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关键词:电气设计;城市建筑;消防设计
引 言
消防设计是电气设计中的重要环节,它一直以来就是设计人员倍加重视的内容,做好建筑电气设计中的消防设计,能够有效预防火灾,能够有效地维护人们的生命财产安全,维护社会和经济持续稳定发展。
1 供电控制的设计
供电控制的设计主要指的是非消防供电与消防供电控制两个方面,非消防供电控制设计的目的在于避免火灾沿电气线路不断蔓延,加剧火灾,最终演变成电气灾害,所以,必须在确认火灾之后,在消防中心与配电室采用手动或自动的方法切断全部的与消防不相关的电源。针对消防供电控制设计的问题,采取的主要措施有:①对一类建筑依据一级负荷的标准进行供电,而对二类建筑必须依据二级负荷的标准进行供电;②消防控制室、消防水泵、防排烟风机以及消防电梯等的两路电源必须在末端设置自动切换功能;③在运用自备发电设备进行供电时,一类建筑应当设计为自动启动电源,且启动速度应尽快,二类建筑则可以进行手动启动;④对主电源保护开关的设计,不可采用漏电保护开关,以避免造成系统断电,导致消防设施不能正常运作;⑤对于消防通信设备的电源应当采用UPS装置以供电,以避免突然断电而导致装置不能够正常运作。
2 线路敷设的设计
线路敷设的设计也是消防设计中的一大难点,如果设计的不合理,容易诱发火灾。在一类建筑的照明、自控以及电力等线路应当采用阻燃式的电缆与电信,对于排烟风机、消防电梯、消防水泵等重要的消防设备的供电回路设计,必须采用耐火型电缆或其他防火设施以符合耐火设计的标准,对于二类建筑内的消防用电设备,应当采用阻燃式的电缆与电线。针对线路敷设设计的问题,采取的具体措施有:①火灾自动报警系统的传输线路必须选择阻燃型的硬质塑料管或封闭式的线槽,对布线进行保护;②消防控制、警报线路以及通信采用暗线敷设时,必须选择阻燃式的塑料管或金属管以发挥保护作用,在采用明线敷设时,必须选择金属线槽或金属管以保护,另外需设置防火设施;③火灾自动报警系统中的电缆竖井,必须和照明、电力采用的低压电缆井以及配电线路分别进行设计,若必须合用,两种电缆也应当分设于竖井的两旁;④对于火灾探测器的传输线路,必须选择不同颜色的电缆或绝缘导线,以便于识别;⑤火灾自动报警系统中的传输网络必须与其他系统中的传输网络分开进行使用。
3 双末端自切设计
依据相关规定,消防用电设备之电源必须为专用,而且为双电末端自切,但在现实的工程中尤其是楼层面积较大,功能较齐全的,消防用电设施一般是数量较多,分布较广,单机容量较小,如果在消防用电设施中就地设置双电源自切配电箱,并且由二路专线供电,那么易导致变电所出线仓位短缺,配电通道拥挤,难以达到规范标准。为达到规范标准,上述双电源自切配电箱设计得必须相对集中,在消防用电设施中就地设置按钮盒接触器与热继电器都设于配电箱中,或者在就地设置磁力起动器配电箱中设计一个断路系统,双电源自切配电箱的供电半径应当保持在30m以内。对该类配电箱应当运用链式供电方式,即因变电所引来一组双电源带数台双电源自切配电箱,其链接的双电源自切配电箱保持在3台以内,总容量保持在50kW以内,这种设计方式,不但降低了变电所及配电通道的压力,又达到了规范标准。
4 消防保护设计
4.1 自动灭火设计
自动喷淋灭火系统作为建筑消防电气系统中的一个重要组成部分,它因灭火成功率较高、经济方便以及安全使用率高的优点,已成为目前建筑施工中的重要安全保障措施,依据其喷头开闭的情况大致分为开式自动灭火与闭式自动灭火两种[1]。在建筑消防系统之中,一般使用的是闭式自动灭火,针对自动喷淋灭火系统的设计问题,主要措施有以下几方面的要点:①在较宽阔的走廊或室内,喷头一般可成行排列,灯具、音响等设备与喷头的距离必须保证>30cm,喷头的位置和其他的设备可排成一条直线,以增强吊顶的视觉效果;②在标准情况下,若风管上方的空间>80cm时,应当在风管的上方与下方都安装上喷与下喷,若风管宽度较大,那么可选择金属软管来连接喷头,或安装上墙型喷头;③若需减少喷头的数量,则应先通过审核,关于中危消防警戒,喷头之间的距离不应过大,墙与喷头之间的距离应
4.2 排烟与防烟设计
排烟系统中的排烟方式主要利用机型排烟的方式与自然排烟的方式两种,将烟气排放至建筑物之外,防烟系统则是通过机型加压送风的方式或自然通风的方式,避免烟气进入疏散管道等区域[2~3]。针对排烟与防烟系统的设计问题,可采取的措施有:在电动防火阀处设计一个控制模块,并经火灾报警系统后打开排烟口的电动防火阀或防烟分区中的加压送风口,同时关闭空调送风系统;在联动控制台同排烟与防烟风机控制箱间可设计联动控制线,以利于联动控制台能手动或自动控制排烟风机与防烟风机的停止及启动。
5 结 语
随着时代的快速发展与科技的不断进步,建筑定会对消防安全提出更高与更新的要求,当前,由于消防电气系统的不断完善和提高,它在整个建筑消防系统之中己发挥了越来越重要的作用,所以,在电气系统的消防设计中,必须始终坚持以人为本的理念,以人身安全为出发点,以安全、高效、科学作为设计的基本原则,进而切实保障建筑消防设计的安全可靠。
参考文献
[1]邱红梅,胥兴举.浅谈影响建筑工程质量的若干建筑电气问題[J].民营科技.2010(03).
