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關(guān)鍵詞:船舶工藝孔;艙室;臨時通道;通風(fēng)孔
船舶作為我國發(fā)展海洋事業(yè)最重要的工具,正在向著高科技、高性能的方向發(fā)展,同時,其制造過程也越來越復(fù)雜。在船舶制造過程中,開設(shè)工藝孔不僅能為作業(yè)人員進出艙室提供便利,還能保證船舶的制造質(zhì)量,從而降低船舶建造的難度。
1設(shè)計船舶工藝孔的必要性分析
1.1為施工人員行走提供了便利
當船舶主船體制作完成且進塢合攏之后,往往需要開展諸多收尾工作。此時,如果沒有開設(shè)工藝孔,施工人員進艙需要先登甲板,從進艙通道進入作業(yè)艙室,同時,需要攜帶結(jié)構(gòu)件或舾裝件等合攏散裝件以及焊機等作業(yè)設(shè)備,無形中耗費了大量時間。此外,在全船貫通之后,相鄰艙室之間如果沒有開設(shè)工藝孔,作業(yè)人員往來各個艙室更是需要先回到甲板再重新進艙,不僅浪費了時間,還增加了攀援登高的危險系數(shù)。因此,為了提高生產(chǎn)效率、縮短造船周期,船舶工藝孔的設(shè)計必不可少。
1.2為施工人員的安全奠定了基礎(chǔ)
在船舶艏艉、機艙等區(qū)域,存在許多狹小空間,不僅不易施工,且危險系數(shù)較高。因此,在此處開設(shè)工藝孔,在方便施工的同時,還能確保施工人員的人身安全。另外,船舶制造還包括大量焊接和油漆工作,特別是在油漆過程中,會散發(fā)大量的有毒氣體,長期在這樣的環(huán)境中工作,施工人員的身體健康勢必會受到影響。為改善施工環(huán)境,利于有害氣體及時排出,有必要開設(shè)部分臨時通風(fēng)孔,為空氣流通提供便利。在船舶制造過程中,安全事故的發(fā)生在所難免,因此,逃生工藝孔的設(shè)計很有必要,以備事故發(fā)生時,施工人員可以在第一時間迅速撤離現(xiàn)場。
2船舶工藝孔的設(shè)計策略探究
2.1常見工藝孔的開設(shè)技術(shù)要點
2.1.1臨時通道孔的開設(shè)
臨時通道主要包括舷側(cè)臨時通道和艙壁臨時通道。舷側(cè)臨時通道孔通常設(shè)于舷側(cè)外板,靠近艉部機艙,施工人員可由登船梯過此孔直接進入船艙。在開設(shè)舷側(cè)臨時通道孔時,應(yīng)盡量利用外板板縫,從而使封孔后的外板更為美觀。艙壁臨時通道孔常設(shè)于干散貨船和油船,形狀以門孔為宜。在開設(shè)艙壁臨時通道孔時,也應(yīng)盡量利用結(jié)構(gòu)板縫。此外,此類工藝孔應(yīng)以落地孔為好,便于作業(yè)人員行走,且不會傷及電纜、管路等。
2.1.2臨時人孔的開設(shè)
艏艉尖艙和壓載水艙是整個船舶中最為狹窄的部位,在這些部位施工時,由于其空間狹小,施工難度較大,進而給焊接質(zhì)量和油漆質(zhì)量帶來影響。因此,為了提升施工質(zhì)量,在生產(chǎn)設(shè)計過程中,往往需要設(shè)計人孔。通常情況下,人孔的尺寸為450mm×600mm,形狀為橢圓。在特別狹小的區(qū)域,如果需要開設(shè)人孔的結(jié)構(gòu)本身較小,可以考慮將人孔的尺寸改為直徑不小于400mm,形狀改為圓形。在設(shè)計工藝孔的過程中,應(yīng)確保船艙結(jié)構(gòu)不被破壞,且保證舾裝、輪機、電氣設(shè)備等不受影響。此外,在完成該區(qū)域的焊接、油漆工作之后,需及時將人孔封堵,并盡可能地選用之前切割下的材料,從而確保縫合的精準性和嚴密性。
2.1.3通風(fēng)孔的開設(shè)
船舶每個艙室具有較強的封閉性,在進行焊接和油漆作業(yè)時,產(chǎn)生的有毒有害氣體難以排出,從而給施工人員的人身安全帶來威脅。因此,在船舶的制造過程中,往往需要開設(shè)通風(fēng)孔。通風(fēng)孔一般設(shè)置在通風(fēng)性能較強之處,且盡可能地確保船艙內(nèi)的空氣流通,必要時,還應(yīng)在通風(fēng)孔處設(shè)置排風(fēng)扇,及時將有毒有害的氣體排出。在繪制全船工藝孔布置圖時,需全盤考慮、統(tǒng)籌安排,將某些開孔兼作人孔和通風(fēng)孔。
2.1.4封閉區(qū)域手孔的開設(shè)
在船舶制造時,很多設(shè)備安裝的位置是封閉的,導(dǎo)致工作人員難以近距離完成焊接和安裝工作。這時,就需要設(shè)置手孔,確保手能放進去。具體的做法是:在船艙的內(nèi)部切割能夠容納一只手的工藝孔,施工人員將手伸入孔洞之后就能完成油漆和安裝工作,從而在簡化制造流程的同時改善作業(yè)環(huán)境。封堵此孔時,應(yīng)在背面貼鋼襯墊,并進行單面坡口燒焊。
