周曼毅 靖謀
摘 要:燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,貯煤場的容量也隨之增大,大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式,其在環(huán)保和造價方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢。對氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場的使用效果進(jìn)行了專題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇,其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。
關(guān)鍵詞:氣膜式煤棚;燃煤電站;貯煤場
引言
大型燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,燃煤電站貯煤場容量也隨之增大。為了滿足環(huán)保要求,針對封閉貯煤場的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。
封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu),但應(yīng)用還較少。
1 氣膜式煤棚
1.1 氣膜式煤棚基本情況
氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣,并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差,使膜面受拉以保證剛度,在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。
1.2 建筑膜材的性能
力學(xué)性能:拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低,可形成復(fù)雜的曲面造型。
光學(xué)性能:對自然光的透射率約9%。
防火性能:具有阻燃和耐高溫性能。
保溫性能:雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。
自潔性能:雨水可使經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。
耐腐蝕性:耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕,不宜老化。
耐侯性強(qiáng):工作溫度范圍在-40~70℃之間。
1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)
氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來支撐整個建筑。
所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個結(jié)構(gòu)包裹,斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓,可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。
采用條形煤棚基礎(chǔ),高越2~7米。
依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。
1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵
設(shè)置降塵噴淋裝置,實(shí)現(xiàn)對整個煤棚堆場的噴淋降塵。
設(shè)置消防系統(tǒng),當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后,經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開進(jìn)行滅火。
室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無縫鋼管,焊接連接;電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。
采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式,通風(fēng)系統(tǒng)自動控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時自動通風(fēng)換氣。
1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)
主控制系統(tǒng):集成化設(shè)計(jì);風(fēng)壓傳感器收集動態(tài)數(shù)據(jù),風(fēng)感控制單元自動控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作;智能遠(yuǎn)程PLC控制。
補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng):擋墻處設(shè)有通風(fēng)口,保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。
應(yīng)急備用系統(tǒng):設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動力。
1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)
自由的建筑形體塑造:柔性膜材使煤棚造型多樣,可以適應(yīng)復(fù)雜地形。
自重輕:重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30,可有效降低基礎(chǔ)的造價。
施工周期短:所有加工制作均在工廠完成,一個月內(nèi)完成安裝。
大跨度建筑空間:內(nèi)部不需要梁柱支撐,內(nèi)部運(yùn)行無障礙。
抗壓性能:可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。
施工不受季節(jié)限制。
密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。
2 氣膜式煤棚現(xiàn)場調(diào)研
了解到巴彥淖爾洗煤廠、大武口洗煤廠及太西洗煤廠采用了氣膜式封閉煤棚,作者對巴彥淖爾洗煤廠進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研。
2.1 煤棚概況
長400米、寬110米、高42米,坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部,煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬噸的。
目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu),包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。
采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系,其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng),自動調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等,可實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行。
室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車輛進(jìn)出、安全等情況;室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。
氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu),滿足貯煤場大空間跨度的要求,也滿足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。
在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道,均設(shè)置雙層門,可防止內(nèi)部空氣泄漏。
2.2 調(diào)研情況