关键词:工业供配电设计 工程设计 疑难问题
中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0090-01
1 供配电系统设计问题分析
本节以某工程实际为依托,对供配电系统设计各方面的问题进行探讨。该工业工程包括生产区和辅助区。子项目包括:装置区、厂房、配电室以及水泵房等。在设计中需要按照“个体-整体”的设计步骤进行;完成各个子项目的供配电设计之后,再进行总体电力外线的设计,所有设计均需遵守相应的设计规范。在设计中主要涉及到如下问题:(1)负荷等级的划分。依据国标的相关规定并综合考察该工业工程中的供电可靠性要求,由于装置属于易燃易爆的生产环境,意外停电会给生产造成巨大的经济损失。因此,主要的生产机泵划为一、二类用电负荷。(2)配电室设计。在该工程中配电室为10 kV高低压联合配电室,设置有:变压器室、低压开关柜以及高压开关。在接线上,高压供电系统采用的接线模式是单母线分段式,并且设置相应的母联开关;低压供电系统的的接线模式采用的是单母线分段式,母联开关与进线开关形成机械联锁,在同一时间内,两个开关只允许闭合,通常情况下,母联开关是断开的。(3)配电系统设计。在配电系统的设计中常见的问题之一是选择合适的电缆。对于10 kV电源进线来说,应该选择铠装高压聚氯乙烯电缆,在铺设时,应沿着室外的电缆沟进行;对于变压器与高压柜间的电缆来说,应该选择高压聚氯乙烯电缆[1]。低压配电柜与变压器之间的连接应该采用母线桥连接。在该工程中,装置以及相应的水泵上集中了主要的生产性负荷;照明箱、通风负荷动力箱等属于辅负荷,低压配电柜与辅负荷的连接方式采用反射式连接。另外,应该将低压回路负荷控制在250 kW以下。为了保证线路的安全稳定,连接电缆应该选择阻燃聚氯乙烯电缆[2];在铺设电缆时,应该沿着电缆桥架的方式进行。
2 供配电系统设计中的疑难问题
2.1 防雷与接地
防雷与接地问题是供配电系统设计中的一大重点,也是难点。当下,主要的防雷设备有:接闪器和避雷器,其中,前者直接接受雷击,避雷针是接闪器上接受雷击的金属,如果是金属线接受雷击,则被称之为避雷线;如果是金属带接受雷击,则被称之为避雷带。后者在实现防雷功能时需要与相应的被保护设备并联,装设在设备的电源侧。在雷雨天气,线路上出现雷击过电压时,避雷器的火花间隙将会被击穿,过电压通过避雷器对大地进行放电,有效的保护了各种电气设备,阀式和排气式是两种主要的避雷器型式。架设避雷线是主要的防雷措施之一,但存在造价高的缺点,对于35 kV的架空线路来说,通常只在变配电所的进出段架设避雷线。而对于10 kV及以下的线路来说,装设避雷线的成本太高,通常不予架设。室外配电装置的防雷一般都是通过装设避雷针来实现的。另外,如果变配电所所处位置附近存在较高的建筑物,建筑物上的防雷设施能够对变配电所实施保护,就无需再单独为变配电所设置防雷保护。在高压侧装设必要的避雷器,其主要目的是为了保护主变压器,防止雷电冲击波入侵到变配电所中。对于接地来说,当设备和装置正常运行时,接地线中是没有电流流过的。当设备发生故障时,接地线中会流过接地故障电流。接地线与接地体一起构成了接地装置。
2.2 供配电系统的抗干扰设计
工业工程中供配电系统不断实施自动化,计算机系统、PLC系统等的使用会对电力系统造成了干扰,其中的电气功能模块有可能无法正常工作,最终导致整个系统的故障。另外,这些干扰信号还会通过感应、传导等方式进入到二次设备中,一旦干扰水平超过了电子设备的耐受能力,这些设备将会出现不正常动作。由于干扰信号的产生和对系统造成的干扰都十分复杂,因此解决起来也十分困难。
首先,对于变配电所系统来说,在干扰作用下,各类开关设备和测量系统的安全可靠性都会受到影响。变配电所系统中的常见干扰有:电源干扰、线路干扰以及电磁干扰等[3]。频率和电压的干扰是电源引入产生的干扰,解决电源干扰的主要措施有:变压和稳压,整流和滤波等,这样不仅能够降低集中供电的危险,公共阻抗与公共电源间的耦合也会得到缓解,有利于电源的散热。同时,对于交流电的引入线,应该采用通导率较大的粗导线,采用双绞线作为直流输出线,合理设置配线的长度。需要对电源设置相应的监视电路,其功能是对电源电压的瞬时短路和瞬间压降以及各种干扰进行监视。在变压器的进线侧需要安装避雷器,另外还需要利用避雷针和避雷线形成避雷网。
对传输线路的干扰来说,在长线传输过程中发生单相接地故障、或是外界干扰线号的侵入、不合理的中性点设置等都会产生干扰信号。对传输过程中出现的干扰进行抑制,首先是选择合适的传输线,一般选择同轴电缆及双绞线,其中,前者的组成包括一根空心的圆柱导体以及内导线,并且两者与外界之间需要通过绝缘材料隔离开来。这种电缆的优点在于具有较强的抗干扰能力和稳定的数据传输特性,并且价格较便宜。后者被封装于绝缘外套中,形成一种传输介质,其构成的环路改变了电磁感应的方向,能够抵抗电磁干扰。其次是采用在线监测技术抗干扰。将各种保护,如:过电流保护、零序电流保护等装设在检测设备上,对线路的绝缘状况进行检测。在抑制电磁干扰上,可以采用屏蔽和接地抗干扰两种措施。良好的接地保护能够实现电流经过地线阻抗时产生的感应电压的消除,防止磁场和电位差造成的影响[4]。对于干扰的抑制来说,接地是最为重要的方法,另外,与屏蔽相结合能够抵抗大部分的电磁干扰问题。
3 结语
本文结合具体的工程实际,对工业供配电系统设计中常见的问题进行了探讨研究,对其中的疑难问题进行了重点分析。在工业生产中,供配电系统的设计非常关键,它对于整个企业的运营、成本控制和总体发展来说都具有重要的意义,需要引起企业领导层的高度重视,而不单单是电气设计人员和维护人员的重视。另外,在当下,工业实现电气自动化后,电力系统受到的干扰越来越严重,如何抵抗这种干扰也需要进行深入的分析和研究,制定出合理有效的对策。
参考文献
[1] 蒋晓雁.工厂供配电系统自动化抗干扰技术研究[J].榆林学院学报,2010(4):25-26.
