随着民用飞机技术发展,机载电子设备的数量和种类不断增加,热功耗也越来越高,优化E-E舱内部设备布局,规范电子设备冷却设计接口标准和要求,提高电子设备冷却系统的效率越来越成为民用飞机环控系统设计的重要内容。
一般民用飞机机载电子设备集中安装在E-E舱的电子设备架上,设备架与通风系统相连,为电子设备提供统一的通风冷却接口,同时设备架周围的环境温度也需满足相应的要求,以保障电子设备的可靠性。
本文从民用飞机电子设备通风冷却系统设计角度出发,介绍了E-E舱通风冷却系统设计要求与工作原理、E-E舱设备架通风设计方案、和E-E 舱通风冷却系统安全性要求,并选取舱设备架典型区域进行仿真计算,综合分析验证了E-E舱设备架强迫风冷与自然冷却设备混装的设计是否满足系统性能要求。
如图1所示为E-E舱设备架通风系统示意,对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。图1所示为E-E 舱强迫风冷设备和自然冷却设备混装设备架通风设计示意。
电子设备通风冷却系统正常工作时,应确保飞机电子电气设备舱的环境温度在RTCA /DO-160[1]第中规定的A2类环境温度范围内;对于安装在E-E舱内需要电子设备通风冷却系统提供强迫通风冷却的电子设备,应符合ARINC600[2]标准要求。
根据上述要求,E-E舱通风系统设计须满足ARINC600和RTCA/DO-160中规定的强迫通风冷却和E-E舱环境温度两方面的要求,具体见表1和表2。
该设备架顶层采用排风管道进行通风,设备架的中间层和底层都具有通风功能。对于设备架内存在强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域,需要向强迫通风冷却的电子设备内部提供冷却空气,同时将该层所有设备散发的热量通过顶部排气孔和风道排出机外。
对于强迫风冷设备,通过调节设备托架上孔板(图3所示)的开孔数量控制进入每个设备的冷却空气流量,以满足ARINC600要求。
通过设备架顶部排气孔(图4所示)将设备散发的热量排至设备架热风腔内,再通^E-E舱通风系统的排风管路排出机外,以控制E-E舱环境温度维持在ARINC600和DO-160规定的范围内。
假设E-E舱设备架设备布置,分别选取具两层具有强迫风冷设备和自然冷却设备混装的区域作为对象,采用icepak软件对区域的温度场和流场进行仿线 计算假设与边界条件
根据ARINC600标准和DO-160中对电子设备舱环境温度的要求,为了保守起见假设计算域外部自由流动环境温度为55℃。
根据ARINC600中规定的电子设备冷却系统设计点性能参数,假设强迫风冷设备进口温度为ARINC600规定的设计点40℃,冷却空气流量为220kg/hr kW,设备顶部出风口排气温度为56.4℃。根据ARINC600设备表面温度不超过65℃,取极限值65℃。设备表面为对流换热和辐射边界条件,不考虑设备与托架之间的导热。
对于自然散热冷却设备,假设热载荷均匀分布,设备表面为对流换热和辐射边界条件。设备内部不参与计算,不考虑设备与设备架之前的导热。
计算区域两侧为绝热边界条件,不考虑对流换热和导热,计算区域前后表面为自由流动开口,顶部为绝热表面,顶部开孔模拟设备架顶部排气孔,排气孔直径假设为D。
计算考虑设备布置,电子设备热载荷,强迫风冷设备出口尺寸,强迫风冷设备出口流速,设备顶部排气孔个数,排气孔流速等参数和输入条件。
采用icepak软件,非结构化网格,三维稳态仿真计算,设备及隔板采用Hollow Block处理,设备出口和设备架进出口为opening。
E-E舱设备架1计算收敛后得到区域的温度场和流场,。由计算结果可见,计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于ARINC600规定的65℃,最高温度为自然冷却设备LGCU壁面处71.5℃。
E-E舱设备架2计算收敛后得到区域的温度场和流场。计算区域环境温度(距离设备发热表面75mm处)低于ARINC600规定的65℃。最高温度为图中自然冷却设备壁面处84℃,考虑到实际情况设备内部通过设备表面开孔与环境之间存在对流换热以及设备外壳与设备架之间的导热,通过设备表面的发热量小于计算假设值,热备表面温度应低于此值。
本文介绍了飞机电子设备舱设备架通风设计要求,以及设备架内部通风设计、设备布置等特点。通过选取设备架的典型区域进行CFD仿真计算,分析验证了设备架内部流量分配和设备周围环境温度的性能要求,可保证E-E舱电子设备工作的可靠性。
网络通信设备具体包括交换、传输、电源、接入网以及线路设备等。在进行通信设备安装过程中,要合理搭建通信设备硬件,对通信软件系统进行有效调试,安装的最终目的就是发挥通信设备的诚信、交换、传输功能。因此,安装单位要不断采用先进的安装技术,做好设备安装,开展多元化的新业务,完善安装工艺流程,控制好安装进度,保证安装操作工作能够顺利进行。但是在实际安装过程中,存在各种质量风险和安全风险,本文就根据实际设备安装的实际情况,针对通信设备安装工艺中存在的风险展开论述,同时提出相应的对策和建议。
在进行通信设备安装工艺风险识别过程中,要充分考虑到施工人员、财产以及环境等几个方面的因素,从而合理安排施工工序,做好危险源的识别工作。
在安装过程中主要可能出现以下风险。第一,机房风险,比如机房工程建设还未建成,对安装进度产生不良影响,周围环境达不到施工的标准和要求,比如周围温度和湿度、预留的孔洞以及照明设备等;第二,生产设计的风险,就是通信设备设计图设计存在错误,导致设计与实际安装出现脱节的情况,影响了安装进度;第三,人员素质风险,有的通信设备安装人员没有上岗证,对设备安装操作程序不了解,在安装过程中有可能出现重大的人员伤亡事故;还有的安装人员缺乏乡音的工作经验,导致安装出现失误,增强工程投入成本;安装人员技术水平较低,影响到工程安装进度。第四,设备风险,在实际安装过程中,预订的通信设备不能及时有效的到货,在很大程度上影响设备安装速度,还有可能出现板卡故障,导致整个系统不能正常运行。
在进行通信设备安装过程中,要做好工艺风险的识别、分析和评估,对风险进行定量和定性的分析,制定完善的风险防范措施和应对策略,保证通信设备安装能够顺利进行。
