淺談混凝土攪拌運(yùn)輸車使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)所面臨的困擾

文 / 唐山冀東混凝土有限公司 馬欣

淺談混凝土攪拌運(yùn)輸車使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)所面臨的困擾

文 / 唐山冀東混凝土有限公司 馬欣

近幾年，LNG的使用越來越廣泛，在各領(lǐng)域大有取代柴油之勢。只是隨著近來原油價(jià)格的下挫，LNG的價(jià)格優(yōu)勢減弱了許多。

從宏觀角度講，價(jià)格優(yōu)勢的弱化只是在一定程度上造成了LNG發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的此消彼長。而在工程機(jī)械領(lǐng)域，隨著2015年上半年建筑業(yè)的整體低迷，設(shè)備需求嚴(yán)重萎縮，才是嚴(yán)重影響LNG發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展和普及的根源。

從技術(shù)角度講，LNG的某些優(yōu)點(diǎn)是柴油無法比擬的。比如排放污染物的大幅度降低，和優(yōu)秀的低溫啟動(dòng)性能。即使發(fā)生了燃料泄露，LNG也會(huì)快速揮發(fā)，至少不會(huì)像柴油一樣污染環(huán)境。

但是，使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)是否真的完全適合工程機(jī)械的工況？是否方便快捷安全節(jié)約？至少對于混凝土攪拌運(yùn)輸車使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)，我認(rèn)為現(xiàn)階段仍存在很多問題。某些問題與其它工程機(jī)械存在一定的共性。下面的個(gè)人觀點(diǎn)可能會(huì)引起專家、廠家和LNG推崇者的反感，但絕對是發(fā)自肺腑。如有謬誤，敬請指正，必當(dāng)悔改。

LNG發(fā)動(dòng)機(jī)“有勁兒”嗎?

LNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力表現(xiàn)比較“溫柔”，這是業(yè)內(nèi)的普遍共識。當(dāng)然，推崇LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的專家們，可以拿出辛烷值和扭矩曲線等大量證據(jù)，來證明LNG發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過調(diào)校，可以完全達(dá)到甚至超越柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。對此我無權(quán)否認(rèn)。但是對于混凝土攪拌車的工況，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)校的措施是什么？對于燃料經(jīng)濟(jì)性又有多大影響呢？

氣化后的LNG體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于霧化的油，造成空氣進(jìn)氣效率低，所以造成功率下降。但對于工程機(jī)械，比功率更重要的是最大扭矩，和達(dá)到最大扭矩的轉(zhuǎn)速區(qū)間問題。個(gè)人認(rèn)為，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩弱，是點(diǎn)燃式引擎帶來的先天特性。除非采用低檔高轉(zhuǎn)速，否則不可能獲得大扭矩輸出。轉(zhuǎn)速上升則意味著燃料經(jīng)濟(jì)性的下降，如果長期處于這樣的工況，LNG的節(jié)約效果將大打折扣。因此，配裝混凝土攪拌車的LNG發(fā)動(dòng)機(jī)，必須在動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性上進(jìn)行取舍，才能達(dá)到與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相似的效果。

氣化后的LNG體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于霧化的油，造成空氣進(jìn)氣效率低，所以造成功率下降。

但對于工程機(jī)械，比功率更重要的是最大扭矩，和達(dá)到最大扭矩的轉(zhuǎn)速區(qū)間問題。

混凝土攪拌車的作業(yè)環(huán)境可謂“一半是海水，一半是火焰”。在混凝土運(yùn)輸?shù)耐局校男旭偔h(huán)境與其它車輛大致沒什么兩樣。一旦進(jìn)入建筑施工現(xiàn)場，就是從人間掉進(jìn)了地獄。不要以為我在危言聳聽，即使在一線城市，有幾個(gè)建筑工地為工程車輛預(yù)留了充足的循環(huán)場地，又有多少建筑工地在工程前期就做好了硬化路面。從業(yè)多年以來，我看到的基本都是狹窄、陡坡和泥濘的場地。混凝土攪拌車低速蛇行、抵擋沖坡、陷入泥潭等現(xiàn)象屢見不鮮。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)大扭矩輸出成為攪拌車的重要需求。

