浅谈混凝土搅拌运输车使用LNG发动机所面临的困扰

文 / 唐山冀东混凝土有限公司 马欣

浅谈混凝土搅拌运输车使用LNG发动机所面临的困扰

文 / 唐山冀东混凝土有限公司 马欣

近几年，LNG的使用越来越广泛，在各领域大有取代柴油之势。只是随着近来原油价格的下挫，LNG的价格优势减弱了许多。

从宏观角度讲，价格优势的弱化只是在一定程度上造成了LNG发动机和柴油发动机的此消彼长。而在工程机械领域，随着2015年上半年建筑业的整体低迷，设备需求严重萎缩，才是严重影响LNG发动机发展和普及的根源。

从技术角度讲，LNG的某些优点是柴油无法比拟的。比如排放污染物的大幅度降低，和优秀的低温启动性能。即使发生了燃料泄露，LNG也会快速挥发，至少不会像柴油一样污染环境。

但是，使用LNG发动机是否真的完全适合工程机械的工况？是否方便快捷安全节约？至少对于混凝土搅拌运输车使用LNG发动机，我认为现阶段仍存在很多问题。某些问题与其它工程机械存在一定的共性。下面的个人观点可能会引起专家、厂家和LNG推崇者的反感，但绝对是发自肺腑。如有谬误，敬请指正，必当悔改。

LNG发动机“有劲儿”吗?

LNG发动机动力表现比较“温柔”，这是业内的普遍共识。当然，推崇LNG发动机的专家们，可以拿出辛烷值和扭矩曲线等大量证据，来证明LNG发动机经过调校，可以完全达到甚至超越柴油发动机的动力性能。对此我无权否认。但是对于混凝土搅拌车的工况，LNG发动机调校的措施是什么？对于燃料经济性又有多大影响呢？

气化后的LNG体积远远大于雾化的油，造成空气进气效率低，所以造成功率下降。但对于工程机械，比功率更重要的是最大扭矩，和达到最大扭矩的转速区间问题。个人认为，LNG发动机低速扭矩弱，是点燃式引擎带来的先天特性。除非采用低档高转速，否则不可能获得大扭矩输出。转速上升则意味着燃料经济性的下降，如果长期处于这样的工况，LNG的节约效果将大打折扣。因此，配装混凝土搅拌车的LNG发动机，必须在动力性和经济性上进行取舍，才能达到与柴油发动机相似的效果。

气化后的LNG体积远远大于雾化的油，造成空气进气效率低，所以造成功率下降。

但对于工程机械，比功率更重要的是最大扭矩，和达到最大扭矩的转速区间问题。

混凝土搅拌车的作业环境可谓“一半是海水，一半是火焰”。在混凝土运输的途中，它的行驶环境与其它车辆大致没什么两样。一旦进入建筑施工现场，就是从人间掉进了地狱。不要以为我在危言耸听，即使在一线城市，有几个建筑工地为工程车辆预留了充足的循环场地，又有多少建筑工地在工程前期就做好了硬化路面。从业多年以来，我看到的基本都是狭窄、陡坡和泥泞的场地。混凝土搅拌车低速蛇行、抵挡冲坡、陷入泥潭等现象屡见不鲜。因此，发动机大扭矩输出成为搅拌车的重要需求。

其实其它工程机械也有同样的问题，比如装载机经常发生的重载举铲加前进冲坡工况，对于低速扭矩的要求比混凝土搅拌车更高。所以，LNG发动机要想广泛地装配工程机械，直至取代柴油发动机，保证充足扭矩是最重要的问题。

建个LNG加气站靠谱吗？

据说凡是达到20辆以上的LNG用户都会给建一个加气站。这可是好事！但后续问题必然接踵而至：

首先，加气站建在哪？

通常能达到20辆大型车辆的规模，场地应该不是大问题。但是，除非用户把所有使用柴油的设备都换成LNG，否则只能让柴油库和加气站共存。其中，柴油库和加气站的位置是否存在安全隐患，值得慎重考虑。

用户有场地的还好，如果没有场地又建在哪里呢？很多混凝土物流公司把混凝土搅拌车派遣到客户单位，管理机构和设备处于分散和流动状态，如果客户单位内或附近没有LNG加气站，设备加气会非常不方便。

其次，加气站的客户是谁？

如果对外营业，社会车辆频繁进入用户的厂区，安全问题谁来负责？如果只服务用户内部的车辆，岂不是把加气站的用量和经济效益拴在了客户这一棵树上？如果这个客户经营不善，加气设备只能闲置，也不利于推广LNG的使用。

再次，加气站谁来管理？

无论加气站由谁出资建造、产权归谁，日常管理和使用操作必须由专业人员来执行，这是必须的。如果由LNG公司来管理，专业又安全。但加气站工人的作息时间、换班制度和绩效考核等问题与用户的业务性质和强度息息相关，难道他们的工资需要由各户制定、LNG公司执行吗？LNG公司如何平衡各加气站的工资标准差异？如果由用户单位派人管理，专业性不够是严重的浪费因素和安全隐患。

搅拌车深陷造成底盘剐蹭

混凝土搅拌车不同于高速公路上的长途运输车，可以预先计划好在下一个服务区加气加油。

现实中，混凝土搅拌车的卸料过程往往是不可控的，所以在施工现场遭遇LNG耗尽的可能性很大。

混凝土搅拌车在工地LNG耗尽怎么办？

混凝土搅拌车不同于高速公路上的长途运输车，可以预先计划好在下一个服务区加气加油。现实中，混凝土搅拌车的卸料过程往往是不可控的，所以在施工现场遭遇LNG耗尽的可能性很大。

一般说来，以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料的混凝土，初凝时间约为1.5小时，终凝时间在4小时左右。所以，混凝土企业通常规定，必须在初凝时间内完成卸料。那么既然时间已定，卸料过程何来不可控呢？

