运加油车

运加油车（精选3篇）

运加油车 篇1

运加油车是保障我国维和行动工兵分队、医疗分队和防暴警察分队各类装备用油的主要装备,对我国维和行动的正常开展,保证维和任务的顺利完成具有重要作用。然而,执行维和任务基本上是在冲突高发地区,会面临着各冲突集团以轻重武器、地雷、汽车炸弹和人体炸弹等武力手段制造的危险环境,加之某些失去理性的武装组织仇视联合国维和行动,进而发动有目的的袭击,使运加油车这类采用传统“软外壳”的后勤车辆,特别是其上体积很大、盛有易燃易爆油品的油罐,承受着更大的弹伤威胁。枪弹击穿运加油车油罐后,油料会大量泄漏,更严重的是引起着火爆炸,并造成危及其他装备与人员、堵塞道路等继发效应。

目前,传统“软外壳”后勤车辆的弹伤防护问题已引起各国军队的重视,对于驾驶室、车体等部位的防护已得到了较好解决,主要方法是采用防弹钢板、防弹织物和防弹玻璃等能够抵御破片击穿的材料形成防弹装甲,通过内嵌或外挂的方式,对驾驶员和乘员实施有效保护。对于运加油车油罐的防护,如采用防弹装甲防护,将受到成本、有效载质量和制造工艺性等因素的限制,可行性较差。军用飞机密封安全油箱和现代新材料技术的发展,为运加油车油罐弹伤止漏防护问题的解决提供了有效途径。

1. 运加油车油罐的弹伤威胁分析

曾有研究统计了联合国维和行动中遭遇武器袭击案例的数据,在174次袭击案例中遭遇不同武器袭击的次数为:大炮8次,炸弹7次,手榴弹11次,枪弹68次,地雷32次,迫击炮18次,复合式武器21次,炮弹9次。

炮弹、炸弹、手榴弹及地雷等常规弹药除了直接碰击目标产生威力很大的爆炸效应外,另一种毁伤手段是破片效应,即通过弹体装药爆炸产生并驱动破片,使破片获得高初速及一定的质量和空间分布,以足够的动能碰击并毁伤目标。例如,某型炮弹弹丸着地爆炸后可产生有效毁伤破片600～800枚,初速可达600～2000m/s,有效毁伤幅员(高度2m以内)正面为40m,纵深为20m。常规轻武器枪弹的毁伤作用等同于一枚有效毁伤破片。

破片侵彻靶板的计算公式有多种,经计算分析与综合比较,推荐使用美军弹道学研究实验室提出的THOR经验公式计算击穿厚度:

式中t为击穿厚度,单位是mm;v为破片着速,单位是m/s;d为破片直径,单位是mm;m为破片质量,单位是g;θ为破片着角,单位是°;C、α、β和γ为不同材质靶板的经验常数。

1.1 常见枪弹对运加油车油罐的威胁

常见枪弹分别直射低碳钢与铝合金靶板,则击穿厚度可根据式(1)计算,结果如表1所示。

目前,运加油车油罐常用低碳钢板、铝合金板和不锈钢板制造,罐体的最小厚度分别为:低碳钢3～5mm,铝合金4～5.5mm,不锈钢2.5～5mm。对比表1中靶板击穿厚度,可以看到有3种枪弹可以击穿厚度3mm的低碳钢罐体。不锈钢板材抗枪弹侵彻的能力与低碳钢板相当,故不锈钢油罐受到的枪弹威胁也与低碳钢罐体相当。从表中还可看到全部4种枪弹均可击穿厚度4mm的铝合金罐体,且铝合金板材抗枪弹侵彻的能力不足低碳钢板的1/2。

1.2 爆炸物破片对运加油车油罐的威胁

炮弹和炸弹等爆炸后,可认为其中部分破片具有与上述常见枪弹相同的质量与当量直径,同时根据弹药工程学中的格尼(Gurney)公式认为这部分破片均可获得600～2000 m/s的初速。这部分破片垂直侵彻低碳钢靶板时,忽略速度损失,则根据式(1)可计算靶板击穿厚度,结果如图1所示。

