裕溪口抑塵站作業流程及設備配置優化方案研究

王小樂，江文清，周震宇

(中國鐵路上海局集團有限公司 合肥貨運中心，安徽 合肥 230000)

0 引言

鐵路煤炭運輸抑塵是中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)貫徹落實黨中央、國務院堅決打贏藍天保衛戰的重要舉措，也是營造良好的社會輿論環境，促進貨運三年行動順利開展的重要保障。近年來，國鐵集團制定并出臺一系列方針、政策來促進鐵路煤炭運輸抑塵的工作。2009年，我國第一個煤炭抑塵鐵路行業標準《鐵路煤炭運輸抑塵條件》發布，并從當年12月起在全路范圍內推行煤炭抑塵作業點建設。2017年8月1日起，鐵路正式取消抑塵費，將抑塵作業成本納入鐵路運營成本支出。2018年，為貫徹落實黨中央、國務院關于調整運輸結構，增加鐵路運輸量的決策部署，鐵路出臺并實施《2018—2020年貨運行動方案》，提出到2020年，全國鐵路貨運量較2017年增長30%。其中，鐵路煤炭運輸量占貨運總量的近6成，因而煤炭抑塵質量被視為重中之重。2018年9月，我國鐵路在開展煤炭抑塵達標活動與煤炭抑塵達標“回頭看”的基礎上，開展為期2個月的專項整治，對全路658個抑塵作業點實行全覆蓋平推式檢查。

蕪湖港裕溪口煤碼頭位于市郊江北岸漕河入口處，主要擔負著省內淮南、淮北、皖北、新集4大煤礦及山西、河南等部分省外煤礦的煤炭堆存、中轉和運輸，是安徽省最大的能源輸出港。2019年，隨著南京浦口港的關閉，裕溪口煤碼頭承接了近200萬t的煤炭到達、中轉，同時也加大了鐵路煤炭的運輸量。2019年前8個月，累計完成煤炭裝車量63萬t，較去年同期增長13%。裕溪口抑塵站是鐵路相關單位在2015年重點打造的抑塵站，主要目的就是貫徹落實我國關于在作業量比較大的煤炭裝車點實施抑塵工作，從源頭上進行把控，防止煤炭在運輸過程中產生揚塵現象，影響沿線線路居民生活和造成環境污染，同時有效的抑制煤炭在運輸過程中虧噸現象的發生。裕溪口抑塵站緊鄰港口煤碼頭煤炭裝車點，設備啟用至今，已累計完成192萬t煤炭噴灑，形成較好的經濟、社會和環境效益。

1 裕溪口抑塵站作業流程和設備配置分析

1.1 作業流程

裕溪口煤碼頭與裕溪口東站接軌，鐵路專用線直達碼頭，列車通過抑塵站速度小于等于10 km/h，調車機取送。裕溪口抑塵站采用的是簡易龍門式噴灑裝置。龍門式噴灑裝置主要包含2部分，一是噴灑液制作系統，二是噴灑作業系統。其中，噴灑液制作系統包含的主要設備有清水池、預溶加料機、攪拌罐、儲液罐；噴灑作業系統包括潛污泵、電磁閥、噴淋裝置和噴灑控制系統[1-2]。裕溪口抑塵站在噴灑液制作過程中，由于制作流程存在不合理，造成抑塵劑堵塞預溶加料機，無法充分攪拌抑塵劑，造成大量抑塵劑沉淀在攪拌罐；在噴灑作業環節，儲液罐的抑塵劑溶液，由于沒有濃度檢測裝置，只是通過人工計算抑塵劑濃度判斷是否達標，無法保證抑塵劑溶液濃度在合理范圍內。裕溪口抑塵站制液和噴灑設備流程圖如圖1所示。

（1）裕溪口抑塵站噴灑液制作流程。①向攪拌罐注水，儲水量達到計劃配液量的80%。②打開加料機進水閥，啟動預溶加料機進水泵，預溶機進水量必須小于總制液量的20%。③打開加料機開關，開始送料。④待粉劑預溶完后，依次關閉加料機開關，預溶機水泵開關、預溶加料機電源、加料機進水閥。⑤開啟攪拌電機開關，攪拌30 min左右，待粉劑完全溶解后，按攪拌停止按鈕，攪拌完畢。⑥啟動潛污泵開關，將液體抽入儲液罐，液體抽送完畢按潛污泵停止按鈕，即制液完成，填寫制液記錄。

圖1 裕溪口抑塵站制液和噴灑設備流程圖Fig.1 Flow chart of liquid preparation and spraying equipment at the Yuxikou dust suppression station

