朔黃鐵路兩萬噸列車運行中制動主管壓力漏泄影響及對策

譚可林

（國能朔黃鐵路發展有限責任公司機輛分公司，河北滄州 062350）

0 引言

朔黃鐵路是神黃鐵路的重要組成部分，總長598 km，設計為國家I 級干線、雙線電氣化鐵路，重載路基，為我國重要交通樞紐。截至目前，朔黃鐵路兩萬噸重載列車歷史累計安全開行7.6 萬列，完成煤炭運輸8.7 億噸。列車運行中制動主管壓力漏泄是重載列車的常見問題之一，風險隱患較大，必須及時主動干預處理。本文統計、分析朔黃鐵路兩萬噸列車制動主管漏泄情況，希望能為業內提供一定參考。

1 線路基本情況

朔黃線海拔高度差達1527 m，山區坡道多、隧道多、曲線多、橋梁多，地形較復雜。上行重車方向上坡道限制坡度為4‰，下坡道限制坡度為12‰，兩段連續長大下坡道總長度190 km，最小曲線半徑400 m。兩萬噸重載列車開行受線路、環境制約，操縱原則上選取長波浪式制動。隨著列車載重增大、編組輛數增多、長度增長，造成列車運行動力學性能較復雜，從控機車車鉤所承受縱向力成倍增大，存在操縱難度大、安全風險高，極易發生列車斷鉤、分離、脫線等行車隱患。

兩萬噸重載列車安全提升主要手段為優化列車平穩操縱，降低組合列車綜合受力。目前，存在列車安全運行與提高通過能力之間的矛盾，主要根源是為保證列車安全運行性，機車乘務員周期制動緩解時需避開小曲線半徑、S 形彎道、起伏坡道、道岔區段，還需選擇前小后大坡道緩解列車空氣制動，以減小列車壓鉤力和拉鉤力，其操縱難度增加。但受車輛列車管漏泄因素影響，在同地點、同速度、同再生力情況下，列車制動力和制動距離也不盡相同，經常出現無法保證列車運行至允許區段空氣制動緩解，只能采取停車緩風方式，影響列車的通過能力。

2 制動主管壓力漏泄情況分析

通過對2021 年1 月1 日—8 月25 日間兩萬噸列車停車數據統計分析，共計226 列車由于長波浪制動導致寧武西—龍宮區間、龍宮—北大牛區間、南灣—滴流蹬區間漏泄超60 kPa 停車緩風，和漏泄導致制動力增強未能運行至指定緩解范圍停車。其中12 列車常用制動調速帶閘運行過程中，由于列車管壓力持續漏風，造成列車連續停緩（表1）。

由表1 可以看出，運行中制動主管壓力持續泄漏的車體，長大下坡道空氣循環制動調速停車率高，壓力漏泄量為1 kPa/min時停緩次數為2～4 次，漏泄量為2 kPa/min 時停緩次數為4～5次，漏泄量為3 kPa/min 及以上時，停緩次數均在5 次及以上，導致連續性停車區間通過能力降低，晚點嚴重。

3 列車循環制動帶閘距離分析

朔黃鐵路兩萬噸重載列車受線路坡道影響，緩解范圍空間有限，導致周期制動帶閘距離遠、運行時間長，詳細情況見表2。

由表2 可以看出，兩萬噸列車長大下坡道13～15 次循環制動，至少有5 次制動周期需要滿足長距離帶閘運行條件，列車長距離帶閘運行最短距離在6 km 以上，運行時間在6 min 以上，帶閘運行最長距離在20 km 以上，運行時間達到19～21 min。為滿足列車長距離帶閘運行，對列車制動系統要求較高。

4 制動主管漏泄量對操縱的影響

4.1 每分鐘漏泄1 kPa

通過監控文件分析（圖1），列車制動主管壓力每分鐘漏泄1 kPa時，列車常用制動調速，制動后310～350 s 列車制動力增強，不具備長距離制動運行條件，列車運行至龍宮—北大牛區間至少停緩一次，寧武西—龍宮和南灣—滴流蹬區間制動距離調整不合適時，也將導致列車停車緩風，所以列車從神南—西柏坡區段列車停車次數至少1～3 次。

圖1 漏泄量1 kPa/min 的次運行曲線

4.2 每分鐘漏泄2 kPa

通過監控文件分析（圖2），列車制動主管壓力每分鐘漏泄2 kPa 時，列車常用制動調速，制動后210～240 s 列車制動力增強，不具備長距離制動運行條件；列車常用制動調速帶閘運行8 min 左右，列車管減壓量超過60 kPa，列車不具備緩解條件；列車運行至寧武西—龍宮、龍宮—北大牛和南灣—滴流蹬區間至少停緩一次，其他地點制動距離調整不合適時，制動距離達到5～8 km 時也將導致列車停車緩風，所以列車制動主管持續漏泄2 kPa/min 從神南—西柏坡區段列車停車次數至少3～5 次。

