氧化鋁廠鐵路轉運站與專用線方案比選

王 波

(貴陽鋁鎂設計研究院有限公司，貴州貴陽550081)

氧化鋁廠鐵路轉運站與專用線方案比選

王 波

(貴陽鋁鎂設計研究院有限公司，貴州貴陽550081)

大型氧化鋁企業在選擇廠外貨物運輸方式上，面臨建鐵路轉運站或鐵路專用線的選擇，通過對該課題研究，提出合理的建設方案。

鐵路轉運站;鐵路專用線;方案比選;氧化鋁廠

0 引言

某大型氧化鋁一期工程建設規模為年產氧化鋁1 600 kt，規劃規模為年產氧化鋁3 200 kt。一期工程由廠內部分和廠外部分構成，廠內部分包括氧化鋁廠、熱電站、煤氣站、循環水站及污水處理站等;廠外部分包括鋁土礦礦山、水廠、赤泥堆場、灰渣堆場、進廠公路、鐵路貨物轉運站及接軌站站內設施的改造等。該項目已經由鐵路專業設計院進行了工廠鐵路專用線設計，設計鐵路專用線總長約8 km，專用線總投資28 000萬元。

為了進行合理的投資，需要進行在依托地方鐵路站建轉運站與鐵路專用線的比較，以供業主合理選擇建設方案。

1 站場位置及建設條件

(1)地理位置:擬建鐵路轉運站位于距該氧化鋁廠約7 km。

(2)地形、地貌:地貌屬緩坡丘陵地貌，地形稍有起伏。土地性質為以旱地為主、有部分水田。

(3)鐵路運輸現狀

擬建的轉運站在臨近工廠的地方鐵路接軌，該鐵路于2009年下半年通車，其主要采用的技術標準見表1。

1.1 設計運量

該氧化鋁一期工程設計生產能力為年產氧化鋁1 600 kt，每年需運輸各種生產原材料及產品約9 000 kt。其中大部分的煤、液堿等從貴州、云南、山西等地運進，大部分的產品主要銷往華中、華東、西北等地區，遠距離的運輸需通過鐵路進行。每年需經鐵路運輸的到達貨物1 500 kt、發送貨物為1 300 kt，總運量為2 800 kt。轉運站每年到發貨物品類及運量見表2。

表1 擬接軌鐵路技術標準Tab.1 Technical Standard of Railway to be Connected

表2 轉運站每年到發貨物品類及運量 ktTab.2 Annual Cargo Category and Volume of Delivery and Arrival at Transfer Platform kt

工廠依托的鐵路站不能滿足到發運量4 450 kt的運輸需求，必須新建鐵路轉運站。

1.2 運輸組織

(1)到發重車輛數及列數:按貨物到發不均衡系數1.2計算，轉運站日均到達4 933 t，日均發送4 274 t。到達貨物主要是煤，發送貨物主要是氧化鋁。詳見表3。

表3 轉運站日均到發重車輛數、列數Tab.3 Average Daily Heavy Truck Quantity and Loaded Train Quantity for Delivery and Arrival at Transfer Platform

(2)車流組織:轉運站日均到達重車165輛、空車102輛，發送重車109輛、空車88輛，主要到發車流上行方向。詳見表4。

表4 日均車輛流量Tab.4 Average Daily Traffic Flow Capacity

(3)車輛到發方式:煤炭以整列到達為主，少部分為直通、摘掛列車成組到達。液堿及其它貨物為直通、摘掛列車成組到達。氧化鋁發送以整列發送為主，少部分為直通、摘掛列車成組發送。

(4)鐵路與轉運站交接方式:由于轉運站運輸量較大，交接作業在接軌站辦理。為此需在接軌站增設到發線和空、重車輛交接線以及相應配套運營設施，相互辦理貨物和車輛的交接手續。轉運站自備機車及調車人員，負責車輛取送作業。

(5)取送車作業:車站內設1股交接線，由于到發運量較大且集中，要求站內停留時間盡量縮短，因此整列或成組到達車站的空車、重車需1次取走，轉運站內卸空或裝載后可整列或分批送回車站。為了減少工程投資，擬建的轉運站距車站不遠，因此轉運站取送車作業均按調車作業考慮。

(6)轉運站內裝卸作業:煤、氧化鋁按整列到發考慮，其裝卸線及設備需滿足整列4 000 t進入并能1次進行裝卸作業。液堿按每天到達2次考慮，其裝卸線及設備需滿足一次裝卸11輛車的要求。由于其它貨物品類較多，到達方向不同，按每天到達兩次考慮，其裝卸線及設備能滿足1次裝卸15輛車即可。