2.2工藝孔開設(shè)需要注意的問題
船舶工藝孔的使用貫穿船舶建造的整個過程,是船舶生產(chǎn)設(shè)計非常重要的一環(huán)。工藝孔設(shè)計的合理性將直接影響生產(chǎn)部門的施工效率。在船舶工藝孔的設(shè)計過程中,需注意以下事項。
2.2.1優(yōu)選工藝孔開設(shè)的位置
由于工藝孔由各工種的施工隊共同使用,因此,在設(shè)計時應(yīng)遵循一定的原則——各工種的施工隊應(yīng)加強溝通,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合安排,既要做到不隨意開設(shè),又要保證已開設(shè)的工藝孔在不同施工階段都能使用。
2.2.2妥善保管切割材料
在開設(shè)工藝孔時,對所切割的材料應(yīng)進行特殊的保管。常見的保管方式是將材料釘焊于工藝孔旁邊,待封堵工藝孔時使用。對于線型較大處開設(shè)的工藝孔,為防止板材變形,可使開孔貫穿型材,這樣切割下的材料附有型材,可以預(yù)防其在放置過程中出現(xiàn)變形,在確保其原有外形的同時為后期封孔提供便利。
2.2.3工藝孔使用之后需及時封堵
在封堵工藝孔時,要確保各工種施工隊都不再使用,且在艙室密性試驗之前應(yīng)完成工藝孔的封堵。封堵時,應(yīng)以原材料為宜。如果原材料確實丟失,應(yīng)由下料車間按照開孔尺寸用數(shù)控切割機下料,且保證材質(zhì)板厚與原材料一致。封堵時,應(yīng)開設(shè)必要的坡口,焊接完成后需得到驗船師和船東的認可。
3結(jié)束語
綜上所述,船舶工藝孔的設(shè)計是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,因此我們需要切實掌握其設(shè)計要點,并掌握其設(shè)計注意事項,確保設(shè)計的科學(xué)性和合理性。
參考文獻
[1]袁紅莉,陳章蘭.船舶工藝孔的設(shè)計[J].江蘇船舶,2009(02):16-18.
[2]袁紅莉,陳章蘭.民用船舶工藝孔和臨時通道的設(shè)計[J].造船技術(shù),2009(05):22-24,27.
關(guān)鍵詞:化工工藝 工藝設(shè)計 安全危險 識別與控制
一、化工工藝設(shè)計
在整個化工設(shè)計過程中,我們必須熟悉它的原則和精神,從而貫徹到其中去。把化工工藝設(shè)計中的細節(jié)進行靈活運用,既符合規(guī)范,又不造成對生產(chǎn)的違背。實現(xiàn)對化工生產(chǎn)的安全高效運行。因為在化工生產(chǎn)中,安全是第一性的,所以我們必須對生產(chǎn)中的安全性進行剖析。熟悉我們的原材料和產(chǎn)品性質(zhì),以便我們對號入座。
二、化工工藝設(shè)計的分類
1.概念設(shè)計
概念設(shè)計是假象設(shè)計,它是按擬建規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置進行的,概念設(shè)計一般在中試前進行,主要目的是為了檢查工藝條件和生產(chǎn)路線是否合理,確定數(shù)據(jù)和小試補充的內(nèi)容以及必要時中試規(guī)模和中試目的。
2.中試設(shè)計
中試內(nèi)容和任務(wù)主要是檢驗小試確定的工藝路線和條件;試制產(chǎn)品考核的使用性能;考驗工藝系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)可靠性;獲取設(shè)計工藝必需的工藝和工程數(shù)據(jù);考察放大致應(yīng)和檢驗校正放大模型;考核雜質(zhì)積累對工藝過程及最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響;以上內(nèi)容和業(yè)務(wù)在檢驗時可以是全部也可以是部分,視具體情況而定。
3.基礎(chǔ)設(shè)計
基礎(chǔ)設(shè)計是整個技術(shù)開發(fā)階段的最終研究成果,目的是提供建設(shè)生產(chǎn)裝置的一切技術(shù)要點。
4.初步設(shè)計
初步設(shè)計是精細化工工程設(shè)計的第一階段,它的成果是初步設(shè)汁說明書和總概算書。根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計和批準的設(shè)計任務(wù)書、廠址選擇報告,對工程在技術(shù)和經(jīng)濟上進行總體研究與計算的具體建設(shè)方案。
5.施工圖設(shè)計
