给排水工程对城市发展建设有着重要意义,因为给排水会影响到城市居民正常生活和社会稳定。下面是我为大家整理的给排水相关论文,供大家参考。
【摘要】看一个城市是否发达,不光要看GDP、高楼大厦,还要看人们看不到的地方,比如下水道等;看一个城市的规划是否合理,不仅要看楼间距、绿化程度,还要看人们需要的地方,比如给排水系统。给排水设计在城市规划中占有十分重要的地位,对满足城市居民的基本生活与工农业生产的供水、排水系统建设具有很重要的意义。
【关键词】城市规划,给水,排水
一、引言
城市给排水工程是对城市给水排水工程系统的统一安排,保证给水排水工程建设与城市发展相协调,促进城市的可持续发展。它是城市规划中的一项专业规划,也是城市整体开发建设的一个重要组成部分。它的综合作用是不能被代替的。城市水系统的规划与设计是否合理将直接影响和制约城市的发展。“城市水系统”主要包括水源系统、用水系统、给水系统、排水系统、回用系统和 雨水 系统。随着城市的发展,各个城市间的给排水工程不再是一个孤立的系统,水域把这些子系统连接为一个系统,原有的工程规划 方法 在一定程度上显示其局限性,这就要求我们在新的历史条件下做好城市市政给排水规划设计,认真思考与解决现存的问题,寻求城市水资源的合理利用,在经济和技术方面满足社会发展的要求,实现现代化城市的可持续发展。
二、城市给排水系统规划存在的问题
(1)市政给排水工程规划滞后。在市政道路排水工程设计过程中,给排水工种处于配合地位,影响了城市给排水规划科学化的发展。往往出现道路要求快速建设,造成了排水工程规划没有编制,一些排水工程往往不能与道路工程同期施工;有的虽然设计完成后,排水工程规划由于相关原因需要修改,许多工程项目未能按照规划进行建设,规划的指导意义也没有得到真正体现,造成了工程需要再次改造。
(2)规划的科学依据不足。城市水系统规划的基础性工作主要包括各类指标、标准、基础数据和分析工具,其中水量预测和水平衡分析是核心工作。目前,我国的水量预测工作主要是参照《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)中有关规定,但我国不论在国家还是在区域层次上都缺乏对用水工艺、各种用水器具和用水行为的详实系统监测,缺乏对新型用水技术替代规律和扩散规律的基础研究,缺乏对多种用水信息的综合性和结构性分析。
(3)排水体制规划混乱、排水体制的不合理。目前绝大部分市区的排水设施分别由环保局、市政工程管理处、水利局等不同部门管理,由于各部门之间沟通不够,管理人员责任不清,加之相关法律法规不够健全,对排水设施存在的问题以及发生的新问题都不能及时解决。另外传统的防洪和排水设施设计中,强调采用分流制排水体制将雨水和污水尽快排出城市,但忽视了城市径流面源污染的控制和雨水资源的利用。随着流域整体水质的逐步改善,城市随机性暴雨径流和突发排放事件引起的对水体生态系统的冲击,已日益成为流域污染控制的主要内容。
(4)传统的给排水专业不能满足市场的需要。由于城市给排水规划设计技术参数多、不定因素多,且具有交叉学科的特点,这使城市给排水规划的难度大大增加,刚从传统的给排水专业 毕业 的学生,因受知识结构的限制,不能进行宏观的分析论证,不适应城市规划多学科、多层次的分析论证要求,远不能满足城市给排水规划设计的需要。
三、解决城市给排水系统规划问题的对策
(1)城市水系统规划要与城市规划的协调。城市水系统规划是对一定时期内城市的水源、供水、用水、排水、污水处理等子系统及其各项要素的综合布置。城市用水规划的总量平衡非常重要,必须优化组合各种可行的节水、水回用等方案。要做到这些,首先要了解城市水利用规划,加强城市总体规划中的水专项规划,按照水的可持续发展观念编制城市水利用规划,内容应包括:地面水、地下水、雨水和海水等水资源平衡;供水、排水和污水再生利用等总量平衡;供水节水规划和污水处理与再生利用规划;水的生态循环规划;各类水工程设施的规模和布局等。对当前我国的城市水系统建设中普遍出现的规划不协调、建设不配套、管理不统一等问题,规划中要特别注意管网配套和供水、排水及污水处理能力的协调增长,确定规划期内水系统及其网络设施建设的规模、详细布局和运行管理方案。
(2)加强水量规模预算。水量预测是给水规划的基础,水量规模预测是否符合发展趋势和实际需要,对水资源的工程总体布局、合理利用、实施步骤和工程费用产生重大影响。国家标准《城市给水工程规划规范》是测算城市总用水量规模的主要依据,具体包括:总体规划阶段给水水量预测;总体规划阶段污水水量预测;分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测;详细规划阶段给水、污水量预测。改革开发以来,工业生产、城市建设、住宅建设、第三产业迅速发展,使供水量也不断增长。作为城市基础设施之一的供水量的增长规律也将与过去不同,水量预测就不能仅按历史的发展计算,还要根据具体的城市规划对不同类型用水量分别进行预测分析。
(3)城市给排水系统应当向可持续性方向发展。自然界的水是循环的,给水和排水是统一的,人类社会对水的使用应服从这一过程。在用水之后,必须对水进行再生处理,使水质达到自然界自净能力所能承受的程度,否则累积的大量污染物将超过水环境的容量,从而导致水资源危机和水污染现象,最后破坏水的良性循环,不利于城市的可持续发展。控制城市给排水系统向可持续性方向发展的途径有:①在城市水系统中增加节水子系统;②在城市水系统中增加治污子系统;③在城市水系统中增加再生水回用子系统。加强节水、治污和再生水回用力度,重视再生水、中水等非传统水资源利用,是促进城市给排水系统良性循环,实现城市水资源可持续发展的关键。
(4)完善各项法规。根据我国当今给排水体制规划混乱的现状,应通过行政立法,完善相关法规,建立明确的给排水工程建设及管理职责制度和相关体系,明确管理权限,形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制。
四、结束语。在现代城市整体规划中,给排水的设计是一项十分重要的工作内容。城市规划是为了对资源进行优化配置,给排水工程规划重点是对水资源进行优化配置和合理利用,以发挥最大的综合效益。城市给排水设计是否合理、完善,直接关系着城市的经济建设和人民的基本生活需求。因此,在规划与设计城市给排水规划时要善于发现问题,并妥善处理好城市发展中可能面临的水资源、水环境、水灾害问题。高质量地编制好城市给排水规划,不仅是排水工程规划与设计自身的需要,而且是城市面向未来,走上可持续发展之路的保障。
摘 要:市政给排水管道施工质量随时影响着城市居民的生活,为了保证市政排水施工的质量,做好给排水施工的安全 措施 与防范是我们的首要任务。市政排水工程一旦出现问题将会对市民产生很大影响,而且出现市政给排水工程的问题和解决问题都需要较长的时间。从技术方面分析市政给排水工程的控制质量,确保给排水系统功能的正常发挥,能够及时防范在施工过程中出现的一些障碍,保证施工的正常进行。