1.3 轉運站建設方案

(1)鐵路站交接線:①最小平面曲線半徑:200 m。②最大線路縱向坡度:1.5‰。到發線、交接線:鋪50 kg/m再用軌、1 520根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條I型扣件;不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設1 600根/kmⅡ類油枕，8釘有墊。道床采用單層碎石道碴(一級)，最小厚度0.35 m。③道岔:采用50 kg/m新岔，條件允許時應鋪鋼筋混凝土岔枕。④路基:站場外側路基半寬為3.0 m，經常有調車人員上下一側、梯線及附帶曲線外側為3.5 m。

(2)轉運站:轉運站主要技術標準按照《GBJ12－87工業企業標準軌距鐵路設計規范》設計，重車方向年貨運量在1 500～4 000 kt之間，線路等級定為II級工業企業鐵路。

1)正線主要技術標準:線路等級:Ⅱ級工業企業鐵路;最小平面曲線半徑:300 m;最大線路縱向坡度:6‰;軌道:鋪50 kg/m再用軌、1 520根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條Ⅰ型扣件;不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設1 600根/kmⅡ類油枕，8釘有墊。道床為雙層道床，最小道床厚度0.35 m，其中砂墊層厚0.2 m、碎石道碴(一級)厚 0.15 m;路基:直線路基5.6 m，曲線外側加寬根據曲線半徑加寬。膨脹土(巖)地區路基加寬另按有關規定辦理。

2)站線主要技術標準:最小平面曲線半徑:200 m;最大線路縱向坡度:1.5‰;軌道按站線軌道設計，鋪50 kg/m再用軌、1 440根/kmⅫ型鋼筋混凝土枕，彈條I型扣件，不宜鋪鋼筋混凝土枕地段鋪設1 440根/kmⅡ類油枕，6釘有墊，道岔采用50 kg/m新岔，鋪鋼筋混凝土岔枕，道床為單層碎石道碴(一級)，最小厚度0.25 m，不宜鋪設普通道床地段鋪設鋼筋混凝土整體道床;路基:站場外側路基半寬為3.0 m，經常有調車人員上下一側、梯線及附帶曲線外側為3.5 m。

3)站場:對裝卸線、裝卸場地的布置，由于轉運站距離工廠比較近，且公路運輸條件良好，因此轉運站主要以裝卸車要求進行設計。轉運站各種貨物裝卸線的需求量見表5。

表5 轉運站各種貨物裝卸線的需求量Tab.5 Required Demand of Loading－Unloading Line for Various Cargo at Transform Platform

轉運站內設裝卸線5股，其中1股用于發送氧化鋁，1股用于卸煤，1股用于裝卸其它貨物，2股用于重車停放和空車集結。

氧化鋁發送區:氧化鋁發送按整列(55輛)考慮，裝卸有效長度至少需770 m。按田德線技術要求，有效長度按880 m設計。為便于氧化鋁的裝卸、發送、儲藏及管理，裝卸線外側設882 m×42 m×1.0 m貨物站臺1座，站臺上設882 m×24 m貨物倉庫1座。倉庫總面積為21 168 m2，可儲藏氧化鋁12 700 t。

卸煤場:煤按整列(50輛)到達考慮，裝卸有效長度至少需715 m。實際設計卸煤線有效長度900 m。煙煤和無煙煤各占一半長度;卸煤場地設為低貨位，場地標高低于軌面2.5 m。

液堿裝卸區:液堿具有腐蝕性，屬危險品貨物，其裝卸線應距其它站線不小于35 m。設裝卸線1股，裝卸有效長度90 m，設液堿倉2個、汽車罐車裝卸鶴管1個及加壓泵1座等設備。

其它貨物裝卸區:設裝卸線1股，裝卸有效長度400 m。

其它線路:轉運站內設有調車機車整備待班線1股，有效長73 m;設車輛邊修線1股，有效長60 m。

站場地面、道路路面標準:C30砼面層0.23 m，瀝青碎石防水層 0.02 m，水泥碎石 0.15 m，級配碎石0.15 m，共厚0.55 m。

安裝無線平面調車電話系統:調車組以及與調車行車指揮相關的行車部門安裝無線平面調車電話系統，運用于轉運站貨車的解、編作業。系統在田東站控制室、轉運站貨運值班室、調車值班室等處安裝固定電臺，在調車機車上安裝車載電臺，調車組各調車員、連接員配置手持電臺。

4)信號:轉運站內為無聯鎖道岔，采用人工搬道岔。

5)機務:配屬自備調車機車1臺，機車類型均為DF5型內燃機車，主要用于轉運站取送車及調車作業。整備待班線上設26 m×1.33 m×1.1 m檢查坑一座，用于自備機車的整備。配備機車整備設備、上油及上砂設備、冷卻設備等，用于自備機車的整備、上油、上砂及冷卻等作業。