施工圖設(shè)計是依據(jù)上級對初步設(shè)計的審批意見,將初步設(shè)計中確定的設(shè)計原則和方案,根據(jù)建筑與非標準設(shè)備制作的要求,以圖樣和文字方式招工藝和設(shè)備各個組成部分的尺寸,布置和主要施工方法具體化,明確化,并解決初步設(shè)計階段待定的各項問題。
三、化工工藝設(shè)計的特點
化工工藝設(shè)計一般來說具有新技術(shù)含量高、工藝流程獨特等特征。設(shè)計基礎(chǔ)資料不完整。設(shè)計基礎(chǔ)資料一般由科研單位根據(jù)已有試驗數(shù)據(jù)及有關(guān)資料編制而成。由于沒有經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)的檢驗和完善,其數(shù)據(jù)的可靠性和完整性都不如常規(guī)裝置。
由于化工裝置工藝流程一般較獨特,包括的設(shè)備種類繁多、規(guī)格特殊,設(shè)備的功能化無論是對非標設(shè)備的設(shè)計,還是對定型設(shè)備的選用都提出了特殊要求。
工作量大,具有總體投資大、設(shè)備多、管道多,且處理的物料都較特殊。其管道設(shè)計也要作特殊考慮。
設(shè)計周期短,為了盡快占領(lǐng)市場、縮短建設(shè)周期,化工工藝設(shè)計往往要打破正常的設(shè)計周期,邊開發(fā)邊設(shè)計,邊建設(shè)邊更改設(shè)計的現(xiàn)象較普遍。
規(guī)模大小不一,一般情況裝置的規(guī)模有大有小,為節(jié)約投資,某些設(shè)計不可能完全按照規(guī)范 規(guī)定去做,但有時為了測得所需的工程數(shù)據(jù)或獲得一定的產(chǎn)量,往往也需要較大的規(guī)模。
化工工藝設(shè)計的以上特點,造成潛在事故隱患有增大的趨勢。因此,化工工藝設(shè)計的危險識別和控制就顯得尤為重要并越來越為人們所重視。
四、危險識別與控制
危險因素通俗地講就是生產(chǎn)中的事故隱患,具體地講就是生產(chǎn)中存在的可能導(dǎo)致事故和損失的不安全條件。
危險識別與控制,是對項目生產(chǎn)工藝的全過程、配套公輔設(shè)施的生產(chǎn)過程、 使用和產(chǎn)出的物質(zhì)、 主要設(shè)備和操作條件進行解剖和分析,摸清危險岡素和有害因素產(chǎn)生的方式、種類、位置及其產(chǎn)生的原因,提出合理町行的消除、預(yù)防或降低裝置危險性,提高裝置安全運行對策措施及建議。盡量防止采取不安全的技術(shù)路線,避免使用危險物質(zhì)、工藝和設(shè)計。如果必須使用,也可以從設(shè)計和工藝上考慮采取安全防護措施,從而使這些危險因素不至發(fā)展成事故。如若保證設(shè)計安全,需注意以下幾個方面:
1.工藝物料。物質(zhì)危險的辯識應(yīng)從其理化性質(zhì)、 穩(wěn)定性、 化學(xué)反應(yīng)活性、 燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辯識。
2.工藝路線。一種反應(yīng)往往有好幾條工藝路線。需要考慮的是采用哪條路線史能消除或減少危險物質(zhì)的量。
3.化學(xué)反應(yīng)裝置。化學(xué)反應(yīng)是整個產(chǎn)品生產(chǎn)的核心,一般通過反應(yīng)才能得到所需的產(chǎn)物,同時反應(yīng)也帶來了許多危險性因素,在反應(yīng)器的設(shè)計和選型前,往往要想到可能發(fā)生最嚴重的事故是什么,反應(yīng)器中哪些將導(dǎo)致失控反應(yīng),攪拌器有何影響等等。
化學(xué)反應(yīng)的種類繁多,當反應(yīng)速度快、放熱量大或由于設(shè)計上的原因使反應(yīng)器的穩(wěn)定操作區(qū)域很小時,反應(yīng)器控制方案的設(shè)計成為一個非常復(fù)雜的問題。由于缺少物質(zhì)的反應(yīng)或分解速度及熱效應(yīng)數(shù)據(jù),一旦失控反應(yīng)發(fā)生如何降低反應(yīng)速度、將反應(yīng)停止、或者放空,需要時如何迅速使反應(yīng)物不參與反應(yīng)或進行處理,都是潛在的危險因素。設(shè)備從安全角度講,不但要求有足夠的結(jié)構(gòu)強度,防止爆裂,而且要求密封必須良好。一定要有足夠的嚴密性,防止泄露,因為大量介質(zhì)的泄露會引起火災(zāi)或中毒,釀成巨禍。對高壓密封結(jié)構(gòu)的要求,首先是安全可靠,運行過程中,在溫度和壓力有波動,仍要始終保持嚴密不漏,如果由于某種原因容器產(chǎn)生了超壓,那么容器就有可能因過度的塑性變形而遭到破壞,造成惡性事故,為了防止這種異常情況,一般在容器上裝有安全壓力釋放裝置。