其实，卸料过程不可控的原因有很多，比如混凝土搅拌车自身或混凝土泵送设备突遇故障，造成搅拌车不能卸料。更有甚者，施工管理混乱造成多车混凝土在现场积压也是常见事。不客气地讲，混凝土质量规范在现实中没有得到足够的尊重，1.5小时内完成卸料并没有成为硬性法规。其中原因很多，但归为一点，混凝土产业的买方市场问题给执行混凝土质量规范造成了极大的阻碍和伤害。

施工现场地面泥泞需要大扭矩

不是所有的场地条件都可以允许混凝土搅拌车返回的。

我曾经见过一个现场，重车下陡坡进入浇筑位置，空车爬大坡原路返回，重车返回是爬不上去的，当然这是个案。

既然卸料过程不可控，那么等候卸料的时间就可能超出预期。但混凝土不是钢筋或木地板，等一等再卸车也可以。混凝土的特殊性在于，交付客户时处于半成品状态。自装车后，混凝土在搅拌车里即开始了单向凝固反应，所以需要混凝土罐体不停地旋转，以保持混凝土的和易性和流动性。因此，只要混凝土搅拌车在等候卸料，就必须保持发动机的运转。

这当然会损耗宝贵的燃料。但更可怕的情况是，本来预计混凝土搅拌车LNG余量足以完成本次运输，但等候卸料时间过长造成LNG在现场耗尽。

不了解混凝土施工的人可能会质问：“为什么发现LNG即将耗尽时，不立即返回或现场加注？”

先回答“立即返回”的问题。如果预计LNG余量不足，我们列出两个选项让混凝土公司来选择：再等下去可以成功卸料，但不够返回了；不卸料可以保证返回，返回后混凝土需要报废或降标号调整使用。

相信混凝土公司会选择第一种方式。这是因为，对于混凝土公司而言混凝土是主营商品，降标号使用会导致生产组织混乱和混凝土质量隐患，混凝土报废则意味着直接损失。而搅拌车卸料后可以在安全的地方等候加注LNG，损失的只是一小部分运力和时间而已。

再有，不是所有的场地条件都可以允许混凝土搅拌车返回的。我曾经见过一个现场，重车下陡坡进入浇筑位置，空车爬大坡原路返回，重车返回是爬不上去的，当然这是个案。

再来回答“现场加注”的问题。

听说有一种LNG流动加注车，专门用来解决现场加注的问题。但还是由于混凝土施工的现场环境，很可能流动加注车根本到不了跟前。如果用于救援施工现场的搅拌车或其它工程机械，建议LNG流动加注车至少具备两个条件。第一，如果流动加注车也是以LNG作为自身的燃料，那么要有足够的功率和扭矩，以保证成功来到被救援车旁边并成功撤离；第二，加注LNG的管道必须足够长和足够强，长度不能少于10米，强度必须能抵御砂石和钢筋的剐蹭。

另外，重载混凝土搅拌车等候LNG流动加注车的过程，必将是一个煎熬的过程。由于罐体不能转动，混凝土在搅拌罐内正在一往无前地加速发生凝固反应。在这种情况下，时间不只是金钱，更是质量。长时间的等候或造成混凝土在罐内凝固，或造成混凝土质量的不稳定。

对于已经习惯了柴油的我们，低温高压的LNG储气罐，和液态LNG气化混合燃烧的供气系统是比较陌生的。

大量的专用精密阀门和控制元件，日常维修专业性强、维修费也高。混凝土施工最重要的因素是效率，希望在进行LNG供应的同时，提高专业化维修和服务的便利性和及时性。

肯定有人会说：“柴油耗尽不也一样吗？”没错！柴油与LNG耗尽的后果和危害是一样的，但区别在于，柴油加注只需要一个油桶，也可以采用搅拌车相互救援，而LNG至少目前还不行。

其实还有一些问题也影响LNG在混凝土搅拌车上的使用，比如现场崎岖不平可能造成的油箱蹭地问题。虽然LNG储气罐能够保证强度和安全性，但随时发生的轻微剐蹭是否会逐渐影响储气罐的保温性能，这也是关乎燃料成本的大事。使用LNG发动机的搅拌车生产厂家是否可以改变储气罐的位置，或者至少加大离地间隙。目前，国家控制混凝土搅拌车额定搅动容积的举措，其实给LNG的使用提供了极好的条件。以前为了加大罐体，搅拌车上装几乎没有剩余的空间。现在8X4的底盘装上一个8立方米的罐体，剩余空间大得很。如果把储气罐放在比挡泥板高的位置，就能绝对避免剐蹭问题。只不过加气时增加了点儿难度，但LNG装载机的储气罐不是装得更高吗？

再有，混凝土搅拌车不规律的运行时间，也是影响LNG节约效果的一个重要因素。如果能提高储气罐和管路阀门的保温效果，将有效降低停驶状态下泄露造成的损失。

对于已经习惯了柴油的我们，低温高压的LNG储气罐，和液态LNG气化混合燃烧的供气系统是比较陌生的。大量的专用精密阀门和控制元件，日常维修专业性强、维修费也高。混凝土施工最重要的因素是效率，希望在进行LNG供应的同时，提高专业化维修和服务的便利性和及时性。

LNG混凝土搅拌车

讲了很多使用LNG的问题，不是要否定LNG的先进性和可行性。在能源可以改变世界格局的时代，我相信LNG是目前当仁不让的发展趋势。但是事物在发展过程中，总有需要完善的缺点和不足。至少在现阶段，LNG在工程机械领域的广泛应用，还有一些“功课”要做。忠言虽逆耳，但绝对是出于希望LNG健康发展的本心。