油田車載水罐的設(shè)計(jì)與安裝

晉東海

（大慶油田有限責(zé)任公司試油試采分公司，黑龍江 大慶 163000）

1 技術(shù)要求

1.1 尺寸

（1）水罐長度。水罐的長度主要取決于底盤車輛的長度，還要考慮水罐重心在車輛最佳安裝位置。在上述條件滿足情況下盡量增加水罐與駕駛室的距離，這樣便于車輛檢查和維修，還可以加裝滅火器固定裝置等附屬設(shè)施。根據(jù)通用運(yùn)輸車輛底盤長度，水罐的設(shè)計(jì)長度一般7．3m 左右。（2）水罐寬度。水罐寬度小于車輛駕駛室寬度，具體寬度主要取決于有效增加水罐體積的設(shè)計(jì)，還要考慮罐體裙部實(shí)用性設(shè)計(jì)要求。一般罐體寬度比駕駛室小300mm，罐體兩邊裙部設(shè)計(jì)出200mm 左右寬的廂式走臺(tái)，罐裙廂體內(nèi)部可當(dāng)作工具箱使用。水罐的設(shè)計(jì)寬度一般2．2m 左右。（3）水罐高度。在滿足車輛載重量、罐體長度、寬度情況下設(shè)計(jì)出罐的高度。理論上，罐的高度不宜高，以此來降低整車的重心，提高車輛行駛的穩(wěn)定性。水罐的最大高度還要考慮上部罐口設(shè)計(jì)高度，一般水罐車整車設(shè)計(jì)高度不高于駕駛室的高度。罐體的設(shè)計(jì)高度一般1．2m 左右。

1.2 重量

（1）重量范圍。水罐的重量不能過重，這樣會(huì)影響整車的載重量。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮底盤載重量、罐體的設(shè)計(jì)載重量、罐體重量三個(gè)參數(shù)。水罐的整體重量一般控制在2500 ～3200kg 范圍內(nèi)。（2）鋼板選用。罐體一般采用5mm 厚的鋼板加工，即能滿足罐體的強(qiáng)度要求，也能滿足罐體的抗腐蝕要求。罐體內(nèi)隔板采用4mm 厚的鋼板，罐的裙邊、集水池選用2mm 厚的鋼板，走臺(tái)選用3mm 厚的螺紋鋼板。

1.3 抗腐蝕

（1）內(nèi)部防腐。罐體內(nèi)部腐蝕主要發(fā)生在焊接部位，特別是隔板焊接部位腐蝕后隔板傾倒，隔板作用失效；其次是罐內(nèi)底部焊口長期有液體侵蝕造成腐蝕漏液。因此罐內(nèi)抗腐蝕主要做好焊點(diǎn)部位抗腐蝕處理，一般采用增加焊點(diǎn)部位的鋼板厚度和加強(qiáng)焊口焊接質(zhì)量，并進(jìn)行打磨。（2）外部防腐。罐體外部腐蝕主要發(fā)生在罐體上部集水池焊點(diǎn)部位，因焊點(diǎn)部位長期受雨水等液體侵蝕或排水不好而造成罐體漏液。罐體外部防腐主要進(jìn)行防腐噴漆，重點(diǎn)對(duì)容易形成積液的焊口部位進(jìn)行打磨平整處理，設(shè)計(jì)便于排水的水道。（3）噴漆。罐體內(nèi)不需要進(jìn)行防腐噴漆處理，主要是從成本考慮；其次是從防腐噴漆的使用效果不理想，罐內(nèi)腐蝕發(fā)生在各焊接部位，一般的噴漆不能阻斷局部點(diǎn)的腐蝕。罐體外部噴漆很重要，噴二遍防腐底漆，再噴二遍外漆。

1.4 穩(wěn)定性

（1）安裝隔板。罐體內(nèi)一般安裝2 ～3 個(gè)隔板，隔板在罐內(nèi)焊接面積盡量最大化，增加隔板強(qiáng)度，減少隔板傾倒情況發(fā)生。隔板與隔板、隔板與罐體之間用角鐵串起來進(jìn)行硬連接，增強(qiáng)隔板前后被液體沖擊的強(qiáng)度。角鐵焊接部位要多增加一層鋼板焊接在隔板和罐壁上，以此增強(qiáng)焊點(diǎn)部位強(qiáng)度。隔板水道除了在罐體底部有開口，其他開口部位不要設(shè)計(jì)在與罐體有焊接的部位。（2）副梁和罐體連接。罐體與副梁托架連接部位先要在罐體上焊接一層鋼板，然后再焊接到副梁的托架上。這樣既能增強(qiáng)罐的強(qiáng)度，也能杜絕托架與罐體焊點(diǎn)部位漏液情況發(fā)生。（3）排水口與罐體連接。在排水口位置的罐體內(nèi)部焊接大于排水口2 ～3 倍面積的鋼板來增強(qiáng)排水口的強(qiáng)度，同時(shí)也避免排水口焊點(diǎn)位置出現(xiàn)漏液情況發(fā)生。

