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摘 要:冬季低气温对城市轨道车辆及车辆段设备的安全运行带来影响,为保证设备质量、减少故障,应及早采取预防控制措施保证设备状态,全力做好防寒过冬工作。
关键词:防寒;车辆;车辆段设备
本文以各类设备的通用技術要求和城市气候统计数据等角度入手,结合设备、车辆段库区的实际情况,梳理出冬季防寒的关键项点。依托各类设备特性,针对正常运用、长期存放两种不同设备工况提出具体防寒技术分析,并对极端低温天气作出预想。
1 设备合同技术要求
以车辆为例,用户需求书、合同技术规格书中一般规定车辆现场使用环境气象温度区间为-25℃~+45℃,且要求所有安装在车辆上的设备均能在规定的运行环境中良好工作。其它诸如工程车、洗车机等设备也均作出明确的技术要求。
2 城市气候情况
某东部沿海城市年平均气温12.3℃。历年各月平均气温中1月最低,为-0.4℃,历史极端最低气温-20.5℃(1957.1.22)。寒潮一般发生于11月~次年2月,平均每年发生4.9次,年均结冰日82天。
就历史平均温度和极端最低气温记录而言,该地区冬季防寒的气候条件较好,优于北部地区平均水平。
3 设备情况
3.1车辆。相比铁路客运系统车辆、工程车,城市轨道车辆本身受低温影响的部件较少。经系统梳理,防寒关键部位包括空压机、车体、刮雨器以及部件中使用的润滑油、脂。
3.1.1空压机是车辆冬季产生凝结水的主要部件,可在空压机凝结水排出口位置设置电加热装置,以保证气温较低时凝结水正常排出;
3.1.2车体地板、车顶、侧墙、端墙和车窗均作隔热处理。车体各部分隔热材料的厚度均不小于30mm,整车隔热系数不大于2.52W/(m·K);
3.1.3梳理车辆运营维护所需的耗材物料,可总体分为两类:防冻玻璃水可满足刮雨器使用;各类润滑油、脂均可满足环境气象温度区间的要求,润滑性能不受影响。
总的而言,在设计阶段即需考虑冬季低温运行环境的影响,从系统部件选型、具备功能等方面满足全天候运行要求。同时,车辆运用过程中需使用的玻璃水、油脂等附属耗材的选型,也需要考虑极低气温的不良影响。
3.2车辆段设备。车辆段设备包含众多品类,经梳理将内燃动力机车、洗车机、镟床等作为冬季防寒工作重点,在此仅对关键设备进行说明。
3.2.1GCY300型重型轨道车、GCY150型轻型轨道车
轨道车裸露在车厢外部的制动阀件及风管路,需要增加羊毛垫防寒;压缩空气冷凝水聚集在自动排水阀和油水分离器中需要工程车司机每天作业完毕及时排出;内燃机车发动机采用防冻型冷却液。
3.2.2洗车机。通过式洗车库两端自然通风顺畅,考虑到冬季洗车作业实际情况中冷风对毛刷、列车表面水分的影响,可定洗车时室外温度不得小于2℃,以防止刷毛结冰划坏车体油漆。因此在冬季一天中气温低的时段内暂停洗车作业,选取临近午时的较高气温时段进行作业。后续如经确认影响轻微或较小,再行视情况调整延长作业时间。
每日洗完车后,启动水管排空装置,利用压缩空气将水管内的水排出,防止管内遗留水分。
3.2.3镟床。冬季作业前需进行液压油预热和驱动部件试动作,具体操作为:(1)接通主开关和控制器,直至液压油达到运行温度(至少40℃);(2)接通主驱动装置并使驱动轮转动约10分钟;(3)在手动模式下移动刀架轴Z和X;(4)将外轴承固定装置(右侧和左侧)沿X向移动1-2 次;(5)将左、右两侧的轮架至少升降两次。
3.2.3试验台类设备则优先安置于设有空调或暖气的房间内。
4 防寒具体方案
4.1库区
进入冬季前,运用库、检修主厂房、工程车库以及调机库等车辆段库区厂房均需检查是否存在影响存车条件的问题,有条件的车辆段可启用燃气供暖或其它保暖措施,提升库内温度,高于各设备技术规格书中规定的环境气象温度区间下限。