关键词:市政;给排水;施工质量
随着人民生活水平的不断提高与社会经济的不断发展,对市民用水的便捷性也提出了新的要求,因此市政给排水工程也成为市政建设不可忽视的一项工程。城市的建设发展离不开给排水管道工程建设,为保证城市稳步的发展,因此在市政工程施工过程中提高其施工技术和施工质量是关键一环。在其城市化水平的不断提高与发展的过程中,给排水工程对城市环保以及城市防洪排涝等都有直接的影响,因此对其施工技术要求也日益增加。给排水管道工程施工质量出现问题,可能会造成污水倒流,在雨季会由于排水不畅而在城市中形成内涝给人民的日常生活带来极大的不便,同时有损政府形象。加强市政工程给排水管道施工质量的监管与控制,对于城市水污染的治理以及水资源的节约利用具有重大的意义。
1 市政给排水施工
施工准备阶段。市政给排水工程项目是城市规划建设与发展的重要保障。作为城市建设的基础项目其质量的安全可靠关乎城市的形象,而且由于市区施工环境复杂,其地下结构也存在着许多地下管线。同时容易受到各种因素的干扰,给排水工程施工的难度大大增加。为了提高市政给排水管道系统的安全性和可靠性,不仅要对施工技术进行严格的要求,还要做好相应的准备工作,确保工程的施工质量。
(1)给排水管道工程施工前,应把各类进场技术人员、工种、材料和机具设备检查结果情况及现场施工条件等因素都要一一考虑进去。施工工艺、施工方案、组织措施以及准备工作关系到工程的顺利实施,做好准备工作是重中之重。工程施工前,工作人员要对设计的施工图纸等进行严格审核,应避免工程障碍对工程质量以及施工技术带来较大的影响。同时需要实地勘察现场的施工条件,根据事实设计图纸,尽量避免因设计与实际情况不符造成给后续施工加大工作量。施工人员要采用相关的技术手段对其可能存在的障碍进行全方位的调查与排除,避免施工中因地下出现各种管道与设计冲突而妨碍施工的现象。在专业图纸上,应明确施工要求,多方进行讨论与查漏补缺,纠正错误。
(2)管材质量是确保施工工程质量的基础,对各种管材之中容易出现的问题和缺陷进行严格控制,材料质量的优劣是影响其给排水功能正常有效发展的前提和关键。为有效防治和预防出现渗水和渗透问题应严格控制管材质量由专业的技术人员进行监管。施工过程中由于城市特有的特点交通繁忙设立必要的安全措施既是对工作人员的防护也是对市民出行安全的考虑。从可持续发展角度而言,在给排水工程中推广新型具有管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便等特点塑料复合管材,符合国家以塑代钢政策。但限于国家的技术发展程度其使用材料也有可能对周围环境有一定的影响,因此我们除了积极克服技术问题,必要时还要和当地环境卫生部门进行相应的协商。
2 施工阶段
2.1 管槽开挖
在开挖之前,根据技术规范相关条款的规定做好原始地貌的中心线、高程、转角的原始记录。应该对地下既有管道,施工现场的电缆和其他构筑物存在的情况逐一查实探明,并标准它们的位置,为了保护其完好性以便于采取相应的保护措施。根据不同的土壤条件,开挖直槽、梯形沟槽、开挖混合管槽等不同的管槽,沟槽开挖宽度应根据开挖深度和管径大小确定。随着科学技术的不断提高,机械化施工技术水平有了很大的改善,机械施工取代了大量的人力劳动而成为工程施工的重要方法,人仍然是机械的操作者,应协调好人与机的关系,保质保量的完成施工。施工时应掌握天气变化, 防止沟槽内长期积水,形成浮管现象。考虑到基槽暴露时间过长会引起基槽变形的问题,要尽量缩短晾槽时间。在沟槽开挖将要结束时,应提前做好管道基础稳定准备,并对碎石形成的混凝土基础进行控制分析,及时处理施工过程中出现的各种质量隐患。严格按照标准铺设砂砾垫层并压实,在铺好的砂砾垫层上浇筑由设计人员按照工程实际情况和工程要求进行设计的具有一定刚度和稳定性性能的混凝土。因地面下的结构并非一成不变,防止机械化施工挖掘过量,一旦出现应及时进行回填和夯实,针对此出现的工作失误进行及时处理。
2.2 管道安装
管材进场后,由专门的技术人员检验合格后才能用于工程。为能够有效保证管路的密闭性需确保管材质量合格并确定密封胶圈完好现象。管道安装对接一般依靠管道顶部的外拉法和管道内部的内拉法,逐渐将两节管道对接在一起。为防止扰动基底管道相互碰撞需保证管节平稳的缓慢的下放,因此应有专人进行指挥铺管下管,管道放入后必须垫稳。具体方法可在 编织 袋内灌满砂石或黄砂,封口后压在已排设管道的顶部。进行管道铺设时确保管道表面无杂物,内部也干净。待管道铺设阶段完工后进行检测验收,检验结果合格后就可进行混凝土管座及接口施工。当接口合拢时为保证已排设管道轴线位置的稳定,需采取稳管措施,防止轴线出现偏移。管道接口后,应复核管道的高程和轴线使其符合要求。安装时使内壁平齐,对口准确。焊缝表面光顺、饱满、均匀,错口误差小于 0.2 倍壁厚。其宽度、表面余高、咬边、错边等均符合设计规范要求。对管道焊接质量要进行油渗试验和 X 射线无损探伤检测仪进行检测,检测合格后管道安装才算合格。
2.3 闭水试验
当管道安装完毕后,确保管道沟槽内无积水、预留孔洞均封堵且不漏水,有工作技术人员检查管道及检查井外观质量是否合格。若经检验合格,在对管槽进行回填前,应对重力流、设计要求闭水的管道以及压力管道都必须做水压试验。在排水管路施工质量检测的多种方法中,闭水实验对其施工质量的检测属于最直观、最有效的方法。将排水管道从上游向下游分段依次试验。试验满水浸泡一天之后,按照实验要求的试验水头达到规定水头,对管道不断渗水量观测持续半小时以上,实测渗水量是否满足排水管道闭水试验施工要求规范规定的允许渗水量。检查每一处管路的防漏性,是否存在渗水部位、漏点、裂缝等。闭水实验同时也可测定各管连接接口的密闭性,如发现有渗漏,应及时采取修补措施,可调制水泥浆对漏点处进行修补和填实。
3 市政给排水施工质量控制要点
在城市的市政给排水工程中,整个市政给排水工程质量控制的最重要环节是施工阶段。做好市政给排水工程施工质量的控制是对整个工程的安全措施的保障。为满足管道安装的所需条件,结合管道的设计要求及纵向位置适当调整该处的道路基础。给排水管道穿越软弱土地区时,压力管道一般采用柔性连接管道接口,以增强其变形能力, 同时进行适当的地基处理和防腐措施。对管道进行严格的防腐处理,应选用防腐性能好的管材产品。管槽开挖时要采取适当的技术措施,保护好地基处理成果不被破坏,并对回填土进行严格控制。
4 结语
为保证市政给排水施工质量,需要工程的负责人针对每个工程的施工环节都做到认真仔细严格把关。针对市政给排水工程在建设施工中的施工的技术和质量都要进行反复的检查,这关系到整个给排水工程的质量。采用科学先进的施工技术,这样才能够使给排水工程的施工质量得到有效地控制,才能够使市政排水系统在施工完成后能够正常有效地发挥其功能。同时借鉴国外的大城市给排水系统设计完善我国面临的难题,提高市政工程质量。
