一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂制备及使用方法与流程

本发明涉及轨道交通融雪防冰的技术领域，具体是涉及一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂制备及使用方法。

背景技术：

在轨道交通道岔组维修养护工作中，轨道交通道岔组处的融雪、除冰和防冰问题，在国际国内铁路交通中也是一个极端棘手的问题。在极端寒冷与雨雪冰冻灾害天气，轨道交通道岔组积冰雪会导致火车变轨失败，车辆调度失灵，甚至运营列车脱轨倾覆。特别对于经过轨道道岔组尖轨挤压和覆盖于道岔转辙机构的覆雪经过融化二次或多次结冰而变得较硬的积冰雪，以及轨道运营车辆过车带入雪来说，轨道交通道岔组及道岔组转辙机构除冰防冰融雪变得非常困难。当道岔被冰冻住，失去变轨功能，列控信号丢失，将可能发生列车相撞、列车脱轨倾覆等重大安全事故，冰雪灾害造成的道岔组积冰雪给轨道交通冬季运营安全造成的威胁与高效融冰除雪间的矛盾是轨道交通行业冬季正常安全运行的一个亟待解决的难题。

技术实现要素：

为了解决高效的对道岔组处积雪的融化和防冰，保证轨道交通冬季安全运营技术问题，本发明提供一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂制备及使用方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明的其中一个目的是提供：一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂，由以下组分按重量份数组成：

作为优选的，所述冰点降低剂为乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种。

作为优选的，所述增稠剂为白炭黑凝胶液、微晶纤维素、不饱和羟酸酯、羟甲基丙烯酰胺、有机硅改性丙烯酸、硅酸镁锂中的至少一种。

作为优选的，所述保湿剂为三聚磷酸钠或三异丙醇胺。

作为优选的，所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、烷基酚聚氧乙烯、烷基磺酸盐、聚山梨醇脂中的至少一种。

作为优选的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、二乙醇胺、三乙醇胺、椰子油烷基醇酰胺、碳酸环己胺、石油磺酸钠和苯甲酸钠中的至少一种。

作为优选的，所述助剂包括染色剂、阻燃剂和防腐剂中的至少一种。

作为优选的，所述溶剂为水、乙醇、环己烷和乙酸乙酯中的一种。

本发明的另一个目的是为提供：一种道岔组转辙机的融雪防冰剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、于搅拌器中的溶剂中缓慢加入增稠剂，持续搅拌至均匀之后；再依次加入保湿剂、表面活性剂、缓蚀剂和助剂，并搅拌至均匀；

s2、将s1混匀后的配料缓慢加入冰点降低剂中，并匀速搅拌，直至所有配料均匀混合。

本发明的目的三是为提供：一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂的使用方法，道岔组和转辙机包括尖轨、基本轨、滑床板、转辙机与道岔传动连杆，对已经积雪的道岔组和转辙机进行融雪防冰，包括以下步骤：

1)、对尖轨与基本轨的结合面喷洒所述融雪防冰剂，对其上附着的薄冰雪层进行清除；

2)、经步骤1)后，对滑床板板面喷洒所述融雪防冰剂，对其上附着的薄冰雪层进行清除；

3)、经步骤2)后，对基本轨根部的末端顶铁处喷洒所述融雪防冰剂，对其上附着的薄冰雪层进行清除；

4)、经步骤3)后，对转辙机连杆沟槽喷洒所述融雪防冰剂，对其上附着的薄冰雪层进行清除；

5)、经步骤4)后，对位于定位的道岔传动部喷洒所述融雪防冰剂，依次清除以下薄冰雪层：锁闭铁底部的薄冰雪层，锁闭杆凸起部与锁钩凹槽连接处的薄冰雪层，锁钩底部的薄冰雪层、杆拉入时与机体部的薄冰雪层；

对位于反位的道岔传动部喷洒所述融雪防冰剂，依次清除以下薄冰雪层：锁闭铁底部的薄冰雪层，锁闭杆凸起部与锁钩凹槽连接处的薄冰雪层，锁钩底部的薄冰雪层、杆拉入时与机体部的薄冰雪层；