在进行风险监控过程中,要采用以下步骤,要建立完善的风险管理控制体制,对出现的具体风险进行及时有效的控制,明确管理人员的责任,然后根据安装的实际情况,制定完善风险控制计划;同时安装单位要采用跟踪的方式对安装工艺风险进行管理,然后对安装工艺风险进行判断,是否已经消除,最后对安装工艺风险的效果进行评价。
关键项目监控表主要包括风险控制责任,具体包括风险控制责任人、风险的诱因以及风险产生的后果和发生的概率,还包括风险的种类、控制手段以及验证方法、控制记录等等,风险控制人员要对风险进行经常性的评估,从而对风险控制进行适当的调整。
风险评估主要是检验人员使用技术手段对潜在的风险进行统计分析,从而确定通信设备安装工艺潜在的风险,具体包括四个步骤,第一,确认危害,就是确认可能产生不良的效果或者影响正常安装过程的不良因素。第二,危害特征,就是安装过程不同风险的性质进行定量和定性的评价。第三,风险描述,就是对安装工艺风险的可能性和严重程度进行定量和定性的估计。
在进行安装过程中,要严格按照设计标准进行安装,保证机台位置准确,安装整齐、到位。总配线架和配线架底座位置要与孔洞保持对应,滑梯要牢固可靠,轨道要保证拼接平正。电缆的规格、路由以及位置要严格按照施工图纸进行安装,保证电缆排列整齐;在电缆的转弯处要保证均匀圆滑,各个线扣之间的间距要保持均匀,控制好松紧度。另外,在电缆出槽和转弯处要采用绑扎的方式进行固定。对于活动地板布置的电缆,要最大限度的避免出现交叉的情况。对于电源线,必须采用整段的线料。对于直流电源线,要保证成端接续牢靠,保持良好的接触性能,对于电压降指标和对地电位要满足实际设计标准和施工要求。另外,还要做好通信设备安装系统检查测试工作,具体包括通电测试检查、一昂见检查以及系统检查测试过等。
第一,检验人员要做好对器材的检验,比如安装需要机架、加固件以及接线机盘等,要保证准备齐全,满足施工设计要求,避免外观出现破损的情况。对于电缆的槽道要准备齐全。还要做好设备和材料的开箱检查工作,并对检查工作做好记录,要有效防止有质量问题的材料进入到安装现场。
第二,在进行设备安装过程中,要控制好槽道的安装位置,保证槽道与上梁连接牢固,侧板之间的缝隙保证均匀,不能短缺任何一个零件。
第三,在进行机架安装过程中,要控制好机架的安装位置,要安装牢固,控制好机架之间的间隙,不能出现参差不齐的情况。对所有的紧固件,要必须拧紧,不能会出现松动的现象。
在进行蓄电池布置过程中,要保证地面干净整洁,要合理安排蓄电池组的位置。在进行柴油发电机组安装过程中,要控制好管材的型号和壁厚,保证管材表面干净,没有裂缝。管路装配要保证牢靠,避免出现漏水、漏气以及漏油的情况。在进行电源线敷设过程中,要避免电缆不能与水泥地面直接接触,敷设的电源线要保证整齐,不能出现不平整的情况。
在进行接入网设备安装过程中,安装人员要熟悉设计图纸的要求,保证相邻的两个机架能够紧密的靠拢,保证整列局面在同一个平面上。对于螺栓,安装人员要拧紧,保证螺帽露出的长度一致;对于机架上的零件不能出现脱落或者破坏的情况,保证设备上的文字和标号清晰、准确。对于机台,位置要安装正确,各个台面要保持整齐,避免出现高低不平的情况。对于总配线架的话题,要保证牢固稳定,轨道实现拼接平正,能够完全按照设计要求进行安装,还要做好抗震加固工作。还要做好通信设备系统检查测试工作,具体包括电路板、设备标志、开关位置、列架机架等。在进行硬件检查过程中,要控制好变换器的电压,保持稳定,保证内设的风扇能够正常运行,保证交换中心设备的性能参数满足实际需求。
在进行通信设备安装过程中,要保证机房内部环境达到施工标准,在地面、墙壁以及顶棚有预留的孔洞,其中规格、位置以及数量要符合设计要求,要保证盖板稳固严密,不能出现渗水的情况。要对机房的防雷、保护以及工作接地进行验收,保证接地电阻符合施工要求。另外,在机房中要设置全方位的消防设施。
综上所述,在进行通信设备安装过程中,安装人员要结合实际情况,熟悉设计要求,不断采用先进的安装技术和工艺;针对安装过程经常出现的风险,建立完善的风险防范机制,做好安装工艺风险评估工作,把风险降至最低,从而获得较多的经济效益。
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无论在新建扩建还是生产矿井,都要开掘大量的井巷工程,开掘井巷,为了排除从煤(岩)体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟、矿尘,净化气候条件,要对掘进工作面进行不间断的通风。而这种井巷仅有一个出口,不能形成贯穿风流,要采用局部通风机、高压水气源或主要通风机产生的风压等技术手段向掘进工作面提供新鲜风流和排出污浊风流。
煤矿巷道掘进使用局部通风机进行通风。其可划分为压入式通风、抽出式通风、混合式通风,而混合式通风效果最佳,应用最广。
如图1所示,局部通风机将新鲜空气从风筒压入工作面,使污浊空气从巷道排出。在通风中炮烟不断随风流排出,在巷道出门处的炮烟浓度下降到许可浓度时,排烟过程结束。
为确保通风效果,局部通风机安设在有新鲜风流流过的巷道内,距掘进巷道口必须大于10m以上,防止出现循环风流。为有效排除工作面的炮烟,风筒口距工作面的距离通常要小于10m。
它有效射程较大,冲、排炮烟的作用很强;工作面回风不通过通风机,在有瓦斯涌出的工作面采用这种通风方式安全可靠;工作面回风沿巷道流出,在沿途一并将巷道内的粉尘及有害气体带走。它的缺点是:长距离巷道掘进排出炮烟需求的风量大,排出的炮烟在巷道中随风流扩散,范围大,时间长,工人进入工作面要穿过污浊气流。
如图2所示,局部通风机将工作面的污浊空气从风筒被抽出,新鲜风流沿巷道流入。风筒的排风口要设在主巷道风流方向的下方,距掘进巷道口应大于10m。
抽出式通风回风流经通风机,若因叶轮与外壳碰撞或其他原因出现火花,有发生煤尘、瓦斯爆炸的危险,在有瓦斯涌出的工作面不可采用。抽出式通风的有效吸程不长,只有在风筒口离工作面较近时即可取得满意的效果,因此,在平巷掘进中采用不多,在深竖井掘进中应用较多。抽出式通风的优点是:在有效吸程内排尘效果好;排炮烟需要的风量较小;回风流不污染巷道。抽出式仅能使用刚性风筒或刚性骨架的柔性风筒。