全球电子行业趋于成熟,未来高速增长难以再现。全球电子行业经过快速发展的成长期后,目前产业已到成熟期,主要表现为两点:增长速度的趋缓及波动的弱周期性。但是,其未来的发展受全球宏观经济的影响程度将加深。在主要的细分子行业,市场结构也均已发展成熟;未来高速增长的机会将主要在一些新技术、新应用所推动的细分行业。
国内电子行业发展速度将与全球更趋一致。由于全球电子制造业向国内转移,在过去5年里国内增速远高于全球的平均增长水平。生产要素价格的提升等因素导致这样的转移已经接近尾声,基数的增加使转移速度未来将继续趋缓,国内与国外的发展速度差将持续缩小。人民币升值等原因也对国内部分电子制造企业的利润增长造成了较大的影响。
分析了台湾、香港、日本、美国等部分成熟市场的估值情况,并对全球电子行业的估值体系作了一定的分析,目前国内行业的总体估值与国外比较接近。从不同子行业的估值情况来看,部分国内企业也已经处于较合理的水平。
目前部分周期性行业景气仍未出现好转的迹象,短期需保持观望。对于部分周期性不显著的行业,具备核心竞争能力的公司值得关注,更强的竞争力使得公司能够战胜同行,并在未来三年甚至更长时间里实现较确定的业绩增长。此外,某些成长性较强的细分行业的公司也值得关注。
由于受全球经济放缓的影响,行业整体的基本面仍不乐观,未来行业内的整合力度有望提升,光大证券对行业的综合评级为中性。但部分个股目前已存在一定的安全边际:我们给予中环股份买入评级,给予中航光电、歌尔声学、恒宝股份、顺络电子、长电科技增持评级,建议保持关注。
广州国光(002045):
产品结构调整提升公司盈利能力
2008年1-6月,公司实现营业总收入3.83亿元,同比增长15.1%;营业利润3,017万元,同比增长5%;归属于母公司的净利润2,667万元,同比增长31.3%;基本每股收益0.13元。同时,公司预计08年1-9月净利润同比增幅小于30%。
音箱产品表现良好拉动营业收入增长和综合毛利率提升。08年上半年,公司音箱产品收入占营业收入比重达62.2%,较07年提高2.14个百分点;同时,通过增加附加值的提升带动音箱产品毛利率同比大幅提高10个百分点,带动综合毛利率提高1.8个百分点。随着互联网、多媒体技术的迅速发展和大量普及,未来多媒体音箱产品的需求将快速增长。据中国电子音响工业协会预计,未来三年其销售额复合增长率高达22%。公司作为国内电声行业龙头,未来将同行业一起快速增长。
加大研发投入引起期间费用率上升。报告期内,由于加大了新产品的研发力度,公司管理费用率同比上升了1.76个百分点。研发投入的加大短期内会增加公司费用,但有利于提高公司产品创新能力,从而提升长期盈利能力。公司音箱产品盈利能力的持续提升也正是研发投入的成果。此外,尽管公司出口占比近7成,但通过有效地应用金融工具并加快货款回收,报告期内汇兑损失仅为320万元,同比下降50.6%。由于公司良好的应对措施,人民币升值将不会对公司财务费用产生重大不良影响。
今日投资《在线分析师》显示,公司2008至2010年综合每股盈利预测分别为0.43、0.54和0.64元,对应动态市盈率为13、11和9倍。当前共有4位分析师跟踪,4人建议买入,综合评级系数2.00。天相投顾分析师下调公司08、09年EPS分别为0.43元、0.50元。对应当前股价公司08年动态PE为13倍,显著低于同行业平均水平,因此维持公司“增持”的投资评级。
风险提示。尽管对公司的盈利预测较为谨慎,但若全球经济衰退造成的下游消费需求萎缩超出我们预期,公司未来收入增速和毛利率仍有可能低于我们的预期;此外,公司08年11月将有7,299万大非股份解禁,请注意相关风险。
大族激光(002008)
快速成长的高新装备制造商
主营业务总体保持高增长态势,个别业务出现下滑。2001年至2007年间,公司主营业务收入年均复合增长率达54.07%。今年上半年收入增速为48.96%,较上年同期有所下降。下降的主要原因是激光信息标记设备受纺织皮革等出口型行业需求萎缩影响销售出现负增长。其他产品如激光焊接设备、激光切割设备均成倍增长,PCB设备扣除不可比因素后同比增长57.1%,印刷设备同比增长77.6%。
公司增长速度高于行业平均水平,行业地位提高。公司是国内最大的激光信息标记设备生产商,2001年至2007年间公司激光信息标记设备销售收入年均复合增长率为33.69%,其中2001至2006年间复合增长率为34.64%,增速超过同期国内行业平均水平7. 64个百分点;公司激光焊接设备2001年到2006年平均复合增长率56.14%,超过同期国内行业平均水平34.09个百分点。此外,激光切割设备国内市场份额、公司的国际市场份额近几年均有不同程度提高。
公司偿债风险将会下降,但经营现金流状况短期可能难有改善。近几年,公司偿债风险逐年加大。由于今年7月公司已成功实施增发,偿债风险将会降低。上半年公司经营活动净现金流为-1.30亿元,与去年同期的-0.45亿元相比大幅下降,尽管公司解释为规模扩张所致,但我们认为更主要的原因是人力成本增长过快。估计经营现金流状况短期将难有改观。
预计未来公司主营业务仍将保持快速发展态势。公司一直致力于新产品研发和新应用领域的拓展,随着公司大功率激光切割机产业化项目、激光信息标记设备及激光焊接设备扩产建设项目等的相继投产,未来公司主营业务有望继续保持快速发展。
[关键词]建筑结构;加固改造;建筑工程;
中图分类号:TU746 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0209-01
引言
中国当前建筑里面,过去结构设计在功能方面无法适应现阶段使用需要,这同样属于促进建筑加固市场不断发展的一个关键所在。改造大中城市过程中,许多旧建筑应当利用加固改造的方式适应新的功能需求。这样,每年需使用许多经费,从而使得该领域存在非常大的市场潜力和前景[1]。
工艺与设备更新速度不断加快,从而在很大程度上将当前房屋功能规定使用的状态改变。再次,随着中国市场经济的日益完善,那些功能相对较少的临街地段房屋已经发展成企业抢夺的重点,该种建筑的加固改造手段和方法属于推动中国服务业和流通行业不断前进的前提条件。最后,近年来随着交通流量的急剧发展与单体运输能力的的不断提升,交通口岸已经很难有效承担这一工作量,迫切需要进行加固改造。此外,许多大规模的建筑物,应当在评估耐久性的前提条件下对其实施加固改造[2]。因此,加固改造技术已发展成为建筑工程的有机内容之一,业界对该领域的趋势非常关注,属于一个热门课题,其市场潜力非常大。
1 加固改造技术及问题研究
1.1 粘钢加固法
