装配式建筑工程知识分享：储配站设计中需注意的几个问题

1 关于阀门的选用

阀门是燃气管道中重要的控制设备,用以切断和接通管线,调节燃气的压力和流量。燃气管道的阀门常用于管道的维修,减少放空时间,限制管道事故危害的后果,因此是管道上的重要设备。由于阀门经常处于备而不用的状态,又不便于检修,因此,对它的质量和可靠性有以下严格要求:

1)严密性好。阀门关闭后不泄漏,阀壳无砂眼、气孔,必须严密。阀门关闭后如果漏气,不仅造成大量燃气泄漏,火灾,爆炸等危险,而且还可能引起自控系统的失灵和误操作。因此,阀门必须有出厂合格证,并在安装前逐个进行强度试验和严密性试验,阀门属于易损零部件,应有较长的寿命,因为燃气管道投产后,只有待管道停输和排空时才能对其进行检修,而且时间有限。如在管道运行期间,密封处或易损件发生问题,燃气管道的生产安全受到威胁,往往会导致停气。

2)强度可靠。阀门除承受与管道相同的试验与工作压力外,还需承受安装条件下的温度,机械振动和自然灾害(如地震、地裂带)等各种复杂的应力。阀门断裂事故造成巨大的损失。

3)耐腐蚀。阀门中的金属材料和非金属材料应能长期经受燃气的腐蚀而不变质。

4)开关灵活。阀门是具有可靠的大扭矩驱动装置,应开关迅速,动作灵活。

储配站常用的切断阀有球阀和闸阀。球阀的球形阀心上有一与管道相同的通道,将阀芯相对阀体转动90°,就可使球阀关闭或开启,球心上有阀杆和滑动轴承。阀座密封圈采用高分子材料,如尼龙或聚四氟乙烯等,阀座与球心配合形成密封。阀体与球心为铸造结构,球阀按阀芯的安装调试分为浮动式和固定式。浮动结构的密封座固定在阀体上,球心可自由向左右两侧移动,这种结构一般用于小口径球阀。关阀时,在燃气压力作用下,球心向低压侧移动,并与这一侧的阀座形成密封。这种结构属于单面密封,开启力矩大。固定结构是把阀芯通过上下阀杆和径向轴承固定在阀体上,令阀座和密封圈在管道和阀体腔的质差作用下(或采用外加压力和方式),压紧在球体密封面上,可以实现球体两侧的密封。固定结构动作时,球体上的介质压力由上下轴承承受,外加密封压力还可暂时卸去,所以启动力矩小,适用于高压大口径球阀。

闸阀是利用闸板密封的,闸板的两面平行,下方有一与管内径相同的阀孔,阀门开启时升起,与阀体和管道形成一个直径连续的通道,阀板与阀座密封,密封圈用非金属材料制成,镶嵌在阀座上,关闭后形成单面密封。综上所述,我们可以看出球阀具有密封可靠,抗恶劣环境能力强的特点。在施工过程中,管道中存在或多或少的杂质,它一旦进入闸阀的凹槽中,就会使闸板不能降到指定密封位置,导致阀门的密封性能降低,因此笔者建议在储配站的设计中要尽可能选用密封效果好的球阀。

2 管道中的排污系统

在储配站的设计中,进出站管上的排污系统常常为设计者所忽略,管道中的污物主要是从压缩机而来。大家知道,压缩机在压缩气体的过程中从3 000 Pa要压缩至0. 1MPa,温度从20℃升至120℃,体积要缩小25倍,而压缩机润滑油在高温、高压的作用下会部分雾化,与燃气混在一起,然后随燃气进入城市管道,在管道中遇到冰冷的钢管后,其中的润滑油会冷凝成油,从而留在管道中。据测算,一台D80型的压缩机每小时润滑油耗量约为250 g,以每台压缩机每天开10 h计算,每台压缩机每天的油耗约为2. 5 kg,如果开3台机的话,每天会耗油7. 5 kg,长此以往,这是一个很大的数字。因此,在站区中压管网上增设凝水缸,定期对管道中的污物进行清除就显得尤为重要。它不仅能保护站内的工艺设备,而且能有效保护干式气柜中的橡胶膜,防止油污进入气柜后腐蚀橡胶膜。

3 加压机房的布置

在加压机房的设计过程中,加压机房的布置显得很关键,因为它牵涉到将来的操作安全方面,主要有以下几个方面:

1)加压机房的尺寸。加压机房的尺寸不应固定在某一数值,它应是随着设备的大小尺寸而确定。目前,由于设备更新较快,因此,设备的型号,尺寸也在不断变化,所以设计者在设计加压机房尺寸时,一定要与设备厂家进行有效的沟通,为将来操作方便留足空间。根据《城镇燃气设计规范》第6. 5. 15条的规定,压缩机之间及压缩机与墙壁之间的净距不宜小于1. 5 m,重要通道的宽度不宜小于2 m。因此,从横向讲,每台压缩机两边的通道宽度不应小于2 m。进出气阀门及循环水阀门集中设置在一条地沟内,地沟周围要用护栏保护,防止出现意外伤害。同时,地沟的深度要留足,使得阀门将来在拆卸过程中有一定空间,既能拆下来,也能上得去。地沟内要留排水沟,确保污水排得出去。从纵向讲,压缩机与压缩机之间应有不小于1. 5 m的净间距,确保人员操作方便。从竖向讲,有的压缩机带有缓冲器、后冷器等设备,这些设备与压缩机本体不在同一高度,因此,压缩机房应呈多层布置或提高设备放置高度,使设备的最低部分也能够方便操作,高的部分可设置在高台上。根据《城镇燃气设计规范》第6. 5. 15条的规定,高出地面2 m以上的检修部位应设置移动或可拆卸式的维修平台或扶梯,用于人员上下。

2)加压机房的线路布置。加压机房是循环站生产的核心,因此进出压缩机房的有气管、水管、暖气管、强电、弱电等管路、电缆,种类繁杂,数量多,所以各类管道、电缆必须开挖专门的管沟,用于敷设管道、电缆。为保证通讯信号的稳定,强电要与弱电分开敷设,同时,为保证加压机房的安全及以后的维修方便,所有的管沟都要用黄沙填实,上面加盖盖板,管沟与控制室及配电室相连,使所有电缆都沿沟敷设。

3)加压机房的采暖。由于压缩机中有冷却水,为防止冬天结冰,导致压缩机缸体冻裂,压缩机房要求冬天要有一定的温度,因此加压机房不应设置成开放式,而应设计为密封式。

4 消防泵房的设计

储配站的水循环系统由两部分组成: 1)消防系统; 2)冷却水循环系统。现在的设计,为充分利用水资源,节约建设投资,一般是把消防水池与循环水池合并建设。根据相关规范,储配站内可种植草坪,设置花坛等进行简单绿化,因此站区一般都进行了简单的绿化,因此存在浇水的问题。为了绿化方便,应在储配站内单独设置绿化给水管道,形成独立的系统,而不应与冷却水系统及消防水系统发生横向的联系。

另外,水泵房的设计过程中,水泵的额定流量与额定压力应比压缩机冷却水消耗量适当放大,因为水泵的性能曲线显示扬程越高,流量越小,因此为保证一定的扬程,要适当放大水泵的功率,只有这样,才能满足冷却循环水的需要。

5 储配站内的建筑设计

在储配站内不宜建多层建筑,而应重点考虑维修车间、材料库房、职工食堂等与生产、生活密切相关的建筑,确保储配站的生产、生活。总之,储配站的建筑总图布置应遵循以下原则:

1)根据《城镇燃气设计规范》第6. 5. 3条的规定,生产区与储罐之间净距根据储罐容积不应小于20 m~25 m,维修区、燃气锅炉房与储罐之间净距根据储罐容积应不小于25 m~30 m,生活区与储罐之间净距根据储罐容积也应不小于25 m~30 m。

2)考虑到维修车间噪声比较大,维修区与办公区,生活区分开布置,同时考虑工作的方便,材料库房应布置在维修区。

3)储配站内不宜建多层建筑,以单层建筑为宜,建筑风格以简单实用为准,这样既可以节省投资,工作起来又很方便。

6 其他需注意的问题

在储配站的设计过程中,还有其他需注意的问题,由于作者水平有限,在此就不一一阐述了,只要及时与设计方、供货厂家、监理等及时沟通,发现问题及时处理,就能避免出现问题,把工作干好。

装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方法，其很多优点都是传统建筑无法比拟的。以上内容就是“装配式建筑工程知识分享：储配站设计中需注意的几个问题”，更多精彩内容可继续关注环球网校!点击下方免费下载，可领取装配式精华考点/课程讲义。