这种通风方式是同时使用压入式和抽出式的通风方式。在掘进巷道时,单独使用压入式或抽出式通风均有各自的优点和缺点。混合式通风利用辅助局部通风机作压入式通风,使新鲜风流压入工作面,冲出工作面的气体和粉尘。为使冲洗后的污风在巷道中从经风筒排出,要用另台主要局部通风机进行抽出式通风,这就构成了混合式通风。
局部通风机和风筒的布置如图3所示。局部通风机的吸风口要大,与抽出风筒抽入口的距离要大于15m,避免形成循环风流。吸出风筒口至工作面的距离应等于炮烟抛掷长度,压入新鲜空气的风筒口到工作面的距离不可大于压入风流的有效作用长度。
2.1局部通风机。局部通风机要求体积小,效率高,噪声低,风量、风压可调,坚固和防爆。国产的BKJ66一1子午加速型系列局部通风机效率高,噪声低。
2.2风筒。常用的刚性风筒有铁风筒、玻璃钢风筒等。坚固耐用,可用于不同通风方式,其缺点是笨重,接头多,体积大,储存搬运、安装困难。柔性风筒有胶布风筒、软塑料风筒等。在巷道掘进中使用较广,具有轻便、容易安装、阻燃、安全性能可靠等优点,但容易划破,仅能用在压入式通风。
随着地铁大规模的建设和投入使用,地铁运营时所产生的噪声也给人们的生活带来了一定影响。地铁的噪声主要来自两个方面:一是地铁列车的运行噪声,二是地铁环控通风设备的噪声。本文主要针对地铁环控通风系统,对其噪声的产生以及控制进行分析和研究。
地铁环控通风系统一般是由隧道通风系统、车站通风空调系统以及空调水系统构成的,系统功能主要是通过各种不同类型的风机、空调机组、冷水机组、水泵、冷却塔等设备(图 1)的运行来实现和完成,这些设备运行时产生的振动与噪声就成为地铁环控通风系统的主要噪声源。空调通风设备运行产生的噪声会通过不同的途径传播到地铁车站公共区、设备管理用房以及地面区域从而形成噪声污染。地铁环控通风系统中通风空调设备正常运行时产生的噪声主要包括机械振动噪声、电机运转噪声及空气动力性噪声等。
(1) 通风空调设备的机械振动噪声和电机运转噪声。一方面是从设备本体表面辐射,另一方面是以弹性波的形式通过基础、吊架等沿结构向外传播。据现场测试数据显示其噪声值达到 80~110 db(a),对设备机房及周边相邻的区域造成很大影响。《地铁设计规范》中明确规定 :“通风与空调机房内的噪声不得超过 90 db(a);通风、空调设备传至各房间内的噪声不得超过60 db(a)”,因此,在地铁车站建筑平面设计及通风空调系统布置方案中应尽可能将产生噪声的设备集中设置,设立独立的通风空调机房且远离车站公共区和管理用房,同时采取相应措施对噪声进行控制。例如,机房墙体采用混凝土浇注结构或采用实心砖砌筑,保证机房围护结构隔声指数 ia>50 db(a),机房安装隔声量大于 30 db(a)的密闭隔声门,机房内墙根据实际需要设置吸声材料或做吸声处理,设备与管道之间采用软性连接,减少设备的振动通过管路向外传播,设备与基础及吊架之间配置减振弹簧或橡胶等弹性材料,有效地控制设备振动,降低噪声(图2)。
(2) 空气动力性噪声主要是气体流动过程中所产生的噪声,它主要是由于气体非稳定流动,即气流的扰动、气体与气体以及气体与物体的相互作用而产生的噪声。从噪声产生的机理来看,它主要由旋转噪声和涡流噪声组成。地铁环控通风系统的空气动力性噪声主要是从风机(图3)的进出口两端辐射出来,并通过所连接的风道或风管等向内、外扩散传播。一方面对车站的站厅、站台内部区域产生影响,另一方面对与风亭相邻的地面外界环境形成噪声污染。《地铁设计规范》中规定:“地铁的通风与空调系统设备传至站厅、站台的噪声不得超过 70 db(a);风亭(图4)出口的噪声应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》的规定”。由于隧道通风系统中的隧道风机根据系统功能要求在不同的工况条件下应能够正转或反转运行,另外车站站台范围内轨行区的排热风机在列车运营期间始终保持开启运转,因此,上述风机的运行所产生的气流噪声对地铁内外环境的影响最大,是地铁环控通风系统中最突出的,在消声降噪设计中必须重点考虑解决。
由于地铁隧道风机为可逆式正反转双向风机,通过与风道、风井连接一端通向地面风亭,一端通向区间隧道,所以在风机前后设置消声器是比较有效合理的消声降噪措施和方法。另外地铁通风空调系统中所使用的风机基本上都是轴流通风机,其特点是风量大、再生噪声高、自然衰减小,总的剩余噪声相对较高,而且噪声频带较宽,一般在63~8 000 hz范围内均有较高的噪声值。因此,在消声设备的选择上要有针对性和适用性,才能保证对噪声进行有效地控制和消除。
根据对国内已运营地铁调研情况的分析总结,地铁环控通风系统消声降噪设备一般分为两类:减振设备和消声设备。减振设备包括各种减振弹簧、隔振垫、软接头等,此类设备均有成熟定型产品可供设计配置选用。消声设备包括各种形式的消声器、消声部件(如风口、百叶)等。民用及工业建筑空调通风系统中选用的消声器、消声部件均有标准通用的产品,可根据设备样本或标准图集进行选配。但对于地铁环控通风系统来说,其消声降噪设备特别是消声器受各种因素的制约和影响,目前尚无定型通用的产品,各个生产制造厂家产品的技术性能参 数 标 准 也 各 不 相同,给设计带来一定的难度。
消声器是一种既允许气流通过,同时又使气流中的噪声得到有效降低的消声设备。对于消声器的基本要求:一是声学要求,要求具备较好的消声频率特性,也就是说要求在所需要的消声频率范围内有足够大的消声量 ;二是空气动力性能要求,要求消声器阻力要小 ;三是结构、加工方面的要求,要求体积小,加工经济、简单,使用寿命长等。目前国内地铁环控通风系统中选用的消声设备一般以消除中、低频噪声的阻性消声器为主,但由于系统中风机频谱特性或系统噪声的自然衰减量小等原因而造成采用阻性消声器无法满足设计要求时,通常也会采用阻抗复合式消声器。
阻性消声器是利用敷设在气流通道内的多孔吸声材料(常称阻性材料)吸收声能、降低噪声。阻性消声器是各类消声器中形式最多、应用最广的一种消声器。阻性片式消声器是阻性消声器的一种,具有结构简单,中、高频消声性能优良,气流阻力较小等特点,因此,其适用范围非常广。地铁环控通风系统通常选用的是金属外壳片式消声器和结构片式消声器(图5),前者多安装于通风机进出口两端,直接与风机前后渐扩管 / 渐缩管相连接;后者多安装于进、排风土建结构风道内以及活塞风道、风井内。同时根据地铁工程的特殊要求,消声片内部应采用不燃性吸声材料,并符合150℃或250℃烟气每小时通过的运行要求。