如将靶板视作运加油车罐壁,从图1可看到,当爆炸物破片着速达到1 000m/s时,对于低碳钢板制成的油罐,最小击穿厚度达到5.6mm,目前还没有一种运加油车低碳钢板油罐可以承受,且随着破片着速的提高,击穿厚度继续增大,甚至可以达到20mm。

根据前述分析,低碳钢板的抗破片侵彻能力与其2倍厚度的铝合金板相当,因此,目前同样没有一种运加油车铝合金板油罐能够抵御破片不被击穿,且破片侵彻铝合金板罐壁的击穿厚度达到40mm以上。不锈钢板的抗破片侵彻能力与低碳钢板相当,因此爆炸物破片对运加油车不锈钢油罐的侵彻情况同于低碳钢油罐。

综合以上分析,如果说增大油罐壁厚还有抵御常见枪弹击穿的可行性,那么,采用大幅增加油罐壁厚以抵御爆炸物破片侵彻的措施,则远远偏离了设计合理性的范围,不具备可行性。采用防弹钢板或防弹铝合金板制造运加油车油罐,则受到成本、有效载质量和制造工艺性等多种因素的限制,可行性较差。

2. 运加油车油罐止漏防护基本方法

油料容器弹伤止漏防护技术的研究开始于二战时期,并成功地应用于军用飞机油箱。基本方法是在油箱外侧附加“二夹一”的软防护结构,如图2所示。“二”是指防护结构最外侧与紧贴油箱4外壁的两个弹性层1.3。“一”是指介于两个弹性层的吸油膨胀层2。“二夹一”软防护结构在油罐制造完工后,即以适当的涂装工艺附着在整个油罐外壁。对在用的运加油车,也可以在对油罐外壁进行处理后,使“二夹一”软防护结构附着在油罐上。

2.1 止漏防护基本原理

当运加油车受破片侵彻时,破片将软防护连同罐壁一起贯穿,两个弹性层的穿孔依靠材料弹性迅速收缩,减小流通截面, 防止油料大量外泄。向外流动的油料进入吸油膨胀层后,吸油膨胀层材料吸油膨胀,发生溶胀作用。在溶胀过程中,吸油材料依靠其亲油基和油分子间产生的范德华力将油分子吸入,刚开始是分子扩散控制,当一定量的油进入后,油分子与吸油材料的高分子链段发生溶剂化作用,由于油分子进入吸油材料内使体积膨胀,以致引起三维分子网的伸展,同时分子网受应力作用产生弹性收缩力,阻止油分子进入网状链,此时溶胀达到平衡状态。 通过溶胀平衡时材料溶胀压的作用,使吸油材料穿孔闭合密封, 达到完全阻止油料流出的效果。

1一弹性层;2一吸油膨胀层;3—弹性层;4—罐壁。

2.2 止漏防护基本参数分析

橡胶等材料的密封效果决定于其有效压紧应力。当有效压紧应力σg>mpi(m为垫片密封系数,在低压范围内m=4～5.5;pi为泄漏压力,单位是MPa)时,即可阻止泄漏。对于运加油车油罐,油面上的蒸气压力约为10×10-3MPa,加上油高产生的静压力,油罐下部的泄漏压力不足30×10-3MPa,因此,只要有效压紧应力大于0.165 MPa,即可完全阻止泄漏。

上述吸油膨胀层止漏密封过程中,吸油膨胀材料达到溶胀平衡时的溶胀压即相当于有效压紧应力。以早期军用飞机止漏密封油箱使用天然橡胶作为吸油膨胀材料为例,采用FloryHuggins晶格模型理论进行分析计算,可得在溶胀平衡状态下,溶胀压为0.288～0.804MPa(相应的体积膨胀率为192%～329%)。因此,实践与理论计算均可证明吸油膨胀层完全可以达到运加油车油罐击穿后止漏密封的效果。

3. 运加油车油罐止漏防护技术研究

3.1 吸油膨胀层材料选择

早期军用飞机止漏密封油箱使用天然橡胶作为吸油膨胀材料。实践表明,天然橡胶在汽、煤、柴等轻质油品中,溶解度较高。可溶性的增加使吸油率下降,而且天然橡胶可能溶于油品中或吸油后瘫成泥状,不利于回收和使用。

