氧化铝厂铁路转运站与专用线方案比选

王 波

(贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州贵阳550081)

氧化铝厂铁路转运站与专用线方案比选

王 波

(贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州贵阳550081)

大型氧化铝企业在选择厂外货物运输方式上，面临建铁路转运站或铁路专用线的选择，通过对该课题研究，提出合理的建设方案。

铁路转运站;铁路专用线;方案比选;氧化铝厂

0 引言

某大型氧化铝一期工程建设规模为年产氧化铝1 600 kt，规划规模为年产氧化铝3 200 kt。一期工程由厂内部分和厂外部分构成，厂内部分包括氧化铝厂、热电站、煤气站、循环水站及污水处理站等;厂外部分包括铝土矿矿山、水厂、赤泥堆场、灰渣堆场、进厂公路、铁路货物转运站及接轨站站内设施的改造等。该项目已经由铁路专业设计院进行了工厂铁路专用线设计，设计铁路专用线总长约8 km，专用线总投资28 000万元。

为了进行合理的投资，需要进行在依托地方铁路站建转运站与铁路专用线的比较，以供业主合理选择建设方案。

1 站场位置及建设条件

(1)地理位置:拟建铁路转运站位于距该氧化铝厂约7 km。

(2)地形、地貌:地貌属缓坡丘陵地貌，地形稍有起伏。土地性质为以旱地为主、有部分水田。

(3)铁路运输现状

拟建的转运站在临近工厂的地方铁路接轨，该铁路于2009年下半年通车，其主要采用的技术标准见表1。

1.1 设计运量

该氧化铝一期工程设计生产能力为年产氧化铝1 600 kt，每年需运输各种生产原材料及产品约9 000 kt。其中大部分的煤、液碱等从贵州、云南、山西等地运进，大部分的产品主要销往华中、华东、西北等地区，远距离的运输需通过铁路进行。每年需经铁路运输的到达货物1 500 kt、发送货物为1 300 kt，总运量为2 800 kt。转运站每年到发货物品类及运量见表2。

表1 拟接轨铁路技术标准Tab.1 Technical Standard of Railway to be Connected

表2 转运站每年到发货物品类及运量 ktTab.2 Annual Cargo Category and Volume of Delivery and Arrival at Transfer Platform kt

工厂依托的铁路站不能满足到发运量4 450 kt的运输需求，必须新建铁路转运站。

1.2 运输组织

(1)到发重车辆数及列数:按货物到发不均衡系数1.2计算，转运站日均到达4 933 t，日均发送4 274 t。到达货物主要是煤，发送货物主要是氧化铝。详见表3。

表3 转运站日均到发重车辆数、列数Tab.3 Average Daily Heavy Truck Quantity and Loaded Train Quantity for Delivery and Arrival at Transfer Platform

(2)车流组织:转运站日均到达重车165辆、空车102辆，发送重车109辆、空车88辆，主要到发车流上行方向。详见表4。

表4 日均车辆流量Tab.4 Average Daily Traffic Flow Capacity

(3)车辆到发方式:煤炭以整列到达为主，少部分为直通、摘挂列车成组到达。液碱及其它货物为直通、摘挂列车成组到达。氧化铝发送以整列发送为主，少部分为直通、摘挂列车成组发送。

(4)铁路与转运站交接方式:由于转运站运输量较大，交接作业在接轨站办理。为此需在接轨站增设到发线和空、重车辆交接线以及相应配套运营设施，相互办理货物和车辆的交接手续。转运站自备机车及调车人员，负责车辆取送作业。

(5)取送车作业:车站内设1股交接线，由于到发运量较大且集中，要求站内停留时间尽量缩短，因此整列或成组到达车站的空车、重车需1次取走，转运站内卸空或装载后可整列或分批送回车站。为了减少工程投资，拟建的转运站距车站不远，因此转运站取送车作业均按调车作业考虑。

(6)转运站内装卸作业:煤、氧化铝按整列到发考虑，其装卸线及设备需满足整列4 000 t进入并能1次进行装卸作业。液碱按每天到达2次考虑，其装卸线及设备需满足一次装卸11辆车的要求。由于其它货物品类较多，到达方向不同，按每天到达两次考虑，其装卸线及设备能满足1次装卸15辆车即可。

