翻车机迁车台空车皮脱轨原因分析及预防措施
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摘 要：在卸车过程中出现空车皮脱轨是翻车机系统常见生产事故之一。某火力发电厂自投产以来出现几起翻车机系统空车皮脱轨事件，通过事故分析，找出事故原因，制定并严格落实预防措施，在生产中取得较好的效果。
关键词：翻车机系统 空车皮脱轨 原因分析 预防措施
中图分类号：TQ520.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-079-02
1 系统现状
笔者所在某发电厂装备有AB两套“C”型转子式翻车机系统，是铁路来煤的主要卸煤装置，主要由重车调车机、翻车机本体、迁车台、空车调车机四部分组成。其工作原理是：由重车调车机将重车（装满煤的车皮）迁到翻车机本体翻转平台上，通过翻车机本体翻转将重车车皮内的煤翻卸到下方煤斗中，翻完后通过迁车台、空车调车机将空车皮移至空车线上。
系统操作方式：有PLC联锁自动方式、PLC联锁手动方式、就地联锁方式、就地解锁调试方式四种。PLC联锁自动和PLC联锁手动方式由程控室岗位人员在上位机操作，就地联锁和解锁调试方式由岗位人员在就地控制箱上操作。
系统监控方式：主要有上位机模拟画面监控，通过设备上安装的限位、光电感应开关等反馈的信号监视系统运行状况；并在现场安装了一套工业电视系统，实时反馈重车调车机、翻车机本体、迁车台、空车调车机等处实际运行图像，辅助监控。
系统联锁保护情况：PLC程序在设备部套之间的联锁达到工业安全生产的要求。每个动作有相当成熟的的联锁条件，以保证设备的安全性。例如：重调机在翻车机区域内不能抬落臂；翻车机在翻车机区域内不能压车，靠车，翻车；翻车机有料才允许翻车，不允许重调机牵整列；迁车台重车线对准，允许重调机牵车；迁车台空车线对准，允许空调机推车等等。另外，对于现场关键开关元件，系统也有相应判断，尽最大可能确保关键开关损坏时，设备能停止运行。
系统岗位设置：翻车机区域设置四名岗位人员，其中主值一名，全面负责翻车机区域安全文明生产管理和人员管理；上位机程控值班员一名，负责上位机操作和监控；摘钩人员一名，负责重车摘钩、重车调车机和翻车机本体运行监视；迁车台值班员一名，负责监视迁车台、空车调车机运行监视。
自2008年投产以来，该厂翻车机系统出现了几起空车皮脱轨事故，下面以几起事故为例，分析事故原因。
（1）2009年1月X日，B翻车机系统在自动控制状态下翻卸重车，第32节重车翻卸完进入迁车台时，迁车台出现四计轴开关计5错误，迁车台未正常动作将空车迁走，翻车机运行人员也未发现。这时翻车机自动翻车程序仍然持续进行，第33节重车翻卸完进入迁车台，将迁车台的空车撞出迁车台，导致空车皮脱轨。
（2）2011年5月X日，A翻车机系统在自动控制状态下翻卸重车，第25节重车翻卸完进入迁车台时，迁车台出现四计轴开关计5错误，迁车台未正常动作将空车迁走，重车调车机、翻车机本体也自动停止运行。上位机操作员未认真核实故障情况，将迁车台四计轴清零，此时系统在自动控制状态下默认迁车台无空车，重车调车机自动运行，将第26节空车推入迁车台，导致第25节空车皮被撞出迁车台，造成空车皮脱轨。
（3）2011年7月X日，B翻车机系统在自动控制状态下翻卸重车中，迁车台出现四计轴计5故障，系统自动翻车程序停止。当班翻车机主值要求迁车台就地人员检查故障原因，回复为重车调车机与空车皮车钩未脱开，回退时将空车皮拖回造成计5故障。因为迁车台涨轮器已涨紧，必须将迁车台切到“调试”位操作，松开涨轮器。在操作过程中，因就地人员检查、监视不到位，操作失误，在迁车台未对准空车线的情况下就操作空车调车机推空车，造成空车皮脱轨。
通过分析以上几起事故案例，可以看出造成空车皮脱轨有以下几个原因：
（1）系统主要通过四计轴对火车轮的检测计数，来判断迁车台上是否有空车皮，若空车皮在迁车台上溜车，火车轮重复计数，造成四计轴重复计数故障（计5故障），PLC自动程序控制停止。若运行人员故障处理不当或操作失误，就容易造成空车皮脱轨事故。经过跟踪观察分析，造成迁车台计5故障的原因主要有以下几种：1）火车皮在翻车机本体内正翻过程中，车钩因自身重力原因向下歪斜，回翻后车钩不能自动回正，重车调车机推送空车皮进入迁车台时，重车调车机的车钩与车皮的车钩合不上，空车皮受撞击后向前滑行入台，撞到止挡器后反弹回来，造成迁车台四计轴开关计5故障。2）重车调车机的车钩与车皮的车钩合上后，将空车皮推入迁车台，在推车到位处停止并提起钩销后退，有时因车钩卡涩，重车调车机的车钩与空车皮的车钩不能完全分开，重车调车机回退时将空车皮带回，造成迁车台四计轴开关计5故障。3）在重车调车机将空车皮进入迁车台时，因车厢或车钩上挂的铁丝等物件划过四计轴开关，造成迁车台四计轴开关计5故障。