参考文献:
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【摘 要】给排水工程施工管理主要以建设、施工项目作为管理对象,不断进行全面系统管理和优化的管理与控制活动,即是从施工项目开始到项目竣工完成过程中,通过一系列的项目控制与管理措施,以确保质量管理目标、成本管理目标以及安全管理目标的顺利实现。为全面保证施工质量,以下就给排水工程中的施工前、施工中以及施工后三个阶段分别进行了阐述。
【关键词】给排水工程;施工;管理
1.施工准备阶段
1.1做好图纸会审工作
图纸会审是施工准备阶段的一项重要组成部分,做好图纸会审能有效促进给排水施工的正常进行。依据给排水工程的基本特点,应抓好以下几方面工作:设计图纸是否符合国家技术规范标准、当地相关政策的具体规定以及是否满足建设单位的基本要求;设计是否具备进行施工的技术条件,采取先进的技术措施和施工工艺时,是否能保证技术上的施工安全;设计图纸上坐标、标高和尺寸等是否符合实际建筑构件的要求,洁具设备的安装位置是否恰当,以及材料的规格、尺寸等是否合乎规定的基本要求;消防设备以及基础设施的具体位置应提前上报当地主管部门得到审查认可,并确定具体的施工要求;加强各专业之间的协调工作,做好土建预留、预埋孔洞和设备安装位置的技术交底工作。
1.2加强施工组织设计
承包商应加强施工组织设计工作,并将具体施工方案提交给监理和业主进行审核。施工组织方案应突出体现设计图纸的可行性、合理性和安全性的基本原则,重点关注组织方案的技术和质量措施,是否完全符合 承包合同 规定的基本条件和具体要求,确保安全和文明施工并确保切实符合相关规范的有关规定;工程专业技术人员应认真掌握设计图纸内容,相关验收规范等,通过对承包商提交的施工组织设计进行严格的审查,审查对象主要是专业工程部分和承包商分包工程部分,详尽了解施工企业的综合技术和管理水平,以便进行有重点的预控和管理力度。
1.3严格材料、设备质量控制
给排水施工所需材料、设备,在施工前由施工单位填写《工程材料使用报审表》,为保证材料、设备的质量以及各种性能指标符合技术标准要求,应安排采购部门统一进行采购和管理。应依据排水设计施工图规定的规格、型号等以及施工要求进行采购,所选购材料、设备必须具备合格证、质保书以及相关检测 报告 等相关认证资料,特殊材料需经相关质检部门检验合格后方可使用,所有运至施工现场的材料和设备,均必须做好防雨、防潮等保管防护工作。
2.施工阶段的管理工作
2.1做好组织、协调和管理工作
给排水工程在建筑整体工程中占有相对较小的比重,但其涉及面广,工序复杂,专业工种多,因而必须加强组织、协调和管理工作。应严格混凝土浇筑的审批程序,由专业工程师进行现场指导,做好土建和给排水安装作业的协调配合,重点强调预留、预埋孔洞的具体位置和实际尺寸,以避免后续施工由于土建预留预埋的失误而开凿墙板造成返工。施工单位应及时和设计单位进行沟通,以便及时攻克施工过程中的诸多技术和管理问题,应严格控制设计的变更,设计变更必须经过多方周密细致分析讨论后实施。另外,必须经过给排水专业工程师签名确认后,方可进行混凝土的浇筑。
2.2做好土建施工的预留、预埋工作
为防止后续施工进行楼板开凿而严重破坏建筑物结构,在进行土建施工时应将管道穿越楼板位置预留适当的孔洞,同时在管道穿越地下室外墙的具体位置,也必须预埋合适的套管,以避免外墙产生渗漏现象。因此,一定要严格和土建施工的密切配合,并确保管道穿越位置预留、预埋孔洞、支架以及钢构件等完全符合设计要求。应确保预埋在管道穿越楼板处套管的顶部比装饰地面高出20mm的距离,预埋在厨房、卫生间内的套管的顶部应比装饰地面高出50mm的距离,同时应使套管底部保持和楼板底面齐平,预埋在穿越墙壁位置的套管,保持其两端和饰面齐平,禁止随意开凿孔洞。依据设计施工图纸的基本要求,认真掌握管道配件的尺寸大小,在进行混凝土浇注前应制出预留套管的样图,作为指导预埋预留孔洞施工的参考依据。
2.3做好主体结构的装修施工
进行主体结构装修施工是给排水工程施工中的重要环节,管道穿越主体结构的伸缩缝、沉降缝等后浇带时必须安装补偿装置。安装立管之前,需要将该立管在各部位预留预埋孔洞打通,由上往下垂直吊线,并准确测出立管的垂直中心线作为安装立管的参照线。立管施工完毕后,应严格检查其是否合乎垂直度和墙之间的距离比例要求,是否合乎设计施工的具体要求,待确定一切达到标准后利用管卡将其固定,并按照设计施工规范要求将各位置孔洞修补平整。排水立管应依照设计规定,在其中心位置距地面大约为1.1m处设置检查口,同时应在排水立管底部按具体要求设置合适的支墩。套管和管道之间的缝隙采用阻燃细密材料进行填实至端面平滑为止,并确保管道接口不要设置在套管内。吊顶内以及墙体内的排水管在施工完毕后,均应通过严格的闭水试验进行检测;排水立管、干管等必须做严格的通球试验,确保符合要求时及时进行隐蔽工程手续验收工作。
2.4加强隐蔽工程的质量控制
给排水系统的管材、管件以及设备的质量必须符合设计施工规定的要求,应认真检查管道是否畅通后,再确定进行施工,施工完毕后再复检管道是否畅通;隐蔽工程的给水管道必须严格通水检测,安装完毕后的给水管道依据相关规定标准要求采取加压试验进行检测。隐蔽之前依照图纸要求检查各方面是否遗漏,安装位置、操作方法等方面是否满足设计的规范要求,经过水压、闭水和灌水试验,并通过验收合格方可进行工程的隐蔽工作。
3.施工后期的管理
严格施工后的质量把控验收工作,做好工程信息资料的收集整理工作,并依照专门的验收规范和标准进行工程的验收,尤其要加强隐蔽工程、被检验项目的质量验收工作,及时发现问题,找出原由并按合理的程序加以处理,亦或采取各种措施和方法进行调整和整改,将各种问题隐患消灭在萌芽状态,待各项整改措施验收合格后才能进入后续工序或分项施工。只有各项检测和验收符合规定的标准后,方可进行分部、分项工程的验收工作。在未进行工程竣工的验收移交前,要加强工程资料的收集和整理工作,以确保给排水工程的合理运行和管理。
4.结语
给排水工程必须严格依照国家技术标准的具体要求,确保完全符合相关的施工质量验收规范。为了满足于理想的施工管理水平,应严格组织设计施工管理,加强各工序和各环节的工序质量控制,重点突出施工管理中的难点进行改进和革新,并不断完善施工的质量管理措施,以确保给排水工程的整体施工质量。
【参考文献】
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摘要:随着资讯时代的飞速发展,社会生产对机械自动化的推广和自动控制技术水平有了更高的要求,对机械的稳定性和对操作的安全性也有了更高的要求,机械操作智慧化已经是大势所趋。
关键词:机械液压;水利科技
1.我国水电站对过速保护系统的使用历史