即利用混凝土结构外粘贴钢板,利用这种方法增加其抗剪与抗弯承载力。通常情况下,这种方法在那些由于静力而受弯构件的加固之中非常适用。其主要具有以下几方面特征:施工用时相对较短,湿作业相对较少,同时不会对原结构净空与外观等产生很大的不利作用。然而其加固质量主要是由工艺水平与胶粘材料所决定,尤其需要注意的问题是粘钢后如果出现空鼓等现象,则很难对其实施相应的补救措施。
1.2 增大截面加固法
该种技术术语较传统的一个加固技术手段,其在长期的使用过程中形成了完善的施工与设计经验。该种技术所需要的费用偏小,非常经济,其能够在每一个结构构件的加固中进行使用。然而该种技术存在一定的不足之处:施工现场需要使用相对较大的时间进行湿作业,另一方面还能够对建筑物的净空产生一定的影响。
1.3 外包钢加固法
该种技术主要是在不显著增大原构件截面上使用,并且能够使结构承载力增加偏大的环境中使用。该种技术存在的优势为:结构包钢,其受力相对可靠,并且施工任务相对偏小,结构截面提高幅度相对较小。其不足之处为:需要使用相对较多的钢,投入费用有所提高,并且其在节点处理方面相对困难。
1.4 预应力加固法
该种技术可以减小被加固构件的应力水平,一方面具有非常不错的加固效果,另一方面可以使结构整体承载力显著增加,然而实施加固操作之后能够或多或少影响到旧有结构外观,在加固重型或大跨度结构、处于高应力环境中的混凝土构件等具有较高的适用性。然而对混凝土收缩徐变大的结构却并不适合使用,并且加固操作之后应当考虑预应力钢筋的防腐问题。
1.5 增加支撑加固法
这一种技术主要是利用增加支撑构件的途径实现对其的加固,其操作起来较为轻松,同时能够取得非常可靠的效果。然而其任务非常繁重,并且能够对建筑使用空间与功能产生不利作用,其在加固整个建筑中较为适用。
2 我国建筑结构加固修复技术
2.1 托换技术
该种方法较为综合,为托梁拆、接、换柱等方法的总和。包括结构加固、上部结构顶升与复位、废弃构件拆除等,其存在诸多优点,例如操作较为迅速,不会对正常生产产生很大的作用等。
2.2 后锚固技术
该种技术大体上涉及到植筋技术与螺栓锚固。其中,前者能够对当前结构进行轻松高效的连接和锚固,第一步是在构件上打孔,第二步是将特殊的粘结剂注入,接着将钢筋插入,等粘结剂凝结硬化后,使钢筋和附近混凝土组成一个有机体,最终实现锚固的目的。对于后者,其同样是按照这一个原理。其大体操作流程涉及到钻孔、清孔、注胶、插筋、调整、保护、检测。
2.3 裂缝处理技术
该种技术手段已发展成现阶段在混凝土结构之中应用较为成熟的一个方法。大体上是按照裂缝形成的原因、大小、形状等方面,选择相应的手段加以修补,从而恢复其由于开裂造成的功能减小。同时,就建筑物中的受力裂缝,不仅应当加以修补,而且应当选择合适的策略进行加固。
2.4 表面处理技术
现阶段,该种方法主要有以下几个方面:射水除污法、真空吸尘法、化学清污法等,主要是用来对表面附着物进行清理。
3 抗震加固领域的问题
现阶段我国土木工程加固改造技术有了非常显著的进展,同时存在非常大的潜力,同时这方面的技术工作者同样积累了非常多的技术与经验。然而,设计新工程与当前建筑结构的加固改造技术两者之间存在着非常明显的不同之处,后者受节点设计与结构二次受力过程的影响,对相关工作人员的经验与技术具有更高的要求。所以,从新建设计单位中分离土木工程中对建筑结构加固改造的设计,安排高素质的专业工作者组建相应的事务所,同时认证加固改造工程设计资质就成为一件非常有必要的事情。
4 总结
加固改造技术已发展成为建筑工程的有机内容之一,业界对该领域的趋势非常关注,属于一个热门课题,其市场潜力非常大。其主要的加固方法主要有粘钢加固法、增大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增加支撑加固法等;修复技术法主要有托换技术、后锚固技术、裂缝处理技术、表面处理技术等。
参考文献
[1].中华人民共和国行业标准.《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2000) 北京 中国建筑工业出版社 2000
[2].魏嵬.试析建筑加固业面临的问题及对策.淮北煤师院学报(自然科学版),2002.
[3].李惠强.建筑结构诊断鉴定与加固修复.武汉:华中科技大学出版社,2002.
关键词: 换热器;柔性膨胀节;密封结构;组对
中图分类号:TQ051.5 文献标识码:A
混合气换热器为BET形式可抽式换热器(立式)。设计工况为中压高温,管程及壳程材料均采用N08810,主要设计参数见表1。设计过程中,主要结构难点在于浮头可抽端的结构及整体密封结构设计以及膨胀节设计,设备结构简图如图1所示。
表1 主要设计参数
图1 混合气换热器结构简图
1结构设计
由于此换热器设计温度达到570℃,采用填料密封难以保证浮头端的密封可靠性,故设备整体采用环密封和齿形垫平面密封。由于固定管板及浮头可抽端多处采用线形密封,必须提高设备的制造精度,改进设备结构和制造组装工艺。具体设计方案的确定还需要考虑其它因素。
1.1浮头端的结构及整体密封结构设计
混合气换热器浮头端不要求可拆,所以舍弃了传统的浮头换热器浮头端的可拆结构,改为封头与浮头管板直接焊接,这样不仅可以节省材料,也可以减少泄漏点,同时也增大了布管区面积。由于受到设计温度限制,设备法兰及管口法兰均应使用八角垫密封,图1所示。Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ处节点密封结构如图2所示,节点Ⅲ中反向法兰与压紧法兰处的密封应使用平垫片,原因在于如果使用八角垫则无法同时保证3处线形密封都是可靠的,此处法兰需采用反向法兰,作用在于防止管程与壳程介质在螺栓孔处短路。
1.2 膨胀节结构及强度计算
为消除管程,壳程温差引起的轴向拉伸压缩应力,需在浮头端与管口B之间设置膨胀节,刚性膨胀节无法满足位移量要求,必须采用柔性膨胀节以补偿拉伸压缩位移量,由于柔性膨胀节刚度较低,易发生侧向偏移引起膨胀节失稳,从而导致膨胀节失效,同时安装时也容易出现损坏。为解决该问题,可以在膨胀节的上下设置导向杆,用螺栓固定,在设备安装就位后再将下端螺母松开以释放位移量。为防止流体对膨胀节内壁的冲刷,可在膨胀节内壁设置导流筒,膨胀节结构简图如图3所示。
柔性膨胀节由于壁厚很小,按照设计压力设计,打水压,无法满足强度要求,针对这一特点,根据工艺数据对膨胀节进行了压力为±0.6MPa的压差设计,经强度校核,满足要求。
图3 膨胀节结构简图
2设备水压实验程序
