中国铁路哈尔滨局集团公司三棵树车辆段 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：铁路承担着人员和货物的运输，需要对其制动管系内壁清理以及其他的安全问题进行深入的解决和分析，这些因素对铁路运行产生的影响是非常大的，但是铁路机车车辆的内部结构非常复杂，一定要使用简单有效的综合性工艺，来实现故障的有效防范，对发现的故障和问题及时解决，保证铁路机车车辆的安全运行。制动管系作为铁路货车车辆制动装置的供风通路，其检修质量受到了重点关注，特别是制动管系内壁的清理质量。制动管系内壁污垢的存留使制动管系内壁不光滑，会引起制动力的削弱；而制动管系内壁污垢的脱落有可能堵塞阀类的通路，引起制动故障，造成关门车。因此，研究一种有效的制动管系内壁清洗工艺来提高制动管系内壁清理质量成为亟待解决的问题。
关键词：铁路货车车辆；制动管系；内壁清洗
1工艺技术难点分析
1.1制动管系规格多
车辆系统是保障铁路运输安全的重要铁路行车安全监测设备，其建设要求涉及房建、电力、通信、信息、车辆、工务等多个专业。在近年的新改建铁路工程实践中取得了较好的效果，降低了建设难度，减少了工程返工，提高了建设质量。其中在铁路货车车辆日常管理中，制动管系是保证车辆稳定运输的条件之一。制动管系从规格上区分主要有DN10、DN15、DN20、DN25、DN32等5种规格，通常把通径DN32的制动管系称作制动主管，其他规格的制动管系称作制动支管；从材质区分主要有普碳钢管和不锈钢管2种。
1.2制动管系结构复杂
制动管系是由不同厂家设计、不同厂家制造的，设计理念的差异，制造水平的不同造就了各式各样的制动管系。对检修制动管系归纳统计，可以看到制动管系长短不一，最短250mm，最长5510mm；制动管系特别是制动支管的结构复杂，个别制动管系的空间尺寸多达5、6个。
1.3制动管系单车数量多
以某铁路货车车辆为例，按照设计、改造的图纸进行统计，某货车制动管系的单车数量在18～22根，若按加装脱轨自动装置的车辆计算，会再增加6、7根制动支管。制动管系单车数量按照24根计算，每天工作8h，每天按照检修45辆计算，清洗每辆车的制动管系需要10.67min，清洗每根制动管的所需的时间为0.44min，许多清洗方案不能满足这种清洗效率。
1.4制动管系内壁清理质量要求高
《铁路货车制动装置检修规则》要求，“制动主管、支管须清除外部及内部锈垢和尘砂”。按照上述要求，清洗后制动管系内壁的表面应无可见的油污和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆等附着物，底材显露部分的表面应具有金属光泽。由于以上原因，多年来一直没有一种有效的方案能从效率和质量两方面解决制动管系内壁清理问题
2方案策划
2.1制动支管清洗方案
制动主管内壁清洁度较差，制动管内径较大，结构较单一，采用清洗枪直接伸入制动管内部的清洗方法。清洗枪内通以高压水，枪头有一定的角度，在清洗时以一定的速度伸入制动主管内壁清洗。
2.2制动支管清洗方案
制动支管内壁相对制动主管清洁度好一些，但是制动管内径较小、结构较复杂，决定通过利用气液混合物对各种弯曲管道内壁的附着物冲洗、震荡，实现对管系内部油污、尘砂等污物的清洗。
3方案实施
上文介绍了既有铁路货车车辆制动管系内壁清洗工艺的难点及不足，针对制动主管和制动支管不同的结构特点，下文将设计相应的清洗方案，通过制动管系防锈研究优化了制动管系内壁清洗工艺及配套工装，为解决制动管系内壁清理提供了一种有效方案。
3.1制动管系内壁清洗实施
3.1.1制动主管清洗
制动主管采用制动主管清洗机清洗。在清洗制动主管时，先将检修合格的制动主管放至制动主管清洗机上，使用夹具固定。然后，将高压喷头伸至管系内壁清洗。最后，对管系端部进行清洗。清洗完成后，按车号将制动主管管口加装专用防护件后入库。
3.1.2制动支管清洗