4.管道及閥門。管道輸送的物料常具有易燃、易爆、腐蝕和毒性,閥門是介質(zhì)流通或壓力系統(tǒng)巾的一種設(shè)施,它用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量或壓力。
5.電氣。電氣設(shè)計中,應(yīng)結(jié)合工藝的要求,按照工作環(huán)境是否屬于爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境、 危險程度和危險物質(zhì)狀態(tài)的不同,采取相應(yīng)的措施,防止南于電氣設(shè)備、電氣線路設(shè)計不當引起爆炸事故。
6.整體園區(qū)。針對我國現(xiàn)階段化工園區(qū)的特點和現(xiàn)有監(jiān)管能力嚴重滯后的現(xiàn)實,應(yīng)構(gòu)建政府主導(dǎo)、社會中介機構(gòu)、企業(yè)一體化的綜合管理體系。三方連帶責(zé)任追究機制和化工園區(qū)相關(guān)安全技術(shù)標準都亟待完善,最大限度地把園區(qū)安全風(fēng)險控制在可接受的范圍內(nèi)。我國化工園區(qū)建設(shè)的安全生產(chǎn)整體實施科學(xué)化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的解決方案,全流程、全方位支撐突發(fā)事件的綜合應(yīng)對,引領(lǐng)安全生產(chǎn)從被動應(yīng)付型向主動保障型戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。建設(shè)全過程、全方位、空間立體的企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng),可以有效提高化工園區(qū)安全生產(chǎn)水平。
翻板閥濾池技術(shù)源于瑞士蘇爾壽公司,因其反沖洗排水閥板在工作過程中可以在0~90°間翻轉(zhuǎn)而得名。翻板閥濾池具有截污量大、過濾效果好,反沖洗后濾料潔凈度高等諸多優(yōu)點,并且濾池結(jié)構(gòu)簡單、投資省,因此近年來在國內(nèi)逐漸得以推廣應(yīng)用。
翻板閥濾池的配水系統(tǒng)屬于中(小)阻力配水系統(tǒng),采用獨特的上下雙層配氣配水層形式,由橫向配水管、豎向配水管和豎向配氣管組成。這種獨特的結(jié)構(gòu)特點使得翻板閥濾池獲得較其它類型濾池更均勻的配水配氣性能。
翻板閥濾池的反沖洗方式也與其它類型氣水反沖洗濾池不同,翻板閥濾池采用閉閥沖洗方式,沖洗過程分為①氣沖+氣水聯(lián)沖+水沖、②單獨水沖兩大階段,無論水沖、氣沖時都不向外排水,一個反沖洗階段結(jié)束后,靜止數(shù)十秒后再排水。因此翻板閥濾池基本不會出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象。
2 翻板閥濾池的主要特點
2.1 濾料、濾層可多樣化選擇
翻板閥濾池可選擇單層均質(zhì)濾料或雙層、多層濾料。一般單層均質(zhì)濾料采用石英砂或陶粒,雙層濾料采用無煙煤與石英砂。當原水受到有機污染時,可用顆粒活性炭替換無煙煤濾料。
2.2 濾料流失率低
翻板閥濾池底部采用級配的卵石承托層,濾料一般不會從底部流失。翻板閥濾池采用閉閥反沖洗,在沖洗過程中不排水,一個沖洗階段結(jié)束,濾料沉降20s后才開啟排水舌閥排放反沖洗廢水,從而保證了上層的輕質(zhì)濾料在排污時流失較少。
2.3 濾料反沖洗后潔凈度高,水頭損失小
翻板閥濾池的反沖洗過程主要技術(shù)參數(shù):
① 氣沖――氣沖強度:15~17L/s.m2,沖洗歷時:3min;
② 氣水混沖――氣沖強度:15~17L/s.m2,水沖強度:3~4L/s.m2,沖洗歷時:4~5min;此時濾池中水位持續(xù)上漲;
③ 水沖――水沖強度:15~16l/s.m2,沖洗歷時:1min;
此時濾池中水位已基本達到最高運行水位,結(jié)束后20s~30s,待濾料沉降而污物仍呈懸浮狀態(tài)時,開啟排水舌閥排放反沖洗廢水;排水結(jié)束后再進行二次水沖,此時濾料的膨脹率達到15~25%,污物遺留量低于0.1kg/m3。廢水排除之后進入二次反沖洗或正常過濾周期。據(jù)有關(guān)資料,昆明七水廠的20萬m3/d翻板閥濾池經(jīng)過一個過濾周期,連續(xù)二次反沖洗。(這與實際生產(chǎn)運行待濾水濁度及過濾周期有著很大的關(guān)系)該廠的翻板閥濾池濾層厚1.5m,濾速9m/h,初始過濾時,濾層的水頭損失約為0.35~0.40m。