據(jù)制造廠介紹,因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因(當(dāng)時風(fēng)速約41m/s),煤場四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落,飄落至氣膜煤棚上方,對膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌,失去封閉功能,參觀時現(xiàn)場已回收,制造廠計(jì)劃重新制作安裝,預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場后僅在煤場四周見到灑落的少量封閉煤棚所用材料。
氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜,厚度0.75mm。
氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。
氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。
氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部,采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。
氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。
2.3 要點(diǎn)分析
安裝周期:氣膜煤棚在制造廠制作完成運(yùn)至現(xiàn)場后,先對氣膜及鋼索進(jìn)行安裝,再對煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝,安裝周期共計(jì)約1個月。
后期運(yùn)行:煤棚安裝完畢后,運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣,補(bǔ)氣時約需3~5臺充氣風(fēng)機(jī)同時作業(yè),每臺風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。
環(huán)境適應(yīng)性:經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行,抗風(fēng)抗壓能力能夠滿足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求,并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。
消防和粉塵控制:在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開閉的排氣孔。實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3;若開啟排風(fēng)閥和灑水降塵,煤塵濃度可降到8mg/m3以下;實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 氣膜式封閉貯煤場與其它封閉形式的投資比較
貯量15萬噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉進(jìn)行投資比較,如下表所列。endprint
摘 要:燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,貯煤場的容量也隨之增大,大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式,其在環(huán)保和造價方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢。對氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場的使用效果進(jìn)行了專題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇,其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。
關(guān)鍵詞:氣膜式煤棚;燃煤電站;貯煤場
引言
大型燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,燃煤電站貯煤場容量也隨之增大。為了滿足環(huán)保要求,針對封閉貯煤場的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。
封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu),但應(yīng)用還較少。
1 氣膜式煤棚
1.1 氣膜式煤棚基本情況
氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣,并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差,使膜面受拉以保證剛度,在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。
1.2 建筑膜材的性能
力學(xué)性能:拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低,可形成復(fù)雜的曲面造型。
光學(xué)性能:對自然光的透射率約9%。
防火性能:具有阻燃和耐高溫性能。
保溫性能:雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。
自潔性能:雨水可使經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。
耐腐蝕性:耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕,不宜老化。
耐侯性強(qiáng):工作溫度范圍在-40~70℃之間。
1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)
氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來支撐整個建筑。
所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個結(jié)構(gòu)包裹,斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓,可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。
采用條形煤棚基礎(chǔ),高越2~7米。
依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。
1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵
設(shè)置降塵噴淋裝置,實(shí)現(xiàn)對整個煤棚堆場的噴淋降塵。
設(shè)置消防系統(tǒng),當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后,經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開進(jìn)行滅火。
室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無縫鋼管,焊接連接;電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。
采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式,通風(fēng)系統(tǒng)自動控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時自動通風(fēng)換氣。
1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)
主控制系統(tǒng):集成化設(shè)計(jì);風(fēng)壓傳感器收集動態(tài)數(shù)據(jù),風(fēng)感控制單元自動控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作;智能遠(yuǎn)程PLC控制。
補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng):擋墻處設(shè)有通風(fēng)口,保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。
應(yīng)急備用系統(tǒng):設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動力。
1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)
自由的建筑形體塑造:柔性膜材使煤棚造型多樣,可以適應(yīng)復(fù)雜地形。
自重輕:重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30,可有效降低基礎(chǔ)的造價。