通过对北京、深圳、南京、广州、重庆、天津 6 座城市 10 个典型地铁车站的声学测试,以及对各城市地铁环控通风系统消声降噪设计的分析研究,对目前地铁环控通风系统中所选阻性片式消声器的结构和性能归纳如下。
(1)消声器面板一般采用厚度大于或等于0.5 mm的穿孔镀锌(喷塑)钢板,以防止锈蚀,并应保证一定的穿孔率,穿孔率大于20%,孔径为 4~6 mm。消声器的消声片厚度宜与气流通道宽度相等,即进风面积百分比为 50%,消声器片间的风速一般控制在 10~12 m/s。消声片内填充容重为 3 2 k g / m 3 (或48 kg/m3)的超细玻璃棉(外包无碱玻璃布)。
(2)因隧道风机为可逆转运行,气流双向流动,消声片两端都可能是迎风面,所以消声片体两端均采用尖劈型或圆弧型,以减小阻力。阻性片式消声器的片体厚度一般为 150、200、250、300 mm,两侧壁面使用 1/2 片体厚度消声片,气流通道宽度为 150、200、250、300 mm,即进风面积比为 50%,此时阻力最小。对于金属外壳片式消声器,消声器的外壳由于隔声需要采用厚度大于 1.5 mm 的优质钢板,四面联接采用密封条加密封胶密封。
由于地铁车站复杂独特的地下结构决定了其与地上民用及公共建筑有很大的区别,同时地铁特殊的系统功能要求也决定了地铁环控通风系统与常规建筑的通风空调系统有所不同,所以其消声设计(包括系统消声量的计算、消声器形式和种类的选择、消声器长度的确定等)需针对系统的实际构成进行全面分析,确定具体可靠的消声降噪方案,并通过详细的消声降噪设计计算选配空气动力性能、声学性能最佳的消声器。同时,消声设备的选择还应根据防火、防腐、净化、安装、工程造价等各方面因素综合考虑。
SF6是一种性能优良的气体绝缘与灭弧介质,广泛应用于电气设备中。石油天然气站场建设中,经常有使用SF6做绝缘介质的电气设备房间,如GIS室等。纯的SF6是一种无色、无味、无臭、无毒的不可燃、可压缩的液化惰性气体。其化学性质极为稳定,微溶于水,分子量是140(密度约为空气的4.86倍)。在生产SF6气体时会伴随有多种有毒气体产生,并会混入产品气中。SF6在电气设备中经电晕、火花发电及高电压大电流电弧的作用下,由于杂质的存在(尤其是水分的存在)使SF6气体中产生多种由硫、氟、氧、氢、碳元素组成的化合物,其中相当部分具有腐蚀性,刺激性和毒性。这些有毒有害气体的存在,不仅会使电气设备的性能劣化,而且会危害运行检修人员的人身安全。
为了避免工作人员中毒事故的发生,SF6电气设备室应设置机械通风。排除SF6的机械通风分为正常通风和事故通风,除此以外,SF6电气设备室还应设置排除火灾后烟气的事故通风装置,用于排除火灾被扑灭后室内残余的烟气。
下面以某储气库工程为例,简述GIS室(含有SF6气体绝缘设备)的通风设计。
参照《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》及《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》规定,SF6电气设备室正常运行时通风次数不少于2次/小时。
排风采用轴流风机,排风口设在房间下部(轴流风机吸风口下缘距室内地面100~200mm)。轴流风机室内部分设铁丝防护网,室外部分接出风弯管直接排放,但应考虑排放地点为无人员停留或无人经常通行处。
进风采用自然进风,在外墙上部设防雨百叶窗。进风百叶窗的有效面积应保证风速不大于2.5m/s。进风百叶窗位置应避免与上部的排风机气流短路。
根据规范规定,SF6电气设备室应设置事故通风。事故通风次数不少于4次/小时。
由于事故状态时,外逸的有害气体成分复杂,大多数比空气重,只有一种氟化氢气体比空气轻,会上升到上部空间,但很快会反应生成SF6分子下沉到室内下部。所以,排风仍以房间下部为主,为安全起见,兼顾上部排风。
根据《35kV~110kV变电站设计规范》规定:SF6电气设备室应设置不少于10次/小时的事故排烟通风量。排烟通风机设计为屋顶风机。
3.1《工业企业设计卫生标准》及《35kV~110kV变电站设计规范》中规定:“室内空气中SF6的含量不得超过6000mg/m3,……”,但不论正常运行还是事故状态,SF6的散发量很难估算,因此无法准确计算空气中气体浓度,只能以换气次数确定通风量。
3.2SF6电气设备室应设气体检测和联锁报警装置,并与排除SF6的通风机联锁。同时还需设置火灾探测及报警装置,发生火灾时自动切断所有风机电源。排除火灾后烟气的通风机不需联锁,只手动开启。
3.3寒冷地区或严寒地区,冬季气温很低,为防止室内温度过低,可以采用电动联锁百叶窗,与风机联动开启。在极端天气时可以关闭一定数量的百叶窗,保证室内环境清洁,电气设备安全运行。
3.4关于进风百叶窗的位置,《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》中推荐的做法是:进风百叶窗设在房间外墙的下部,底部距室外地坪应大于300mm。由于正常排风的风机也在房间下部,容易造成短路。为了气流组织更有效,本次设计在房间外墙上部设防雨百叶窗,形成上进下出的气流走向。
3.5进风百叶窗的设置可适当减少。正常通风时,屋顶的排烟通风机及SF6的事故通风机均处于停运状态,其在负压下均可作为进风孔隙。按SF6的正常通风量计算百叶窗的有效面积即可。
3.6规范中对事故排风中上部或下部各排除多少次没有做硬性规定,只规定总的通风次数不少于4次/小时,至于下部和上部分别是几次,由设计人自行确定。根据其散发有害物的密度,本次设计中事故通风量的2/3在房间下部,1/3在房间上部。
SF6电气设备室的通风主要分为两套系统,SF6气体的正常通风与事故通风系统、火灾后的排烟系统,两套系统均不能省略也无法合并,但其中的个别风机(屋顶风机)可以共用。排风机应与SF6气体检测和报警装置联锁,排风机的运行或故障状态信号应上传至中央控制室。
[2]DL/T5035-2004,火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程[S].