考虑到建设期或尚未交付运用的车辆段实际情况,如供暖设备不能正常启用,相关部门则需在冬季气温大幅降低前,对各库区相关保温设备设施进行专项普查,及时关闭通风门窗,保证库区车辆和设备的基本存放条件。
4.2车辆
4.2.1正常运用车辆。在日检、双周检等日常检修修程的规程作业项点中,尽量包含受低温影响的全部部件。车辆检修人员需重点检查刮雨器水箱、空压机干燥器排水口等项点,检验规程作业项点的实用性,防止出现异常。
严格按照规定,刮雨器水箱中添加、及时补充防冻玻璃水。
4.2.2长期存放车辆。如车辆需长期存放,冬季中则需排空刮雨器水箱,防止因缺少检查出现结冻。
4.3车辆段设备
4.3.1内燃动力机车
(1)正常运用的内燃动力机车
首先需确认发动机冷却液、机油、柴油、液压系统液压油、空压机油以及司机室玻璃水全部为冬季用型号;确认司机室、机械间各门窗及顶部各孔盖应完整、严密;油水管系的各止阀应保持严密;检查燃油箱、蓄电池防寒隔热层,蓄电池盖应严密,通气孔应畅通;司机室取暖设备作用应良好;司机室雨刷作用良好。
其次在低温启动后柴油机应低速空载加温,随着柴油机润滑油和冷却液温度的升高至40℃以上后再提高柴油机转速和柴油机加载作业;停机时,柴油机油、冷却液温度应控制在50~60℃,因修理或其他原因需放空冷却液时,机油和冷却液温度应在50~55℃方可进行。
最后,机车在运行过程中,自动排水阀和油水分离器中会凝聚压缩空气冷凝水,需要工程车司机每天作业完毕及时排出。
为保证机车的可用性,当遇持续时间较长的冷空气气流时,还需将轻型轨道车GDM303空压机到总风缸之间的空气管路、油水分离器、自动排水阀和车厢底部的制动阀件进行包扎;重型轨道车和轨道车轨检车GJM301则需包扎车厢底部裸露的制动阀件。
(2)长期存放的内燃动力机车
在冬季,机车长期停留时,应将轨道车用油、冷却液全部放空,总风缸、油水分离器、空气净化装置内部的风、油、水全部排净。做好轨道车清洁和润滑保养。将各门窗粘贴封条。
(3)长期存放的机车转入运用前的处理
冬季长期停留的机车转入运用时,应拉到暖库内保温24h以上,然后注入规定标号的燃油、机油、空压机油、防冻液等油料。检查各油、冷却液管路是否存在渗漏,有渗漏问题及时排除。检查蓄电池电量应正常,蓄电池馈电时应提前充电。检查各电机,如有缓霜潮湿现象,应进行擦净,吹干。测量绝缘电阻,应使其符合要求。
4.3.2依据上述分析,其它车辆段设备列入日常巡检范围,及时关注设备状态。
5 极端低温天气时的应急措施
5.1车辆及车辆段设备运用
当遭遇严寒天气时,车辆需额外关注刮雨器胶片的状态,防止与前挡玻璃保持长时间的冻结状态;内燃动力机车遇暴风雪、雨天气不良时,应关闭空气滤清器百叶窗,改为内通风。在到达终点站或入库前,应及时关闭百叶窗,并放下防寒被进行保温,必要时将各通风口挂好防寒罩。
收、发车结束时立即关闭库门,保持库内基本温度。车辆检修人员在巡检库区停放车辆及设备的过程中,发现问题及时向相关调度和车间值班人员汇报,以便组织处理。
5.2部件如发生冻结后的解冻方法及注意事项
部件和管路冻结时,可采用库内保温或使用电加热带对冻结管路进行加温解冻。严格禁止用火烤解冻,以防损坏部件和引起火灾。
为防止冻裂和漏泄,解冻后的部件应进行全面检查。
6 总结
运营维护人员需参考各设备技术资料制定适宜的车辆及车辆段设备冬季防寒技术要点和方案,并随设备技术资料、所在城市气候统计资料的进一步完善,持续关注设备状态,及时修订补充方案。经分析,车辆从系统部件选型、功能设置等方面基本满足全天候运行要求;车辆段设备内燃动力机车须作为防寒作业重点工作开展。