由于设备按照压差设计,结构相对比较复杂,各部件的实验压力及试压顺序必须非常清晰。按照各部件设计压力,设备主体水压实验压力应为5MPa,膨胀节单体水压实验压力为0.9MPa,水压过程中必须保证膨胀节耐压在-0.6~0.6MPa之间,水压实验程序如下:管头氦检,泄漏量满足一定要求为合格;管头水压试验,试验压力5MPa;管束下端封头(未开孔前)焊接完毕后,对管程进行水压试验,试验压力5MPa,此处水压实验应在下端封头未开孔前进行,这样既可避免膨胀节耐压超标,也可以节省端封头的试压工装,创造了一定的经济效益;膨胀节及其下端管法兰安装完毕后,按0.6MPa对管束打水压,用以检查膨胀节两端焊缝是否合格;管程,壳程同时打压,试验压力5MPa,保证管壳程压差不大于0.6MPa,此处打压主要用于检查壳程焊缝是否合格。
3设备安装组对要点
该换热器为立式设备,但由于制造条件及运输限制,设备在组对过程中处于水平状态,导致管束与设备不同心,给设备的组对及垫片的安装带来了一定的困难,为尽量避免此问题,可以在下管箱设置贴条以调整浮头端与设备同心。
关键词:水电站;水轮机;结构设计
中图分类号:TV72 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)05-0104-02
1 工程概况及主要参数
湘祁水电站工程为湘江干流十一个梯级开发的第六级,位于湖南省永州市祁阳县和衡阳市祁东县交界处,是一个以发电、航运为主,兼顾灌溉、旅游等综合效益的工程。坝址右岸属祁阳县黄泥塘镇范围,距上游黄泥塘镇约6 km,祁阳县城约48 km;坝址左岸属祁东县归阳镇范围,距下游归阳镇约3 km,祁东县城约32 km。坝址控制流域面积27 118 km2,占湘江总流域面积的28.7%,坝址多年平均流量为777 m3/s。
电站厂房内装4台灯泡贯流式水轮发电机组,装机容量80 MW,年利用小时4 169 h,年平均发电量3.335亿kW·h,湘祁电站水轮机主要参数如表1所示。
2 结构综述
湘祁水电站水轮机为灯泡贯流式水轮机,水轮机和发电机共用一根主轴, 主轴水平方式布置,两端分别与转轮和转子直接相连接,直锥形尾水管。机组转动部分采用两支点双悬臂结构。机组旋转方向为从发电机端向下游方向看顺时针。发电机被安置在完全密封的灯泡体内,灯泡体成为水轮机流道组成部分。机组的支撑采用管形座上、下两根竖井为主支撑,发电机水平和垂直防振支撑为辅助支撑的方式,确保机组具有足够的刚性和稳定性。
水轮机主要由以下几部分组成:埋入部分(管型座、尾水管里衬、发电机框架盖板等);固定部分(导水机构、转轮室、伸缩节、水导水封、受油器、接力器等);转动部分(转轮、主轴及操作油管等);油、气、水辅助系统。
3 主要部件结构设计概述
3.1 管形座
管形座由外壳体、内壳体、上竖井、下竖井组成,内壳体、外壳体通过上、下竖井组成一个整体,各部分均由Q235-B钢板焊接而成。
外壳体与混凝土接触的外表面布置有加强筋板和锚钉以增加其刚度及与混凝土连接的强度,为便于运输外壳体分四瓣,进水口有合缝法兰,螺栓联接,联结法兰在现场封水焊,出水口分瓣面处工厂开坡口,现场焊接,内壳体分别与上游侧发电机定子和下游侧的内导环用法兰联接,结合面有可靠的止水措施。为便于运输,内壳体分两瓣制造,通过螺栓联接,联结法兰现场封焊。
上、下竖井外表面布置有一定数量的筋板和锚钉,竖井与内、外壳体之间采用对接焊的形式,组装焊接工作在现场进行。
管形座安装时使用松紧螺扣和管子千斤顶进行调整,以保证安装到位。
3.2 导水机构
导水机构为锥形导水机构,由内导环、外导环、导叶、导叶轴承、控制环、重锤、连杆拐臂及导叶保护装置等组成。
导叶采用20 SiMn整铸,机加工后,在相邻导叶之间的接触立面上设有4 mm厚的不锈钢堆焊层。这些不锈钢堆焊层要延伸到导叶的整个高度,加工后的宽度不小于20 mm;导叶的接触面在导叶关闭状态下用偏心销精确调整以减少漏水量,接触面的加工保证导叶在最大水头下关闭并实施压紧力时,沿导叶接触面间的压力保持相等。导叶各轴径处设置5 mm厚的不锈钢保护层。导叶轴径的轴承为自球轴承,不需另设系统。内、外导环上的导叶轴承为球铰轴承,轴径各处设置可靠的轴径密封。
外导环为分半结构,分半结合面采用法兰连接并有可靠的止漏措施。内导环为整体结构,内、外导环的上、下游面均有法兰。外导环还配有与水轮机管型座及转轮室连接的法兰及螺栓。
导叶采用弹簧连杆的保护方式,当导叶卡阻而导致弯曲连杆作用时,弹簧连杆弹簧变形,其它导叶正常关闭,可避免导叶的摆动。再次开机时弹簧连杆自动恢复,不需要停机更换。
导水机构在工厂内连同全部零件一起进行预装配,并做控制环行程和导叶开度关系试验。控制环采用钢板焊接结构。控制环与外导环之间采用滚动摩擦副,滚珠材料为不锈钢,干油,并便于拆装。
导水机构在工厂预装配,分瓣运至工地,现场把合螺栓。
3.3 转轮
转轮采用我公司ZB3型号的三叶片转轮,其轮毂比为0.34,能量性能及气蚀性能良好,是适合湘祁水电站水头段的优秀贯流式转轮。
转轮主要由转轮体、三个叶片、拐臂、操作机构及泄水锥等组成。转轮体采用ZG20SiMn铸造而成,桨叶端部活动范围内的轮毂表面加工成球形,减少桨叶与轮毂之间的间隙,降低通过此间隙的漏水量。转轮体桨叶活动范围表面堆焊5 mm厚的不锈钢层。
桨叶接力器采用缸动式结构,即活塞和活塞杆被固定,接力器缸移动,带动连杆、拐臂进而驱动叶片。同时由于采用缸动结构,使转轮的重心移向上游,所以使机组更稳定可靠。这种方式还能够使操作油管不产生轴向运动。
桨叶密封采用多道“V”型密封,密封性能好、结构简单可靠、检修方便,可在不拆卸叶片情况下更换叶片的密封件。叶片在运行中不漏油,不进水,转动灵活,无卡阻现象。
轮毂体与主轴通过销钉传递扭矩。轮毂油由轮毂油箱通过受油器经轮毂供油管,到达轮毂体内,其油压总是稍高于流道中的水压力,以防止水进入轮毂体内。
为便于安装和运输,采用叶片与拐臂分开的结构。转轮在厂内预装,并做动作试验和静平衡试验,预装后拆除叶片,其余整体运至工地。
3.4 主轴和水导轴承、水封
主轴采用20 SiMn锻制,采用双法兰中空结构。主轴全部精加工,在出厂前主轴与轴承配合的表面抛光。主轴在精加工后作超声波检查。主轴内腔为操作油管和转轮体充油的通道。主轴与发电机转子、水轮机转轮采用接螺栓连接,靠扭矩销传递扭矩。
水导轴承体由轴承支撑板支撑,轴承支撑板安装在导水机构内导环上,轴承支撑板为一扇形斜面结构,通过轴系计算确定轴承的上台量及斜面的倾斜度,从而适应主轴的挠度,并可保证转轮与转轮室之间的间隙均匀。水导轴承采用外循环强制方式,轴承油系统采用一次冷却方式。轴承设有高压顶起装置,在机组起动和停机时能形成油膜,防止烧瓦。
主轴密封上设有调整螺栓,以调整橡胶板密封的压紧量。主轴还设有检修密封,采用充气围带式检修密封,用于检修、更换主轴密封。检修密封充气压力为0.5~0.7 MPa。现场安装管道、阀门和一个带报警的联锁装置,防止充气条件下启动水轮机,并保证排气后检修密封和主轴脱离。