20世纪60年代后期出现了高吸油性材料,90年代以来,研究人员们受到高吸水树脂的某些理论启发,使吸油材料向高吸油树脂发展,为替代天然橡胶作为吸油膨胀材料,更好地解决油罐止漏密封问题提供了广阔的前景。

高吸油树脂是一种低交联的聚合物,以亲油性单体为基本单位,经适度交联构成网络结构,吸收的油以范德华力保存在其网络中,且吸油倍率高、油水选择性好,吸油后,驻油稳定、挤压不流、可保持数月,大大减少油气蒸发及可能引发的着火爆炸事故。

目前,国内也广泛开展了高吸油树脂的研究开发工作,已开发或正在研制的高吸油性树脂主要可以分为以下几类:(1)以甲基丙烯酸烷基酯或烷基苯乙烯单体经交联悬浮聚合制得的聚合物;(2)用带有乙烯基的单体通过交联共聚合制得的共聚物,如醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、烷基苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物等;(3)以甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯等单体与天然纤维素接枝共聚合而制得的接枝共聚物。大连理工大学及中国石油兰州石化公司石油化工研究院开发的自溶胀高吸油性树脂则达到了商品化的要求。

3.2 弹性层材料的选择

早期军用飞机止漏密封油箱用氯丁橡胶与尼龙纤维制成的胶布作为弹性层,其厚度较大,使得附加质量较大,且低温性能较差,耐老化及耐臭氧老化性不足,需要加以改进。

目前,在诸多聚合物中,聚氨酯胶料具有极好的耐磨性、耐油性和耐寒性,对氧、臭氧和辐射等具有足够的抵抗能力;同时具有很高的拉伸强度和断裂伸长率,还兼具压缩永久变形小、承载能力大等优良性能。

尤其是国内已研制出聚氨酯喷涂胶料,喷涂工艺性好,能够以喷涂工艺直接在油罐外壁和吸油膨胀层表面施工,喷涂的聚氨酯弹性层厚度较小,各项性能均优于氯丁橡胶与尼龙纤维制成的胶布。因此,聚氨酯喷涂胶料是用作弹性层材料较理想的选择。

3.3 后期修复技术

采用了软防护结构的运加油车油罐,在弹伤止漏密封后,继续使用的时间只有数月,还必须对弹伤后的防护层和罐壁进行修复。

后期修复,应充分考虑修复施工对防护层的影响,以避免其对整个防护层的破坏。冷焊技术可将高分子聚合物与特殊填料组成的复合材料胶粘剂直接涂覆于罐壁损伤处,达到表面强化和修补的作用。冷焊修补技术通常采用双组分修复剂,其主剂由高分子物质和钢、铝等金属粒子组成。当主剂与辅剂按比例混合后,使两种不同分子进行反应结合成大分子链,并与金属粒子互相交织构成复杂的立体结构,与金属分子形成牢固耐久的复合材料,具有高强度、高抗冲击性和耐腐蚀的特性。冷焊修补不需加热,修复部位不会产生收缩、膨胀和塌陷等缺陷,对防护层影响很小。因此,应在广泛筛选胶粘剂的基础上,针对弹伤油罐形态的复杂性,充分研究考核冷焊技术用于油罐后期修复的适用性与耐久性。

4. 结语

维和任务复杂危险的环境,使运加油车油罐面临着很大的弹伤威胁。运加油车油罐被击穿后,会造成油料泄漏、甚至着火爆炸危及装备与人员的严重后果。通过对爆炸物破片与枪弹对油罐的击穿厚度进行计算分析,指出运加油车油罐依靠增大罐壁厚度抵御弹伤威胁不具备可行性,提出“二夹一”软防护结构是抵御运加油车油罐弹伤威胁的较好方法,通过相关计算论证了软防护结构中吸油膨胀层完全能够达到止漏密封的效果,并针对传统软防护结构存在的问题,选择了新材料和后期修复技术。

