客运专线铁路旅客列车地面卸污系统设计研究

客运专线铁路旅客列车地面卸污系统设计研究

邹红

【摘要】分析国内外旅客列车集便器地面卸污系统的形式和特点,研究京沪高速铁路列车集便器地面卸污系统的主要形式,以南京南动车运用所为例,介绍固定式真空卸污系统的设计方案和标准.

【期刊名称】《铁道标准设计》

【年(卷),期】2008(000)009

【总页数】3页(P112-114)

【关键词】京沪高速铁路;固定式地面卸污系统;真空站;设计

【作者】邹红

【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司环境工程处,武汉,430063

【正文语种】中文

【中图分类】X731

1 国内外旅客列车集便器地面卸污系统概况

1.1 国外概况

国外旅客列车集便器地面卸污系统有固定和移动两种接收方式,固定式接收是指在地面设置固定式卸污接收设施,通过卸污管道接收、输送污物至污水处理场；移动式是指采用真空卸污车逐辆抽吸列车上污物并运送至污水处理场。真空卸污车因卸污能力有限,主要是对各种固定卸污装置的一种补充和备用。

固定式接收按工作原理分真空式和重力式接收。

真空式接收系统中又可分为3种卸污接收设施：第一种是由地面固定管道和真空泵机组组成；第二种是由地面固定管道和喷射器收集机组组成；第三种是由地面固定管道和旋转凸轮泵机组组成。第一种接收设施需要配备大型污物真空收集罐,第二种接收设施需要配备常压污物收集罐,而第三种接收设施不需要污物收集罐。真空式接收是应用真空抽吸的原理将列车污物箱中的污物抽至真空站,一般在卸污线附近设置真空站,沿着卸污线在对应于列车污物箱的位置设置污物抽吸单元,这些抽吸单元通过卸污干管与真空站相连。真空站是用来产生真空且具有排污及控制功能的设备,包括真空机组、收集罐、排污设备、控制设备、辅助设备等。真空机组设备有真空泵机组、喷射器机组、旋转凸轮泵机组等不同形式。这种卸污方式抽吸效率和自动化程度都比较高,德国、韩国、法国、瑞典铁路列车地面卸污均采用这种方式。

重力式接收设施是利用污物箱中污水的重力让其自然流入卸污主管道,它由卸污接收管、中水冲洗管和快速接口等组成,使用立管式卸污设备。卸污时,一边卸污一边用水冲洗。污物箱在重力卸污后采用中水冲洗。该卸污方式效率较低,仅在日本有应用。

1.2 国内概况

国内高速铁路旅客列车地面卸污系统刚刚起步。由于真空卸污系统的整备时间短,自动化程度和作业效率高,已得到了业界的广泛接受。铁路旅客列车集便器真空卸污系统的行业标准《铁路站段真空卸污系统技术条件》已出版,相关的设计规范也正在编写之中。

秦沈客运专线是我国第一条客运专线。根据当时的设计要求、工艺和经济比较,确定该线的集便污水地面接收方式采用地面固定重力式卸污系统,由于效率低,不能适应发展的要求,拟改造采用固定真空式卸污系统。2005年改建的济南客运段整备场

列车集便器卸污地面接收工程，则采用由地面固定管道和真空泵机组组成的真空式卸污方式。上海铁路南站工程上海动车运用所、杭州动车运用所、新改建的上海站、北京南站、郑州站、南昌站、青岛站、济南站则采用由地面固定管道和固定式旋转凸轮泵机组组成的真空卸污方式。图1为旋转凸轮泵机组照片。图2为上海站设

置的列车卸污抽吸单元。

图1 旋转凸轮泵机组

图2 抽吸单元

2 京沪高速铁路旅客列车地面卸污系统设计

2.1 京沪高速铁路车站及段所设置

北京南站至上海虹桥站,正线全长1 318 km,设计时速350 km,共设置北京南、天

津西、济南西、徐州东、蚌埠南、南京南、上海虹桥等21个客运车站,其中北京南、天津西、济南西、南京南及上海虹桥站为列车始发终到站。济南西、南京南、上海虹桥设动车运用所,上海南翔设动车段。

2.2 京沪高速铁路旅客列车卸污站、点分布

全线在济南西、南京南和虹桥动车运用所设高速旅客列车卸污站,在整备库内设置

动车组集便器固定式卸污设施。天津西动车存车场设有2条污物接收线。南翔动

车段主要完成动车组三至五级检修和上海、上海西站始发动车组的运用和检查作业,无整备作业,仅在高速存车线中设2线作为大修车的污物接收线。

2.3 京沪高速铁路旅客列车卸污地面接收系统方案的确定

2.3.1 段、所地面接收设施的选择

旅客列车卸污在段、所地面接收设施有固定式和移动式两种,固定式有重力式和真

空式两种卸污方式。前者优点在于：(1)节约能源,据初步测算,每卸一列车比真空式节约5 kW·h；(2)管道安装工艺简单；(3)运行维修工作量小；(4)自动化程度要求低,操作要求简单。后者优点在于：(1)整备时间短；(2)管道埋深浅,节省工程造价；

(3)自动化程度高[1]。

地面接收设施系统选择要根据动车段、所卸污作业来确定,一般卸污量小于等于8列时,宜采用移动式吸污车或地面固定管道重力式系统；卸污量大于8列时宜采用地面固定管道真空式系统,卸污与检修、整备作业同步,效率高。

由于京沪高速铁路旅客列车在动车段、所整备和卸污的运用车近期均在19列以上,故在济南西、南京南和虹桥动车运用所整备库内设置固定式真空卸污系统。在存车场需要卸污的列车较少,所以,在天津西动车存车场和南翔动车段高速存车线中的污物接收线上,配置2～3辆真空卸污车。

2.3.2 固定式真空卸污系统的研究

以京沪高速铁路南京南动车运用所为例。

(1)真空站及卸污管道设置

南京南动车运用所负责完成京沪高速铁路及沪汉蓉通道、宁安城际、宁杭城际始发动车组的运用和检查作业。动车组检查库按8线库设计,其中京沪高速铁路工程设2线(另预留2线)。考虑到沪汉蓉通道、宁安城际、宁杭城际通车后,其动车组的卸污作业要求,真空站应设置2套真空机组,京沪高速铁路工程设置1套,其他工程预留1套。真空站可设在检修库边跨也可单独建设,这些设施应靠近卸污线布置。考虑到污物流动时与管壁摩擦及冲击的影响,将卸污线主管按锯齿形铺设[2],并作抗震、防冻考虑。

真空站可采用由地面固定管道和旋转凸轮泵组成的真空卸污方式。近期真空站内设1套真空机组,每套机组由2台旋转凸轮泵(每台功率22 kW)、电控柜、支架及阀部件组成。卸污系统真空度保持在-30～-70 kPa[3]。检查库内在2条整备线间的综合管沟内设置1条DN160卸污干管,考虑到京沪高速铁路有CRH3、CRH5、CRH1、CRH2 4种动车组车型的卸污口位置不同,所以按间距18.5～19 m设置1个抽吸单元,共设23个。卸污干管管径为DN160,在进入真空机组前设置阀门。真