6)、经步骤5)后，对整体的道岔组和转辙机涂敷融雪防冰剂，用于预防结冰。

作为优选的，步骤6)除了可以用于融雪后，还可以单独用于下雪结冰前。

作为优选的，步骤5)中的道岔传动部定位与反位并无先后顺序，也可以是先反位后定位。

步骤1-5中的任意步骤均可以单独使用，可以根据实际轨道结冰情况进行调整次数，或只对单一位置进行融雪除冰。步骤1)-步骤5)也可以是按顺序循环使用(非单次使用)。

本发明的有益效果在于：本发明制得的用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂以多元醇、表面活性剂、缓蚀剂为主要原料，0℃以下可以与水形成低温共融体的混合物。本发明制得的融雪防冰剂为非牛顿流体，粘度高，阻止结冰时间长，并且其导电率满足在轨道交通行业材料标准，霜冻和下雪天气也不会造成电力第三轨系统故障，从而避免集电装置和轨道接触不良造成的损害性电弧放电，有效避免机车电力和通信信号因雨雪冰冻天气造成的中断。换而言之，融雪防冰剂的电导特性满足轨道交通所要求的标准，不会影响受电靴与第三轨接触时电性导通，也不会使得受电靴之外的地方会产生电性击穿。除电导率适当之外，除冰防冰液还具有优异的表面疏水性、增稠性、除冰效率、保持时间、抑制金属腐蚀、防气蚀性、防结垢性，并对环境污染小、使用寿命长等。

本发明采用多元醇作为除冰防冰液的主要成分实施轨道交通道岔组及道岔组转辙机构除冰防冰，多元醇利用流体的渗透性，使除冰防冰液渗透至手工作业难以达到的缝隙沟槽处，精准快速去除冰块冰渣，并形成防冰冻保护层，能实现电加热所不能解决的问题。

道岔组转辙机处融雪防冰剂，采用：1)、主动防冰抗冰方法，也即是在轨道道岔组及转辙机构表面覆冰前，使用各种技术手段，有效地抑制或减缓覆冰过程，使降雪快速溶解并降低溶解雪水冰点，阻截二次积冰；2)：结冰后进行破冰融冰；两种方法相配合极大程度提升作业适用性与保障效率、安全性，降低和避免由于保障列车高效运营及防冰融雪作业人员劳动强度大、效率低、安全等问题而不能及时高效对轨道交通道岔组及道岔组转辙机构有效主动防冰融雪的矛盾。

相对现有的传统人工作业，根据预报及实际降雪精确计算清扫作业时间与次数，计算出工作量与人工成本，根据防冰融雪区域面积计算出药液用量，可系统使用并量化成本，避免浪费，其经济和社会效益是显而易见的。因铁道工作环境复杂，工人手动清除时，因雨雪严寒天气，也效率极低，第三轨为通电轨道，对于清扫工人也是极其危险的，本发明的融雪防冰剂只要适当区域的喷洒即可解决融雪、除冰、防冰的工作任务。减轻了作业人数和劳动强度、降低了劳动成本、提高了单位工作效率。

道岔专用除冰防冰液喷涂于轨道交通道岔组及道岔组转辙机的基本轨面、尖轨、滑床板面、转辙机杆件过道处沟槽、锁闭杆凸起部与锁钩凹槽连接处等。

附图说明

图1为实施例1制得融雪防冰剂的除冰能力和防冰液的附着能力实验中，道岔组转辙机区域除冰防冰整体效果图；

图2为实施例1制得融雪防冰剂的除冰能力和防冰液的附着能力实验中，尖轨与基本轨面处除冰防冰局部效果图；

图3为实施例1制得融雪防冰剂的除冰能力和防冰液的附着能力实验中，滑床板面除冰防冰局部效果图；

图4为道岔组和转辙机处的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步详细描述。

实施例1

用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂，由以下组分按重量份数组成：

一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按组分比例，于搅拌器中的去离子水中缓慢加入硅酸镁锂，持续搅拌至均匀之后；再依次加入三异丙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺并搅拌至均匀；

s2、将s1混匀后的配料缓慢加入丙二醇中，并匀速搅拌，直至所有配料均匀混合，制得用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂备用。

实施例2

用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂，由以下组分按重量份数组成：

一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按组分比例，于搅拌器中的乙醇-水溶液中缓慢加入白炭黑凝胶液，持续搅拌至均匀之后；再依次加入三聚磷酸钠、三醋酸甘油酯、苯并三氮唑、染色剂与防腐剂并搅拌至均匀；

s2、将s1混匀后的配料缓慢加入丙二醇和乙二醇的混合溶液中，并匀速搅拌，直至所有配料均匀混合，制得用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂备用。