1.3 转运站建设方案

(1)铁路站交接线:①最小平面曲线半径:200 m。②最大线路纵向坡度:1.5‰。到发线、交接线:铺50 kg/m再用轨、1 520根/kmⅫ型钢筋混凝土枕，弹条I型扣件;不宜铺钢筋混凝土枕地段铺设1 600根/kmⅡ类油枕，8钉有垫。道床采用单层碎石道碴(一级)，最小厚度0.35 m。③道岔:采用50 kg/m新岔，条件允许时应铺钢筋混凝土岔枕。④路基:站场外侧路基半宽为3.0 m，经常有调车人员上下一侧、梯线及附带曲线外侧为3.5 m。

(2)转运站:转运站主要技术标准按照《GBJ12－87工业企业标准轨距铁路设计规范》设计，重车方向年货运量在1 500～4 000 kt之间，线路等级定为II级工业企业铁路。

1)正线主要技术标准:线路等级:Ⅱ级工业企业铁路;最小平面曲线半径:300 m;最大线路纵向坡度:6‰;轨道:铺50 kg/m再用轨、1 520根/kmⅫ型钢筋混凝土枕，弹条Ⅰ型扣件;不宜铺钢筋混凝土枕地段铺设1 600根/kmⅡ类油枕，8钉有垫。道床为双层道床，最小道床厚度0.35 m，其中砂垫层厚0.2 m、碎石道碴(一级)厚 0.15 m;路基:直线路基5.6 m，曲线外侧加宽根据曲线半径加宽。膨胀土(岩)地区路基加宽另按有关规定办理。

2)站线主要技术标准:最小平面曲线半径:200 m;最大线路纵向坡度:1.5‰;轨道按站线轨道设计，铺50 kg/m再用轨、1 440根/kmⅫ型钢筋混凝土枕，弹条I型扣件，不宜铺钢筋混凝土枕地段铺设1 440根/kmⅡ类油枕，6钉有垫，道岔采用50 kg/m新岔，铺钢筋混凝土岔枕，道床为单层碎石道碴(一级)，最小厚度0.25 m，不宜铺设普通道床地段铺设钢筋混凝土整体道床;路基:站场外侧路基半宽为3.0 m，经常有调车人员上下一侧、梯线及附带曲线外侧为3.5 m。

3)站场:对装卸线、装卸场地的布置，由于转运站距离工厂比较近，且公路运输条件良好，因此转运站主要以装卸车要求进行设计。转运站各种货物装卸线的需求量见表5。

表5 转运站各种货物装卸线的需求量Tab.5 Required Demand of Loading－Unloading Line for Various Cargo at Transform Platform

转运站内设装卸线5股，其中1股用于发送氧化铝，1股用于卸煤，1股用于装卸其它货物，2股用于重车停放和空车集结。

氧化铝发送区:氧化铝发送按整列(55辆)考虑，装卸有效长度至少需770 m。按田德线技术要求，有效长度按880 m设计。为便于氧化铝的装卸、发送、储藏及管理，装卸线外侧设882 m×42 m×1.0 m货物站台1座，站台上设882 m×24 m货物仓库1座。仓库总面积为21 168 m2，可储藏氧化铝12 700 t。

卸煤场:煤按整列(50辆)到达考虑，装卸有效长度至少需715 m。实际设计卸煤线有效长度900 m。烟煤和无烟煤各占一半长度;卸煤场地设为低货位，场地标高低于轨面2.5 m。

液碱装卸区:液碱具有腐蚀性，属危险品货物，其装卸线应距其它站线不小于35 m。设装卸线1股，装卸有效长度90 m，设液碱仓2个、汽车罐车装卸鹤管1个及加压泵1座等设备。

其它货物装卸区:设装卸线1股，装卸有效长度400 m。

其它线路:转运站内设有调车机车整备待班线1股，有效长73 m;设车辆边修线1股，有效长60 m。

站场地面、道路路面标准:C30砼面层0.23 m，沥青碎石防水层 0.02 m，水泥碎石 0.15 m，级配碎石0.15 m，共厚0.55 m。

安装无线平面调车电话系统:调车组以及与调车行车指挥相关的行车部门安装无线平面调车电话系统，运用于转运站货车的解、编作业。系统在田东站控制室、转运站货运值班室、调车值班室等处安装固定电台，在调车机车上安装车载电台，调车组各调车员、连接员配置手持电台。

