油氣管道專用工程搶險車的選型及設(shè)備配套

許小成

中國石油長慶油田公司設(shè)備管理處，陜西西安 710018

0 引言

近年來，國內(nèi)油氣管道和場站（以下簡稱油氣管道）大幅增加，如何確保其安全運行是我們必須解決的問題。加強油氣管道工程建設(shè)過程中的質(zhì)量管理，從根本上確保其在全壽命周期內(nèi)不發(fā)生或少發(fā)生意外險情，這是工程建設(shè)各方努力追求的目標；但是，油氣管道及其附屬設(shè)備終究有它的壽命周期，特別是運行多年的管道，人為損傷、材質(zhì)自然老化腐蝕，再加上不可預(yù)知的環(huán)境條件變化等等，都可能導(dǎo)致不可預(yù)知的險情出現(xiàn)，作為負責保障油氣管道安全運行的企業(yè)，必須提前制訂出切實可行的應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生意外險情能夠快速出擊，將損失降到最低。

應(yīng)急搶險工作除了要編制各種完善的預(yù)案外，搶險人員的應(yīng)急演練和設(shè)備機具的準備也是必不可少的一環(huán)。面對不同的工作環(huán)境和搶險狀況，需采用不同的方法和機具設(shè)備來解決，本文根據(jù)筆者多年調(diào)研的情況，就應(yīng)急搶險機具設(shè)備的配套問題提出思路和方案，供商榷。

1 工程搶險車及其配套機具設(shè)備的應(yīng)用范圍

本文主要論述兩部分內(nèi)容，其一是如何將搶險機具設(shè)備運送到維修現(xiàn)場，即搶險車輛的選擇；其二是維修現(xiàn)場需要哪些機具設(shè)備，即應(yīng)該給搶險車輛配套的設(shè)備，以便現(xiàn)場維修工作能順利展開。本文所述油氣專用工程搶險車及其配套的機具設(shè)備是針對油氣管道而言的，即應(yīng)用于油氣田集輸管道和場站、油氣長輸管道和場站的應(yīng)急搶險維修工作。

2 搶險車輛的選擇

險情發(fā)生的地點不可預(yù)知，特別是自然災(zāi)害發(fā)生后油氣管道出現(xiàn)險情的位置難以預(yù)測。所以，對于搶險使用的車輛，必須假設(shè)各種不利因素單獨或同時出現(xiàn)時，車輛能夠快速順利到達預(yù)定地點，這就要求所選用的車輛性能可靠、適應(yīng)范圍廣，其越野性能、承載重量、爬坡能力、轉(zhuǎn)彎半徑等都是關(guān)鍵參數(shù)，還應(yīng)考慮整車在極端氣候條件下的各種性能變化情況，有無應(yīng)對方法。總之，在車輛選擇方面，應(yīng)認真比對可選范圍內(nèi)的各種規(guī)格參數(shù)，必要時可與車輛生產(chǎn)廠家的設(shè)計部門進行交流，以便對備選車輛的性能有更細詳?shù)牧私狻?/p>

2.1 進口與國產(chǎn)底盤車的優(yōu)選

目前了解到的國內(nèi)外車輛生產(chǎn)廠家，大多擁有符合搶險需要的底盤車。在符合要求的底盤車中，進口車的性能整體上優(yōu)于國產(chǎn)車，但是一輛進口底盤車的價格少則上百萬元，多則數(shù)百萬元。具有公告號可以掛牌照的國產(chǎn)底盤車，雖然某些方面的性能比進口底盤車稍差，但在價格方面具有明顯優(yōu)勢，一輛車的價格只有幾十萬元。筆者認為，工程搶險車在全壽命周期內(nèi)，其行駛里程要比一般商用車少得多，主要用于運送搶險維修的機具設(shè)備，所以，選定一款性能穩(wěn)定、滿足或略高于本區(qū)域環(huán)境要求、價格適中且售后服務(wù)及時的國產(chǎn)底盤車，應(yīng)該是一個最佳選擇。

2.2 汽油與柴油發(fā)動機的比選

作為工程搶險車，很多人認為應(yīng)該選擇汽油發(fā)動機的底盤車，尤其是在我國的北方地區(qū)，采用汽油發(fā)動機的車輛啟動快捷，甚至不需要預(yù)熱就可以開出。但是，目前所公告的重型載貨車大多采用柴油發(fā)動機，如果硬性選用汽油發(fā)動機的載貨汽車，由于上市量較少，將來的維修保養(yǎng)、備品備件等會遇到諸多困難。筆者認為柴油也有其自身的優(yōu)點，燃點低且使用安全（揮發(fā)性弱），尤其是在工程搶險現(xiàn)場情況復(fù)雜的條件下，至少不會給搶險現(xiàn)場增加新的不安全因素，只要搶險維修單位儲備幾桶高標號柴油，給發(fā)動機冷卻系統(tǒng)加注能夠滿足極端低氣溫所需的防凍液（即使在烈日炎炎的夏天也應(yīng)如此），即可保證車輛的運輸性能，而且依靠柴油發(fā)動機提供動力的車輛配套上裝設(shè)備也能夠在任何條件下及時啟動，確保后續(xù)工作順利進行。

