大下坡道上失去控制的列車發生沖突或顛覆的避難線,并且規定在鄂爾多斯東勝站上、下行出站均須進行制動機實驗,確保安全行車;在包頭萬水泉南站、海勒斯壕南站、金泉站設置列檢作業場,進行持續一定時間的全部試驗,填發制動效能證明書。但因列車管老化龜裂、制動系統故障、自然危害條件或人為違章作業等因素會導致貨物列車溜逸,所以列車防溜是車務、機務安全管理的一項重要任務。
鐵路行業中,列車溜逸指機車、車輛(包括車列或車組)在自身重力或外力作用下發生不受人為控制的溜動或未采取防溜措施,使其在失控狀態下所造成的行車事故。為了防止列車發生溜逸事故,鐵路行業必須進行防溜措施。
在保證初始列車制動的情況下,列車的溜逸必須從列車制動角度來看,當緊急制動施加最大制動力給列車,停留列車時長成為制動缸壓力下降的關鍵因素。因為機車車輛制動系統都存在泄漏,但車輛的泄漏量和泄漏速率遠大于機車制動缸壓力的下降,緊急制動后,機車總風缸向制動缸供風,由于總風缸容積室比車輛副風缸大得多,所以壓力降低也慢得多。在列車重力或外力大于列車制動力時,就會發生向下坡方向的溜逸事故。
一般情況下,列車發生溜逸的原因有以下幾項:①坡道上未設置防溜裝置或防溜阻力不足;②內蒙地區鄂爾多斯高原因大風、雨雪天氣,風的作用力大于停留車制動摩擦力,在車站應根據風的等級做好火車防溜措施;③在日常生產運輸中,作業人員安全意識薄弱、責任心不強,存在僥幸心態,不設置防溜或不按規定設置防溜,導致貨物列車發生溜逸;④貨物列車發生分離,按照《鐵路技術管理規程》必須分部運行時,要求對遺留車輛做好防溜和防護。當貨物列車處于區間10‰以上的長大下坡道切防溜設備簡陋時,極易發生車輛溜逸。在貨物列車發生溜逸事件后,往往會造成特別嚴重的人身傷害事故和巨大的財產損失,所以防止發生列車溜逸事故是鐵路行業安全管理的一項重要任務,必須加強教育培訓和安全管理。
根據動力學相關原理,將一列火車看作一個整體,其在鐵軌上的作用力如圖1所示。

圖1 作用力示意圖
圖1中,為列車在長大下坡道所受的下滑力;為列車重力;為坡道傾角;為線路坡度。則=sin+外=×+外。
所以,列車在線路上惰性停留時,列車在長大下坡道所受的下滑力跟列車的重量、線路的坡道和其他外力有關,且只有制動措施所施加的力大于列車在長大下坡道所受的下滑力時,才能保證列車不發生溜逸事故。
以包神線通用小列(54輛80)、萬噸(108輛80),坡道設包神線大多數區段1‰,2.5‰,4‰,8‰,10‰,13‰為例,通過上述公式計算在理想狀態下(無外力)的機車下滑力(g=9.8 m/s2),具體數據如表1所示。依據表1發現,在列車停留時所受到的下滑力與貨物的重量、列車所在位置的坡道均成正比。所以,只有保證停留列車制動力或制動裝置所施加的力大于列車下滑力時,才不會發生列車溜逸。
綜上分析,并根據包神鐵路特點,防止列車發生溜逸事故,主要從列車坡道、制動力及停留時間上進行列車防溜措施的制訂及管理。
表1 計算數據
類型坡道/‰ 12.5481013 54輛C80空的下滑力/kN10.5826.4642.3484.67105.84137.92 54輛C80重的下滑力/kN52.92132.30211.68423.36529.20687.60 108輛C80空的下滑力/kN21.1652.9284.67169.34211.68275.18 108輛C80重的下滑力/kN105.84264.60423.36846.721 058.401 375.92