我国在发展基础工业的初期阶段,绝大多数的技术和机器都来自前苏联。水力发电从解放以来很长一段时间都是全套引进得前苏联水轮发电机组设计技术,并且同步使用JSX型机械转速讯号器作为水轮发电机组的过速保护监控。但由于当时技术的局限性,该型机械转速讯号器只能发出过速保护讯号,而不能根据讯号作出相应的保护措施,也就是说只有报警而机械不能相应的执行保护操作;另一局限性表现在该型机械转速讯号器在长时间的工作后会出现误传讯号或者作业失灵的现象。直到八十年代中期,研究者针对前者只报告讯号不操作的局限性,增加了带执行操作部分的机械液压过速保护装置,但该由于当时电子资讯科技尚不完善,在作业过程中经常发生读卡不成功导致拒绝执行操作现象。改革开放之后,大量的国外的产品和技术被引进到国内,有几种国外厂商提供的纯机械液压过速保护装置被一些水电站使用,但是又出现了新的问题:国外的纯机械液压过速保护装置与水轮发电机大轴连线的卡环设计有瑕疵,在安装的时候还需要增加一道在水轮机大轴上加工齿口的工序之后,才能保证该装置不在水轮机大轴上做轴向位移,即才能保证装置在轴上的稳固性。我们知道轴承的材质和大小、粗细、长短的规格,都是经过严格计算的,在水轮机大轴上再加工齿口必然会对大轴的强度产生影响,会产生很大的安全隐患。另外对于经济建设来说,拿货时间、购买预算、花费的人力、物力,以及对国外产品技术的掌握和其产品的售后维修服务都在重点考虑之列,故使用国产的、效能可靠地、能解决上述局限性的过速保护系统装置是势在必行。
2.新型机械液压过速保护装置的优势
2.1通过技术知识的积累和以往现场作业反馈给我们的经验可以了解到:机械液压过速保护装置的优点就在于获得的转速讯号不是来自于机组的转速测量装置,而是由于装置本身的离心探测器通过机组转速上升而增大的离心力带动柱塞作径向位移而直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,完全是同一机组上的另外一套测速方法和感应、操作的装置,避免了因为电器测速系统出现故障之后可能发生的机器损坏和飞逸事故的发生,可以确保水轮发电机组的安全执行。新型机械液压过速保护装置国内就已经拥有极高的技术力量去生产,机器维护简单方便,相对于昂贵的国外产品,可靠性高、经济预算少、适合国情,对于关系到国家大中小城市、村镇的水电站作业可以达到广泛应用。
2.2新型机械液压过速保护装置的技术要点和设想
2.2.1在调速器失灵的情况下,新型机械液压过速保护装置能实现“零时间”无缝连结,直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,从而实现紧急安全关机。
2.2.2新型机械液压过速保护装置与电子调速器的有机结合,实际上就是完成了两套过速保护装置系统的安装,新型机械液压过速保护装置本质上是一套在电器测速系统发生故障、电源系统和调速器同时失控的情况下的备用保护装置,完善了过速保护装置的工作系统。
2.2.3鉴于机械运动必然产生的高温和轴承的变形,以及在作业的应用范围,比如应用到水电站的地下深层取水,应用到石油工业的地下深层取油过程中,必然要遇到高温和高压的问题,新型机械液压过速保护装置必须要克服高压和高温德难关。。
2.2.4标准液压元件已经在水电市场的大量应用,将标准液压元件应用于新型机械液压过速保护装置,不仅能大量节省制造时间,提高水电辅机产品的标准化程度,并且降低了操作难度和维护的难度。
3.装置工作原理
3.1机械原理
新型机械液压过速保护装置为两级控制的切换阀。离心探测器由两个半法兰圆环、弹簧以及配重块组成。法兰环安装在大轴承上,当轴承旋转的时候,法兰环也随之旋转,而旋转产生的离心力则由探测器中弹簧产生的弹力作用在轴承柱塞上消除力的作用,使其保持径向的相对静止状态,而法兰圆环上配置的配重块,则加强了两个半法兰圆环运动的平稳性。而当机组处于过速状态且其他过速保护装置不能正常控制速度时,当机组转速达到了设定的上限17.8r/min时,则离心探测器中的柱塞产生的离心力大于弹簧的弹力,从而使柱塞产生径向位移,离心力增大产生的径向位移直接的结果就是增大了柱塞的旋转半径,径向位移增加到一定的值时,则柱塞可以直接撞击到切换阀的撞块,使得切换阀开始动作,通过与其串联的电磁先导阀作用于事故配压阀,然后通过压力油推动事故配压阀来切换油路,从而实现快速关机的操作。同时电气接点导通,发出事故停机警报。
3.2液压系统工作原理
机组正常执行时,过速保护装置内的切换阀处于开的状态,事故配压阀上的电磁先导阀不动作,此时事故配压阀只作为主配压阀操作导叶接力器管路中的一个通道,使得压力油经过主配压阀和事故配压阀通道进入导叶接力器。当机组过速运转且调速器调速失灵,急停电磁换向阀和事故配压阀上的电磁先导阀等过速保护装置未能正常启动时,一旦达到设定的临界值117.8r/min时,由于离心力的作用使得离心探测器中的柱塞旋转半径加大撞击到切换阀撞块,使得切换阀进入动作程式,使得事故配压阀左侧油汇入到漏油箱,而排出油,其另一侧压力油则导致了两侧管道的压力差,由于右侧油压力产生的压强,右侧的压力油便将事故配压阀活塞向左推动,使得压力油通过事故配压阀的内腔直接进入到导叶接力器的关腔,并同时切断经过主配压阀的压力油回路,并通过导叶接力器关闭电气阀门。在此执行过程中压力油不经主配压阀而直接通过事故配压阀的内腔操作来关闭导叶接力器,缩短了压力油的作用路线,既缩短了导叶操作的反应时间,也减少了油耗。还有一点要补充说明的是,在启动紧急事故停机流程来关闭机组进口快速闸门的时候,也同时启动了事故停机流程来关闭导叶,双管齐下保证了停机的安全性和可靠性。
4.机械液压过速保护装置在水电站作业中的可用机组型别
目前广泛采用的是由标准化耐高油压事故配压阀为主体构成的新型机械液压过速保护装置符合各项大工业时代对机械产品的需求:标准化程度高、耐高油压、结构简单、维护方便、经济实用。机械液压过速保护系统在水电站作业中可用于额定转速为2500r/min以内,轴承直径在100mm~2500mm内的轴流式、混流式、贯流式、冲击式水轮发电机组,目前在国内大中小城市和广大农村水电站已经得到了较广泛的应用,并且在运作中已经避免了数起事故的发生,反响极佳。需要指出的是,在实际的应用中,为了配合新型机械液压过速保护装置的使用,水电站需要在引水管道上加装一道检修闸门,以方便水轮机的使用和维护,此项装置需要增加一笔费用,不过其总体费用与传统过速保护装置所需要的总体费用相比仍然较少,符合经济实用的需求。
5.结束语
随着资讯时代的飞速发展,社会生产对机械自动化的推广和自动控制技术水平有了更高的要求,对机械的稳定性和对操作的安全性也有了更高的要求,机械操作智慧化已经是大势所趋。机械液压过速保护系统目前在电气测速系统发生故障或者电源和调速器调速同时发生故障的情况下,已经成为过速保护的最后一套保障装置,能基本满足生产的需要,但是随着生产力的发展,研究人员还要顺应生产需求,进行进一步的技术革新,设计出更安全的甚至是完全智慧化的过速保护装置。