4)信号:转运站内为无联锁道岔，采用人工搬道岔。

5)机务:配属自备调车机车1台，机车类型均为DF5型内燃机车，主要用于转运站取送车及调车作业。整备待班线上设26 m×1.33 m×1.1 m检查坑一座，用于自备机车的整备。配备机车整备设备、上油及上砂设备、冷却设备等，用于自备机车的整备、上油、上砂及冷却等作业。

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6)车辆:配备电焊机、架车机具等维修设备。

7)给排水、消防:

①给水、消防:主要是满足转运站对生产、生活和消防用水的需要。

沿卸煤线两侧布置洒水喷头，对煤粉进行喷洒，防止(煤)粉尘对大气造成污染，同时将水引至其余的生产用水点和各生活用水点。

转运站室外消防用水量为20.0 L/s。沿转运站环形通道，每隔120 m设DN 100室外消火栓1个，以满足室外消防对用水量的需求。由于室外消防用水量很大，并且转运站的输水干管为枝状，因此为确保火灾时的消防用水量，在转运站内设有效容积为220 m3消防水池1座，同时增设消防加压设施。

转运站生产、生活和消防用水的水源为德保县市政给水管网，从接管点至转运站，铺设DN 150输水干管1根，总长约为3 000 m。

②排水:转运站的排水主要为雨水的排放。站场应设完善的排水系统，同时对转运站内受污染的雨水进行处理，达标后排放。

污水主要分为碱性污水和含煤污水两部分。对于碱性污水的处理，在卸碱线附近高有效容积为20 m3酸碱中和池1座，对进入该池的碱性污水投加硫酸进行中和处理。对于含煤污水的处理，其工艺流程如图1。

图1 含煤污水处理的工艺流程Fig.1 Process Flow of Coal－ Bearing Wastewater Treatment

8)站场机械设备:氧化铝采用龙门吊、电瓶叉车与人工装卸，煤采用龙门吊与装载机装卸，其它货物采用电瓶叉车、装载机装卸，液碱则设置专门的装卸设施。煤到达采用轨道衡称量，运出采用汽车衡称量。

2 投资估算

站场用地:200 000 m2，90元/m2(即6万元/亩)，需1 800万元。

新建铁路(含站场和线路)6 479 m，500万元/km，需3 239.5万元。

新修场内道路:36 000 m2，200元/m2，需 720万元。

场地平整:挖土石方200 000 m3，填土21 000 m3，需 525 万元。

挡土墙:6 000 m3，200 元/m3，需 120 万元。

氧化铝装车库:21 168 m2，1 000元/m2，需2 116.8万元。

卸煤场:21 600 m2，1 000元/m2，需2 160万元。

各类站库房:9 000 m2，600 元/m2，需 540万元。

液碱卸车及储槽(2个)，共4 000 m3，需400万元。

各类装卸设备:需1 000万元。

围墙:3 000 m，需60万元。

机车购置:600万元。

站外公路:300万元。

轨道衡:100万元。

其它:1 000万元。

以上各项合计:14 681.3万元。

总投资:18 000万元(含流动资金、利息等费用)。

3 经济评价

该铁路转运站总投资18 000万元，与铁路专用线总投资28 000万元相比，节约10 000万元，但建铁路转运站将增加以下年运营费:

新增工人40人，年人工费需40×3.5万元=140万元

年公路运输费用:4 450 kt×7 km×0.5元/(t·km)=1 557.50万元

煤损耗:1 950 kt×0.15% ×400元/t=117万元。

液碱损耗:300 kt×0.05% ×800元/t=12万元。

以上各项合计:1 826.5万元。

4 结语

通过以上分析，转运站方案较铁路专用线方案省投资约10 000万元，可维持10 000/1 826.5=5.5年的费用。也就说明，铁路专用线比转运站多投资的部分，约5.5年就能收回。因此，若铁路专用投资维持在2.8亿元左右，建设专用线是合理的。

Scheme Comparison Between Railway Transfer Platform and Special Railway Line in an Alumina Plant

WANG Bo
(Guiyang Aluminum－ Magnesium Design ＆ Research Institute Co.Ltd.，Guiyang 550081，China))

A large－scale alumina enterprise in selecting transportation ways of of fsite goods faces two selections of building railway transfer platform or special railway line.Based on research on the above topic，the rational construction scheme has been put forward.

Transfer platform;special railway line;scheme comparison;Alumina plant

TD524

A

1004－2660(2012)02－0047－04

2012－04－16.

王波(1962－)，男，贵州人，高级工程师.主要研究方向:总图运输设计.