化工反應(yīng)器大件運(yùn)輸SPMT解決方案設(shè)計(jì)

邱宇 黎青松

摘 要：近年來(lái)，隨著施工技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備能力的提高，各工程行業(yè)對(duì)重大件運(yùn)輸作業(yè)的需求也不斷增加[1]。在現(xiàn)代大件運(yùn)輸業(yè)中，自行式平板液壓車(chē)（Self-propelled Modular Transporter）發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，其優(yōu)點(diǎn)在石油化工反應(yīng)器的運(yùn)輸中得到了充分發(fā)揮。在設(shè)備運(yùn)輸中保障了設(shè)備自身的穩(wěn)定性，車(chē)板之間的自由組合解決了特殊形狀的設(shè)備不可拆分的難題。文中對(duì)SPMT及運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行了介紹，針對(duì)設(shè)備的擺放位置提出一個(gè)配車(chē)方案并進(jìn)行了簡(jiǎn)要討論，對(duì)實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析并解決。

關(guān)鍵詞：大件運(yùn)輸;自行式平板液壓車(chē);反應(yīng)器;穩(wěn)定性;配車(chē)方案

自行式平板液壓車(chē)轉(zhuǎn)向靈活，可實(shí)現(xiàn)360°全回轉(zhuǎn)，對(duì)于體積特別巨大的設(shè)備在空間受限的場(chǎng)地內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)具有極大優(yōu)勢(shì)。由于使用計(jì)算機(jī)控制車(chē)輪轉(zhuǎn)向，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)車(chē)板前后或者左右任意組合，解決了因場(chǎng)地空間有限，設(shè)備運(yùn)輸困難等問(wèn)題。同時(shí)，自行式平板液壓車(chē)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受計(jì)算機(jī)控制，避免了車(chē)板組合與拼接時(shí)機(jī)械連桿系統(tǒng)改造的不便，使得車(chē)板的拼接與組合可以便捷快速的進(jìn)行。

在大件運(yùn)輸中，設(shè)備運(yùn)輸設(shè)計(jì)方案是大件運(yùn)輸研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在確保大型設(shè)備安全運(yùn)輸?shù)那闆r下，根據(jù)已有的資料以及文獻(xiàn)，對(duì)整個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行方案制定，涉及到每一個(gè)具體環(huán)節(jié)。

本方案為漿態(tài)床反應(yīng)器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)器）從組裝區(qū)域裝車(chē)、短途運(yùn)輸至吊裝現(xiàn)場(chǎng)。

1 車(chē)板軸載分布與拼接

SPMT每軸線連有2組擺動(dòng)橋，各擺動(dòng)橋又連有支撐液壓缸，車(chē)板上所有支撐液壓缸通過(guò)油管與閥串連起來(lái)構(gòu)成一個(gè)聯(lián)通的回路[1]。在實(shí)際運(yùn)輸中，根據(jù)設(shè)備的載重與體積可以調(diào)節(jié)相應(yīng)液壓缸上的閥門(mén)將車(chē)板分割為三組閉合油路或四組閉合油路，即三點(diǎn)支撐和四點(diǎn)支撐。

1.1 三點(diǎn)支撐

如圖1.1，在三點(diǎn)支撐中，將設(shè)好閥的各組支撐區(qū)域的中心點(diǎn)連接起來(lái)，得到一個(gè)穩(wěn)定三角形，這個(gè)三角形構(gòu)成的區(qū)域就是穩(wěn)定域。當(dāng)設(shè)備重心位于此三角形的穩(wěn)定域內(nèi)時(shí)，且車(chē)板在水平路面行駛，此時(shí)設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)設(shè)備重心位于三角形穩(wěn)定域之外，設(shè)備處于失穩(wěn)狀態(tài)，此時(shí)需要增加車(chē)板或者改變車(chē)板的組合方式使設(shè)備重心位于三角形穩(wěn)定與之內(nèi)。

1.2 配車(chē)方案

現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)器的體積、質(zhì)量以及現(xiàn)場(chǎng)托輥、龍門(mén)架的擺放，制定一項(xiàng)車(chē)板組合方案。反應(yīng)器由兩托輥支撐，其上存在若干法蘭。由于場(chǎng)地空間限制，車(chē)板不可縱向拼接，只能將其分為4組4縱列，從托輥兩側(cè)穿插至反應(yīng)器底部，之后頂升將托輥撤出后再運(yùn)輸。

車(chē)板組數(shù)選擇完畢之后，根據(jù)反應(yīng)器質(zhì)量確定車(chē)板軸線數(shù)。軸載為一軸線所承載的重力。軸載過(guò)小，當(dāng)車(chē)組使用軟連接時(shí)，可能由于結(jié)構(gòu)物車(chē)板之間的摩擦力不足而發(fā)生車(chē)輛不同步現(xiàn)象。軸載過(guò)大，則有超過(guò)車(chē)輛運(yùn)輸能力的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

