在线型真空卸污系统在呼和浩特客整所的应用

李剑雄，黄大鹏

(1. 呼和浩特铁路局车辆处，内蒙古 呼和浩特 010050；2. 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)



在线型真空卸污系统在呼和浩特客整所的应用

李剑雄1，黄大鹏2

(1. 呼和浩特铁路局车辆处，内蒙古 呼和浩特 010050；2. 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，北京 100081)

随着普速客车加装密闭式厕所系统，固定式真空卸污系统在客整所的应用成为了必然。本文介绍了包头车辆段呼和浩特运用车间真空卸污系统的设计方案及施工总结，对普速客车卸污特点进行了概述。大功率凸轮泵机组在客整所的应用，解决了普速客车卸污量大、客整库交叉作业和卸污异味大等问题，卸污效果达到了设计要求，满足了普速客车的卸污需求。

客车卸污；客整所；大功率凸轮泵机组；卸污单元

自2006年以来，铁科院固定式真空卸污系统在全路动车所、动车段和大中型车站得到了广泛应用。随着普速客车(25型车)加装密闭式厕所，具有运行时间长、编组长、污物量大等特点，普速客车的卸污问题亟待解决。包头车辆段新建呼和浩特客整所配套固定式真空排污系统，是国内客车整备所建成的第一个采用大功率凸轮泵机组型式的真空卸污系统。本文介绍了客整所真空卸污系统的设计方案和关键技术，总结了工程难点和重点。该系统的成功实施，证明了设计技术方案的合理性，直抽直排，完全能够满足现场客整库卸污整备和环保的技术要求。

1 客整所卸污的设计方案及关键技术

根据客整库工程施工图，首先是对设置场地和卸污能力方面进行了方案设计。客整所为普速车卸污，现主要为25T和25G两种车型，每天进出客整库为21个编组客车，包含19个18列长途编组客车，2个15列城际特快客车，共约372列车。每节列车一般有两个污物箱。普速客车卸污作业量大、停留时间短，整备线间设置固定式卸污设施，取代卸污车进行卸污，操作无异味，多口作业，可实现客车卸污与客车上水、列车检修、外皮清洗等整备工作的互不干扰，适应了普速客车高效整备的需求。

真空卸污系统的卸污能力适用于各型配备密闭式厕所集便器的客车污物箱的抽吸、冲洗及排放的需要。真空卸污系统由真空机组(真空中心)、卸污冲洗单元、真空管路和信息控制设备等组成。

1.1 真空机组

真空机组具有产生真空、维持真空度，并具有输送污物和自动控制的功能。系统设计工作真空负压值在-40～ -70kPa。为减少系统负压损失, 真空机组布置在客整库内边跨中部，真空机组与最远一个卸污单元间的卸污管道长度不大于300m。本客整库工程设真空机组1套，并预留1套台位。首次使用大功率凸轮泵机组作为真空中心, 流量是之前机组选型的一倍左右。大功率机组内增设减压阀，可更好的稳定机组产生的负压。机组功率为每套60 kW；机组长为3 130mm，宽为1 050mm，高为1 900mm；真空机组安装在设备间内，并配有值班电控室。为防止室内暖气设备出现故障，在机组箱体内增加电加热装置。

1.2 卸污单元

卸污单元采用电动盘绕式，带冲洗功能。卸污单元与集便器污物箱连接，具有将污物抽吸输送至真空卸污管道的功能。接口尺寸适用于各型普速客车的接口位置和技术要求。卸污单元的布置采用全覆盖方式，4条整备线间设两排卸污线，每排设置25台卸污冲洗单元，共50台，间距为20m。卸污软管长度为13.5m，工作半径可达12m，可覆盖普速客车所有污物箱的位置。卸污单元安装在整备库线间的设备井内，全地下式安装，尺寸为l×b×h=2 800mm×800mm×1 400mm；一方面可以保证库内整备车辆的正常通行，另一方面与库内客车上水作业保持合理的卫生防护距离。单元设计有软管自动回收装置，通过按钮开关可实现对卸污软管的自动回收。卸污接头可自由拉伸与复位，快速装卡。

现场客车整备要求每天都要清洗污物箱，为此在卸污单元一侧加装了可冲洗污物箱的装置，在平行于卸污管路铺设1路冲洗管路。将冲洗接头与污物箱冲洗口对接，打开阀门将冲洗水流入污物箱，再用卸污单元抽吸排放至卸污管路。冲洗软管也可自动回收。

客整所车辆入库需进行外皮清洗作业，相对于动车所、车站的设备，对卸污冲洗单元提出了更高的防水要求。根据这一特点，设计设备井井口略高于地面，以防止外皮清洗水流入。

1.3 真空管路

真空卸污管道需保持密闭状态，输送与排放污物，平行股道以一定坡度铺设坡向真空中心。本工程在新建客整所四线库，5、6股道和7、8股道之间共设 2排真空卸污管道。真空卸污管道安装在库内通行管沟内，穿越股道需设防护套管。管材采用聚乙烯 PE100、PN1. 0 MPa。真空支管管径为DN50，真空干管管径为DN150，进机组前变径为DN200，排污管变径为DN300。真空支管、干管采用电熔连接，管道系统的水平转向、垂直转向均采用45°弯头管件。卸污管道设计坡度在 0.1%，每条卸污线长约530m。为避免真空管道抽真空时产生振动，每隔2m设置安装固定支架。真空管道穿越变形缝处设置伸缩节。机房外排污管直埋铺设，热熔连接，有一段排污管需要过轨铺设，管道整体为顺水流方向坡向化粪池，在进化粪池前做U形提升。