参考文献
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2、以节水灌溉为中心的农村水利科技发展趋势与研究重点刘钰,许迪,吴景社水利水电技术2001-01-20
摘要:水利科技工作是水利现代化实现的关键和基础,我们将通过多层次、全方位的工作举措,切实加大水利科技工作力度,以水利的科技进步推动淮安水利现代化建设迈上新台阶。
关键词:淮安水利;科技
1多措并举、精心组织,水利科技工作有序推进
近年来,我们采取多种形式,积极搭建各类水利科技服务平台,为创新水利发展提供有力支撑。一是增加了对农水科研试验站的投入。淮安市有涟水、淮阴、盱眙三个水利科学试验站,其中涟水试验站是水利部批准确立的全国100所农水科研重点试验站之一,共有职工15人,试验用地123亩,兴建了试验基础、试验大棚以及水土保持测试示范区,为进一步研究淮安市水利科技推广与应用创造了条件。二是搭建创新技术服务新平台。淮安市水利局与水利部科技推广中心签订水利科技全面合作框架协议,标志著淮安市科技兴水、提高科技贡献率进入到一个新层次。三是建立了雄厚的技术人才。淮安市水利系统除了局机关及相关直属机构外,还有甲级设计单位1个,一级施工企业1个,二级施工企业6个,水利系统职工总数约4000人。其中技术人才总量占在岗职工队伍总数约50%,为淮安市水利科技推广工作提供了人才支撑。
2投入不足、人员结构老化,水利科技工作仍有问题
“十一五”以来,水利科技取得了显著的成绩,但就从水利当前发展的力量上分析,水利发展还没有转移到依靠科技进步的轨道上来。目前水利科技工作还面临一些问题。
2.1科技资金投入仍显不足
随着水利服务领域的拓宽,科研成本的提高,当前的科技经费投入仍不能满足水利科技发展在深度和广度上的需求。未设定专项科研基金和奖励基金。
2.2水利前期工作中必要的研究工作开展不够
主要体现在工程规划设计中科技创新意识不强,缺乏创新内在动力,设计方案及技术支援储备上准备不足,尤其农村水利工程面广量大,先进技术的推广应用没有跟得上。
2.3水环境保护对策措施研究需进一步加强
淮安市水体允许纳污量、地下水回灌技术、水环境管理模式等研究进度跟不上经济社会发展需求,尤其水花生打捞处置一体化技术、生态清淤技术等研究有待创新突破。
2.4智慧水利发展提出的新问题
在全球物联网技术发展前提下,淮安市水利资讯化建设中各系统资讯交换编码体系和技术规范、中心资料库动态维护、主要应用系统实现智慧功能等要求,将是今后较长一段时期内面临的重大挑战。
2.5水利科研基础设施老化
三个水利科研站长期资金缺乏,配套设施没有及时到位,加之装置在执行过程中,得不到正常的维修更新,在长期的执行中严重老化,加之资料采集手段原始,精度难保证。
2.6水利科研人员结构老化
人员年龄偏大、学业偏低、专业人员偏少。
2.7各县区发展很不平衡
少数县区和单位对水利科技工作重视不够,技术创新和推广意识淡薄,科技优先发展的措施没有得到很好落实,缺乏必要的激励措施。
3构建体系、建立机制,让水利工作插上科技翅膀
“十三五”期间,将针对工作的热点、难点开展一批专案研究;引进、推广、应用一批先进水利科技成果,建设一批水利科技示范区;建设一支结构合理、高素质的水利科技人才队伍;建成水利科技知识普及基地;建立和完善以 *** 为主导、企业和社会力量等共同参与的水利科技创新投入体制和机制,不断提高投入强度。
3.1完善四个推广体系
科技推广是一项促进水利科技成果向现实生产力转化,促进水利行业科技进步,为实现传统水利向现代水利转变服务的一项重点科技工作,必须加强推广体系建设,具体在四个方面进行完善。一是勘测设计技术推广,在工程设计过程中推广成熟的技术产品、优化工程布局和结构型式等工作;二是以水建公司为代表的水利施工企业,在工程实施过程中,推广新产品、新工艺、新技术,提高产品的质量和施工效率;三是三个水利科研试验站,淮阴区、涟水县、盱眙县水利科学试验站,在工作中运用科学的方法、先进的装置开展水利基础技术推广工作;四是以乡镇水利站为基础的水利科技推广体系,包括村组水管员,在工程日常执行、维护等工作推广成熟的科学技术,充分发挥工程效益。
3.2建立四项研究机制
科技研究平台,在水利科技研究、开发和成果转化过程中具有重要的支撑作用。我们紧紧围绕淮安市水利发展大局,深入开展水利现代化、水利发展体制机制、小型农村水利工程管护等课题研究和技术攻关,加快提升淮安市水利建设与管理的科技含量和服务全面小康社会、苏北重要中心城市建设的能力。一是合作机制,在淮安水利系统内广泛开展与扬州大学、河海大学、科学研究所等单位的合作,由这些单位每年提供3~5个科研课题,与市县水利局进行对接,开展课题研究。二是奖惩机制,建立水利科技奖励基金,激励广大科技人员创新、创造的积极性。设立水利课题配套研究基金,对部、省立项的专案给予经费配套;设立科研成果奖励基金,对获得上级奖励的专案,按获得奖金的不同比例给予配套奖励;设立水利学术论文奖励基金,年底组织优秀论文评比,主要作者在水利初、中级职称评审中给予加分。三是引进机制。与水利部科技推广中心、省水利厅密切联络,争取在推介的技术指南中优先安排最新的水利科技成果在淮安水利工作中推广应用,引进推广“948”专案等。四是创新机制。针对水利工作热点、难点问题,引导和激励系统部门单位大胆运用新思路、新举措创造性地开展工作,突破重点、化解难题、提升效能、激发活力,不断提高创新能力和工作水平,推动水利创新创优工作上层次、出精品。
3.3建立多个科普平台
“十三五”期间,我们将积极开展水利科学知识普及工作,重点抓好五个交流平台,并以樱花园等一批区域内水利工程为基础,探索建立淮安市水利科普教育基地;在“淮安水利”网站上设立专栏,办好网上水利科普园地,让广大水利科技工作者能在水利建设、农村水利、城市水利等各方面参与交流;建立QQ交流群,为淮安水利科技工作者建立的一个即时通讯平台,能够实现科技资讯共享,广泛快速传递水利科技资讯,解决在工作中的遇到的问题;拍摄制作水利科普宣传片;办好《淮安水利》杂志,编发水利科普读物,加大科普宣传工作。
4精心挑选、科学布局,积极推进水利科技示范区建设
水利科技示范区是将水利科技成果进行试验示范,整合配套,发挥推广示范效应的水利科技成果推广示范区域。能够充分发挥水利科技成果在开发、转化、推广、产业化中的示范作用,促进水利科技发展和技术进步,推动区域水资源的可持续利用,支撑当地经济社会的可持续发展。我们着重开展了以下水利科技示范区建设。
4.1科学发展的现代化生态灌区示范区
紧紧围绕水利工程生态化、科学用水节约化、配套工程标准化、科学设计人性化、建筑形象景观化、用水排程科学化、工程管理资讯化、管理队伍组织化等八个方面积极推广科技知识,建设现代化灌区,更好地为地方经济发展发挥作用。