粉尘排除与风速有关:当风速0.15m/s时,5μ以下的粉尘被悬浮并被排除洞外;风速增大时,能悬浮较大粒径的粉尘并被带走,同时增强了稀释作用,风速在1.5~2.0m/s时,粉尘浓度将降到最低值;风速继续增大就会扬起已经沉降的粉尘,浓度反而增加。所以做好通风工作将起到较好的除尘效果。
①加强对进洞机械的维修保养。定期检查空气滤清器是否堵塞、进、排水是否畅通,喷油嘴及时更换,使喷油效果好。雾化程度高,使柴油充分地燃烧。
主要给装载机装配上带有催化剂的附属箱,连接在尾气排放管上,把发动机排出的废气用崔化剂和水洗的办法来降低其中有害气体。
施工防尘采用水幕降尘和个人戴防尘口罩相结合,在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开阀门,放炮30min后关闭。
水幕降尘是一种比较传统且常用的降尘方法,其优点是工艺简单,施做方便,但是传统水幕发生器大多为风水混合型,实际使用起来并不方便。因为大多时候在放炮后或出渣时,空压机已不再运转,无法提供高压风。如果专为水幕发生器供风而使空压机运转,又造成巨大的能源浪费。由此,我们的做法是采取节水无风水幕降尘。采取的方法是:只使用高压水、多喷头交叉、在水中加入湿润剂。
湿润剂溶于水时。其分子完全被水分子包围,亲水基一端被水分子吸引,疏水基一端被水分子排斥,于是湿润剂分子在微小水滴表面形成紧密定向排列,形成界面吸附层。界面吸附层的存在使水的表面张力降低,同时朝向空气中的疏水基与尘粒之间有吸附作用而把尘粒带入水滴中。湿润剂选用普通洗衣粉,洗衣粉水溶液浓度在25×10-6~35×10-6之间。水幕发生器安装在距掌子面40m和90m处,水幕发生器由爆破人员撤离开现场时开启,一般放炮后30min或出渣后关闭。水幕降尘原理:高压水经喷头雾化成微小水滴散射到空气中,与尘粒充分接触,尘粒附着在水滴上,或与被湿润的尘粒碰撞而凝聚成较大的颗粒,从而加速沉降,达到降尘的目的。
湿润剂降尘原理:湿润剂降尘是由亲水基和疏水基两种不同的基团组成的化合物。
本隧道爆破时采用水炮泥,以降低粉尘。水炮泥就是用装水的塑料袋填于炮眼内来代替一部分炮泥,装完药后将其填于炮眼内,尽量不要搞破,然后用黄泥封堵。实践表明,此法降尘效率非常高。
钻孔防尘:钻孔凿岩台车和风枪均用湿式钻孔,保证有足够的供水量,水压不低于0.3MPa。
爆破防尘:采用水封爆破进行降尘,即把水装在塑料袋中置于炮泥前方,这样炮泥可使1~5μm粉尘降低50~80%,同时减少爆破所产生的有害气体;爆破后采用风水喷雾器进行喷雾降尘;为加速湿润粉尘的沉降,在距掘进工作面20―30m处利用喷雾器设置粗雾粒净化水幕。
放炮后出渣前,用水枪在掘进工作面自里向外逐步洗刷隧道顶板及两帮,水枪距工作面15~20m处,水压一般3~5kgf/cm2;在装渣前及装渣时,向渣堆不断洒水,直到渣堆湿透;对干燥的石渣,其洒水量取4―8L/m3,如果石渣湿度大,则少洒水或不洒水。
隧道采用湿喷混凝土作业,降低喷混凝土作业时产生的粉尘量;在喷混凝土作业面,布设局部通风机进行吸尘,来改善作业面的工作环境。
1)管道安装应正确,连接处应紧固密封。当管道通过道路时,应设置在地槽内并加盖保护。
2)喷射机内部应保持干燥和清洁,加入的干料配合比及潮润程序,应符合喷射机性能要求,不得使用结块的水泥和未经筛选的砂石。
6)启动前,应先接通风、水、电,开启进气阀逐步达到额定压力,再启动电动机空载运转,确认一切正常后,方可投料作业。
7)机械操作和喷射操作人员应有联系信号,送风、加料、停料、停风以及发生堵塞时,应及时联系,密切配合。
9)作业中,当暂停时间超过1h时,应将仓内及输料管内的干混合料全部喷出。
10)发生堵管时,应先停止喂料,对堵塞部位进行敲击,迫使物料松散,然后用压缩空气吹通。此时,操作人员应紧握喷嘴,严禁甩动管道伤人。当管道中有压力时,不得拆卸管接头。
11)转移作业面时,供风、供水系统应随之移动,输料软管不得随地拖拉和折弯。
13)作业后,应将仓内和输料软管内的干混合料全部喷出,并应将喷嘴拆下清洗干净,清除机身内外粘附的混凝土料及杂物。同时应清理输料管,并应使密封件处于放松状态。
隧道施工通风一般主要采用长管路独头压入式通风方案,利用风管对掘进工作面供风,施工初期采用单机通风,后期采用双机通风,隧道风筒采用柔性风筒(洞口风机连接段采用刚性风筒)。
1、成立通风技术班组,加强通风管理,负责风管的接长、检查、补漏,顺直、开机及其它管理工作。
2、确保管道漏风率及内摩阻力,保证洞内掌子面风速在0.21m/s以上,并配置风速仪随时进行洞内环境监测,掌握通风情况及环境情况,确保洞内空气清新,创造良好的劳动环境。
2)通风机起动前应对下列部位进行检查:轴承油油量合适,油质符合规定,油环完整灵活;各紧固件及联轴器防护外罩齐全,紧固牢靠;电动机炭刷完整,接触良好,滑环清洁无烧伤;各指示仪表、保护装置齐全可靠;各起动开关手把都处于断开位置;电压在额定电压的±5%范围内。
3)主通风机正常运行中应每小时进行一次巡回检查,内容为:各转动部位应无异响;轴承温度不得超限;电动机温升不超过规定;各仪表指示正常;电压应在额定值±5%范围内。
风机设备的变频技术从上世纪八十年代诞生以来,经过长时间的发展,已经可以在实际的运用过程中,有效的降低风机设备的能量消耗,提升风机设备的工作效率,是保证风机设备运用效率提升的有效保证。针对这样的情况,本文将具体的结合风机设备变频技术运用的基本计算公式,进行对于风机设备的变频技术的应用探究工作。
在进行风机设备变频功率计算的过程中,要充分的考虑到风机设备的各种使用参数,具体的来说,使用Li来代表风机设备的总变频功率,使用Ni来表示风机设备的指定时间功率,并形成之下的公式,来进行风机设备的变频技术分析研究工作:
通过对于风机设备变频功率的计算,可以知道:在公式中,ps所代表的是风机设备的设备吸气压力,公式中pd所代表的是风机设备的设备排气压力,公式中Vh所代表的是风机设备的设备行程容积,公式中λV所代表的是风机设备的容积系数,该系数表示风机设备的气缸工作容积利用率在使用风机设备的过程中,效率所降低的程度,公式中k为风机设备中所使用的气体的绝热指数,公式中ε为风机设备中气体的压力比的数值,可以反映出风机设备的气缸排气压力与风机设备之中的吸气压力的比值的大小,公式中的σ为风机设备在使用的过程中相对压力损失的数值。最终,通过将各种系数带入由风机设备的变频功率计算公式,可以有效的得出风机设备的节能降耗的关键点所在。具体的来说,风机设备的节能降耗的关键就在于降低风机设备内部的压力损失和风机设备保证气体性质和风机设备的属性相吻合。
(一)合理控制好风机设备的运行控制方式。在进行风机设备变频技术应用分析的过程中,进行对风机设备的运行控制方式的考虑,是保证风机设备变频技术运用的重要因素之一。在风机设备的容量大小选择和风机设备的容量行程已经确定之后,根据对于风机设备控制方式的分析,可以有效地确定出风机设备变频方式应用的具体方案的选择,并最终设定出合理的风机设备控制方式,促进风机设备变频技术应用效率的提升。