1.5 焊接

（1）焊口設(shè)計(jì)。罐體的前后鋼板按照罐體外部橢圓形狀沖壓形成50mm 左右直角折彎，50mm 直角折彎部分再與罐體形成口對(duì)口平面焊接，改變以往罐體前后鋼板與罐體鋼板90℃角對(duì)角焊接，從而避免罐體強(qiáng)調(diào)減弱及焊口常有沙眼情況發(fā)生，也便于自動(dòng)化焊接設(shè)備的使用及提高焊接質(zhì)量。（2）隔板焊接。罐體內(nèi)的隔板也采用沖壓形成50mm 左右直角折彎，50mm 直角折彎部分與罐體內(nèi)部形成面接觸，接觸面的前后都要進(jìn)行完全焊接，提高隔板的焊接強(qiáng)度和抗腐蝕能力。（3）連續(xù)焊。罐內(nèi)任何焊接部位都采取均勻連續(xù)焊接，不能點(diǎn)焊。從罐的漏液部位發(fā)現(xiàn)，都是在焊接不連續(xù)、不均勻的點(diǎn)焊部位發(fā)生。

2 適用設(shè)計(jì)

2.1 護(hù)欄

（1）定置護(hù)欄。按照車輛高度設(shè)計(jì)要求，罐體上部走臺(tái)外側(cè)安裝300mm 左右高度的固定護(hù)欄，便于人員上下罐體和行走，還對(duì)罐上部存放的管線起到阻擋作用。（2）安全護(hù)欄。水罐車的高度都在2．5m 左右，由于定置護(hù)欄沒有足夠高度，對(duì)罐體上部作業(yè)人員起不到安全防護(hù)作用，存在墜落的風(fēng)險(xiǎn)。因此水罐上部要安裝有一定高度對(duì)人員起防護(hù)作用的安全防護(hù)欄。由于水罐車設(shè)計(jì)高度受限，安全防護(hù)欄一般設(shè)計(jì)安裝成可折疊式或伸縮式。（3）原有罐體安裝安全護(hù)欄。原有罐體上設(shè)計(jì)安裝安全防護(hù)欄，一般采用折疊式護(hù)欄，并緊挨著定置護(hù)欄內(nèi)部安裝，這樣不破壞原有水罐車外形設(shè)計(jì)，符合車輛外觀使用要求。安全護(hù)欄折疊方向是前后縱向，立起時(shí)護(hù)欄高度在850mm 左右，折疊時(shí)高度只有150mm左右，并可以隱蔽在定置護(hù)欄內(nèi)部。（4）新出廠罐體安裝安全護(hù)欄。將要新出廠的水罐車，可以將定置護(hù)欄和安全防護(hù)欄設(shè)計(jì)為一體，即定置護(hù)欄設(shè)計(jì)成液壓缸形式的可伸縮式護(hù)欄。當(dāng)人員在罐體上部作業(yè)時(shí)，把定置護(hù)欄拉起到一定高度，起到安全防護(hù)欄的作用。（5）護(hù)欄選材。定置護(hù)欄一般用鋼管，安全護(hù)欄要采用輕便的鋁合金，這樣便于人員拉起，同時(shí)鋁合金材料在折疊摩擦不會(huì)產(chǎn)生火花，滿足油田特殊井場安全生產(chǎn)要求。