摘要：根据维和行动运加油车面临的弹伤危险环境,对爆炸物破片与枪弹对油罐的击穿厚度进行了计算分析,指出了运加油车油罐依靠增大罐壁厚度抵御弹伤威胁的措施不具备可行性,提出了“二夹一”软防护结构是抵御运加油车油罐弹伤威胁的较好方法,通过相关计算论证了软防护结构中吸油膨胀层完全能够达到止漏密封的效果,并针对传统软防护结构存在的问题,选择了新材料和后期修复技术。

关键词：维和行动,运加油车,油罐,止漏防护

运加油车 篇2

有你们的拼搏身影

面对漫漫的征途

没有畏惧和退缩

任汗水打湿脊背

任疲惫爬满全身

依然奋力追赶

满赛场

铺开、浸润，甚至渗透

运动的气息

沐浴着拼搏的阳光

反射着生命的律动

记录着

你那永不消逝的影子

渐渐超过所有人

right

同样的骄阳，

同样的暴晒，

没有热烈的欢呼，

没有激动的喝彩。

那是精密的仪表，

和细致的耐心，

记录着运动员的辉煌。

你们是公正的法官

脚踏一方热土

头顶一片青天

风沙、烈日

口裂、唇干

你以雕塑的屹立

站成一道风景

你以旗手的执著

是你们裁判员

撑起赛场持久的晴空一片

train

也许你忐忑不安

我们早已热血沸腾

昔日

偌大的场地里

长长的跑道上

留下的是你深深的足迹

抹不去你渗出的汗水

拉不动你沉重的双脚

你不在乎自己的疲倦

不在乎汗水和泪水

因为我知道你心里有一种坚定的信念

跑道

运油车结构设计与改进 篇3

本设计是在已提供的汽车底盘基础上, 根据产品的具体设计要求, 按照国家标准中汽车运输液体危险货物常压容器罐体的通用技术条件设计相应的罐体及罐体上的附件、罐体与底盘间的连接方式, 最终设计出一辆符合国家专用车标准的运油车。本文以DQG5142GYY运油车为例展开说明。

1 运油车基本结构

运油车由底盘车部分、罐体总成、油路系统三大部分组成。该设备外型美观, 结构合理。 (结构简图如图1)

2 底盘车的选择

底盘车选用高通过性、高动力性、高可靠性的东风DFL1140BE型二类底盘, 具有很强的越野能力。

底盘的主要技术参数为:总质量:1 4 4 9 0㎏;整备质量:4 5 5 0㎏;轴距:4200mm;接近角/离去角:20°/18°;前悬/后悬:1430/1860mm;最高速度:90km/h。

3 罐体总成的设计

运油车罐体总成是油料运输的储藏容器, 是运油车的关键部件, 主要用于军队、抢险、车队、油库储油的运输、移动及储存。在运油车工作中, 罐体总成总会出现大大小小的问题, 延长了油田生产工作的进程, 甚至造成安全事故的发生, 因此在运油车设计中罐体总成的设计尤为重要。

3.1 罐体总成主要参数

罐体为卧式钢制焊接直筒式结构, 主材料为碳素结构钢Q235。罐体截面为椭圆形, 内径为长轴2300mm×1320mm, 筒节长度5m, 容积为10.2m3。筒体壁厚5mm, 中间设前后两个隔板, 隔板壁厚5mm, 隔板上交错设有通油孔, 保证进出油畅通无阻, 封头壁厚5mm。罐体总宽2490mm, 总高1745mm, 边箱上端离筒节中心线距离为275mm。

3.2 副梁的设计改进

副梁长度为5100mm, 采用δ4钢板折弯、组对、焊接而成, 中间有4道横梁。副梁的纵梁及横梁补强板均采用δ4钢板。

油田中现使用的运油车在使用过程中副梁前端经常出现撕裂情况, 这一问题的出现主要是由于副梁长度短于筒节长度, 因此副梁前端存在应力集中问题, 为了避免此类问题的再次出现, 做出以下相应更改措施:

(1) 将副梁整体尺寸加长, 前端超出筒节, 将原来的垂直面改为斜面, 并且斜面及立面封死;