一般情况下那个,风机设备的变频方式控制主要集中在风机设备的V/F控制方式上。具体的来说,风机设备所使用的V/F的数值越高,风机设备进行变频的过程中,所消耗的能量也就越高,对风机设备造成的影响也就越大;另外一种因素是风机设备的上限频率下限频率情况的分析研究。具体的来说,风机设备的上限频率的逐步提升,根据二次方律特性进行计算研究,可以发现,风机设备变频效率就会随之降低,影响到风机设备变频效果;最后,风机设备的加、减速时间也会影响到风机设备的变频效率。具体的来说,风机设备所使用的加、减速时间越高,证明风机设备的惯性也就越高,在这样的背景下,风机设备所使用的能量消耗越高,风机设备变频过程所消耗的资源也就越多,针对这样的情况,在进行风机设备加、减速时间的选择过程中,就要综合性的考虑到上述几点因素,有针对性的进行选择,促进风机设备变频效率的提升。
(二)进行风机变频调速系统的电路原理分析研究。首先,要考虑的是风机设备的正转控制的线路组成,一般情况下,要求风机设备的正转线路在一套完善的电路控制下完成。与此同时,随着风机设备的变频频率的提升,风机设备的变频效率也会逐步的降低,最终影响到风机设备的变频效率。针对这样的情况,在进行风机变频调速系统的电路设计的过程中,就要将原本简单的电路进行复杂化处理,保证风机设备变频过程的高效完成;其次,要考虑到风机设备的变频器的功能预置的处理,一般情况下,在正常的工作状态下,风机设备都可以保持较高的变频效率,并随着预制数值的改变,风机设备的变频控制效率会逐步下降,进而导致风机设备变频效率的下降。与此同时,要考虑风机设备的频率参数变化对于风机设备变频效率的影响。最后,风机设备具有三相工频电源通过断路器,进行对于变频技术的控制。在进行风机设备的变频过程中,保证风机设备的三相工频电源通过断路器保持在正常的运行参数范围内。假设风机设备为简单的线路,在进行运行的过程中,要充分的考虑到三相工频电源通过断路器的运行参数。与此同时,根据对三相工频电源通过断路器数据的分析研究,可以看出,在进行风机设备的三相工频电源通过断路器研究过程中,要充分的考虑到风机设备的三相工频电源通过断路器工作参数,以便于有效促进风机设备变频效率的提升。
结语:综上所述,在进行风机设备的变频设计过程中,要对风机设备的变频原理公式进行分析研究,总结出影响风机设备变频效率的几点因素,保证风机设备的变频效率的提升。与此同时,还要在保证风机设备节能效率的提升的基础上,使得风机设备可以高效的满足生产的实际需要,促进实际生产效率的提升。
安全登录界面对不同的操作、不同的人员规定不同的操作权限,使用者使用本系统之前必须得凭用户名及密码才能登录,不具备操作权限的人员无法进行操作,这样提高系统安全性。
在监控系统中,添加了通风机现场外观界面,这样能让工作人员更好的熟悉和使用通风机监控系统,而且工作人员可以通过对监控界面和外观界面进行相应的比较,再根据监控界面所显示的信号,可以更好的了解通风机的运行状况,当通风机出现故障时,工作人员能够快速的做出判断和正确的处理。
智能通风机监控系统界面是监控系统的主界面,如图6.4所示,它能够实现对通风机运行状态进行实时监控,并显示通风机在运行过程中的相关参数。通过通风机监控系统界面,工作人员可以直观的看到通风机实时运行信息。
通风机工作模式可分为两种:风门调节工作模式和变频调速工作模式。在风门调节工作模式中,主要是依靠风门的打开量来调节风量的大小。而变频调速工作模式则主要依靠电机的转速来实现对风量进行调节。在主界面中,通过变频器的开关来选择工作模式,通常绿灯亮代表通风机工作在变频调速工作模式。
通风机具有1#和2#两个风机,一般情况下,只有一个风机运行,而另一个风机作为备用,通过风机运行指示灯可以知道那个风机正在运行。
通过主界面的箭头指向标,工作人员可以直观的看出风的流向,并且进行正反风操作。
通风机运行状态包括启动、正常运行和停机。通常用指示灯显示出风机的运行状态。例如:绿灯代表正在运行,红灯代表运行停止。
工作人员可以通过在主界面上显示的通风机在运行过程中的相关参数判断风机的运行状况。
通过风机报警显示界面,工作人员能够观测到具体的报警信息,做出准确的判断并对故障进行及时的处理。报警信息主要包括电机温度,风压,风门开关和控制柜等。有报警输出时红灯亮。
实时数据显示界面主要显示通风机在运行过程中的实时数据,实时数据包括数值型数据和开关型数据两种。数据型数据主要包括风机温度、风机电流、电压、转速、变频器频率等参数。开关型数据主要包括控制柜的控制开关,风门开关,电机启动等。通过这些数据工作人员可以分析当前通风机运行状况,即根据数据的变化,来判断通风机是否正常运行。
运行数据记录界面显示通风机在一段时间内运行过程中数值型数据的历史记录,通过数据记录,工作人员能够对通风机的某一具体参数进行观察,即在一段时间内该参数变化值、变化范围、判断是否出现异常,这样可以更好的判断出风机的运行状态以及变化趋势,可以避免风机故障的发生。
报警记录界面记录了报警对象、报警时间、报警类型等报警的具体信息,并设有打印和设置查询范围的功能,操作人员可以通过设置,查询具体到某一天或某一小时等的报警记录。报警记录有助于操作人员分析报警特性,使风机排出报警,避免故障的发生。
MCGS组态软件的通信也采用模块化,将所需的驱动软件设置成模块化程序,当使用时通过组态就可以很方便的与外部设备进行通信。
Profibus(过程现场总线)的建立主要包括对PLC的参数设置、COM S7配置、Set PG/PC Iterface配置和MCGS设备构件设置四部分。下面就通风机监控系统的通信做具体设置。
首先将硬件连接好,把网卡安全插入计算机中,用电缆将PLC MPI口与网卡连接。在计算机的“控制面板”中找到“Set PG/PC interface”,选择“CP5611(MPI)”方式,若网卡没有出现在列表中,再点击“Interfaces―Select”,来安装网卡。若点击“Diagnostics”按“test”,按“Read”可以检测到总线上的PLC个数,在Bus Nodes框中显示网卡及其PLC的MPI的地址,在开始菜单或桌面上打开“SIMATIC Manage”,弹出建立新工程的向导对话框,单击“Next”,选择当前连接的PLC型号,和测试出来的PLC的MPI地址,再单击“Next”。
(1)在开始菜单中找到SIMATIC NET打开“COML S7”应用程序并对Profibu(过程现场总线)的相关参数进行设置。
3)“Remote TSAP”:为四位16进制数,相互之间以“.”隔开。而第二位数字表示远程站点的类型,第三位数字表示PLC的CPU的RACK号,第四位数字表示CPU的SLOT号。而S7300一般设置成01.02或者02.02。
在设备工具箱中将“ProfiBus-S7父设备”,“ProfiBus-S7子设备”从设备工具箱子设备目录下装载到选定设备窗口中,并将父设备和子设备添加到设备窗口中,按确定,若是多个PLC则添加多个子设备。
点击设备基本属性页内的“设置设备的内部属性”,设置PLC的读写通道,在进行设备通道连接以后,把设备中的数据送入数据库中指定数据对象。
通过以上设置,工控制计算机和PLC S7300之间就建立起一条PROFIBUS(过程现场总线),把数据传输到计算机,再经由MCGS软件处理,最后由人机界面显示,方便工作人员进行监控,如果发生故障,工作人员可以及时做出实时的处理。
[1]何军庆.基于MCGS组态软件和PLC控制的微型全自动高效包衣机的研究试制[M].南昌:南昌大学,2008.