2.3 車輛的改裝

目前，國內(nèi)具有車輛改裝資質(zhì)的廠家較多，基本上都可承接專用車改裝工作，如消防搶險車、通用工程車等，由于這些專用車輛的需求面較寬，用途明確，上裝配套已經(jīng)規(guī)范化，廠家申報車輛公告審批容易；而我們需求的專用車需求面窄，數(shù)量少，廠家申報公告審批過程復(fù)雜，而且，改裝廠家積極性也不高，即使辦理了公告且上了牌照，這些車輛今后每年的年檢還會遇到很多麻煩。為避開這些問題，建議選用已有公告號的全驅(qū)型越野載貨汽車作為搶險工程車，根據(jù)實際工作需求與車輛改裝廠家或制造廠家合作，制造自己所需要的配套上裝。按照此思路改裝專用搶險工程車，一是選型范圍寬，購置期短，容易辦理車輛登記入戶等相關(guān)手續(xù)，車輛使用期內(nèi)也容易維護保養(yǎng)，配件供貨渠道暢通，不會因配件問題影響車輛使用；二是上裝配套與底盤車無關(guān)，可以根據(jù)實際需求增減配套的機具設(shè)備；三是上裝制作合作單位的選擇面寬，車輛改裝廠家能干，機械制造廠家也能干，在同等質(zhì)量和制造周期條件下優(yōu)選合作單位，還有利于降低改裝搶險工程車的投資。

3 上裝配套思路

車輛型號選定后，建議在具有生產(chǎn)能力的廠家訂做一只專用集裝箱，其長、寬尺寸略小于該車貨廂尺寸，并以此集裝箱作為工作艙。其內(nèi)部根據(jù)所配套的機具設(shè)備尺寸、質(zhì)量等，合理設(shè)計機具設(shè)備的固定（或半固定）位置，其位置應(yīng)方便使用人員取出或放回；整個工作艙里所裝載的機具設(shè)備質(zhì)量均勻布置，較重的設(shè)備機具放置在工作艙底部，較輕或不常用的小型機具可以往工作艙上部固定或半固定。最終配套完成的工作艙其重心應(yīng)盡量低，且重心在工作艙底部的投影點應(yīng)與底部的平面幾何中心重合或接近，工作艙安裝到底盤車上后，底盤車的前后各軸負荷應(yīng)均勻，每根軸兩端的負荷接近等值，且都在底盤車的負荷允許范圍內(nèi)。

在布置工作艙時還應(yīng)考慮搶險工具之間的安全要求，如果攜帶氧－乙炔切割工具，必須考慮氧氣瓶與乙炔氣瓶或其他有安全要求器具的安全距離。工作艙改裝完成后，用螺栓將其與底盤車的貨廂地板固定在一起，當車輛進行年檢、較大的維護保養(yǎng)或臨時另作他用時，能方便地卸下工作艙。

上裝配套是一項比較超前的工作，應(yīng)依據(jù)管轄或服務(wù)的區(qū)域及工作性質(zhì)合理搭配。承擔不同的工作內(nèi)容，配套的機具設(shè)備就會有差異，沒有標準可依，只能依靠本單位參與人員發(fā)揮集體智慧，充分考慮工作范圍內(nèi)所需要的機具設(shè)備及其型號規(guī)格，以盡量滿足未來可能遇到的各種情況下的搶險工作需要。

4 長慶建工工程搶險車配套方案簡介

2012年，筆者所在單位原計劃配套3輛重型綜合性油氣專用工程搶險車，整個機具設(shè)備配套方案已提交給上級設(shè)備管理部門并得到認可，但由于多方面的原因而未能付諸實施。筆者感到前期所做的一系列工作對油氣管道維修搶險單位以及運行管理企業(yè)有一定的參考價值，遂將其整理成文，謹供參考。在方案設(shè)計過程中得到了陜西長慶專用車制造有限公司的大力支持，在此表示衷心感謝！

