【推荐】中国铁路开启重载运输新时代-中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司
图为中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司主导研制的首列C80E型通用铁路货车行驶在大秦铁路延寿沟大桥上。 由田 摄
中国铁路,纵横交错,绵延万里。
一列列火车穿行其间,横跨南北,驰骋东西,似血液奔涌在祖国的钢铁动脉中,赋予神州大地勃勃生机。
面对铁路的巨大变迁,人们赞美“高铁速度”,也感叹“重载奇迹”。
2006年,以C70型敞车为代表的通用铁路货车投入使用,实现了我国铁路货车载重从60吨级到70吨级、时速从七八十公里到120公里、单列运载重量从3500吨到5000吨的跨越,开了提速、重载并举的先河。
2007年以来,具有世界先进水平的和谐型(HX)系列大功率交流传动机车陆续投入使用,进一步提升了我国铁路重载运输的牵引动力水平,其牵引功率满足牵引27吨轴重80吨级通用铁路货车的要求。
2009年5月,亚洲规模最大的编组站——武汉北编组站正式开通运营,标志着中国铁路编组站建设跨入世界先进水平行列。
2013年,我国铁路运营里程突破10万公里,居亚洲第一。繁忙干线普遍开行5000吨及以上系列重载列车,其他干线普遍提高牵引定数,逐步实现了重载运输的系列化和规模化。经过多次提速改造,我国大部分既有铁路桥涵能够满足开行25吨至27吨轴重货车的技术承载要求。
今年,好消息陆续传来:大秦铁路单列运载重量3万吨的重载列车投入使用,首列27吨轴重C80E型通用铁路货车成功运行。27吨轴重通用铁路货车重载技术取得重大突破,是我国铁路工务、车辆、电务、调度、科技等部门和科研院校、车辆设计制造企业自主创新的结果。
面向未来的智慧选择
2014年,中国铁路人的目光一次次聚焦大秦铁路。
4月2日18时56分,由320辆C80型系列运煤敞车编组而成的3万吨重载大列抵达大秦铁路终点——秦皇岛港,运行试验圆满成功。
6月14日8时58分,一列编组96辆、车体印有 “C80E”标志的黑色运煤敞车满载煤炭由大秦铁路湖东二场出发,奔赴秦皇岛港……
如果说4月2日重载大列的运行试验是对中国铁路货运能力的一次检验,那么6月14日C80E型通用铁路货车的 “首秀”则是对中国铁路重载运输装备的一次鉴定。与现有的70吨级通用铁路货车相比,商业运营时速达到100公里的27吨轴重80吨级通用铁路货车单车载重提高14.3%,运能大大增加。
这昭示着:中国铁路在进入高铁引领的 “速度时代”的同时,重载运输的步伐也不断加快。
(一)顺应世界铁路重载发展趋势
关注中国,关注中国铁路货运事业的人们或许会问: “中国铁路货运发展是否需要选择重载?”
答案是肯定的。这是世界铁路货运发展趋势,也是各国国民经济发展的需要。
让我们重新翻开世界铁路货运发展的历史,从那里寻找答案。
从189年前世界上第一条运营线路在英国建成至今,铁路一直是各国交通运输的骨干,极大推动了社会进步和经济发展。
尽管铁路运输受到公路、航空运输的冲击,但涉及工业原材料和矿产资源等大宗商品运输,铁路仍然是最佳选择。特别是铁路重载运输有运量大、运距长、全天候、能耗低、污染少等综合优势,创造出了巨大效益。
在一些幅员辽阔、资源丰富、大宗货物运量较大的国家,如美国、澳大利亚、巴西等,重载铁路发展尤为迅速。
1978年第一届国际重载运输大会在澳大利亚珀斯召开后,重载运输从概念提出到蓬勃发展经历了一个不断进步的过程,现已成为国际公认的铁路货运发展方向和主要趋势。发展重载运输的国家,几乎涵盖世界所有的铁路大国。
循着世界铁路重载运输的发展脉络,我们还可以梳理出中国铁路货运的发展轨迹。
从1876年第一条营业性线路建成开始,铁路便走进了中国人的生活。
新中国成立后,中国铁路货车经历了从 “跟随仿制”到 “自主创新”的跨越,实现了从载重50吨级到通用线载重70吨级,再到专用线载重80吨级3次大的升级换代,成为世界上铁路运输效率最高的国家之一。
特别是大秦铁路,为中国人带来了民族自豪感。大秦铁路是国内首条煤炭专用运输通道,1992年开通运营时的年设计运输能力为1亿吨,采用轴重21吨、载重60吨的C63(A)型敞车。2004年开始,大秦铁路全面采用轴重25吨、载重80吨的C80(B)型敞车。这些年,随着重载列车数量的大幅增加,大秦铁路日运送煤炭的纪录不断被刷新。
国际重载运输协会联合主席罗伊·艾伦曾在国际重载运输大会上赞叹: “中国铁路开创了世界铁路重载史上的新篇章!”