3.5 尾水管
尾水管采用钢板里衬,进口及渐变段各设四个不锈钢测头,测量尾水管真空压力值。尾水管上设有单独引出的压力脉动测点4个,沿圆周方向均布。
靠近转轮室的尾水管处设有φ600进人孔一个,进人门的转动轴和螺栓用不锈钢制造。尾水管里衬外壁配有与混凝土结合的锚具、调整固定设施以及止水筋板,并在合适的部位设一排水槽,浇筑混凝土时里衬内有支撑以防止发生变形。
尾水管里衬有足够的强度和刚度,里衬外侧设有和水流方向垂直的筋板和型钢补强,加强筋中设置足够的孔洞,以便里衬和混凝土之间不产生气腔。根据运输条件,尾水管里衬分节制作。里衬表面平滑,无波浪凸凹及其它能引起局部空蚀的不规则形状。尾水管里衬底部开一定数量的混凝土浇注孔,灌浆孔和排气孔,并带堵板,灌浆完成后封焊并打磨光滑。
4 结 语
2011年12月,湘祁电站1号机组投入使用,至2012年8月25日4号机组投入使用,按期完成了四台机组并网发电,4台机顺利运行,说明机组的设计是成功的。湘祁电站的成功发电,对缓解湘南地区电力紧张局面,促进永州、衡阳两市的经济发展具有十分重要的意义。
【关键词】建筑电气 ;原因 ;质量 ;措施
随着我国电气行业的迅速发展,建筑电气施工对防雷、防电等保护措施的要求逐渐严格起来。所以建筑电气施工结构应该得到足够的重视。对电气施工中的施工要点提供一定的技术支持。关于施工图设计审查机构要提高设计质量,保证工程建筑安全,发挥重要作用。设计电气应阐述建筑物建筑面积、用途并确定其性质、防火的电力负荷等级 ; 不应只说明建筑物按某级负荷设计,需要对各电力负荷进行分级说明。电气工程施工人员要熟悉施工图
纸,编制好施工方案,并在施工前先组织好操作然后再按工艺要求严格施工。
1 建筑电气设计遵循的原则
1.1 功能性。在建筑物内创造良好环境,满足照明的照度、色温、显色指数 , 为设备运行提供必需的动力 , 按照用电设备对电能质量与供电可靠性等方面的要求 ,不断优化供配电设计 , 电能要满足特殊工艺要求。
1.2 经济性。充分考虑实际经济效益,
尽量选用节能设备及材料 , 争取在较短的时间减少运行费用收回。不能因为节能而增加运行费用。让增加的部分投资在较短的时间内用节能回收。
1.3 节能性。应考虑采取措施减少发
挥建筑物功能无关的消耗,从节能的角度出发找到无消耗的能量。首先找出电气设备自身的电能消耗 , 考虑采取什么节能措施,减少无用的能量损耗,建筑电气应遵循经济合理、技术先进的原则。民用建筑在设计中充分了解电气设备的性能、效果,从技术、经济上达到真正节能的目的。
2 工程质量通病及预防措施
2.1 防雷接地不符合要求
2.1.1 原因 :操作人员焊接技术不熟练,他们多数人是在电工班里对立焊的操作技能差,对有关规定执行监管不够。
2.1.2 改进措施 : 建筑物应考虑防雷接地措施,如不需要设防雷时,应提供设计依据。建筑物年预计雷击次数的计算,设计搭接焊处平整均匀,增强管理人员的责任心,对焊缝及时敲掉焊渣,刷防锈漆
2.2 进户管预理不符合要求
2.2.1 原因 :施工单位材料混淆以降低成本 ; 施工中不严格要求,对故意违规
行为不敢持反对意见,土建队伍协调不够,责任心不强,进户管的工人不懂防水技术,又不请专业人员帮忙。
2.2.2 改进措施 : 进户管预埋应配合土建主体施工进度,注意在接线盒和无盒的管口处塞木塞防止水泥浆进入堵塞管适。。暗敷钢管的连接采用套管焊接套管,在连接管外径的 1.5 倍对口处应焊接,暗敷的连接采用套管连接,采取有效的保护措施,同时要做到在土建浇筑混凝工时施工时必到场跟班监护。
2.3 电线管敷设不符合要求
2.3.1 原因 :施工人员对有关规定不熟悉,工作态度马虎,贪图方便,不按规定执行。施工管理员管理不到位,电线管焊接的不到位,出现开裂现象。建筑设计布置和电气专业配合不够,造成多条线管通过一个狭窄的平面现象。
2.3.2 预防措施 : 加强对现场施工人员施工过程的质量控制,正确选用变流装置 , 对直流设备的供电 , 应采用硅整流或晶闸管整流装置 , 取代直流电源设备。限制电焊机的空载运转。设计中采用空载自停控制装置 ; 对大型非连续运转宜采用电动自动控制方式 , 以节省电能。电缆敷设前应事先检查电缆排列图画出来。防止电缆交叉拐弯处的电缆支架敷设时水平净距离小,应注明电缆规格及电压等桥架敷设电缆在交叉处挂标志牌2.4 电气设计不规范
2.4.1 原因 : 施工人员未熟练掌握电气的接线工艺和技术,没有按照要求设计所需的工具,建筑电气设计手段落后。
2.4.2 改进措施 :改变传统的工程设计方法和设计生产的管理模式。利用现代信息简单、快捷、精确、功能强大的优点,应用计算机进行辅助设计和绘图,建立计算机网络管理,实现了处理信 息量大,表达形式多种多样的处理技术。引进国外高性能的图形支撑软件,促进建筑电气向集成化、协同化、智能化方向发展。跟踪国际计算机技术发展的先进水平,利用高度的自动化和人工干预要的结合,提高劳动效率,将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来。编制大量的标准图集,给不同的工程已备套用。使计算机辅助工程设计逐渐成为现实的辅助绘图软件,用光标对图形直接进行编辑和修改,由微,组成了一套计算机辅助绘图系统。
2.5 配电箱的安装、配线不符合要求
2.5.1 原因 : 弱电机房的接地未做。安装箱体土建补缝不饱满,没有做水准权校水平处理 :。
2.5.2 改进措施 :将箱内的沙浆杂物清理干净。为人们提供健康、舒适空间。画出弱电机房的接地平面图,标出接地板,专用接地线及阻值要求专用接地 4Ω,共用接地 1Ω。接地的导线最小截面为 S; 接地线不能,布线要绑扎固定,导线要留有一定的余量,合理布置配电箱的设计安全与经济的关键。
2.6 开关的安装、接线不符合要求
2.6.1 原因 :预理线盒时模板胀模,坐标没有固定。施工人员对电器的使用安全重要性意识淡薄,贪图省工。消防控制室设备电源线未选用阻燃型,要求开关控制线均采用耐火型或阻燃型线缆
2.6,2 预防措施 : 与土建专业密切配合,牢靠预理的线盒时要横平竖直,要反复调校水平,保证安装面板后要饱满补缝不允许留有缝隙,做好面板的监督,确保插座中的相线、零线不能串接。安装后线后要牢固压紧导线,单芯线用螺丝顶紧、拧紧。
【参考文献】
[1] 蒋仁进浅谈电气工程的预埋工作 J山西建筑 2005
[2] 薛国清智能建筑的电气保护与接地 J 山西建筑 2005
作者简介:
[关键词]建筑燃气 管道设计 管道防腐 立管补偿
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0043-01
