鐵路使用鋼座架運輸卷鋼的實踐與思考

厲勁松

(上海鐵路局 貨運處，上海 200071)

隨著我國經濟社會的發展，高端鋼鐵產品——卷鋼的需求量不斷增加，卷鋼的規格品種也越來越多，在鐵路貨運列車實施提速條件下，對卷鋼運輸安全提出了更高的要求。為強化卷鋼裝載質量，降低卷鋼鐵路運輸裝載加固費用，上海鐵路局按照《關于加強卷鋼裝運安全工作的通知》(鐵運[2010]110號)中“優先使用鋼座架臥裝卷鋼”、“積極組織卷鋼成列或成組裝車”的要求，針對卷鋼運輸現狀，經過充分調研、精心策劃和嚴密組織，自2010年6月起，在鐵路局管內馬鞍山—金華間開展使用鋼座架運輸卷鋼，取得了良好的效果。

1 常用卷鋼裝載加固方案分析

馬鞍山站接軌的馬鞍山鋼鐵公司生產的冷、熱軋制卷鋼，產品銷往全國各地，其通過鐵路運輸的裝載加固方案有兩種：①立裝方式，采取在卷板底面與車地板間襯墊稻草墊防滑、盤條(或鋼絲繩)反又字形拉牽的加固措施；②臥裝方式，采用凹形草支墊、鋼絲繩兜頭拉牽(凹形草支墊端頭)的加固方式。這兩種裝載加固方式各有優缺點。

1.1 敞車立裝方式

敞車立裝方式為鐵道部定型方案，具有發送去向不受限制、加固材料的使用相對比較經濟(每車約500～800元)等優點。但由于卷鋼從鋼廠生產線上下線時為臥式放置，為了立式裝車、卸車，必須將卷鋼沿水平軸轉動 90 度，需要添加翻卷設備，增加車站的投入，同時夾鉗作業對卷板的表面會造成損傷，貨物直接和車底板接觸會損壞貨物邊緣，而且直接加固貨物本體也會對貨物造成損傷。

1.2 敞車臥裝方式

凹形草支墊敞車臥裝方式為鐵道部試運方案，裝載后貨物本體不需要直接用加固材料拉牽，可有效保護貨物，但是存在以下缺點。

（1）由于凹形草支墊是一次性使用，加固材料的費用相對較高，平均每車 1 200～1 500 元。

（2）對卷鋼配裝要求較高，各卷重量差不能大于 1 t，增加了裝車難度。

（3）加固時間較長。從車輛劃線、安放草支墊到裝后捆綁加固，平均每車需要 40 min。

（4）存在不安全隱患。凹形草支墊敞車臥裝方式僅靠兜頭拉牽凹形草支墊，而草支墊的凹部高度有限，遇編組站解編作業中車輛速度過快時，容易造成卷鋼滾落，威脅行車安全。

上述兩種卷鋼裝載加固方式，由于采用的部分加固材料，如凹形草支墊、草墊等為稻草制品，性能不夠穩定，存在可靠性差、易于引燃等事故隱患。此外，稻草 (尤其是潮濕時) 具有酸性，對與其接觸的鋼板表面有腐蝕作用，貨物運輸質量受到一定影響。因此，這兩種常用的卷鋼裝載加固方案都不是最理想的方案。

2 鐵路使用鋼座架運輸卷鋼的分析

2.1 原有使用鋼座架基本情況

由于鋼材的性能穩定可靠，安全上有稻草制品無可比擬的優勢，并且不會對貨物表面造成損害等，因此，使用鋼座架對卷鋼運輸進行裝載加固是一個很好的選擇方案。在凹形草支墊出現之前，我國部分鋼廠曾經大范圍使用過鋼制座架運輸卷鋼 (鐵道部公布的裝載加固定型方案中有2個敞車使用鋼制座架方案)。但由于卷鋼的卷徑、件重等規格較多，而原有鋼制座架設計不夠合理，型號多且自重大。鋼鐵生產企業為了滿足不同規格卷鋼的運輸裝載要求，生產了大量的各型鋼座架，不僅投入大，使用上也很煩瑣。鋼制座架的投資制造、維護保養、發送回空等均由鋼鐵生產企業負責組織，存在座架回送不及時，管理不善等情況，嚴重影響了鋼制座架的使用效率。

2.2 使用鋼座架運輸卷鋼的技術經濟要求

根據有關經驗教訓，使用鋼座架鐵路卷鋼運輸，其技術方案設計必須體現現代物流的整體理念，使鋼座架性能在滿足卷鋼鐵路運輸安全、經濟、方便等方面都得到充分體現。

（1）安全性。鋼座架的幾何形狀 (尺寸) 應保證卷鋼在整個運輸過程中的物理狀態不變，即在實際運輸中的各種振動和沖擊下，能夠始終保持卷鋼與座架、座架連同卷鋼與車輛間的相對位置不發生危及安全的位移，而且鋼座架的結構疲勞強度滿足負重運輸、空載裝卸等工況下的多次重復使用要求。

