捆绑式

田园盈

捆绑式长管拖车的结构特点及安全措施

刘玉红赵京茂

石家庄安瑞科气体机械有限公司河北石家庄，０５叫粥

摘要：妣捕绑式长管拖牛为例舟州ｊ

关键词：Ｋ符拖乍：馕装管柬：结＃勾

亡管拖车的结掏特点厦其安令带拖

世仝措施

一、前言

随着工业气体的发展技洁净能源——天然气的普及，压缩气钵和人然气的异地间输送与ｆ＿＝ｊ

俱增。ｆ｛打于管网的初始投资高、能量消耗大．传统中小容积气瓶运输量小．难以实现连续供气等

缺点，使得介于管网和中小气瓶之间的长管拖车、集装管束得以迅速发展。长管德车或集装管

束是将几只甚至十几只大容积钢质无缝气瓶装配在一起，并将７ｔ瓶头部连通．作为移动式储罐

给用户迭气的设备。单台设缶的运输能力ｎＩ达到４５００Ｎｔ０３的氧气或６８００Ｎ矗的压缩天然气？

长管拖车与集装管束的不同之处是长管拖车是将气瓶同定在骨架式的半挂车ＩＩ．只能在公路上

运输：而集装管束是将气瓶固定在ＩＳＯ标准集装箱框架内．一Ｉ『以与ｆ同的运输山。式结合．实现高

压压缩气体的公路．铁路或水路联台运输。

长管拖乍按其结构形式ｊ己分为榧架式长管拖车（见圈１）和捆绑式Ｋ管拖乍（见图２）两种，

其巾框架式长管拖车在围内数量最多．噍用最广泛，且绝大部分嗣于雎缩天然‘ｉ．ｆｔ０运输；而捆绑

式长管拖车在国内剐刚起步．只在世界上几大气体公司的中围公・ｄ使ｊ｛ｊ，均ｆｆ】ｊ：运输氯气．氨气

等；捆绑式长管拖牛直接将气瓶固定在半挂车底盘ｊ：，减少了框架重｛建，。ｊ框架式长管拖车相

比，呵以装配更多的气瓶．明此．同弹整备质量的长管拖４二，捆绑式比框架武的运输量更大，运输

效率更高，运输成本更低鉴于捆绑式长管拖乍的诸多优点．以及闰家对Ｉ：辆管理越米越规范，

预计捆绑式长管拖车会越米越受到｝｝ｊ户的青睬．

集装管束的结构形式见幽３集装管束批量生产’前，咙、ｊ按照中国船级社（或ｆ｝｜户认町的

船级社）集装箱检验规范的要求进行定喇试验．取碍其颁发的可移动罐柜让８

７需要特别说Ｉ圳

的是，用Ｊ：国际联运的集装管束，还膻进行撞击试验，

图ｌ框架式长管拖车

中■工业气体工业协含成立２０圈年庆祝大盒论文簟

蓝

图２捆绑式长管拖车

图３集装管束

长管拖车、集装管柬在设计、制造时．除应满足同家有笑胜力容器的法规标准外，还应分界

满足国家有关道路车辆、集装箱的规定．同时还应满足国家或困际关ｒ危险货物运输的规定．

限于篇幅，本文仅姒我公司新研制的捆绑式长管拖车（以下称捆绑＿车＝）为例．简要阐述长餐

拖车的结构特点及安令措施

二、捆绑车总体结构

捆绑车总体结车句靠行走机构、太弈．ｆ｝｛钢Ｊ蠡无缝钢瓶“』ｊｉ称气瓶）及其连接装嚣三郎分．行

走机构需满足装载总质鲢段轴茼等要求．且需根据装载气瓶的特殊结构进行改装，捆绑车外彤

尺寸、总重量及轴荷等符台ｆ；Ｂ１５８９—２００４《道路’：辆外廓尺寸、轴甜技质垃限值》的要求；

气瓶两端外螺纹与安装法兰联接，安装法兰用螺栓固定在两端的前后支撑板上；瓶Ｉ１内螺

纹上装配螺塞．在螺褰上连接镑件．＾Ⅱ端没有爆破片装置．后端操作仓设有宽卸气管路．快装接

头、排污装置（需要时）、安全附件等，

三、捆绑车的结构特点

ｌ行走机构

３４

环保安全篇

捆绑车行走机构是捆绑车的主要组成部分之一，它既是运输部件又是主要的承载部件，这

就要求行走机构即能承受装载气瓶和介质对它的压力又应具有运输平稳的特性。行走机构采

用骨架式结构，车架为１６Ｍｎ高强度贯穿梁和鹅颈加强型设计，并根据装载气瓶的特点对行走

机构进行改装。行走机构上加装ＡＢＳ防抱死制动系统，以提高汽车运行安全性。其外廓尺寸、

轴荷及质量均符合ＧＢｌ５８９—２００４标准的要求。行走机构高度和质心高度尽量降低，以提高车