（2）裕溪口抑塵站噴灑作業流程。①噴灑操作人員接到車站來車預告通知，掌握來車時間、編組情況等有關信息，準確了解是否編有不準噴灑作業的車輛，確定是否進行噴灑作業。②依次打開電源開關、儲液罐開關(電磁閥1)、龍門噴灑塔開關(電磁閥3、電磁閥4)。③待噴灑車進入噴灑點后，打開噴灑泵開關和自噴開關、實施噴灑作業。④噴灑作業中，操作員密切觀察車輛運行情況，根據車輛編組情況，開啟和關閉自噴開關；對照“速度與流量參照表”，調節噴灑流量(流量增大和流量減小)，確保噴灑質量。⑤作業完畢，關閉噴灑開關，關閉主管道閥門和電源。⑥噴灑結束后，打開回流開關(電磁閥5)實施回流作業。⑦依次打開電源開關、清洗罐開關(電磁閥2)噴灑塔開關(電磁閥3、電磁閥4)、噴灑泵開關，實施清洗作業(定期清洗)。清洗作業不少于2 min。⑧冬季作業時，若設備管道凍結需打開加熱1空開(滾筒加熱棒)和加熱2空開(伴熱帶)對設備管道進行加熱疏通。

1.2 存在問題

（1）抑塵設備老化和功能不齊全。裕溪口抑塵站是在2015年重點打造的抑塵站，距今已有4年有余，由于設備使用和保養不當，設備故障時有發生，功能不齊全，不符合煤炭抑塵新時期的發展要求。具體表現為：①沒有車號識別系統、濃度檢測和測速裝置，數據采集還停留在手工記錄階段；②無鉤擋檢測和控制單元導致抑塵劑浪費，僅憑操作人員經驗進行手動控制啟動和停止噴灑裝置，造成噴灑不均勻漏噴、少噴情況，鉤頭上有大量抑塵溶劑銹蝕裝置，在冬天的情況下容易造成結冰，影響調車人員作業。

（2）攪拌罐溶液攪拌不均勻。造成攪拌罐溶液不均勻的問題主要體現在：①裕溪口抑塵站的攪拌罐采用的是上置式攪拌設備，攪拌機位置固定在攪拌罐底部高約0.3 m。一般情況下，裕溪口裝一列車在50輛車左右，需要3.5 t水，抑塵劑通過預溶加料機和攪拌罐的預溶和攪拌已基本上溶解到水中。但是，在一些特殊情況下，運往六安的煤炭，一列一般在28輛車左右，用水量為2 t，水位線剛好沒過攪拌機，由于攪拌機位置過高，致使攪拌不均勻，抑塵劑發生沉淀，噴灑抑塵質量不過關。預溶加料機對抑塵劑沒有充分的預溶，造成在攪拌罐結塊、沉淀，影響抑塵劑溶液質量。

（3）人員素質有待提高。裕溪口抑塵站使用單位為港口集團，由于港口作業人員文化水平低、年齡偏大，致使抑塵設備的使用操作不當、保養不到位。常見的操作不當問題主要有：①預溶加料機中的水未形成漩渦就加料或者送料過快，造成加料機堵塞；②手動起停操作噴灑，造成機后1至2位車輛漏噴；③沒有定期清理儲液罐過期的溶液，造成噴抑塵劑過期，達不到抑塵效果；④抑塵劑濃度配比、清水使用量、抑塵劑使用量，每車噴灑量計算不清楚。

（4）缺乏廢液回收處理裝置。抑塵劑在噴灑過程中，由于噴嘴位置和角度問題及未采用鉤檔識別系統造成溶液撒漏，灑漏的抑塵劑污染砟石后滲入道床，道床出現板結現象，造成環境污染。冬季噴灑區段道床不及時除冰，待積冰后，影響鐵路行車安全。

2 裕溪口抑塵站作業流程及設備配置優化方案

2.1 作業流程優化方案

針對目前裕溪口抑塵站制液和噴灑流程上存在的問題進行優化，問題主要表現在預溶加料機容易造成抑塵劑的堵塞、攪拌罐里抑塵劑沉淀問題、濃度檢測裝置缺失造成抑塵劑質量不合格。其中，預溶加料機堵塞問題一直存在，主要原因在于操作人員設備使用不當，預溶加料機進水閥在注入水時，未等預溶加料機里的水形成漩渦時，就將抑塵劑加入到水中，造成抑塵劑預溶不徹底產生結塊、堵塞現象。問題的關鍵在于一定要等到預溶加料機里的水形成漩渦再放入抑塵劑，這樣抑塵劑在漩渦的帶動下慢慢的溶解，避免結塊現象的發生；攪拌罐里的抑塵劑沉淀問題造成原因主要是原先只是通過攪拌罐攪拌30 min，便開始下一道工序，攪拌是否充分不得而知。若攪拌罐有沉淀需要溶解和清理殘渣，若無沉淀進行下一步操作。濃度檢測裝置的缺失直接導致無法判斷濃度是否符合標準，因而需要借助濃度檢測裝置，對儲液罐中的抑塵劑溶液濃度進行檢查，判斷是否符合標準，若不合格，需要根據計算進一步提升溶液濃度或降低濃度，若符合標準，則可以開始噴灑作業。因此，通過判斷是否形成漩渦、攪拌罐是否有抑塵劑沉淀、濃度檢測是否合格3個判斷來加以優化，使得現場操作人員容易掌握和使用抑塵站設備，裕溪口抑塵站制液和噴灑作業流程優化圖如圖2所示。