其實(shí)其它工程機(jī)械也有同樣的問題，比如裝載機(jī)經(jīng)常發(fā)生的重載舉鏟加前進(jìn)沖坡工況，對于低速扭矩的要求比混凝土攪拌車更高。所以，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)要想廣泛地裝配工程機(jī)械，直至取代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，保證充足扭矩是最重要的問題。

建個(gè)LNG加氣站靠譜嗎？

據(jù)說凡是達(dá)到20輛以上的LNG用戶都會(huì)給建一個(gè)加氣站。這可是好事！但后續(xù)問題必然接踵而至：

首先，加氣站建在哪？

通常能達(dá)到20輛大型車輛的規(guī)模，場地應(yīng)該不是大問題。但是，除非用戶把所有使用柴油的設(shè)備都換成LNG，否則只能讓柴油庫和加氣站共存。其中，柴油庫和加氣站的位置是否存在安全隱患，值得慎重考慮。

用戶有場地的還好，如果沒有場地又建在哪里呢？很多混凝土物流公司把混凝土攪拌車派遣到客戶單位，管理機(jī)構(gòu)和設(shè)備處于分散和流動(dòng)狀態(tài)，如果客戶單位內(nèi)或附近沒有LNG加氣站，設(shè)備加氣會(huì)非常不方便。

其次，加氣站的客戶是誰？

如果對外營業(yè)，社會(huì)車輛頻繁進(jìn)入用戶的廠區(qū)，安全問題誰來負(fù)責(zé)？如果只服務(wù)用戶內(nèi)部的車輛，豈不是把加氣站的用量和經(jīng)濟(jì)效益拴在了客戶這一棵樹上？如果這個(gè)客戶經(jīng)營不善，加氣設(shè)備只能閑置，也不利于推廣LNG的使用。

再次，加氣站誰來管理？

無論加氣站由誰出資建造、產(chǎn)權(quán)歸誰，日常管理和使用操作必須由專業(yè)人員來執(zhí)行，這是必須的。如果由LNG公司來管理，專業(yè)又安全。但加氣站工人的作息時(shí)間、換班制度和績效考核等問題與用戶的業(yè)務(wù)性質(zhì)和強(qiáng)度息息相關(guān)，難道他們的工資需要由各戶制定、LNG公司執(zhí)行嗎？LNG公司如何平衡各加氣站的工資標(biāo)準(zhǔn)差異？如果由用戶單位派人管理，專業(yè)性不夠是嚴(yán)重的浪費(fèi)因素和安全隱患。

攪拌車深陷造成底盤剮蹭

混凝土攪拌車不同于高速公路上的長途運(yùn)輸車，可以預(yù)先計(jì)劃好在下一個(gè)服務(wù)區(qū)加氣加油。

現(xiàn)實(shí)中，混凝土攪拌車的卸料過程往往是不可控的，所以在施工現(xiàn)場遭遇LNG耗盡的可能性很大。

混凝土攪拌車在工地LNG耗盡怎么辦？

混凝土攪拌車不同于高速公路上的長途運(yùn)輸車，可以預(yù)先計(jì)劃好在下一個(gè)服務(wù)區(qū)加氣加油。現(xiàn)實(shí)中，混凝土攪拌車的卸料過程往往是不可控的，所以在施工現(xiàn)場遭遇LNG耗盡的可能性很大。

一般說來，以普通硅酸鹽水泥為主要膠凝材料的混凝土，初凝時(shí)間約為1.5小時(shí)，終凝時(shí)間在4小時(shí)左右。所以，混凝土企業(yè)通常規(guī)定，必須在初凝時(shí)間內(nèi)完成卸料。那么既然時(shí)間已定，卸料過程何來不可控呢？