施工周期短:所有加工制作均在工廠完成,一個月內(nèi)完成安裝。
大跨度建筑空間:內(nèi)部不需要梁柱支撐,內(nèi)部運(yùn)行無障礙。
抗壓性能:可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。
施工不受季節(jié)限制。
密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。
2 氣膜式煤棚現(xiàn)場調(diào)研
了解到巴彥淖爾洗煤廠、大武口洗煤廠及太西洗煤廠采用了氣膜式封閉煤棚,作者對巴彥淖爾洗煤廠進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研。
2.1 煤棚概況
長400米、寬110米、高42米,坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部,煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬噸的。
目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu),包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。
采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系,其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng),自動調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等,可實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行。
室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車輛進(jìn)出、安全等情況;室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。
氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu),滿足貯煤場大空間跨度的要求,也滿足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。
在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道,均設(shè)置雙層門,可防止內(nèi)部空氣泄漏。
2.2 調(diào)研情況
據(jù)制造廠介紹,因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因(當(dāng)時風(fēng)速約41m/s),煤場四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落,飄落至氣膜煤棚上方,對膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌,失去封閉功能,參觀時現(xiàn)場已回收,制造廠計(jì)劃重新制作安裝,預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場后僅在煤場四周見到灑落的少量封閉煤棚所用材料。
氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜,厚度0.75mm。
氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。
氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。
氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部,采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。
氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。
2.3 要點(diǎn)分析
安裝周期:氣膜煤棚在制造廠制作完成運(yùn)至現(xiàn)場后,先對氣膜及鋼索進(jìn)行安裝,再對煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝,安裝周期共計(jì)約1個月。
后期運(yùn)行:煤棚安裝完畢后,運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣,補(bǔ)氣時約需3~5臺充氣風(fēng)機(jī)同時作業(yè),每臺風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。
環(huán)境適應(yīng)性:經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行,抗風(fēng)抗壓能力能夠滿足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求,并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。
消防和粉塵控制:在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開閉的排氣孔。實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3;若開啟排風(fēng)閥和灑水降塵,煤塵濃度可降到8mg/m3以下;實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 氣膜式封閉貯煤場與其它封閉形式的投資比較
貯量15萬噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉進(jìn)行投資比較,如下表所列。endprint
摘 要:燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,貯煤場的容量也隨之增大,大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式,其在環(huán)保和造價方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢。對氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場的使用效果進(jìn)行了專題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設(shè)計(jì)工作中可作為一種選擇,其抗風(fēng)壓、抗雪壓等方面對環(huán)境的適應(yīng)性還有待在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)一步檢驗(yàn)完善。
關(guān)鍵詞:氣膜式煤棚;燃煤電站;貯煤場
引言
大型燃煤電站機(jī)組容量愈來愈大,燃煤電站貯煤場容量也隨之增大。為了滿足環(huán)保要求,針對封閉貯煤場的研究已是迫在眉睫的任務(wù)。
封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉等封閉貯煤方式在工程中的應(yīng)用技術(shù)已相對成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu),但應(yīng)用還較少。
1 氣膜式煤棚
1.1 氣膜式煤棚基本情況
氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復(fù)合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注入空氣,并保持一定的密閉空間內(nèi)外壓差,使膜面受拉以保證剛度,在氣膜式結(jié)構(gòu)外部設(shè)置斜向正交索網(wǎng)、中部無需支撐、維持形態(tài)并抵擋外部風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)形式。
1.2 建筑膜材的性能
力學(xué)性能:拉伸強(qiáng)度相當(dāng)于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低,可形成復(fù)雜的曲面造型。
光學(xué)性能:對自然光的透射率約9%。
防火性能:具有阻燃和耐高溫性能。
保溫性能:雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當(dāng)。
自潔性能:雨水可使經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材表面得到自然清洗。