[2]MCGS嵌入版5.5组态软件的帮助手册[M].北京昆仑通态自动化软件科技有限公司,2003.
[3]陈美谦.基于PLC/MCGS的电梯系统研究[M].厦门:厦门大学出版社,2007.
地铁通风空调系统是地铁车站及区间建设的重要组成部分,空调系统的稳定正常运行关系着地铁车站的安全,因此,它是铁工程环境与设备监控系统(BAS)最重要的监控对象,该文主要就地铁BAS对通风空调系统的控制要求、控制策略及控制流程进行简单分析及探讨。
通常情况下,地铁工程环境与设备监控系统(BAS)主要由监控管理工作站、控制器、调节阀、现状变送器、UPS电源、通信网络等几部分组成。通风空调系统主要由隧道通风系统、车站通风空调系统两部分组成,其中隧道通风系统主要包括车站隧道及区间随带通信系统两部分,车站通风空调系统则是由空调水系统、车站设备管理用房通风空调系统及车站公共区通风空调系统组成。地铁通风空调承担着调控地铁车站及区间环境温湿度、二氧化碳浓度,为乘客提供安全可靠、舒m的乘车环境等重要作用,同时在发生火灾时,通风空调系统会迅速地转入设计预制的救灾工况进行运行,排除火灾区域的烟雾及有关的有毒气体,人员疏散争取时间,保障乘客及工作人员的人身安全。
地铁工程环境与设备监控系统对地铁通风空调系统中各子系统的控制要求存在着一定的区别。就隧道通风系统而言,区间隧道通风系统要进行车站及中央级两极控制,运行模式指令有中央级下达到车站级之后,由车站级实施区间隧道通风系统设备的模式控制工作,根据地铁的实际运营需求,地铁中部分十分重要的设备要由中央级的单台设备进行直接的电动控制,一般情况下,区间隧道通风系统设备主要是由中央级进行控制操作。区间和车站隧道通风系统运行状态主要分为三种,分别是正常运行、火灾事故运行及阻塞运行。
就车站设备管理用房通风空调系统及车站公共区通风空调系统而言,一般情况下,车站的通风空调、防排烟设备管理用房通风空调系统和公共区通风空调系统按照不同的工况模式进行运行,常见的工况模式主要有非空调季节、空调季节小新风、空调季节全新风、火灾事故运行、夜间运行等几种模式。对于公共区通风空调系统及设备管理用房通风空调系统而言,首先需要测量出车站公共区或者各类房间的温湿度等有关参数,然后采用一定的算法及控制策略对公共区通风空调系统的水系统二通调节阀进行调节,通过控制该阀门开度,调节车站站台、站厅、各房间等位置的温湿度,使其满足相关要求。
实际的工作过程中,车站水系统主要按照火灾事故运行、夜间运行、非空调季节及空调季节等几种工况模式进行运行。实际的控制过程中,首先需要将分、集水器的供回水管路上的温度及压力变送器采集到有关的参数归纳起来,然后参考二通调节阀的开度及实际冷负荷数值决定开启几台冷水机组,最终完成冷机的投切控制工作。此外,通过调节末端空调器二通阀开度能够对环境温度进行控制,确保环境温度始终保持在设计值水平。通常情况下,通风空调系统的运行模式主要包括车站隧道通风模式、区间隧道通风模式、公共区通风空调模式、设备管理用房通风空调模式及车站水系统运行模式五个组成部分。
地铁工程环境与设备监控系统对地铁通风空调系统中各子系统的控制策略及控制流程同样存在一定差异。隧道通风系统而言,正常情况下,可以根据系统的全年运行工况模式在较短的时间内开启通风井内的机械风机,采用隔站送/排风方式,对地铁的区间隧道开展纵向机械通风,最终实现蓄冷降温及通风换气的目标。除此之外,列车运行会产生活塞风,带来车站气流,也能在一定程度上实现区间隧道冷却的目的。列车阻塞于区间的时候,通风井内机械风机的气流组织方向要保持与行车方向一致,确保列车空调冷凝器能够保持正常的运行。列车在行车过程中,在区间发生火灾时,需要按照预订的运行模式,使得通风井机械风机按照与乘客撤离方向的反向进行送风,尽可能多地排除烟气,为乘客提供较好的逃生环境。
就车站公共区通风空调系统而言,正常情况下,采用焓值控制方法,根据季节的变化主要可以设置三种基本的运行模式,即非空调工况全通风、空调工况全新风及空调工况小新三种。夜间,地铁停止运行,车站公共区通风空调系统及水系统同样停止运行。车站因区间堵塞、线路故障等原因导致乘客人员大幅度增加时,车站公共区通风空调系统的冷却水泵、冷冻水泵、组合式空调器等相关设备要根据实际的环境参数合理地选择运行模式。发生火灾时,需要立即关闭车站空调系统,停止水系统,通风扇会被进入排烟模式,火灾发生在站厅时,开启车站公共区通风空调系统的排烟风机、排风管及有关的电动风阀,关闭设备管理用房通风空调系统、站台排烟管的电动风阀以及组合时空调器。火灾发生在站台时,关闭车站公共区通风空调系统的排烟风机及组合式空调器,开启隧道风机系统协助排烟。
就设备管理用房通风空调系统而言,正常情况下,主要的控制回路为柜式空调器及其风路,根据设计调试的实际情况,结合各个需要供冷的房间的工作性质及其重要程度,制定合适的温湿度控制方案,难以确定时,按照末端房间参数进行控制。发生火灾时,控制设备管理用房通风空调系统进入预定的火灾模式运行,隔断火源、烟气或者及时排除烟气,同时要开启内走道排烟风机及楼梯加压送风机进行排烟及补风。
车站水系统而言,BAS不单独控制冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等装置,而是由冷水机组进行联动联锁控制,在这个过程中,BAS会与冷水机组保持通讯。车站站台、站厅位置设置有温湿度感应器,能够将相关的参数送到BAS,然后由该系统通过控制空调器冷冻水管上的二通调节阀的阀门开度,控制通过空调表冷器的冷冻水量。火灾情况下,BAS会控制水系统直接进入火灾全停模式。
该文主要就地铁工程环境与设备监控系统及地铁通风空调系统进行了简要概述,重点讨论了地铁通风空调系统中车站水系统、设备管理用房通风空调系统、车站公共区通风空调系统、隧道通风系统等几个子系统的控制要求、控制模式、控制策略及控制流程进行了简单分析总结,仅为地铁工程有关研究人员的相关工作提供简单的参考。
[1] 刘超伟,徐帅,戚迪.地铁通风空调系统的优化控制[J].城市建设理论研究:电子版,2016(21).