4.1 車輛與集裝箱選型

本方案選用陜西汽車集團有限責任公司的“陜汽牌”SX2255JR 465C型越野載貨汽車，選裝西安康明斯發(fā)動機有限公司的ISME345 30型柴油發(fā)動機，該車總質(zhì)量為19 000 kg，在越野狀態(tài)下額定載貨質(zhì)量為6 420 kg，貨廂欄板內(nèi)尺寸（長×寬×高）7 500mm×2 326mm×800mm。

集裝箱的外形尺寸（長×寬×高）7 480 mm×2 310 mm×2 450 mm，箱體結(jié)構(gòu)與標準集裝箱相同，底板采取加固處理。箱體底部設(shè)有6～8個M 24固定螺栓，將箱體與底盤車貨廂地板連成一體，確保箱體在車輛行駛過程中的安全。當車輛進行年檢或臨時用于載貨時松開固定螺栓，吊下集裝箱即可。

4.2 配套機具設(shè)備初步設(shè)計布局（見圖1）

圖1 配套機具設(shè)備初步設(shè)計布局示意

（1）箱體兩側(cè)面（長度方向）根據(jù)機具設(shè)備規(guī)格，設(shè)計不同尺寸的上掀式或側(cè)開式艙門，每個艙門上標注所安裝的機具或設(shè)備名稱。集裝箱底部固定安裝柴油發(fā)電機組，半固定安裝較重的機具設(shè)備，用快速固定卡固定氣瓶、移動式照明設(shè)施等，確保能夠在車輛行進中不發(fā)生翻倒、碰撞等狀況。設(shè)置不同尺寸的艙柜用于放置電纜、氣管及專用工具等，每個艙門上標注放置的機具名稱及規(guī)格。

（2）箱體后面（寬度方向）為對開門，結(jié)構(gòu)型式與集裝箱相同，打開此門進入中間通道，可從不同的抽屜或箱子里取出所用的氧氣瓶、氬氣瓶、氮氣瓶、乙炔氣瓶、小型工具、防火服以及手持式滅火器等。

（3）箱體內(nèi)外加工焊接及安裝完成后進行噴砂除銹，之后進行防銹底漆和面漆噴涂。

4.3 機具設(shè)備具體配置（見表1）

5 集裝箱貨柜配置機具設(shè)備的要求

5.1 配電系統(tǒng)

安裝配電系統(tǒng)1套。采用自備柴油發(fā)電機和工業(yè)電網(wǎng)雙路供電方式，自備柴油發(fā)電機組直接接入配電板；預(yù)留1組三相四線制500 V、250 A接線柱可接入工業(yè)電網(wǎng)。

5.2 柴油機發(fā)電機組

安裝100GF型柴油機發(fā)電機組1臺，濰坊濰柴道依茨柴油機有限公司的TBD226B-6D型柴油發(fā)動機與康明斯發(fā)電機技術(shù)（中國）有限公司的UCI274E1型發(fā)電機成套，發(fā)動機散熱器位置的箱體制作成百葉窗型式。發(fā)動機燃油管連接到底盤車油箱（加大油箱容積），或在集裝箱內(nèi)部設(shè)置一只燃油箱，但加油口要設(shè)置在集裝箱外，而且燃油箱還應(yīng)滿足拆卸清洗方便的要求。

5.3 照明設(shè)施

集裝箱內(nèi)外安裝現(xiàn)場照明設(shè)施，包括集裝箱內(nèi)部照明和外部周邊場地照明，本方案采用“海洋王”系列產(chǎn)品。

（1）集裝箱中間走廊和工作臺上方必須裝有防爆節(jié)能照明燈，每個固定或半固定機具設(shè)備的艙位內(nèi)也必須安裝1只小型照明燈，保證設(shè)備或機具裝卸時該區(qū)域的光照度。

（2）集裝箱內(nèi)固定安裝2套伸縮桿泛光燈組，對應(yīng)箱頂部開孔以便燈桿伸出，利用遙控器可以對燈桿的高度、方位和俯角進行調(diào)整，燈桿在全伸長狀態(tài)下總高

度約10m。

表1 機具設(shè)備具體配置

（3）集裝箱內(nèi)半固定4組可移動的防爆照明燈具，每組包括可伸縮燈桿、三角支架和50m電纜等，當施工點附近光線不足時可通過電纜將燈組放到最佳位置。

5.4 工作臺

工作臺1套。在集裝箱貨柜內(nèi)固定安裝，工作臺上配置安裝多功能臺虎鉗、臺式鉆床等，周圍可用空間設(shè)計有多個帶鎖扣的抽屜，用于存放鉆頭、鉗工工具等，滿足現(xiàn)場對維修組件的拆解、簡單修理和組裝等要求。