對于高校應屆大學畢業生來說，做好職業生涯規劃有利于認清自我定位，確立發展方向，明確發展目標，樹立科學發展觀。[5]

6)車輛:配備電焊機、架車機具等維修設備。

7)給排水、消防:

①給水、消防:主要是滿足轉運站對生產、生活和消防用水的需要。

沿卸煤線兩側布置灑水噴頭，對煤粉進行噴灑，防止(煤)粉塵對大氣造成污染，同時將水引至其余的生產用水點和各生活用水點。

轉運站室外消防用水量為20.0 L/s。沿轉運站環形通道，每隔120 m設DN 100室外消火栓1個，以滿足室外消防對用水量的需求。由于室外消防用水量很大，并且轉運站的輸水干管為枝狀，因此為確保火災時的消防用水量，在轉運站內設有效容積為220 m3消防水池1座，同時增設消防加壓設施。

轉運站生產、生活和消防用水的水源為德保縣市政給水管網，從接管點至轉運站，鋪設DN 150輸水干管1根，總長約為3 000 m。

②排水:轉運站的排水主要為雨水的排放。站場應設完善的排水系統，同時對轉運站內受污染的雨水進行處理，達標后排放。

污水主要分為堿性污水和含煤污水兩部分。對于堿性污水的處理，在卸堿線附近高有效容積為20 m3酸堿中和池1座，對進入該池的堿性污水投加硫酸進行中和處理。對于含煤污水的處理，其工藝流程如圖1。

圖1 含煤污水處理的工藝流程Fig.1 Process Flow of Coal－ Bearing Wastewater Treatment

8)站場機械設備:氧化鋁采用龍門吊、電瓶叉車與人工裝卸，煤采用龍門吊與裝載機裝卸，其它貨物采用電瓶叉車、裝載機裝卸，液堿則設置專門的裝卸設施。煤到達采用軌道衡稱量，運出采用汽車衡稱量。

2 投資估算

站場用地:200 000 m2，90元/m2(即6萬元/畝)，需1 800萬元。

新建鐵路(含站場和線路)6 479 m，500萬元/km，需3 239.5萬元。

新修場內道路:36 000 m2，200元/m2，需 720萬元。

場地平整:挖土石方200 000 m3，填土21 000 m3，需 525 萬元。

擋土墻:6 000 m3，200 元/m3，需 120 萬元。

氧化鋁裝車庫:21 168 m2，1 000元/m2，需2 116.8萬元。

卸煤場:21 600 m2，1 000元/m2，需2 160萬元。

各類站庫房:9 000 m2，600 元/m2，需 540萬元。

液堿卸車及儲槽(2個)，共4 000 m3，需400萬元。

各類裝卸設備:需1 000萬元。

圍墻:3 000 m，需60萬元。

機車購置:600萬元。

站外公路:300萬元。

軌道衡:100萬元。

其它:1 000萬元。

以上各項合計:14 681.3萬元。

總投資:18 000萬元(含流動資金、利息等費用)。

3 經濟評價

該鐵路轉運站總投資18 000萬元，與鐵路專用線總投資28 000萬元相比，節約10 000萬元，但建鐵路轉運站將增加以下年運營費:

新增工人40人，年人工費需40×3.5萬元=140萬元

年公路運輸費用:4 450 kt×7 km×0.5元/(t·km)=1 557.50萬元

煤損耗:1 950 kt×0.15% ×400元/t=117萬元。

液堿損耗:300 kt×0.05% ×800元/t=12萬元。

以上各項合計:1 826.5萬元。

4 結語

通過以上分析，轉運站方案較鐵路專用線方案省投資約10 000萬元，可維持10 000/1 826.5=5.5年的費用。也就說明，鐵路專用線比轉運站多投資的部分，約5.5年就能收回。因此，若鐵路專用投資維持在2.8億元左右，建設專用線是合理的。

Scheme Comparison Between Railway Transfer Platform and Special Railway Line in an Alumina Plant

WANG Bo
(Guiyang Aluminum－ Magnesium Design ＆ Research Institute Co.Ltd.，Guiyang 550081，China))

A large－scale alumina enterprise in selecting transportation ways of of fsite goods faces two selections of building railway transfer platform or special railway line.Based on research on the above topic，the rational construction scheme has been put forward.

Transfer platform;special railway line;scheme comparison;Alumina plant

TD524

A

1004－2660(2012)02－0047－04

2012－04－16.

王波(1962－)，男，貴州人，高級工程師.主要研究方向:總圖運輸設計.