抓管機在管道施工建設中的應用

廖明軍 汪允顯 文俊

摘要：抓管機（Pipeline Machinery）是液壓挖掘機的一種變型產品，可廣泛應用于石油天然氣管道項目建設、石化冶金行業(yè)管道鋪設、港口疏浚管線建設和管道制品轉運等行業(yè)。

抓管機由于具有液壓挖掘機的操作特點，又兼?zhèn)渎膸狡鹬貦C的部分性能，通過更換不同的作業(yè)機具，可實現(xiàn)管道的裝、卸車及運輸、管道鋪設、管道起吊及管道溝的挖掘與回填等多種作業(yè)工況。

關鍵詞：抓管機；管道

引言

隨著經濟的發(fā)展，能源危機越來越嚴重，我國每年需進口大量的石油。然而，海上運輸石油的成本，以及政治、戰(zhàn)爭等不利因素越來越高，為此，我國開始從陸路大量進口俄羅斯、中亞地區(qū)的石油，已開工建設了中俄、中哈石油管線；另外，西氣東輸工程也需要建設大量管道。

目前，管道施工建設主要設備是吊管機，主要是用于大口徑管子的布管、下溝作業(yè)。但在管道轉運、對口方面，吊管機卻有笨重、效率低等諸多缺陷。

抓管機的出現(xiàn)解決了上述難題，抓管機在挖掘機的基礎上，在工作裝置、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面增加一系列附件使其在管道作業(yè)中更加方便、安全，效率更高，完全可取代吊管機在管道轉運、對口方面的工作（圖1）。

1.抓管機施工應用

目前抓管機生產企業(yè)還比較少，主要是卡特彼勒和徐工集團（圖2），抓管機在管道施工建設中主要應用于管道的裝、卸車及運輸、管道鋪設、管道起吊及管道溝的挖掘與回填等方面。

以徐工集團生產的XE470P液壓抓管機為例，為解決管道作業(yè)中的安全問題，XE470P液壓抓管機在液壓系統(tǒng)中增加了冗余安全設計，在控制系統(tǒng)中增加了智能吊裝專家系統(tǒng)，從而保護施工安全，下面詳細介紹XE470P抓管機的實際施工應用。

1.1管道的裝、卸車及運輸

XE470P液壓抓管機的抓手可360度旋轉，方便管道姿態(tài)的調整。作業(yè)時，其前端抓手可牢固抓緊鋼管，僅需駕駛員一人即可輕松操作，不需要地勤人員輔助，作業(yè)效率相比傳統(tǒng)的吊管方式大大提高。通常，管道運輸車輛滿載狀態(tài)下高度大概3-4.5m，抓管機作業(yè)半徑大概需要6-7.5m米。常用的石油管道為螺旋埋弧焊接鋼管，我們取常用的主干道管路為例，其外徑為1.219m，長度為12m，重量大約7000kg，根據(jù)XE470P液壓抓管機的作業(yè)重量表（表1），完全滿足裝、卸車的需要。其采用的美國康明斯發(fā)動機，額定功率為250kw，完全滿足在沙漠等復雜的環(huán)境下運輸管道的要求，解決目前設備在復雜環(huán)境下的運輸管道的難題。

1.2管道鋪設

利用抓管機進行管道的預鋪設，可極大提高管道的鋪設速度。在鋪設管道時，抓管機與運輸車輛相互配合， 共同沿管道鋪設線移動。根據(jù)現(xiàn)場布管測試，其鋪設速度可達傳統(tǒng)鋪設管路的3-4倍，大大加快管道的建設速度，縮短施工周期，經濟效益明顯（圖3）。

1.3管道起吊

XE470P液壓抓管機可更換抓具，通過前端快速連接器，可方便、快速的將抓手更換為吊鉤。通過繩索等起吊管道，快速、靈活，解決在狹小空間等不利于抓手作業(yè)的環(huán)境下吊裝管道的需要。

1.4管道溝的挖掘與回填

XE470P液壓抓管機擁有挖掘機的全部功能，通過前端快速連接器，可方便、快速的將抓手更換為挖掘機用鏟斗，用于管道鋪設前的挖掘溝道及鋪設后的回填作業(yè)，加快管道的建設速度。

2.結語

目前，隨著世界性能源危機的加深，我國正在加速進行石油及天然氣管道的建設，由于傳統(tǒng)運輸、鋪設裝備越來越不能滿足管道建設速度的需求，尤其在復雜環(huán)境下的施工作業(yè)。抓管機的出現(xiàn)，必將改變目前管道施工建設的現(xiàn)狀，必將極大加快管道建設速度，節(jié)約大量人力、物力，創(chuàng)造更多的經濟效益。