（2）經濟性。鋼座架的經濟性體現在適應裝載的卷鋼規格范圍、自重、回空率等方面。同一鋼座架適裝卷鋼規格 (卷徑、件重等) 范圍廣，意味著可以減少鋼座架的規格數量和制造總量，節省鋼座架制造的總投入，同時給運用管理帶來極大的便利，減少倉儲成本，節約管理費用。在保證鋼座架強度的同時，一般情況下自重越輕，制造費用越低，對貨物凈載質量的影響越小，卷鋼生產企業越容易認同。此外，由于卷鋼運輸時鋼座架的使用大多為重去空回，很難形成對流的形式，因此，回空率 (每輛通用敞車能夠裝載的空鋼座架數量) 越高，折算到每一發送重車的鋼座架使用費就越低，相對于稻草制品作為加固材料的方案，鋼座架方式就越有競爭力。

（3）方便性。方便性主要是體現在裝載卷鋼時的作業和鋼座架的制造工藝便利性等方面。好的技術設計方案應使卷鋼在鋼座架上的裝載便于準確對位，裝載后不必采取另外的加固措施，而且制造簡單，不需要特殊的設備和加工工藝。

經考察，中國鐵道科學研究院運輸及經濟研究所與北京德達物流公司合作推出的可套裝框架型系列卷鋼鋼座架能較好地滿足使用鋼座架運輸卷鋼對技術經濟性的基本要求。其中，三槽可套裝框架型卷鋼座架的適應范圍為：卷鋼單件質量 4～16 t；卷徑Φ800～1 600 mm，如圖1所示。

圖1 三槽卷鋼鋼座架示意圖

三槽卷鋼鋼座架主要由矩形框架底座和焊接在底座上的 16 個“Λ”形斜撐組成。16 個“Λ”形斜撐形成3個凹槽，每個凹槽可以裝載2件卷鋼，每個座架最多可裝6件卷鋼。斜撐表面鉚接有橡膠墊，橡膠墊既有保護卷鋼表面的作用，又有提高摩擦力阻止卷鋼橫向移動的功能。底座的左右兩側焊接有對稱的凸出結構件，鋼座架裝載在敞車上時，凸出結構件卡住車輛轉向架正上方的側立柱內加強斜鐵，用此方式對鋼座架進行加固。鋼座架回空時，在頂層鋼座架的底座不超出敞車側墻情況下可上下套裝9個，全車回空可裝3垛至少 27 架，相當于每發送 13.5 輛重車只需 1輛敞車回空鋼座架，回空率較高。

2.3 經濟可行性分析

經調研，馬鞍山鋼鐵公司通過鐵路發往金華地區的冷軋卷鋼每年近 20 萬 t，日均約8車。為了在該流向上使用鋼座架方式運輸卷鋼，先期對鋼座架的應用成本，包括購置費用、檢測費用、維修費用、作業人員費用、回空運費等內容進行了測算。

（1）購置費用。單個鋼座架的購置費約為2萬元，每車需安裝2個，鋼座架壽命初步估計為5年，全壽命期內的每車2個鋼座架的初始投資及銀行貸款利息總計 5.2 萬元。按每年使用 100 次計 (周轉時間按 3.5 天計)，則在壽命期內每車次鋼座架的平均購置費用為 104 元。

（2）檢測費用。鋼座架使用一定次數后按規定需要進行檢測，檢測費用為每車60 元。

（3）維修費用。橡膠墊板為易耗品，由于頻繁裝卸和車底板狀態較差，需對座架進行日常維修和更換橡膠墊板，其費用為每車 60 元 (折合每噸 1元)。

（4）作業人員費用。作業人員費用是指使用鋼座架運輸卷鋼需配備專門的管理、操作人員。作業人員費用按每重車 200 元計。

（5）回空運費。集中回送每組 (8車) 16 個鋼座架需用1車裝運，運輸距離以馬鞍山—金華為例，共計 547 km。根據《鐵路貨物運價規則》(2007 年)，卷鋼座架的運費以2號運價率計算，即每車鋼座架回空運費＝運費＋印花稅＋電化費＋鐵路基金＝1 825.80＋1.00＋141.10＋1 083.10＝3 051.0元，折合每重車3 051/8＝382元。