2.2 尾氣加熱閥門裝置

（1）工作原理。利用車輛尾氣熱量加熱解凍水罐閥門，能很好解決冬季水罐閥門凍死不能打開的問題。（2）閥門罩設(shè)計(jì)。按照水罐閥門外型，設(shè)計(jì)圓筒帽，罩住閥門并用螺栓固定在罐體上。閥門罩的大小以能包裹住閥門為標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少罩與閥門的間隙。在罩圓筒部位開設(shè)尾氣進(jìn)口和出口。（3）三通安裝。在消音器排氣口安裝帶開關(guān)的三通，當(dāng)需要尾氣加熱水罐閥門時(shí)，將三通開關(guān)打開到尾氣通往水罐閥門的管線上，同時(shí)關(guān)閉排氣管排氣的通道。（4）管線安裝。尾氣加熱主管線用圓管布置在水罐下部及副梁空隙處，從排氣管附近沿著罐體底部一直到罐體后部閥門罩進(jìn)氣口位置，并用活接連接閥門罩的進(jìn)氣口。排氣管三通到尾氣加熱主管線用帶活接的軟管進(jìn)行連接。所有尾氣加熱管線的內(nèi)直徑按照原車輛排氣管的內(nèi)直徑大小設(shè)計(jì)。

2.3 罐口

（1）罐口直徑盡量要大，便于對(duì)接進(jìn)水管線，也方便人員進(jìn)罐內(nèi)部維護(hù)或清洗，一般罐口直徑500 ～600mm。（2）罐口高度一般300mm 左右，還要考慮罐口蓋門安裝后的高度不能高于駕駛室的高度。罐口一般設(shè)計(jì)2 個(gè)，前后對(duì)稱各1 個(gè)。罐體呼吸孔設(shè)計(jì)安裝在罐口蓋門上或是罐體上部。

2.4 副梁

（1）副梁一般使用與主梁同寬度的槽鋼，其橫梁間隔位置與罐體托架設(shè)計(jì)位置盡量保持一致。設(shè)計(jì)橫梁間隔和位置時(shí)，要考慮車輛主梁和副梁同時(shí)適合安裝水罐∪型卡子，盡量能便于∪型卡子合理分布。（2）水罐前部托架高度要比后部高一些，讓罐體前部比后部略高，這樣能放盡罐體內(nèi)的水，保持水罐內(nèi)不存水，降低水罐的腐蝕進(jìn)度。水罐托架與副梁留有一定的空隙，便于∪型卡子安裝和緊固。

3 安裝要求

3.1 定位

水罐副梁與車輛主梁設(shè)計(jì)定位裝置，定位裝置要有一定強(qiáng)度，保證水罐副梁和車輛主梁不會(huì)發(fā)生前后或左右的位移。在副梁左右一定間隔焊上厚鋼板，形成∪型槽扣在主梁上，起到主梁副梁不產(chǎn)生左右位移，也保護(hù)墊皮不左右竄出。

3.2 卡子

（1）使用∪型卡。盡量多用∪型卡子連接車輛主梁和水罐副梁，既保證連接強(qiáng)度，又不破壞車輛主梁強(qiáng)度，同時(shí)能保護(hù)主梁和副梁之間墊皮不左右竄出。

（2）罐卡數(shù)量。罐的左右每側(cè)至少要安裝5 道∪型卡子，還要設(shè)計(jì)安裝2 道前后斜拉單卡，對(duì)罐體起前后穩(wěn)定作用。

（3）卡子規(guī)格?？ㄗ又辽僖忙?0mm 以上剛性好的材料，雙螺母加長緊固。

3.3 墊皮

墊皮厚度10 ～15mm，寬度與主梁和副梁同寬，長度與副梁同長，用抗氧化和一定硬度的橡膠墊。

4 車輛選型

4.1 通用運(yùn)輸車輛

車輛載貨部分主梁長度一般7．5m 左右，常規(guī)選用三橋、總質(zhì)量25000kg 左右底盤，帶前加力車型最佳。

4.2 底盤要高

為滿足車輛越野能力，車輛底盤高度要高，特別是車輛前部保險(xiǎn)杠和水箱離地間隙至少600mm 以上，并要安裝水箱和油底護(hù)板。

4.3 駕駛室功能全

駕駛室要有床鋪，空調(diào)、減震功能，滿足車輛野外和惡劣環(huán)境下運(yùn)輸，駕駛員在駕駛室內(nèi)居住生活要求。

4.4 勿選專用車型

不能選用底盤車輛大梁過長或過短的車型，如：翻斗車底盤。由于翻斗車底盤后大梁短，安裝水罐后，車輛載貨重心靠前，車前橋負(fù)重過大，在野外行駛經(jīng)常誤車，越野能力下降，不能滿足油田野外生產(chǎn)需要。