抓管機(jī)在管道施工建設(shè)中的應(yīng)用

廖明軍 汪允顯 文俊

摘要：抓管機(jī)（Pipeline Machinery）是液壓挖掘機(jī)的一種變型產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于石油天然氣管道項(xiàng)目建設(shè)、石化冶金行業(yè)管道鋪設(shè)、港口疏浚管線建設(shè)和管道制品轉(zhuǎn)運(yùn)等行業(yè)。

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

關(guān)鍵詞：抓管機(jī)；管道

引言

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

目前，管道施工建設(shè)主要設(shè)備是吊管機(jī)，主要是用于大口徑管子的布管、下溝作業(yè)。但在管道轉(zhuǎn)運(yùn)、對(duì)口方面，吊管機(jī)卻有笨重、效率低等諸多缺陷。

抓管機(jī)的出現(xiàn)解決了上述難題，抓管機(jī)在挖掘機(jī)的基礎(chǔ)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(jī)在管道轉(zhuǎn)運(yùn)、對(duì)口方面的工作（圖1）。

1.抓管機(jī)施工應(yīng)用

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

以徐工集團(tuán)生產(chǎn)的XE470P液壓抓管機(jī)為例，為解決管道作業(yè)中的安全問題，XE470P液壓抓管機(jī)在液壓系統(tǒng)中增加了冗余安全設(shè)計(jì)，在控制系統(tǒng)中增加了智能吊裝專家系統(tǒng)，從而保護(hù)施工安全，下面詳細(xì)介紹XE470P抓管機(jī)的實(shí)際施工應(yīng)用。

1.1管道的裝、卸車及運(yùn)輸

XE470P液壓抓管機(jī)的抓手可360度旋轉(zhuǎn)，方便管道姿態(tài)的調(diào)整。作業(yè)時(shí)，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(yùn)輸車輛滿載狀態(tài)下高度大概3-4.5m，抓管機(jī)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?nèi)〕Ｓ玫闹鞲傻拦苈窞槔渫鈴綖?.219m，長(zhǎng)度為12m，重量大約7000kg，根據(jù)XE470P液壓抓管機(jī)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(dòng)機(jī)，額定功率為250kw，完全滿足在沙漠等復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)輸管道的要求，解決目前設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)輸管道的難題。

1.2管道鋪設(shè)

利用抓管機(jī)進(jìn)行管道的預(yù)鋪設(shè)，可極大提高管道的鋪設(shè)速度。在鋪設(shè)管道時(shí)，抓管機(jī)與運(yùn)輸車輛相互配合， 共同沿管道鋪設(shè)線移動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布管測(cè)試，其鋪設(shè)速度可達(dá)傳統(tǒng)鋪設(shè)管路的3-4倍，大大加快管道的建設(shè)速度，縮短施工周期，經(jīng)濟(jì)效益明顯（圖3）。

1.3管道起吊

XE470P液壓抓管機(jī)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(jī)擁有挖掘機(jī)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(jī)用鏟斗，用于管道鋪設(shè)前的挖掘溝道及鋪設(shè)后的回填作業(yè)，加快管道的建設(shè)速度。

2.結(jié)語

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