杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造方案研究

杨　铭

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉　430063)



杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造方案研究

杨铭

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063)

摘要：杭州北车辆段乔司检修车间货车保有量大，扣车条件优越，但其既有厂修涂装设施陈旧、工艺落后，无法满足日益增长的厂修涂装工作量和环境保护要求。通过调研杭州北车辆段乔司检修车间的涂装作业现状需求，检算其货车保有量和厂修涂装工作量，合理设定新建涂装设施规模。改造后的涂装设施工艺作业流畅，年生产能力可达2000辆，且满足环保要求。本工程实施后，将能切实提高车辆段厂修作业效率与效益，确保其通过铁路总公司的厂修资质审查。

关键词：铁路车辆段；检修车间；涂装设施 ；改造；方案

杭州北车辆段乔司检修车间位于浙江省杭州市乔司编组站，沪杭、宣杭、浙赣、萧甬线在此交汇，杭州枢纽内主要车站的装卸作业车数量庞大，乔司编组站有调作业空车比达22%以上，再加上段管范围内其他地区的车源情况，车辆段货车保有量大，扣车条件优越。2008年至2014年，杭州北车辆段乔司检修车间先后完成了检修车间30台位扩能改造工程、厂修扩能改造工程，但车辆段内既有的厂修涂装设施并未得到更新，设备陈旧、工艺落后，生产能力严重不足，影响了厂修作业效率和效益。因次，上海铁路局决定研究车辆段厂修涂装能力改造方案，以解决货车厂修涂装能力不足问题[1]。

1项目建设的必要性

1.1涂装设施现状

自1996年建成后，车辆段内涂装设施就没有进行过改造升级，既有油漆棚、喷砂库、整车抛丸库合设在1条尽端式股道上，涂装设施周边存在污水处理站、油品间、变电所(整车抛丸专用)、空压机房、调机库等既有厂房。既有涂装设施总平面布置详见图1。

图1　车辆段既有涂装设施总平面布置

1.2项目建设的必要性

(1)厂修涂装工作量不断增加。2015年计划入段厂修车数：国铁货车560辆，自备车756辆。此外，管内固定循环车GQ70、通用货车C70等将陆续临近厂修期限，且段管范围处于全国经济发达地区，货运体制改革后，为提高货运效率，就近检修将优先考虑，管内众多的P65、JSQ、GQ70、X型特种车源，将形成较大的就近入段厂修需求，预计至2020年管内厂修车将达1500辆以上，2028年后年均约2 000辆。因此，杭州北车辆段乔司检修车间需进行涂装能力改造，使年涂装能力达2 000辆，满足不断增长的厂修涂装工作量需求[2]。

(2)既有涂装设施生产能力严重不足。既有油漆棚、喷砂库、整车抛丸库合设在1条尽端式股道上，抛丸除锈、喷砂、油漆作业交叉干扰，仅能达到年800辆涂装作业能力。因此，需对涂装作业工艺流程进行重新规划布置，形成流水作业，切实提高检修质量与效率。

(3)环境保护要求。既有涂装设施没有配备砂尘净化、漆雾处理设备，不能满足环保要求，油漆棚敞开式作业已严重影响到周边环境及职工的工作环境，多次受到周边居民的投诉及环保部门的调查。