2.4 反沖洗系統(tǒng)布水、布氣均勻
翻板閥濾池底部的配水配氣管施工安裝中容易調(diào)整,使其在濾池底板上下形成二個均勻的氣墊層,從而保證反沖洗時布氣布水均勻,避免氣水分配出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象,影響反沖洗效果。
2.5 過濾周期長、截污量大,出水水質(zhì)好
通常情況下,翻板閥濾池的過濾周期為36~72h(濾前水濁度按5NTU計),運行要求濾后水濁度
3 翻板閥濾池配水配氣系統(tǒng)的構(gòu)造
翻板閥濾池配水配氣系統(tǒng)由濾池中央配水配氣暗渠、安裝在中央配水配氣暗渠頂板上的豎向配水管、豎向配氣管、安裝在濾池底板上與配水配氣管相連的橫向配水配氣管(面包管)組成。
橫向配水配氣管(面包管)材質(zhì)為HDPE(高密度聚乙烯),配水配氣管橫斷面為上圓下方,上部半圓形為配氣空間,下部方形部分為配水空間。配水配氣管底部按設(shè)計開孔比要求設(shè)置配水孔,配氣孔設(shè)置在管兩側(cè),配水配氣管頂部設(shè)置放氣孔。
豎向配水管和豎向配氣管材質(zhì)為塑料(HDPE管或ABS管), 管端設(shè)有與預(yù)埋套管匹配的螺紋。豎向配水管和配氣管的預(yù)埋件在中央配水配氣暗渠頂板施工中預(yù)埋,安裝時豎向配水管和豎向配氣管通過螺紋與固定于中央配水配氣暗渠頂板的預(yù)埋件固定,并可上下調(diào)節(jié),確保整池的配水配氣管頂部及底部的標高一致。
每個獨立的橫向配水配氣管系統(tǒng)服務(wù)面積:0.23m*4.0m=0.92m2,
氣沖強度:15~18L/s.m2,則空氣流量q=13.8L/s=0.0138m3/s
D30配氣管上端小圓孔D4mm,面積:1.257x10-5m2,D30配氣管下端4個D13.5mm圓孔,面積:5.726x10-3m2,則空氣通過D30配氣管D13.5mm圓孔的流速為:22.4m/s,空氣通過D30配氣管的管道流速為:19.5m/s,氣沖時,配水配氣暗渠中將形成約200mm的穩(wěn)定氣墊層;
反沖洗空氣進入配水配氣管(面包管)后,反沖洗空氣又進行二次分配,配水配氣管(面包管)共布置D3.5mm配氣孔50個,空氣通過D3.5mm配氣孔的流速為:26m/s,將形成約60mm的氣墊層;
最大水沖強度:15~16l/s.m2,則水流量q=13.8l/s=0.0138m3/s
每個獨立的橫向配水配氣管系統(tǒng)共有D17圓孔52個,水通過D17圓孔的流速為:1.17m/s,水通過配水配氣管5mm縫隙的流速為:0.4m/s,為中阻力配水系統(tǒng);水通過D80配水管的管道流速為:2.4m/s,流速較高,但在合理的范圍之內(nèi)。
4 翻板閥濾池設(shè)計要點
翻板濾池設(shè)計計算與普通快濾池相似,主要設(shè)計參數(shù)取用如下:
(1)過濾速度:當進水濁度≤5NTU,濾速取6-10m/h;
(2)濾層厚度:一般用1.5m厚。當采用雙層濾料時,則為:
陶粒:厚800mm,粒徑1.6-2.5mm;
石英砂:厚700mm,粒徑0.7m -1.2mm。
(3)過濾水頭損失:一般取2.0m,相應(yīng)的雙層濾料濾池的納污率為2.5kg/m3。
(4)反沖強度
氣沖,強度為15-16L/m2.s。相應(yīng)沖洗速度54-57.6m/h。
(5)反沖時間與單位耗水量、耗氣量
氣沖:歷時5分鐘,單耗氣5.0-6.0m3/m2;
水沖:歷時3分鐘,單耗水3.0-4.5m3/m2。
(6)自控系統(tǒng)設(shè)計:對于翻板濾池運行自控程度設(shè)計顯得很重要,尤其在濾池反沖洗時段尤為重要,一般設(shè)定為:
a、當水頭損失達2.0m時,關(guān)閉進水閥門,濾池繼續(xù)過濾;
b、待池中水面降至近濾料層時(約高15cm),關(guān)閉出水閥門;
c、開反沖進氣閥門,松動濾料層,摩擦濾料的截污物,強度為15-16L/m2.s;
d、歷時2分鐘后,再開反沖進水閥門,此時氣沖強度仍為15-16L/m2.s,水沖強度為3-4L/m2.s;
e、歷時4.5分鐘氣水混沖后,關(guān)閉反沖進氣閥門。同時開大反沖進水閥,使水沖強度達到15-16L/m2.s;
f、經(jīng)2.0-2.5分鐘高強度水沖后,關(guān)閉反沖進水閥門,此時池中水位約達最高運行水位;
g、靜止20秒后開啟反沖水排水舌閥(板),先開50%開啟度,然后開100%開啟度進行排水;