4.2节水高效的管道灌溉示范区
结合专案区实际情况,运用管道节水灌溉技术对专案区进行节水改造,充分发挥其作用,管道工程可大量节约用水、减少输水渠道占用耕地面积、降低提水费用、节约灌溉用工,促进产业结构调整,减少灌溉矛盾等方面。
4.3生态河道建设示范区
对农村面广量大的河道进行生态治理,实施活水、净水、洁水等工程,从而使河道在满足防洪除涝、灌溉供水、通航等要求的同时,能与周围的生态系统相互和谐、协同发展,保持河道生态平衡,维系良好的生态系统。
4.4长藤结瓜式现代化灌区示范区
在盱眙县,结合灌区改造工程,打造长藤结瓜式的现代化灌区。通过对渠首泵站、输水、配水渠道系统称之为藤和灌区内部的小型水库和池塘称之为瓜进行科学改造,利用科学手段对蓄水、调水、提水、引水等方案进行优化,并采取现代化手段进行管理,使灌区使用效益、效率最大化。
4.5水土保持科技示范园
在盱眙县和市废黄河两岸沿线,打造水土保持示范教育基地。市樱花园已建立成全国第三批水土保持科技示范园,形成了完整的平原沙土区城市河道水土流失综合防护体系,起到了城市水土保持示范、引导和辐射的作用。
4.6城市水环境综合整治示范区
按照构建“水畅、水活、水清、水景”的城市水利治水方针,努力打造生态水城。水畅,即建成流的进、排的出的安全水系统;水活,即建成相互补充、相互流动的动态水系统;水清,即建成清澈见底、碧波荡漾的生态水系统;水景,即建成风景优美、独具特色的景观水系统。
4.7水利资讯化示范区
用资讯化技术提升水利工程执行和管理的现代化水平。如3G技术在防汛指挥系统视觉化会商中的应用,推出“防汛快e通”产品,并在全市防汛系统加以应用,有力提高了淮安市防汛指挥系统应急指挥能力,是全省乃至全国资讯化示范专案。
4.8水源地保护示范区
采取在地表饮用水源地和工业集中取水水源地设立保护区,在一级、二级饮用水水源保护区设定明确的地理界标和明显的警示标志及防护设施和禁止任何污染水体或者可能造成水体污染的各类活动,运用现代科学手段进行监视监测,确保水源地安全。水利科技工作是水利现代化实现的关键和基础,我们将通过多层次、全方位的工作举措,切实加大水利科技工作力度,以水利的科技进步推动淮安水利现代化建设迈上新台阶。
参考文献
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2、科技进步对水利经济增长速度贡献率的测算王博;严冬;吴巨集伟;江焱生;陈真林;中国农村水利水电2006-07-15
管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理
随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。下面是我收集整理的管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理,希望对您有所帮助!
摘要: 近年来,随着管道事业的快速发展,为满足石油、天然气长距离移动运输方需求,开发一种新的管道运输方式——长输管道。由于长输管道的使用范围很广,因此长输管道建设安全管理工作也受到越来越多的关注,如何做好长输管道监理安全管理也工作显得尤为重要。只有对长输管道可能出现的风险进行合理的管理,才能提高企业经济效益以及保障人类生活安全。本文从多个方面对长输管道进行了研究和分析,提出了长输管道的风险及相关管理措施,以期为日后工作提供些许帮助。
关键词 :油气管道、风险管理、措施
一、前言
长输管道系统是一个复杂的系统工程,涉及上游的气田、输气站场、管道、储气库和下游的各个用户。任何一处出现问题都将影响整个系统的运行,特别是一旦出现事故不能向下游正常供气时,将影响到千家万户的正常生活。再加上油气的易燃易爆及其毒性等特点,一旦管道系统发生事故,将很容易产生重大火灾事故甚至是爆炸、中毒、污染环境、人员伤亡等恶性后果,尤其是在人口稠密的地区,往往会造成严重的人员伤亡及重大经济损失,在某种程度上增加了城市的不安全因素。所以,为了使油气真正造福于民,造福于社会,长输管道的安全设计及安全运行是十分重要的。
二、长输管道的特点
1、距离长、消耗大。长输管道,顾名思义是距离较长的运输管道。因此,在铺设管道过程中,将会消耗大量的人力、物力和财力,并且在工程建设当中会伴有不确定的各种安全因素。
2、管理系统复杂。由于工程建设过程中,该工程设计的施工技术以及施工范围大,就导致了该工程管理系统的发砸星。
3、技术要求高。由于长输管道的特殊性,其对各个方面的要求都很高,如果在技术层面上出现失误,就会带来严重的后果。因此在输送管道建设时期,应加强管理方面的管理实施,尽量降低事故的发生率。
三、管道设计要求
一条长输管道能否长期安全运行,特别是一旦发生事故后使其造成的后果和影响最小,设计工作是非常重要的一个环节,主要有以下几个方面的要点。
1、管道设计应符合当地总体规划要求,遵循节约用地和经济合理的原则
根据《石油天然气管道保护法》(以下简称《保护法》)规定,管道建设选线设计方案应符合城乡规划,经当地规划主管部门审核通过的管道选线方案,将依法纳入当地城乡规划中,管道建设用地在规划实施中应予以控制预留。这项规划编制中要将确定的管道方案落实到规划中,以便于在保证管道路由用地及安全的情况下对城镇各项建设进行资源配置协调及建设进程策划的总体控制性安排。按照长输管道的使用性质和相关保护规定,管道用地及管道周围土地在管道使用期间将被长期占用,然而随着社会的不断发展,城乡建设的不断扩大,就有可能将这些被输送管道所占用的土地也将划为建设区,这样就会导致土地资源紧张,出现交通拥挤空间不足等问题。因此在设计管道铺设时应尽量节约土地,避免占用建设土地。根据我国法律规定,依法建设的.管道通过的土地而影响该土地的使用的,应给与该土地所属者的使用者,应当按照管道建设时土地的用途给予补偿。同时,不同地区的补偿方式也不尽相同,其补偿原则是规定将管道用地与土地价值结合起来,在管材强度使用和安全距离上进行综合考虑,更有利于实现城镇土地资源的合理利用,提高综合效益,做出经济合理的线路走向方案。为更好节约用地,长输管道路尽量沿公路、市政道路、绿化地等公共线性地下空间布置,这样可增加管道与建筑物的距离,对两侧建设用地的影响较小,也更经济合理。
2、现场详细勘察,与当地道路、河道、电力、市政管道等基础设施专项规划及行业管理规定衔接
目前利用航拍正射影像图进行管道设计是较为合理的做法,因其具有很强的现实性及准确性特点而受到广泛欢迎。但是由于在大片植被覆盖区域航拍影像图不能对其进行准确的航拍。因此在这些区域需要设计人员沿线深入踏勘、调研,详细了解管线经过区域的地面形状、待建项目及地下设施情况等,以提高线位的可实施性,及时掌握与道路、河道、电力、市政管道等基础设施交叉或并行敷设的情况。这些行业管理部门都有各自行业的发展建设规划及特殊的使用和安全要求,设计中应充分掌握相关专项规划及行业管理规定等,进行仔细研究,满足国家相关技术要求,尽量避免设计时的交叉连接。如果管道在设计时与规划道路交错时,应考虑到修路时碾压过程,因此在管道铺设是应采用预埋套管方式,另外为保证管道的安全性,还应在套管基础用碎石压实处理。
