抓管机在管道施工建设中的应用

廖明军 汪允显 文俊

摘要：抓管机（Pipeline Machinery）是液压挖掘机的一种变型产品，可广泛应用于石油天然气管道项目建设、石化冶金行业管道铺设、港口疏浚管线建设和管道制品转运等行业。

抓管机由于具有液压挖掘机的操作特点，又兼备履带式起重机的部分性能，通过更换不同的作业机具，可实现管道的装、卸车及运输、管道铺设、管道起吊及管道沟的挖掘与回填等多种作业工况。

关键词：抓管机；管道

引言

随着经济的发展，能源危机越来越严重，我国每年需进口大量的石油。然而，海上运输石油的成本，以及政治、战争等不利因素越来越高，为此，我国开始从陆路大量进口俄罗斯、中亚地区的石油，已开工建设了中俄、中哈石油管线；另外，西气东输工程也需要建设大量管道。

目前，管道施工建设主要设备是吊管机，主要是用于大口径管子的布管、下沟作业。但在管道转运、对口方面，吊管机却有笨重、效率低等诸多缺陷。

抓管机的出现解决了上述难题，抓管机在挖掘机的基础上，在工作装置、液压系统、控制系统等方面增加一系列附件使其在管道作业中更加方便、安全，效率更高，完全可取代吊管机在管道转运、对口方面的工作（图1）。

1.抓管机施工应用

目前抓管机生产企业还比较少，主要是卡特彼勒和徐工集团（图2），抓管机在管道施工建设中主要应用于管道的装、卸车及运输、管道铺设、管道起吊及管道沟的挖掘与回填等方面。

以徐工集团生产的XE470P液压抓管机为例，为解决管道作业中的安全问题，XE470P液压抓管机在液压系统中增加了冗余安全设计，在控制系统中增加了智能吊装专家系统，从而保护施工安全，下面详细介绍XE470P抓管机的实际施工应用。

1.1管道的装、卸车及运输

XE470P液压抓管机的抓手可360度旋转，方便管道姿态的调整。作业时，其前端抓手可牢固抓紧钢管，仅需驾驶员一人即可轻松操作，不需要地勤人员辅助，作业效率相比传统的吊管方式大大提高。通常，管道运输车辆满载状态下高度大概3-4.5m，抓管机作业半径大概需要6-7.5m米。常用的石油管道为螺旋埋弧焊接钢管，我们取常用的主干道管路为例，其外径为1.219m，长度为12m，重量大约7000kg，根据XE470P液压抓管机的作业重量表（表1），完全满足装、卸车的需要。其采用的美国康明斯发动机，额定功率为250kw，完全满足在沙漠等复杂的环境下运输管道的要求，解决目前设备在复杂环境下的运输管道的难题。

1.2管道铺设

利用抓管机进行管道的预铺设，可极大提高管道的铺设速度。在铺设管道时，抓管机与运输车辆相互配合， 共同沿管道铺设线移动。根据现场布管测试，其铺设速度可达传统铺设管路的3-4倍，大大加快管道的建设速度，缩短施工周期，经济效益明显（图3）。

1.3管道起吊

XE470P液压抓管机可更换抓具，通过前端快速连接器，可方便、快速的将抓手更换为吊钩。通过绳索等起吊管道，快速、灵活，解决在狭小空间等不利于抓手作业的环境下吊装管道的需要。

1.4管道沟的挖掘与回填

XE470P液压抓管机拥有挖掘机的全部功能，通过前端快速连接器，可方便、快速的将抓手更换为挖掘机用铲斗，用于管道铺设前的挖掘沟道及铺设后的回填作业，加快管道的建设速度。

2.结语

目前，随着世界性能源危机的加深，我国正在加速进行石油及天然气管道的建设，由于传统运输、铺设装备越来越不能满足管道建设速度的需求，尤其在复杂环境下的施工作业。抓管机的出现，必将改变目前管道施工建设的现状，必将极大加快管道建设速度，节约大量人力、物力，创造更多的经济效益。