耐腐蝕性:耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕,不宜老化。
耐侯性強(qiáng):工作溫度范圍在-40~70℃之間。
1.3 氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)
氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來支撐整個建筑。
所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個結(jié)構(gòu)包裹,斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的膜內(nèi)壓力可達(dá)1.5-3.0大氣壓,可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的雪載。
采用條形煤棚基礎(chǔ),高越2~7米。
依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級、基礎(chǔ)墊層及鋼筋選型。
1.4 氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水、通風(fēng)除塵
設(shè)置降塵噴淋裝置,實(shí)現(xiàn)對整個煤棚堆場的噴淋降塵。
設(shè)置消防系統(tǒng),當(dāng)火災(zāi)經(jīng)確認(rèn)發(fā)生后,經(jīng)消控室主機(jī)遠(yuǎn)程控制將對應(yīng)發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的電控炮處的閥組打開進(jìn)行滅火。
室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無縫鋼管,焊接連接;電控消防炮滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。
采用機(jī)械送風(fēng)和超壓排風(fēng)的送、排風(fēng)模式,通風(fēng)系統(tǒng)自動控制煤棚內(nèi)氣壓并可定時自動通風(fēng)換氣。
1.5 氣膜式封閉煤棚補(bǔ)充新風(fēng)
主控制系統(tǒng):集成化設(shè)計(jì);風(fēng)壓傳感器收集動態(tài)數(shù)據(jù),風(fēng)感控制單元自動控制充氣系統(tǒng)的運(yùn)作;智能遠(yuǎn)程PLC控制。
補(bǔ)充新風(fēng)系統(tǒng):擋墻處設(shè)有通風(fēng)口,保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣體交換。
應(yīng)急備用系統(tǒng):設(shè)有使用燃油或者燃?xì)獾鸟R達(dá)提供備用動力。
1.6 氣膜式封閉煤棚的技術(shù)特點(diǎn)
自由的建筑形體塑造:柔性膜材使煤棚造型多樣,可以適應(yīng)復(fù)雜地形。
自重輕:重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30,可有效降低基礎(chǔ)的造價。
施工周期短:所有加工制作均在工廠完成,一個月內(nèi)完成安裝。
大跨度建筑空間:內(nèi)部不需要梁柱支撐,內(nèi)部運(yùn)行無障礙。
抗壓性能:可抵抗150英里/時的強(qiáng)風(fēng)和250kg/m2的積雪。
施工不受季節(jié)限制。
密封性好、環(huán)保指標(biāo)高。
2 氣膜式煤棚現(xiàn)場調(diào)研
了解到巴彥淖爾洗煤廠、大武口洗煤廠及太西洗煤廠采用了氣膜式封閉煤棚,作者對巴彥淖爾洗煤廠進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)研。
2.1 煤棚概況
長400米、寬110米、高42米,坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻頂部,煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15萬噸的。
目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu),包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場及設(shè)備運(yùn)行所需的輔助設(shè)施。
采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系,其整體控制體系包括模塊控制系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、能耗控制系統(tǒng)、控壓系統(tǒng)、新風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)控系統(tǒng),自動調(diào)節(jié)通風(fēng)換氣量等,可實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行。
室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測到室外的溫度、濕度、風(fēng)力、降水量、車輛進(jìn)出、安全等情況;室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、出風(fēng)量、光照強(qiáng)度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。
氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu),滿足貯煤場大空間跨度的要求,也滿足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需求。
在氣膜煤棚四周擋煤墻上設(shè)有進(jìn)出通道,均設(shè)置雙層門,可防止內(nèi)部空氣泄漏。
2.2 調(diào)研情況
據(jù)制造廠介紹,因當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)原因(當(dāng)時風(fēng)速約41m/s),煤場四周建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落,飄落至氣膜煤棚上方,對膜材造成嚴(yán)重破壞而致使煤棚坍塌,失去封閉功能,參觀時現(xiàn)場已回收,制造廠計(jì)劃重新制作安裝,預(yù)計(jì)需要30天左右進(jìn)行恢復(fù)。赴現(xiàn)場后僅在煤場四周見到灑落的少量封閉煤棚所用材料。
氣膜材料為中等強(qiáng)度的PVC膜,厚度0.75mm。
氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。
氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5米高和2.5米高。
氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部,采用預(yù)留螺栓及角鋼固定。
氣膜煤棚四周安裝有充氣風(fēng)機(jī)和消防管道。
2.3 要點(diǎn)分析
安裝周期:氣膜煤棚在制造廠制作完成運(yùn)至現(xiàn)場后,先對氣膜及鋼索進(jìn)行安裝,再對煤棚內(nèi)部進(jìn)行充氣完成安裝,安裝周期共計(jì)約1個月。
后期運(yùn)行:煤棚安裝完畢后,運(yùn)行期間需持續(xù)補(bǔ)氣,補(bǔ)氣時約需3~5臺充氣風(fēng)機(jī)同時作業(yè),每臺風(fēng)機(jī)功率為7.5kW。
環(huán)境適應(yīng)性:經(jīng)該工程的將近兩年的運(yùn)行,抗風(fēng)抗壓能力能夠滿足該地區(qū)41m/s風(fēng)速的要求,并能承受冬季雪壓的考驗(yàn)。
消防和粉塵控制:在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設(shè)有噴灑水降塵裝置和采用排氣閥控制開閉的排氣孔。實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)煤塵濃度100-130mg/m3;若開啟排風(fēng)閥和灑水降塵,煤塵濃度可降到8mg/m3以下;實(shí)測貯煤作業(yè)時室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 氣膜式封閉貯煤場與其它封閉形式的投資比較
貯量15萬噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉進(jìn)行投資比較,如下表所列。endprint