2项目建设规模分析

2.1货车厂修涂装工作量

杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装工作量见表1。

表1　货车厂修涂装工作量

注：年工作日取250 d。

2.2涂装设施规模的计算

每日工作时间：7～9 h。

(1)整车抛丸

整车抛丸作业工艺流程：车体进入前辅助室→吊挂车体→旋转车体→抛丸除锈→车体进入后辅助室→反向旋转车体→抛丸除锈→落车→清理吹扫→车体出辅助室[3]。

整车抛丸设备的工作效率为40 min/辆，则只需1套整车抛丸设备即可满足8辆/日的生产需要。整车抛丸室的长度应满足26.4 m长JSQ6车辆的作业需求。

(2)人工喷砂

喷砂作业工艺流程：车体进入喷砂库→启动喷砂程序→人工喷砂→清理吹扫→车体出库[4]。

人工喷砂设备的工作效率：2人同时工作时为120 min/辆，4人同时工作时为60 min/辆。采用4人作业仅需1套喷砂设备可满足8辆/日的生产需要。

(3)喷漆及烘干

喷漆烘干作业工艺流程：待涂装车体进入喷漆库→启动喷漆程序→人工喷漆→检验→待涂装车体进入烘干库→启动烘干程序→自动烘干→车体出库[5]。

喷漆工作效率：喷底漆40 min/辆，喷面漆60 min/辆，烘干房升温时间约40 min/辆，达到指定温度后烘干时间约60 min/辆。通过合理设计库房及工位长度(喷漆工位、烘干工位各30 m长，对于普通车辆可两辆同时作业)、合理安排生产作业(油漆工位、喷漆工作相互配合、衔接，流水化统筹作业)，设置1套喷漆及烘干设备可满足8辆/日的生产需求。

2.3涂装设施规模确定

根据以上计算，确定新建涂装设施设置整车抛丸线1条、喷砂线1条、油漆及烘干线1条，配备相关设备各1套。

3项目建设方案

3.1涂装设施总平面布置优化方案

总平面布置优化方案应重点考虑两个因素：(1)合理利用既有用地条件，新建线路及房屋对既有线路及相关设施影响要小；(2)优化涂装工艺流程，使喷漆、喷砂、整车抛丸作业互不干扰且能形成流水作业，提高工作效率[6]。

因此，优化方案拆除了既有单线串联布置的喷漆棚、喷砂库、整车抛丸库及相应线路，拆除既有空压机房、变电所、油品间、污水处理站。在原址新建涂装库1处，由1线喷漆库、1线喷砂库、1线整车抛丸库、移车台库及辅跨组成，另还建空压机房、变电所、油品间各1处，污水处理站在乔司编组站地区排水设施更新改造项目中另行选址还建。优化方案共拆除房屋总面积2760.99 m2，新建房屋总面积4142.29 m2，优化后的涂装设施总平面布置详见图2。

3.2主要检修车间方案

(1)新建涂装库。新建涂装库设备平面布置详见图3。新建涂装库由1线喷漆库、1线喷砂库、1线整车抛丸库、移车台库及辅跨组成。喷漆库轴线尺寸为65.4 m×7.4 m，近上海方向端为喷漆台位、近杭州方向端为烘干台位；喷砂库轴线尺寸65.4 m×14.3 m，辅跨与油漆库共用；整车抛丸库轴线尺寸65.4 m×16 m；移车台库轴线尺寸32.1 m×37.7 m。预留移车台库及既有调机库内整1线股道延伸条件，延伸后整1线车辆可通过移车台进入涂装库作业[7]。

(2)还建空压机房。还建空压机房用于提供涂装作业所需的压缩空气，库房轴线尺寸24.9 m×7.2 m，由机器间、储气罐棚、更衣室、值班控制室组成。空压机房可满足2台20 m3/min螺杆式空压机、1台10 m3/min螺杆式空压机的安装及使用需求。

图2　车辆段涂装设施总平面布置优化方案

图3　新建涂装库设备平面布置(单位：mm)

(3)还建油品间。还建油品间用于存储喷漆作业中使用的油品，库房轴线尺寸13 m×6 m。

(4)还建变电所。还建变电所用于涂装库、空压机房、油品间、污水处理站、既有调机库等库房的负荷供电。在利用原既有500 kVA变压器基础上，新增1台1 000 kVA的变压器。

4采用的环保、节能、安全措施

(1)油漆库内喷漆和烘干产生的废气采用活性炭吸附，经处理后排气浓度满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)，喷漆房选用4台排风净化机组，总排风量220 000～240 000 m3/h，装机功率37×4 kW[8]。

(2)油漆库喷漆房采用分段送排风的形式，4套送排风机组可以同时运行，也可以单独运行，以达到节约能源的目的。

(3)油漆库烘干房烘干温度采用自动控制，当室内温度达到设定温度时，电加热装置自动停止加热，低于设定温度时，电加热装置自动启动。

(4)喷砂和整车抛丸粉尘采用布袋除尘器净化，排尘浓度满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)；整车抛丸选用2台脉冲反吹扁布袋除尘器，过滤面积490×2 m2，功率55×2 kW；喷砂选用4台脉冲反吹扁布袋除尘器，过滤面积164×4 m2，功率22×4 kW。