辆的侧向稳定性。

２．气瓶与行走机构的连接结构

气瓶两端均靠支撑板固定。前端支撑板与捆绑车行走机构采用螺栓连接，以实现温度变化

时的热胀冷缩。后端支撑板与行走机构采用焊接固定。捆绑车后部设置操作仓，操作仓设计成

刚性结构，并与行走机构大梁通过焊接成为一体，在车辆受到后面车辆撞击时，能防止管路破坏

而造成的气体泄露，以保证高压气体运输车的安全使用。前后支撑板安装于行走机构的相应位

置处均加装横梁，使行走机构承力均匀。

为使气瓶与行走机构及前后支撑板之间联接可靠，防止气瓶出现各个方向的偏移，在结构

上采取了以下措施予以保证：

（１）气瓶在装配前，先确定气瓶重量沿周向较重的一侧，并做好标记。组装时，使气瓶最重

的一侧位于最下部，防止气瓶产生额外的扭矩。另外，在固定法兰与气瓶端部联接螺纹中部沿

周向均匀布置三只紧固螺钉，防止气瓶转动。

（２）为防止运输过程中气瓶相对于行走机构的运动，前后支撑板与行走机构之间前、后各设

置两根拉杆固定；沿气瓶外沿周向设置两条钢带，通过端部的螺栓与捆绑车行走机构上的横梁

固定。

在设计捆绑车拉杆、钢带连接结构时，应考虑在运输工况下能承受如下惯性力的作用，运动

方向２ｍｇ，与运动方向成直角的水平方向ｍｇ，垂直向上ＩＩｌｇ，垂直向下２ｒｎｇ。（ｍ为气瓶及附件与

充装介质的总质量，ｇ为重力加速度）

四、安全措施

捆绑车装载介质多为易燃易爆的压缩气体，气瓶工作压力高，使用时需经常来往于城市道

路及建筑密集地带，安全问题非常重要。捆绑车主要采取的安全措施有如下几方面。

１．气瓶主要检验项目

气瓶作为捆绑车的主要承压部件，其质量与捆绑车的安全性能密切相关。其主要检验控制

项目如下：

气瓶内外表面均经过喷丸处理，处理后的表面质量达到ＧＢ８９２３规定的Ｓａ２．５级，具有优良

的表面质量。

无缝钢管进厂及水压试验后逐只进行超声检测，尤其是收口成形后的瓶颈瓶肩部位，均不

得存在超过最小壁厚５％的缺陷。瓶体任何部分不允许焊接修补，允许用机械的方法对瓶体表

面缺陷进行修磨，修磨后的表面应圆滑过渡，修磨处应进行无损检测，修磨处的瓶体厚度不得小

于设计要求的最小厚度。

无缝钢管进厂及气瓶成形后逐只进行超声测厚，要求任一点的厚度不得小于设计要求的最

小厚度。

瓶体整体热处理后的各项性能均由随炉试样环予以验证。包括拉伸、冲击、压扁、金相组

织、硬度检测等。

气瓶成形及水压试验后逐只进行磁粉检测，确保不得有任何裂纹状缺陷存在。

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中囝Ｚ业气体工业协会成立２０圈年庆祝大会论文集

气瓶的两端螺纹均经磁粉检测，确保连接螺纹质量可靠。

以５１３倍工作压力对气瓶进行水压试验，以验证气瓶在超压工况下的综合性能。试验方法

采用外测法（水套法），水压试验过程中应测定气瓶残余变形率不得大于５％。

气瓶逐只进行水下气密性试验，确保瓶体及密封处不渗漏。

气瓶用内窥摄像系统逐只进行内部全面检查，确保内部质量。

２．爆破片装置

气瓶的两端均设置爆破片装置。爆破片装置较安全阀体积小，重量轻，且密封可靠，其泄放

面积较同体积的安全阀泄放面积要大得多。引起气瓶超压的主要因素是因事故造成的着火状

态，因而依据美国石油协会（ＡＨ）ＲＰ５２０标准计算在着火状态时的爆破片泄放面积能满足气瓶

超压泄放的要求。

３．压力表

气瓶充卸气管路上设置压力表一块，量程取１．５—３倍的工作压力，精度１．５级。压力表采

用防震型，其前端设置压力表阀，便于更换拆卸。

４．温度计

考虑工作环境温度及充气时气体温度升高卸气时气体温度降低等因素影响，温度计测量范