近年来,中国铁路建设取得重大进展,铁路技术装备水平实现历史性跨越,铁路运输能力也不断提高。但与重载运输发展较好的国家相比,中国既有铁路轴重还有较大提升空间。
2005年,国际重载运输协会在巴西年会上对 “重载运输”如此定义:机车车辆和线路的轴重在27吨及以上、运营列车编组重量不少于8000吨、在距离不少于150公里的运输线路上年运量达到4000万吨,三者必具其二。
这些简单的数字传递着意义深远的重要信息:我国通用铁路货车重载技术必须全面突破,这是顺应世界铁路重载发展趋势的必然选择。
(二)走中国特色铁路货运发展之路
铁路不仅是国民经济的大动脉,也是承载亿万民众 “中国梦”的腾飞之翼。
国民经济的平稳较快发展和铁路运能的紧张要求加快装备升级,满足货物运输需求,进而提供资源保障,缓解安全压力;我国区域经济发展不平衡,资源分布不均,需要依靠现代化的交通运输方式加强区域贸易联系,缩小发展差距;关注生态文明,建设美丽中国,实现中华民族的永续发展,需要进一步转变交通发展方式……
所有这些,都迫切要求中国走符合国情的铁路货运发展之路。
技术人员立足高起点、高标准,通过自主创新,促使铁路货车的速度、载重和可靠性得到全面提升,建立了中国铁路货车 “产品、设计、制造”三大技术平台,逐步形成了产、学、研、用相结合,合作与竞争并存的货车技术研发平台,开创了具有中国特色的铁路货运发展之路。
“多拉快跑”,这是对铁路运输的明确定位,而重载铁路的最大优势就是 “运得多”。
那么,如何实现 “多拉”?
从世界各国的具体情况分析,提高铁路货车轴重或增加列车编挂辆数是实现铁路重载运输的主要途径。但由于增加列车编挂辆数受到线路条件、站线有效长度和制动技术等因素制约,多数国家更倾向于通过发展大轴重货物列车提高铁路运输能力。
据了解,我国铁路货运网络主要采取 “速密重”协调发展的战略。近些年的状况是:在速度方面,借助技术升级和既有货车提速改造,货车运行时速普遍达到120公里的世界先进水平;在密度方面,所有铁路干线的运输密度已基本达到饱和;在重量方面,由于既有线路站场长度已经确定,分别为850米和1050米,列车编组的有效长度难以继续延长,不能通过增加编组数量的方式提高运能。
2007年以来,针对上述情况,铁路货车设计制造企业和科研院所进行了大量的现场调研、分析计算、试验验证和对比论证。他们认为,在与既有铁路线桥承载能力基本适应的前提下,适当增加铁路货车轴重和提高列车牵引重量是快速提高铁路运输能力的重要举措。
轴重在27吨及以上的铁路货车,是展现重载技术的标志之一。既有铁路运行轴重27吨的铁路货车,可使我国铁路运输能力在较短时间内实现大幅提升,进而为铁路体制机制创新提供重要的货运技术装备保障。
因此,铁路决策部门提出在客货共线铁路上研究发展27吨轴重通用铁路货车,并将自重轻、载重大、强度高、耐腐蚀的新型通用货车、重载货车确定为我国货车技术发展的方向。
2008年,在铁道部的组织下,中国铁道科学研究院、西南交通大学、包头北方创业股份有限公司,中国北车齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、西安轨道交通装备有限责任公司、太原轨道交通装备有限责任公司,中国南车长江车辆有限公司、二七车辆有限公司、眉山车辆有限公司及等共同参与,开始研制轴重27吨、载重80吨级通用铁路货车。用了6年时间,他们终于成功研制出适应我国铁路运输实际的敞车、平车、罐车、漏斗车等一系列27吨轴重通用铁路货车。
铁路,曾被马克思誉为 “实业之冠”。27吨轴重通用铁路货车的问世,使中国铁路有了更加美好的未来。