h、一般在60-80秒內(nèi)排完濾池中的反沖洗水,關(guān)閉排水舌閉(板)。重復(fù)程序,再反沖洗一次。一般通過兩次反沖洗后,濾料中含污率低于0.1kg/m3,并且附著在濾料上的小氣泡也基本上被沖掉。然后開啟進水閥門,待池中水位達一定高度時,開出水閥門,進入新一輪過濾周期。
(7)反沖排水舌閥(板)操作系統(tǒng)設(shè)計是翻板濾池成功與否的關(guān)鍵因素之一,設(shè)計中應(yīng)予以充分重視。
5 工程設(shè)計實例
工程規(guī)模60萬m3/d(其中一期工40萬m3/d)。水源為水庫水,原水最高濁度預(yù)計<300NTU,一般在10-20NTU以下。采用“機械混合池-機械絮凝池-平流沉淀池”,加過濾、消毒凈化工藝。過濾作了虹吸型、V型、翻板型三種池型方案比較(表1)。通過比選,推薦采用翻板型濾池。
5.1 翻板濾池設(shè)計參數(shù)
1)過濾系統(tǒng)
濾速:8.38m/hr
濾料:承托層 0.45m 3-12mm
石英砂 0.70m 0.7-1.2mm
陶 粒 0.80m 1.6-2.5mm
過濾容污水頭:1.9m
濾料層上水深:1.5m
2)配水系統(tǒng):采用獨立縱向布水、布氣管和橫向排水管組成的配水系統(tǒng)。
6 結(jié)語
[關(guān)鍵詞]液化天然氣 工藝設(shè)計 LNG儲罐 液化系統(tǒng)
中圖分類號:U472.8 文獻標識碼:U 文章編號:1009914X(2013)34035201
天然氣,是指通過氣田開采,所獲得的一種可燃氣體,其主要成分為CH4(甲烷)。LNG(液化天然氣),是指將氣態(tài)天然氣在常壓下冷卻到零下162℃以下,使天然氣由氣體轉(zhuǎn)化為液體。液化天然氣可極大地節(jié)省儲運成本和儲運空間,同時具有性能高、熱值大的特點。目前,我國天然氣的西氣東輸工程雖然建設(shè)得卓有成效,但受管網(wǎng)所限,仍有一些地區(qū)無法覆蓋到,針對該種情形,建設(shè)LNG工廠,將是滿足其天然氣使用需求的最佳途徑。對于天然氣管線完善的地區(qū),LNG工廠也可作為備用氣源、調(diào)峰氣源使用。
一、工程概況
某市的LNG工廠的天然氣日處理量為50×104m3。該項目采用了國內(nèi)工藝技術(shù)和國產(chǎn)設(shè)備,氣源為蘭銀和陜京輸氣管道。氣源溫度在5℃~40℃之間,其在冬季的壓力為2.0~2.5MPa,夏季為3.0~3.5MPa。氣源成分除了CH4,還有H2S、CO2、N2、苯類、烷烴類等。本工程所采用的工藝系統(tǒng)依次為:原料氣分配、原料氣壓縮、脫碳、脫水、純化、脫汞、液化、儲存、裝車。其輔助系統(tǒng)包括:循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、液氮氣化、PSA制氮、儀表風(fēng)系統(tǒng)、放散系統(tǒng)。
二、工藝設(shè)計流程分析
(一)原料氣分配、壓縮
將原料氣引入工廠以后,先進行原料氣分配,通過分配站對原料氣的調(diào)壓計量,將其分為兩路:一路進入分離器,水氣分離后進入壓縮機,將其加壓到5.0MPa;另一路進入廠區(qū)的加熱爐、鍋爐房、廚房、制冷站房。
(二)脫水、脫碳、純化、脫汞
將加壓后的天然氣通入脫碳系統(tǒng)進行脫碳凈化,凈化后,天然氣的二氧化碳的體積分數(shù)要
使用氣液分離器、過濾器對壓縮后的天然氣進行氣液分離、過濾,再從底部進入吸收塔,使其與吸收塔上部的MDEA(甲氨基二乙醇)溶液接觸,MDEA溶液會吸收掉天然氣中的二氧化碳和硫化氫。凈化以后,在塔上部對天然氣進行洗滌、冷卻,然后經(jīng)除污器除污后進入凈化冷卻器,將其冷卻至40℃,然后經(jīng)凈化分離器,分離出雜質(zhì)、水分后,通入脫水系統(tǒng)。脫碳工藝中所采用的甲氨基二乙醇吸收法,具有化學(xué)和物理的雙重吸收特點,其能耗低、二氧化碳回收率高。
天然氣脫水主要有溶劑吸收、固體干燥劑、冷凍分離三類方法。固體干燥劑常用方法為分子篩法、硅膠法,或者二者混合使用;溶劑吸收所應(yīng)用的溶劑主要為甘醇、濃酸等,但是該方法的脫水深度低,不適用深冷裝置;冷凍分離可防止天然氣在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生水合物,但是其允許達到的低溫有限,無法達到液化要求。本LNG工廠采用了分子篩干燥法。天然氣在脫碳以后,進入分子篩干燥器(4A液化天然氣專用分子篩),將天然氣中的水分脫除,使水分的體積分數(shù)降至1×10-6以下,然后經(jīng)干粉過濾器,去除粉塵后進入脫汞、純化系統(tǒng)。
將脫水后的天然氣通入純化系統(tǒng),以活性炭吸附烴類后,通入過濾器將粉塵脫除,再經(jīng)脫汞吸附器(自上而下),以浸硫煤基活性炭將汞脫除,將汞含量降至10ng?m-3。然后再次通入過濾器過濾,然后通入液化系統(tǒng)。