3、应当符合管道保护的要求,设计中要加强多重安全防护措施
从国内和国外的实践看,造成管道事故的主要原因是:外力作用下的损坏,管材、设备、施工缺陷,管道腐蚀等因素。其中,就目前调查显示,管道由于受到第三方影响而破坏的事接近百分之五十,这就提醒我们在长输管道设计时应特别注意这点。在保护管道方面,大致有以下几方面措施:(1)增加材料的硬度,例如采用高厚度的管道以此来提高管道自身安全系数。(2)适当控制建筑物与管道之间的距离,这样就能降低事故的发生率从而确保管道的安全性。(3)采用新型材料避免管道被其他物质腐蚀,另外亦可采用化学方法保护管道,比如阴极保护法。(4)增加管道上方覆盖层的厚度或在管道上方设置隔板,避免管道遭到非法开挖。⑤采用先进的自控系统,分段阀门采用遥控或自动控制。
四、管道维护与改造
随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。管道公司通常会采用多种方式监控系统运行状态,以判断系统是否在高效区运行,制定最优维护、维修计划。美国的管道公司会定期维护和更换易损件,如压缩机阀等。对于往复式压缩机站,压缩机阀的损毁是造成其非计划停运的最大原因。管道公司计划、非计划停运往复式压缩站的最主要原因,就是更换压缩机阀。另外,管道公司还会考虑以下技术改造措施,以提高系统运行的可靠性。
1、调整离心式压缩机的叶轮直径。对于运行条件已经远远偏离原来的设计条件,造成离心式压缩机效率很低,可以通过调整压缩机叶轮直径,使其适应新的工况条件。这一技术方法有时是为了适应一年之内不同季节气量的变化,有时是为了适应较长时期的供需变化。在这方面,英国MSE公司积累了丰富的经验,曾经为BP、Marathon、HESS等公司提供服务,以适应气田产量降低、集输气系统压力变化大等情况。
2、更换往复式压缩机的柱塞。为了适应更高的压力需求或负荷变化,用改进后的新柱塞替换复式压缩机的现有柱塞。
3、设计先进的压缩机脉动控制系统。运用先进的压缩机脉动控制系统,在降低脉动的同时还能够提高运行效率,降低能量消耗。
4、对电机拖动压缩机进行调速控制。调整电机拖动压缩机转速,使其适应气量变化,达到较高的运行效率。但由于此项改造比较复杂,改造费用较高,此项技术应用较少。
五、结束语
合理的线路走向、优秀的设计方案,加强长输管道的工程质量和技术管理,规范施工管理,完善有关法律和法规,可为控制投资和工程顺利投产创造良好的条件,是系统运行可靠性、安全性和经济性的重要保证。
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索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称Sur-passCoa.t Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:5.2.1对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。5.2.2与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。5.2.3普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
道路与桥梁工程最好写具体的项目或者技术,比如路面铺装工程、沥青技术等等。之前也是苦于写不出,还是学姐给的文方网,写的《山区桥梁建设期多因素风险评估方法研究》,很专业的说基于层次分析与灰色模糊理论的桥梁建设风险评估研究模糊评判与灰色理论在桥梁建设方案优选中的应用研究近代上海桥梁建设与城市发展——以苏州河桥梁为中心大型桥梁建设项目的鉴识工程制度与方法研究大跨度连续刚构桥建设期风险分析研究乡村公路桥梁建设技术研究桥梁工程建设风险评价方法的研究与实践桥梁建设中有限单元法应用的研究桥梁施工临时结构安全评价研究大型桥梁建设—运营期基于可靠度理论的安全评估模式研究基于模糊多属性群决策的桥梁建设方案比选应用研究基于HSE的跨海桥梁工程施工风险评价方法研究悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工监控研究考虑不同加固方法的桥梁全生命周期环境影响评价西王庄大桥施工监控技术研究基于全寿命的桥梁设计过程及其在混凝土连续梁桥中的应用中外规范下大跨径预应力混凝土连续梁桥结构设计的差异性研究宋金桥梁研究基于信息编码模型的桥梁施工信息管理系统研究高速铁路大型桥梁结构健康监测与状态评估研究九地缘建设工程有限公司竞争力评价及发展战略研究悬臂浇筑预应力混凝土连续梁施工阶段风险评估和风险管理基于二维流场数值模拟的桥群河段通航影响研究空间拱肋组合桥梁顶推施工技术研究组合体系拱桥的受力性能分析桥梁工程建设中对船撞桥的主动防御措施研究基于多Agent的大跨连续梁桥施工控制系统及其关键技术研究基于全寿命思想的桥梁设计方法研究预应力混凝土箱梁桥开裂的数值分析方法中铁大桥局集团有限公司品牌营销策略研究大跨径连续刚构桥施工控制研究大跨径预应力混凝土连续梁桥施工监控分析简支梁桥安全评估方法研究桥梁工程生命周期环境影响评价与成本分析集成方法研究大跨度斜拉桥施工风险分析与对策研究大跨径桥梁的建设风险研究桥梁施工风险管理方法研究高速公路预制空心板结构性裂缝机理探讨基于成本控制的预制节段梁生产运输方案决策研究
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94、铁道车辆制动机自然制动故障及解决思路研究
95、一种铁道接触网故障行波提取及定位方法
96、一种新型电气化铁道电能质量综合补偿
97、校企合作构建铁道工程技术专业高技能人才培养模式
98、探究电气化铁道供电系统新技术的发展
99、电气化铁道供电牵引网故障测距综述
100、中职铁道信号专业学生评价体系建设浅探
101、电气化铁道线路改道中的接触网施工
102、铁道电气化接触网硬点产生的原因及改进措施
103、铁道线路大中修质量成本管理
104、改进基层铁道信号计量工作探讨
思路是人订]思想前进的脉络、轨道,是结构的内在依据。动笔之前,对怎样提出问题,怎样分析问题,怎样解决问题,以及使用哪些材料等,都要想清楚。第三,立定格局。所谓“格局”,就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”,如全文分几部分,各有哪些层次,先说什么,后说什么,哪里该详,哪里该略,从头至尾都应有个大致的设想。第四,把需要的材料准备好,将各种事实、数据、引文等找来放在手头,以免到用时再去寻找,打断思路。第五,安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间,比较安静的环境,才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。