围应覆盖最低和最高工作温度，测量范围取一４０～８０＂Ｃ。温度计采用双金属型，读数方便，坚固

耐用，且采用防护套管与介质隔开，易于更换拆卸。

５．安全联锁装置

充、卸气过程中，即操作仓门打开状态，严禁汽车启动运行，否则会造成装卸软管等连接部

位拉断、气体泄漏等严重事故。故在操作仓内设置气动安全联锁装置，靠汽车行走部分自带气

包提供气源，操作状态时使汽车处于制动状态，无法启动，充卸气完毕，操作仓门关闭后，制动状

态才予以解除，汽车可正常行驶。

６．导静电装置

捆绑车尾部设置导静电接地带，操作仓管路上设置导静电片，可随时导出运行时及充卸气

时积聚的静电荷。导静电拖地带采用柔软耐磨的导静电橡胶拖带，即能充分泄放静电荷，又不

至于放电太快而产生火花放电。

７．排污装置

压缩天然气中含有硫化氢和水分，对瓶体高强度铬钼钢（４１３０Ｘ）有应力腐蚀作用，大量事例

也证明湿硫化氢环境是引起ＣＮＧ钢瓶爆炸的主要原因。故一方面，除对天然气进行严格的脱

硫、脱水干燥，严格控制充装介质的硫化氢和水的含量，一般应符合ＧＢｌ７８２０—１９９９（天然气》中

一、二类气的要求或ＧＢｌ８０４７—２０００／（汽车用压缩天然气》的要求，硫化氢含量建议控制在２０ｍｅ，／

Ｎ甜以内，水含量建议不超过８ｍｇ／Ｎｍ＇。另一方面，各气瓶端部设置排污管伸入气瓶底部，定期

对气瓶内积液进行排污，以减缓湿硫化氢环境下对材料的腐蚀。

８．严格控制气瓶用钢材的磷、硫含量

钢中有害杂质硫，其与铁生成低熔点的硫化物，在热加工时产生热脆性。且当硫含量≥０．

０１％时，钢对湿硫化氢引起的氢致裂纹极为敏感。钢中杂质磷与铁生成低熔点共晶体，分布在

晶界，减弱晶界结合力，使钢材的冲击韧性降低。故应对钢材中的硫、磷含量进行严格控制。

ＤＯＴ—ＳＰ８００９中针对盛装ＣＮＧ的无缝钢瓶材料要求Ｐ≤０．０２４％，Ｓ≤０．０１５％，根据钢材生产

厂家状况，可提出更严格的要求，建议硫、磷含量控制在Ｐ≤０．０２％，Ｓ≤Ｏ．０１％。

９．灭火装置

捆绑车两侧各配一只５ｋｇ干粉灭火器，以备发生火灾险情时急用。

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环像安全篇

１０．管路结构

操作仓内充卸气汇总管及各分支管之间采取焊接结构，且经表面渗透检测，尽量减少泄漏

点。高压阀门均经复验合格，验证高压、低压状态下的密封性。充卸气管及气体排空管均用管

夹或支撑予以固定，以减轻车辆运行时对管路振动的影响。

本节所述的安全措施，同样适用于集装管束。

五、结论

综上所述，该捆绑车型设计结构先进，安全合理，使用维护方便，运输效率高，填补了国内该

种车型的空白，是高压气体运输的理想工具。

参考文献

［１］ＤＯＴ４９ＣＦＲ§１７８．３７｛３ＡＡ、３ＡＡＸ无缝钢瓶规范》

［２］ＤＯＴ—ＳＰ８００９特殊许可

［３］Ｑ／ＳＨＪ

２０—２００４（大容积钢质无缝气瓶》（石家庄安瑞科气体机械有限公司企业标准）

［４］Ｑ／ＳＨＪ

１１—２００４（高压气体长管拖车》（石家庄安瑞科气体机械有限公司企业标准）

［５］王洪海．ＤＯＴ一３ＡＡＸ气瓶及其运输设备的安全设计化工设备与管道２０００年第３７卷

以人为本

安全发展

提高素质

促进和谐

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捆绑式长管拖车的结构特点及安全措施

作者：刘玉红，赵京茂

作者单位：石家庄安瑞科气体机械有限公司河北石家庄,050061

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