(三)液化系統(tǒng)
1、液化原理
使用氟利昂預(yù)冷,通過氮-甲烷混合膨脹制冷工藝提供液化所需冷量,應(yīng)用低溫工藝液化天然氣,液化后放置于LNG子母罐和槽車進行儲存和外運。氟利昂預(yù)冷、氮-甲烷混合膨脹制冷這一工藝流程,兼具膨脹劑液化和級聯(lián)式液化流程的優(yōu)點,其流程簡單而高效。
氮-甲烷混合膨脹制冷是對氮膨脹制冷工藝的改進、完善。以N2、CH4混合取代N2,可有效降低能耗。氮-甲烷混合膨脹制冷具有流程簡單、啟動快速、容易控制、便于制冷劑的計算和測定等優(yōu)點。該流程降低了冷端換熱的溫差,所以比氮膨脹制冷工藝的能耗降低了10~20%。
2、液化流程
氮-甲烷混合膨脹液化包括了氮-甲烷混合制冷、天然氣液化兩個部分。氮-甲烷混合膨脹制冷流程,如圖一所示。在該系統(tǒng)中,天然氣經(jīng)過脫酸、脫水以后,進入換熱器(2)中冷卻,然后進入氣液分離器(3)進行氣液分離:氣相進入換熱器(4)進行冷卻、液化,再進入換熱器(5)過冷,并進行節(jié)流降壓,最后進入儲罐儲存;液相入換熱器(2),吸熱氣化以后入氣體管道。
在氮-甲烷混合膨脹制冷流程中,循環(huán)壓縮機(10)、制動壓縮機(7)將氮-甲烷(制冷劑)壓縮至工作壓力,然后由水冷卻器(8)進行冷卻,再進入換熱器(2),將其冷卻至透平膨脹機(6)入口溫度。部分制冷劑會通過換熱器(4、5)進行冷卻、過冷,然后通過節(jié)流閥,在節(jié)流降溫后反流,成為換熱器(5)的冷源;其余部分進入透平膨脹機(6)的制冷劑,會膨脹至循環(huán)壓縮機入口壓力,在混合反流制冷劑以后,成為換熱器(4)的冷源,而膨脹功在回收后用于制動壓縮機的驅(qū)動。
(四)儲存、裝車系統(tǒng)
天然氣在液化后進入儲罐儲存,根據(jù)7日產(chǎn)量來確定儲存能力,選用2座1750m3(有效容積)LNG儲罐,在一座儲罐進液時,另一座裝車。
1、進液
天然氣在經(jīng)由液化系統(tǒng)液化后,通過充裝管道、緊急切斷閥,從底部或頂部從液閥進入子罐。在與高液位自動聯(lián)鎖時,充裝緊急切斷閥會迅速地自動關(guān)閉。
2、出液、裝車
子罐LNG經(jīng)由低溫泵進行輸送,經(jīng)過截止閥、液動緊急切斷閥輸送到槽車中。在與火氣關(guān)斷閥聯(lián)鎖時,液動緊急切斷閥將及時自動關(guān)閉。
該LNG工廠自投運以來,從現(xiàn)場性能考核結(jié)果來看,其液化裝置的工藝設(shè)計十分合理,其工藝路線可行性良好,各項技術(shù)指標也符合設(shè)計要求。
三、工藝設(shè)計安全措施
首先,工程中所應(yīng)用到的增壓器、氣化器、LNG儲罐、閥門等設(shè)備都必須為耐低溫材料,各管道(及其附件)要選用奧氏體(OCrl18Ni9)耐低溫不銹鋼材料,同時要注重管道的柔性設(shè)計,以免管道發(fā)生疲勞損壞;其次,在調(diào)壓、氣化、儲存、卸車等設(shè)施中,都應(yīng)當設(shè)計氣體泄漏、液位、溫度、壓力等檢測儀表,并將其與值班室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)相連接,實現(xiàn)運行參數(shù)的動態(tài)監(jiān)控,同時要設(shè)置報警、遠程控制的ESD(緊急切斷功能),以有效預(yù)防、及時處理突發(fā)狀況;再次,在工藝生產(chǎn)區(qū)中,每個主要設(shè)備都必須配置安全放散閥;最后,在生產(chǎn)區(qū)要設(shè)計多個可燃性氣體報警器探頭,并與加氣區(qū)、儲罐進出口的多個點進行緊急切斷閥聯(lián)鎖,若發(fā)生泄漏,緊急切斷閥就會馬上關(guān)閉,以控制泄漏,避免發(fā)生安全事故。
結(jié)束語:
由于LNG具有運行成本低、儲存效率高、運輸靈活等優(yōu)點,所以廣受人們青睞。針對目前天然氣管網(wǎng)無法覆蓋的一些地區(qū),建設(shè)LNG工廠,以LNG作為過渡氣源、調(diào)峰氣源、主氣源的發(fā)展前景十分廣闊。LNG工廠的工藝設(shè)計包括了原料氣分配和壓縮、脫碳、純化、液化、儲存等過程,流程繁多而復(fù)雜,充分掌握各工藝步驟,對于提高LNG生產(chǎn)效率,實現(xiàn)安全生產(chǎn)有著重大意義。
參考文獻
[1] 張懿君,程玉排.LNG工廠的工藝設(shè)計探討[J].煤氣與熱力,2011,31(10):50-51,58.
[2] 譚瀚茗.LNG工廠危險因素分析及工藝安全設(shè)施設(shè)計淺述[J].中國化工貿(mào)易,2013,(2):178.
