铁路客车给水卫生系统设计

铁路客车给水卫生系统设计

于亚兰

中车唐山机车车辆有限公司       

摘要：详细分析了铁路客车给水卫生系统在设计时的设计原则及注意事项，总结了此系统在日常运用及安装时的注意事项。

关键词：给水卫生系统水箱玻璃钢

1、概述

由于给水卫生设施为司乘人员和旅客的提供服务基本设施，旅客界面受民族风俗和生活习惯影响较大，在进行概念设计时，必须了解车辆运营区间的民族卫生设施的特点和忌讳，在设计联络时，需重点沟通，作为设计输入的关键项点。对于卫生设施的数量、布置以及服务能力，需根据运营区间、运营持续时间、运营管理等因素进行合理化配置。

给水系统能保证旅客旅途的舒适和方便，是旅客和司乘人员在日常生活方面不可缺少的重要系统。铁路客车给水卫生系统一般包括供水系统(净水箱及供水管路等)、卫生系统(玻璃钢卫生间、蹲式便器、座式便器及洗面器等)两部分。从检修维护来考虑，给水卫生系统设计时结构要求结实、可靠。

2、给水系统设计原则

给水卫生系统是服务性设施，因此设计的主要原则符合满足人机工程学。在设备满足使用功能的基础上，从人机工程学角度分析卫生设施布置的合理性，达到人机界面的友好，便 于使用。并且由于设施使用频率非常高，在进行设计时，系统的 RAMS 性能要求较高，即系统的可靠性、可用性、可维修性和安全性等指标要求较高。因此在满足技术性能要求的前提下，应简化设计，减少零部件的种类及数量，并满足标准化、模块化和通用化要求，是给水卫生系统设计的总原则。

给水卫生系统由于系统的特殊性，在系统设计时，为了保证系统功能，系统设计原则如下：

1）确保运用环境的要求

给水装置需设置注水、排气溢流、供水、排水管路，可通过水流走向形成简化为供水原理图。通过供水原理图可给水卫生系统中通水部件较多，在低温环境下，通水部件不得出现冰冻危害，系统通水部件需重点考虑需运营环境的影响，保证低温下的正常使用；为了保证在低温下的存放需求，通水部件必须能够彻底排空。根据运用环境的不同，采用经济合理的手段保障功能及运用，主要分以下几个方面：

（1）低温条件

可采用普通保温材、高性能保温材、伴热电缆等多种形式组合对通水部件进行防冰冻危害保护；

（2）防风沙

做好各穿过钢木地板管孔的封堵，可采用普通堵孔板、发泡处理等多种形式组合；

（3）高热高湿地区

管道系统外部应包扎隔热材料，防止管路外表面结露，在必要条件下需设置接水盘，并把凝结水排到合理的位置；

2）可维修性要求

根据给水卫生系统方案，在满足系统功能的前提下，给水系统中各阀尽量设置在检查门附近，并具有足够的维修操作空间；

卫生间内部设备件设置合理，符合不同人群的使用习惯，使用维护简单方便，同时兼顾美观；

3）强度安全要求

给水系统水箱和污物箱安装形式可根据强度计算或对比分析确定，如果采用新型结构，应充分考虑水箱的容量、安装方式、运用环境参数等因素，确保水箱自身及其安装码、托、吊、梁具有足够的强度和刚度；

4）系统原理要求

水箱安装后不能出现虹吸现象或存在隐患，尽量选用单联水箱，选用多联水箱时，应根据计算确定水箱间连通管的数量和管径，并在系统最高点设置排气连通管路，杜绝虹吸现象的发生；给水管路必须固定牢固，不得有松动之处，各处水管应合理布置管卡或管吊，防止因运行时震动需造成泄漏；给水系统能够排空存水并优先满足茶炉用水以及小厨房用水的需要；排水装置应从系统中最低点处接出，并且保证在其它用水设施缺水状态下，仍然满足电热开水器短时间供水；随着运营组织的规范管理、合理安排注水作业，可保证车辆的用水需求，与用户同意的条件下，所有供水点的出口位置可以一致。

5）卫生间密封要求

卫生间内部围板或整体卫生间壳体与地板接缝处安装形式要合理，保证各接缝密封良好，确保任何情况下水不会由此处进入地板内；地板不存水，地板排水口位置设置合理，如无法设置地板排水口的卫生间，卫生间地板可存水不少于8L。