(5)整车抛丸库电控系统带有工件检测装置，检测到有工件到达抛丸区时启动，通过抛丸区时自动停止，另可根据不同规格车型控制抛丸器开机数量，减少电能损失[9]。

(6)设备控制系统对重要部位已设置有安全连锁装置，以保证设备的可靠运行及操作人员的安全，但设备操作人员仍应对设备的动作部件安全标牌信息进行充分的了解并接受培训，动作部件工作时人员应远离，以保证操作人员的人身安全。

5结语

杭州北车辆段乔司检修车间货车保有量大，扣车条件好。按预测的厂修涂装工作量及现状，既有涂装设施需要进行扩能改造。本文论述了拟在既有用地范围内，拆除现有涂装设施及部分建筑，新建涂装库及相配套设施的具体方案。

杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造工程可行性研究、施工图等设计均得到上海铁路局批复，目前已进入实施阶段。该工程的设计工作实现了创新理念和工程实际的协调统一，该项目建成后将产生良好的社会经济效益，具有较强的实用价值，推广应用前景广阔。

参考文献：

[1]中铁第四勘察设计院集团有限公司.杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造工程可行性研究[R].武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2015.

[2]中华人民共和国铁道部.TG/CL113—2010铁路货车运用维修规程[S].北京：中国铁道出版社，2010.

[3]俞敏.上海东车辆段抛丸除锈除尘装置改造[J].铁道劳动安全卫生与环保，2005(2)：80-81.

[4]何勇.新建万水泉车辆段工程工艺设计研究[J].铁道标准设计，2014，58(7)：139-142，162.

[5]王纳新.货车涂装的“三喷一烘”工艺[J].现代涂料与涂装，2004(2)：44-47.

[6]中铁第四勘察设计院集团有限公司.杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造工程施工图[Z].武汉：中铁第四勘察设计院集团有限公司，2015.

[7]中华人民共和国铁道部.TB10031—2009铁路货车车辆设备设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2009.

[8]李权福.神木北车辆段厂修设施C70车型适应性改造工艺设计研究[J].铁道标准设计，2014，58(11)：139-143.

[9]张瑞.抛丸工件的结构与工艺改进研究[J].现代涂料与涂装，2015，18(7)：61-63.

[10]梁书旺.兰州客车车辆段工艺设计优化及创新研究[J].铁道标准设计，2015，59(8)：174-177.

[11]骆礼伦.客货分线后铁路货车段修能力初探[J].铁道工程学报，2013(10)：92-95.

[12]上海铁路局.上铁计函[2015]1507号上海铁路局关于杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造工程施工图预算的批复[Z].上海：上海铁路局，2015.

[13]上海铁路局.上铁计函[2015]953号上海铁路局关于杭州北车辆段乔司检修车间货车厂修涂装能力改造工程可行性研究的批复[Z].上海：上海铁路局，2015.

[14]段建奎.铁路货车车辆修理制度的研究[D].北京：北京交通大学，2008.

[15]孙娟.厂修铁路货车油漆涂装质量的工艺控制[J].科技与企业，2013(3)：314-315.

收稿日期：2015-11-17； 修回日期：2015-11-27

作者简介：杨铭(1981—)，男，高级工程师，2006年毕业于武汉理工 大学机械电子工程专业，工学硕士，E-mail：yamiii@163.com。

文章编号：1004-2954(2016)07-0158-04

中图分类号：U279

文献标识码：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.07.036

Research on Coating Capacity Upgrading Scheme for Qiaosi Repair Workshop of Hangzhou North Rolling Stock Depot

YANG Ming

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063， China)

Abstract：Qiaosi repair workshop of Hangzhou North Deport cannot meet the growing workload of coating in overhauling and the demand for environmental protection due to its large wagon inventory， insufficient facility and outdated technology. The size of the new painting facility is then reasonably determined based on the investigation into the current demand for coating at the workshop and the calculation of the wagon inventory and coating workload. The upgraded painting facilities can improve the work efficiency with about 2000 cars per year， and satisfy environmental protection requirement. The implementation of the project will improve work efficiency and profit， and pave the way for qualification review by CRC．

Key words：Railway rolling stock depot; Repair workshop; Coating facilities; Upgrading; Scheme