油气管道专用工程抢险车的选型及设备配套

2014-10-29许小成

石油工程建设 2014年3期

许小成

中国石油长庆油田公司设备管理处，陕西西安 710018

0 引言

近年来，国内油气管道和场站（以下简称油气管道）大幅增加，如何确保其安全运行是我们必须解决的问题。加强油气管道工程建设过程中的质量管理，从根本上确保其在全寿命周期内不发生或少发生意外险情，这是工程建设各方努力追求的目标；但是，油气管道及其附属设备终究有它的寿命周期，特别是运行多年的管道，人为损伤、材质自然老化腐蚀，再加上不可预知的环境条件变化等等，都可能导致不可预知的险情出现，作为负责保障油气管道安全运行的企业，必须提前制订出切实可行的应急预案，一旦发生意外险情能够快速出击，将损失降到最低。

应急抢险工作除了要编制各种完善的预案外，抢险人员的应急演练和设备机具的准备也是必不可少的一环。面对不同的工作环境和抢险状况，需采用不同的方法和机具设备来解决，本文根据笔者多年调研的情况，就应急抢险机具设备的配套问题提出思路和方案，供商榷。

1 工程抢险车及其配套机具设备的应用范围

本文主要论述两部分内容，其一是如何将抢险机具设备运送到维修现场，即抢险车辆的选择；其二是维修现场需要哪些机具设备，即应该给抢险车辆配套的设备，以便现场维修工作能顺利展开。本文所述油气专用工程抢险车及其配套的机具设备是针对油气管道而言的，即应用于油气田集输管道和场站、油气长输管道和场站的应急抢险维修工作。

2 抢险车辆的选择

险情发生的地点不可预知，特别是自然灾害发生后油气管道出现险情的位置难以预测。所以，对于抢险使用的车辆，必须假设各种不利因素单独或同时出现时，车辆能够快速顺利到达预定地点，这就要求所选用的车辆性能可靠、适应范围广，其越野性能、承载重量、爬坡能力、转弯半径等都是关键参数，还应考虑整车在极端气候条件下的各种性能变化情况，有无应对方法。总之，在车辆选择方面，应认真比对可选范围内的各种规格参数，必要时可与车辆生产厂家的设计部门进行交流，以便对备选车辆的性能有更细详的了解。

2.1 进口与国产底盘车的优选

目前了解到的国内外车辆生产厂家，大多拥有符合抢险需要的底盘车。在符合要求的底盘车中，进口车的性能整体上优于国产车，但是一辆进口底盘车的价格少则上百万元，多则数百万元。具有公告号可以挂牌照的国产底盘车，虽然某些方面的性能比进口底盘车稍差，但在价格方面具有明显优势，一辆车的价格只有几十万元。笔者认为，工程抢险车在全寿命周期内，其行驶里程要比一般商用车少得多，主要用于运送抢险维修的机具设备，所以，选定一款性能稳定、满足或略高于本区域环境要求、价格适中且售后服务及时的国产底盘车，应该是一个最佳选择。

2.2 汽油与柴油发动机的比选

作为工程抢险车，很多人认为应该选择汽油发动机的底盘车，尤其是在我国的北方地区，采用汽油发动机的车辆启动快捷，甚至不需要预热就可以开出。但是，目前所公告的重型载货车大多采用柴油发动机，如果硬性选用汽油发动机的载货汽车，由于上市量较少，将来的维修保养、备品备件等会遇到诸多困难。笔者认为柴油也有其自身的优点，燃点低且使用安全（挥发性弱），尤其是在工程抢险现场情况复杂的条件下，至少不会给抢险现场增加新的不安全因素，只要抢险维修单位储备几桶高标号柴油，给发动机冷却系统加注能够满足极端低气温所需的防冻液（即使在烈日炎炎的夏天也应如此），即可保证车辆的运输性能，而且依靠柴油发动机提供动力的车辆配套上装设备也能够在任何条件下及时启动，确保后续工作顺利进行。

2.3 车辆的改装

目前，国内具有车辆改装资质的厂家较多，基本上都可承接专用车改装工作，如消防抢险车、通用工程车等，由于这些专用车辆的需求面较宽，用途明确，上装配套已经规范化，厂家申报车辆公告审批容易；而我们需求的专用车需求面窄，数量少，厂家申报公告审批过程复杂，而且，改装厂家积极性也不高，即使办理了公告且上了牌照，这些车辆今后每年的年检还会遇到很多麻烦。为避开这些问题，建议选用已有公告号的全驱型越野载货汽车作为抢险工程车，根据实际工作需求与车辆改装厂家或制造厂家合作，制造自己所需要的配套上装。按照此思路改装专用抢险工程车，一是选型范围宽，购置期短，容易办理车辆登记入户等相关手续，车辆使用期内也容易维护保养，配件供货渠道畅通，不会因配件问题影响车辆使用；二是上装配套与底盘车无关，可以根据实际需求增减配套的机具设备；三是上装制作合作单位的选择面宽，车辆改装厂家能干，机械制造厂家也能干，在同等质量和制造周期条件下优选合作单位，还有利于降低改装抢险工程车的投资。