8000—10000 字。本科毕业生的本科毕业论文字数要求每篇本科毕业论文最低要 8000—10000 字 。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段,又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。它包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。
隧道通信施工技术论文篇二 一种深井隧道通信系统 【摘要】 本文介绍一种借助井下隧道铺设的泄漏感应传输线进行无线电通信的收发系统,它可以广泛应用于井下联络和急救,具有很好的社会价值和市场前景。 井下作业常受到塌方、瓦斯爆炸以及迷失方向等威胁,井下通信对提高工效、保证安全是非常重要的。然而,井下通讯是封闭在地下局部环境中,地形复杂,因而电波传播极其困难。主要原因是:矿井巷道的狭窄空间完全破坏了无线电波在地面自由空间的传播规律,且巷道断面多变、表面粗糙,巷道内存在各种电缆线、金属管路和各种金属体机械设备等,进一步改变了无线电波的传播规律,致使无线电波在井巷中自由传播的距离极为有限。以往的系统在使用中都存在不同程度的缺点和不足,主要表现为通信距离有限、噪音大、系统传输参数不稳定等。采用无线电泄漏方式进行通信的系统可以大大改善通信状况。使用时持机人通过感应电线通话,对讲机与感应线之间属于无线通讯,感应线感应到的已调频载波信号在感应线中进行有线传输,可以使通信距离达到3km以上。 系统原理与设计 实现井下通信的关键是解决电波传播问题。理论分析和试验表明:在中短波频段,矿井隧道对电波的衰减最大,通信距离最近。在超短波频段,通信距离随着频率升高而增加,电波传播衰减逐渐减小,这是因为在该频段隧道可认为是其波导型通道。而低频段,由于频率低,电缆的传输损耗小(2~4dB/km),因而通信距离大。如果加接中继器,通信距离可继续扩大,因此,低频导引通信系统简单实用、造价最低。综合各种因素,我们把工作频率设定在455kHz。电波借助敷设在井下的泄漏通信电缆在矿井中非自由空间进行传播。也就是说,利用这种泄漏电磁场的存在,通过沿巷道敷设的泄漏电缆使无线电收发信机实现信息交换。因而泄漏电缆为矿井巷道等非自由空间的无线电传播提供了一种类似长天线作用的专用媒介,构成高传输质量的矿井无线电传输通道,是矿井无线电泄漏通信系统的关键组成部分,也是我们设计的井下通信系统的主要特点。系统采用单频半双工体制,收发天线共用。由于调频比调幅具有抗干扰性能好、传送信息保真度高、机器设备简单等优点,因而在我们的系统设计中采用调频工作方式。该系统的另一个特点是:455kHz中频载波发生器和调频调制器并不是由通常单一的振荡器、调制器组成,而是利用MC2833单片FM(调频)发射机子系统中的压控振荡器与10.7MHz晶体及相应电感、电容组成的外围电路产生10.7MHz的话音已调信号,送到MC3359射频输入端,而MC3359内置振荡器与外围10.245MHz晶体及相应电容组成的电路产生10.245MHz的信号,于是这两个信号在MC3359内置混频器作用下产生以中频(455kHz)为载波的已调信号。考虑到系统中其它部分电路的功能与一般半双工工作方式的电路基本类似,故不赘述。整个系统的功能框图如图1所示。 系统实现 系统设计上的主要技术考虑:工作频率选定455kHz;通信体制为调频半双工方式;信号传输方式为无线(手持机与井下泄漏电缆间)与有线(井下泄漏电缆传输)混合工作;发射机输出功率不小于2W;手持机相互间能随意通话;接收效果尽量减少噪声;采用0.5~0.8Ah、12V电源供电;对讲机通过井下铺设的泄漏电缆作为感应传输线,使通讯距离能够达到3km。 由于集成元件与分立器件比较起来具有性能稳定、可靠性高、体积小、重量轻,而且价格比较便宜,因此在系统的实现方法上我们首先选用集成元件。所选用的集成元件主要有:MC2833、MC3359、MC34119、455kHz陶瓷滤波器、10.7MHz晶体、10.245MHz晶体;选用的分立元件主要有:低噪声晶体放大管3DG30G、晶体驱动放大管3DK9H、晶体末级功放管C4382A、TTF-2-1中周、电位器、电阻电容,以及拾音器、扬声器等电声转换器。 MC2833是单片FM(调频)发射机子系统,它包含一个话筒放大器、一个压控振荡器和两个辅助晶体管。在其典型应用电路中,我们将其进行改造,使之产生10.7MHz的话音调制信号输送给MC3359的混频输入端;MC3359是低功率的FM(调频)/IF(中频)接收机芯片,它包含振荡器、混频器、限幅放大器、AFC(自动频率控制)、正交鉴频器、运算放大器、静噪电路、搜索控制和沉默开关。同样,我们对其外围电路进行改造,使它产生经过初步放大的话音已调信号(载波455kHz),然后送给下一级功放电路进行放大。此外,系统设计中采用了收发共用MC3359,不仅节省成本和减小体积,而且试验效果也不错;MC34119是主要用于电话(例如扬声器话机)上的低功率音频放大器集成电路,具有可以在低电源电压的条件(最低为2.0V)以最大的输出摆动差动扬声器输出,以及并不需要和扬声器相联的耦合电容等一系列优点。 考虑到末级功放输出的功率可达2W以上,两个末级功放管C4382A产生的热量较多,所以需要对两个管子散热。为了有效散热,我们特意制作了一个大铝板,将两个C4382A功放管安装在这个大铝板上,对其进行散热。同时,这个铝板还起到了将两个收发部分隔开的目的。整个系统的电路原理图如图2所示。 试验结果 试验表明,该系统输出功率达2.4W,效率达50%以上。接收机灵敏度可达2.2mV(-100dBm),而且在无信号输入时,扬声器输出的电流噪声很小。在地面自由空间的通信距离可达100m,井下借助沿隧道铺设的泄漏感应电缆进行通信,距离可达3km。 结束语 455kHz对讲机系统不仅性能稳定,工作可靠,而且生产成本低,容易实现。该项产品的问世,不仅改善了井下通讯条件,而且有利于加强井下安全生产的管理,保证井下工人的人身安全。所以,这项技术具有很好的应用价值和市场前景。 看了“隧道通信施工技术论文”的人还看: 1. 关于隧道施工技术论文 2. 关于隧道施工技术论文(2) 3. 道路桥梁施工技术论文 4. 地铁施工技术论文 5. 盾构施工技术论文
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