2.2 作業設備配置優化方案

（1）補強設施設備短板。增設車號識別、濃度檢測裝置、測速裝置和鉤檔識別裝置。其中，車號識別系統是指通過放置在軌道中間的采集器讀取每節車皮下射頻卡里的數據，然后通過485通訊協議與工控機的串口卡相連，達到車號、車型的識別[3]，并針對不同車型，噴灑量不同，在車速小于等于80 km/h的情況下，60 t和61 t的敞車噴灑量不低于80 L，70 t敞車不低于83 L；在儲液罐安裝濃度檢測裝置，可以實時掌握儲液罐抑塵劑溶液的濃度是否達到規定標準，若是濃度偏低，則采取提高濃度措施，使抑塵劑濃度達到噴灑質量；安裝安全自鎖裝置，實現鉤檔自動識別，當車列鉤檔間經過噴淋裝置時，自動停止噴淋，越過鉤檔后自動恢復噴淋，有效解決抑塵劑撒漏問題[4]。

圖2 裕溪口抑塵站制液和噴灑作業流程優化圖Fig.2 Improved flow chart of liquid preparation and spraying operation at the Yuxikou dust suppression

（2）規范抑塵劑配制溶度。針對攪拌不均勻造成抑塵劑沉淀問題，規范抑塵劑配置溶度具體表現為：第一，將上置式攪拌設備改為沉入可調式攪拌電機，固定在罐體內壁滑道上，通過鋼絲繩上下升降可調式攪拌，有效解決攪拌罐水位過低，抑塵劑沉淀問題[5]；第二，落實技術標準，嚴格執行作業流程、作業標準和產品配制要求，保證抑塵劑溶液配制質量。預溶加料機充分預溶后，方可加入到攪拌罐進行攪拌，避免結塊現象發生。定期對儲液罐內剩余的抑塵劑進行檢查、檢驗，及時處理變質失效的抑塵劑溶液，嚴禁使用變質失效的抑塵劑。

（3）提高作業人員作業水平。①落實“先培訓，后上崗”制度，嚴格按照要求持證上崗。針對上述操作不當問題，中心定期開展專題培訓、現場觀摩和經驗交流等形式，以設備技術原理、作業標準、質量控制、作業安全和應急處理等為重點，廣泛開展對抑塵設備操作人員和有關貨運人員的技術業務培訓[6]。②加強鐵路方與港口之間的聯系，定期到裕溪口抑塵站組織抽查，針對長期存在的問題，進行重點檢查。發現問題，與港口方領導協商，對責任人予以考核，同時對改善抑塵作業的優秀員工予以獎勵，落實獎懲制度。③鐵路派專人到港口抑塵站駐點，負責抑塵站使用、保養、維修等工作，并加強抑塵設備的日常養護，嚴格交接班制度，杜絕信用交接或不交接，按照保養的內容和要求做好日常維護保養，懂得基本的設備維修技能，及時維修設備故障。

（4）加強道床整治和廢液處理。加強道床整治，在線路兩側修建硬化面槽，增設擋墻、排水溝、積水井，安裝潛污泵。撒漏的抑塵劑通過硬化面槽連接管道流入站房既有攪拌罐，實現廢液回收。對殘留、凍結溶液及時清理，避免對環境造成污染[7-8]。作業完畢后，及時清理貨車上的殘煤和雜物，尤其是對車體外部、車鉤、手閘臺等部位的清理，掛車前車站進一步檢查確認和處理，確保作業環境達標。裕溪口抑塵站設備升級改造配置圖如圖3所示。

圖3 裕溪口抑塵站設備升級改造配置圖Fig.3 Equipment upgrade and renovation layout at the Yuxikou dust suppression station

3 結束語

抑塵站是鐵路煤炭運輸抑塵工作的原始起點，也是中國鐵路上海局集團有限公司監督檢查的重點，噴灑質量的好壞直接關系到鐵路運輸抑塵的成敗。因此，必須對抑塵站抑塵工作加以重視，現階段裕溪口抑塵站存在的問題，也存在于其他抑塵站。要抓住契機，推進鐵路煤炭運輸抑塵邁入新臺階，以更高的標準來要求煤炭抑塵工作。只有切實抓好噴灑質量才能達到降低消耗和節能環保的目的，才能真正落實打贏藍天保衛戰、安全發展、和諧發展的重要舉措，保障國家煤炭運輸市場，維護貨主根本利益和保護老百姓生活環境。