5.5 拆卸專用工具

螺栓、螺母、法蘭拆卸專用工具1套，包括液壓扳手、法蘭分離器和螺母破切器等。這些專用工具存放在不同的抽屜內(nèi)，抽屜面標示清楚工具的名稱和規(guī)格。

5.6 防爆軸流風機

防爆軸流風機2臺。使用該機可強行使維修搶險現(xiàn)場的空氣流動，吹走現(xiàn)場易燃易爆氣體或降低其濃度，保證維修搶險現(xiàn)場安全作業(yè)。

5.7 切割設(shè)備

現(xiàn)場切割設(shè)備1套。包括空氣等離子切割機、液壓切割/坡口機、手動冷切割工具、氧-乙炔切割工具等。

（1）對于維修搶險現(xiàn)場允許用明火處置時可使用空氣等離子切割機。本方案選用“海寶”1650型等離子切割機，配套50m電纜線1根。可完成普通鋼、不銹鋼和耐熱鋼等材料的切割與修整，以及焊接坡口的加工等作業(yè)。

（2）液壓切割/坡口機1套。對于維修搶險現(xiàn)場不允許使用明火處置時，該設(shè)備可完成現(xiàn)場普通鋼、不銹鋼和耐熱鋼等材料的切割與修整，以及焊接坡口的加工等作業(yè)。配套使用的液壓站、高壓膠管、電纜等機具半固定在集裝箱內(nèi)，做到隨用隨取。

（3）手動冷切割工具1套。該工具僅需要人工就可在現(xiàn)場使用，對于維修搶險現(xiàn)場不能用明火且空間狹窄時，該工具可完成現(xiàn)場普通鋼、不銹鋼和耐熱鋼等金屬管材的割斷等作業(yè)。

（4）氧-乙炔切割工具1套。該套工具配套1只40 L氧氣瓶和1只40 L乙炔氣瓶，割炬、氧氣膠管和乙炔氣膠管等都要有專門的放置位置，并明顯標識。氧氣瓶和乙炔氣瓶的固定位置要符合安全規(guī)范要求，使用時將氧氣瓶和乙炔氣瓶抬到施工點附近允許的位置。

5.8 空氣壓縮機

活塞式電動空氣壓縮機1臺。本方案選用額定壓力1.0 MPa、排量0.8m3/m in的國產(chǎn)電動空氣壓縮機，該機可為現(xiàn)場提供壓縮空氣；如果使用等離子切割機時，則該機為配套設(shè)備。

5.9 試壓泵

電動試壓泵1臺。當維修搶險工作即將結(jié)束時，使用該泵對新更換的管段進行試壓，以保證維修搶險工作的質(zhì)量達到使用要求。

5.10 焊接設(shè)備

焊接設(shè)備1套。包括多功能柴油電焊機、汽油電焊機和逆變直流焊機，它們分別被半固定在集裝箱貨柜內(nèi)，當維修搶險現(xiàn)場需要哪一種焊接設(shè)備時，就可快速將其從集裝箱內(nèi)移出抬到使用現(xiàn)場。本方案選用成都熊谷電器工業(yè)有限公司生產(chǎn)的MD-350CC/CV型柴油機多功能焊機、MG-220CC型多功能汽油機焊機和MPS-500型IGBT逆變直流焊機，根據(jù)現(xiàn)場實際情況可提供手工焊、氬弧焊、下向焊和手工半自動焊等焊接作業(yè)；同一個廠家的焊接電纜插頭、送絲機等通用，不需要每臺都配套齊全，按照最佳數(shù)量配套即可，既節(jié)約空間，也便于設(shè)備維護保養(yǎng)。為了現(xiàn)場手工焊條電弧焊規(guī)范作業(yè)，固定安裝1臺20 kg自控遠紅外電焊條烘干爐，保證現(xiàn)場焊條烘干保溫的需要。

5.11 其他配置

（1）集裝箱內(nèi)配置8 kg手持式ABC干粉滅火器4只，防火服2套。

（2）集裝箱內(nèi)設(shè)計配套安裝40 L氮氣瓶、氧氣瓶、氬氣瓶保持架4副，使用確定的一種氣源時，將該氣瓶卸下抬到施工點附近允許的位置。

（3）配備活動爬梯一副，用于集裝箱吊裝和箱頂燈組安裝使用。

（4）集裝箱剩余位置設(shè)置為抽屜或側(cè)開式艙門，用于放置后期配套的其他材料、備件等，如油、水管道開孔抽吸設(shè)備，以及管道閘閥、外對口器等。