1.4 信息控制设备

根据远程控制及信息管理的要求，研发了新型的信息控制设备。设置信息控制操作台和信息上传接口条件，由软件实现对系统的运行监测和动态管理，跟踪指示设备性能、故障报警，以满足系统运行、调试、维护等不同阶段的管理要求。

2 卸污工程施工技术

本工程位于客整所新建四线库，但项目施工时车辆已进入停车线，需进行整备作业，而新库北侧尚有旧整备库，因此材料和人员进场需要过轨安全防护和要点作业。作业时间根据运用车间调度安排。在每天早8: 00，把当日工作内容、施工器具、人员安排及施工时间交车间调度、指挥部报批；按批复要求在调度室、道叉路口、施工现场设置安全员。由于施工作业时间较短，每天施工完成后必须恢复原状，因此各施工环节施工时间必须严格控制，确保每天施工完成后不影响客车整备。

在真空卸污系统的施工过程中，需要在管材选取、管道焊接、设备安装等各种施工工艺严把质量关，确保整个系统的密封效果。真空卸污系统施工还涉及过轨管路施工、土建施工、强弱电专业施工、给排水等专业配合；要考虑地下管网的复杂性，地下管网包括电线电缆、铁通信号线、地下排水管道等，防止开挖造成管网中断破裂。管道施工要及时封闭末端，防止土石等杂质进入。系统施工不能影响客车整备工作，在单元盖板没有加装之前，用木板覆盖设备井，并在四周用彩条旗遮挡，防止出现人或车的意外。

设备安装前应进行设计交底，相关人员认真熟悉图纸，学习相关施工标准规范。在每天9点的项目交底会时，将当天的施工计划报指挥部、监理方、土建施工方认可会签，并及时跟踪土建、电力施工，保证预埋条件和设备安装要求。

3 真空卸污系统检验检测

系统施工过程中需进行管道密封性试验以及设备单体调试检验，这是检验施工质量的关键，可及时发现和解决管道施工和设备安装过程中出现的问题。本项目按照《铁路站段真空卸污系统技术条件》(TB/T 3163—2007)[1]和《铁路真空卸污系统卸污单元技术条件》(TB/T 3243—2010)[2]的要求，对真空卸污系统进行了气、水密封性试验和设备性能试验，以保证整个系统的正常运行。

3.1 管道保负压试验

真空机组安装在库内边跨中间位置，股道间两条卸污主管道分4段进行施工，因此管道需分4次进行保负压试验。主机安装前再进行一次系统整体保负压试验。及时分段打压，方便查找漏压点，减少返工。

保负压试验是采用真空泵将管道抽至真空。测试之前，将支管用DN50球阀封闭，管道两头用封堵密闭。真空泵将管道抽至-0.6MPa后关闭，分别记录起始压力值、30min后、1h后的压力值。保压1h，真空度下降低于5%为合格。本系统保持1h后，真空负压没有明显下降，管道保负压测试合格。

3.2 水密封性试验

真空机组安装连通并调试合格后，对真空卸污管路进行了水密封性试验。接入进水管路，打开进水阀，待管道充满水后关闭进水阀。检查整个管路系统，重点检查熔接接口和阀门等连接处，没有发生明显滴水、溢水现象，管路系统水密封性试验合格。管道的水通过真空机组抽吸排至室外化粪池。

3.3 卸污性能试验

对系统的卸污时间测试也是对卸污能力的测试。普速客车的污物箱分550L、500L、400L三种。准备2个550L的水箱并装满水，模拟污物箱进行卸污性能试验。启动真空主机，将卸污单元与真空干管的阀门打开，同时将2个卸污单元快速接头与2个试验水箱相连接，抽吸时间均低于2min，则抽吸能力试验合格。

在试验水箱中投置了塑料袋、卫生纸、饮料瓶盖等杂物，连续进行了多次抽吸试验，卸污单元管路和阀门均没有发现堵塞，防堵塞试验合格。

真空卸污系统的联动调试，可实现真空机组、真空管道、单元设备、控制系统等高度协调的稳定运行。检查信息控制系统记录设备运行情况和模拟故障报警，可及时短信通知维修服务人员，并能实现信息数据上传与打印。

呼和浩特客整所固定式卸污系统密封性好，操作无异味、无滴漏等现象，环保卫生，有效消除了卸污过程对周边环境的影响，得到了广大职工的好评。真空机组一经开机运行，可实现无人值守；真空卸污单元可电动收回，降低了工人劳动强度及作业时间，提高了工作效率。

4 结语

本工程设计采用凸轮泵机组型式的固定式真空卸污系统，为我国客车整备库应用真空卸污技术的首创。选用大功率凸轮泵机组，使系统的卸污能力得到了较大的提升。该系统具有占地面积小、操作简单方便、抽吸效果好、卸污效率高、自动化程度高等特点，是最能适应客整所卸污的真空卸污技术，真正体现了铁路可持续发展的战略方针和节能环保的理念，具有显著的社会、经济效益。固定式真空卸污系统在呼和浩特客整所使用效果良好，运行稳定，安全可靠，为普速客车整备提供了有力的保障，为真空卸污系统在客整所的推广应用奠定了坚实的基础。

[1] TB/T3163-2007, 铁路站段真空卸污系统技术条件[S].

[2] TB/T3243—2010, 铁路真空卸污系统卸污单元技术条件[S].

2095-1671(2015)06-0265-03

2015-11-20；

2015-11-30

李剑雄(1961—)，男，内蒙包头人，高级工程师，从事车辆管理工作。

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