圖2 漏泄量2 kPa/min 的運行曲線

4.3 每分鐘漏泄3 kPa

通過監控文件分析（圖3），列車制動主管壓力每分鐘漏泄3 kPa 時，列車常用制動調速，制動后120～160 s 列車制動力增強，不具備長距離制動運行條件；列車帶閘運行超過5 min 時，列車管壓力降至530 kPa（減壓量達到70 kPa），制動力明顯增強，帶閘運行距離嚴重縮短（每次停緩制動周期運行距離為8～10 km），導致連續性停緩運行。所以列車制動主管持續漏泄3 kPa/min 從神南—西柏坡區段列車停車次數均在5 次及以上。

圖3 漏泄量3 kPa/min 的運行曲線

5 制動主管漏泄量對運行時間的影響

通過兩萬噸列車運行通時分計算，長大下坡道循環周期制動過程中列車被迫執行停車緩風，每次停車即停即開平均耽誤時間約4.5 min，所以制動主管壓力持續漏泄時會導致列車區間通過能力下降。

由表3 可以看出，壓力持續漏泄對列車區間通過能力影響較大，神南—西柏坡區段漏泄量為1 kPa/min，耽誤時間4.5～13.5 min；漏泄量為2 kPa/min，耽誤時間13.5～22.5 min；漏泄量為3 kPa/min，耽誤時間至少22.5 min。

表3 神南—西柏坡區段停緩耽誤時間

6 綜合分析

綜上所述，目前朔黃鐵路關于制動機試驗漏泄量標準仍執行《操規》第十五條：“2.簡略試驗—制動主管達到規定壓力后，自閥減壓100 kPa 并保壓1 min，司機檢查制動主管漏泄量，每分鐘不得超過20 kPa”；運行中漏泄量執行《兩萬噸列車非正常行車辦法》第十四節列車停車緩風第5 條：“累計減壓量（包括自然漏泄）超過60 kPa 時必須停車緩風。”。

當兩萬噸列車在寧武西—龍宮、龍宮—北大牛、北大牛—原平南、南灣—滴流磴幾個關鍵區段空氣制動后，帶閘時間均在10 min 以上，制動主管每分鐘漏泄量較多時，將導致以下3 個后果：①緩解時列車管累計減壓量超過60 kPa，不具備緩解條件；②制動主管漏泄后制動力增強，列車無法實現長距離帶閘運行，造成連續性停車緩風，增加區間運行時間，降低列車區間通過能力；③因列車制動力強勢必增大列車縱向力，帶來一定安全隱患。

7 建議及應對措施

（1）現行兩萬噸列車試風漏泄量標準已不能滿足安全暢達的運輸需求，應用重載思維，試驗確定兩萬噸列車始發站制動主管漏泄標準。

（2）兩萬噸列車管壓力持續漏風現象，嚴格執行好試風規定，建議遇制動保壓狀態下列車管壓力有漏泄現象，適當增加保壓時間3 min 以上，確認列車制動主管壓力持續漏泄2 kPa/min，匯報行車指揮信息臺、通知車站說明運行中可能存在問題，聽從指示。

（3）兩萬噸列車神池南站始發試風，遇列車制動主管壓力持續漏泄量3 kPa/min 及以上時，及時聯系車站進行處理。

（4）針對運行中制動主管壓力持續漏泄現象，操縱過程中制動與緩解前、確認好列車管壓力，發現列車管減壓量和累計漏泄量超過60 kPa 時，嚴格執行兩萬噸列車列車管漏泄超標停車緩風的要求，防止問題發生。

（5）兩萬噸列車運行中列車制動主管壓力持續漏泄嚴重，無法實現長距離帶閘停緩運行，建議3 kPa/min 以上時及時聯系前方兩萬噸車站請求處理。

（6）為確保兩萬噸列車運行安全高效，加強同車輛配屬單位的溝通協調，提高機車、車輛風管氣密性，減少列車制動主管壓力漏泄現象。

8 結束語

本文以朔黃鐵路兩萬噸列車制動主管漏泄情況為研究對象，對列車帶閘距離、平穩操縱和運行時間等影響因素進行了分析，并從修改主管漏泄標準、加強自然條件監控、停緩運行、加強配屬單位溝通協調等方面提出對策和建議。