燃气管道的设计和施工是一个十分重要又造福千家万户的大工程,在燃气的设计过程中必须结合管道的运行情况,施工现场条件等多方面的因素综合考虑,既要有预见性又要符合现实情况,在满足各家各户要求的前提下使燃气管道的设计更为合理化和人性化。在燃气管道的设计中,管道的防腐及高层建筑中立管的伸缩变形补偿通常是设计人员重点考虑的内容,此外,燃气管道设计中的安全设施配备更是重中之重。
1.燃气管道的防腐
当前暗埋式燃气管道正在逐步成为燃气工程设计、施工发展的新趋势,《城镇燃气设计规范》(gb50028-2006)中对暗埋式燃气管道的设计给出了明确的规定,暗装管道造价比原来采用的明敷式设计高了很多,发生泄露不容易察觉且维修困难,防腐问题有待进一步解决等等。
1.1 燃气管道腐蚀的原因及分类
燃气管在施工完成后,不管是明敷式还是暗埋式的设计,由于受碱性液和水气的作用,很容易被腐蚀。对于燃气管道按其接触的性质分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,按照腐蚀的部位我们又分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。①燃气管道的内壁腐蚀。我们平时生活输送的燃气当中都会含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物等其它腐蚀性的化合物,在和金属管道接触后就会引起化学腐蚀。要是管道中存在水,还会在管道内壁形成一层亲水膜,这就具备了原电池腐蚀的条件,也会发生电化学腐蚀。②燃气管道的外壁腐蚀。燃气管道不管是架空的还是暗埋的都会发生外壁腐蚀。暗埋的燃气管线腐蚀是全面性的,管线的管壁均匀的减薄,受化学腐蚀程度基本一致,所以这样的管线发生穿孔或击破的系数较小,若其发生这样的情况也是来自电化学腐蚀。至于墙体还有土壤中的微生物作用我们可以忽略不计。
1.2 燃气管道防腐蚀的具体措施
对于现在很多燃气管线的施工,对于整个燃气输送管网就应采取防腐措施,比如石油沥青玻璃布,厚浆型环氧煤沥青玻璃布,聚乙烯粘胶带等防腐措施的应用还有辅的阴极保护措施等等,具体总结如下几点:①针对燃气管道出现的内壁腐蚀,应选择耐腐蚀的管材,如铸铁管。塑料管或其他非金属管道。另外我们在输送燃气前就应对燃气进行净化处理,使其杂质的含量达到最低。也可在管线内壁用合成树脂或环氧树脂等作内涂层处理,这样做不但可以防止内壁腐蚀的发生也降低了管道内壁的粗糙度,相应的提高了管线的输送能力。②在管道外壁上采用聚乙烯防腐胶带或热收缩胶带作外防腐层处理,人为地使燃气管道与外界隔绝接触。③清理燃气管道周围的利锋物体、碎片、垃圾或容易产生水汽的设施,有效地避免所做的防腐层被划破或者水气进入腐蚀管线。④在设计和施工的过程中燃气管线要被混凝土或者墙面全部包围,且覆盖燃气管线的前面厚度应超过 2cm,这样才可以对管线起到有效地保护作用。⑤对楼板内的燃气管线引出处应做套管处理,套管伸出地面大概为 5-10cm,在套管的两端必须采用柔性防水材料密封措施。⑥对于暗埋式管线设计时增加地埋管线和土壤之间的电阻,达到减小腐蚀电流的目的。
2.燃气立管的伸缩与补偿
2.1 燃气立管自重与热伸缩
高层住宅立管的自重和热胀冷缩产生的推力在达到一定程度时,燃气管道会产生变形、扭曲、断裂,引发事故。对于管道自重在立管底部设固定支座以承受立管自重,并在每层设管夹限定立管。对于热伸缩立管因环境温度变化热胀冷缩,应以立管底部为固定端,顶端为自由端,使之有自由伸缩的余地;也可在立管适当位置设置一个或多个波纹补偿器进行补偿。立管穿楼板、楼梯平台、墙壁时应设置预埋套管,套管与管道之间用填料填实,这时套管部分相当于滑动支架,有利于轴向移动。在实际工程中对于高层住宅克服燃气立管自重与热伸缩在立管底部设稳定的固定管座,在每一层用角钢固定立管用以承受立管自重。同时每隔两层设一活接,每隔七层设一分段阀门,根据伸缩量在合适位置设一个或多个波纹补偿器克服管道热伸缩的影响。
2.2 立管的变形补偿
高层建筑的燃气管道立管长度较大,而当燃气管道安装到投入运行后,由于环境温度的变化,导致管内存在的温差使管道产生了应力,并且燃气管道自身的重量也将压迫管道,导致管道下沉,并沿着轴向产生形变。高层建筑室内的燃气管道一般使用钢管,其变形量的计算公式为:δl=0.012δt×l。其中,δl为燃气管道的变形量,l为立管的长度,δt为燃气管道安装以及燃气供应运行中产生的最大温差。在对立管的应力补偿设计中,首先,应根据高层建筑燃气设计的具体数值计算出立管的最大变形量,同时在立管上设置波纹管,进行分段设置,由此设置的波纹管将根据立管的形变而伸缩,并且抵消立管的温差应力;其次可在立管的底部设置支撑墩,减少立管由于温度差异导致的管道形变;最后,还可在立管上使用挠变管道补偿装置,在一定程度上还可减少高层建筑震动对燃气管道的影响。设计补偿时,可采用以下几种方法解决。其一,在立管底部设支撑墩,克服管道因温差及自重引起的形变,使管道免遭损坏;其二,根据计算出的最大变形量,在立管上分段设置若干波纹管,因波纹管随立管的形变而伸缩,吸收掉立管的温差应力,使立管上的应力消失;其三,采用在立管设置挠变管道补偿装置,这种方法还可以消除建筑物震动时对管道的影响。
3.燃气设计中安全设施的配备
燃气是一种易燃易爆的气体,燃气管道一旦发生泄漏、出现事故,尤其是高层建筑人员密集,其伤亡和损失都很大,社会影响很深。因此在高层燃气设计中,对安全防火问题国家有着明确严格的规定。故在设计中应严格执行《城镇燃气设计规范》gb50028- 93和《高层民用建筑设计防火规范》gb50045- 95 的有关规定。采取安全措施如下:在引入管室外设置燃气快速切断阀门。在室内管道上设置快速切断阀门及自动切断阀;在各用气点及管道经过的房间设置燃气泄漏安全报警装置,且自动报警系统与自动切断系统联动,并集中监控。其工作原理为:当空气中可燃气体达到一定浓度时,探测器即发出与可燃性气体在空气中浓度成比例的电信号,该电信号传送给报警控制器,报警控制器即显示该可燃气体浓度,当被测可燃气体浓度达到或超过设定的报警浓度时,报警控制器即发出报警并启动有关开关控制信号,提示监控人员采取安全措施或启动自动控制装置,切断气源,从而起到保障安全作用,避免重大火灾爆炸事故的发生。
4.结束语
随着社会的进步和人类文明的发展,城市燃气管道已经成为人们生活必不可少的设施之一。在进行燃气设计时考虑不周或处理不当,就可能引发管道的损坏,燃气管道一旦损坏、泄漏,将会引起爆炸和火灾等恶性事故的发生,因此,在设计和施工的过程中对于其防腐、变性补偿及安全性的考虑是十分必要的。