在27吨轴重通用铁路货车的研制过程中,技术人员以安全为前提,以市场为导向,以效益为中心,积极落实“标准化、系列化、模块化、信息化”要求,坚持自主创新,加强科技管理,强化基础研究,集中优势攻坚克难。与此同时,他们广泛采用先进的设计方法、工艺手段和新型高耐蚀材料,使我国铁路货车设计制造水平大幅提高,满足了运输现代化的要求。
(三)重载运输的 “黄金价值”
对于铁路客车,人们非常熟悉,甚至可以如数家珍。这是因为,乘坐火车出行是很多人经常的选择。
对于铁路货车,普通人知之甚少,甚至不了解其产品种类、用途。这是因为,专业化的运输方式阻隔了公众的目光。
其实,在同一条铁路上开行一趟重载货车,运量可能相当于开行几趟、十几趟甚至几十趟普通货车。
常言道: “火车一响,黄金万两。”重载运输不仅能让物资以空前的速度与规模流动起来,还可在释放能量的同时创造诸多价值。
——提高运输效益。以27吨轴重通用敞车为例,每延米重量不超过8吨,全国97%以上的桥梁、涵洞不需改造即可满足货车通行要求,可减少基础设施改造费用;车辆长度与70吨级通用敞车相同,车辆高度不超过3.5米,与翻车机匹配;在既有到发线有效长度为1050米的条件下,可实现列车编组7000吨以上。当前,我国既有铁路上运行的货车近60%是21吨轴重60吨级通用铁路货车,40%左右是23吨轴重70吨级通用铁路货车和25吨轴重的专用货车。80吨级通用铁路货车投入使用后,可使单车载重比既有货车提高10吨至20吨。按全路每天通用铁路货车装车12万辆计算,全年可增加运力6.96亿吨,有着很大的潜在效益。
——提高运输效率。据铁路货车专家介绍,如果需要多运货物,在同样效率的情况下,货车从60吨升级到80吨,运能将增加33%左右。但如果没有增加货运需求,重载的作用就是在现在这种繁忙的运输状态下,降低列车开行数量33%左右。换句话说,运输同样重量的货物,过去需要开行100列货车,现在只需开行60多列货车,大大减少了用车数量,降低了车辆维修费用。
——增加线路维修 “天窗”时间。目前,我国铁路维修 “天窗”相对较少,一般间隔好多天才能有几个小时的 “天窗”时间。这段时间内,如检修几十公里线路,可能会动用几千人,施工安全面临压力。一条铁路推广重载运输后,一天内甚至可能有8小时的 “天窗”时间,便于施工人员灵活开展整修作业。现在,全路近80万辆国铁货车中,有50万辆是60吨级车。如果把这50万辆60吨级车都换成80吨级车,线路维修 “天窗”时间将进一步增加。
——缓解安全压力。相比其他运输方式,统计显示,铁路运输伤亡事故最少,安全性最高。据了解,一列载重5000吨的铁路货车运输量约相当于100辆大型卡车运输量的总和。用铁路运输货物,可极大降低发生道路交通事故的概率。
——减少车辆维护量。23吨轴重通用铁路货车的厂修周期为8年,在寿命期内的厂修次数约为3次。根据 《大轴重铁路货车总体技术条件 (暂行)》的规定,27吨轴重通用铁路货车采用不等周期检修制度,车辆维修量减少,车辆利用率进一步提高。
——实现 “绿色运输”。在能耗方面,铁路是世界公认的节能运输方式。随着重载技术的发展,铁路在实现 “绿色运输”方面的优势将进一步凸显。
现在,27吨轴重通用铁路货车已成功运用在专用线上。未来,如在全路既有铁路上推广使用,它的价值将令世人瞩目。
不久之后,中国或将建成运力强大、组织先进、功能完善的铁路重载运输系统。届时,在中国铁路版图上,将有一幅客货共舞、多拉快跑、和谐发展的壮美画卷!
撰稿:王晓军、罗宗伟、李丽娜、王海玲
提供资料:屠志平、苗永华、王宝磊、周建辉、杨学东、高利昌、张四梅、凌莎、耿波