实施例3

用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂，由以下组分按重量份数组成：

一种用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂的制备方法，包括以下步骤：

s1、按组分比例，于搅拌器中的乙酸乙酯-乙醇混合溶液中缓慢加入微晶纤维素，持续搅拌至均匀之后；再依次加入三异丙醇胺、十六烷基磺酸钠、三乙醇胺、染色剂、磷系阻燃剂与防腐剂并搅拌至均匀；

s2、将s1混匀后的配料缓慢加入丙三醇和乙二醇的混合溶液中，并匀速搅拌，直至所有配料均匀混合，制得用于道岔组和转辙机的融雪防冰剂备用。

性能测试：将实施例1-3制得的融雪防冰剂进参数测试：

导电性测试：依据gb/t13580.3-92测试，并以自然降水作为对照例；

ph值测试：依据astmf1176的规定配制防病融雪剂的水溶液，再依据astme70测试溶液ph值；

金属腐蚀试验：是按照gb/t21621-2008危险品金属腐蚀性试验方法规定进行，并以蒸馏水作为对照例；

冰点测试：以融雪防冰剂与水按照容积比3：1的比例进行，测试其冰点。具体测得结果如下表1所示：

表1实施例1-3测得实验结果

注：表中的不存在极端变化是指不引起轨道电路电力和通信信号异常。

对实施例1制得融雪防冰剂的除冰能力和防冰液的附着能力进行实验：2019年2月在某铁路局某某电务段某某信号车间，对单开、液压多联组合道岔组进行行了除冰防冰作业，24小时累计降雪量大于6.9毫米(中央气象台标准大雪)，环境温度：白天-2℃至-5℃，夜间-5℃至-10℃；道岔轨面温度：白天-5℃至-7℃，夜间-7℃至-15℃；使用药液量：实施例1制备的融雪防冰液3升，配合适量水，制得粘稠合适、易于喷洒的除冰液。

试验方法：将实施例1制备的除冰液喷涂于已经积冰雪的道岔转辙机的表面，喷涂厚度约1.0mm，观察道岔转辙机面上冰雪融化。试验结果见图1～3所示，观察到道岔组及道岔组转辙机面上的已积冰雪在6分钟内全部融化。然后对尖轨与基本轨面，滑床板面，转辙机杆件过道处沟槽，等需进行防冰保护的面、沟、槽喷涂除冰防冰液，在-7℃至-15℃温度下，观察6个小时未见积雪结冰。从而证明，本发明制得的除冰防冰液，在低温结冰天气下，能有效去除轨道交通道岔组及道岔组转辙机构面上的积雪和薄冰，并能提供较长时间的阻止结冰，并且具有高效、便捷、成本低的优点。

铁轨道岔转辙机区域，包括融雪防冰剂的喷罐、滑床板、尖轨、基本轨、基本轨/尖轨结合面、顶铁和转辙机连杆结构。

当遇到低温冰雪天气需要在铁轨道岔转辙机区域喷洒融雪防冰剂制得的除冰防冰液，作业人员根据防冰除冰融雪区域大小和当地冰雪天气特点选择不同容量的防冰除冰融雪液进行喷洒作业。

如图4所示，如果已经下雪并结成薄冰，融雪防冰剂对车站道岔组已结冰积雪的作业方法步骤：1)对尖轨与基本轨面上附属的薄冰雪层进行除防冰液喷洒清除；

2)对滑床板面上的薄冰雪层进行除冰喷洒清除；

3)对基本轨根部的顶铁处薄冰雪层进行除冰喷洒清除；

4)对转辙机杆件过道处沟槽的薄冰雪层进行除冰喷洒清除；

5)对道岔传动部分进行除冰喷洒清除包括：锁闭铁底部薄冰雪层的喷洒清除、锁闭杆凸起部与锁钩凹槽连接处薄冰雪层的喷洒清除、锁钩底部薄冰雪层的喷洒清除、杆拉入时与机体部的薄冰雪层的喷洒清除；

6)清理完毕道岔定位(或反位)后，必须扳动到另一位置再进行除冰喷洒清除。

完成冰雪层的清除作业后，或者在下雪结冰前，使用防冰融雪液进行防冰层涂敷保护，重复上述步骤进行防冰液的喷洒涂敷，完成需防护的部位防冰保护作业。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。