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獨立分散式高原真空卸污新技術分析論文
摘要：:鐵路真空卸污設備是列車整備的重要設備之一，高原地區海拔高氣壓低，傳統的真空卸污系統卸污能力降低、作業時間增加，為提高卸污效率，研究新型真空卸污技術。在闡述移動式卸污車、傳統真空卸污技術、分散式卸污技術等國內外主要鐵路卸污技術的基礎上，分析獨立分散式卸污技術的優勢及其在高原站區的主要問題和技術應用。
關鍵詞：:高原地區;真空卸污;獨立分散卸污
1鐵路真空卸污技術概述
目前，鐵路所有動車組列車及部分普速旅客列車加裝了集便器污物箱，在列車運行過程中，入廁污物、洗漱廢水等暫時儲存于污物箱內，待列車到站/動車所停靠后，利用地面卸污設備對列車污物箱進行卸污作業，將污物輸送至地面污水處置裝置［1］。真空卸污技術在國內外動車段、大型客運站、客車檢修基地已得到了普遍應用，技術不斷更新。根據原鐵道部關于建設動車所的總體部署和要求，科研機構對真空卸污技術進行了一系列立項和研究，以“堅持自主開發與引進相結合”的原則，系統分析了各種卸污方式的技術特點和適用條件，對真空卸污系統的主要設備進行了集成設計、開發和研究，同時對配套產品進行研制與開發，對真空卸污系統進行了試驗驗證，并于2006年底首次在我國鐵路安裝使用［2－9］。截至目前已有超過200個動車所、客運站、客車整備所等使用真空卸污設備，實現了對旅客列車污物的集中抽吸和排放，提高了列車整備的效率，有效保護了環境。真空卸污技術優勢主要體現在以下方面［10］:注重系統性能，通過系統配置保證卸污功能要求;強調使用的安全可靠性，關鍵設備有冗余能力;重視操作的方便性，易于操作和維護;注重設備的集成化、小型化、自動化。《鐵路站段真空卸污系統》(Q/CＲ52—2017)提出，真空卸污系統在海拔小于或等于1500m的環境條件下，應能夠正常工作，每套機組與每條卸污線的卸污能力應滿足4個接口同時卸污作業，每個接口卸污作業時間不應超過3min［11］。但是，在高原地區，海拔高氣壓低，傳統的真空卸污系統卸污能力變差、卸污作業時間長。因此，有必要研究新型真空卸污技術，提高卸污效率，縮短卸污時間，保障系統運行可靠性，提質增效，為高原鐵路列車高效卸污提供科學依據。
2鐵路真空卸污技術研究應用現狀
目前，國內外鐵路卸污技術主要有移動式卸污車、傳統真空卸污技術、分散式卸污技術等，并積累了現場應用經驗，但針對我國鐵路高原低壓地區的真空卸污技術尚無針對性技術儲備。
2.1移動式卸污車
一般需配置多臺移動式卸污車，僅適用于應急作業或在整備時間較長的檢修庫等使用。移動式卸污車抽吸流量較小，一次僅能對1個污物箱進行卸污，工作效率低。因其受人為環境等因素限制，且敞開式排入化糞池，存在臭氣影響人居環境衛生等問題，在我國鐵路行業利用率逐漸降低。
2.2固定式地面真空卸污技術
固定式真空卸污系統由機房真空機組、股道安裝的卸污單元和真空管道組成，各卸污單元由同一條卸污管路連接后接入真空主機機組。真空卸污系統普遍適用于普速列車及動車組列車，需要設置真空機房。該技術已成為我國目前集便卸污的主流技術，其中2007年7月投入使用的上海站固定式真空卸污系統，是國內首例在車站使用的固定式地面卸污系統。該系統由真空凸輪泵機組設備、盤繞式真空抽吸單元設備、真空管道系統等組成［3］。固定式真空卸污系統如圖1所示。
2.3獨立分散式真空卸污技術
獨立分散式真空卸污系統分為泵式和罐式。我國目前以常規固定式集中真空卸污系統為主，德國等鐵路已采用分散式真空卸污系統技術。高原低壓站區鐵路卸污采用集中式真空泵，因環境壓力較低，性能受壓降的影響明顯增加，4個卸污口同時作業難以保障性能穩定，需要尋找不同卸污箱可同時卸污且互不干擾的卸污方式，而獨立分散式真空卸污系統技術可以滿足上述要求，因而高原低壓站區鐵路卸污更適合采取互不干擾的獨立分散式真空卸污技術。獨立分散式真空卸污技術具有以下優點。
(1)1套小泵機組對應1節車廂，每個獨立小泵機組卸污過程不相互干擾，理論上可在要求時間內卸空1個污物箱。在外界大氣壓比較低的情況下，單體泵機組只對1個污物箱作業，受外界真空度影響較小。