根據列車發生溜逸的原因及情況分析,總結列車防溜措施如下。
依據包神線地理位置特點,坡道、風力等自然因素極易造成列車發生自然溜逸,所以必須按照《技術管理規程》對停留列車進行防溜設置,并將其寫入機務機車乘務員、車務助理值班員及其他現場作業人員的標準化作業流程中,嚴格其執行相關要求,嚴禁簡化作業或臆測機車制動情況。
列車溜逸作為鐵路運輸行業重大事故之一,常導致車毀人亡,所以,安全管理必須嚴抓,但必須講究方式方法。包神線長達下坡道較長;調車車站、調車區段及調車作業比較繁忙;鄂爾多斯高原多數車站處于常年風口位置。機務部門應根據實際情況確定易發生溜逸車站、區段,并將防溜逸后啟動列車和確認列車完整的方法打印成冊,發放到每位機車司機手中,確保所有機車運用人員應知應會。同時,在機車乘務員出勤時、點名學習時做到加強列車溜逸事故的案例宣傳及防溜措施的宣貫,做到深入宣傳。
遇接觸網故障或其他情況要求列車區間長時間停車時,在允許的情況下機車司機應充分利用線路縱斷面的有利條件,盡可能使列車停到坡度相對較小或有曲面的地段的位置,并在停車后嚴格按照《鐵路機車操作規程》進行最大減壓量的追加減壓,如果時間過長時,應該設置止輪器(鐵鞋)等防溜設備。
包神鐵路機務分公司研發有機車鐵鞋智能管理裝置,該裝置通過對鐵路行業中鐵鞋的使用條件、使用習慣進行分析,研發一臺鐵鞋放置智能箱,通過接觸開關或紅外傳感的形式以警報聲告知司機鐵鞋是否收回箱體,或者在列車長時間停留時告知司機在列車上放置鐵鞋,有效防止人為失誤發生列車溜逸等安全事故。在包神主要列檢作業車站,在軌道上安裝有列車到發線防溜裝置,它是一種以電機為動力,內撐式雙軌頭制動,彈簧施壓,機械傳動,具有自鎖閉功能的靜、動態防溜裝置??萍急0踩軌虮苊馊说闹饔^因素造成的違章與疏忽,在效果上能夠做到幫助企業管理者將管理的眼睛落在現場;幫助機車乘務員積極做出現場判斷和措施提醒,從而更好地保證列車安全。
將鐵鞋放置在列車中重車編組的車輪下可增大列車防溜阻力。列車因各種原因迫停時,不能主觀等機車司機處理故障,在坡道大的區間盡量加快救援速度。當發生接觸網停電或機車故障,機車司機在停車前盡量使列車車鉤處于壓縮狀態,減輕對首、尾止輪器(下坡處)的沖擊力。
為了進一步提升安全系數,在任何情況下機車均應單獨進行防溜,確保人身安全。
作為鐵路行業的典型事故之一,列車的溜逸與防溜研究是機務與車務研究的重要課題,包神線路坡道大,處于風口位置,所以溜逸問題更為突出,防溜措施的研究更為需要。本文就僅依靠機車制動力下的列車發生溜逸問題的原因,分析了列車停留時的受力情況,綜合考慮各類外在因素,為防止列車溜逸提出了相關措施,為包神機務與車務提供了切實可行的安全技術、管理措施,提供了一定的理論依據和實踐指導。
[1]張朝輝.機車鐵鞋放置狀態檢測告警裝置研究[J].中國鐵路,2016(9):73-76.
[2]王海峰,郭印.機車制動力防止列車溜逸問題的探討及措施[J].鐵道機車與動車,2015(9):8,34-39.
2095-6835(2019)22-0142-02
U260.35
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.059
張余慶,2009年畢業于蘭州交通大學自動化專業,2012年進入包神鐵路集團機務分公司,擔任人力資源主管(負責職教工作),有5年以上的一線機車乘務經歷。
〔編輯:張思楠〕