(天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司,天津 300450)
关键词:防寒;车辆;车辆段设备
本文以各类设备的通用技術要求和城市气候统计数据等角度入手,结合设备、车辆段库区的实际情况,梳理出冬季防寒的关键项点。依托各类设备特性,针对正常运用、长期存放两种不同设备工况提出具体防寒技术分析,并对极端低温天气作出预想。
1 设备合同技术要求
以车辆为例,用户需求书、合同技术规格书中一般规定车辆现场使用环境气象温度区间为-25℃~+45℃,且要求所有安装在车辆上的设备均能在规定的运行环境中良好工作。其它诸如工程车、洗车机等设备也均作出明确的技术要求。
2 城市气候情况
某东部沿海城市年平均气温12.3℃。历年各月平均气温中1月最低,为-0.4℃,历史极端最低气温-20.5℃(1957.1.22)。寒潮一般发生于11月~次年2月,平均每年发生4.9次,年均结冰日82天。
就历史平均温度和极端最低气温记录而言,该地区冬季防寒的气候条件较好,优于北部地区平均水平。
3 设备情况
3.1车辆。相比铁路客运系统车辆、工程车,城市轨道车辆本身受低温影响的部件较少。经系统梳理,防寒关键部位包括空压机、车体、刮雨器以及部件中使用的润滑油、脂。
3.1.1空压机是车辆冬季产生凝结水的主要部件,可在空压机凝结水排出口位置设置电加热装置,以保证气温较低时凝结水正常排出;
3.1.2车体地板、车顶、侧墙、端墙和车窗均作隔热处理。车体各部分隔热材料的厚度均不小于30mm,整车隔热系数不大于2.52W/(m·K);
3.1.3梳理车辆运营维护所需的耗材物料,可总体分为两类:防冻玻璃水可满足刮雨器使用;各类润滑油、脂均可满足环境气象温度区间的要求,润滑性能不受影响。
总的而言,在设计阶段即需考虑冬季低温运行环境的影响,从系统部件选型、具备功能等方面满足全天候运行要求。同时,车辆运用过程中需使用的玻璃水、油脂等附属耗材的选型,也需要考虑极低气温的不良影响。
3.2车辆段设备。车辆段设备包含众多品类,经梳理将内燃动力机车、洗车机、镟床等作为冬季防寒工作重点,在此仅对关键设备进行说明。
3.2.1GCY300型重型轨道车、GCY150型轻型轨道车
轨道车裸露在车厢外部的制动阀件及风管路,需要增加羊毛垫防寒;压缩空气冷凝水聚集在自动排水阀和油水分离器中需要工程车司机每天作业完毕及时排出;内燃机车发动机采用防冻型冷却液。
3.2.2洗车机。通过式洗车库两端自然通风顺畅,考虑到冬季洗车作业实际情况中冷风对毛刷、列车表面水分的影响,可定洗车时室外温度不得小于2℃,以防止刷毛结冰划坏车体油漆。因此在冬季一天中气温低的时段内暂停洗车作业,选取临近午时的较高气温时段进行作业。后续如经确认影响轻微或较小,再行视情况调整延长作业时间。
每日洗完车后,启动水管排空装置,利用压缩空气将水管内的水排出,防止管内遗留水分。
3.2.3镟床。冬季作业前需进行液压油预热和驱动部件试动作,具体操作为:(1)接通主开关和控制器,直至液压油达到运行温度(至少40℃);(2)接通主驱动装置并使驱动轮转动约10分钟;(3)在手动模式下移动刀架轴Z和X;(4)将外轴承固定装置(右侧和左侧)沿X向移动1-2 次;(5)将左、右两侧的轮架至少升降两次。
3.2.3试验台类设备则优先安置于设有空调或暖气的房间内。
4 防寒具体方案
4.1库区
进入冬季前,运用库、检修主厂房、工程车库以及调机库等车辆段库区厂房均需检查是否存在影响存车条件的问题,有条件的车辆段可启用燃气供暖或其它保暖措施,提升库内温度,高于各设备技术规格书中规定的环境气象温度区间下限。