[2] 陆俊.车站通风空调系统运行与优化[J].都市快轨交通,2016,29(2):109-112.
近些年来煤矿事故频频发生,给煤矿业和社会造成了极为严重的人员伤亡与经济损失。爆炸和火灾是煤矿事故中发生频率最高,造成损失最大的危险事故,其根本原因都涉及到矿井的通风安全管理问题。煤矿的通风安全存在着不少的问题,管理人员的管理能力不足、工作人员的安全意识不高、矿井设计的缺陷、设施和设备的不完善、环境的不可控因素等,都是产生安全隐患的主要原因。矿井的通风问题是煤矿安全的核心问题之一。矿井通风是煤矿生产中治理瓦斯、火灾、粉尘灾害的常用有效手段,通风不顺会直接导致瓦斯爆炸、火灾等事故的发生。煤矿通风系统既是保证矿井生产工作安全有序进行的重要系统,也是提高煤矿产业经济效益的必要环节,更是促进煤矿事业持续稳定发展的基石。由于煤矿工作的环境具有特殊性和危险性,煤炭业应把安全作为其管理的核心。通风安全管理是一种动态的管理,建立和完善煤矿通风系统,做好通风安全工作,运用科学的、有效的通风事故防范措施,强化煤矿安全管理力度,提高管理人员的管理能力和专业素质,加强工作人员的安全防患意识,降低煤矿事故发生的频率,减少事故导致的损失,促进煤矿业安全、持续的发展。
良好的通风系统可以保证矿井安全生产,健全的管理体系可以确保通风系统正常而有效的工作。管理人员的管理能力不足,不利于矿井工作有序安全进行,对矿井通风系统的管理要求不严格,导致矿井事故屡屡发生,人员伤亡惨重,经济损失巨大,企业的形象和名誉下跌,市场地位也急速下滑等。无论是煤矿业,还是社会,甚至是国家,都迫切要求提高管理工作者的管理能力和职业素养。
管理人员加强通风安全管理,培训井下作业人员的安全防范意识应该紧密联系在一起。即使管理工作者的管理工作做得很到位,而工作人员却缺乏安全意识和安全知识,也无法完全消除煤矿通风事故发生的可能性。煤矿工作人员大多数都难不具备完整而系统的安全工作的知识,难以做到防患于未然。
合理、规范的矿井通风设计,能将通风事故扼杀在摇篮中,以确保工作人员能在较为安全的环境下工作。矿井通风系统由入风口和回风口组成,使两个部分的风流保持畅通。然而事故多发的煤矿通常出现设计不合理,恶性调节、回风段局部阻力大、漏风严重、主风机效率低等问题。
矿井的通风设备、设施是构成矿井通风系统的重要部分,健全和规范的设备、设施可以为煤矿的安全生产提供物质条件。通过矿井通风设备和设施的安置和调控,实现矿井各段的风量、风速、风力等有效调节的目的,使通风系统更加合理性和有效性,保证空气新鲜、畅通。许多煤矿企业因为经济成本,人员安排,管理不当等各种原因,导致通风设备不够规范、健全。
严格要求管理人员的聘用条件,提高管理人员的专业知识和管理水平,提升管理人员的职业道德素养,培养管理人员的责任意识。要求管理人员能尽职尽责,管理得当,调控有力,提高工作人员的对安全隐患的意识,密切注意通风系统的细枝末节。管理人员应该依据国家安全生产方针,制定矿井安全管理计划,并根据实际情况,保证煤矿通风安全,注意瓦斯的使用,做好防火、防尘和降温工作。优化人力、物力和财力的使用,通风设施和设备安置有效,有技术专业人员维修管理,实现资源的合理配置,确保通风安全管理工作有秩序、稳定、安全的进行。
煤矿业的领导重视工作人员的生命安全,强化工作人员防患的意识,增加工作人员的安全工作知识,工作人员在实际工作中树立安全第一的思想,提高自己的工作技能,意识到潜在的工作风险,自觉遵守工作规范,保护通风设备和设施,让工作人员的工作与休息时间合理,落实员工的安全和生命保障,保证工作人员在良好的工作状态下工作。
设计合理的通风结构,使矿井保持通风。矿井必须具备入风段和回风段两大结构,风流主要来源于机械风和自然风,需要有充足的新鲜的空气流入,为员工作业提供空气畅通,安全稳定的环境。根据矿井的实际情况,需要筑构密闭的部分必须密闭,巷道设计宽窄合理,保持风流畅通,风压可控,风机布局和调控都要求面面俱到。并且在设计过程中要考虑到今后的长久发展,拓展矿井挖潜改造和延深扩建的空间和可行性。此外经济有效的设计也是必不可少地,既不可一味求奢华,建成华而不实的矿井,也不可只顾经济实惠而偷工减料,影响质量。
矿井的必要设施和设备包括通风机、风门、风窗、风桥、密闭墙、栅栏、通风安全检测仪等,通风机是通风系统中的主要设备,它的运行对风机实际风量、风速、设备总电压都有着极大的影响,所以选择性能好、耗能低、调节方便的通风机是及其重要的。主要通风机必须安装在地面且井口封闭要求严密,主要通风机需要连续运转,局部通风机使用的供风地点必须关闭风电,在停风后,保证所有电气设备的电源是关闭并且切断。风门的建造应逆着风流开启,每处的风门设置至少得有两道,两两之间的间距不得少于五米,风门的漏风量要减少至最小,因此风门建造必须遵循密闭的原则。调节风窗是一种增加风阻的调风设施,用于调节风量,它是安装在风门上的。风墙是将风流拦截隔断的构筑物,它的作用是封闭采空区、废弃的旧巷区和采空区,因此它往往是构筑在需要隔断风流而无行人、通车来往的巷道中。风桥是将两股平面交叉的进风、回风流隔断成立体交叉的一种通风构筑物,回风流从桥上面通过,新鲜进风流从桥下面通过。这些设备设施需要合格的、优质的,并且加大对此的重视程度。
煤矿是国家的重要资源,是国家独立发展的必要支柱,煤矿业的安全发展与国家、社会及煤矿企业的发展息息相关。煤矿的通风安全管理是保证煤矿业安全与经济并行的基础。在强化煤矿通风安全管理和防范通风事故发生的过程中,安全管理人员需要不断学习和吸取更多行之有效的管理方法,加强煤矿通风安全管理,增强工作人员的安全意识,采用合理有效的通风设计,使用标准、规范的通风设备设施从一切有可能引起安全隐患的源头进行预防。
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