其實(shí)，卸料過程不可控的原因有很多，比如混凝土攪拌車自身或混凝土泵送設(shè)備突遇故障，造成攪拌車不能卸料。更有甚者，施工管理混亂造成多車混凝土在現(xiàn)場積壓也是常見事。不客氣地講，混凝土質(zhì)量規(guī)范在現(xiàn)實(shí)中沒有得到足夠的尊重，1.5小時(shí)內(nèi)完成卸料并沒有成為硬性法規(guī)。其中原因很多，但歸為一點(diǎn)，混凝土產(chǎn)業(yè)的買方市場問題給執(zhí)行混凝土質(zhì)量規(guī)范造成了極大的阻礙和傷害。

施工現(xiàn)場地面泥濘需要大扭矩

不是所有的場地條件都可以允許混凝土攪拌車返回的。

我曾經(jīng)見過一個(gè)現(xiàn)場，重車下陡坡進(jìn)入澆筑位置，空車爬大坡原路返回，重車返回是爬不上去的，當(dāng)然這是個(gè)案。

既然卸料過程不可控，那么等候卸料的時(shí)間就可能超出預(yù)期。但混凝土不是鋼筋或木地板，等一等再卸車也可以。混凝土的特殊性在于，交付客戶時(shí)處于半成品狀態(tài)。自裝車后，混凝土在攪拌車?yán)锛撮_始了單向凝固反應(yīng)，所以需要混凝土罐體不停地旋轉(zhuǎn)，以保持混凝土的和易性和流動(dòng)性。因此，只要混凝土攪拌車在等候卸料，就必須保持發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

這當(dāng)然會(huì)損耗寶貴的燃料。但更可怕的情況是，本來預(yù)計(jì)混凝土攪拌車LNG余量足以完成本次運(yùn)輸，但等候卸料時(shí)間過長造成LNG在現(xiàn)場耗盡。

不了解混凝土施工的人可能會(huì)質(zhì)問：“為什么發(fā)現(xiàn)LNG即將耗盡時(shí)，不立即返回或現(xiàn)場加注？”

先回答“立即返回”的問題。如果預(yù)計(jì)LNG余量不足，我們列出兩個(gè)選項(xiàng)讓混凝土公司來選擇：再等下去可以成功卸料，但不夠返回了；不卸料可以保證返回，返回后混凝土需要報(bào)廢或降標(biāo)號調(diào)整使用。

相信混凝土公司會(huì)選擇第一種方式。這是因?yàn)椋瑢τ诨炷凉径曰炷潦侵鳡I商品，降標(biāo)號使用會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)組織混亂和混凝土質(zhì)量隱患，混凝土報(bào)廢則意味著直接損失。而攪拌車卸料后可以在安全的地方等候加注LNG，損失的只是一小部分運(yùn)力和時(shí)間而已。

再有，不是所有的場地條件都可以允許混凝土攪拌車返回的。我曾經(jīng)見過一個(gè)現(xiàn)場，重車下陡坡進(jìn)入澆筑位置，空車爬大坡原路返回，重車返回是爬不上去的，當(dāng)然這是個(gè)案。

再來回答“現(xiàn)場加注”的問題。

聽說有一種LNG流動(dòng)加注車，專門用來解決現(xiàn)場加注的問題。但還是由于混凝土施工的現(xiàn)場環(huán)境，很可能流動(dòng)加注車根本到不了跟前。如果用于救援施工現(xiàn)場的攪拌車或其它工程機(jī)械，建議LNG流動(dòng)加注車至少具備兩個(gè)條件。第一，如果流動(dòng)加注車也是以LNG作為自身的燃料，那么要有足夠的功率和扭矩，以保證成功來到被救援車旁邊并成功撤離；第二，加注LNG的管道必須足夠長和足夠強(qiáng)，長度不能少于10米，強(qiáng)度必須能抵御砂石和鋼筋的剮蹭。