制动支管采用制动支管清洗机清洗。在清洗作业前，将检修合格的制动支管拆捆，正位夹紧。清洗时，打开清洗开关，按照设定的程序先通过高压水和压缩空气的脉冲对制动支管进行清洗，再通过高压空气对制动支管吹扫。最后按车号和规格将制动支管进行打捆，在管口加装专用防护件。
3.2制动管系防锈工艺研究
采用水介质进行清洗时无法避免一个问题，即锈蚀。制动管系清洗后如何避免清洗的水使制动管系生锈带来二次污染，为此，进行了一些试验，专门对此研究。
3.2.1清洗介质防锈研究
制动管系主要有2种材质，一种是普通钢（即Q235A），一种是不锈钢1（即Gr18Ni9Ti）。不锈钢制动管系不会存在生锈问题，重点研究材质为普碳钢的制动管系的防锈问题。为此，制定了4种防锈方案。7天后，查看各方案的制动管系的锈蚀情况。
（1）方案1：使用配比约为50∶1（水和防锈剂体积比）的水清洗。接头体端面部分出现明显浮锈，管口处有明显浮锈；
（2）方案2：使用配比约为50∶1（水和防锈剂体积比）清洗，清洗后再用0.6MPa的高压风吹扫。制动管管内、管口、接头体部分均无明显浮锈；
（3）方案3：3使用配比约为100∶1（水和防锈剂体积比）的水清洗，清洗后再用0.6MPa的高压风吹扫。制动管管口、接头体端面略显浮锈；
（4）方案4：使用不加防锈剂的水清洗，清洗后再用0.6MPa的高压风吹扫。制动管管口、接头体端面浮锈严重。从防锈验证试验可以得出，效果由好到差依次为2＞3＞1＞4，方案2的效果最好，基本符合预期的要求。因此，制动管系清洗时应采用方案2，这样能防止制动管系清洗后二次生锈。
3.2.2配套工装工艺改进
（1）在制动主管清洗机旁边增加带有一定角度的存放工作台位，将清洗后的管件放置一段时间，使管壁残留的水自然流出。
（2）清洗后，人工用0.6MPa高压风吹干制动管系内壁，消除清洗机清洗后的管口留存积水。残留积液清除后再加装防护。
3.3工艺流程改进
制动管系清洗小批量试验完成后，编制了相关工艺文件，将制动管系清洗工艺纳入制动管系检修流程中，见图1。
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图1管系清洗流程
运行一段时间后，发现制动管系内壁清理工艺流程中存在一个问题：即先制动管内壁清理再法兰接头表面除锈容易导致法兰接头清理的铁锈进入制动管内壁，影响制动管系内壁清理效果，为此，又对制动管系检修流程进行了优化。
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图2优化后管系清洗流程
4试验验证
4.1清洗质量验证
（1）清洗前后对比。将一个制动主管切割，一段清洗，一段不清洗，然后对比清洗前后效果。清洗后的制动管系内部的表面无可见的油污和污垢，并且表面没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆等附着物。
（2）海绵子弹检测对比。将一根管子从中间截断，其中一段制动管用清洗机清洗，另一段不清洗，清洗后用海绵子弹检测制动管系，清洗后的制动管系内壁锈垢明显减少。
4.2清洗效率验证
制动主管清洗机一次最多可清洗9根制动管，完成一次清洗约需要6min。按一辆份6根制动主管计算，清洗一辆份的制动主管需要4min，完成45辆需要3h。制动支管清洗机有4个工位，完成一次清洗约需要2.5min。按一辆份14根制动支管计算，清洗一辆份的制动支管需要：2.5/4×14=7min，完成45辆需要5.25h。
进行小批量生产试验的结果证明，单台制动主管清洗机和单台制动支管清洗可以满足单班生产45辆的能力需求。
5结束语
经过不断的改进与完善，研究出一套成熟的高压水清洗制动管系内壁的方法，并从清洗质量和效率方面进行了验证。验证结果表明，清洗质量和清洗效率都能满足要求。
参考文献
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