考虑到建设期或尚未交付运用的车辆段实际情况,如供暖设备不能正常启用,相关部门则需在冬季气温大幅降低前,对各库区相关保温设备设施进行专项普查,及时关闭通风门窗,保证库区车辆和设备的基本存放条件。
4.2车辆
4.2.1正常运用车辆。在日检、双周检等日常检修修程的规程作业项点中,尽量包含受低温影响的全部部件。车辆检修人员需重点检查刮雨器水箱、空压机干燥器排水口等项点,检验规程作业项点的实用性,防止出现异常。
严格按照规定,刮雨器水箱中添加、及时补充防冻玻璃水。
4.2.2长期存放车辆。如车辆需长期存放,冬季中则需排空刮雨器水箱,防止因缺少检查出现结冻。
4.3车辆段设备
4.3.1内燃动力机车
(1)正常运用的内燃动力机车
首先需确认发动机冷却液、机油、柴油、液压系统液压油、空压机油以及司机室玻璃水全部为冬季用型号;确认司机室、机械间各门窗及顶部各孔盖应完整、严密;油水管系的各止阀应保持严密;检查燃油箱、蓄电池防寒隔热层,蓄电池盖应严密,通气孔应畅通;司机室取暖设备作用应良好;司机室雨刷作用良好。
其次在低温启动后柴油机应低速空载加温,随着柴油机润滑油和冷却液温度的升高至40℃以上后再提高柴油机转速和柴油机加载作业;停机时,柴油机油、冷却液温度应控制在50~60℃,因修理或其他原因需放空冷却液时,机油和冷却液温度应在50~55℃方可进行。
最后,机车在运行过程中,自动排水阀和油水分离器中会凝聚压缩空气冷凝水,需要工程车司机每天作业完毕及时排出。
为保证机车的可用性,当遇持续时间较长的冷空气气流时,还需将轻型轨道车GDM303空压机到总风缸之间的空气管路、油水分离器、自动排水阀和车厢底部的制动阀件进行包扎;重型轨道车和轨道车轨检车GJM301则需包扎车厢底部裸露的制动阀件。
(2)长期存放的内燃动力机车
在冬季,机车长期停留时,应将轨道车用油、冷却液全部放空,总风缸、油水分离器、空气净化装置内部的风、油、水全部排净。做好轨道车清洁和润滑保养。将各门窗粘贴封条。
(3)长期存放的机车转入运用前的处理
冬季长期停留的机车转入运用时,应拉到暖库内保温24h以上,然后注入规定标号的燃油、机油、空压机油、防冻液等油料。检查各油、冷却液管路是否存在渗漏,有渗漏问题及时排除。检查蓄电池电量应正常,蓄电池馈电时应提前充电。检查各电机,如有缓霜潮湿现象,应进行擦净,吹干。测量绝缘电阻,应使其符合要求。
4.3.2依据上述分析,其它车辆段设备列入日常巡检范围,及时关注设备状态。
5 极端低温天气时的应急措施
5.1车辆及车辆段设备运用
当遭遇严寒天气时,车辆需额外关注刮雨器胶片的状态,防止与前挡玻璃保持长时间的冻结状态;内燃动力机车遇暴风雪、雨天气不良时,应关闭空气滤清器百叶窗,改为内通风。在到达终点站或入库前,应及时关闭百叶窗,并放下防寒被进行保温,必要时将各通风口挂好防寒罩。
收、发车结束时立即关闭库门,保持库内基本温度。车辆检修人员在巡检库区停放车辆及设备的过程中,发现问题及时向相关调度和车间值班人员汇报,以便组织处理。
5.2部件如发生冻结后的解冻方法及注意事项
部件和管路冻结时,可采用库内保温或使用电加热带对冻结管路进行加温解冻。严格禁止用火烤解冻,以防损坏部件和引起火灾。
为防止冻裂和漏泄,解冻后的部件应进行全面检查。
6 总结
运营维护人员需参考各设备技术资料制定适宜的车辆及车辆段设备冬季防寒技术要点和方案,并随设备技术资料、所在城市气候统计资料的进一步完善,持续关注设备状态,及时修订补充方案。经分析,车辆从系统部件选型、功能设置等方面基本满足全天候运行要求;车辆段设备内燃动力机车须作为防寒作业重点工作开展。
(天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司,天津 300450)