(2)采用獨立小泵機組，只在機組與污物箱之間產生真空，而股道之間所鋪設的排污管道中無真空環境，這樣可保證真空度損失最小。如果采用1套大泵機組，需要在股道之間鋪設真空管道，而既有車站受條件限制，真空管道需要提升和繞行障礙物，系統真空損失較大［12］。
(3)采用小泵機組對應1節車廂，列車如果停車定位比較準確，卸污單元軟管可以適當縮短，也可以減少卸污時間。但目前針對高原鐵路站區的集便卸污技術尚缺少系統研究和數據支撐，需結合實際情況開展相關技術評價研究，并突破高原低壓站區真空卸污的關鍵技術瓶頸，為行業推廣應用提供理論依據和技術支撐。
3高原地區真空卸污技術應用分析
3.1高原地區獨立分散式真空卸污面臨的主要問題
(1)高原低壓對集中式真空機組影響。因為高原地區的環境壓力相對較低，集中式真空泵組的性能受壓降的影響會明顯增加，對卸污的整體效率和穩定性造成一定影響，如卸污時間延長、吸力不夠、泵組啟動頻率增加等。(2)鐵路高原真空卸污相關數據缺乏。目前，高原站區真空卸污尚未展開系統研究和應用，缺少理論數據支撐和技術評價，亟需開展前期研究。(3)鐵路高原獨立分散式真空卸污關鍵技術研究亟需突破。適于高原低壓站區的鐵路卸污，宜采取壓降互不干擾的獨立分散式真空卸污技術，1臺分散式真空機組出現故障不影響其他單元真空卸污工作。如何實現獨立分散式真空卸污關鍵技術突破和轉化，是研究的重點和亟需之處。
3.2高原地區獨立分散式真空卸污的技術應用分析
從海拔2780m的格爾木站采用獨立分散式真空卸污技術試用情況來看，該技術基于高原地區特點，根據現場安裝條件(卸污單元數量、卸污管道長度、提升情況等)，以及系統和機組不同功能要求，優化機組配置設計、組件選型，經過優化和提升后設備的性能和穩定性得以保障，卸污效率提高、整體卸污時間明顯縮短。
4結束語
針對我國高原站區真空卸污特點，研究開發獨立分散式真空卸污系統技術方案及高原獨立分散式真空卸污關鍵技術，從而構建獨立分散式真空卸污技術體系，可以為解決目前鐵路高海拔站區真空卸污提供重要參考和依據，為鐵路應用推廣奠定基礎。
參考文獻:
［1］邱慧，王研．鐵路站場真空式地面卸污系統介紹［J］．鐵道勞動安全衛生與環保，2005，32(1):30－33．
［2］邱慧．鐵路站場真空卸污設備研制與試驗研究［D］．長沙:湖南大學，2005．
［3］張繼杰，黃焱歆，俞德池．上海火車站固定式真空卸污工程技術特點［J］．鐵道勞動安全衛生與環保，2007，34(5):246－248．
［4］賀剛．烏魯木齊新客站站后工程真空卸污系統設計施工探討［J］．鐵路節能環保與安全衛生，2016，6(6):276－278．
［5］齊薇．西安北站真空卸污設施設計及應用探討［J］．鐵道標準設計，2014，58(4):93－96．
［6］黃焱歆，張繼杰，羅萬鵬．鐵路動車所真空卸污系統應用簡介［J］．鐵道勞動安全衛生與環保，2008，35(5):237－239．
［7］邱慧，黃焱歆，張繼杰，等．鐵路車站和客整所固定式卸污設施技術研究［J］．鐵路節能環保與安全衛生，2013，3(5):225－230．
［8］薛強，邱慧．真空卸污系統在北京南站的應用［J］．鐵道勞動安全衛生與環保，2009，36(5):261－263．
［9］薛強，沈駿，董大為，等．鐵路某車站高速場真空卸污系統性能試驗［J］．鐵道標準設計，2014，58(4):96－98．
［10］黃焱歆．鐵路站段真空卸污系統真空機組性能分析［J］．中國鐵路，2013(4):71－74．
［11］中國鐵路總公司．鐵路站段真空卸污系統:Q/CＲ52—2017［S］．北京:中國鐵道出版社，2017:2－5．
［12］黃焱歆．鐵路站段真空卸污系統之真空管道設計探討［J］．中國給水排水，2013，29(8):56－59．
作者：薛強 王曉偉 水春雨 黃焱歆 沈駿 周麗銘 楊宇 劉明輝 單位：中國鐵道科學研究院集團有限公司 中國鐵道科學研究院集團有限公司 北京中鐵科節能環保新技術有限公司
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