3 上装配套思路

车辆型号选定后，建议在具有生产能力的厂家订做一只专用集装箱，其长、宽尺寸略小于该车货厢尺寸，并以此集装箱作为工作舱。其内部根据所配套的机具设备尺寸、质量等，合理设计机具设备的固定（或半固定）位置，其位置应方便使用人员取出或放回；整个工作舱里所装载的机具设备质量均匀布置，较重的设备机具放置在工作舱底部，较轻或不常用的小型机具可以往工作舱上部固定或半固定。最终配套完成的工作舱其重心应尽量低，且重心在工作舱底部的投影点应与底部的平面几何中心重合或接近，工作舱安装到底盘车上后，底盘车的前后各轴负荷应均匀，每根轴两端的负荷接近等值，且都在底盘车的负荷允许范围内。

在布置工作舱时还应考虑抢险工具之间的安全要求，如果携带氧－乙炔切割工具，必须考虑氧气瓶与乙炔气瓶或其他有安全要求器具的安全距离。工作舱改装完成后，用螺栓将其与底盘车的货厢地板固定在一起，当车辆进行年检、较大的维护保养或临时另作他用时，能方便地卸下工作舱。

上装配套是一项比较超前的工作，应依据管辖或服务的区域及工作性质合理搭配。承担不同的工作内容，配套的机具设备就会有差异，没有标准可依，只能依靠本单位参与人员发挥集体智慧，充分考虑工作范围内所需要的机具设备及其型号规格，以尽量满足未来可能遇到的各种情况下的抢险工作需要。

4 长庆建工工程抢险车配套方案简介

2012年，笔者所在单位原计划配套3辆重型综合性油气专用工程抢险车，整个机具设备配套方案已提交给上级设备管理部门并得到认可，但由于多方面的原因而未能付诸实施。笔者感到前期所做的一系列工作对油气管道维修抢险单位以及运行管理企业有一定的参考价值，遂将其整理成文，谨供参考。在方案设计过程中得到了陕西长庆专用车制造有限公司的大力支持，在此表示衷心感谢！

4.1 车辆与集装箱选型

本方案选用陕西汽车集团有限责任公司的“陕汽牌”SX2255JR 465C型越野载货汽车，选装西安康明斯发动机有限公司的ISME345 30型柴油发动机，该车总质量为19 000 kg，在越野状态下额定载货质量为6 420 kg，货厢栏板内尺寸（长×宽×高）7 500mm×2 326mm×800mm。

集装箱的外形尺寸（长×宽×高）7 480 mm×2 310 mm×2 450 mm，箱体结构与标准集装箱相同，底板采取加固处理。箱体底部设有6～8个M 24固定螺栓，将箱体与底盘车货厢地板连成一体，确保箱体在车辆行驶过程中的安全。当车辆进行年检或临时用于载货时松开固定螺栓，吊下集装箱即可。

4.2 配套机具设备初步设计布局（见图1）

图1 配套机具设备初步设计布局示意

（1）箱体两侧面（长度方向）根据机具设备规格，设计不同尺寸的上掀式或侧开式舱门，每个舱门上标注所安装的机具或设备名称。集装箱底部固定安装柴油发电机组，半固定安装较重的机具设备，用快速固定卡固定气瓶、移动式照明设施等，确保能够在车辆行进中不发生翻倒、碰撞等状况。设置不同尺寸的舱柜用于放置电缆、气管及专用工具等，每个舱门上标注放置的机具名称及规格。

（2）箱体后面（宽度方向）为对开门，结构型式与集装箱相同，打开此门进入中间通道，可从不同的抽屉或箱子里取出所用的氧气瓶、氩气瓶、氮气瓶、乙炔气瓶、小型工具、防火服以及手持式灭火器等。

（3）箱体内外加工焊接及安装完成后进行喷砂除锈，之后进行防锈底漆和面漆喷涂。

4.3 机具设备具体配置（见表1）

5 集装箱货柜配置机具设备的要求

5.1 配电系统

安装配电系统1套。采用自备柴油发电机和工业电网双路供电方式，自备柴油发电机组直接接入配电板；预留1组三相四线制500 V、250 A接线柱可接入工业电网。

5.2 柴油机发电机组

安装100GF型柴油机发电机组1台，潍坊潍柴道依茨柴油机有限公司的TBD226B-6D型柴油发动机与康明斯发电机技术（中国）有限公司的UCI274E1型发电机成套，发动机散热器位置的箱体制作成百叶窗型式。发动机燃油管连接到底盘车油箱（加大油箱容积），或在集装箱内部设置一只燃油箱，但加油口要设置在集装箱外，而且燃油箱还应满足拆卸清洗方便的要求。