現(xiàn)場(chǎng)提供的反應(yīng)器質(zhì)量為2260噸，每組車(chē)板的軸載荷至少為552噸。為降低車(chē)板受損程度，提高反應(yīng)器運(yùn)輸時(shí)的穩(wěn)定性，此處采用4組4縱列80軸線數(shù)車(chē)板，總載荷為3200噸。

確定好車(chē)板的整體擺放位置以及軸線數(shù)之后，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行受力分析并對(duì)車(chē)板進(jìn)行微調(diào)，以保障貨物運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。

第組車(chē)板到貨物重心的力矩以反應(yīng)器重心為中心點(diǎn)，由于4組車(chē)板受力相等，故公式（1）可簡(jiǎn)化為：

此時(shí)以各車(chē)板的中心點(diǎn)到反應(yīng)器重心的水平距離為基準(zhǔn)，在法蘭與托輥的約束下，微調(diào)4組車(chē)板，最終確定車(chē)板擺放位置。

2運(yùn)輸過(guò)程

車(chē)板在運(yùn)輸之前需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)路況進(jìn)行勘察。場(chǎng)地要求平整，達(dá)到一定的地基承載能力和低于一定的下陷量，必要時(shí)做場(chǎng)地壓載實(shí)驗(yàn)和鉆取巖石心檢測(cè)后，進(jìn)行針對(duì)性的平整和壓實(shí)處理達(dá)到車(chē)板運(yùn)輸對(duì)地基承載力的要求[3]。

2.1 運(yùn)輸前期準(zhǔn)備

車(chē)板將反應(yīng)器頂升之后處于易失穩(wěn)狀態(tài)，PPU操作員需謹(jǐn)慎控制車(chē)板，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持低速緩慢運(yùn)行。將所有車(chē)板用數(shù)據(jù)線連接起來(lái)，設(shè)置好閥與坐標(biāo)位置，使整組車(chē)板同步，轉(zhuǎn)向模式調(diào)制“八字”轉(zhuǎn)向，旋轉(zhuǎn)一定角度，使車(chē)板可從其他兩組反應(yīng)器之間的間距通過(guò)。此過(guò)程可能會(huì)觸碰到一些障礙物，如組裝反應(yīng)器時(shí)所用的鋼架、托輥，此時(shí)需要使用航吊將障礙物拖掉至車(chē)板運(yùn)輸線路之外。

反應(yīng)器運(yùn)輸至目的地以后，采用吊機(jī)卸下反應(yīng)器。在吊卸時(shí)，注意避免反應(yīng)器的一側(cè)（裙座、封頭）起伏過(guò)大造成車(chē)板某一側(cè)軸載超重，導(dǎo)致車(chē)板受損，應(yīng)在保持一側(cè)吊至一定高度時(shí)同時(shí)吊起另外一側(cè)，保證反應(yīng)器平穩(wěn)、緩慢吊起。

3 結(jié)論

SPMT具有承載能力強(qiáng)、操作方便和運(yùn)輸方式靈活等特點(diǎn)，在大件運(yùn)輸作業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛，而一個(gè)成功的配車(chē)方案，對(duì)于高效、安全的作業(yè)過(guò)程尤為重要。

本設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新之處在于SPMT自身能夠?qū)崿F(xiàn)全回轉(zhuǎn)，結(jié)合其可拆分并同步行駛的優(yōu)勢(shì)，將受限于場(chǎng)地條件的大型化工設(shè)備由拼裝場(chǎng)地運(yùn)輸至施工用地，改變了傳統(tǒng)縱向車(chē)板拼接的固有形式，解決了因場(chǎng)地受限車(chē)板難以進(jìn)入反應(yīng)器底部的問(wèn)題，保障了貨物運(yùn)輸過(guò)程中的穩(wěn)定性，提高了整體作業(yè)效率，更加安全、高效地服務(wù)于大件貨物的運(yùn)輸。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖建英.公路大件運(yùn)輸技術(shù)[M].人民交通出版社，2015（04）：4-5.

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[3]潘德峰，張少華.淺析SPMT小車(chē)運(yùn)輸與液壓整體提升技術(shù)在模塊化施工中的聯(lián)合應(yīng)用[C].2013中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會(huì)論文集，2013（10）：475-479.

作者簡(jiǎn)介：邱宇（1992-），男，四川成都人，研究生，主要從事大件運(yùn)輸平板液壓車(chē)研究與方案設(shè)計(jì)。