(2) 纵梁补强板整体尺寸也相应增加, 前端超出筒节30mm, 把封头兜住。

3.3 专用垫板的选择

专用垫板尺寸为15×80×5200, 两根专用垫板均用氯丁胶将其粘合在车底座上。

油田上对安全要求非常严格, 尤其油田所使用的罐车安全性能要求尤其严格, 但最近出现了几起罐车专用垫板脱落的问题, 引起各部门的高度关注。作为专门生产罐车的单位虽然并未出现罐车垫板脱落的问题, 为了防止此类问题的出现, 提高本产品的安全性能, 扩大产品的知名度, 针对此问题也做出了相应的改进措施。

所有罐车专用垫板一律采用夹线胶板, 不再使用普通胶板。罐体与底座之间除了每侧3道U型螺栓固定外, 每侧再加2个限位挡板, 或者每侧再加2个斜拉总成。这些更改措施有效地防止了罐车垫板脱落的问题, 为油田正常生产工作提供了保障。

3.4 罐体主要元件的设计

运油车罐体主要元件有防爆人孔、气动海底阀、呼吸阀、导静电接地线卷盘及干粉灭火器等。这些元件均要有合格证书, 并符合相应标准, 经检验合格后方可使用。

(1) 防爆人孔总成:由原来的自制人孔总成改为外购防爆人孔总成, 型号为H C001A-580, 根据罐体的长度设置1个防爆人孔, 位于罐体顶部, 人孔短接外径为ф508mm。

(2) 气动海底阀:罐体下部ф133排污口改为安装气动海底阀C804AQ-100。海底阀与罐体联接处法兰 (外购) 外径为ф218mm, 海底阀出口为水平方向。与原管汇系统的ф76管需要过渡。气动海底阀联接时需电磁阀、单档开关。具有紧急切断作用。

(3) 呼吸阀:型号HXYC-DN50-铝合金, 位于罐体顶部, 靠近防爆人孔。呼吸阀的出气阀应在罐内压力高于外界压力6kPa～8kPa时开启, 进气阀应在罐内压力低于外界压力2kPa～3kPa时开启, 并具有防火功能。

(4) 干粉灭火器:型号M F Z L-4k gABC, 两件分别位于罐体前端两侧, 用支架固定在前裙板上, 便于紧急情况使用。

(5) 防火帽:型号XF-DN90mm, 要求前置, 位于驾驶室底部。

(6) 导静电接地线卷盘5m与汽车导静电橡胶拖地带C型-1600×55×8均配备, 为了保障运油车的安全。

4 油路系统的设计

4.1 油路系统的功能

油路系统选用大排量自吸式油罐车泵, 油泵可实现安全平稳地将油输出。取力器通过按钮控制气路中的电磁阀动作来实现结合与分离, 发动机的动力经取力器传动轴来驱动油泵, 通过四位三通阀和两个快速球阀的转换可实现:常压排油、压力排油、吸入本罐、移动泵站四个功能来满足用户需求。原理图如下图所示。

(1) 常压排油:是将运油车罐内的油在大气压力下, 自动排出罐体。

(2) 压力排油:是利用运油车配置的油泵, 将罐内的油泵出。

(3) 吸入本罐:是利用运油车配置的油泵, 来完成吸入本罐的过程。

(4) 移动泵站:是利用运油车配置的油泵, 作临时泵站使用。

4.2 油路系统的改进

泵油管路上最低点位置安装一个排污阀, 便于管路中油污的排出, 并且保护了油路系统中各个标准件, 提高了其使用寿命。

5 结束语

随着油田的高速发展, 油罐车的需求也越来越高, 运油车多功能性使其成为油田上广泛使用的油罐车之一。因此对运油车结构的设计和罐体总成存在的一些不合理结构进行的改进, 为运油车在以后的使用过程中减少了事故的产生, 保证了生产进度, 这些充分证实了设计及改进的合理性, 为以后运油车的生产设计提供了相应的参考。

参考文献

[1]颜静.运油车[J].物流技术与应用 (货运车辆) , 2010年03期

[2]宿爱香.罐式半挂车结构设计及轻量化研究[D].新疆大学, 2010年