以上5項費用合計為：104＋60＋60＋200＋382＝806元，即使用鋼座架方式運輸卷鋼的每車成本，約為凹形草支墊方式的三分之二。

從測算可以看出，從馬鞍山—金華采用鋼座架方式運輸卷鋼比采用凹形草支墊方式更加經濟，具有可行性。

3 鐵路使用鋼座架運輸卷鋼的措施

3.1 專業化管理

為了確保項目能夠順利開展，上海鐵路局貨運處引入可套裝框架型系列卷鋼鋼座架技術，并改變以往托運人負責回收鋼座架的方式，應用現代物流管理技術，由南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司投資購買可套裝框架型系列卷鋼鋼座架，以提供第三方物流服務的形式，開展鋼座架的日常運用、維修，以及對循環車組的實時跟蹤等工作；中國鐵道科學研究院運輸及經濟研究所利用技術優勢，負責定期質量檢測，保證鋼座架的使用質量。通過這種專業化管理方式，使鋼座架的質量和應用更加安全、可靠。

3.2 加強運輸組織

馬鞍山站和南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司作為鋼座架的經營主體，為加速車輛的周轉，提高運輸效率，充分利用自身優勢，采取了以下運輸組織措施。

（1）加強信息溝通。馬鞍山鋼鐵公司、馬鞍山站、南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司成立了聯合辦公室，加強信息溝通，規范了作業流程。

（2）全程監控運輸卷鋼車組。由南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司安排人員通過上海鐵路局 TMIS 系統每天監控使用鋼座架運輸卷鋼車組的運行情況，發現問題及時匯報上海鐵路局調度所，協調相關車站、部門，加速車輛的移動。

（3）提前做好裝車準備。加強預確報工作，努力壓縮馬鞍山鋼鐵公司的等待、取送、裝車作業時間。南京新干線物流有限公司馬鞍山分公司在每次車組即將到達前，將信息分別傳遞給馬鋼公司，要求組織好車輛取送，做好裝車前的準備工作，壓縮車輛停留時間。

（4）嚴格編組、解體要求。規定馬鞍山站出重時成組編機后，運統一記事欄標注“LCU”，蕪湖東站駝峰解體利用空線溜放，如無空線則由機車送至調車場連掛，防止沖撞。重車組車流集結編掛金華東技術直達或整列，禁止利用運送卷鋼車輛補軸喬司以遠車流；蕪湖東站對金華站回空鋼座架車輛優先編排，及時回送馬鞍山站。

4 鐵路使用鋼座架運輸卷鋼的效果

（1）貨物和行車安全有保障。因鋼座架性能穩定，技術上先進可靠，保證了裝載質量，能夠真正實現裝一輛重車，保一路平安。

（2）經濟效益好。由于鋼座架的寬度超過 2 500 mm，因此可以做到車輛滿載，提高車輛靜載重，并且對裝運的各卷鋼質量差沒有嚴格的規定，只需對稱車輛橫中心線即可，容易配裝。

對于馬鞍山鋼鐵公司，平均每車裝載加固材料費用可節省 200元以上，每年供應金華地區的冷卷加固材料費用的直接節約超過 50 萬元。此外，使用鋼座架裝運卷鋼，每車的裝卸車時間較原有裝載方式大大縮短，裝車時間由 35～40 min 縮短到 15～20 min，每車節約 20 min；卸車時間由 15～20 min 縮短到 8 min，每車節約10 min，每年可節省 1 205車小時，降低了企業車輛占用費用的支出，另外還有由于裝載簡便而節約的人力成本。

（3）裝卸作業效率高。鋼座架在裝、運、卸環節簡單易用，有效提高勞動生產率和車輛周轉率，節省加固作業時間，取消了一次性捆綁加固材料的使用。

（4）適裝卷鋼的規格范圍廣。采用凹形草支墊時，為滿足卷鋼橫向傾覆穩定性的要求，卷鋼的卷徑和卷寬比不得超過 1.5。采用鋼座架后，由于卷鋼橫向傾覆點的提升，理論論證表明，此時卷鋼的卷徑和卷寬比可達 2.5，更加有利于鋼廠的產品銷售。

（5）滿足循環經濟的要求。鋼座架可重復使用，不存在凹形草支墊一次性使用、在到站易造成污染的情況，適應循環經濟可持續發展的要求。

5 結束語

上海鐵路局采用固定敞車循環車體使用鋼座架運輸卷鋼的實踐，在固定到站、運量大、運輸距離較短的發到站間，取得了較好的應用效果。但從成本費用可以看出，若運輸距離加大或周轉時間增加，鋼座架每使用一次折算的固定費用將提高，尤其是回空運費的增加更為明顯，當運距超過 1 000 km 后，每次使用折算的回空運費占整個成本費用的比重將超過60%。因此，全面推廣使用鋼座架運輸卷鋼，需要在鋼座架的回空運費上給予一定的優惠。在鋼座架的回空率和回空里程等滿足相關的指標要求后，可以從運價政策上給予傾斜，從而促進鋼座架新技術的推廣應用，確保鐵路卷鋼運輸安全。