参考文献:
[1] 韦武亮.高层建筑管道燃气设计中管道的安全设计[J].中华民居.2012(03)
关键词:建筑燃气;管道设计;管道防腐;立管补偿
引言
由于当前的燃气事业发展速度非常快,此时城市已经离不开燃气管了。在其设计的时候要认真分析管线的运作模式,不但要有远见,还要合乎当前的实情,在合乎实情的背景下,尽量的提升设计的人性化特点。
1 关于高层技术难题探索
当前高层已经是我们生活中非常常见的建筑了。由于其独特性,在设计供气体系的时候,要认真处理的要素非常多。像是其附加压力,下沉情况等等。同时还要确保技术优秀,保证群众用气的安全性能高。
2 关于管线防腐内容的分析
当前暗埋式燃气管道正在逐步成为燃气工程设计、施工发展的新趋势,《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中对暗埋式燃气管道的设计给出了明确的规定,暗装管线的成本较之于之前的明敷多很多,如果出现渗漏的话不容易得知,而且维护起来很有难度,要积极的开展好防腐工作。
2.1 管线腐蚀缘由以及类型划分
当建设好燃气管线之后,不论是明铺还是暗铺,都会因为受到碱性液体以及水气等的干扰而被侵蚀。针对燃气管线来讲,结合其接触性质可以分成两个类型,分别是化学性质的以及电化学性质的。结合其腐蚀的区域又被分成内里以及外层两个类型。对于内里的来讲,一般传输的气体中都存在腐蚀性的物质,当其和管线接触之后就容易引发化学性质的侵蚀问题。假如管线中有水的话,还易于在其里层生成亲水层,这样会导致侵蚀现象发生。第二,对于外层的腐蚀来讲,不论管线式架空亦或是埋在里面的都会出现这个问题。埋在里面的管线侵蚀通常是整个面的,管壁变薄的速率一样,同时其受到侵蚀的程度也是大体一样的,因此此类的管线一般不会形成穿孔,假如出现了也是因为电化学问题导致的。
2 防止腐蚀的常用方法分析
对于现在很多燃气管线的施工,对于整个燃气输送管网就应采取防腐措施,比如石油沥青玻璃布,厚浆型环氧煤沥青玻璃布,聚乙烯粘胶带等防腐措施的应用还有辅的阴极保护措施等等,总体上讲有以下的几个方法。第一,对于管线中存在的里层腐蚀现象,要使用抗侵蚀的材料,像是铸铁的材料以及塑料和别的一些不是金属的物质。除此之外,在送汽之前的时候就要积极的进行燃气净化工作,确保杂质量尽可能的少。同时还可以在其里层涂刷合成树脂等,此举不仅仅能够避免侵蚀现象的形成,同时还能够减少其粗糙性,最主要的是提升传递水平。第二,在管线的外层进行防腐设置,这样就能够将管线和外层空间隔开了。第三,将管线附近的较为尖锐的物体清理好,这样就能够防止防腐层受损。第四,在设计和建设的时候管线必须被混凝土整体围住,同时管线的前方尺寸要大于两厘米,只有这样才可以发挥出保护的意义。第五,针对楼板里面的管线必须设置套筒,而且在其两侧做好密封工作。最后,针对埋在土里的管线,在设计的时候要保证管线和土间的电阻是恰当的,这样就可以发挥出降低电流的意义。
3 燃气立管的伸缩与补偿
3.1 燃气立管自重与热伸缩
对于高层来讲,其立管本身的重量以及受冷受热形成的推力在上升到特定的时期的时候,管线就容易出现变形以及断裂等问题,进而发生事故。对于管道自重在立管底部设固定支座以承受立管自重,并在每层设管夹限定立管。对于热伸缩立4管因环境温度变化热胀冷缩,应以立管底部为固定端,顶端为自由端,使之有自由伸缩的余地;也可在立管适当位置设置一个或多个波纹补偿器进行补偿。立管穿楼板、楼梯平台、墙壁时应设置预埋套管,套管与管道之间用填料填实,这时套管部分相当于滑动支架,有利于轴向移动。在实际工程中对于高层住宅克服燃气立管自重与热伸缩在立管底部设稳定的固定管座,在每一层用角钢固定立管用以承受立管自重。同时每隔两层设一活接,每隔七层设一分段阀门,根据伸缩量在合适位置设一个或多个波纹补偿器克服管道热伸缩的影响。
3.2 立管的变形补偿
对于高层来讲,其燃气管线的立管的长度很长,在管线从最初的安装到后续的运作时期,因为外在的气温会改变,所以管体中形成的温差会使管道形成一定的应力,同时管线本身的自重同样会作用于管线,使得其下降,而且顺着轴向产生形变。高层建筑室内的燃气管道一般使用钢管,其变形量的计算公式为:ΔL=0.012Δt×L。其中,ΔL为燃气管道的变形量,L为立管的长度,Δt为燃气管道安装以及燃气供应运行中产生的最大温差。在对立管的应力补偿设计中,首先,应根据高层建筑燃气设计的具体数值计算出立管的最大变形量,同时在立管上设置波纹管,进行分段设置,由此设置的波纹管将根据立管的形变而伸缩,并且抵消立管的温差应力;其次可在立管的底部设置支撑墩,减少立管由于温度差异导致的管道形变;最后,还可在立管上使用挠变管道补偿装置,在一定程度上还可减少高层建筑震动对燃气管道的影响。在开展补偿设计工作的时候,通常会用到如下的几个措施。第一,在立管的下方设置一个支撑,在立管上方设置多个波浪形状的管道,由于该管会随着立管的变动而出现变化,吸收掉立管的温差应力,使立管上的应力消失;其三,采用在立管设置挠变管道补偿装置,这种方法还可以消除建筑物震动时对管道的影响。
4 燃气设计中安全设施的配备
我们都知道,燃气本身的特性是容易燃烧而且易于爆炸,如果管线出现了渗漏等问题的话,它带来的损伤是非常大的,不但会导致经济上的影响,最关键的是影响到人身安全。所以在对高层进行该项设计的时候,国家对于防火安全有着非常严谨的要求。故在设计中应严格执行《城镇燃气设计规范》GB50028-93和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95的有关规定。采取安全措施如下:在引入管室外设置燃气快速切断阀门。在室内管道上设置快速切断阀门及自动切断阀;在各用气点及管道经过的房间设置燃气泄漏安全报警装置,且自动报警系统与自动切断系统联动,并集中监控。其工作原理为:当空气中可燃气体达到一定浓度时,探测器即发出与可燃性气体在空气中浓度成比例的电信号,该电信号传送给报警控制器,报警控制器即显示该可燃气体浓度,当被测可燃气体浓度达到或超过设定的报警浓度时,报警控制器即发出报警并启动有关开关控制信号,提示监控人员采取安全措施或启动自动控制装置,切断气源,从而起到保障安全作用,避免重大火灾爆炸事故的发生。
5 结束语
总体上讲,管线设计工作是一项非常关键的工作,其会给群众的生活带来很多的影响。在设计的时候假如分析的不全面的话,就容易导致气体泄漏,这时就会有潜在的火情,所以在设计的时候要分析全面。
参考文献
[1]赵国利.高层建筑燃气管道的设计问题分析及解决方法的讨论[J].黑龙江科技信息,2009(20)
[2]韦武亮.高层建筑管道燃气设计中管道的安全设计[J].中华民居,2012(03)