[3] 陶建生.冷庫利用LNG冷能的工藝設(shè)計[J].廣東化工,2011,38(6):179-180.
一、服裝面料與工藝
服裝面料是服裝設(shè)計的基礎(chǔ),是服裝設(shè)計師設(shè)計思想的載體,利用面料與款式、工藝的有機結(jié)合,提高服裝的檔次,增加面料的藝術(shù)表現(xiàn)力,已越來越為服裝設(shè)計與工藝人員所重視。不同類型的服裝對面料的組織結(jié)構(gòu)、彈性、柔韌性、懸垂性、伸縮性、吸濕性、透氣性、熨燙等性能要求不同,而不同質(zhì)地的面料對成衣的結(jié)構(gòu)、工藝制作方法也有特殊的要求。了解和掌握各種面料的質(zhì)地特點、加工性能及配襯要求,是服裝設(shè)計和工藝制作人員重要的工作內(nèi)容。
1. 服裝面料對服裝工藝制作的影響
服裝面料的選擇影響服裝縫制過程中縫份的確定。服裝面料材質(zhì)的不同對其制作工藝要求也不同,面料因其材質(zhì)的物理、化學(xué)性能產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)性、耐熱性、抗皺性、吸濕性、剛?cè)嵝浴掖剐浴⑼笟庑浴⑷旧浴㈩A(yù)縮性等等,對服裝工藝及工藝創(chuàng)新方面提出了更多的要求。特別是對同一服裝不同面料結(jié)構(gòu)在制作時對其縫份部分有專門的研究:面料結(jié)構(gòu)較松時,在確定工藝制作的縫份時,可適當加大縫份量,因為面料結(jié)構(gòu)松時,一旦出現(xiàn)毛邊,則經(jīng)紗很容易從整體結(jié)構(gòu)中脫散,而縫份處一般為毛邊,經(jīng)紗很容易從面料中脫散導(dǎo)致服裝的破損。因此,為了防止經(jīng)紗的脫散,應(yīng)將縫份加大。
服裝特性面料處理的工藝應(yīng)用。在一定的溫度下,在濕的狀態(tài)下加以機械外力,使織物改變原來的形狀稱為熱塑工藝,又叫歸拔工藝。對于一些具有熱塑性的面料,可采用歸拔工藝,將基本符合人體的平面裁片,改變?yōu)榉先梭w體表的立體裁片,使成型后的服裝在符合人體體表的基礎(chǔ)上,達到外型上的美觀;或同樣對一些具有熱塑性的面料可以采取褶皺工藝,讓面料在一定的色彩圖案下形成不同風(fēng)格的褶皺,為服裝設(shè)計增加了新的款式和空間。
2. 服裝面料對服裝結(jié)構(gòu)制版的影響
服裝結(jié)構(gòu)制版是指將服裝款式圖轉(zhuǎn)化為可以進行平面或立體裁剪的服裝結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計,它是服裝制作中必須依賴的圖紙。不同的面料,相同的款式造型、規(guī)格尺寸,在服裝結(jié)構(gòu)制版時的參數(shù)是不一樣的。
面料厚薄對圍度的影響。從服裝面料的彎曲特性可以得知:無論面料多么厚,當其形成圍圓狀時,平面展開時的長度始終等于形成圍圓狀時的外圈周長,而內(nèi)圈周長是我們穿著時的實際胸圍,薄型上衣胸圍相當于內(nèi)圈周長,厚上衣胸圍相當于外圈周長,而外圈周長始終大于內(nèi)圈周長,且面料越厚差值越大;即在同樣條件下厚上裝胸圍放松量大于薄上裝胸圍放松量。
面料特性對長度的影響。對于一些懸垂性好的面料,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮增加底邊起翹量,尤其是斜絲部分,以抵消因懸垂而長出的部分;對于一些柔軟性較好的面料,在結(jié)構(gòu)制版時可考慮用無省結(jié)構(gòu),合體部分利用柔軟性處理
二、服裝款式與工藝
服裝款式是服裝形象的“外輪廓”,是與人體相結(jié)合的空間形式。在服裝款式制作過程中,服裝制板技術(shù)直接影響到服裝成衣的款式及造型。
1. 服裝制版中線條藝術(shù)對服裝款式造型的影響
根據(jù)服裝設(shè)計的要求,服裝的工藝師在服裝制版工藝中非常注意線條藝術(shù)的處理,服裝制板線條主要包括裝飾線和功能線兩大類。在服裝造型設(shè)計中功能線的運用對服裝的合體性和舒適性影響較大。因而,服裝設(shè)計師和工藝師在服裝的設(shè)計和制版中常常將裝飾線與功能線合二為一,這樣就解決了合體性和舒適性的問題,如“公主線”便是裝飾線與功能線合二為一的典范。服裝制板過程中,線條方向和狀態(tài)的處理對服裝造型設(shè)計有很大影響,如當肩寬相等、肩線方向發(fā)生改變時,肩線斜度越小,則越端莊、穩(wěn)重,典型的服裝有制服、西裝等。反之,肩線斜度越大,則越休閑,典型的服裝有休閑裝、運動裝等。