6）可用性要求

卫生间、洗面间内部设备件设置合理，方便使用；室内各使用设备有足够的操作空间；

7）安全性要求

排水排便装置避开车下装置，不超限界且预留足够的安全空间；根据转向架的不同形式以及车下悬挂装置的设置，布置排水排便装置。应保证车辆在静止状态下，排水排便不会排在车下装置上，不超限界且预留足够的安全空间。

在进行上述工作时，应预留足够的安全运用空间以满足车辆装载、轮缘磨耗、空气弹簧充排风等因素影响下正常使用。

污物箱容量满足运用要求，吊装形式安全可靠；污物箱安装不超限界且预留足够的安全空间；集便供风系统设置车上设备出现故障的紧急阀门；集便装置各部件安装牢固，便于检修和维护；污物箱及连接管路等在低温条件下运用的防护措施可靠。

3. 给水装置设计

铁路客车给水装置能保证旅客旅途的舒适和方便，是旅客和工作人员在饮食、卫生方面不可缺少的重要装置。

1）水箱设计

水箱是给水装置的重要部件，在确定了用水量需求和供水方式后，根据水箱和用水点的空间位置关系，确定水箱的安装接口和管路接口是水箱设计非常重要的工作，特别是管路接口，将直接影响管路的布置和功能。管路接口主要是注水管路接口、供水管路接口、排水管路接口、排气溢水管路接口。管路接口用于连接给水装置的注水管路、供水管路、排水管路、排气管路。供水管路的接口和排水管路的接口一般设置在水箱的底部，能便于各用水点的供水和排空水箱内部的存水，避免水箱在低温环境下存放出现冻结的危险。注水管路接口和排气溢水管路接口在箱体内部处于水箱的高位，使水箱能够注满，有效的使用水箱的内部空间，并且避免在注水过程中注水压力对箱体的影响。注水管路接口和排气溢水管路接口的设计应采取措施保证列车在静止或运行过程中不发生虹吸现象。

2）管路设计

在确定了给水装置供水方式、水箱与用水点的位置关系后，注水管路、供水管路、排气溢水管路、排水管路将根据空间情况进行设计。管路设计需考虑管路的功能和安装空间，特别注意的是所有管路均为通水部件，在设计时必须考虑管路有足够的斜度，特别是在进行防冻排空时，可以完全排空所有管路的存水！同时，在管路外侧应设置防寒材，达到防寒隔热、避免管路冻结以及防止结露的作用。

为了减轻管路和管件的重量，可采用薄壁不锈钢管（壁厚1.5mm左右）及无螺纹管件。在安装空间条件允许的条件下，建议采用立体弯管，减少管件的使用。为了减少管路和接头连接出现的漏点，尽量采用管路与管件焊接的结构

4. 卫生装置

卫生装置是旅客进行个人卫生工作的重要场所，虽然仅有 1 平方米多的空间，却具有盥洗、如厕、护理婴儿等功能的特定环境，实用性强，利用率高，为此应该合理、巧妙地利用每一处空间。铁路客车的卫生装置为男、女共用，主要为标准卫生间、残疾人卫生间、盥洗间。铁路客车的卫生间布局设计是根据全列定员和单车最大定员进行确定的，一般 60 人定员的车厢需至少设置一个卫生间，因此在铁路客车上每辆车厢设置一个或两个卫生间模块，或者相邻车厢共用一个或两个卫生间模块。

5.给水卫生系统日常运用及注意事项

1）在任何情况下都不允许给同一水箱两个注水口同时注水，以防用水设备损坏。

2） 车辆停止运营时，应保证卫生间、洗面间、淋浴间内清洁、干燥。

3） 严禁使用硬的物体碰撞，划伤玻璃钢表面，严禁使用70℃以上的热水及酸碱性强的清洁剂刷洗玻璃钢表面。

4） 玻璃钢表面破损时，可用不饱和聚脂树脂胶修复。

5） 玻璃钢地板槽与门框接触处密封要好，以免进入水、尿及其它腐蚀性物质，降低车体钢、木结构寿命，若有缝隙，须用密封胶封严密。

6结束语

给水卫生系统的故障和问题在铁路客车上占有重要比重，其安全可靠更是重中之重。这就需要我们不断地通过运用和试验来检验，透过铁路客车给给水卫生 系统中存在的不合理和不适用的现象，发现在技术设计中的适用性，找到存在的问题和不足，不断地进行分析和总结，并不断地进行改进、提高

参考文献：

1. 马志会 张国栋 熊建春 欧阳立芝 崔婧美 高速动车组零排放给水卫生系统设计[J].中国高新技术企业,2014（01）:112-113