5.3 照明设施

集装箱内外安装现场照明设施，包括集装箱内部照明和外部周边场地照明，本方案采用“海洋王”系列产品。

（1）集装箱中间走廊和工作台上方必须装有防爆节能照明灯，每个固定或半固定机具设备的舱位内也必须安装1只小型照明灯，保证设备或机具装卸时该区域的光照度。

（2）集装箱内固定安装2套伸缩杆泛光灯组，对应箱顶部开孔以便灯杆伸出，利用遥控器可以对灯杆的高度、方位和俯角进行调整，灯杆在全伸长状态下总高

度约10m。

表1 机具设备具体配置

（3）集装箱内半固定4组可移动的防爆照明灯具，每组包括可伸缩灯杆、三角支架和50m电缆等，当施工点附近光线不足时可通过电缆将灯组放到最佳位置。

5.4 工作台

工作台1套。在集装箱货柜内固定安装，工作台上配置安装多功能台虎钳、台式钻床等，周围可用空间设计有多个带锁扣的抽屉，用于存放钻头、钳工工具等，满足现场对维修组件的拆解、简单修理和组装等要求。

5.5 拆卸专用工具

螺栓、螺母、法兰拆卸专用工具1套，包括液压扳手、法兰分离器和螺母破切器等。这些专用工具存放在不同的抽屉内，抽屉面标示清楚工具的名称和规格。

5.6 防爆轴流风机

防爆轴流风机2台。使用该机可强行使维修抢险现场的空气流动，吹走现场易燃易爆气体或降低其浓度，保证维修抢险现场安全作业。

5.7 切割设备

现场切割设备1套。包括空气等离子切割机、液压切割/坡口机、手动冷切割工具、氧-乙炔切割工具等。

（1）对于维修抢险现场允许用明火处置时可使用空气等离子切割机。本方案选用“海宝”1650型等离子切割机，配套50m电缆线1根。可完成普通钢、不锈钢和耐热钢等材料的切割与修整，以及焊接坡口的加工等作业。

（2）液压切割/坡口机1套。对于维修抢险现场不允许使用明火处置时，该设备可完成现场普通钢、不锈钢和耐热钢等材料的切割与修整，以及焊接坡口的加工等作业。配套使用的液压站、高压胶管、电缆等机具半固定在集装箱内，做到随用随取。

（3）手动冷切割工具1套。该工具仅需要人工就可在现场使用，对于维修抢险现场不能用明火且空间狭窄时，该工具可完成现场普通钢、不锈钢和耐热钢等金属管材的割断等作业。

（4）氧-乙炔切割工具1套。该套工具配套1只40 L氧气瓶和1只40 L乙炔气瓶，割炬、氧气胶管和乙炔气胶管等都要有专门的放置位置，并明显标识。氧气瓶和乙炔气瓶的固定位置要符合安全规范要求，使用时将氧气瓶和乙炔气瓶抬到施工点附近允许的位置。

5.8 空气压缩机

活塞式电动空气压缩机1台。本方案选用额定压力1.0 MPa、排量0.8m3/m in的国产电动空气压缩机，该机可为现场提供压缩空气；如果使用等离子切割机时，则该机为配套设备。

5.9 试压泵

电动试压泵1台。当维修抢险工作即将结束时，使用该泵对新更换的管段进行试压，以保证维修抢险工作的质量达到使用要求。

5.10 焊接设备

焊接设备1套。包括多功能柴油电焊机、汽油电焊机和逆变直流焊机，它们分别被半固定在集装箱货柜内，当维修抢险现场需要哪一种焊接设备时，就可快速将其从集装箱内移出抬到使用现场。本方案选用成都熊谷电器工业有限公司生产的MD-350CC/CV型柴油机多功能焊机、MG-220CC型多功能汽油机焊机和MPS-500型IGBT逆变直流焊机，根据现场实际情况可提供手工焊、氩弧焊、下向焊和手工半自动焊等焊接作业；同一个厂家的焊接电缆插头、送丝机等通用，不需要每台都配套齐全，按照最佳数量配套即可，既节约空间，也便于设备维护保养。为了现场手工焊条电弧焊规范作业，固定安装1台20 kg自控远红外电焊条烘干炉，保证现场焊条烘干保温的需要。