（2）翻车机系统自动控制状态下故障处理方法需进一步完善。迁车台出现四计轴开关计5故障后，PLC自动控制程序停止，但是一旦迁车台四计轴开关计数被清零后，系统自动状态下默认迁车台上无空车，自动控制程序继续运行，翻车机系统将继续翻车作业，重车调车机将本体内的车皮推入迁车台，如翻车机运行人员不能及时发现，就会将迁车台上的空车皮撞出迁车台，导致空车皮脱轨。
（3）翻车机运行人员安全意识和工作责任心不强，日常工作中检查、监视不到位，故障处理缺乏经验，导致迁车台出现故障停止运行不能及时发现，故障处理中因检查不到位、操作失误等原因，造成空车皮脱轨。
3 预防措施
通过以上几起事故分析可以看出，造成空车皮脱轨事故既有计轴开关故障、自动控制程序不完善等设备方面的原因，也有检查和监视不到位、故障处理不当或操作失误等人员方面的原因。针对以上原因，制定并落实了以下预防措施：
3.1 设备方面
（1）铁丝等小物件划过迁车台计轴开关的时间较短，每个火车轮划过迁车台计轴开关的时间相对较长（约0.6s）。给计轴开关设定一个最小动作时间（0.5s），即计轴开关感应到划过的物件持续0.5s以上，才会计一个数。这样能有效减少因铁丝等小物件划过计轴开关造成的计5故障。
（2）在迁车台止挡器上方适当位置加装防撞开关。在迁车台上空车皮被撞击后向前滑行接触到防撞开关时，防撞开关动作后发出停机信号，停止重车调车机等设备运行，从而有效防止迁车台上空车皮脱轨或降低因脱轨对车皮和其它设施的损坏程度。
（3）定期检查迁车台与重车线、空车线轨道是否齐平，发现偏差及时调整。防止因迁车台基础下沉等原因造成迁车台与地面轨道偏差大，引发空车皮脱轨事件。
3.2 人员方面
（1）加强翻车机运行人员安全教育和技能培训，增强岗位人员安全意识和技能水平。落实安全生产责任制和岗位职责，部门和班组加强管理，对违章违纪人员加大考核力度。
（2）在翻车前，各岗位运行人员必须到位检查无误后，方可启动翻车机系统设备运行。在翻车过程中，各岗位人员必须始终在岗监视，如需短时间离开岗位，必须汇报当班主值，并由主值安排人员顶岗后方可离开。
（3）要求摘钩人员在翻卸重车时，注意观察车钩是否歪斜，发现车钩歪斜时进行扶钩，及时将车钩扶正，防止重调机的车钩与车皮的车钩合不上，将空车皮撞击入台。
（4）翻车时在迁车台安排人员加强监视，重点关注以下事项：1）避免重调未挂前钩直接撞击空车进入迁车台，造成空车脱轨事故。2）注意对轨的准确性，只有在插销插入后，才能将空车推入或推出迁车台。3）必须在空车最后一对车轮进入迁车台，涨轮器涨紧，插销拔出后，迁车台才可移向空车线，必须在最后一对车轮通过逆止器后且插销拔出，迁车台方可从空车线移向重车线。4）发现设备出现故障不能自动停止时，立即按下就地“急停”按钮停止系统运行。
（5）不同原因造成的迁车台四计轴开关计5故障处理方式和处理步骤也不相同，故障处理过程中上位机、重车调车机、迁车台等都有相应的操作。要求凡翻车机在自动控制状态下出现设备故障（包括迁车台计5故障）系统自动停止时，上位机操作人员按下操作台上“自动停止”按钮，为防止运行人员操作失误或处理不当造成空车皮脱轨，针对以上三种原因造成的计5故障，部门组织编写并制定了故障处理典型操作票。凡出现迁车台计5故障，由翻车机主值就地检查确认故障原因，依照不同原因打印对应操作票，并由翻车机主值监护，按照操作票中所列步骤逐项进行故障处理操作。
通过改进设备和完善PLC自动控制程序，既减少了迁车台计轴开关计5故障，也能从程序上有效防止出现空车皮脱轨事故的可能性。通过加强培训和管理，增强了人员安全意识和故障处理经验。通过在处理迁车台计轴故障中落实操作票制度和操作监护制度，规范和约束了运行人员的操作行为，从而能有效防止运行人员出现操作失误的可能性。通过制定并落实这些预防措施，夯实了安全生产基础，在日常工作中取得了良好效果。
参考文献：
[1] 国电蚌埠发电有限公司超临界600MW机组燃料运行规程[S].