另外，重載混凝土攪拌車等候LNG流動(dòng)加注車的過程，必將是一個(gè)煎熬的過程。由于罐體不能轉(zhuǎn)動(dòng)，混凝土在攪拌罐內(nèi)正在一往無前地加速發(fā)生凝固反應(yīng)。在這種情況下，時(shí)間不只是金錢，更是質(zhì)量。長時(shí)間的等候或造成混凝土在罐內(nèi)凝固，或造成混凝土質(zhì)量的不穩(wěn)定。

對于已經(jīng)習(xí)慣了柴油的我們，低溫高壓的LNG儲(chǔ)氣罐，和液態(tài)LNG氣化混合燃燒的供氣系統(tǒng)是比較陌生的。

大量的專用精密閥門和控制元件，日常維修專業(yè)性強(qiáng)、維修費(fèi)也高。混凝土施工最重要的因素是效率，希望在進(jìn)行LNG供應(yīng)的同時(shí)，提高專業(yè)化維修和服務(wù)的便利性和及時(shí)性。

肯定有人會(huì)說：“柴油耗盡不也一樣嗎？”沒錯(cuò)！柴油與LNG耗盡的后果和危害是一樣的，但區(qū)別在于，柴油加注只需要一個(gè)油桶，也可以采用攪拌車相互救援，而LNG至少目前還不行。

其實(shí)還有一些問題也影響LNG在混凝土攪拌車上的使用，比如現(xiàn)場崎嶇不平可能造成的油箱蹭地問題。雖然LNG儲(chǔ)氣罐能夠保證強(qiáng)度和安全性，但隨時(shí)發(fā)生的輕微剮蹭是否會(huì)逐漸影響儲(chǔ)氣罐的保溫性能，這也是關(guān)乎燃料成本的大事。使用LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的攪拌車生產(chǎn)廠家是否可以改變儲(chǔ)氣罐的位置，或者至少加大離地間隙。目前，國家控制混凝土攪拌車額定攪動(dòng)容積的舉措，其實(shí)給LNG的使用提供了極好的條件。以前為了加大罐體，攪拌車上裝幾乎沒有剩余的空間。現(xiàn)在8X4的底盤裝上一個(gè)8立方米的罐體，剩余空間大得很。如果把儲(chǔ)氣罐放在比擋泥板高的位置，就能絕對避免剮蹭問題。只不過加氣時(shí)增加了點(diǎn)兒難度，但LNG裝載機(jī)的儲(chǔ)氣罐不是裝得更高嗎？

再有，混凝土攪拌車不規(guī)律的運(yùn)行時(shí)間，也是影響LNG節(jié)約效果的一個(gè)重要因素。如果能提高儲(chǔ)氣罐和管路閥門的保溫效果，將有效降低停駛狀態(tài)下泄露造成的損失。

對于已經(jīng)習(xí)慣了柴油的我們，低溫高壓的LNG儲(chǔ)氣罐，和液態(tài)LNG氣化混合燃燒的供氣系統(tǒng)是比較陌生的。大量的專用精密閥門和控制元件，日常維修專業(yè)性強(qiáng)、維修費(fèi)也高。混凝土施工最重要的因素是效率，希望在進(jìn)行LNG供應(yīng)的同時(shí)，提高專業(yè)化維修和服務(wù)的便利性和及時(shí)性。

LNG混凝土攪拌車

講了很多使用LNG的問題，不是要否定LNG的先進(jìn)性和可行性。在能源可以改變世界格局的時(shí)代，我相信LNG是目前當(dāng)仁不讓的發(fā)展趨勢。但是事物在發(fā)展過程中，總有需要完善的缺點(diǎn)和不足。至少在現(xiàn)階段，LNG在工程機(jī)械領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，還有一些“功課”要做。忠言雖逆耳，但絕對是出于希望LNG健康發(fā)展的本心。